DE7834624U1 - Spule fuer einen kleinstmotor - Google Patents
Spule fuer einen kleinstmotorInfo
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- DE7834624U1 DE7834624U1 DE19787834624 DE7834624U DE7834624U1 DE 7834624 U1 DE7834624 U1 DE 7834624U1 DE 19787834624 DE19787834624 DE 19787834624 DE 7834624 U DE7834624 U DE 7834624U DE 7834624 U1 DE7834624 U1 DE 7834624U1
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Description
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen:
Berlin und München VPA 78 P 3 2 3 4 BRD
Spule für einen Kleinstmotor
Die Erfindung bezieht sich auf eine Spule für einen Kleinstmotor mit einem Spulenkörper, der eine Wickelfläche
und zwei daran anschließende Begrenzungsflächen aufweist, und mit einer aus einem elektrischen Leiter bestehenden
Spulsnwicklung, die auf der Wickelfläche aufgewikkelt
und von den beiden Begrenzungsflächen seitlich begrenzt ist.
Spulen dieser Art werden bei Kleinstmotoren üblicherweise eingesetzt. Als elektrischer Kleinstmotor wird in diesem
Zusammenhang ein elektrischer Motor bezeichnet, der eine elektrische Leistung bis etwa 5 W aufnimmt. In Sonderfällen
kann der Leistungsbereich bis etwa 10 W reichen.
Solche Kleinstmotoren werden oft in Geräte eingebaut, von denen eine hohe Festigkeit gegen Spannungsdurchschlag verlangt
wird, z.B. in Tarifgeräte wie Zähler, in Uhren,usw. Die verlangte Durchschlagsfestigkeit liegt üblicherweise
bei 10 bis 12 kV, gemessen zwischen dem Anfang und dem Ende des elektrischen Leiters in der Spulenwicklung.
Nm 2 Reh / 17.11.78
- 2 - VPA 78 P 3 2 3 Ί BI
Bei einer flachen Bauform des Kleinstmotors und damit
einer flachen Form des Spulenkörpers reicht der verhältnismäßig große Abstand vom innen gelegenen Spulenanfang bis zum außen gelegenen Spulenende häufig aus, um die geforderte Spannungsfestigkeit zu erreichen. Bei einer
einer flachen Form des Spulenkörpers reicht der verhältnismäßig große Abstand vom innen gelegenen Spulenanfang bis zum außen gelegenen Spulenende häufig aus, um die geforderte Spannungsfestigkeit zu erreichen. Bei einer
axial hohen Bauform des Kleinstmotors ist dieser Abstand jedoch verhältnismäßig gering, so daß zusätzliche Maßnahmen
getroffen werden müssen, um die geforderte Durchschlagsfestigkeit zu gewährleisten. Eine solche Maßnahme
besteht nach dem Stand der Technik in der Bereitstellung einer Zwei-Kammer-Spule, was aber einen gewissen Aufwand
darstellt. Eine weitere häufig getroffene Maßnahme besteht darin, die Spule nach dem Aufbringen der Spulenwicl·
lung im ganzen in einem Isolierstoff, wie z.B. Gießharz, zu tränken. Dieses Tränken geschieht bei höherer Temperatur
in einer Vakuumkammer. Zwar läßt sich auf diese
Weise eine gewisse Durchschlagsfestigkeit erzielen, doch ist dies mit relativ hohen Kosten verbunden, da das Tränken weitgehend manuell geschieht.
Weise eine gewisse Durchschlagsfestigkeit erzielen, doch ist dies mit relativ hohen Kosten verbunden, da das Tränken weitgehend manuell geschieht.
Hieraus wird zusammenfassend folgende Schwierigkeit deutlich: Die Durchschlagsfestigkeit ist bei einem Kleinstmotor
im wesentlichen durch den Abstand zwischen Anfang unc Ende der Spulenwicklung und durch die Form der Spulenwicl·
lung gegeben. Ist einmal ein bestimmtes Prinzip für den Kleinstmotor gewählt, so lassen sich die Form und der Abstand
nicht mehr beliebig verändern. Zur Gewährleistung einer bestimmten Durchschlagsfestigkeit muß daher zu weiteren
Maßnahmen gegriffen werden, die einen gewissen Aufwand darstellen und zu einer Verteuerung des Kleinstmotoi
führen.
