FI112129B - Segmentoitu staattori ja sen käämintä - Google Patents

Description

112129 SEGMENTOITU STAATTORI JA SEN KÄÄMINTÄ Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä segmentoidun staattorin käämimiseksi ja segmentoitu staattori.

5

Julkaisussa DE-A1-42 30 420 on esitetty erityisesti hyötyajoneuvojen polttomoottorien jäähdyttämiseen tarkoitettu sähkömoottorikäyttöinen puhallin, jossa on aksiaalisiipipyörä. Sähkömoottorin roottori on järjestetty siipipyörään ja staattori siipipyörän ympärille siten, että muodostuu yhtenäinen puhallinmootto-10 rirakenne. Staattori on jaettu kahteen segmenttiin.

Kulmastaattorirakenne on sähkömoottoreissa käytetty segmentoitu staattorira-kenne, jossa staattori muodostuu neljästä symmetrisesti roottorin ympärille sijoitetusta erillisestä kulmasegmentistä, joiden väliin jää tyhjä tila. Tavanomai-15 seen lieriömäiseen staattoriin verrattuna kulmastaattorirakenteella saavutetaan huomattava tilan ja materiaalin säästö.

Tavanomaisilla valmistusmenetelmillä kulmastaattorin kappaleet on hitsattu yhteen levynipun sivulta erillisessä työvaiheessa, jota ennen irralliset levyt on 20 ladottu koontajigiin ja asemoitu kohdalleen, ja hitsaamisen aikana niitä on pi-. . dettävä paikallaan, ja käämilangat ovat erilliset kussakin staattorikappaleessa.

Hitsaaminen ja siihen liittyvät työvaiheet muodostavat erillisen työvaiheen, joka vaatii omat laitteistot ja ammattitaitoisen henkilön, jolloin aiheutuu ylimääräisiä kustannuksia. Kun käämintä suoritetaan erikseen kussakin staattorikulmassa, ·· 25 tarvitaan myös ylimääräinen työvaihe asennuksessa johtojen liittämiseen kulmi en välillä.

Julkaisussa WO 94/06192 on esitetty erillisistä segmenteistä muodostuva sähkökoneen staattori ja menetelmä sen valmistamiseksi. Ko. julkaisun mukaisesti 30 staattorisegmentit voidaan asettaa peräkkäin, staattoriurat ja -hampaat samaan suuntaan ylöspäin. Segmentit käämitään yhdellä käämilangalla kaikissa segmenteissä, ja näin muodostunut rakenne muodostetaan yhtenäiseksi, roottorin ympärille sovitetuksi staattoriksi.

35 Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa tunnetun tekniikan epäkohdat ja saada aikaan uudenlainen menetelmä segmentoidun staattorin käämimiseksi, jossa ei tarvita edellä mainittuja ylimääräisiä työvaiheita. Keksinnön mukainen 2 112129 menetelmä perustuu siihen, että staattorisegmentit käännetään kääminnän ajaksi sisäpuoli ulospäin, ja että staattorisegmentit ovat staattorikulmia, jotka ovat sovitettavissa käämialustaan toistensa läheisyyteen muodostamaan olennaisesti suorakulmaisen rakenteen. Keksinnön tarkoituksena on myös saada 5 aikaan segmentoitu staattorirakenne, joka mahdollistaa menetelmän mukaisen kääminnän, ja jonka eräässä sovellutusmuodossa staattorilevyt voidaan koota staattorikulmaksi ilman erillistä hitsausvaihetta.

Yksityiskohtaisesti keksinnön mukaiselle menetelmälle ja staattorirakenteelle 10 tunnusomaiset piirteet on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa.

Keksinnön avulla voidaan välttää ylimääräisiä työvaiheita ja säästää siten valmistuskustannuksia. Samalla sähkölaitteen toimintavarmuus kasvaa. Keksinnön avulla voidaan myös vähentää valmistuksessa tarvittavien laitteiden lukumää-15 rää, jolloin myös säästetään valmistuskustannuksissa.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin esimerkin avulla viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää keksinnön mukaista staattorirakennetta aksiaalipuhaltimessa ja kuvio 2 staattorin käämintää keksin-20 nön mukaisesti.

Kuviossa 1 on esitetty aksiaalipuhallin, jolla aikaansaadaan aksiaalisuuntainen ilmavirtaus. Puhaltimessa on muovinen, kahdesta toisiinsa esimerkiksi ruuveilla kiinnitettävästä puolikkaasta, etukannesta (ei esitetty kuviossa) ja takakannesta :···' 25 2 koostuva kotelo, joka samalla toimii puhaltimen runkona. Etu- ja takakanteen 1, 2 on sovitettu akselitappi 3, jolle on akseloitu puhaltimen muovinen puhallin-pyörä 4. Puhallinpyörässä on keskellä akselireikä 41 ja sen ympärillä puhallin-siivet 42 sovitettuina sisemmän sylinteriosan 43 ja toisen ulomman sylinterimäi-sen rengasosan 44 väliin.

30 .·. : Puhallinpyörää 4 pyöritetään sähkömoottorikäytöllä, jolloin puhallinpyörä luo ilmavirran. Sähkökäytössä on tahtimoottori 5 ja sitä ohjaava, kolmivaiheiseen vaihtojänniteverkkoon tai tasavirtajännitteiseen verkkoon kytkettävä taajuus-muuttaja 6 tai vaihtosuuntaaja, josta saadaan sinimuotoinen, taajuudeltaan oh-35 jatusti vaihteleva ulostulojännite. Staattori on kiinnitetty koteloon puhallinpyörän 4 ulkokehän ympärille ja roottori on yhdistetty puhallinpyörään siten, että se muodostuu ulomman rengasosan 44 kehälle sovitetuista kestomagneeteista 51.

