DE3920631A1 - Stator fuer elektromotoren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Elektromotoren und insbe­ sondere auf einen Stator für einen Elektromotor.

Ein Stator eines Elektromotors besteht im wesentlichen aus einem Statorkern und um die jeweiligen Feldpole des Stator­ kerns gewickelten Feldwicklungen, wobei zwischen den Feld­ wicklungen und den Feldpolen Isolierpapier ist. Jedes der Isolierpapiere erstreckt sich zwischen zwei benachbarten Feldpolen und ist an seinen gegenüberliegenden Enden U-förmig gebogen oder gefaltet, um jeweils darin zwei benachbarte Seiten der Feldwicklungen aufzunehmen. Da die gefalteten gegenüberliegenden Enden des Isolierpapiers nicht miteinander verbunden sind, ist ein durch zwei benachbarte Seiten der Feldwicklungen begrenzter Wicklungszwischenraum in Richtung zum Rotor offen. Wenn die Enden der Feldwicklungen innerhalb des Wicklungszwischenraumes mit den Zuführungsdrähten verbunden sind, können die Verbindungen zwischen den Wicklungsenden und den Zuführungsdrähten mit dem Rotor in Berührung kommen, so daß Isolationsfehler entstehen können. Um solche Störungen zu vermeiden, ist eine Schutzplatte vorgesehen, die die offene Seite des Wicklungszwischenraumes schließt. Da die Schutzplatte aus festem nichtperforiertem rechtwinkligem Blech geformt ist, kann die durch den Wicklungszwischenraum strömende Kühlluft nicht in Richtung zum Rotor strömen. Wegen dieser Beschränkung des Kühlluft­ stroms wird der Rotor unzureichend gekühlt, so daß die Temperatur der Feldwicklungen schnell ansteigt. Der Stator mit dieser Gestaltung ist in einen Motor eines 230-mm- Scheibenschleifers, Modell G23SC von Hitachi Koki Co., Ltd., eingebaut.

Angesichts der oben genannten Schwierigkeiten ist es Aufgabe der Erfindung, einen Stator zu schaffen, der Strukturmerkmale aufweist, die eine befriedigende Kühlung des Rotors auch dann ermöglichen, wenn Schutzplatten angebracht sind, die Berührungen des Rotors mit Verbindungen zwischen den Wicklungsenden und den Zuführungsdrähten verhindern.

Erfindungsgemäß hat der Stator eines Elektromotors einen Ringkern, der mindestens ein Paar einander entgegengesetzter Feldpole hat, die an der Innenseite des Ringkerns vorstehen. Jeder der Feldpole hat ein Paar von Zungenvorsprüngen, die eine Begrenzung des Luftspalts zwischen den Feldpolen und dem Rotor des Elektromotors bilden. Um die Feldpole sind Paare von Feldwicklungen gewickelt, welche zusammen ein Paar einander gegenüberliegende Wicklungszwischenräume bestimmen, in welchen die Zuführungsdrähte an die Feldwicklungen angeschlossen sind. Zwei Schutzplatten, von denen sich jede bogenförmig zwischen zwei benachbarten Zungenvorsprüngen erstreckt, verschließen die entsprechenden Wicklungs­ zwischenräume. Jede der Schutzplatten hat mindestens eine Öffnung, die den Kühlluftstrom aus dem Wicklungszwischenraum durch die Öffnung in Richtung zum Rotor durchläßt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbei­ spiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung eines Stators eines Elektromotors gemäß einem Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 ist eine Draufsicht auf den Stator nach Fig. 1,

Fig. 3 ist eine schematische Ansicht eines Schnitts entlang einer Linie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 ist eine ähnliche Darstellung wie in Fig. 3, und zeigt den Stator ohne Schutzplatte,

Fig. 5 ist eine perspektivische Darstellung eines Isolierpapiers des in Fig. 1 gezeigten Stators,

Fig. 6 ist eine Draufsicht auf eine Schutzplatte des Stators nach Fig. 1,

Fig. 7 ist eine vergrößerte Ansicht eines Schnitts entlang einer Linie VII-VII in Fig. 3,

Fig. 8 ist eine vergrößerte perspektivische Darstellung einer Abwandlung der erfindungsgemäßen Schutzplatte, und

Fig. 9 ist eine vergrößerte Darstellung, die eine weitere Abwandlung der erfindungsgemäßen Schutzplatte zeigt.

