WO2009071064A1 - Electric motor having partial surge protection and method for the production thereof - Google Patents

Electric motor having partial surge protection and method for the production thereof Download PDF

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WO2009071064A1
WO2009071064A1 PCT/DE2008/002007 DE2008002007W WO2009071064A1 WO 2009071064 A1 WO2009071064 A1 WO 2009071064A1 DE 2008002007 W DE2008002007 W DE 2008002007W WO 2009071064 A1 WO2009071064 A1 WO 2009071064A1
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WO
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electric motor
conductive layer
layer
motor according
magnetic field
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Application number
PCT/DE2008/002007
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German (de)
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Inventor
Martin Hotop
Eckhard Wendorff
Original Assignee
Ina - Drives & Mechatronics Gmbh & Co. Ohg
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/04Details of the magnetic circuit characterised by the material used for insulating the magnetic circuit or parts thereof
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/01Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for shielding from electromagnetic fields, i.e. structural association with shields
    • H02K11/014Shields associated with stationary parts, e.g. stator cores
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/12Impregnating, heating or drying of windings, stators, rotors or machines

Definitions

  • the invention relates to an electric motor with a low-iron or low-iron construction, comprising as a first, magnetic field generating element at least one electromagnetic coil whose magnetic field with the magnetic field of a second magnetic field generating element interacts with at least one of the second , a magnetic field generating element facing side of the at least one electromagnetic coil is a first insulating layer.
  • the invention further relates to a method for producing an electric motor with an ironless or low-iron construction.
  • Ironless or low-iron electric motors are available both as permanent magnet synchronous motors and as induction motors.
  • the terms “one-less” and “low-iron” respectively designate the coil system used in such an electric motor, which is self-supporting wound in such electric motors without iron core and often soaked in synthetic resin.
  • Electric motors with an iron-free or low-iron primary part or rotor therefore have a reduced moment of inertia, can therefore accelerate faster and are therefore preferably used in the so-called pick-and-place region, e.g. in semiconductor manufacturing or electronics assembly.
  • An ironless linear motor is e.g. from US 2005/0012404 A1 and an ironless rotary motor, e.g. known from US 6,674,214 B1.
  • a frequency converter is used, which first generates a DC voltage from a predetermined by the AC voltage AC voltage with a certain frequency, the so-called DC link voltage. From this, the frequency converter generates an alternating voltage with the desired frequency in a further step.
  • the step for generating an alternating voltage from the intermediate circuit voltage is effected for example by a pulse width modulation.
  • the DC link voltage is pulsed at constant intervals on the electromotive tor applied (switching operation), wherein the pulse width and the associated pulse pause is varied in order to achieve the desired sinusoidal AC voltage of certain frequency.
  • the ratio of pulse width to pulse interval can vary from virtually 0% to 100%.
  • the inductance of the connected electric motor finally ensures that the current flow is smoothed.
  • the frequency is e.g. in the range of 3 - 8 kHz.
  • an insulating layer To prevent penetration at the working air gap, located on the side of the coil, which faces the working air gap, an insulating layer. Seen visually, they form with the insulation layer and the Working air gap two capacitors connected in series.
  • the insulating layer on the coil prevents strike-through, however, the air is ionized in the working air gap and there is a potential equalization between the surface of the insulating layer, which faces the working air gap, and the component of the electric motor, which is spaced from the coil by the working air gap, eg the permanent magnet of a permanent magnet synchronous motor.
  • This potential equalization is repeated at the switching frequency of the frequency converter and sparking occurs between the insulating layer of the coil and the component of the electric motor, which is spaced from the coil by the working air gap.
  • the insulating layer must be designed at least correspondingly resistant.
  • the electrostatic discharge by means of ionization of the air also has a negative effect on the electromagnetic compatibility (EMC) of the electric motor.
  • EMC electromagnetic compatibility
  • printed circuit board material consists of an insulating carrier material (base material), e.g. of glass fiber mats soaked in epoxy resin, on which a conductive layer, i.d.R. made of copper, is applied.
  • base material e.g. of glass fiber mats soaked in epoxy resin
  • a conductive layer i.d.R. made of copper
  • Printed circuit board material can contain several superimposed conducting and isolating have ons harshen and is known for example from DE 19800691 A1 or from http://de.wikipedia.org/wiki/Leiterplatte (as of 29.11.2007).
  • the invention has for its object to provide a generic electric motor and a method for its production, whereby the disadvantages of the known from the prior art electric motors are overcome in a simple and cost-effective manner.
  • a magnetic field generating element side facing the first insulating layer is a first conductive layer, wherein a first region of the first conductive layer, which extends substantially over the entire first conductive layer, housing potential ,
  • a magnetic field generating element consisting of an electromagnetic coil and at least one plate consisting of printed circuit board material in a mold, wherein the at least one plate is positioned such that a conductive layer of the at least one plate during operation of the electric motor a second, a magnetic field facing generating element and
  • Under insulation layer according to the invention is a layer to understand, which consists of a commercially available, electrical insulation material.
  • the conductive layer may consist of a metallic conductor, or of an electrical resistance material having a resistivity in the range of one order of magnitude greater than a comparable electrical conductor.
  • the first conductive layer according to the invention is now intended to have housing potential in a first region, which extends substantially over the entire first conductive layer. Because the surface of the second, a magnetic field generating element also has housing potential, is above the working air gap no potential difference more. Thus, there is no ionization of the air in the working air gap.
  • the at least one electromagnetic coil and the second element generating a magnetic field are thus still separated from one another by two capacitors (first insulation layer and working air gap).
  • housing potential is present across the condenser, which represents the working air gap, partial discharge can no longer occur despite the low permittivity number of the working air gap.
  • the first region of the first conductive layer has almost housing potential. Slight potential differences between the first conductive layer and the surface of the second magnetic field generating element are acceptable as long as this can not lead to partial discharges.
  • the first region corresponds substantially to the entire first conductive layer.
  • the portions of the first conductive layer which do not belong to the first region are preferably located at the edge thereof in order to exclude partial discharges as far as possible in these regions. These areas can be used for contacting electrical components.
  • At least one further insulating layer and a further conductive layer are located between the first insulating layer and the first conductive layer, wherein all insulation and insulation layers Guide layers are arranged alternately.
  • alternating arrangement of insulating and conductive layers is meant that a layer structure is present in which insulating and conductive layers are alternately superimposed.
  • the at least one further insulation layer and the at least one further conductive layer can serve to provide even better protection against partial discharges.
  • the at least one further conductive layer can also serve additional purposes, for example the contacting of electrical components. In this case, the at least one further conductive layer need not have housing potential.
  • the insulation layer facing the at least one electromagnetic coil ie the first insulation layer
  • the first insulation layer has the task of taking over the insulation between the at least one electromagnetic coil and the second element producing a magnetic field alone, ie it represents a main insulation.
  • the at least one further insulation layer then only has the task to ensure an insulation between two adjacent conductive layers, and may be configured according to thin depending on the existing potential differences of these conductive layers.
  • exactly one further insulation layer and one further conductive layer are located between the first insulation layer and the first conductive layer.
  • a first region of the at least one further conductive layer has housing potential. Even if the at least one further conductive layer for contacting electrical
  • Components is used, it is usually not necessary for the to use at least one other conductive layer. Rather, a very large part of the at least one further conductive layer, namely the first region, further increase the protection against partial discharges by having this region of housing potential.
  • the first housing potential-containing region of this conductive layer extends essentially over the entire conductive layer.
  • the areas of the at least one further conductive layer which may be necessary for contacting electrical components are generally very small, which is why a large part of these conductive layers can contribute to the improvement of the partial discharge protection, i. Can have housing potential.
  • the region which does not have housing potential does not face electromagnetic coils. The risk of reducing the partial discharge protection through these areas is thus minimized.
  • the first region of this conductive layer extends over the entire conductive layer. If no contacting of electrical components by these at least one conductive layer is to take place, the partial discharge protection can be further improved in this way.
  • the first region of the first conductive layer extends over the entire first conductive layer and the first region of the one further conductive layer extends substantially over the entire one further conductive layer.
  • the at least one conductive layer, the first region of which does not extend completely over the entire conductive layer comprises contact means for contacting the at least one electromagnetic coil, contacting means for contacting, on a second region of this conductive layer which is outside the first region of sensors and / or sensors.
  • Such contacting electrical components or training of sensors has a very compact structure.
  • the complete power supply of the at least one electromagnetic coil can take place via the second region.
  • Sensors can be used, for example, to detect the magnetic field strength, the temperature or the path or the rotational speed.
  • the sensors consist of standard elements which are contacted via the conductive layer.
  • the contact means consist of solderable pads. Such pads or pads are known in the electrical engineering field to contact boards, wherein their solderability allows to attach the required connections.
  • At least one conductive layer consists of a metallic layer, in particular of a copper layer.
  • a metallic layer in particular of a copper layer.
  • recourse can be had to methods already known for applying corresponding surfaces, e.g. Vapor deposition or galvanizing. With these methods, even surfaces of irregular shape can be easily coated with a conductive layer.
  • At least one insulating layer and an adjacent conductive layer form a board made of a printed circuit board material.
  • Circuit board material consists of an insulating carrier material (base material), for example of glass fiber mats soaked in epoxy resin, on which a conductive layer, usually of copper, is applied.
  • Base material for example of glass fiber mats soaked in epoxy resin, on which a conductive layer, usually of copper, is applied.
  • Printed circuit board material is available in various designs, eg layer thicknesses of the carrier material, as a standard article in the electrical engineering sector. The advantage here is that with printed circuit board material a certain dielectric strength is ensured. This simplifies the design of the insulation layers according to the invention, since these corresponding values can be used. This is advantageous, in particular, over a production method in which the at least one insulation layer is formed by the application of epoxy resin.
  • Printed circuit board material thus represents a layer with constant permeability. According to the invention, only certain adjacent insulating layers and conductive layers can form a plate made of a printed circuit board material, while further conductive layers are produced, for example, by vapor deposition of a conductive material.
  • At least two pairs of adjacent insulating layers and conductive layers form at least one board of printed circuit board material. If at least two insulating and two conductive layers are formed by printed circuit board material, multiple sheets of printed circuit board material may be used, which may be bonded together or with other insulating or conductive layers.
  • the advantage here is that very easily different arrangements of insulation and conductive layers are possible by already existing plates of printed circuit board material. For example, already available printed circuit boards with specific contacts or sensors can be integrated into different arrangements of insulation or conductive layers. However, it is also possible to integrate more than one pair of insulation and conductive layer in a board of printed circuit board material with a corresponding number of layers. This can lead to lower costs for corresponding quantities.
