FI118448B - Yliaaltojen pienentäminen sähkömoottorissa - Google Patents

Description

118448

YLIAALTOJEN PIENENTÄMINEN SÄHKÖMOOTTORISSA KEKSINNÖN ALA

Esillä oleva keksintö liittyy sähkömoottoreihin ja tarkemmin ottaen moottoreissa esiintyvien yliaaltojen 5 ja niiden aiheuttamien haittavaikutusten pienentämiseen.

KEKSINNÖN TAUSTA

Sähkömoottoreilla muutetaan sähköenergiaa mekaaniseksi energiaksi. Normaalirakenteisissa sähkömoottoreissa 10 voidaan erottaa tiettyjä perusosia, kuten pyöriväksi sovitettu roottori akseleineen, paikallaan pysyvä staattori ja laakerit sekä laakerikilvet. Roottori sijoitetaan laakeroiden varaan. Roottorin ja staattorin välille jätetään yleensä pieni ilmaväli.

15 Pyörivien monivaiheisten vaihtovirtakoneiden, kuten monivaiheisen tahti- ja epätahtimoottorin, toiminta perustuu koneen sisällä kiertävään magneettikenttään.

Monivaiheinen staattorikäämitys on muodostettu siten, :·. että kun vaihekäämeihin syötetään sinimuotoista jänni- • ·? 20 tettä, vaiheisiin syötettävien jännitteiden ollessa • » t .* , 360 / m asteen vaihesiirrossa keskenään, missä m on • · « ; vaiheiden määrä, staattorikäämeissä kulkevat virrat aikaansaavat koneen ilmaväliin kiertävän magneettiken-tän, jonka vuorovaikutus roottorikäämityksen magneet- * · · ϊ.,.ϊ 25 tikentän kanssa saa roottorin pyörimään. Tahtikoneissa roottorikäämin magneettikenttä on tyypillisesti muo- ·**.. dostettu joko kestomagneetein tai roottorin magnetoin- .*·*. tikäämitykseen syötettävällä tasavirralla. Epätahtiko- • · · m\t neissa roottorikäämin magnetointi toteutetaan yleensä • · *···* 30 staattori virran aiheuttaman magneettivuon roottorikää- mitykseen indusoimien jännitteiden ja virtojen kautta.

*· * * · # • · » · • « * • • · • · · 118448 2 ilmavälin magneettivuontiheysjakaumasta pyritään saamaan mahdollisimman sinimuotoinen. Roottorin pyörivä liike saadaan aikaan magneettivuontiheyden sinimuotoisen perusaallon avulla, mutta käytännössä moottorissa 5 vaikuttava magneettikenttä sisältää myös yliaaltoja eli perusaallon harmonisia komponentteja.

Magneettivuontiheyden yliaallot aiheuttavat staattorin ja roottorin välille ylimääräisiä voimakomponentteja. Lisäksi vääntömomentin suuruus aaltoilee (momentin 10 rippeli) ja moottorissa syntyy lisähäviöitä. Mikäli yliaaltoja sisältävän magneettikentän aiheuttaman voiman taajuus ja värähtelymuoto on lähellä moottorin mekaanisia ominaistaajuuksia, voi yliaaltojen seurauksena syntyä kovaa melua ja koneiston tärinää. Edelleen, 15 pakkovärähtely on mahdollista. Pakkovärähtelyssä kappaleeseen kohdistuu voimia, jotka saavat sen värähte-lemään, vaikka herätteen taajuus ei olisi kappaleen ominaistaajuus. Lisäksi yliaallot saattavat johtaa mitta- ja suojalaitteiden virheelliseen toimintaan, 20 ylijännitteisiin ja ylikuormitustilanteisiin.

.. Kolmivaiheisissa sähkömoottoreissa esiintyy ainoastaan • t *i#]* parittomia magneettikentän yliaaltoja. Tunnetussa tek- • · · nilkassa yliaaltojen vaikutusta on pyritty minimoimaan • · : muuttamalla staattorin peruskäämitystä, käämityksen *·**· 25 jänteistyksellä, urakiiloilla ja magneettien hajasi- *:* joituksella. Nykyisissä moottoreissa on kuitenkin ha- « · · · ·***· vaittu erityisesti vuontiheyden 5., 7., 11. ja 13.

• · · yliaaltojen johdosta syntyvien, moottorivirran taajuu-:·. teen nähden 6- ja 12-kertaisilla taajuuksilla esiinty-

» M

\..t 30 vien voimakomponenttien aiheuttavan haitallista tä- • · "* rinää ja ääntä.

·** • · • · • * ·

Pyörivän sähkökoneen ilmavälivuontiheyteen syntyy har- tt·' monisia komponentteja johtuen sekä käämityksien epä- • .* jatkuvuudesta staattorin ja roottorin kehillä että ·»* ·...· 35 permeanssin vaihteluista ilmavälissä. Staattorikäämi- 118448 3 tys on yleensä keskittynyt uriin ja vyyhti ryhmiin, jolloin käämityksen ilmaväliin tuottama magnetomotorinen voima ei ole sinimuotoisesti jakautunut. Permeans-sivaihtelua ilmaväliin syntyy mm. staattorin ja root-5 torin mahdollisesta urituksesta, avonavoista ja magneettisesta kyllästyksestä. Sähkömoottorin magneettikentän yliaallot voidaan jakaa roottorin ja staattorin aiheuttamiin yliaaltoihin.

Momenttirippeliä esiintyy muissakin kiertokenttäko-10 neissa, mutta jäljempänä tarkastellaan erityisesti kestomagnetoituja tahtimoottoreita, jotka voivat olla joko aksiaalivuo- tai radiaalivuokoneita. Aksiaali-vuokoneessa koneen ilmavälin magneettivuo sijoittuu pääosin koneen akselin suuntaisesti. Radiaalivuoko-15 neessa puolestaan koneen ilmavälin magneettivuo kulkee pääosin säteittäisessä suunnassa akselista tarkastellen.

Kestomagneettikoneiden roottorista aiheutuvan moment-tirippelin vähentämistä on käsitelty mm. patenttihake-20 muksessa US2004/0070300. Julkaisussa esitetyssä rat- ,.t kaisussa roottorimagneettien aiheuttamasta magneetti- kentästä . saadaan mahdollisimman sinimuotoinen tekemäl- • · · lä roottorimagneeteista navanmuotoisia ja asettamalla • · : ne vinoon. Roottorista aiheutuvan momenttirippelin vä- ***** 25 hentämiseen on esitetty ratkaisuja myös mm. julkai- *1* suissa US6380658 ja US5886440. On myös tunnettua vä- :*“; hentää roottorista aiheutuvaa momenttirippeliä mag- *·· neettien hajasijoittelulla.