Aus der DE--PS 367 617 ist bereits ein Spulenkörper für
einen Elektromagneten bekannt, bei dem durch eine gewisse Formgebung verhindert wird, daß eine Drahtwindung einer
einen Elektromagneten bekannt, bei dem durch eine gewisse Formgebung verhindert wird, daß eine Drahtwindung einer
- 3 - VPA 78 P 3 2 3 4 BRD
oberen Lage an den seitlichen ebenen Begrenzungsflanschen
herunterrutscht und mit einer unteren Windung in Berührung kommt, wodurch die Isolation bei dem hohen
Spannungsunterschied, der zwischen den beiden Windungen herscht, durchschlagen wird. Diese Formgebung ist so getroffen,
daß die Begrenzungsflansche nicht als ebene Flächen senkrecht zur Spulenachse ausgebildet sind, sondern
nach außen divergierend kegel- oder kurvenförmig ausgebildet sind, wobei die Kurve möglichst in Richtung
der Spulenachse beginnt und in eine je nach Bedarf mehr oder weniger senkrecht zur Spulenrichtung ausgebildete
Flanschfläche übergeht.
Aus der DE-AS 1 097 022 ist weiterhin ein Gießharz-Spannungswandler
bekannt, bei dem die Stirnflächen der verwendeten Hochspannungswicklungen gut abgerundet und ohne
Kanten ausgeführt sind. Man kann auch sagen: Die Spulenwicklungen sind in den oberen Lagen nach außen gewölbt
gewickelt.
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Aus der DE-AS 1 764 387 schließlich ist eine elektrische Scheibenspule bekannt, bei der eine gewisse Erhöhung der
Überschlagsfestigkeit durch eine besondere Formgebung der Wandkanten gewährleistet ist. Dabei sind die Kanten des
verwendeten Metallbandes von der Isolierschicht nach innen zur Bandmitte hin abgeschrägt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spule für einen Kleinstmotor der eingangs genannten
Art, insbesondere eine axial hohe Spule, so auszugestalter daß eine hohe Durchschlagsfestigkeit gewährleistet ist,
so daß u.U. bei der Herstellung ein Tränken in einem Isolierstoff nicht erforderlich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ecken zwischen der Wickelfläche und den beiden
- 4 - VPA 78 P 3 2 3 Ί BRD
Begrenzungsflächen ausgerundet sind, daß die einzelnen
Lagen des elektrischen Leiters der Spule-nwicklung - im
Schnitt der Spule gesehen - parallel zueinander angeordnet sind, und daß die Spulenwicklung in den oberen Lagen
nach außen gewölbt gewickelt ist.
Durch diese Maßnahmen wird einerseits ein verhältnismäßig langer Abstand zwischen Anfang und Ende der Spulenwicklung
und damit eine hohe Durchschlagsfestigkeit erzielt, und zum anderen wird eine dennoch relativ einfache und
kostengünstige Herstellbarkeit gewährleistet. Auf das Tränken der Spule kann in vielen Fällen verzichtet werden,
wodurch sich die Herstellungskosten erheblich reduzieren.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer Figur näher erläutert.
In der Figur ist in einer Schnittdarstellung eine Spule für einen Kleinstmotor gezeigt. Die Spule umfaßt einen
allgemein mit 2 bezeichneten Spulenkörper und eine allgemein mit 3 bezeichnete Spulenwicklung. Die Spulenachse 4
ist gestrichelt eingezeichnet.
Bei dem Spulenkörper 2 handelt es sich um einen solchen für eine Spule von axial hoher Bauform. Mit anderen Worten:
Die dargestellte Spule ist in Richtung der Spulenachse 4 relativ hoch. Im dargestellten Schnitt bildet die
Spulenwicklung 3 zwei Flächen, die - nur näherungsweise als "Rechtecke" bezeichnet werden können. Die Ausdehnung
dieser Rechtecke in axialer Richtung ist größer als in radialer Richtung. Hier liegen Anfang und Ende der Spulenwicklung
3 verhältnismäßig direkt beisammen. Im Gegensatz dazu gibt es Spulen mit axial niedrigem Aufbau
(= axial flache Spulen). Bei diesen Spulen ist die Ausdehnung der "Rechtecke" in axialer Richtung kleiner als
- 5 - VPA 78 P 3 2 3 ^ BRD
in radialer Richtung. Hier liegen Anfang und Ende der Spulenwicklung relativ weit auseinander.
Der Spulenkörper 2 ist rotationssymmetrisch bezüglich der Spulenachse 4 ausgebildet. Er besitzt eine zentrale Bohrung
5, einen Mittelteil 6 und zwei senkrecht dazu angeordnete Flansche 7 und 8. Die äußere Fläche des Mittelteils
6 dient als Wickelfläche 9, und die beiden inneren Flächen der anschließenden Flansche 7 und 8 dienen als
Begrenzungsflächen 11 bzw. 12. In der gezeigten Schnittdarstellung ist der Spulenkörper 2 somit in Form eines
doppelten U ausgebildet. Innerhalb dieses Doppel-U liegt die aus einem elektrischen Leiter bestehende Spulenwicklung
3.
Bekannterweise tritt an der Ecke eines elektrischen Leiters eine höhere Feldstärke auf als an einer Leiterfläche.