  • the thickness of the insulating layer of the at least one plate is selected so that the electric motor insulation is ensured in the region of a working air gap solely by this insulating layer.
  • the main insulation is ensured by the insulating layer of the at least one plate.
  • an additional insulation layer is present between the at least one electromagnetic coil and the plate facing it.
  • Such an insulating layer may e.g. caused by the bonding of the at least one electromagnetic coil and the plate facing this.
  • the additional insulating layer consists of a synthetic resin layer, preferably of an epoxy resin layer. If, in the manufacture of the electric motor, the at least one electromagnetic coil and the plate facing it are fixed in a mold which is subsequently filled with epoxy resin, an additional insulating layer can be formed by an epoxy resin layer.
  • the at least one conductive layer is partially slit to reduce eddy currents. Due to the movement transverse to the field lines of the magnetic field, a voltage is induced in the conductive layers, which leads to eddy currents. The eddy currents generate a magnetic field that is opposite to their cause, that is, the voltage generating magnetic field. This creates a braking force. Furthermore, heat losses occur. These eddy current losses are greater, the larger the inner circle diameter of the conductive layers. By dividing the surface of the conductive layer into a plurality of smaller areas, the consequences of the eddy currents can therefore be contained. This division is carried out by the guide layers are slotted, ie divided into strip-shaped sections. In order for the conductive layer as a whole to continue to have housing potential, all strips are connected to one another at one end, whereby only one connection between the housing potential and the conductive layer is necessary.
  • At least two conductive layers are at least partially stripe-shaped in order to reduce eddy currents, wherein the at least two conductive layers are slit in such a way that slots of these two conductive layers do not overlap one another.
  • At least one conductive layer is designed to reduce eddy currents high impedance.
  • a high ohmic resistance counteracts eddy current formation.
  • the at least one conductive layer is formed by a high-resistance material and / or a very small layer thickness.
  • the high-resistance material has an 8 to 12-fold, in particular a 10-fold, higher specific resistance than copper. Due to the high voltages during Umrichtvorvor réelle can thereby continue to provide a partial discharge protection, while the eddy currents with relatively low voltages, approximately in the range of a few tenths of a volt, can be significantly reduced.
  • the at least one conductive layer consists of several layers of conductive materials.
  • printed circuit board material is often constructed by one or more conductive layers of copper, each consisting of several layers. It is also possible that the conductive layer is first deposited by vapor deposition and closing is produced by electroplating. It is possible that the at least one conductive layer is formed by layers of different or the same materials.
  • a protective layer is located on a side of the first conductive layer facing the second magnetic field generating element.
  • This can e.g. consist of solder mask or insulating varnish and has the task to protect the first conductive layer from external influences, for. To avoid corrosion.
  • the electric motor according to the invention is a permanent magnet synchronous motor, wherein the second, a magnetic field generating element is formed by at least one permanent magnet.
  • the at least one permanent magnet it is possible for the at least one permanent magnet to be stationary in relation to an electric motor housing and for the at least one electromagnetic coil to move.
  • the at least one electromagnetic coil it is possible for the at least one electromagnetic coil to be stationary with respect to an electric motor housing and for the at least one permanent magnet to move.
  • the electric motor according to the invention is an asynchronous motor.
  • the insulation means comprises synthetic resin, preferably epoxy resin.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a third embodiment of the electric motor
  • FIG. 5 shows a schematic representation of a fifth embodiment of the electric motor
  • FIG. 6 is a plan view of a partially strip-shaped slotted, rectangular conductive layer
  • FIG. 7 shows a plan view of a partially strip-shaped slotted, circular conductive layer
  • FIG. 8 is a sectional view of a sixth embodiment based on a linear motor
  • FIG. 9 is a sectional view of a seventh embodiment based on a rotary electric motor
  • FIG. 10 is a sectional view of an eighth embodiment based on a rotary electric motor.
  • FIG. 11 is a sectional view of a ninth embodiment based on a rotary electric motor. Detailed description of the drawing
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of the electric motor.
  • the electric motor comprises a coil 1 which has an insulation layer 4 on a surface 3 facing a magnet 2.
  • the insulating layer 4 corresponds to the first insulating layer and consists of an epoxy layer, which is formed when casting the coil 1 with epoxy resin.
  • the conductive layer 5 is formed by a coating of the insulating layer 4 with a metallic material.
  • the coil 1 and the magnet 2 are spaced apart by the working air gap 6.
  • the single insulation layer 4 represents the main insulation, i. it alone prevents penetration between the coil surface 3 and the working air gap 6 facing surface 7 of the magnet 2. The contacting of the coil 1 is not shown.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a second embodiment of the electric motor.
  • This exemplary embodiment has a further insulating layer 8 and a further conductive layer 9, which are located between the first insulating layer 4 and the first conductive layer 5, wherein there is an alternating sequence of insulating and conductive layers.
  • the insulation layer 4 takes over the task of main insulation.
  • the insulating layer 8 is intended to ensure only insulation of the conductive layers 5 and 9 and can be made correspondingly thin.
  • the conductive layer 9 is used for contacting electrical components (not shown), since the conductive layer 5 already prevents the occurrence of partial discharges above the working air gap 6.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a third embodiment of the electric motor.
  • the first insulating layer 4 and the first conductive layer 5 in this case form a plate 10 made of a printed circuit board material.
  • the plate 10 is fixed on the magnet 2 facing surface 3 of the coil 1, for example by gluing.
  • the thickness of the insulating layer 4 of the plate 10 is selected so that the electric motor insulation in the region of a working air gap 6 is ensured solely by the insulating carrier material.
  • Fig. 4 shows a schematic representation of a fourth embodiment of the electric motor.
  • the plate 11 comprises the first insulation layer 4, which represents the main insulation, and further conductive layers 13 and 15 and a further insulation layer 14.
  • the further conductive layers represent a further improvement of the protection against partial discharges and enable the contacting of electrical components.
  • the second plate 12 comprises, in addition to the first conductive layer 5, a further insulation layer 16.
  • Fig. 5 shows a schematic representation of a fifth embodiment of the electric motor.
  • the plate 11 comprises two insulating layers 4 and 14 and two conductive layers 5 and 13.
  • the first conductive layer is the protection against partial discharges
  • the further conductive layer 13 is at least partially used for contacting other electrical components
  • a protective layer 18 On the side facing the magnet 2 surface 17 of the first conductive layer 5 is a protective layer 18. It provides protection against external influences and encloses not only the surface 17 but also the sides of the plate eleventh Fig. 6 shows a plan view of a partially strip-shaped slotted, rectangular conductive layer.
  • the conductive layer 19 can be used in a linear motor, for example according to the embodiment of FIG. 8. It has a plurality of slots 20. As a result, the inner circle diameter of contiguous surface portions of the conductive layer 19 is substantially reduced, whereby eddy current losses can be reduced.
  • the slots 20 each extend from the lower edge of the conductive layer 19 to just before the upper edge of the conductive layer 19. As a result, housing potential can be applied to the conductive layer 19 by means of a contact point. If the conductive layer is already structured by eg conductor tracks, the use of slots can be dispensed with or the number can be reduced.
  • Fig. 7 shows a plan view of a partially strip-shaped slotted, circular conductive layer.
  • the conductive layer 19 has a plurality of slots 20 which extend in a star shape.
  • the conductive layer 19 may be incorporated in a rotary electric motor e.g. be used according to the embodiment of FIG. 8. If a plurality of conductive layers are provided, it is advantageous to provide slots on each conductive layer, if possible, and to position the slots such that the slots of two adjacent conductive layers, ie those which are only separated by an insulating layer, do not overlap one another. In rotary motors, two adjacent, circular conductive layers can be arranged rotated relative to each other.
  • FIG. 8 shows a sectional illustration of a sixth embodiment based on a linear motor.
  • the coil 1 moves along an axis perpendicular to the plane of the drawing within two rows of magnets 2.
  • the coil 1 is fixed to a support body 21, while the magnets 2 are connected by brackets 22 with the electric motor housing, not shown. Contacts are also not shown.
  • the coil 1 has, in this embodiment, two sides facing the magnet 2.
  • On each of these pages is a first insulation layer 4.
  • this embodiment can also be combined, for example, with the embodiments of Figures 2-5.
  • the first conductive layer 5 can additionally be slit according to FIG. 6.
  • FIG. 9 shows a sectional view of a seventh embodiment based on a rotary electric motor.
  • the carrier plate 23 of the magnets moves about the illustrated axis of rotation.
  • the coils 1 are firmly anchored to a corresponding holder 24.
  • Shown again is an embodiment with only one insulation layer 4 and a conductive layer 5 according to FIG. 1.
  • the first conductive layer 5 can additionally be slit in accordance with FIG. 7.
  • FIG. 10 shows a sectional view of an eighth embodiment based on a rotary electric motor. Shown on the left is a sectional view in an axial plan view and on the right a sectional view along the axis AA.
  • the coil 1, the first insulating layer 4 and the first conductive layer 5 form the rotor, while the magnets 2 are firmly anchored in contrast.
  • the electric motor is produced by the method according to the invention:
  • the first conductive layer 5 and the first insulating layer 4 are formed by a printed circuit board. This was first produced as a strip and brought by round bending in the required, cylindrical shape. It should be noted that the resulting gap 25 should be as small as possible in order not to reduce the partial discharge protection too strong.
  • the gap 25 can also be placed such that it is arranged between two coil segments within the coil 1.
  • the cylindrical circuit board is now placed around the coil 1, both are placed in a mold and this latestgos- with an insulating agent. sen.
  • a further insulating layer between the coil 1 and the first insulating layer 4 can form.
  • the coil 1 can in this case form either the stator or the rotor.
  • FIG. 11 shows a sectional view of a ninth embodiment based on a rotary electric motor.
  • the coil 1 encloses the magnet 2 together with the first insulation layer 4 and the first conductive layer 5.
  • the coil 1 can in this case form either the stator or the rotor.

Abstract

The invention relates to an electric motor having an iron-free or low-iron construction, comprising as a first magnetic-field-producing element at least one electromagnetic coil, the magnetic field of which interacts with the magnetic field of a second magnetic-field-producing element, wherein a first insulation layer is provided on at least one side of the at least one electromagnetic coil facing the second magnetic-field-producing element. The invention further relates to a method for the production of an electric motor having an iron-free or low-iron structure. In order to prevent a partial surge over the operating air gap, a first conductive layer is located on a side of the first insulation layer facing the second magnetic-field-producing element, wherein a first region of the first conductive layer extending substantially over the entire first conductive layer has housing voltage.