Ein erfindungsgemäßer Stator für Elektromotoren ist in Fig. 1 und 2 dargestellt. Der Stator hat einen Ringkern 10, der ein Paar einander entgegengesetzer, aus der Innenfläche des Ringkerns 10 vorstehender Feldpole aufweist, und ein Paar von Feldwicklungen 12, die jeweils um die Feldpole 11 gewickelt sind. Jeder der Feldpole 11 hat ein Paar von Zungenvorsprüngen, die sich über die gesamte Länge der gegenüberliegenden Kanten der Feldpole 11 erstrecken und einen in Fig. 2 strichpunktiert dargestellten Rotor 13 des Elektromotors umfaßen, um die Begrenzung des Luftspalts zu bilden. Die Zungenvorsprünge 11 a dienen zur Formung des Luftspalts und so zur Bestimmung des magnetischen Widerstandes.

Die Feldpole 11 und die Feldwicklungen 12 sind voneinander mittels zweier Blätter 14 aus Isolierpapier elektrisch isoliert, die flach und jeweils paarweise einander gegenüberliegend an der Innenseite des Ringkerns 10 angeordnet sind und sich zwischen benachbarten Seiten der Feldwicklungen 12 erstrecken. Jedes der isolierenden Blätter 14 ist an seinen gegenüberliegenden Seiten gemäß Fig. 2 und 5 U-förmig gebogen bzw. gefaltet, wobei die jeweils U-förmig gefalteten Seiten die zwei benachbarten Seiten der Feldwicklungen 12 aufnehmen (Fig. 2).

Jede der Feldwicklungen 12 hat zwei Wicklungsenden 15, die in der Innenseite des Ringkerns 10 angeordnet sind und mit zwei Zuführungsdrähten 16 verbunden sind, die aus dem Ringkern 10 herausführen. Gemäß Fig. 2 sind Verbindungen 17 zwischen den Wicklungsenden 15 und den Zuführungsdrähten 16 jeweils in einem Paar einander entgegengesetzter Wicklungszwischenräume 18 angeordnet, die jeweils durch zwei benachbarte Seiten der Feldwicklungen 12 begrenzt sind. Die Verbindungen 17 sind nicht an dem Ringkern 10 festgelegt und könnten deshalb radial nach innen zum Rotor 13 zu verschoben werden. Um ungewollte Berührungen oder Beeinflußungen zwischen den Verbindungen 17 und dem Rotor 13 zu vermeiden, sind die offenen Seiten der Wicklungszwischenräume 18 mit zwei Schutz­ platten 19 verschlossen.

Jede der Schutzplatten 19 erstreckt sich bogenförmig zwischen zwei benachbarten Zungenvorsprüngen 11 a der Feldpole 11 in Gegenübersetzung zu den entsprechenden Isolierpapierblättern 14. Die Schutzplatte 19 ist an ihren entgegengesetzten Seiten zwischen zwei benachbarte Seiten der Feldwicklungen 12 und der Zungenvorsprünge 11 a der Feldpole 11 geklemmt. Nach Fig. 3 und 6 hat die Schutzplatte 19 rechteckige Form und vier runde Öffnungen 20, die benachbart zu den entsprechenden Ecken der rechtwinkligen Platte 19 angeordnet sind. Dadurch strömt ein Teil der durch die Wicklungszwischenräume 18 strömenden Kühlluft durch die Öffnungen 20 in den Zwischenraum, der gemäß Fig. 7 zwischen den Schutzplatten 19 und dem Rotor 13 gebildet ist, wobei eine verbesserte Rotorkühlwirkung erreicht wird. Der Rotor 13 wird dadurch ausreichend gekühlt, so daß kein übermässiger Temperaturanstieg in einer Wicklung des Rotors entsteht. Die Anzahl und Anordnung der Öffnungen 20 sind nicht auf die im Ausführungsbeispiel gezeigten beschränkt. Es sind vielmehr verschiedene Änderungen möglich, soweit diese mit den Schutzplatten 19 eine Bewegung der Verbindungen 17 in Richtung zum Rotor 13 verhindern.

