DE3842560A1 - Field core for an electric motor - Google Patents

Field core for an electric motor

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    • H02K15/06—Embedding prefabricated windings in machines

Abstract

In the case of a field core (1), especially for a shunt-wound motor with a commutator, which field core (1) is composed of individual sheet-metal laminates and has at least two pole shoes each having two pole horns (8) which are connected to one another via yokes and on each of which a field coil (11) is fitted, in order to make production more economical with complete prefabrication of field coils which can be installed having been previously completely ready-wound, bound (bandaged) and formed in this state without any further subsequent processing, especially forming, it is proposed that the sheet-metal laminates in each case be composed of at least four parts, namely of at least two pole-face parts and at least two approximately U-shaped yoke parts, that the pole-face parts and the yoke parts be combined to form pole-face cores (2) and yoke cores (3) respectively, that the ready-wound, formed and possibly bound field coils (11) be fitted onto the pole-face cores (2), and the pole-face cores (2), with their field coils (11), and the yoke cores (3) then be connected to one another, preferably by welding. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Feldpaket eines Elektromotors insbesondere für einen Reihenschluß-Kommutatormotor, das aus einzelnen Blechlamellen zusammengesetzt ist und mindestens zwei Polschuhe mit jeweils zwei Polhörnern aufweist, die über Joche miteinander verbunden sind und auf denen jeweils eine Feldspule aufgebracht ist.The invention relates to a field package of an electric motor especially for a series commutator motor that is made from individual sheet metal lamellae is composed and at least has two pole pieces, each with two pole horns, over Yokes are connected to each other and on each one Field coil is applied.

Bei solchen Feldpaketen mit ausgeprägten Polschuhen gibt es zwei Möglichkeiten, die Feldspulen einzubringen. Entweder die Spulen werden vorher, also außerhalb des Feldes, fertig gewickelt und dann in die entsprechenden Freiräume zwischen Polschuh und Joch eingelegt. Dabei müssen die Spulen so groß gewickelt werden, daß sie über die Hörner der Polschuhe gestreift werden können. Die Wicklungen müssen danach so geformt werden, daß sie am Grund der Polschuhe anliegen. Bei dieser Art die Wicklung einzubringen besteht die Möglichkeit, die Wickelköpfe vor dem Einlegen ausreichend zu bandagieren, um sie besonders bei Schleifmaschinen gegen Schleifstaub zu schützen, der bei durchzugsbelüfteten Maschinen besonders auf den kollektorseitigen Wickelkopf trifft.There are such field packages with pronounced pole pieces two ways to insert the field coils. Either that Coils are finished beforehand, i.e. outside of the field wrapped and then in the appropriate spaces between  Pole shoe and yoke inserted. The coils have to be so big to be wrapped over the horns of the pole pieces can be touched. The windings have to be like this afterwards be shaped so that they rest on the bottom of the pole pieces. At In this way, the winding can be inserted bandage the winding heads sufficiently before inserting them, to protect them against grinding dust, especially in grinding machines protect that especially on ventilated machines hits the winding end on the collector side.

Bei der zweiten Möglichkeit werden die Spulen maschinell direkt über den Polschuh gewickelt. Bei dieser Art, die Wicklung einzubringen, besteht nicht die Möglichkeit, die Wickelköpfe bei einem vernünftigen Kostenaufwand ausreichend zu bandagieren. Weiter ist nachteilig, daß die Wickelköpfe weit über das Feldpaket hinausragen. Außerdem wird der Draht beim maschinellen Wickeln gereckt und dabei die Drahtisolierung geschwächt.In the second option, the coils become mechanical wrapped directly over the pole piece. With this kind of It is not possible to insert the winding Sufficient winding heads at a reasonable cost to bandage. Another disadvantage is that the end windings protrude far beyond the field package. In addition, the wire stretched during machine winding and the Wire insulation weakened.

Da andererseits das Einlegen der vorher gewickelten Spulen, die ja stets von innen über die Polhörner gestreift werden müssen, ein aufwendiger Arbeitsvorgang ist, ist bereits eine Ausführung bekanntgeworden, bei der das Feldpaket in einer Mittelebene senkrecht zu den Polschuhen geteilt wurde. Hier können vorher gewickelte Spulen leicht eingelegt werden. Die beiden Feldpakethälften müssen natürlich für sich über Nieten oder Schweißen zusammengehalten werden und nach dem Einlegen der Spulen dann nochmals verschweißt werden. Nachteilig ist hier, daß die Spulen so groß gewickelt werden müssen, daß sie über die Polhörner gestreift werden können und daß sie nach dem Einlegen so geformt werden müssen, daß sie innen am Polschuh anliegen.On the other hand, since inserting the previously wound bobbins, which are always slipped over the pole horns from the inside a complex process is already one Execution became known in which the field package in a Central plane was divided perpendicular to the pole pieces. Here previously wound coils can be easily inserted. The Both field package halves must of course have rivets on their own or welding are held together and after inserting  the coils are then welded again. The disadvantage is here that the coils must be wound so large that they can be slipped over the pole horns and that they after the insert must be shaped so that they are on the inside Fit the pole piece.