Description

Bezeichnung der Erfindung Name of the invention
Elektromotor mit Teilentladungsschutz und Verfahren zu dessen HerstellungElectric motor with partial discharge protection and method for its production
Beschreibungdescription
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit einem eisenlosen oder eisen- armen Aufbau, umfassend als ein erstes, ein Magnetfeld erzeugendes Element mindestens eine elektromagnetische Spule deren Magnetfeld mit dem Magnetfeld eines zweiten, ein Magnetfeld erzeugenden Elements in Wechselwirkung steht, wobei sich auf mindestens einer dem zweiten, ein Magnetfeld erzeugenden Element zugewandten Seite der mindestens einen elekt- romagnetischen Spule eine erste Isolationsschicht befindet. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Herstellen eines Elektromotors mit einem eisenlosen oder eisenarmen Aufbau. Hintergrund der ErfindungThe invention relates to an electric motor with a low-iron or low-iron construction, comprising as a first, magnetic field generating element at least one electromagnetic coil whose magnetic field with the magnetic field of a second magnetic field generating element interacts with at least one of the second , a magnetic field generating element facing side of the at least one electromagnetic coil is a first insulating layer. The invention further relates to a method for producing an electric motor with an ironless or low-iron construction. Background of the invention
Eisenlose bzw. eisenarme Elektromotoren gibt es sowohl als Permanentmagnet-Synchronmotoren als auch als Asynchronmotoren. Die Begriffe „ei- senlos" bzw. „eisenarm" bezeichnen dabei jeweils das verwendete Spulensystem eines solchen Elektromotors, welches bei derartigen Elektromotoren ohne Eisenkern selbsttragend gewickelt und oftmals in Kunstharz getränkt ist.Ironless or low-iron electric motors are available both as permanent magnet synchronous motors and as induction motors. The terms "one-less" and "low-iron" respectively designate the coil system used in such an electric motor, which is self-supporting wound in such electric motors without iron core and often soaked in synthetic resin.
Elektromotoren mit einem eisenlosen bzw. eisenarmen Primärteil bzw. Läufer weisen deshalb ein verringertes Trägheitsmoment auf, können somit schneller beschleunigen und werden daher bevorzugt im so genannten Pick- and-Place-Bereich eingesetzt, z.B. in der Halbleiterfertigung oder der Elektronikmontage.Electric motors with an iron-free or low-iron primary part or rotor therefore have a reduced moment of inertia, can therefore accelerate faster and are therefore preferably used in the so-called pick-and-place region, e.g. in semiconductor manufacturing or electronics assembly.
Ein eisenloser Linearmotor ist z.B. aus der US 2005/0012404 A1 und ein eisenloser Rotativmotor z.B. aus der US 6,674,214 B1 bekannt.An ironless linear motor is e.g. from US 2005/0012404 A1 and an ironless rotary motor, e.g. known from US 6,674,214 B1.
Werden Permanentmagnet-Synchronmotoren oder Asynchronmotoren direkt am Wechselspannungsnetz betrieben, haben sie eine von ihrer Polzahl und der Netzfrequenz abhängige feste Nenndrehzahl. Um eine variable Drehzahl zu ermöglichen, muss bei diesen Elektromotoren die Frequenz der angelegten Wechselspannung verändert werden. Dazu wird ein Frequenzumrichter eingesetzt, der aus einer durch das Wechselspannungsnetz vorgegebenen Wechselspannung mit bestimmter Frequenz zunächst eine Gleichspannung erzeugt, die so genannte Zwischenkreisspannung. Aus dieser erzeugt der der Frequenzumrichter in einem weiteren Schritt eine Wechselspannung mit gewünschter Frequenz.If permanent magnet synchronous motors or asynchronous motors are operated directly on the AC voltage network, they have a fixed nominal speed which depends on their number of poles and on the mains frequency. In order to enable a variable speed, in these electric motors, the frequency of the applied AC voltage must be changed. For this purpose, a frequency converter is used, which first generates a DC voltage from a predetermined by the AC voltage AC voltage with a certain frequency, the so-called DC link voltage. From this, the frequency converter generates an alternating voltage with the desired frequency in a further step.
Der Schritt zur Erzeugung einer Wechselspannung aus der Zwischenkreisspannung erfolgt z.B. durch eine Pulsweitenmodulation. Dabei wird die Zwischenkreisspannung in konstanten Zeitabständen impulsartig am Elektromo- tor angelegt (Schaltvorgang), wobei die Pulsweite und die damit verbundene Pulspause variiert wird, um die gewünschte sinusförmige Wechselspannung bestimmter Frequenz zu erreichen. Das Verhältnis von Pulsweite zu Pulspause kann hierbei von quasi 0 % bis 100 % variieren. Die Induktivität des angeschlossenen Elektromotors sorgt schließlich dafür, dass der Stromverlauf geglättet wird.The step for generating an alternating voltage from the intermediate circuit voltage is effected for example by a pulse width modulation. The DC link voltage is pulsed at constant intervals on the electromotive tor applied (switching operation), wherein the pulse width and the associated pulse pause is varied in order to achieve the desired sinusoidal AC voltage of certain frequency. The ratio of pulse width to pulse interval can vary from virtually 0% to 100%. The inductance of the connected electric motor finally ensures that the current flow is smoothed.
Um bereits einen möglichst glatten Verlauf der sinusförmigen Wechselspannung zu erzeugen, wird eine entsprechend hohe Frequenz der Schaltvor- gänge gewählt. Die Frequenz liegt dabei z.B. im Bereich von 3 - 8 kHz.In order to already produce the smoothest possible course of the sinusoidal AC voltage, a correspondingly high frequency of the switching operations is selected. The frequency is e.g. in the range of 3 - 8 kHz.
Bei jedem Schaltvorgang treten jedoch Spannungsspitzen auf, die das 2- bis 2,5-fache der Zwischenkreisspannung erreichen können.However, with each switching operation, voltage spikes occur that can reach 2 to 2.5 times the DC link voltage.
Bei jeder durch einen Schaltvorgang ausgelösten Spannungsspitze liegt über dem Arbeitsluftspalt, also z.B. bei einem Permanentmagnet-Synchronmotor über dem Luftspalt zwischen der Spule und dem Permanentmagneten, eine sehr hohe Spannung an.At each voltage spike triggered by a switching action, above the working air gap, e.g. in a permanent magnet synchronous motor across the air gap between the coil and the permanent magnet, a very high voltage.
Bei herkömmlichen eisenlosen bzw. eisenarmen Elektromotoren wirken sich diese Spannungsspitzen nachteilig aus. Im Gegensatz zu eisenbehafteten Elektromotoren, bei denen die Spulen in Nuten des Eisenkerns eingebettet sind, und bei denen nur etwa 10 % der Spulenoberfläche dem Arbeitsluftspalt zugewandt ist, ist dieser Anteil bei eisenlosen bzw. -armen Elektromo- toren wesentlich höher. Die Gefahr eines schlagartigen Spannungsabbaus (Durchschlagen) zwischen der Spule und dem durch den Arbeitsluftspalt beabstandeten Bauteil ist somit bei eisenlosen bzw. eisenarmen Elektromotoren größer.In conventional ironless or low-iron electric motors, these voltage peaks have a disadvantageous effect. In contrast to iron-based electric motors, in which the coils are embedded in grooves of the iron core, and in which only about 10% of the coil surface faces the working air gap, this proportion is much higher for ironless or low-power electric motors. The risk of sudden voltage reduction (breakdown) between the coil and the spaced apart by the working air gap component is thus greater in ironless or low-iron electric motors.
Um ein Durchschlagen am Arbeitsluftspalt zu verhindern, befindet sich auf der Seite der Spule, die dem Arbeitsluftspalt zugewandt ist, eine Isolationsschicht. Anschaulich gesehen bilden sich mit der Isolationsschicht und dem Arbeitsluftspalt zwei in Reihe geschaltete Kondensatoren aus. Der Kondensator, der die Isolationsschicht repräsentiert, weist eine relativ große Permit- tivitätszahl (relative Dielektrizitätskonstante) auf. So liegt diese z.B. bei einer Epoxidschicht bei ca. εr = 6. Der Kondensator, der den Arbeitsluftspalt reprä- sentiert, weist demgegenüber eine relativ geringe Permittivitätszahl von nahezu εr = 1 auf. Zwar verhindert die Isolationsschicht auf der Spule ein Durchschlagen, jedoch wird die Luft im Arbeitsluftspalt ionisiert und es entsteht ein Potentialabgleich zwischen Oberfläche der Isolationsschicht, die dem Arbeitsluftspalt zugewandt ist, und dem Bauteil des Elektromotors, das durch den Arbeitsluftspalt von der Spule beabstandet ist, z.B. dem Permanentmagneten eines Permanentmagnet-Synchronmotors. Dieser Potential- abgleich, die so genannte Teilentladung, wiederholt sich mit der Schaltfrequenz des Frequenzumrichters und es entsteht eine Funkenbildung zwischen der Isolationsschicht der Spule und dem Bauteil des Elektromotors, das durch den Arbeitsluftspalt von der Spule beabstandet ist.To prevent penetration at the working air gap, located on the side of the coil, which faces the working air gap, an insulating layer. Seen visually, they form with the insulation layer and the Working air gap two capacitors connected in series. The capacitor, which represents the insulating layer, has a relatively large permittivity number (relative dielectric constant). In the case of an epoxide layer, for example, this is approximately ε r = 6. By contrast, the condenser, which represents the working air gap, has a relatively low permittivity of almost ε r = 1. Although the insulating layer on the coil prevents strike-through, however, the air is ionized in the working air gap and there is a potential equalization between the surface of the insulating layer, which faces the working air gap, and the component of the electric motor, which is spaced from the coil by the working air gap, eg the permanent magnet of a permanent magnet synchronous motor. This potential equalization, the so-called partial discharge, is repeated at the switching frequency of the frequency converter and sparking occurs between the insulating layer of the coil and the component of the electric motor, which is spaced from the coil by the working air gap.
Diese Funkenbildung ist aus verschiedenen Gründen nachteilig. Sie führt auf Dauer zu einer Schädigung der Isolationsschicht auf der Spule und vergrößert somit die Gefahr des Durchschlagens. In jedem Fall muss die Isolati- onsschicht zumindest entsprechend widerstandsfähig ausgelegt werden.This sparking is disadvantageous for several reasons. It permanently leads to damage to the insulation layer on the coil and thus increases the risk of breakdown. In any case, the insulating layer must be designed at least correspondingly resistant.
Die elektrostatische Entladung mittels Ionisation der Luft wirkt sich außerdem negativ auf die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) des Elektromotors aus.The electrostatic discharge by means of ionization of the air also has a negative effect on the electromagnetic compatibility (EMC) of the electric motor.