3 112129

Staattori on kulmastaattorirakenne, joka muodostuu neljästä puhallinpyörän 4 ympärille symmetrisesti tasavälein sijoitetusta staattorisegmentistä, joissa on staattorikulma 52 ja sen kaarevalla sisäkehällä oleviin käämiuriin 53 käämitty 5 staattorikäämitys 54. Kukin staattorisegmentti muodostaa noin 45° segment-tiosan puhallinpyörän 4 kehältä. Staattorisegmenteissä 52 on puhaltimen kotelon pysty- ja vaakareunojen suuntaiset kaareva sivuseinät 55 sekä niihin nähden 45° kulmassa oleva takareuna 56 sekä puhallinpyörän 4 mukaisesti kaareutuva etureuna 57. Sivuseinät 55 ovat vain hieman roottorin ulkokehän tan-10 gentin suuntaisen tason ulkopuolella staattorin viemän tilan minimoimiseksi. Lisäksi staattorisegmenteissä 52 voi olla kiinnitysreiät, joilla staattorisegmentit kiinnitetään kotelossa oleviin kiinnitystappeihin.

Staattorisegmentit 52 on valmistettu kasaamalla muotoon leikattuja dynamole-15 vyn kappaleita (ei esitetty) päällekkäin, ja jotka on liitetty yhteen. Kukin levy on keksinnön mukaisessa staattorissa meistetty siten, että saadaan aikaan sellainen muoto kuhunkin levykappaleeseen, että erillistä hitsausta ei tarvita levyjen koontaan. Oikein muotoilluilla, toisiinsa lukkiintuvilla muodoilla levyn pinnassa, jotka tehdään meiston aikana, levyt voidaan koota suoraan staattorin kulmaksi 20 ilman erillistä hitsausvaihetta.

Keksinnön mukaisessa staattoriratkaisussa käämiurat 53 ovat roottorin ilmarakoon päin. Erillisten kulmakappaleiden ansiosta staattori voidaan kääntää sisäpuoli ulospäin (ks. kuvio 2) kääminnän ajaksi, jolloin käämintä helpottuu huo-25 mattavasti. Lisäksi tämä mahdollistaa yhtenäisen käämilangan 58 käytön kaikissa staattorikulmissa. Tämä poistaa liitosvaiheen kokoonpanosta. Käämintää varten staattorikulmat asetetaan ns. käämintäjigiin käämiurat 53 ulospäin kiini toisiinsa neliön muotoisesti kuvion 2 mukaisesti. Yhtenäiset vyyhdet käämilan-kaa 58 painetaan käämiuriin. Tämän jälkeen kulmat nostetaan pois jigistä, ja 30 käännetään oikein päin, eli käämiurat 53 sisäänpäin eli roottorin ilmarakoon päin.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön eri sovellutusmuodot eivät ra-joitu yksinomaan edellä esitettyyn esimerkkiin, vaan ne voivat vaihdella jäljem-35 pänä esitettävien patenttivaatimusten puitteissa. Keksintöä voidaan soveltaa myös muihin sovellutuksiin, joissa sähkökoneen staattori muodostuu erillisistä ..... kulmista.

Claims (3)

112129

1. Menetelmä sähkökoneen (5) staattorin käämimiseksi, joka staattori koostuu erillisistä staattorisegmenteistä (52), jotka on sovitettu roottorin ympärille, ja 5 joissa staattorisegmenteissä on sisäpuolella käämiurat (53) käämejä (54) varten, jossa menetelmässä staattori käämitään käämintäalustalla, jossa menetelmässä staattorisegmentit järjestetään käämintäalustaan käämiurat ulospäin kääminnän ajaksi, ja kaikki staattorisegmentit käämitään yhdellä yhtenäisellä käämilangalla (58) kaikissa staattorisegmenteissä sovittamalla yhtenäiset vyyh-10 det käämilankaa (58) käämiuriin, tunnettu siitä, että staattorisegmentit ovat staattorikulmia, jotka ovat sovitettavissa kää-mialustaan toistensa läheisyyteen muodostamaan olennaisesti suorakulmaisen rakenteen. 15

2. Sähkökoneen staattori, joka staattori koostuu erillisistä staattorisegmenteistä (52), jotka on sovitettu roottorin ympärille, ja joissa staattorisegmenteissä on sisäpuolella käämiurat (53) käämejä (54) varten, joissa staattorisegmenteissä on vinot sivuseinämät (55) siten, että ne ovat asetettavissa toisensa läheisyy- 20 teen käämiurat ulospäin muodostamaan yhtenäisen rakenteen, tunnettu siitä, että staattorisegmentit ovat staattorikulmia, jotka ovat sovitettavissa kää-:; mialustaan toistensa läheisyyteen muodostamaan olennaisesti suorakulmaisen rakenteen.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen staattori, joka staattori koostuu päällekkäi sistä staattorilevyistä, tunnettu siitä, että kuhunkin levykappaleeseen on työs-:, ’ tetty sellainen levykappaleet toisiinsa lukitseva muotorakenne, että erilliset levy- kappaleet on koottavissa staattorisegmenteiksi ilman hitsausta tai vastaavaa kiinnitystapaa. 11212 9