Schließlich ist noch aus der DE-OS 22 23 119 eine Induktionsmaschine bekannt, bei der die Ständerzähne als getrennte Teile ausgebildet und mit dem Joch durch Kleben verbunden sind. Es sind hier jedoch keine ausgeprägten Pole gezeigt, wie sie in Universalmotoren verwendet werden. Der Herstellungs- und Fertigungsaufwand ist durch die vielen Einzelteile erheblich und das Verkleben und Ausgießen ist umständlich.Finally, there is one from DE-OS 22 23 119 Induction machine known in which the stator teeth as separate parts are formed and glued to the yoke are connected. However, there are no distinct poles here shown how they are used in universal motors. The Manufacturing and manufacturing effort is due to the many Items are substantial and the gluing and pouring is laborious.

In Vermeidung der geschilderten Nachteile liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Feldpaket der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die Feldspulen vorher vollkommen fertiggewickelt, bandagiert und geformt werden können und dann in diesem Zustand ohne weitere Nachbearbeitung, insbesondere Verformung montiert werden können.In avoiding the disadvantages outlined present invention the task of a field package to improve the type mentioned so that the field coils completely wrapped, bandaged and shaped beforehand can be and then in this state without further Post-processing, especially deformation can be mounted.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die Blechlamellen jeweils aus mindestens vier Teilen zusammengesetzt sind, nämlich aus mindestens zwei Polschuhteilen und mindestens zwei U-förmigen Jochteilen, daß die Polschuhteile und die Jochteile zu Polschuhpaketen bzw. Jochpaketen zusammengesetzt sind, und daß auf die Polschuhpakete die fertig gewickelten, geformten und ggf. bandagierten Feldspulen aufgesetzt und dann die Polschuhpakete mit ihren Feldspulen und die Jochpakete miteinander verbunden sind, vorzugsweise durch Verschweißen.To achieve this object, the invention provides that the Sheet fins each made up of at least four parts are composed, namely from at least two Pole shoe parts and at least two U-shaped yoke parts that the pole shoe parts and the yoke parts to pole shoe packages or  Yoke packets are composed, and that on the Pole shoe packages the completely wound, shaped and possibly bandaged field coils and then the pole shoe packages connected with their field coils and the yoke packs are, preferably by welding.

Die Feldspulen können exakt an die Polschuhform angepaßt sehr material- und konstruktionsraumsparend gewickelt werden, so daß bei optimalem Wirkungsgrad und Konstruktionsgewicht eine raumsparende Feldpaketausbildung ermöglicht wird.The field coils can be adapted very precisely to the shape of the pole shoe material and construction space-saving, so that with optimal efficiency and construction weight a space-saving field package training is made possible.

Um die Steifigkeit des Feldpaketes gegen magnetische Schwingungen zu gewährleisten, sind die Polschuhpakete schwalbenschwanzförmig ausgebildet und weisen entsprechende Dreiecknuten auf, in denen die angepaßten Enden der U-förmigen Jochpakete einsitzen. Dadurch, daß jedes Polschuh- bzw. Hochpaket einzeln durch eine Schweißverbindung zusammengehalten ist, können die Baugruppen leicht vollautomatisch vormontiert, komplettiert und zum Feldpaketkörper zusammengefügt werden.The rigidity of the field package against magnetic The pole shoe packages are to ensure vibrations dovetail-shaped and have corresponding Triangular grooves in which the fitted ends of the U-shaped Sit in yoke packets. Because each pole piece or High package individually through a welded connection is held together, the assemblies can easily fully automatically pre-assembled, completed and for Field package body to be joined.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is based on the drawing preferred embodiment explained in more detail.

Ein Feldpaket 1 ist aus einzelnen Baugruppen im Ausführungsbeispiel jeweils zweier Polschuhpakete 2 und zweier U-förmiger Jochpakete 3 zusammengesetzt. Diese sind selbst wieder aus vielen einzelnen entsprechend geformten Blechlamellen zusammengesetzt und jeweils über in Bohrungen 4 bzw. 5, 5′ eingesetzte Nietbolzen 6 bzw. 7, 7′ zusammengehalten. Durch die Verbindung der einzelnen Blechlamellen mit Schweißnähten 12 können die Bohrungen 4, 5, 5′ und die Nietbolzen 6, 7, 7′ eingespart werden.A field package 1 is composed of individual assemblies in the exemplary embodiment of two pole shoe packages 2 and two U-shaped yoke packages 3 . These are themselves composed of many individual, appropriately shaped sheet metal plates and each held together by means of rivet bolts 6 and 7, 7 ' inserted in bores 4 and 5, 5' . By connecting the individual sheet metal fins with welds 12 , the holes 4, 5, 5 ' and the rivet bolts 6, 7, 7' can be saved.

Das den Polhörnern 8 gegenüberliegende Ende der Polschuhpakete 2 weist schwalbenschwanzförmig zwei Dreiecknuten 9 auf, in denen die angepaßten Enden 10 der Polschuhpakete 3 einsitzen.The end of the pole shoe packages 2 opposite the pole horns 8 has dovetail-shaped two triangular grooves 9 in which the adapted ends 10 of the pole shoe packages 3 are seated.