• · • ·

Julkaisussa Y. Akiyama et ai., "Slot Ripple of Induc-*...* 30 tion Motor and FEM Simulation on Magnetic Noise", Pro- ;***· ceedings of the IEEE IAS 31th Annual Meeting, San Di- • » a ....: ego, USA, 1996, p. 644-651, käsitellään roottorin • · urien sattumanvaraista sijoittelua. Julkaisussa esi- a a a • ·* teilaan induktiomoottorien magneettisen kohinan pie- a · · \..* 35 nentämistä käyttämällä epätasajakoista roottorin uri- 118448 4 tusta. Kolme erityyppistä roottorin uritusperiaatetta (tavat A, B, C) esitellään. Tapojen A ja B mukaan roottorin urat on sijoitettu täysin sattumanvaraisesti. Simulointituloksena havaitaan, että hyvin ohuiden 5 hampaiden kohdalla moottori saturoituu herkästi. Tavan C mukaisessa urituksessa roottori on jaettu kehän neljänneksiin, joissa kussakin neljänneksessä urien välimatkat ovat vakiot. Vierekkäisten neljännesten välillä on pieni paikan siirto. Roottori A antaa häiriökompo-10 nenttien kannalta parhaan tuloksen.

Kuten edellä on mainittu, momenttirippeliä aiheutuu myös staattorista, sekä staattorin kehänsuuntaisesti diskreetin virranjakauman aiheuttamien yliaaltojen ansiosta että staattoriurituksen aiheuttamasta permeans-15 sivaihtelusta ilmavälissä, mihin edellä esitetyt julkaisut eivät tarjoa ratkaisua.

Tunnetussa tekniikassa staattorivirran jakauman aiheuttamia yliaaltoja on pyritty vähentämään muun muassa käämityksen jänteistyksellä tai käyttämällä vinoja 20 uria. Jänteistämisellä voidaankin eliminoida tietyn ;.t kertaluvun urayliaallot, mutta uritusyliaaltoihin täi- * ·· *... lä ei voida vaikuttaa. Vinoilla urilla myös permeans- • · · sijakauma kehällä tasaantuu, mutta vinojen urien käyt- • · · i.i i täminen mutkistaa moottorin valmistusprosessia ja vä- *·**· 25 hentää lisäksi moottorista saatavaa vääntömomenttia.

..*!* Urituksesta aiheutuvan permeanssivaihtelun vähentämi- seksi on tunnettua käyttää magneettista urakiilaa uri- • •a en suulla. Urakiilan avulla voidaankin tasoittaa per-meanssivaihteluita ja vähentää tiettyjen yliaaltojen ]··· 30 amplitudia. Esimerkiksi julkaisussa FI 112412 esi tel- • a *!* lään menetelmä sähkökoneen käämityksen valmistamisek- • aa si. Menetelmässä käämivyyhdet muotoillaan lopulliseen a *"*: muotoonsa ennen uriin sijoittamista. Käämi vyyhdet si- :v, joitetaan siten limittäin, että yksi vyyhti on uran a a 35 pohjalla ja toinen vyyhti sijoitetaan tämän päälle.

a · ·*· 118448 5

Lisäksi menetelmässä urat suljetaan käämivyyhtien sijoittamisen jälkeen ferromagneettisilla urakiiloilla. Urakiilojen avulla ja käämityksen jänteistystä käyttämällä saadaan harmonisia yliaaltoja vaimennettua jopa 5 noin neljänteen osaan verrattuna urakiilattomaan moottoriin.

Julkaisussa US 6285104 on esitetty momenttirippelin vähentämiseksi ratkaisu, jossa staattoriuriin voidaan asettaa eri määrä johtimia siten, että sinimuotoisesti 10 syötettynä kunkin uran virtavektori muodostuu mahdollisimman samanlaiseksi muiden urien virtavektorien kanssa. Menetelmässä staattoriuran leveys määräytyy suhteessa uran sisältävien johdinten määrään. Menetelmässä esitetään myös roottorimagneettien siirtämistä 15 kehän suuntaisesti staattoriin nähden. Epäkohtana esitetyssä ratkaisussa on mm. staattorin ja staattorikää-mityksen valmistusprosessin vaikeutuminen.

Tunnetussa tekniikassa on moottorissa ilmeneviä mekaanisia tärinöitä vaimennettu esimerkiksi julkaisun WO 20 9826643 mukaisesti. Julkaisun mukaan moottorin virran- ,.t syöttöön syötetään toinen jännite, jonka taajuus on * · · tietty monikerta perustaajuudesta. Taajuus riippuu • « · vaiheiden määrästä ja staättoriurien määrästä vaihetta • * : kohden.

• « 25 Julkaisun FI 950145 perusteella on tunnettua valmistaa .···. aksiaalimoottorin magneetti sydän (staattori) sylinte- • · rimäiseksi levypakaksi seuraavalla tavalla. Nauhamais- .. ta ferromagneettista levyä kelataan sylinterimäiseksi • · levypakaksi joko spiraalimaisesti tai rengasmaisesti.

• · '...* 30 Ennen rullalle kelaamista lasketaan staattoriurien tarkat sijaintipaikat levyllä ja urat lävistetään le- *·· ....: vyn ollessa tasomaisena erityisellä lävistyslaitteel- la. Lävistyspaikat eivät sijaitse tasavälein, koska • ft · ϊ ·* levypakan keskiakselin ympärille kertyvän levymassan ·.♦.· 35 säde muuttuu kelaamisen aikana. Valmiiksi kelatussa 118448 6 levypakassa staattoriurat sijaitsevat halutuissa kohdissa, halutun syvyisenä ja urien seinämät saadaan tasaisiksi .

Tunnetun tekniikan ongelmana on se, että yliaaltojen 5 aiheuttamaa tärinää ja melua ei saada tunnetuilla menetelmiä pienennettyä parhaalla mahdollisella tavalla. Esimerkiksi hissikäytössä sähkömoottorin momenttirip-pelin aiheuttama tärinä voi näkyä edelleen hissikorin tärinänä ja nykivänä liikkeenä. Yliaaltojen aiheuttama 10 melu voi lisäksi heikentää matkustusmukavuutta.

KEKSINNÖN TARKOITUS

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan moottori, jossa staattorikäämityksestä ja staattorin urituksesta aiheutuvat yliaallot ovat pienempiä kuin 15 tunnetun tekniikan mukaisissa sähkömoottoreissa, ja jossa yliaaltojen aiheuttamat haittavaikutukset sähkö-moottorin toimintaan on minimoitu.

KEKSINNÖN YHTEENVETO

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, • t : *·* 20 mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerk- ··· V · kiosassa. Keksinnön mukaiselle moottorille on tunnusti*: omaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 10 ·;··; tunnusmerkkiosassa. Muille keksinnön sovellusmuodoille •i. on tunnusomaista se, mitä on esitetty muissa patentti- ΜΦ» .···. 25 vaatimuksissa.

