DE69304889T3

DE69304889T3 - Stator eines motors

Info

Publication number: DE69304889T3
Application number: DE69304889T
Authority: DE
Inventors: Yuji Ninomiya; Kenji Ueyama
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 1992-07-27
Filing date: 1993-07-26
Publication date: 2001-08-09
Anticipated expiration: 2013-07-27
Also published as: DE69304889T2; EP0615330B2; DE69304889D1; KR100274113B1; JP3107177B2; WO1994002982A1; EP0615330A4; US5498917A; JPH0654468A; EP0615330A1; EP0615330B1

Description

TECHNISCHES GEBIET

Diese Erfindung betrifft einen Stator für einen Motor, der aus Eisenblechkernen besteht.

HINTERGRUND

Bis jetzt ist ein Stator für einen Motor bekannt, der besteht aus: einem ringförmigen Jocheisenkern; Zahneisenkernen, die in gleichen Abständen auf der inneren Umfangsseite des Jocheisenkernes angeordnet sind; und Statorspulen, die in die Nuten eingebaut sind, die zwischen den entsprechenden benachbarten Zahneisenkernen gebildet werden, worin ein Rotor gegenüberliegend durch einen Spalt an der inneren Umfangsseite der Zahneisenkerne angeordnet ist. In diesem Fall wird ein Statorblechpaket gezeigt, bei dem die inneren Umfangsseiten der entsprechenden benachbarten Zahneisenkerne durch Abschnitte verbunden sind, die als Brücke zwischen den Magnetpolen (hierin nachfolgend einfach als Überbrückungsabschnitte bezeichnet) dienen, die einen kleinen Querschnitt aufweist, um nicht die Statorbaugruppe zum Zeitpunkt des Stanzens oder Montierens der Zahneisenkerne und des Jocheisenkernes in Einzelteile zerlegen zu müssen, und um die Streureaktanz zu reduzieren (beispielsweise die offengelegte Japanische Patentanmeldung Nr. 196034/1987 (Tokkaisho Nr. 62-196034), die offengelegte Japanische Patentanmeldung Nr. 174531/1988 (Tokkaisho Nr. 63-174531)).
Bei der vorangehend beschriebenen Ausführung waren jedoch die Nachteile zu verzeichnen, daß das Ruckdrehmoment nicht ausreichend klein sein kann, und/oder daß die Ungleichmäßigkeit des Ruckdrehmomentes in Abhängigkeit von den Abmessungen der eingesetzten Zahneisenkerne größer wird.
Das Deutsche Patent DE-A-39 07 516 offenbart einen Stator für einen Motor, bei dem ein Verhältnis der Länge s in einer Umfangsrichtung des Überbrückungsabschnittes, der die benachbarten Eisenkerne verbindet, zum Abstand p in der Umfangsrichtung des Zahneisenkernes gleich annähernd 0,125 beträgt. Das Verhältnis der Dicke b in einer radialen Richtung des Überbrückungsabschnittes zur Dicke t eines geschichteten Stahlbleches des Zahneisenkernes wird jedoch nicht offenbart oder erwähnt. Dieses Verhältnis ist bei der vorliegenden Erfindung von Bedeutung, und dieses Dokument offenbart daher nicht ausreichende Einzelheiten für die Zwecke der vorliegenden Erfindung.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Ein Ziel dieser Erfindung ist die Bereitstellung eines Stators für einen Motor, der ein kleines Ruckdrehmoment aufweist.
Diese Erfindung betrifft einen Stator für einen Motor, der aufweist: einen ringförmigen Jocheisenkern; Zahneisenkerne, die mit einem gleichen Abstand auf der inneren Umfangsseite des Jocheisenkernes angeordnet sind; Statorspulen, die in Schlitze eingebaut sind, die zwischen entsprechenden benachbarten Zahneisenkernen gebildet werden; und Überbrückungsabschnitte für das Verbinden der inneren Umfangsseiten der entsprechenden benachbarten Zahneisenkerne, wobei ein Rotor gegenüberliegend durch einen Spalt an der ineren Umfangsseite der Zahneisenkerne angeordnet ist;
dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis (α) der Länge (s) in einer Umfangsrichtung des Überbrückungsabschnittes zu einem Abstand (p) in der Umfangsrichtung der Zahneisenkerne in einen Bereich von 0,01 bis 0,20 fällt, und daß das Verhältnis (β) der Dicke (b) in einer radialen Richtung des Überbrückungsabschnittes zur Dicke (t) der geschichteten Stahlbleche des Zahneisenkernes in einen Bereich von 0,2 bis 1,0 fällt.
Dementsprechend wie das Verhältnis α der Länge s in der Umfangsrichtung des Überbrückungsabschnittes, der die benachbarten Zahneisenkerne verbindet, zum Abstand p in der Umfangsrichtung des Zahneisenkernes kleiner wird, wird die Amplitude des Ruckdrehmomentes kleiner. Wenn das Verhältnis α 0,2 übersteigt, nimmt die Amplitude des Ruckdrehmomentes plötzlich zu. Außerdem wird durch die Veränderung der Abmessungen des Überbrückungsabschnittes die induzierte elektromotorische Kraft (EMK) entsprechend dem Ausmaß etwas größer, in dem das Verhältnis α größer wird.
Außerdem wird entsprechend dem Ausmaß, in dem das Verhältnis β der Dicke b in einer radialen Richtung des Überbrückungsabschnittes zur Dicke t der geschichteten Stahlbleche des Zahneisenkernes größer wird, die Amplitude des Ruckdrehmomentes kleiner, und die EMK wird gleichzeitig kleiner. In Übereinstimmung mit dieser Erfindung wird es dementsprechend durch Auswählen der optimalen Bereiche der Verhältnisse α und β möglich, in vorteilhafter Weise das Ruckdrehmoment des Motors zu vermindern, ohne daß die EMK gesenkt wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Querschnittsdarstellung der Vorderseite, die eine Ausführung dieser Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht, die den Zahneisenkern und den Überbrückungsabschnitt zeigt;
Fig. 3 eine erläuternde Ansicht, die die Beziehung zwischen dem Verhältnis a und dem Ruckdrehmoment zeigt;
Fig. 4 eine erläuternde Ansicht, die die Beziehung zwischen dem Verhältnis β und dem Ruckdrehmoment zeigt.