Fig. 8 zeigt eine andere Form der erfindungsgemäßen Schutz­ platte. Die veränderte Schutzplatte 19 a besteht aus einem umrahmten Drahtgitter mit einer Vielzahl von schmalen Öffnungen oder Poren 20 a. Da durch die Drahtmaschen eine große Menge an Kühlluft strömt, ist diese Schutzplatte 19 a besonders vorteilhaft. Eine andere in Fig. 9 gezeigte, abgewandelte Schutzplatte 19 b ist aus einer durchlöcherten Platte mit einer Vielzahl von Lufthutzen 21 gebildet, die an jeweiligen kleinen Öffnungen oder Perforationen 20 b in der durchlöcherten Platte 19 b ausgebildet sind und an der dem Wicklungszwischenraum zugewandten Fläche der perforierten Platte 19 b vorstehen (der dem Wicklungszwischenraum 18 nach Fig. 7 entspricht). Die Perforationen 20 b und die Lufthutzen 21 werden gleichzeitig durch Stechen oder Halbformstanzen gebildet. Die Lufthutzen 21 dienen zur vorteilhaften Führung der Kühlluft in den Zwischenraum, der zwischen der perforierten Platte und dem Rotor gebildet ist.

Ein Stator für einen Elektromotor hat einen Ringkern, der mindestens ein Paar einander entgegengesetzter Feldpole hat, die aus den Innenseiten des Ringkerns vorstehen, sowie paarweise jeweils um die Feldpole gewickelte Feldwicklungen. Jeder der Feldpole hat ein Paar von Zungenvorsprüngen, die die Begrenzung eines Luftspalts zwischen den Feldpolen und dem Rotor des Elektromotors bestimmen. Zwischen jeweils zwei Feldwicklungen sind im Stator paarweise gegenüberliegende Wicklungszwischenräume gebildet, in welchen Zuführungsdrähte mit den Feldwicklungen verbunden werden. Der Stator hat des weiteren zwei Schutzplatten, von denen jede sich bogenförmig zwischen zwei benachbarten Zungenvorsprüngen zum Verschließen des entsprechenden Wicklungszwischenraums erstreckt. Jede der Schutzplatten hat mindestens eine Öffnung, um das Strömen von Kühlluft aus dem Wicklungszwischenraum durch die Öffnung zu dem Rotor zu ermöglichen.

Claims (4)

1. Stator für einen Elektromotor mit einem Rotor, gekennzeichnet durch einen Ringkern (10) mit mindestens einem Paar einander gegenüberliegender Feldpole (11), die aus der Innenfläche des Ringkerns vorstehen, wobei jeder Feldpol (11) ein Paar seitliche Zungenvorsprünge (11 a) hat, die einen Luftspalt zwischen dem Feldpol und dem Rotor (13) begrenzen, Paare von Feldwicklungen (12), die jeweils um die Feldpole gewickelt sind und zwischen denen ein Paar einander gegenüberliegender Wicklungszwischenräume (18) gebildet ist, Zuführungsdrähte (16), die in den Wicklungszwischenräumen mit den Feldwicklungen verbunden sind, und zwei Schutzplatten (19; 19 a; 19 b), von denen sich jede bogenförmig zwischen zwei benachbarten Zungenvorsprüngen zum Verschließen entsprechender Wicklungszwischenräume erstreckt, wobei die Schutzplatten mindestens eine Öffnung (20; 20 a; 20 b) haben, die Kühlluft aus den Wicklungs­ zwischenräumen zu dem Rotor durchläßt.

2. Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Schutzplatten (19) ein durchlöchertes Blech mit einer Anzahl von Löchern (20) ist.

3. Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Schutzplatten (19 a) ein Drahtnetz mit einer Anzahl kleiner Öffnungen (20 a) ist.

4. Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Schutzplatten (19 b) an der Öffnung (20 b) eine Lufthutze hat, die von einer Oberfläche der Schutzplatte in den Wicklungszwischenraum (18) ragt.