Dasselbe gilt auch für eine Spule mit eckigem Wicklungsquerschnitt. Um eine hohe Feldstärke zu vermeiden, weist
demgemäß die dargestellte Spule stark ausgerundete Ecken 13 bzw. 14 im Spulenkörper 2 auf. Dadurch wird der Abstand
eines Drahtes in der untersten Lage zu einem Draht in der obersten Lage, soweit der Weg (Kriechabstand) für
Kriechströme betrachtet wird, erheblich vergrößert. Durch die Ausrundung findet in der unteren ersten Lage weniger
Draht Platz als in der darüberliegendenzweiten Lage. Beim
Wickeln ist darauf geachtet, daß die einzelnen Lagen des elektrischen Leiters - im dargestellten Schnitt gesehen parallel
zueinander angeordnet sind. Die untere erste Lage ist somit, betrachtet von der Mitte zwischen den
Flanschen 7 und 8, nicht bis zu beiden senkrecht zur Spulenachse 4 stehenden Begrenzungsflächen 11 und 12 durchgewickelt.
Das gilt auch für die nächstfolgende zweite, dritte und vierte Lage, und zwar solange, bis die Ausrundung
der Ecken 13, 14 in die zur Spulenachse 4 senkrecht
-6- vpa 78 P 3 2 31J BRD
stehende Begrenzungsfläche 11 bzw. 12 übergegangen ist.
Zusätzlich wird der Kriechabstand, der im übrigen über die Begrenzungsflächen 11, 12 zu messen ist, noch durch
eine weitere Maßnahme vergrößert. Diese besteht darin, daß die Spulenwicklung 3 in der dargestellten Weise nach
außen gewölbt ausgebildet ist. Die Wölbung ist mit 15 bezeichnet. Das wird dadurch erreicht, daß die äußeren Lagen
bis hin zur obersten Lage immer schmaler werden. Mit anderen Worten: Auch die oberen Lagen sind - von der Mitte
aus gesehen - nicht bis zu den Begrenzungsflächen 11 und 12 hin durchgewickelt.
In der Figur ist der Anfang der Spulenwicklung 3 mit 16
und das Ende mit 17 bezeichnet. Der erwähnte Kriechabstand ist vorliegend nun nicht durch die direkte geometrische
Verbindung zwischen Anfang 15 und Ende 17, sondern durch einen Weg gegeben, der vom Anfang 16 aus über
die Ecke 13 entlang, an der Begrenzungsfläche 11, über die linken äußeren Windungen der oberen Lagen und zum Anfang
17 führt. Infolge dieses relativ langen Kriechweges kann das Tränken der Spule eingespart werden, wodurch sich
eine erhebliche Kostenreduktion ergibt.
Es ist also festzuhalten, daß die dargestellte Spule mit unterschiedlichen Windungszahlen in den einzelnen Lagen
des unteren und des oberen Bereichs gewickelt ist. Dies geschieht durch eine geeignete Kurvensteuerung in der
Drahtführung beim Wickelvorgang.
Gegenüber einer Spulenwicklung 3 ohne Abrundung an den Ecken 13 und 14 und ohne Wölbung 15 können bei der dargestellten
Spule bei einem vorgegebenen Wickelvolumen weniger Windungen untergebracht werden. Soll die Windungszahl
dennoch in beiden Fällen gleich sein, so muß demgegenüber der Drahtdurchmesser etwas verringert werden.
Claims (1)
- - 1 - VPA 78 P 3 2 3 h BRD■T-eftnspruchSpule für einen Kleinstmotor mit einem Spulenkörper, der eine Wickelfläche und zwei daran anschließende Begren-ώ 5 zungsflächen aufweist, und mit einer aus einem elektrif sehen Leiter bestehenden Spulenwicklung, die auf derIi Wickelfläche aufgewickelt und von den beiden Begrenzungsflächen seitlich begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Ecken (13, 14) zwisehen der Wickelfläche (9) und den beiden Begrenzungsflächen (11, 12) ausgerundet sind, daß die einzelnen Lagen des elektrischen Leiters der Spulenwicklung (3)
- im Schnitt der Spule gesehen - parallel zueinander angeordnet sind, und daß die Spulenwicklung (3) in den oberen Lagen nach außen gewölbt gewickelt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19787834624 DE7834624U1 (de) | 1978-11-21 | 1978-11-21 | Spule fuer einen kleinstmotor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19787834624 DE7834624U1 (de) | 1978-11-21 | 1978-11-21 | Spule fuer einen kleinstmotor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE7834624U1 true DE7834624U1 (de) | 1980-09-18 |
Family
ID=6697192
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19787834624 Expired DE7834624U1 (de) | 1978-11-21 | 1978-11-21 | Spule fuer einen kleinstmotor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE7834624U1 (de) |
-
1978
- 1978-11-21 DE DE19787834624 patent/DE7834624U1/de not_active Expired
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