BESTMÖGLICHE DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Diese Erfindung wird jetzt in Verbindung mit der gezeigten Ausführung beschrieben.
Fig. 1 ist eine Querschnittsdarstellung der Vorderseite, die die Ausführung dieser Erfindung zeigt. Ein Stator 1 besteht aus: einem ringförmigen Jocheisenkern 2; den Zahneisenkernen 3, die in gleichen Abständen an der inneren Umfangsseite des Jocheisenkernes 2 angeordnet sind; und den Statorspulen 5, die in die Nuten 4 eingebaut sind, die zwischen den entsprechenden benachbarten Zahneisenkernen 3 gebildet werden. Die inneren Umfangsseiten der entsprechenden benachbarten Zahneisenkerne 3 werden durch die Überbrückungsabschnitte 31 verbunden, die einen kleinen Querschnitt aufweisen, und ein Rotor 6 wird gegenüberliegend durch einen Spalt an der inneren Umfangsseite der Zahneisenkerne 3 angeordnet.
In diesem Fall wird der Querschnitt eines Synchronmotors in dem Fall gezeigt, wo die Anzahl P der Rotorpole gleich 8 und die Anzahl Ns der Statornuten gleich 9 beträgt. Es wird in Betracht gezogen, daß betreffs der grundlegenden Frequenzkomponente des Ruckdrehmomentes der Spitzenwert einer Frequenzkomponente, der 72 entspricht, was mindestens der gemeinsame Nenner von 8 und 9 ist, die Hauptkomponente ist, so daß das Druckdrehmoment kleiner sein muß. Wenn jedoch ein Versuch durch Verändern der Abmessungen des Überbrückungsabschnittes 31 und des Abstandes der Zahneisenkerne 3 durchgeführt wird, gibt es Fälle, wo die Spitzenwerte der Frequenzkomponenten, die 8 und 9 des Ruckdrehmomentes entsprechen, die Hauptkomponenten sind, so daß das Ruckdrehmoment ansteigen kann. Bei diesem Versuch, wenn die Abmessungen des Zahnabschnittes 3 und des Überbrückungsabschnittes 31 ermittelt werden, wie in Fig. 2 gezeigt wird, ermittelte man, daß, wie in Fig. 3 gezeigt wird, entsprechend dem Ausmaß, in dem das Verhältnis α der Länge s in der Umfangsrichtung des Überbrückungsabschnittes 31 zum Abstand p in der Umfangsrichtung des Zahneisenkernes 3 kleiner wird, die Amplitude des Ruckdrehmomentes kleiner wird, aber wenn das Verhältnis α 0,2 übersteigt, die Amplitude des Ruckdrehmomentes plötzlich größer wird.
In diesem Fall besteht eine Tendenz, daß entsprechend der Zunahme des Verhältnisses α die induzierte elektromotorische Kraft (EMK) in Abhängigkeit von der Veränderung der Abmessung des Überbrückungsabschnittes 31 etwas größer wird. Dementsprechend wird in Betracht gezogen, daß das Verhältnis a vorzugsweise im Bereich von 0,01 bis 0,20 liegt.
Außerdem wird, wie in Fig. 4 gezeigt wird, entsprechend dem Ausmaß, in dem das Verhältnis β der Dicke b in einer radialen Richtung des Überbrückungsabschnittes 31 zur Dicke t der geschichteten Stahlbleche des Zahneisenkernes 3 größer wird, das Ruckdrehmoment in einem viel stärkeren Maß kleiner. Weil jedoch die EMK ebenfalls eine Neigung zeigt, gleichzeitig kleiner zu werden, ist es wünschenswert, daß das Verhältnis β im Bereich von 0,2 bis 1,0 liegt.
Indem gestattet wird, daß die Abmessung des Überbrückungsabschnittes 31 in den vorangehend erwähnten Bereichen der Verhältnisse α und β liegt, wurde das Ruckdrehmoment um 40 bis etwa 70% vermindert, verglichen mit dem Fall der offenen Nut, die keinen Überbrückungsabschnitt aufweist.

INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT

Diese Erfindung kann auf dem Gebiet der Herstellung und Bereitstellung eines Hochleistungsmotors genutzt werden, wenn sie bei einem Stator für einen Motor angewendet wird, der Eisenblechkerne aufweist.

Claims

1. Stator (1) für einen Motor, der aufweist: einen ringförmigen Jocheisenkern (2); Zahneisenkerne (3), die mit einem gleichen Abstand auf der inneren Umfangsseite des Jocheisenkernes (2) angeordnet sind; Statorspulen (5), die in Schlitze (4) eingebaut sind, die zwischen entsprechenden benachbarten Zahneisenkernen (3) gebildet werden; und Überbrückungsabschnitte (31) für das Verbinden der inneren Umfangsseiten der entsprechenden benachbarten Zahneisenkerne (3), wobei ein Rotor (6) gegenüberliegend durch einen Spalt an der inneren Umfangsseite der Zahneisenkerne (3) angeordnet ist; dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis (α) der Länge (s) in einer Umfangsrichtung des Überbrückungsabschnittes (31) zu einem Abstand (p) in der Umfangsrichtung der Zahneisenkerne (3) in einen Bereich von 0,01 bis 0,20 fällt, und daß das Verhältnis (β) der Dicke (b) in einer radialen Richtung des Überbrückungsabschnittes (31) zur Dicke (t) der geschichteten Stahlbleche des Zahneisenkernes (3) in einen Bereich von 0,2 bis 1,0 fällt.