• · **

Keksinnöllisiä sovellusmuotoja on myös esillä tämän • · : *·· hakemuksen selitysosassa ja piirustuksissa. Hakemuk- : i sessa oleva keksinnöllinen sisältö voidaan määritellä • · e ,···, myös toisin kuin jäljempänä olevissa patenttivaatimuk- • « 30 sissa tehdään. Keksinnöllinen sisältö voi muodostua • · · · · , myös useammasta erillisestä keksinnöstä, erityisesti • · « • *,: jos keksintöä tarkastellaan ilmaistujen tai implisiit- tisten osatehtävien valossa tai saavutettujen hyötyjen 118448 7 tai hyötyryhmien kannalta. Tällöin jotkut jäljempänä olevien patenttivaatimuksien sisältämät määritteet voivat olla erillisten keksinnöllisten ajatusten kannalta tarpeettomia. Keksinnön eri suoritusmuotojen 5 piirteitä voi keksinnöllisen perusajatuksen puitteissa soveltaa toisten suoritusmuotojen yhteydessä.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä muodostetaan sähkö-moottori, joka käsittää roottorin, staatto-rin,staattorikäämityksen sinimuotoisen, roottorin pyö-10 rimisliikkeen aikaansaavan kentän muodostamiseksi, roottoria ja staattoria kannattavan tukirakenteen sekä ulostulon pyörimisliikkeen välittämiseksi moottorista ulos, siten, että staattorin urat tai mahdollisesti uria käsittävät naparungot sijoitetaan staattorikehäl-15 le tasajakoisesta poikkeavasti yliaaltojen pienentämi seksi. Staattorissa on joukko uria ja/tai napoja, ja keksinnön mukaisessa menetelmässä asetetaan staattori-käämit uriin. Keksinnön mukaisessa menetelmässä määritellään muuntofunktio, joka muodostuu sinifunktiosta 20 tai useamman sinifunktion summasta. Menetelmässä myös määritellään muotofunktio staattorin urien ja/tai na- ;·, pojen sijaintipaikoille summaamalla tasajakoisen uri- • ·· \..t tuksen mukaisiin urien ja/tai napojen sijaintipaikkoi- /*,' hin muunto funktion arvot sekä muodostetaan staattori, • · · ··· · 25 jossa urat ja/tai navat sijaitsevat olennaisesti muo- * tofunktion mukaisesti. Staattorin urien ja/tai napa- ..’i* runkojen sijoittelumenetelmää voidaan kutsua staatto- riurien ja/tai -napojen hajasijoitteluksi. Urien ja/tai napojen epätasajakoisella sijoittelulla pyri-30 tään pienentämään staattorikäämityksen ja staattorin a ♦*·*. urituksen aiheuttamia yliaaltoja, minkä avulla puoles- ’·* taan saadaan vähennettyä moottorin tärinää, ääntä ja ··· • · häviöitä. Keksinnön mukaisella tavalla uritettua ***** staattoria voidaan kutsua myös nimellä VSP-staattori :*.*. 35 (Variable Slot Pitch) . Tasajakoisuudesta poikkeaminen • · ··· • · • · 118448 s noudattaa edullisesti tiettyä symmetriaa staattorin eri jako-osien välillä.

Keksinnön mukaisessa sähkömoottorissa on staattori, jossa edelleen on joukko uria, ja/tai napoja, ja uriin 5 asetetut staattorikäämit roottorin pyörimisliikkeen aikaansaavan kentän muodostamiseksi. Lisäksi keksinnön mukaisessa sähkömoottorissa on roottori, roottoria ja staattoria kannattava tukirakenne sekä ulostulo pyörimisliikkeen välittämiseksi moottorista ulos. Keksinnön 10 mukaisessa sähkömoottorissa joukko uria ja/tai napoja on järjestetty staattoriin tasajakoisesta sijoittelusta poiketen yliaaltojen pienentämiseksi, ja uran ja/tai navan sijainnin poikkeama tasajakoisesta sijainnista on ainakin yhden sinifunktion avulla muodos-15 tetun muuntofunktion arvon suuruinen.

Keksinnön mukaisessa sähkömoottorissa joukko staatto-riuria ja/tai naparunkoja on järjestetty staattorike-hälle tasajakoisesta sijoittelusta poiketen. Edullisesti poikkeama tasajakoisuudesta on toteutettu jos-20 sain staattorin jako-osassa siten, että jako-osassa sijaitsevien urien ja/tai napojen poikkeama tasajakoi- • · ί ** sesta sijainnista on olennaisesti symmetrinen jonkin f·* V* toisen staattorin jako-osan poikkeamien kanssa. Kek- jt|*: sinnölliseen ajatukseen sisältyy myös menetelmä staat- ····· 25 torin valmistamiseksi, jossa staattorin navat ja/tai ti. urat on sijoiteltu keksinnön menetelmän mukaisesti ha- ···· .···. jasijoiteltuna. Urat voidaan tehdä esimerkiksi nakut- • 9 tamalla. Eräs tapa valmistaa staattori on nakuttaa urat tasomaiseen ferromagneettiseen levyyn ja kiertää 30 tämän jälkeen levy spiraalimaisesti levypakaksi.

• · • · 999 ,»*·. Keksinnön mukaisen ratkaisun etuna on se, että mootto- » · rin staattorista aiheutuvia yliaaltoja saadaan vaimen- ♦ · . nettua jopa noin kymmenenteen osaan tasajakoiseen uri- ·· f ί V tukseen verrattuna. Keksinnön mukaisella ratkaisulla ϊ”*5 35 saadaan täten aikaan moottori, jonka tärinä- ja melu- 118448 9 taso on alempi, jolla on pienemmät tehohäviöt ja joka tuottaa tasaisemman momentin kuin tunnetun tekniikan mukainen moottori. Keksinnön mukaisen moottorin vyyh-tien ja käämitysten valmistamisessa voidaan käyttää 5 kaikkia tunnettuja järjestelyjä ja tekniikoita, sillä staattorin rakenteeseen tehtävät muutokset tasajakoiseen sijoitteluun nähden voidaan tehdä niin pieniksi, etteivät ne vaikuta vyyhtien valmistukseen tai käämi-misprosessiin. Moottorin toiminnan kannalta tärkeä 10 magneettikentän perusaalto saadaan säilymään käytännössä ennallaan. Sen sijaan yliaaltojen, joista kolmi-vaihekoneella olennaisimpia tärinän ja melun kannalta ovat 5., 7., 11. ja 13. yliaallot, amplitudia saadaan olennaisesti pienennettyä.

