DE2835386A1

DE2835386A1 - Verfahren zur herstellung der wicklung fuer einen linearmotor

Info

Publication number: DE2835386A1
Application number: DE19782835386
Authority: DE
Inventors: Otto Ing Grad Breitenbach
Original assignee: KM Kabelmetal AG
Current assignee: ThyssenKrupp Technologies AG
Priority date: 1978-08-12
Filing date: 1978-08-12
Publication date: 1980-02-21

Description

Verfahren zur Herstellung der Wicklung für einen Linear-
motor Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer dreiphasigen Wechselstromwicklung für einen Linearmotor, der aus einem Läuferteil und einem langgestreckten Stator mit Nuten besteht, in welche die drei Wicklungsstränge der Wicklung unter Bildung von außerhalb des Stators liegenden gekrümmten Wickelköpfen eingelegt werden und welche mit Verschlußteilen zur Sicherung der Wicklung verschlossen werden.
Linearmotoren sind für elektrische Antriebe unterschiedlichster Art seit langem bekannt. Es gibt dabei sowohl Gleichstrom- als auch Wechselstrom-Synchron- und Asynchronmotoren. Beim Linearmotor sind sowohl Ständer als auch Läufer im Gegensatz zum konventionellen Motor nicht kreisförmig, sondern geradlinig angeordnet. Die elektrische Energie wird dabei so in mechanische Energie umgesetzt, daß sie unmittelbar für eine Translationsbewegung nutzbar wird. Der Linearmotor kann prinzipiell eine in Nuten des Stators angeordnete Erregerwicklung haben, die bei Wechselstrom dreiphasig ausgebildet ist. Der Läuferteil besteht dann entweder aus einer Schiene aus elektrisch gut leitendem Material, wie Kupfer oder Aluminium (Asynchronmotor) oder aus permanentmagnetischem Material (Synchronmotor).
Es sind allerdings auch Linearmotoren bekannt, bei denen die Wicklung im Läuferteil angeordnet ist.
Einsatzgebiete der Linearmotoren sind beispielsweise der Personenverkehr, das Förder- und Transportwesen, Fließbänder, Gepäcktransport, Bergbau, Krane, Schleppanlagen, Schlitten von Werkzeugmaschinen und die Betätigung von Schiebern. Je nach Einsatzgebiet sind dementsprechend die Motoren mehr oder weniger lang. Die Wicklung kann dabei in den Nuten des Stators in üblicher Weise angeordnet werden. Je länger der Stator ist, desto aufwendiger wird die Arbeit zur Anbringung der einzelnen Wicklungsstränge. Darüberhinaus ist für diese Arbeit bisher stets ein Fachmann erforderlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem eine Wicklung für langgestreckte Linearmotoren nahezu beliebiger Länge auf einfache Weise hergestellt und außerdem ohne große Mühe in die Nuten des Stators eingebracht werden kann.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs geschilderten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die aus drei elektrischen Kabeln bestehende Wicklung vor dem Einbringen in die Nuten des Stators zu einem zusammenhängenden, auf eine Trommel aufwickelbaren Gebilde vorgeformt wird, und daß die Kabel hierzu an langgestreckten, als Verschlußteile für die Nuten verwendbaren Halterungen aus mechanisch festem Isoliermaterial befestigt werden, die sich auf beiden Seiten bis in den Bereich der Wickelköpfe erstrecken und dort mit Führungen für die Wickelköpfe versehen sind.
Mit dem Verfahren nach der Erfindung kann eine Wicklung für einen beliebig langen Linearmotor auf einfache Weise vorgefertigt werden. Die Wicklung ist nach ihrer Fertigstellung auf eine Trommel aufwickelbar. Sie kann daher in Fertigungs- stätten mit allen erforderlichen Hilfsmitteln hergestellt und dann auf Trommeln aufgewickelt zum Montageort transportiert werden. Da die Wicklung als solche fertig ist, kann sie dann von angelerntem Personal problemlos in die Nuten des Stators eingebracht werden.
Hier ergibt sich dann ein weiterer Vorteil der Erfindung dadurch, daß die Halterungen, an denen die Kabel befestigt sind, gleichzeitig als Verschlußteile für die Nuten verwendet werden können, so daß sich hierfür keine zusätzlichen Arbeiten ergeben. Da die Halterungen einteilig mit extrem wenig Material ausgeführt sind, haben sie bei richtiger Auswahl des Isoliermaterials selbst ein niedriges Gewicht und tragen so zum Gewicht der Wicklung wenig bei, für deren Verlegung dann kein besonders großer Kraftaufwand erforderlich ist.
Das Verfahren nach der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen beispielsweise erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Ausschnitt aus einer mit dem Verfahren nach der Erfindung hergestellten Wicklung, und die Fig. 2 bis 4 geben die für die Herstellung verwendeten Halterungen in vergrößertem Maßstab wieder.
Die mit dem Verfahren nach der Erfindung hergestellte dreiphasige Wechselstromwicklung für einen Linearmotor besteht aus den drei elektrischen Kabeln 1, 2 und 3 gemäß Fig. 1, welche zu ihrer Unterscheidung unterschiedlich gekennzeichnet sind.
Als Kabel können beispielsweise Mittel- oder Niederspannungskabel eingesetzt werden, die ein aus Kupfer- oder Aluminiumdrähten aufgebautes Leiterseil haben, über dem eine Leiterglättung liegen kann. Darüber ist eine Isolierung aus wärmebeständigem Material angeordnet, über der noch eine weitere leitende Schicht angebracht sein kann.
Die Kabel sind an Halterungen 4 befestigt, deren Aufbau aus den Fig. 2 bis 4 genau hervorgeht. Bei der Herstellung der Wicklung wird so vorgegangen, daß zunächst eine größere Anzahl von Halterungen 4 parallel zueinander in einer Fertigungsvorrichtung festgelegt wird, und zwar mit einem Abstand der dem Abstand der Nuten im Stator des Linearmotors entspricht, in welche die Wicklung eingelegt werden soll. Die Breite der Halterungen ist so bemessen, daß sie nach Einlegen der Wicklung gleichzeitig als Verschlußelemente für die Nuten verwendet werden können, und zwar vorzugsweise so, daß die Halterungen ohne sonstige Befestigungselemente in die Nuten eingedrückt werden und dort in entsprechende Vertiefungen einschnappen. Weiterhin haben die Halterungen in ihrem mittleren Bereich eine rohrformige Erweiterung, die gleichzeitig als Nutenauskleidung zu verwenden ist. Die Kabel 1, 2 und 3 sind durch die Festlegung auf den Halterungen 4 untereinander so fest verbunden, daß sich eine zusammenhängende Wicklung ergibt, die ohne Schwierigkeiten auf eine Trommel aufgewickelt und wieder von derselben abgewickelt werden kann.
Die Halterungen 4 bestehen aus einem mechanisch festen Isoliermaterial und haben in ihrem mittleren Bereich in einer Länge A, die der Breite des Blechpaketes im Stator des Linearmotors entspricht, eine rohrförmig geschlossene Erweiterung 5, wie es aus dem Schnittbild in Fig. 4 hervorgeht. Diese Erweiterung 5 besteht dementsprechend aus einem schalenförmigen Unterteil 6 und einem ebenfalls schalenförmigen Oberteil 7, die an den Stellen 8 und 9 beispielsweise durch Ultraschallschweißung fest miteinander verbunden sind. Der obere Teil 7 wird allerdings erst dann mit dem unteren Teil 6 verschweißt, wenn bereits ein Kabel in den unteren Teil eingelegt worden ist.
Die Halterungen 4 ragen an beiden Seiten weit über den mittleren Bereich hinaus und sind an ihren Enden jeweils mit einer Stützwand 10 versehen, die senkrecht vom Hauptteil der Halterung absteht und mindestens doppelt so hoch wie der Durchmesser der Kabel 1, 2 und 3 ist. Zwischen der rohrförmigen Erweiterung 5 und der Stützwand 10 befindet sich ein Zapfen 11, der aus Gewichtsgründen möglichst hohl sein sollte und zur weiteren Fest- legung der Wickelköpfe- 12 der Kabel dient. Dieser Zapfen 11 hat gegenüber der Stützwand 10 einen Abstand, der dem Durchmesser der Kabel entspricht, so daß die Kabel zwischen beiden Teilen bequem hindurchgeführt werden können. Zur zusätzlichen Festlegung der Kabel, von denen in Fig. 2 in gestrichelter Darstellung zwei Stück eingezeichnet sind, ist es möglich, den Raum zwischen den Zapfen 11 und den Stützwänden 10 mit einer Abdeckung zu versehen, die mit diesen Teilen verhakt wird. Ein unbeabsichtigtes Herausgleiten der Kabel ist dadurch vermieden.
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Claims