Schließlich findet die Ionisation im Spektrum des UV-Lichts statt. Somit muss sichergestellt werden, dass Personen entsprechend geschützt werden.Finally, the ionization takes place in the spectrum of UV light. Thus, it must be ensured that persons are protected accordingly.
Es ist bekannt, dass Leiterplattenmaterial aus einem isolierenden Trägerma- terial (Basismaterial), z.B. aus in Expoxidharz getränkten Glasfasermatten, besteht, auf dem eine leitende Schicht, i.d.R. aus Kupfer, aufgetragen ist.It is known that printed circuit board material consists of an insulating carrier material (base material), e.g. of glass fiber mats soaked in epoxy resin, on which a conductive layer, i.d.R. made of copper, is applied.
Leiterplattenmaterial kann mehrere übereinander liegende Leit- und Isolati- onsschichten aufweisen und ist z.B. aus der DE 19800691 A1 oder aus http://de.wikipedia.org/wiki/Leiterplatte (Stand: 29.11.2007) bekannt.Printed circuit board material can contain several superimposed conducting and isolating have onsschichten and is known for example from DE 19800691 A1 or from http://de.wikipedia.org/wiki/Leiterplatte (as of 29.11.2007).
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Elektromotor sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung bereitzustellen, wodurch die Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Elektromotoren auf einfache und kostengünstige Weise überwunden werden.The invention has for its object to provide a generic electric motor and a method for its production, whereby the disadvantages of the known from the prior art electric motors are overcome in a simple and cost-effective manner.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, dass sich auf einer dem zweiten, ein Magnetfeld erzeugenden Element zugewandten Seite der ersten Isolationsschicht eine erste Leitschicht befindet, wobei ein erster Bereich der ersten Leitschicht, der sich im Wesentlichen über die gesamte erste Leitschicht erstreckt, Gehäusepotential aufweist.The solution of this object is achieved according to the invention in that on a second, a magnetic field generating element side facing the first insulating layer is a first conductive layer, wherein a first region of the first conductive layer, which extends substantially over the entire first conductive layer, housing potential ,
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt weiterhin durch ein Verfahren zum Herstellen eines Elektromotors mit einem eisenlosen oder eisenarmen Aufbau, umfassend die Schritte:The solution of this object is further achieved by a method for producing an electric motor with an ironless or low-iron construction, comprising the steps:
- Umgießen eines aus einer elektromagnetischen Spule bestehenden ersten, ein Magnetfeld erzeugenden Elements mit einem Isolationsmittel, so dass sich nach dessen Aushärten auf mindestens einer Oberfläche der elektromagnetischen Spule, die im Betrieb des Elektromotors einem zweiten, ein Magnetfeld erzeugenden Element zu- gewandt ist, mindestens eine Isolationsschicht bildet, Aufbringen einer Leitschicht auf die Bereiche der mindestens einen Isolationsschicht, die im Betrieb des Elektromotors dem zweiten, ein Magnetfeld erzeugenden Element zugewandt sind, und- Circulation of a first consisting of an electromagnetic coil, a magnetic field generating element with an insulating means, so that after its curing on at least one surface of the electromagnetic coil, which faces a second magnetic field generating element during operation of the electric motor at least forms an insulating layer, Applying a conductive layer on the areas of the at least one insulating layer, which face the second, a magnetic field generating element in the operation of the electric motor, and
- Kontaktierung der Leitschicht derart, dass ein erster Bereich, der sich im Wesentlichen über die gesamte erste Leitschicht erstreckt, Gehäusepotential aufweist.- Contacting the conductive layer such that a first region which extends substantially over the entire first conductive layer has housing potential.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt weiterhin durch ein Verfahren zum Her- stellen eines Elektromotors mit einem eisenlosen oder eisenarmen Aufbau, umfassend die Schritte:The solution of this object is further achieved by a method for producing an electric motor with an ironless or low-iron construction, comprising the steps:
Einbringen eines aus einer elektromagnetischen Spule bestehenden ersten, ein Magnetfeld erzeugenden Elements und mindestens einer Platte bestehend aus Leiterplattenmaterial in eine Form, wobei die mindestens eine Platte derart positioniert wird, dass eine leitende Schicht der mindestens eine Platte im Betrieb des Elektromotors einem zweiten, ein Magnetfeld erzeugenden Element zugewandt ist undIntroducing a first, a magnetic field generating element consisting of an electromagnetic coil and at least one plate consisting of printed circuit board material in a mold, wherein the at least one plate is positioned such that a conductive layer of the at least one plate during operation of the electric motor a second, a magnetic field facing generating element and
Ausgießen der Form mit einem Isolationsmittel.Pour out the mold with an insulating agent.
Unter Isolationsschicht ist erfindungsgemäß eine Schicht zu verstehen, die aus einem handelsüblichen, elektrischen Isolationswerkstoff besteht. Die Leitschicht wiederum kann aus einem metallischem Leiter bestehen, oder aus einem elektrischen Widerstandswerkstoff, der einen im Bereich einer Zehnerpotenz größeren spezifischen Widerstand als ein vergleichbarer elektrischer Leiter aufweist.Under insulation layer according to the invention is a layer to understand, which consists of a commercially available, electrical insulation material. The conductive layer, in turn, may consist of a metallic conductor, or of an electrical resistance material having a resistivity in the range of one order of magnitude greater than a comparable electrical conductor.
Die erfindungsgemäße erste Leitschicht soll nun in einem ersten Bereich, der sich im Wesentlichen über die gesamte erste Leitschicht erstreckt, Gehäusepotential aufweisen. Da die Oberfläche des zweiten, ein Magnetfeld erzeugenden Elements ebenfalls Gehäusepotential aufweist, liegt über dem Arbeitsluftspalt keine Potentialdifferenz mehr an. Somit findet keine Ionisation der im Arbeitsluftspalt befindlichen Luft statt.The first conductive layer according to the invention is now intended to have housing potential in a first region, which extends substantially over the entire first conductive layer. Because the surface of the second, a magnetic field generating element also has housing potential, is above the working air gap no potential difference more. Thus, there is no ionization of the air in the working air gap.
Die mindestens eine elektromagnetische Spule und das zweite, ein Magnetfeld erzeugende Element werden anschaulich gesehen somit zwar weiterhin durch zwei Kondensatoren (erste Isolationsschicht und Arbeitsluftspalt) voneinander getrennt. Da nun jedoch über dem Kondensator, der den Arbeitsluftspalt darstellt, Gehäusepotential anliegt, kann trotz der geringen Permitti- vitätszahl des Arbeitsluftspalts keine Teilentladung mehr auftreten.Although the at least one electromagnetic coil and the second element generating a magnetic field are thus still separated from one another by two capacitors (first insulation layer and working air gap). However, since housing potential is present across the condenser, which represents the working air gap, partial discharge can no longer occur despite the low permittivity number of the working air gap.
Ohne die Leistungsfähigkeit des Elektromotors zu verringern, werden erfindungsgemäß somit die aus der Teilentladung hervorgehenden Nachteile auf einfache, und kostengünstige Weise überwunden.Without reducing the efficiency of the electric motor, the disadvantages arising from the partial discharge are thus overcome in a simple, cost-effective manner according to the invention.
Dabei ist es erfindungsgemäß ausreichend, dass der erste Bereich der ersten Leitschicht nahezu Gehäusepotential aufweist. Geringfügige Potentialunterschiede zwischen der ersten Leitschicht und der Oberfläche des zweiten, ein Magnetfeld erzeugenden Elements sind akzeptabel, solange dies nicht zu Teilentladungen führen kann.It is sufficient according to the invention that the first region of the first conductive layer has almost housing potential. Slight potential differences between the first conductive layer and the surface of the second magnetic field generating element are acceptable as long as this can not lead to partial discharges.