15 KUVIOLUETTELO

kuvio 1 esittää esimerkkiä tunnetun tekniikan mukaisesta kestomagnetoidulla roottorilla varustetusta radiaalivuokoneesta, kuvio 2 esittää esimerkkiä tunnetun tekniikan mukai-20 sesta kestomagnetoidulla roottorilla varuste- tus ta aksiaalivuokoneesta, * • · · /*,* kuvio 3 esittää poikkileikkausta tunnetun tekniikan $ · · ·" j mukaisista uritetuista staattori- ja rootto- *"** rirungoista ··· e ···· 25 kuvio 4 esittää tunnetun tekniikan mukaisen staatto- rikehän osaa suoraksi väännettynä, j *·· kuvio 5a esittää poikkileikkausta tunnetun tekniikan ··· mukaisesta tasajakoisella urituksella varus- .···. tetusta staattorirungosta * · ··· ***’ 30 kuvio 5b esittää poikkileikkausta keksinnön mukaisella ϊ ·*. urituksella varustetusta staattorirungon e * .·»·. osasta suoraksi väännettynä 118448 ίο kuvio 5c esittää poikkileikkausta keksinnön mukaisella urituksella varustetusta staattorirungosta, ja kuvio 6 havainnollistaa parametreja, joita keksinnön 5 mukaisesti voidaan varioida.

keksinnön yksityiskohtainen kuvaus

Keksinnön mukaisessa menetelmässä muodostetaan sähkö-moottori, johon sähkömoottoriin kuuluu roottori, staattori, roottoria ja staattoria kannattava tukira-10 kenne sekä ulostulo pyörimisliikkeen välittämiseksi moottorista ulos, ja jossa staattorissa on joukko uria ja/tai napoja, siten, että joukko staattorin uria ja / tai napoja sijoitetaan tasajakoisesta poiketen.

Monivaiheisen sähkömoottorin staattoriin voidaan jär-15 jestää käämitys esimerkiksi tekemällä staattorin ke hälle uria ja asettamalla uriin eristetyistä johdin-kierroksista koostuvia vyyhtejä, jotka kytketään yhteen halutunlaisen käämityksen aikaansaamiseksi. Ura-käämitys muodostetaan tyypillisesti hajautettuna si-•*# 20 ten, että staattorikehä jaetaan moottorin vaiheluvun * it *... (m) ja napaluvun (2p) määrittämään määrään vyöhykkei- • · · ,* ,* tä, ja esimerkiksi kolmivaiheisessa moottorissa, jonka ♦ · t ··* : vaiheita kutsutaan tässä A-, B- ja C-vaiheiksi, vai- • * heeseen A kuuluvan vyyhden toinen vyyhdensivu kuuluu ..‘Γ 25 vaiheen A positiiviseen vyöhykkeeseen ja toinen vyyh- densivu kuuluu vaiheen A negatiiviseen vyöhykkeeseen. Vyyhdensivujen väliin jää tällöin yleensä vaiheisiin B ·*·,, ja C kuuluvia vyyhden sivu ja. Käämitys voidaan järjes- /··, tää myös keskitettynä napakäämityksenä, jolloin staat- 1 30 torin kehälle muodostetaan napoja asettamalla vyyhdet # · *···* napavarren ympärille siten, että vyyhdensivujen väliin ei jää toiseen vaiheeseen kuuluvia vyyhdensivu ja. Täs- !*.*. sä esityksessä käytetään termiä naparunko kuvaamaan ,·*·. napavartta ja siihen mahdollisesti kuuluvaa napaken- • *

Ml 118448 11 kää. Naparunkoon voi liittyä myös uritus, jolloin na-pakäämi voidaan muodostaa sekä napavarren ympärille että naparungon uritukseen asetetuista vyyhdeistä.

Tunnetun tekniikan mukaisissa staattoreissa urat tai 5 naparungot, joihin käämitys muodostetaan, on tyypillisesti jaettu tasavälein staattorin kehälle. Staattorin rakenne aiheuttaa yliaaltoja johtuen sekä virran diskreetistä jakautumisesta staattorikehälle että staat-torigeometrian aiheuttamista permeanssimuutoksista 10 staattorikehällä. Esillä olevassa keksinnössä staatto- riurien sijaintipaikkoja staattorikehällä muutetaan tavanomaisesta tasajakoisesta sijoittelusta. Tätä voidaan kutsua staattoriurien hajasijoitteluksi. Samaan keksinnölliseen ajatukseen sisältyy se, että napakää-15 mityksiä käytettäessä voidaan staattorin napoja hajasijoittaa. Tämä voidaan toteuttaa joko hajasijoittamalla naparunkoja tai niihin liittyviä uria, ja hajasijoittaminen voi kohdistua paitsi mekaaniseen napa-runkoon myös navan magneettiakseliin.

20 Staattorikäämityksen aiheuttama magneettikenttä muodostuu käämityksessä kulkevan virran vaikutuksesta.

m m : **· Urakäämityksessä virta on keskittynyt uriin, joten ··· ·,* I käämityksen ilmaväliin aiheuttama magnetomotorinen j j'; voima muuttuu urien kohdalla hyppäyksittäin. Käämitys ····· 25 pyritään suunnit telemaan siten, että aiheutuva magne- tomotorinen voima vastaisi mahdollisimman hyvin sini- .·*·, muotoa, sillä juuri tämän perus taajuisen komponentin • « avulla saadaan aikaan roottorin pyörimisliike. Hyp- .. päyksittäin muuttuvassa magnetomotorisen voiman aal- • # 30 lossa on kuitenkin myös yliaaltoja. Eri yliaaltokompo-nenttien osuutta voidaan tutkia esittämällä magnetomo- 9 ·**· torisen voiman käyrämuoto Fourier-sarjan avulla, eli ··· esittämällä käyrämuoto sini- ja kosiniaaltojen summa-na. Muuttamalla urien sijoittelua voidaan vaikuttaa • · « ί ·* 35 syntyvän magnetomotorisen voiman yliaaltosisältöön.

• •e * ' « • « • •e' 118448 12

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa urien paikkoja siirretään tasajakoisesta siten, että syntyvän magnetomotorisen voiman käyrämuodon yliaaltokoostumus muuttuu niin, että sähkökoneessa haitallisiksi havaittujen 5., 5 7., 11. ja 13. yliaallon osuutta saadaan pienennettyä.

Urien sijainnin epätasajakoisuus saa aikaan myös sen, että staattorihampaiden aiheuttama permeanssivaihtelu ilmavälissä hajaantuu vaimentaen magneettikentän ura-harmonisia komponentteja.