Patentansprüche t1. Verfahren zur Herstellung einer dreiphasigen Wechselstromwicklung für einen Linearmotor, der aus einem Läuferteil und einem langgestreckten Stator mit Nuten besteht, in welche die drei Wicklungsstränge der Wicklung unter Bildung von außerhalb des Stators liegenden gekrümmten Wickelköpfen eingelegt werden und welche mit Verschlußteilen zur Sicherung der Wicklung verschlossen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die aus drei elektrischen Kabeln (1,2,3) bestehende Wicklung vor dem Einbringen in die Nuten des Stators zu einem zusammenhängenden, auf eine Trommel aufwickelbaren Gebilde vorgeformt wird, und daß die Kabel hierzu an langgestreckten, als Verschlußteile für die Nuten verwendbaren Halterungen (4) aus mechanisch festem Isoliermaterial befestigt werden, die sich auf beiden Seiten bis in den Bereich der Wickelköpfe (12) erstrecken und dort mit Führungen für die Wickelköpfe versehen sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daR zunächst die erforderliche Anzahl von Halterungen (4) im Abstand der Nuten des Stators parallel zueinander auf einer Unterlage festgelegt wird, und daß die Kabel (1,2,3) danach so an den Halterungen befestigt werden, daß zunächst das erste Kabel, danach das zweite Kabel und schließlich das dritte Kabel vollständig über die gesamte Wicklungslänge verlegt wird.
3. Halterung zur Befestigung von Kabeln mit dem Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im zentralen, für das Einbringen in eine Nut des Stators vorgesehenen Bereich eine rohrförmige, den Abmessungen der Nuten entsprechende Erweiterung (5) angebracht ist.
4, Halterung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die rohr£örmige Erweiterung (5) aus zwei fest miteinander verbindbaren, schalenförmigen Teilen (6, 7) besteht.
5. Halterung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Führungen für die Wickelköpfe (12) an beiden Enden rechtwinklig abstehende Stützwände (10) und zwischen diesen und der Erweiterung (5) in einem dem Durchmesser der Kabel (1,2,3) entsprechenden Abstand in der gleichen Richtung wie die Stützwände verlaufende Zapfen (11) angebracht sind.
6. Halterung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützwände (10) und die Zapfen (11) mindestens doppelt so lang wie der Durchmesser der Kabel (1,2,3) sind.
7. Halterung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen Stützwänden (10) und Zapfen (11) mittels einer Abdeckung verschließbar ist.