Die erfindungsgemäßen Wirkungen treten umso stärker ein, desto größer der Anteil des ersten Bereichs an der ersten Leitschicht ist. Daher entspricht der erste Bereich im Wesentlichen der gesamten ersten Leitschicht. Die nicht zum ersten Bereich gehörenden Anteile der ersten Leitschicht liegen vorzugsweise an deren Rand, um Teilentladungen auch in diesen Bereichen möglichst auszuschließen. Diese Bereiche können zur Kontaktierung elektrischer Bauteile genutzt werden.The effects according to the invention become more pronounced the greater the proportion of the first region on the first conductive layer. Therefore, the first region corresponds substantially to the entire first conductive layer. The portions of the first conductive layer which do not belong to the first region are preferably located at the edge thereof in order to exclude partial discharges as far as possible in these regions. These areas can be used for contacting electrical components.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform befindet sich zwischen der ersten Isolationsschicht und der ersten Leitschicht mindestens eine weitere Isolationsschicht und eine weitere Leitschicht, wobei sämtliche Isolations- und Leitschichten alternierend angeordnet sind. Unter alternierender Anordnung von Isolations- und Leitschichten wird verstanden, dass ein Schichtaufbau vorliegt, in dem Isolations- und Leitschichten abwechselnd übereinander liegen. Die mindestens eine weitere Isolations- und die mindestens eine weite- re Leitschicht können dazu dienen, einen noch besseren Schutz vor Teilent- ladungen zu bieten. Da ein Schutz vor Teilentladungen jedoch grundsätzlich bereits durch die erste Isolations- und die erste Leitschicht möglich ist, kann die mindestens eine weitere Leitschicht auch zusätzlichen Zwecken, z.B. der Kontaktierung von elektrischen Bauteilen, dienen. In diesem Fall muss die mindestens eine weitere Leitschicht nicht Gehäusepotential aufweisen. Vorzugsweise wird die der mindestens einen, elektromagnetischen Spule zugewandte Isolationsschicht, also die erste Isolationsschicht, dicker ausgeführt als die übrigen Isolationsschichten. Die erste Isolationsschicht hat in diesem Fall die Aufgabe, die Isolation zwischen der mindestens einen, elektromag- netischen Spule und dem zweiten, ein Magnetfeld erzeugenden Element alleine zu übernehmen, d.h. sie stellt eine Hauptisolation dar. Die mindestens eine weitere Isolationsschicht hat dann lediglich die Aufgabe, eine Isolation zwischen zwei benachbarten Leitschichten zu gewährleisten, und kann je nach bestehenden Potentialdifferenzen dieser Leitschichten entsprechend dünn ausgestaltet sein.According to a preferred embodiment, at least one further insulating layer and a further conductive layer are located between the first insulating layer and the first conductive layer, wherein all insulation and insulation layers Guide layers are arranged alternately. By alternating arrangement of insulating and conductive layers is meant that a layer structure is present in which insulating and conductive layers are alternately superimposed. The at least one further insulation layer and the at least one further conductive layer can serve to provide even better protection against partial discharges. However, since protection against partial discharges is already possible in principle by the first insulation layer and the first conductive layer, the at least one further conductive layer can also serve additional purposes, for example the contacting of electrical components. In this case, the at least one further conductive layer need not have housing potential. Preferably, the insulation layer facing the at least one electromagnetic coil, ie the first insulation layer, is made thicker than the remaining insulation layers. In this case, the first insulation layer has the task of taking over the insulation between the at least one electromagnetic coil and the second element producing a magnetic field alone, ie it represents a main insulation. The at least one further insulation layer then only has the task to ensure an insulation between two adjacent conductive layers, and may be configured according to thin depending on the existing potential differences of these conductive layers.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform befindet sich zwischen der ersten Isolationsschicht und der ersten Leitschicht genau eine weitere Isolations- und eine weitere Leitschicht. Hierbei handelt es sich um einen einfa- chen und kostengünstigen Aufbau, der einerseits durch die erste Leitschicht Teilentladungen unterbindet und andererseits eine weitere Leitschicht z.B. zur Kontaktierung elektrischer Bauteile zur Verfügung stellt.According to a preferred embodiment, exactly one further insulation layer and one further conductive layer are located between the first insulation layer and the first conductive layer. This is a simple and cost-effective design, which on the one hand prevents partial discharges through the first conductive layer and, on the other hand, a further conductive layer, e.g. provides for contacting electrical components.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist auch ein erster Bereich der mindestens einen weiteren Leitschicht Gehäusepotential auf. Auch wenn die mindestens eine weitere Leitschicht zur Kontaktierung von elektrischenAccording to a preferred embodiment, a first region of the at least one further conductive layer has housing potential. Even if the at least one further conductive layer for contacting electrical
Bauteilen herangezogen wird, ist es in der Regel nicht notwendig, dafür die gesamte mindestens eine weitere Leitschicht zu benutzen. Vielmehr kann ein durchaus großer Teil der mindestens einen weiteren Leitschicht, nämlich der erste Bereich, den Schutz vor Teilentladungen weiter erhöhen, indem dieser Bereich Gehäusepotential aufweist.Components is used, it is usually not necessary for the to use at least one other conductive layer. Rather, a very large part of the at least one further conductive layer, namely the first region, further increase the protection against partial discharges by having this region of housing potential.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich bei der mindestens einen weiteren Leitschicht der erste Gehäusepotential aufweisende Bereich dieser Leitschicht im Wesentlichen über die gesamte Leitschicht. Die gegebenenfalls zur Kontaktierung elektrischer Bauteile notwendigen Berei- che der mindestens einen weiteren Leitschicht sind in der Regel sehr klein, weshalb ein großer Teil dieser Leitschichten zur Verbesserung des Teilentladungsschutzes beitragen kann, d.h. Gehäusepotential aufweisen kann. Vorzugsweise liegt bei der mindestens einen weiteren Leitschicht, der Bereich, der nicht Gehäusepotential aufweist, nicht elektromagnetischen Spu- len gegenüber. Die Gefahr, den Teilentladungsschutz durch diese Bereiche zu verringern, wird somit minimiert.According to a preferred embodiment, in the case of the at least one further conductive layer, the first housing potential-containing region of this conductive layer extends essentially over the entire conductive layer. The areas of the at least one further conductive layer which may be necessary for contacting electrical components are generally very small, which is why a large part of these conductive layers can contribute to the improvement of the partial discharge protection, i. Can have housing potential. Preferably, in the case of the at least one further conductive layer, the region which does not have housing potential does not face electromagnetic coils. The risk of reducing the partial discharge protection through these areas is thus minimized.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich bei mindestens einer Leitschicht der erste Bereich dieser Leitschicht über die gesamte Leit- Schicht. Falls keine Kontaktierung elektrischer Bauteile durch diese mindestens eine Leitschicht erfolgen soll, kann auf diese Weise der Teilentladungs- schutze weiter verbessert werden.According to a preferred embodiment, in at least one conductive layer, the first region of this conductive layer extends over the entire conductive layer. If no contacting of electrical components by these at least one conductive layer is to take place, the partial discharge protection can be further improved in this way.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich der erste Bereich der ersten Leitschicht über die gesamte erste Leitschicht und der erste Bereich der einen weiteren Leitschicht im Wesentlichen über die gesamte eine weitere Leitschicht. Bei einem Aufbau mit zwei Leitschichten und zwei Isolationsschichten wird hierdurch ein optimaler Schutz vor Teilentladungen ermöglicht, wobei gleichzeitig z.B. die Kontaktierung von elektrischen Bauteilen mittels der einen weiteren Leitschicht möglich ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die mindestens eine Leitschicht, deren erster Bereich sich nicht komplett über die gesamte Leitschicht erstreckt, auf einem zweiten Bereich dieser Leitschicht, der außerhalb des ersten Bereichs liegt, Kontaktmittel zur Kontaktierung der mindes- tens einen elektromagnetischen Spule, Kontaktmittel zur Kontaktierung von Sensoren und/oder Sensoren auf. Eine derartige Kontaktierung elektrischer Bauteile bzw. Ausbildung von Sensoren weist einen sehr kompakten Aufbau auf. Dabei kann die komplette Stromversorgung der mindestens einen elektromagnetischen Spule über den zweiten Bereich erfolgen. Sensoren können z.B. eingesetzt werden, um die magnetische Feldstärke, die Temperatur o- der den Weg bzw. die Drehzahl zu erfassen. In der Regel bestehen die Sensoren aus Standardelementen, die über die Leitschicht kontaktiert werden.According to a preferred embodiment, the first region of the first conductive layer extends over the entire first conductive layer and the first region of the one further conductive layer extends substantially over the entire one further conductive layer. In a construction with two conductive layers and two insulating layers, this makes optimum protection against partial discharges possible, wherein at the same time, for example, the contacting of electrical components by means of a further conductive layer is possible. According to a preferred embodiment, the at least one conductive layer, the first region of which does not extend completely over the entire conductive layer, comprises contact means for contacting the at least one electromagnetic coil, contacting means for contacting, on a second region of this conductive layer which is outside the first region of sensors and / or sensors. Such contacting electrical components or training of sensors has a very compact structure. In this case, the complete power supply of the at least one electromagnetic coil can take place via the second region. Sensors can be used, for example, to detect the magnetic field strength, the temperature or the path or the rotational speed. As a rule, the sensors consist of standard elements which are contacted via the conductive layer.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform bestehen die Kontaktmittel aus lötfähigen Pads. Derartige Pads oder Lötaugen sind im Elektrotechnikbereich bekannt, um Platinen zu kontaktieren, wobei es deren Lötfähigkeit ermöglicht, die benötigten Anschlüsse anzubringen.According to a preferred embodiment, the contact means consist of solderable pads. Such pads or pads are known in the electrical engineering field to contact boards, wherein their solderability allows to attach the required connections.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht mindestens eine Leit- schicht aus einer metallischen Schicht, insbesondere aus einer Kupferschicht. Hierbei kann auf bereits bekannte Verfahren zum Aufbringen entsprechender Oberflächen zurückgegriffen werden, z.B. Aufdampfen oder Galvanisieren. Mit diesen Methoden können Oberflächen auch unregelmäßiger Form auf einfache Weise mit einer Leitschicht überzogen werden.According to a preferred embodiment, at least one conductive layer consists of a metallic layer, in particular of a copper layer. In this case, recourse can be had to methods already known for applying corresponding surfaces, e.g. Vapor deposition or galvanizing. With these methods, even surfaces of irregular shape can be easily coated with a conductive layer.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform bilden mindestens eine Isolationsschicht und eine benachbarte Leitschicht eine Platte aus einem Leiterplattenmaterial aus. Leiterplattenmaterial besteht aus einem isolierenden Trägermaterial (Basismaterial), z.B. aus in Expoxidharz getränkten Glasfa- sermatten, auf dem eine leitende Schicht, i.d.R. aus Kupfer, aufgetragen ist. Leiterplattenmaterial ist in verschiedenen Ausführungen, z.B. Schichtstärken des Trägermaterials, als Standardartikel im Elektrotechnikbereich erhältlich. Von Vorteil ist dabei, dass bei Leiterplattenmaterial eine gewisse Durchschlagsfestigkeit gewährleistet wird. Dies vereinfacht die Auslegung der erfindungsgemäßen Isolationsschichten, da auf diese entsprechenden Werte zurückgegriffen werden kann. Dies ist insbesondere gegenüber einem Ferti- gungsverfahren vorteilhaft, in dem die mindestens eine Isolationsschicht durch das Aufbringen von Epoxidharz gebildet wird. Der Grund liegt darin, dass die Durchschlagsfestigkeit derartig gefertigter Isolationsschichten aufgrund von Lunkerbildungen in der Epoxidharzschicht nur schwer bestimmt werden kann. Diese durch lokale Fertigungsfehler entstehende Reduzierung der Durchschlagsfestigkeit ist bei Leiterplattenmaterial unbekannt; Leiterplattenmaterial stellt somit eine Schicht mit konstanter Permeabilität dar. Erfindungsgemäß können auch nur bestimmte benachbarte Isolationsschichten und Leitschichten eine Platte aus einem Leiterplattenmaterial ausbilden, während weitere Leitschichten z.B. durch Aufdampfen eines leitenden Mate- rials erzeugt werden.According to a preferred embodiment, at least one insulating layer and an adjacent conductive layer form a board made of a printed circuit board material. Circuit board material consists of an insulating carrier material (base material), for example of glass fiber mats soaked in epoxy resin, on which a conductive layer, usually of copper, is applied. Printed circuit board material is available in various designs, eg layer thicknesses of the carrier material, as a standard article in the electrical engineering sector. The advantage here is that with printed circuit board material a certain dielectric strength is ensured. This simplifies the design of the insulation layers according to the invention, since these corresponding values can be used. This is advantageous, in particular, over a production method in which the at least one insulation layer is formed by the application of epoxy resin. The reason is that the dielectric strength of such manufactured insulation layers is difficult to determine due to voids in the epoxy resin layer. This reduction in dielectric strength due to local manufacturing defects is unknown in circuit board material; Printed circuit board material thus represents a layer with constant permeability. According to the invention, only certain adjacent insulating layers and conductive layers can form a plate made of a printed circuit board material, while further conductive layers are produced, for example, by vapor deposition of a conductive material.