10 Keksinnön mukainen hajasijoittelu on edullista toteuttaa siten, että urien tai napojen sijaintien epätasa-jakoisuudesta huolimatta staattorista löytyy ainakin kaksi jako-osaa, joissa urien ja / tai napojen sijaintien poikkemat tasajakoisesta ovat keskenään symmetri-15 siä. Symmetria voi olla esimerkiksi peilikuvasymmetri-aa tai uritus ja / tai naparunkojen sijoittelu voi toistua samanlaisena kahdessa jako-osassa. Jako-osalla tarkoitetaan tässä mitä hyvänsä staattorin osaa, jossa symmetriaehto täyttyy, ja joka voi yksinkertaisimmil-20 laan olla esimerkiksi staattorikehän puolikas. Jako-osien väliin voi kuitenkin jäädä sellaisia staattorin osia, joissa symmetriaehto ei täyty, ja symmetriaehdon • * • " täyttävän jako-osan ei tarvitse olla tasajakoinen osa V : staattorista. Tietynlaisen symmetrian avulla voidaan («: · 25 käämitys toteuttaa epätasajakoisesti muodostettuun *?·*! staattoriuritukseen tai naparunkoihin siten, että kää- •j* mityksen epätasa jakoisuus ei aiheuta ei-toivottuja

MM

·***. voimakomponentteja staattorin ja roottorin välille.

*··'

Urien ja / tai naparunkojen sijainnit staattorikehällä • · • 30 voidaan keksinnön mukaisesti määrittää muotofunktion avulla, joka muodostetaan lisäämällä tasajakoisesti .»··. uritetun staattorin urien sijaintia kuvaavaan sijain- .”*· tifunktioon niin kutsuttu muuntofunktio. Staattori • · . muodostetaan siten, että urat ja / tai navat sijaitse- ·· · jV 35 vat olennaisesti muotofunktion mukaisesti.

·· » • * • t *·· 118448 13

Kuvio 4 esittää osaa tunnetun tekniikan mukaisesta staattorista, joka on havainnollisuuden vuoksi taivutettu ympyränmuotoisesta suoraksi. Staattorin urat ovat kuviossa 4 sijoitettuna vaakasuorassa tasavälein 5 eli urien 40, 42 keskinäinen etäisyys on sama kuin urien 42, 44 keskinäinen etäisyys, samoin hampaiden 41, 43 ja hampaiden 43, 45 väliset etäisyydet ovat yhtä suuret.

Tasajakoisesti uritetun staattorikehän kunkin uran si-10 jainti kehällä valitun referenssipisteen suhteen voidaan esittää sijaintifunktion f avulla (kaava 1) f (k) * (k - 1) * L / Q (1) Tässä Q on staattorin uraluku, k on uran järjestysluku (1, 2,..., Q), ja L on staattorikehän pituus. Kaavan 1 15 muodossa esitettynä f(k) kertoo uran k sijainnin etäisyytenä referenssipisteestä, joka tässä on järjestysluvun 1 omaava ura. Kuvioon 4 viitaten kaavan (1) symboli f (k) voidaan ajatella uran keskikohdan eli uran symmetria-akselin sijaintipaikkana. Sijaintifunktio f 20 voidaan muodostaa myös siten, että uran k paikka esi-·*·,, tetään kulmana, jolloin kaavan 1 L korvataan arvolla 360°. Edellä mainittujen urien paikkojen tilalla voi- ·*.·, daan yhtenevästi käsitellä naparunkojen paikkoja. Täi- • · · *** \ löin sijainti funktioon f sijoitetaan uran järjestyslu- / 25 vun k tilalle naparungon järjestysluku valitun refe- ··· renssipisteen suhteen ja uraluvun Q tilalle koneen na-*...· pojen lukumäärä 2pm, missä p on koneen napapariluku ja m vaiheiden lukumäärä.

·· • t • ··

Uran tai naparungon sijainnin ilmaiseva muotofunktio M

a a *" 30 muodostetaan lisäämällä tasajakoisen urituksen sijain- ··* ·„,! tifunktioon uritusta muuttava muuntofunktio H.

a···· • ·

Urien sijainti keksinnön mukaisessa ratkaisussa saa- M · • *,· daan täten kaavan 2 mukaisesti • il • * • · • a* 118448 14 M(k) = f(k) + H(k) (2) , missä M(k) kertoo järjestysluvun k omaavan uran sijainnin. Myös muoto- ja muuntofunktioiden arvot voidaan esittää joko etäisyyksinä tai kulma-arvoina.

5 Kaavan (2) avulla voidaan määrittää myös hampaiden sijaintitiedot käyttämällä k:n tilalla hampaan järjestysnumeroa, sillä urien ja hampaiden paikat ovat sidoksissa toisiinsa. On kuitenkin huomattava, että uria hajasijoiteltaessa hampaiden leveydet vaihtelevat.

10 Muuntofunktio H voi olla esimerkiksi kaavan 3 mukainen sinifunktio H(k) = a*sin(s*2n*f(k)/L) (3) , jossa s on muuntofunktion symmetrialuku, joka määrittää symmetristen jako-osien määrän staattorin ke-15 hällä ja a amplitudi, joka määrittää muutoksen suuruuden. Jos esimerkiksi s = 3, niin muodostetussa urituksessa on havaittavissa staattorikehällä kolme tihenty-mää ja kolme harventumaa. Symmetrialuku s ja amplitudi a voidaan valita halutulla tavalla.

• ♦ ! ** .···, 20 Sinifunktion jaksonpituus valitaan edullisesti niin, • k · että staattorin poikkileikkauksesta nähtävään urituk-"** seen ei synny epäjatkuvuutta ts. staattorin sisäkehän pituus on tasan sinifunktion jaksonpituuden monikerta. •·*ϊ Staattorin sisäkehällä tarkoitetaan tässä yleisesti 25 roottorin puoleista kehää. Muuntofunktio voi olla myös usean sinifunktion summa. Fourier-kehitelmän avulla saadaan mikä tahansa jatkuva funktio tähän muotoon.

e •***j Keksinnön mukaisessa menetelmässä siis määritetään M» .1, urille ja / tai navoille yleisesti ei-tasajakoinen si- • · *···[ 30 jainti staattorikehällä.

Kuviot 5a, 5b ja 5c havainnollistavat tasajakoisen • · urituksen muuttamista keksinnön mukaiseksi. Kuvio 5a • « • · ··« 118448 15 kuvaa staattorin 50 poikkileikkausta, jossa urat 51 ovat sijoitettuna tunnetun tekniikan mukaisesti tasavälein. Kuvio 5c esittää erään keksinnön mukaisen staattorin 54 poikkileikkausta. Urien 55 sijaintipa!-5 kat poikkeavat hieman kuviossa 5a esitetyistä. Kuviosta 5c nähdään, että poikkileikkauksen alueella kolmessa kohdassa on keskimääräistä tiheämpää uritusta ja vastaavasti kolmessa kohdassa on keskimääräistä väljempi uritus. Yksi kolmesta pisteestä, jossa uritus on 10 väljimmillään, on kuvioon merkattu piste b. Tästä kohdasta 60 asteen välein seuraavat vuorotellen vierekkäisten urien välimatkojen minimi- ja maksimikohdat.

