DE8427704U1

DE8427704U1 - Rotor für eine elektrische Maschine

Info

Publication number: DE8427704U1
Application number: DE8427704U
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1984-09-20
Filing date: 1984-09-20
Publication date: 1986-01-23

Description

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ROBERT BOSCH GMBH, TOOO STUTTGART 1

Rotor für eine elektrische Maschine

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Rotor für eine elektrische Maschine nach der Gattung des Hauptanspruchs, Es ist bekannt, umlaufende Teile des Rotors elektrischer Maschinen durch aufgewickelte Metallband- oder Drahtbandagen gegen die bei der Rotation auftretenden Fliehkräfte zu sichern. In der DE-PS 578 799 ist ein Verfahren zum Festspannen umlaufender Wicklungsteile elektrischer Maschinen auf ihrem Tragkörper beschrieben, bei dem das unter Zugspannung gehaltene Metallband während des Aufwickeins am Umfang der Wicklungsbahn mit der beim Wiekelvorgang vorangegangenen Lage des äetallbandes dur.ch Schweißen, Nieten oder dgl. verbunden wird. Das innere Ende des Metallbandes ist mit der darüberliegenden Windung verbunden, während das äußere Ende gegen Aufrollen durch eine Anzahl Punktschweißstellen an der darunterliegenden Windung befestigt ist. Eine solche Bandage hat zwar eine hohe spezifische Festigkeit, jedoch ist ihre Herstellung mit hohen Kosten verbunden. Da die Bandage nur in sich selbst fest zusammengeschlossen ist, kann es außerdem

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vorkommen» daß sie sich in Ümfangsrichtung oder in axialer Richtung relativ zum Rotor verschiebt und dabei die darunterliegenden Wicklungsteile beschädigt* In der genannten DE-PS sind ferner Drahtbandagen mit nebeneinanderliegenden Windungen erwähnt, wobei jedoch über die Festlegung der beiden Wicklungsenden der Bandage nichts ausgesagt ist.

Vorteile der Erfindung

, Der erfindungsgemäße· Rotor mit den kennzeichnenden Merkmalen des Haüptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Zugspannung, mit welcher die Bandage auf den Rotor aufgebracht wurde, ohne zusätzliche, aufwendige Maßnahmen erhalten bleibt, und daß außerdem die Bandage gegen Relativverschiebungen zu darunterliegenden Teilen des Rotor gesichert ist. Die Bandage ist insbesondere für kostengünstig zu fertigende Rotoren von permanentmagnetisch erregten Kleinelektromotoren mit hoher Drehzahl zum Festspannen der Magnetsegmente auf dem rotierenden Tragkörper geeignet, wobei die Bandage wesentlich höheren Drehzahlen standhält als die an sich bekannten, verklebten Kunststoff-Glasfaser- oder Kohlefaserbänder.

Durch die in den Unteransprüchen vorgeschlagenen Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Rotors möglich. Besonders vorteilhaft hinsichtlich Befestigung und Lagesicherung der Bandage auf dem Tragkörper ist es, daß die beiden Enden der Bandage an je einer Scheibe des Tragkörpers befestigt sind. Die beiden Scheiben sind hierbei zweckmäßig in einem Abstand voneinander angeordnet, welcher der Länge der umlaufenden Teile des Rotors entspricht. Dadurch erfahren diese Teile eine Lagesicherung in axialer Richtung auf dem Tragkörper.

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Zeichnung ,

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 den Rotor in einem Längsschnitt, Figur 2 den Rotor nach Figur 1 in einem Querschnitt, Figur 3 eine Ansicht einer Stirnseite des Rotors.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Der in den Figuren dargestellte Rotor 1 einer permanentmagnetisch erregten elektrischen Maschine hat eine Welle 2, ι

auf der ein Tragkörper 3 befestigt ist. Am einen Ende der Welle 2 ist ein Zweikant k als Anschluß für ein anzutreibendes Aggregat, beispielsweise eine Kraftstoffpumpe, ausgebildet. Der Tragkörper 3 hat im Ausführungsbeispiel die

f form eines Vierkants mit quadratischem Querschnitt. Er bell steht vorzugsweise aus weichmagnetischem Material und dient

• dem magnetischen Rückschluß im Magnetkreis. Auf den vier

j Planflächen am Umfang des Tragkörpers 3 ist je ein Magnet-

segment 5 mit Hilfe von Klebstoff fixiert und befestigt.

\ Als Klebstoff kann ein Zweikomponentenkleber verwendet

( werden. Die Magnetsegmente 5 haben einen solchen Quer-

ä schnitt, daß ihre Außenkontur einen durch schmale Schlitze

6 unterbrochenen Kreis bildet. Falls erforderlich, können die Magnetsegmente am Umfang durch Rundschleifen bearbeitet werden. Der soweit fertiggestellte Rotor wird anschließend _tmit einer vierpoligen Mägnetisiervorrichtung in der Reihenfolge Word-Süd-Nord-Süd magnetisiert. Es ist auch möglich, die Magnetsegmente-5 als Einzelteile vor dem Aufkleben auf den Tragkörper 3 zu magnetisieren. Beim Aufkleben muß dann auf die Reihenfolge Nord-Süd- ... geachtet werden.