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform bilden mindestens zwei Paare von benachbarten Isolationsschichten und Leitschichten mindestens eine Platte aus einem Leiterplattenmaterial aus. Falls mindestens zwei Isolations- und zwei Leitschichten durch Leiterplattenmaterial ausgebildet werden, können mehrere Platten aus Leiterplattenmaterial benutzt werden, die untereinander oder mit anderen Isolations- bzw. Leitschichten verklebt werden können. Von Vorteil ist dabei, dass durch bereits vorhandene Platten aus Leiterplattenmaterial sehr einfach unterschiedliche Anordnungen von Isolations- und Leitschichten möglich sind. So können z.B. bereits vorrätige Leiterplatten mit bestimmten Kontaktierungen oder Sensoren in unterschiedliche Anordnungen von Isolations- bzw. Leitschichten integriert werden. Es ist jedoch auch möglich, mehr als ein Paar von Isolations- und Leitschicht in einer Platte aus Leiterplattenmaterial mit entsprechender Schichtanzahl zu integrieren. Dies kann bei entsprechenden Stückzahlen zu geringeren Kosten führen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Dicke der Isolationsschicht der mindestens einen Platte so gewählt, dass die Elektromotorisolierung im Bereich eines Arbeitsluftspaltes allein durch diese Isolationsschicht gewährleistet wird. In diesem Fall wird die Hauptisolierung durch die Isolati- onsschicht der mindestens einen Platte gewährleistet.According to a preferred embodiment, at least two pairs of adjacent insulating layers and conductive layers form at least one board of printed circuit board material. If at least two insulating and two conductive layers are formed by printed circuit board material, multiple sheets of printed circuit board material may be used, which may be bonded together or with other insulating or conductive layers. The advantage here is that very easily different arrangements of insulation and conductive layers are possible by already existing plates of printed circuit board material. For example, already available printed circuit boards with specific contacts or sensors can be integrated into different arrangements of insulation or conductive layers. However, it is also possible to integrate more than one pair of insulation and conductive layer in a board of printed circuit board material with a corresponding number of layers. This can lead to lower costs for corresponding quantities. According to a preferred embodiment, the thickness of the insulating layer of the at least one plate is selected so that the electric motor insulation is ensured in the region of a working air gap solely by this insulating layer. In this case, the main insulation is ensured by the insulating layer of the at least one plate.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen der mindestens einen elektromagnetischen Spule und der dieser zugewandten Platte eine zusätzliche Isolationsschicht vorhanden. Eine solche Isolationsschicht kann z.B. durch das Verkleben der mindestens einen elektromagnetischen Spule und der dieser zugewandten Platte entstehen.According to a preferred embodiment, an additional insulation layer is present between the at least one electromagnetic coil and the plate facing it. Such an insulating layer may e.g. caused by the bonding of the at least one electromagnetic coil and the plate facing this.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht die zusätzliche Isolationsschicht aus einer Kunstharzschicht, vorzugsweise aus einer Epoxidharz- schicht. Falls bei der Herstellung des Elektromotors die mindestens eine e- lektromagnetische Spule und die der dieser zugewandten Platte in einer Form fixiert werden, die anschließend mit Expoxidharz ausgegossen wird, kann sich eine zusätzliche Isolationsschicht durch eine Epoxidharzschicht bilden.According to a preferred embodiment, the additional insulating layer consists of a synthetic resin layer, preferably of an epoxy resin layer. If, in the manufacture of the electric motor, the at least one electromagnetic coil and the plate facing it are fixed in a mold which is subsequently filled with epoxy resin, an additional insulating layer can be formed by an epoxy resin layer.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die mindestens eine Leitschicht zur Verminderung von Wirbelströmen teilweise streifenförmig eingeschlitzt. Aufgrund der Bewegung quer zu den Feldlinien des Magnetfelds, wird in den Leitschichten eine Spannung induziert, die zu Wirbelströmen führt. Die Wirbelströme erzeugen ein Magnetfeld, das ihrer Ursache, also des die Spannung erzeugenden Magnetfelds, entgegengesetzt ist. Somit entsteht eine Bremskraft. Weiterhin entstehen Wärmeverluste. Diese Wirbelstromverluste sind umso größer, je größer der Innenkreisdurchmesser der Leitschichten ist. Durch eine Aufteilung der Fläche der Leitschicht in eine Vielzahl kleinerer Flächen, können die Folgen der Wirbelströme daher eingedämmt werden. Diese Aufteilung erfolgt dabei, indem die Leitschichten eingeschlitzt werden, d.h. in streifenförmige Abschnitte unterteilt werden. Damit die Leitschicht als ganzes weiterhin Gehäusepotential aufweist, sind alle Streifen an einem Ende miteinander verbunden, wodurch nur eine Verbindung zwischen Gehäusepotential und Leitschicht notwendig ist.According to a preferred embodiment, the at least one conductive layer is partially slit to reduce eddy currents. Due to the movement transverse to the field lines of the magnetic field, a voltage is induced in the conductive layers, which leads to eddy currents. The eddy currents generate a magnetic field that is opposite to their cause, that is, the voltage generating magnetic field. This creates a braking force. Furthermore, heat losses occur. These eddy current losses are greater, the larger the inner circle diameter of the conductive layers. By dividing the surface of the conductive layer into a plurality of smaller areas, the consequences of the eddy currents can therefore be contained. This division is carried out by the guide layers are slotted, ie divided into strip-shaped sections. In order for the conductive layer as a whole to continue to have housing potential, all strips are connected to one another at one end, whereby only one connection between the housing potential and the conductive layer is necessary.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind mindestens zwei Leitschichten zur Verminderung von Wirbelströmen zumindest teilweise streifenförmig eingeschlitzt sind, wobei die mindestens zwei Leitschichten derart eingeschlitzt sind, dass Schlitze dieser zwei Leitschichten nicht übereinander liegen.According to a preferred embodiment, at least two conductive layers are at least partially stripe-shaped in order to reduce eddy currents, wherein the at least two conductive layers are slit in such a way that slots of these two conductive layers do not overlap one another.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens eine Leitschicht zur Verminderung von Wirbelströmen hochohmig ausgebildet ist. Ein hoher ohmscher Widerstand wirkt der Wirbelstrombildung entgegen. Trotz eines hohen ohmschen Widerstands der mindestens einen Leitschicht ist diese in Bezug auf die mindestens eine Isolationsschicht dennoch ein wesentlich besserer elektrischer Leiter. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist dabei die mindestens eine Leitschicht durch ein hochohmiges Material und/oder eine sehr geringe Schichtdicke ausgebildet.According to a preferred embodiment, at least one conductive layer is designed to reduce eddy currents high impedance. A high ohmic resistance counteracts eddy current formation. Despite a high ohmic resistance of the at least one conductive layer this is still a much better electrical conductor with respect to the at least one insulating layer. According to a preferred embodiment, the at least one conductive layer is formed by a high-resistance material and / or a very small layer thickness.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das hochohmige Material einen 8- bis 12-fach, insbesondere einen 10-fach, höheren spezifischen Widerstand als Kupfer auf. Aufgrund der hohen Spannungen bei Umrichtvor- gängen kann dadurch weiterhin ein Teilentladungsschutz sichergestellt werden, während die Wirbelströme mit verhältnismäßig niedrigen Spannungen, in etwa im Bereich von einigen Zehntel Volt, deutlich vermindert werden können.According to a preferred embodiment, the high-resistance material has an 8 to 12-fold, in particular a 10-fold, higher specific resistance than copper. Due to the high voltages during Umrichtvorvorgänge can thereby continue to provide a partial discharge protection, while the eddy currents with relatively low voltages, approximately in the range of a few tenths of a volt, can be significantly reduced.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht die mindestens eine Leitschicht aus mehreren Schichten leitender Materialien. So ist Leiterplat- tenmaterial beispielsweise oftmals durch eine oder mehrere Leitschichten aus Kupfer aufgebaut, die jeweils aus mehreren Schichten bestehen. Möglich ist auch, dass die Leitschicht zunächst durch Bedampfen und an- schließend durch Galvanisieren hergestellt wird. Möglich ist dabei, dass die mindestens eine Leitschicht durch Schichten verschiedener oder gleicher Materialien gebildet wird.According to a preferred embodiment, the at least one conductive layer consists of several layers of conductive materials. For example, printed circuit board material is often constructed by one or more conductive layers of copper, each consisting of several layers. It is also possible that the conductive layer is first deposited by vapor deposition and closing is produced by electroplating. It is possible that the at least one conductive layer is formed by layers of different or the same materials.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform befindet sich auf einer dem zweiten, ein Magnetfeld erzeugenden Element zugewandten Seite der ersten Leitschicht eine Schutzschicht. Diese kann z.B. aus Lötstoppmaske oder Isolationslack bestehen und hat die Aufgabe, die erste Leitschicht vor äußeren Einflüssen zu schützen, um z.B. Korrosion zu vermeiden.According to a preferred embodiment, a protective layer is located on a side of the first conductive layer facing the second magnetic field generating element. This can e.g. consist of solder mask or insulating varnish and has the task to protect the first conductive layer from external influences, for. To avoid corrosion.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Elektromotor um einen Permanentmagnet-Synchronmotor, wobei das zweite, ein Magnetfeld erzeugende Element durch mindestens einen Permanentmagneten gebildet wird. Dabei ist es möglich, dass in Be- zug auf ein Elektromotorengehäuse der mindestens eine Permanentmagnet feststehend angeordnet ist und sich die mindestens eine elektromagnetische Spule bewegt. Alternativ ist es möglich, dass in Bezug auf ein Elektromotorengehäuse die mindestens eine elektromagnetische Spule feststehend angeordnet ist und sich der mindestens eine Permanentmagnet bewegt.According to a preferred embodiment, the electric motor according to the invention is a permanent magnet synchronous motor, wherein the second, a magnetic field generating element is formed by at least one permanent magnet. In this case, it is possible for the at least one permanent magnet to be stationary in relation to an electric motor housing and for the at least one electromagnetic coil to move. Alternatively, it is possible for the at least one electromagnetic coil to be stationary with respect to an electric motor housing and for the at least one permanent magnet to move.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Elektromotor um einen Asynchronmotor.According to a preferred embodiment, the electric motor according to the invention is an asynchronous motor.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Verfahren zum Herstellen eines Elektromotors mit einem eisenlosen oder eisenarmen Aufbau beinhaltet das Isolationsmittel Kunstharz, vorzugsweise Epoxidharz.According to a preferred embodiment of the method for producing an electric motor with an ironless or low-iron construction, the insulation means comprises synthetic resin, preferably epoxy resin.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird auf die beigefügten Figuren verwiesen. Hierbei zeigt: Fig. 1 : eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels des Elektromotors,For a better understanding of the present invention, reference is made to the accompanying figures. Hereby shows: 1 shows a schematic representation of a first embodiment of the electric motor,
Fig. 2: eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbei- spiels des Elektromotors,2 shows a schematic representation of a second embodiment of the electric motor,
Fig. 3: eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels des Elektromotors,3 shows a schematic representation of a third embodiment of the electric motor,
Fig. 4: eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels des Elektromotors,4 shows a schematic representation of a fourth embodiment of the electric motor,
Fig. 5: eine schematische Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiels des Elektromotors,5 shows a schematic representation of a fifth embodiment of the electric motor,
Fig. 6: eine Draufsicht auf eine teilweise streifenförmig eingeschlitzte, rechteckige Leitschicht,6 is a plan view of a partially strip-shaped slotted, rectangular conductive layer,
Fig. 7: eine Draufsicht auf eine teilweise streifenförmig eingeschlitzte, kreisförmige Leitschicht7 shows a plan view of a partially strip-shaped slotted, circular conductive layer
Fig. 8: eine Schnittdarstellung eines sechsten Ausführungsbeispiels basierend auf einem Linearmotor,8 is a sectional view of a sixth embodiment based on a linear motor,
Fig. 9: eine Schnittdarstellung eines siebten Ausführungsbeispiels basierend auf einem rotativen Elektromotor,9 is a sectional view of a seventh embodiment based on a rotary electric motor,
Fig. 10: eine Schnittdarstellung eines achten Ausführungsbeispiels basierend auf einem rotativen Elektromotor, und10 is a sectional view of an eighth embodiment based on a rotary electric motor, and
Fig. 11 : eine Schnittdarstellung eines neunten Ausführungsbeispiels basierend auf einem rotativen Elektromotor. Detaillierte Beschreibung der Zeichnung11 is a sectional view of a ninth embodiment based on a rotary electric motor. Detailed description of the drawing
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels des Elektromotors. Der Elektromotor umfasst dabei eine Spule 1 , die auf einer einem Magneten 2 zugewandten Oberfläche 3 eine Isolationsschicht 4 aufweist. Die Isolationsschicht 4 entspricht der ersten Isolationsschicht und besteht aus einer Epoxidschicht, die beim Umgießen der Spule 1 mit Epoxidharz entstanden ist. Auf der Oberfläche der Isolationsschicht 4, die dem Magneten 2 zugewandt ist, befindet sich eine Leitschicht 5, die der erfindungsgemäßen ersten Leitschicht entspricht. Die Leitschicht 5 ist durch eine Beschichtung der Isolationsschicht 4 mit einem metallischem Material entstanden.Fig. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of the electric motor. In this case, the electric motor comprises a coil 1 which has an insulation layer 4 on a surface 3 facing a magnet 2. The insulating layer 4 corresponds to the first insulating layer and consists of an epoxy layer, which is formed when casting the coil 1 with epoxy resin. On the surface of the insulating layer 4, which faces the magnet 2, there is a conductive layer 5, which corresponds to the first conductive layer according to the invention. The conductive layer 5 is formed by a coating of the insulating layer 4 with a metallic material.