Vor dem Zusammenfügen werden auf die Polschuhpakete 2 die fertig gewickelten, geformten und bandagierten Feldspulen 11 aufgesetzt. Nachdem die Feldspulen 11 bei der Montage nicht über die Polhörner 8 geschoben werden müssen, können die Feldspulen 11 vorher in ihrer Form exakt, zwischen die Polschuhpakete 2 und die Jochpakete 3 passend, gewickelt und geformt werden. Die Feldspulen 11 können so besonders kompakt ohne jegliche überschüssige Leitungslänge und Totraum gewickelt werden. Nach dem Aufsetzen der Feldspulen 11 auf die Polschuhpakete 2 werden an diese die Jochpakete 3 angesetzt und durch Schweißnähte 12 fest miteinander verbunden. Durch das schwalbenschwanzförmige Zusammenfügen der Polschuhpakete 2 und Jochpakete 3 kann ein ungestörter Magnetfluß und damit ein hoher Wirkungsgrad gewährleistet werden.Before assembly, the fully wound, shaped and bandaged field coils 11 are placed on the pole shoe packs 2 . Since the field coils 11 do not have to be pushed over the pole horns 8 during assembly, the field coils 11 can be wrapped and shaped beforehand in their exact shape, fitting between the pole shoe packages 2 and the yoke packages 3 . The field coils 11 can thus be wound particularly compactly without any excess line length and dead space. After placing the field coils 11 on the pole shoe packs 2 , the yoke packs 3 are attached to them and firmly connected to one another by welds 12 . An undisturbed magnetic flux and thus a high degree of efficiency can be ensured by the dovetail-shaped assembly of the pole shoe packages 2 and yoke packages 3 .

Claims (5)

1. Feldpaket (1), insbesondere für einen Reihenschluß-Kommutatormotor, das aus einzelnen Blechlamellen zusammengesetzt ist und mindestens zwei Polschuhe mit jeweils zwei Polhörnern (8) aufweist, die über Joche miteinander verbunden sind und auf denen jeweils eine Feldspule (11) aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechlamellen jeweils aus mindestens vier Teilen zusammengesetzt sind, nämlich aus mindestens zwei Polschuhteilen und mindestens zwei etwa U-förmigen Jochteilen, daß die Polschuhteile und die Jochteile zu Polschuhpaketen (2) bzw. Jochpaketen (3) zusammengesetzt sind, daß auf die Polschuhpakete (2) die fertig gewickelten, geformten und ggf. bandagierten Feldspulen (11) aufgesetzt und dann die Polschuhpakete (2) mit ihren Feldspulen (11) und die Jochpakete (3) miteinander verbunden sind, vorzugsweise durch Schweißen.1. field package ( 1 ), in particular for a series connection commutator motor, which is composed of individual sheet metal lamellae and has at least two pole shoes, each with two pole horns ( 8 ), which are connected to one another via yokes and on each of which a field coil ( 11 ) is applied , characterized in that the sheet metal fins are each composed of at least four parts, namely of at least two pole shoe parts and at least two approximately U-shaped yoke parts, that the pole shoe parts and the yoke parts are assembled to pole shoe packages ( 2 ) or yoke packages ( 3 ) that put the ready-wound, molded and optionally bandaged field coil (11) on the Polschuhpakete (2) and then the Polschuhpakete (2) are connected together with their the field coils (11) and the Jochpakete (3), preferably by welding. 2. Feldpaket nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polschuhpakete (2) dem Polschuh gegenüberliegend, schwalbenschwanzförmig ausgebildet zwei Dreiecksnuten (9) aufweisen, in denen die angepaßten Enden (10) der U-förmigen Jochpakete (3) einsitzen.2. Field package according to claim 1, characterized in that the pole shoe packages ( 2 ) opposite the pole shoe, dovetail-shaped two triangular grooves ( 9 ) in which the adapted ends ( 10 ) of the U-shaped yoke packages ( 3 ) sit. 3. Feldpaket nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polschuhpakete (2) und die Jochpakete (3) als vorgefertigte Baugruppen ausgebildet sind. 3. Field package according to claim 1, characterized in that the pole shoe packages ( 2 ) and the yoke packages ( 3 ) are designed as prefabricated assemblies. 4. Feldpaket nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Polschuhpaket (2) bzw. Jochpaket (3) mindestens ein Durchgangsloch (4) bzw. (5, 5′) aufweist und durch mindestens einen Nietbolzen (6) bzw. (7, 7′) zusammengehalten ist.4. Field package according to claim 3, characterized in that each pole shoe package ( 2 ) or yoke package ( 3 ) has at least one through hole ( 4 ) or ( 5, 5 ' ) and by at least one rivet bolt ( 6 ) or ( 7, 7 ' ) is held together. 5. Feldpaket nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polschuhpakete (2) und die Jochpakete (3) durch Schweißnähte (12) zusammengehalten sind.5. Field package according to claim 3, characterized in that the pole shoe packages ( 2 ) and the yoke packages ( 3 ) are held together by welds ( 12 ).
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