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Die "beiden Stirnseiten des Tragkörpers 3 haben je einen zylindrischen Fortsatz 7 bzw. 8* auf die Scheiben 9 bzw« 10 mit passendem Innendurchmesser aufgesetzt sind. Der durch je einen sich an die Portsätze 7, 8 anschließenden Bund des Tragkörpers 3 bestimmte Abstand der Scheiben 9, 10 voneinander entspricht der Länge der Magnetsegmente 5· Die Scheiben 9, 10 sind am Tragkörper 3»

•| beispielsweise mit Hilfe mehrerer Verstemmungen .1 1 ,

! verdrehsicher befestigt (Figur 3).

j Der Außendurchmesser der Scheiben 9» 10 entspricht etwa

,1 ' dem Durchmesser des fertigen Rotors einschließlich der I nachstehend näher beschriebenen Drahtbandage 12. Diese

y Bandage umspaunt den Außenumfang der Magnetsegmente 5

fj und hat die Aufgabe, ein Ablösen der Magnetsegmente bei

^ hohen Drehzahlen des Rotors infolge Reissens des Mate-

s rialgefüges oder der Klebeschicht zu verhindern* Die

Bandage 12 besteht aus einer vorzugsweise einlagigen ,■; Drahtwicklung mit dicht nebeneinanderliegenden Einzel-

'■ windungen, die unter Zugspannung gewickelt sind. Nach

,f dem Aufbringen der Wicklung werden ihre beiden Enden

■ 13, 1U am Tragkörper 3 verankert, um ein Aufspringen

der Wicklung und ein Verschieben derselben gegenüber ( den Magnetsegmenten 5 zu verhindern. Hierzu sind in den

^! beiden Scheiben 9, 10 mehrere, über ihren Umfang verteilte Radialschlitze 15 bzw. 16 ausgebildet, von denen jeweils ein Schlitz das Drahtende 13 bzw. 1U aufnimmt. ; Die Drahtenden werden anschließend durch Verstemmen,

I Verlöten, Verschweißen oder dgl. an den Scheiben 9, 10

I befestigt.

I Der Werkstoff des Drahtes und dessen Durchmesser verden

Ί nach bestimmten Kriterien ausgewählt, wie Trockenlauf

I des Rotors, Naßlauf des Rotors in einem Mediuir ₃ Art des

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Mediums, Temperaturbereich, Masse bzw. Dichte der Magnetsegmente, Drehzahl des Rotors und dgl- mehr.

Während bei einem Rotor, bei dem die Magnetsegmente nur auf den Tragkörper aufgeklebt sind, ein Ablösen durch
Reißen des Werkstoffgefüges der Segmente und der Klebeschicht bereits bei Drehzahlen ab 6000 U/min eintritt,
konnte bei einem Zweisegmentrotor, bei dem die Segmente mit einer Bandage aus Cu-Draht (0,2 mm) umwickelt waren bis zu einer Drehzahl von 19000 U/min keine sichtbaren
Veränderungen festgestellt werden. Erst bei einer Drehzahl von 20000 U/min war eine Windung der Wicklung
sichtbar aufgeweitet und bei 23000 U/min trat eine Lokkerung der gesamten Wicklung ein.

Anstelle besonderer Scheiben 9₉ 30, die nachträglich an dem Tragkörper 3 befestigt werden, könnten die Scheiben auch einstückig mit dem Tragkörper ausgebildet sein.
Dies insbesondere dann, wenn der Tragkörper keinen quadratischen, sondern einen zylindrischen Querschnitt aufweist. Der Durchmesser des Tragkörpers entspricht vor
der Bearbeitung dem Durchmesser des fertigen Rotors und wird dann unter Belassung zweier Scheiben auf das für
das Einsetzen der Magnetsegmente erforderliche Maß abgedreht.

Ebenso könnte zur Sicherung der Magnetsegmente auf ihrem Tragkörper anstelle eines Drahtwickels ein Wickel aus
flachem Metallband verwendet werden, das gleichfalls in nebeneinanderliegenden oder teilweise übereinanderliegenden Windungen auf die Magnetsegmente aufgewickelt vird. Wesentlich ist in beiden Fällen, daß die beiden Enden der Bandage am Tragkörper befestigt werden, damit sich die
Bandage nicht lockern oder Verschieben kann.

Claims

i 4 · · O · tr··· «Hf» St/Pi ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 1 Ansprüche

1. Botor für eine elektrische Maschine mit einer Metallband- oder Drahfbandage zum Festspannen umlaufender Teile des Rotors auf einem rotierenden Tragkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die "beiden Enden (13, 1 k) der Bandage (12) am Tragkörper (3) befestigt sind.

2. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Enden (13, 1h) der Bandage (12) an je einer Scheibe (9 bzw. 10) des Tragkörpers (3) befestigt sind.

3. Rotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Scheiben (9» 10) des Tragkörpers (3) in einem der Länge der umlaufenden Teile (5) des Rotors (1) entsprechenden Abstand voneinander angeordnet sind.

h, Rotor aach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Scheiben (9> 10) mindestens dem Durchmesser des fertigen Rotors (1) mit Metallband- oder Drahtbandage (12) entspricht.

5. Rotor nach einem der Ansprüche 2 bis h, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben (9, 10) mit Schlitzen (15) zur Aufnahme der beiden Enden (13, 1¹O der Bandage (12) versehen sind.

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6. Rotor nach einem der Ansprüche 2 "bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben (9, 10) als Einzelteile aasgebildet und am Tragkörper (3), beispielsweise durch Verstemmen, befestigt sind.

7. Rotor nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben einstückig mit dem Tragkörner ausgebildet sind.