Die Spule 1 und der Magnet 2 sind durch den Arbeitsluftspalt 6 beabstandet. Die einzige Isolationsschicht 4 stellt die Hauptisolation dar, d.h. sie alleine verhindert ein Durchschlagen zwischen der Spulenoberfläche 3 und der dem Arbeitsluftspalt 6 zugewandten Oberfläche 7 des Magneten 2. Die Kontaktie- rung der Spule 1 ist nicht dargestellt.The coil 1 and the magnet 2 are spaced apart by the working air gap 6. The single insulation layer 4 represents the main insulation, i. it alone prevents penetration between the coil surface 3 and the working air gap 6 facing surface 7 of the magnet 2. The contacting of the coil 1 is not shown.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels des Elektromotors. Bezüglich des grundlegenden Aufbaus und übereinstimmender Bezugszeichen wird auf die Fig. 1 verwiesen. Dieses Ausführungsbeispiel weist eine weitere Isolationsschicht 8 und eine weitere Leitschicht 9 auf, die sich zwischen der ersten Isolationsschicht 4 und der ersten Leitschicht 5 befinden, wobei eine alternierende Abfolge von Isolations- und Leitschichten besteht. Erneut übernimmt die Isolationsschicht 4 die Aufgabe der Hauptisolation. Die Isolationsschicht 8 soll lediglich eine Isolation der Leitschichten 5 und 9 sicherstellen und kann entsprechend dünn ausgestaltet werden. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Leitschicht 9 zur Kontak- tierung elektrischer Bauteile verwendet (nicht dargestellt), da die Leitschicht 5 bereits das Auftreten von Teilentladungen über dem Arbeitsluftspalt 6 verhindert. Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels des Elektromotors. Bezüglich des grundlegenden Aufbaus und übereinstimmender Bezugszeichen wird auf die Fig. 1 verwiesen. Die erste Isolationsschicht 4 und die erste Leitschicht 5 bilden hierbei eine Platte 10 aus einem Leiterplattenmaterial aus. Die Platte 10 ist auf der dem Magneten 2 zugewandten Oberfläche 3 der Spule 1 befestigt, z.B. durch Kleben. Hierbei wird die Dicke der Isolationsschicht 4 der Platte 10 so gewählt wird, dass die Elektromotorisolierung im Bereich eines Arbeitsluftspaltes 6 allein durch das isolierende Trägermaterial gewährleistet wird.Fig. 2 shows a schematic representation of a second embodiment of the electric motor. With regard to the basic structure and matching reference numerals, reference is made to FIG. 1. This exemplary embodiment has a further insulating layer 8 and a further conductive layer 9, which are located between the first insulating layer 4 and the first conductive layer 5, wherein there is an alternating sequence of insulating and conductive layers. Again, the insulation layer 4 takes over the task of main insulation. The insulating layer 8 is intended to ensure only insulation of the conductive layers 5 and 9 and can be made correspondingly thin. In this exemplary embodiment, the conductive layer 9 is used for contacting electrical components (not shown), since the conductive layer 5 already prevents the occurrence of partial discharges above the working air gap 6. Fig. 3 shows a schematic representation of a third embodiment of the electric motor. With regard to the basic structure and matching reference numerals, reference is made to FIG. 1. The first insulating layer 4 and the first conductive layer 5 in this case form a plate 10 made of a printed circuit board material. The plate 10 is fixed on the magnet 2 facing surface 3 of the coil 1, for example by gluing. Here, the thickness of the insulating layer 4 of the plate 10 is selected so that the electric motor insulation in the region of a working air gap 6 is ensured solely by the insulating carrier material.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels des Elektromotors. Bezüglich des grundlegenden Aufbaus und übereinstimmender Bezugszeichen wird auf die Fig. 1 verwiesen. Auf der Oberfläche 3 der Spule 1 befinden sich zwei Platten 11 und 12 aus Leiterplatten- material. Die Platte 11 umfasst dabei die erste Isolationsschicht 4, die die Hauptisolation darstellt, sowie weitere Leitschichten 13 und 15 und eine weitere Isolationsschicht 14. Die weiteren Leitschichten stellen eine weitere Verbesserung des Schutzes vor Teilentladungen dar und ermöglichen die Kontaktierung elektrischer Bauteile. Die zweite Platte 12 umfasst neben der ersten Leitschicht 5 eine weitere Isolationsschicht 16.Fig. 4 shows a schematic representation of a fourth embodiment of the electric motor. With regard to the basic structure and matching reference numerals, reference is made to FIG. 1. On the surface 3 of the coil 1 there are two plates 11 and 12 made of printed circuit board material. In this case, the plate 11 comprises the first insulation layer 4, which represents the main insulation, and further conductive layers 13 and 15 and a further insulation layer 14. The further conductive layers represent a further improvement of the protection against partial discharges and enable the contacting of electrical components. The second plate 12 comprises, in addition to the first conductive layer 5, a further insulation layer 16.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiels des Elektromotors. Bezüglich des grundlegenden Aufbaus und übereinstimmender Bezugszeichen wird auf die Fig. 1 verwiesen. Hierbei umfasst die Platte 11 zwei Isolationsschichten 4 und 14 sowie zwei Leitschichten 5 und 13. Wie im Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 2, stellt dabei die erste Leitschicht den Schutz vor Teilentladungen dar, während die weitere Leitschicht 13 zumindest teilweise zur Kontaktierung weiterer elektrischer Bauteile genutzt wird. Auf der dem Magneten 2 zugewandten Oberfläche 17 der ersten Leitschicht 5 befindet sich eine Schutzschicht 18. Sie stellt einen Schutz vor äußeren Einflüssen dar und umschließt neben der Oberfläche 17 auch die Seiten der Platte 11. Fig. 6 zeigt eine Draufsicht auf eine teilweise streifenförmig eingeschlitzte, rechteckige Leitschicht. Die Leitschicht 19 kann in einem Linearmotor z.B. gemäß dem Ausführungsbeispiel von Fig. 8 eingesetzt werden. Sie weist mehrere Schlitze 20 auf. Dadurch wird der Innenkreisdurchmesser zusam- menhängender Flächenanteile der Leitschicht 19 wesentlich verringert, wodurch Wirbelstromverluste reduziert werden können. Die Schlitze 20 erstrecken sich jeweils von der unteren Kante der Leitschicht 19 bis kurz vor die obere Kante der Leitschicht 19. Dadurch kann an der Leitschicht 19 mittels eines Kontaktpunktes Gehäusepotential angelegt werden. Falls die Leit- Schicht bereits durch z.B. Leiterzüge strukturiert ist, kann auf die Verwendung von Schlitzen verzichtet bzw. die Anzahl verringert werden.Fig. 5 shows a schematic representation of a fifth embodiment of the electric motor. With regard to the basic structure and matching reference numerals, reference is made to FIG. 1. Here, the plate 11 comprises two insulating layers 4 and 14 and two conductive layers 5 and 13. As in the embodiment of FIG. 2, while the first conductive layer is the protection against partial discharges, while the further conductive layer 13 is at least partially used for contacting other electrical components , On the side facing the magnet 2 surface 17 of the first conductive layer 5 is a protective layer 18. It provides protection against external influences and encloses not only the surface 17 but also the sides of the plate eleventh Fig. 6 shows a plan view of a partially strip-shaped slotted, rectangular conductive layer. The conductive layer 19 can be used in a linear motor, for example according to the embodiment of FIG. 8. It has a plurality of slots 20. As a result, the inner circle diameter of contiguous surface portions of the conductive layer 19 is substantially reduced, whereby eddy current losses can be reduced. The slots 20 each extend from the lower edge of the conductive layer 19 to just before the upper edge of the conductive layer 19. As a result, housing potential can be applied to the conductive layer 19 by means of a contact point. If the conductive layer is already structured by eg conductor tracks, the use of slots can be dispensed with or the number can be reduced.