On siis mahdollista valita staattorin 54 kehältä kulmat a 56 ja β 57, joille pätee ehto α > β. Kulmien ero 15 voi olla esimerkiksi yhden asteen suuruusluokkaa. Urien sijainti on tässä esimerkissä määritetty käyttäen sinimuotoista muuntofunktiota, jonka symmetrialuku on kolme. Kunkin uran 55 sijainti poikkeaa kuvion 5a mukaisista arvoista muuntofunktion osoittaman arvojen 20 verran. Esillä olevassa esimerkissä yksi sinifunktion jakso vastaa staattorin kokonaisen kierroksen kolmasosaa eli 120 astetta, eli staattorissa on kolme sym- ·· j ’·· metristä 120 asteen jako-osaa. Symmetriaehdon täyttä- :T: väksi jako-osaksi voitaisiin tässä esimerkissä valita • 25 myös staattorikehän kuudesosa.

··· ·

Kuviossa 5b on esitetty kolmasosa kuvion 5c mukaisesta 999 ···! staattorista, selvyyden vuoksi suoraksi väännettynä ja ··· ·...· urien 53 epä tasa jakoi suut ta korostaen.

;·, Keksinnön edullisessa sovellusmuodossa urat pidetään * ** 30 vakio levy isinä, ja urien hajasijoittelulla tarkoite-taan vakiolevyisten urien keskinäisten etäisyyksien • · · ϊ,.,ϊ vaihtelua. Tämä on valmistusteknisestä yksinkertainen *:··: ratkaisu. Yliaaltojen vähentäminen keksinnön mukaises- ti on kuitenkin mahdollista myös käyttäen ei-35 vakiolevyisiä staattoriuria.

9 9 • 9 9 9 9 118448 16

Keksinnön ajatusta voidaan soveltaa tunnetuilla tekniikoilla muodostetuille käämityksille, kuten esimerkiksi limikäämitykeille, joissa vyyhdenpäät valmiissa käämityksessä sijoittuvat keskenään limittäin, ja ta-5 sokäämitykselle, jossa vyyhdenpäät sijaitsevat tasossa.

Napojen hajasijoittelu voidaan toteuttaa esimerkiksi muuntelemalla vakiolevyisten naparunkojen välisiä kulmia, muuntelemalla naparunkojen leveyttä pitämällä na-10 parunkojen väliset kulmat vakiona tai muuntelemalla sekä edellä mainittuja leveyksiä että kulmia. Mahdollisia napakäämityssä staattorissa keksinnön mukaisesti varioitavia muuttujia on havainnollistettu kuviossa 6. Kuviossa 6 on esitetty aksiaalivuokoneen staattorirun-15 ko 60 ja neljä siihen järjestettyä uritettua naparun-koa 61. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa voidaan tasa-jakoisuuden poikkeama toteuttaa naparunkojen välisiin kulmiin 62, naparunkojen leveyksiin 63, urien välisiin kulmiin 64 ja urien 65 sijaintiin naparungossa 61. Na-20 parungot voivat olla myös urittamattomia, jolloin luonnollisesti mahdolliset varioitavat parametrit ovat ·*·,. naparunkojen väliset kulmat 62 ja napojen leveydet 63.

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa voidaan tasajakoisuu- *·* · : ,·. desta poikkeaminen kohdistaa yhteen tai useampaan • * · j 25 edellä mainituista parametreistä. Keksinnön mukaisessa ,* menetelmässä voidaan täten esimerkiksi valita haluttu • · · naparungon leveys ja määrittää tämän jälkeen napojen • *··.* ei-tasajakoiset sijainnit staattorikehällä, tai vaih toehtoisesti valita ensin arvo napojen välisille kul- « · • *·· 30 mille ja tämän jälkeen määrittää kullekin naparungolle hieman toisistaan poikkeava leveys. Edelleen urille • · · voidaan määrittää ei-tasa jakoinen sijainti naparun- • * *". goissa. Naparunkojen ja urien leveydet ja sijainnit voidaan ilmaista joko pituusmittoina tai kulma- :*·*: 35 arvoina.

• * • · · • * • · • · * 118448 17

Keksintöä voidaan soveltaa radiaalivuokoneelle, jolloin keksinnön mukainen uritus tai naparungot voidaan toteuttaa esimerkiksi staattorilevyjen valmistusprosessissa, tai aksiaalivuokoneelle, jolloin keksinnön 5 mukainen uritus ja / tai naparungot voidaan toteuttaa esimerkiksi staattorirainan valmistusprosessissa.

Keksinnönmukainen sähkömoottori käsittää staattorin, jossa on uria ja / tai napoja, roottorin, näitä kannattavan tukirakenteen sekä ulostulon pyörimisliikkeen 10 välittämiseksi moottorista ulos, ja staattorin urat ja / tai navat on järjestetty tasajakoisesta sijoittelusta poiketen. Edullisesti tasajakoisuudesta poikkeaminen on tehty siten, että urien ja / tai napojen sijaintien poikkeamat tasajakoisesta sijainnista ovat 15 ainakin yhdessä staattorin jako-osassa symmetrisiä ainakin yhden muun staattorin jako-osan kanssa. Esimerkkejä sähkömoottorityypeistä, joita keksintö voi koskea, on esitetty kuvioissa 1-3. Kuviossa 1 on esitetty esimerkki kestomagnetoidun radiaalivuokoneen aktii-20 viosista. Koneen roottori 20 on valmistettu esimerkiksi raudasta tai sähkölevystä. Kestomagneetit 21 on si-joitettu roottorin pinnalle. Staattori 22 voidaan myös valmistaa sähkö levyistä. Esimerkin staattori on vai- » i · mistettu kahdesta puolikkaasta. Vyyhdet 23, jotka voi- * · · *** ; 25 vat olla muodostettu esimerkiksi eristetystä kupari- johtimesta, sijoitetaan staattorille 22 esimerkiksi • t · ···· kuvion mukaisella rengasmaisella tavalla. Pääasiani-

IM

nen magneettivuon suunta roottorin ja staattorin välillä on säteittäinen akselista katsottuna.

• · • · • ·· )··.. 30 Kuviossa 2 on esitetty esimerkki kestomagnetoidun ak- • · *" siaalivuokoneen aktiiviosista. Koneen staattorissa on

• M

·...* uritus, mutta aksiaalivuokone voidaan toteuttaa myös *i‘" napakäämein. Kuvion esimerkkikoneessa roottoriin 26 on ;·*·, sijoitettu kestomagneetteja, ja staattorin 24 käämitys • · 35 on tehty uriin 25. Kuvioon on merkitty kolme staatto- • · • · · 118448 18 rivyyhtiä 27, 28, 29. Koneen magneettivuon suunta roottorin ja staattorin välisessä ilmavälissä on pääasiassa koneen akselin suuntainen.

Kuvio 3 esittää poikkileikkausta tunnetun tekniikan 5 mukaisen moottorin uritetuista staattori- ja roottori-rungoista. Staattorin 30 sisäkehällä on uria 31 ja näiden välisiä hanpaita 32. Roottorissa 33 on myös uria 34 ja hampaita 35, ja roottorin 33 ja staattorin 30 välillä sijaitsee kapea ilmaväli, jossa magneetti-10 vuo kulkee staattorilta 30 roottorille 33 ja takaisin. Sekä roottorin 33 että staattorin 30 uriin 34, 31 sijoitetaan käämitykset. Tällaisessa moottorissa keksinnön mukaista urien hajasijoittelua on tarvittaessa mahdollista soveltaa myös roottoripuolelle vähentämään 15 roottorista lähtöisin olevia yliaaltoja.

Keksinnön edullisessa sovellusmuodossa muuntofunktiol-la muodostetut urien tai napojen sijainnin poikkeamat tasajakoisesta ovat niin pieniä, ettei urien tai napojen sijainnin muuttaminen normaalista tasajakoisesta 20 keksinnön mukaiseksi vaikuta staattorivyyhtien valmis-.. tukseen tai käämintään. Menetelmän mukainen urien uusi sijoittelu voidaan toteuttaa tekemällä ohjelmistomuu- * · · tos koneistoon, jolla urat tehdään staattorirainaan • · ί.ϊ : tai sähkölevyyn.

• · 25 Keksinnön eräässä edullisessa sovellusmuodossa uran ja "··, / tai navan sijainnin poikkeama tasajakoisesta on ai- nakin yhden sinifunktion avulla muodostetun muunto- „ funktion arvon suuruinen. Eräässä edullisessa sovel- • 1 ·“ luksessa muuntofunktion symmetrialuvuksi valitaan s = ·...1 30 2. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on ominaista, et- * ·'2; tä käyttämällä isompaa s:n arvoa tarvitaan myös isompi • · · a:n arvo saman yliaaltoja vaimentavan vaikutuksen ai- • · kaansaamiseksi.

2 · » t • 1 • f ··» • · • · ««« 118448 19

Eräässä toisessa keksinnön sovelluksessa muuntofunktion symmetria luku s valitaan vähintään arvon s = 2 suuruiseksi. Tietyissä sovelluksissa parilliset s:n arvot ovat parittomia edullisimpia, sillä parittomilla muun-5 tofunktion napapariluvuilla roottoriin vaikuttava voi-maresultantti poikkeaa nollasta, mikä voi kuluttaa laakereita. Myös parittomat symmetrialuvut, mukaanlukien symmetrialuku 1, ovat kuitenkin mahdollisia, ja esimerkiksi hitaasti pyörivissä aksiaalivuokoneissa 10 nämä voivat olla edullisia.

Esillä olevan keksinnön keksinnölliseen ajatukseen sisältyy myös ajatus staattorin valmistamiseksi hajasijoitetuilla urilla tai naparungoilla. Eräs valmistustapa on nakuttaa staattorilevyyn tai -rainaan uria ja 15 muodostaa staattoripakka uritetuista levyistä tai uritetusta rainasta. Staattorirakenteen eri kerrokset voidaan kiinnittää yhteen esimerkiksi hitsaamalla. Staattorirainan tapauksessa eli esimerkiksi aksiaali-vuokoneen ollessa kyseessä, on edullista ensin laskea 20 staattoriurien tai -napojen sijaintipaikat, tämän jälkeen nakuttaa rainaan urat ja lopuksi kiertää uritettu j*.t> levy spiraalinmuotoiseksi esimerkiksi julkaisun FI

950145 menetelmän mukaisesti. Urat voidaan tehdä levy- • · i •\.t pakkaan myös spiraalille kiertämisen jälkeen. Tällöin • · · **' ‘ 25 on edullista käyttää uritukseen laserleikkausta, sillä jos urien nakutus tehdään valmiiseen levypakkaan, on il* ···! vaarana, että levyn eri kerrosten välille muodostuu • · · !...* haitallisia oikosulkuja nakutuksen aiheuttamien ris- paumien takia.

e· • «

• M

t···. 30 Toteutettaessa käytännössä keksinnön mukaista urien • · tai naparunkojen muotofunktion määrittämää sijoitte- • t· lua, joudutaan muoto- tai muuntofunktion arvoja usein *ϊ**ϊ pyöristämään, mikä vaikuttaa hieman syntyvän staatto- jv. rin symmetriaan. Keksinnön mukainen uritus tai napa- • 9 \.I 35 rungot toteutetaan edullisesti siten, että uran ja / • · • a e 118448 20 tai navan todellinen sijainti ei pyöristyksestä huolimatta poikkea olennaisesti kaavan 3 antamasta arvosta. Esimerkiksi suuruudeltaan kymmentä prosenttia muunto-funktion amplitudista vastaava poikkeama todellisen 5 sijainnin ja muotofunktion kuvaaman sijainnin välillä voidaan kuitenkin katsoa riittävän pieneksi poikkeamaksi symmetriaehtojen täyttymisen kannalta.

Esillä olevan keksinnön sovelluskohteena olevan moottorin staattorin urat ja hampaat voidaan mitoittaa 10 esimerkiksi niin, että hampaan leveys on 5 millimetrin suuruusluokkaa ja uran leveys on 7 millimetrin suuruusluokkaa .

Esillä olevan keksinnön eräänä sovelluskohteena on moottori, jossa staattorikäämitys on jänteistetty, 15 käyttäen esimerkiksi 5/6 jänteistystä.

Esillä olevan keksinnön eräässä edullisessa sovelluksessa muuntofunktiona käytetään yhtä sinifunktiota, jonka amplitudiksi valitaan 0,3 millimetriä. Kun muotofunktion symmetrialuku on kaksi, saadaan viides, 20 seitsemäs, yhdestoista ja kolmastoista yliaalto vaime- »f • *·· nemaan huomattavasti. Samalla kuitenkaan perusaallon ϊΤ: amplitudi ei käytännössä muutu.

* · « « » • · · *** * Toisessa edullisessa sovelluksessa valitaan muunto- funktion amplitudiksi 0,3 millimetriä ja symmetrialu- ··· •••J 25 vuksi kolme. Kolmannessa edullisessa sovelluksessa va- ··· ·...· Iitaan muuntofunktion amplitudiksi 0,2 millimetriä ja symmetrialuvuksi kaksi. Sekä toisessa että kolmannessa edullisessa sovelluksessa saadaan erityisesti 11. ja ·**’· 13 . yliaalto vaimenemaan huomattavasti.

··· ··· ί,.,ϊ 30 Esillä olevan keksinnön eräs sovelluskohde on hissi- *!**: järjestelmien voimanlähteenä käytettävä litteä mootto- rityyppi, jollainen on kuvattu julkaisussa EP 676357.

• · *.,! Moottorissa on levymäiset staattori ja roottori, Root- • · * ··· 118448 21 torilevyn pinnalle on sijoitettu kestomagneetteja. Olennaiset moottorin osat on saatu EP 676357 mukaisessa ratkaisussa hyvin litteään muotoon, jonka ansiosta moottori voidaan sijoittaa suoraan hissikuiluun eikä 5 erillistä konehuonetta tällöin tarvita. Keksintöä ei ole kuitenkaan rajattu yksittäiseen sovellukseen, vaan sitä voidaan soveltaa yleensä sähkömoottoreihin. Toisena edullisena sovelluskohteena voidaan mainita liukuportaiden käyttökoneistot.

10 Alan ammattimiehelle on selvää, että keksintö ei rajoitu edellä selostettuihin sovellutusmuotoihin, joissa keksintöä on selostettu esimerkinomaisesti, vaan monet muunnokset ja keksinnön eri sovellutukset ovat mahdollisia jäljempänä esitettyjen patenttivaatimusten 15 määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

·· • · • ♦♦ * »«· • · · • · · • · ♦ · ♦ « · · ··· · • · 9·· ♦ 9999 • ♦ • 9 999 *· • 9 • 99 • 999 • · 9 9 999 • 999 • · • 9 999 • 99999 • 9 t ·· 9 9 9 9 • · • · 999 • · • · 999

Claims (16)

118448

1. Menetelmä sähkömoottorin muodostamiseksi, johon sähkömoottoriin kuuluu roottori (20, 24, 33), staatto-ri (22, 26, 30, 50, 52, 54, 60), staattorikäämitys si-5 nimuotoisen, roottorin pyörimisliikkeen aikaansaavan kentän muodostamiseksi, roottoria ja staattoria kannattava tukirakenne sekä ulostulo pyörimisliikkeen välittämiseksi moottorista ulos, ja jossa staattorissa on joukko uria (31, 40, 42, 44, 51, 53, 55, 65) 10 ja/tai napoja (61), ja joka menetelmä käsittää vaiheen: asetetaan staattorikäämit uriin, tunnettu siltä, että menetelmässä joukko staattorin uria ja/tai napoja sijoitetaan tasajakoisesta poiketen yliaaltojen pienentämiseksi, ja jossa menetelmässä: 15. määritellään muuntofunktio, joka muodostuu sini- funktiosta tai useamman sinifunktion summasta; - määritellään muotofunktio staattorin urien ja/tai napojen sijaintipaikoille summaamalla tasajakoisen urituksen mukaisiin urien ja/tai napojen si- 20 jaintipaikkoihin muuntofunktion arvot; ja - muodostetaan staattori, jossa urat ja/tai navat • · ϊ ** sijaitsevat olennaisesti muotofunktion mukaises- ··♦ • * * V * ti. · • * ·

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun- * * 25 n e t t u siitä, että menetelmä käsittää lisäksi vai- ··· , ...j heen: ··· • S *···* - tehdään ainakin yhdessä staattorin (22, 26, 30, 50, 52, 54, 60) jako-osassa urien (31, 40, 42, 9· j *·· 44, 51, 53, 55, 65) ja / tai napojen (61) sijain- ··* 30 nin poikkeamat tasajakoisesta sijainnista symmet- .···, risiksi toiseen jako-osaan tehtävien poikkeamien • ♦ ***. kanssa • %

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun- • · · n e t t u siitä, että menetelmä käsittää lisäksi vai-*···* 35 heen: 118448 - määritetään urille (31, 40, 42, 44, 51, 53, 55, 65. ei-tasajakoinen sijainti staattorikehällä

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää lisäksi vai- 5 heen: - määritetään urille (65) ei-tasajakoinen sijainti naparungoi ssa

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää lisäksi vai- 10 heen: - määritetään navoille (61) ei-tasajakoinen sijainti staattorikehällä

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää lisäksi vai- 15 heen: toteutetaan tasajakoisuuden poikkeama naparunkojen leveyksiin (63)

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muuntofunktion symmetrialuku on j*. 20 vähintään kaksi. • ··

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun- ' · • n e t t u siitä, että muuntofunktion symmetrialuku on #·· · parillinen.

' ♦ · ··· 9. Monivaiheinen sähkömoottori, jossa on staattori ·*·· .*·*. 25 (22, 26, 30, 50, 52, 54, 60), jossa edelleen on joukko uria (31, 40, 42, 44, 51, 53, 55, 65) ja/tai napoja (61), ja uriin asetetut staattorikäämit roottorin pyö- • ·· rimisliikkeen aikaansaavan kentän muodostamiseksi, se- •' * **;·* kä roottori (20, 24, 33),roottoria ja staattoria kan- 30 nattava tukirakenne sekä ulostulo pyörimisliikkeen vä-·:··* littämiseksi moottorista ulos, tunnettu siitä, että joukko uria (31, 40, 42, 44, 51, 53, 55, 65) » · · ja/tai napoja (61) on järjestetty staattoriin tasaja- • · *···* koisesta sijoittelusta poiketen yliaaltojen pienentä- 1 1 8448 miseksi, ja uran (31, 40, 42, 44, 51, 53, 55, 65) ja/tai navan (61) sijainnin poikkeama tasajakoisesta sijainnista on ainakin yhden sinifunktion avulla muodostetun muuntofunktion arvon suuruinen.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen sähkömoottori, tunnettu siitä, että urien (31, 40, 42, 44, 51, 53, 55, 65) ja / tai napojen (61) sijaintien poikkeamat tasajakoisesta sijainnista ovat ainakin yhdessä staat-torin (22, 26, 30, 50, 52, 54, 60) jako-osassa symmet-10 risiä ainakin yhden muun staattorin jako-osan poik keamien kanssa.

11. Patenttivaatimuksen 9 mukainen sähkömoottori, tunnettu siitä, että sähkömoottorin roottori (20, 15 24, 33) on kestomagnetoitu.

12. Patenttivaatimuksen 9 mukainen sähkömoottori, tunnettu siitä, että sähkömoottori on aksiaali- vuokone.

13. Patenttivaatimuksen 9 mukainen sähkömoottori, 20 tunnettu siitä, että sähkömoottori on radiaali- vuokone. • es V

: 14. Patenttivaatimuksen 9 mukainen sähkömoottori, »Jj tunnettu siitä, että staattorin (22, 26, 30, 50, *:*·: 52, 54, 60) käämitys on jänteistetty. ..!Γ 25

15. Patenttivaatimuksen 9 mukainen sähkömoottori, ··* •><(! tunnettu siitä, että sähkömoottoria käytetään hissijärjestelmän voimanlähteenä. e· : f··

16. Patenttivaatimuksen 9 mukainen sähkömoottori, tunnettu siitä, että staattori (22, 26, 30, 50, .···. 30 52, 54, 60) on valmistettu nakuttamalla staattorile- • · vyyn tai -rainaan uria ja muodostamalla staattoripakka • · , uritetuista levyistä tai uritetusta rainasta. e · s e · e e • " ··· 9 9 9 9 99 9' 118448