Fig. 7 zeigt eine Draufsicht auf eine teilweise streifenförmig eingeschlitzte, kreisförmige Leitschicht. Die Leitschicht 19 weist mehrere Schlitze 20 auf, die sternförmig verlaufen. Die Leitschicht 19 kann in einem rotativen Elektromotor z.B. gemäß dem Ausführungsbeispiel von Fig. 8 eingesetzt werden. Falls mehrere Leitschichten vorgesehen werden, ist es vorteilhaft, einerseits nach Möglichkeit auf jeder Leitschicht Schlitze vorzusehen, und andererseits die Schlitze derart zu positionieren, dass die Schlitze von zwei benachbarten Leitschichten, also solchen die nur durch eine Isolationsschicht getrennt sind, nicht übereinander liegen. Bei rotativen Motoren können dazu zwei benachbarte, kreisrunde Leitschichten zueinander verdreht angeordnet werden.Fig. 7 shows a plan view of a partially strip-shaped slotted, circular conductive layer. The conductive layer 19 has a plurality of slots 20 which extend in a star shape. The conductive layer 19 may be incorporated in a rotary electric motor e.g. be used according to the embodiment of FIG. 8. If a plurality of conductive layers are provided, it is advantageous to provide slots on each conductive layer, if possible, and to position the slots such that the slots of two adjacent conductive layers, ie those which are only separated by an insulating layer, do not overlap one another. In rotary motors, two adjacent, circular conductive layers can be arranged rotated relative to each other.
Fig. 8 zeigt eine Schnittdarstellung eines sechstes Ausführungsbeispiels ba- sierend auf einem Linearmotor. Hierbei bewegt sich die Spule 1 entlang einer senkrecht zur Zeichenebene stehenden Achse innerhalb zweier Reihen von Magneten 2. Die Spule 1 ist dabei an einem Trägerkörper 21 befestigt, während die Magnete 2 durch Halterungen 22 mit dem nicht dargestellten Elektromotorengehäuse verbunden sind. Kontaktierungen sind ebenfalls nicht dargestellt. Die Spule 1 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwei Seiten auf, die den Magneten 2 zugewandt sind. Auf jeder dieser Seiten befindet sich eine erste Isolationsschicht 4. Auf dieser befindet sich, jeweils dem benachbarten Magneten 2 zugewandt, eine erste Leitschicht 5. Anstelle dieser Anordnung mit nur einer Isolations- und nur einer Leitschicht (entsprechend dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1), kann dieses Ausführungsbeispiel auch z.B. mit den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 2 - 5 kombiniert werden. Die erste Leitschicht 5 kann dabei zusätzlich gemäß Fig. 6 eingeschlitzt werden.8 shows a sectional illustration of a sixth embodiment based on a linear motor. Here, the coil 1 moves along an axis perpendicular to the plane of the drawing within two rows of magnets 2. The coil 1 is fixed to a support body 21, while the magnets 2 are connected by brackets 22 with the electric motor housing, not shown. Contacts are also not shown. The coil 1 has, in this embodiment, two sides facing the magnet 2. On each of these pages is a first insulation layer 4. On this is, in each case the Instead of this arrangement with only one insulation and only one conductive layer (corresponding to the embodiment of FIG. 1), this embodiment can also be combined, for example, with the embodiments of Figures 2-5. The first conductive layer 5 can additionally be slit according to FIG. 6.
Fig. 9 zeigt eine Schnittdarstellung eines siebten Ausführungsbeispiels basierend auf einem rotativen Elektromotor. Hierbei bewegt sich die Trägerplat- te 23 der Magnete um die dargestellte Rotationsachse. Hingegen sind die Spulen 1 auf einer entsprechenden Halterung 24 fest verankert. Dargestellt ist wiederum eine Ausführungsform mit nur einer Isolationsschicht 4 und einer Leitschicht 5 gemäß Fig. 1. Es können jedoch auch Kombinationen mit den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 2 - 5 eingesetzt werden. Darüber hinaus kann die erste Leitschicht 5 dabei zusätzlich gemäß Fig. 7 eingeschlitzt werden.9 shows a sectional view of a seventh embodiment based on a rotary electric motor. In this case, the carrier plate 23 of the magnets moves about the illustrated axis of rotation. By contrast, the coils 1 are firmly anchored to a corresponding holder 24. Shown again is an embodiment with only one insulation layer 4 and a conductive layer 5 according to FIG. 1. However, combinations with the exemplary embodiments according to FIGS. 2-5 can also be used. In addition, the first conductive layer 5 can additionally be slit in accordance with FIG. 7.
Fig. 10 zeigt eine Schnittdarstellung eines achten Ausführungsbeispiels basierend auf einem rotativen Elektromotor. Dargestellt ist links eine Schnittan- sieht in axialer Draufsicht und rechts eine Schnittdarstellung entlang der Achse A-A. Hierbei bilden die Spule 1 , die erste Isolationsschicht 4 sowie die erste Leitschicht 5 den Läufer, während die Magnete 2 demgegenüber fest verankert sind. Die Herstellung des Elektromotors erfolgt dabei nach dem erfindungsgemäßen Verfahren: Die erste Leitschicht 5 sowie die erste Isola- tionsschicht 4 werden durch eine Leiterplatte gebildet. Diese wurde zunächst als Streifen hergestellt und durch Rundbiegen in die benötigte, zylindrische Form gebracht. Dabei ist zu beachten, dass der entstehende Spalt 25 möglichst klein ausfallen sollte, um den Teilentladungsschutz nicht zu stark zu reduzieren. Darüber hinaus kann der Spalt 25 auch derart platziert werden, dass dieser zwischen zwei Spulensegmenten innerhalb der Spule 1 angeordnet ist. Die zylindrische Leiterplatte wird nun um die Spule 1 gelegt, beide werden in eine Form platziert und diese mit einem Isolationsmittel ausgegos- sen. Dabei kann sich eine weitere Isolationsschicht zwischen der Spule 1 und der ersten Isolationsschicht 4 bilden. Die Spule 1 kann hierbei entweder den Stator oder den Rotor bilden.10 shows a sectional view of an eighth embodiment based on a rotary electric motor. Shown on the left is a sectional view in an axial plan view and on the right a sectional view along the axis AA. Here, the coil 1, the first insulating layer 4 and the first conductive layer 5 form the rotor, while the magnets 2 are firmly anchored in contrast. The electric motor is produced by the method according to the invention: The first conductive layer 5 and the first insulating layer 4 are formed by a printed circuit board. This was first produced as a strip and brought by round bending in the required, cylindrical shape. It should be noted that the resulting gap 25 should be as small as possible in order not to reduce the partial discharge protection too strong. In addition, the gap 25 can also be placed such that it is arranged between two coil segments within the coil 1. The cylindrical circuit board is now placed around the coil 1, both are placed in a mold and this ausgegos- with an insulating agent. sen. In this case, a further insulating layer between the coil 1 and the first insulating layer 4 can form. The coil 1 can in this case form either the stator or the rotor.
Fig. 11 zeigt eine Schnittdarstellung eines neunten Ausführungsbeispiels basierend auf einem rotativen Elektromotor. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 umschließt die Spule 1 zusammen mit der ersten Isolationsschicht 4 und der ersten Leitschicht 5 den Magneten 2. Die Spule 1 kann hierbei entweder den Stator oder den Rotor bilden. 11 shows a sectional view of a ninth embodiment based on a rotary electric motor. In contrast to the exemplary embodiment according to FIG. 10, the coil 1 encloses the magnet 2 together with the first insulation layer 4 and the first conductive layer 5. The coil 1 can in this case form either the stator or the rotor.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Spule1 coil
2 Magnet 3 dem Magneten zugewandter Oberfläche der Spule2 magnet 3 the surface of the coil facing the magnet
4 erste Isolationsschicht4 first insulation layer
5 erste Leitschicht5 first conductive layer
6 Arbeitsluftspalt6 working air gap
7 der Spule zugewandter Oberfläche des Magneten 8 weitere Isolationsschicht7 of the coil facing surface of the magnet 8 more insulation layer
9 weitere Leitschicht9 more conductive layers
10 Platte aus Leiterplattenmaterial10 board made of printed circuit board material
11 Platte aus Leiterplattenmaterial11 board made of printed circuit board material
12 Platte aus Leiterplattenmaterial 13 weitere Leitschicht12 plate of printed circuit board material 13 more conductive layer
14 weitere Isolationsschicht14 more insulation layer
15 weitere Leitschicht15 more conductive layers
16 weitere Isolationsschicht16 more insulation layers
17 dem Magneten zugewandten Oberfläche der ersten Leitschicht 18 Schutzschicht17 facing the magnet surface of the first conductive layer 18 protective layer
19 Leitschicht19 conductive layer
20 Schlitze20 slots
21 Trägerkörper21 carrier body
22 Halterungen 23 Trägerplatte22 brackets 23 support plate
24 Halterung24 bracket
25 Spalt 25 gap

Claims

Patentansprüche claims
1. Elektromotor mit einem eisenlosen oder eisenarmen Aufbau, umfassend als ein erstes, ein Magnetfeld erzeugendes Element mindestens eine e- lektromagnetische Spule deren Magnetfeld mit dem Magnetfeld eines zweiten, ein Magnetfeld erzeugenden Elements in Wechselwirkung steht, wobei sich auf mindestens einer dem zweiten, ein Magnetfeld erzeugenden Element zugewandten Seite der mindestens einen elektromagnetischen Spule eine erste Isolationsschicht befindet, dadurch gekennzeichnet, dass sich auf einer dem zweiten, ein Magnetfeld erzeu- genden Element zugewandten Seite der ersten Isolationsschicht eine erste Leitschicht befindet, wobei ein erster Bereich der ersten Leitschicht, der sich im Wesentlichen über die gesamte erste Leitschicht erstreckt, Gehäusepotential aufweist.1. Electric motor with an iron-free or low-iron construction, comprising as a first, a magnetic field generating element at least one e- lektromagnetische coil whose magnetic field with the magnetic field of a second magnetic field generating element interacts, wherein on at least one of the second, a A first insulating layer is located on the side of the at least one electromagnetic coil facing the magnetic field generating element, characterized in that a first conductive layer is located on a side of the first insulating layer facing the second magnetic field generating element, wherein a first region of the first conductive layer extends substantially over the entire first conductive layer has housing potential.
2. Elektromotor gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen der ersten Isolationsschicht und der ersten Leitschicht mindestens eine weitere Isolationsschicht und eine weitere Leitschicht befindet, wobei sämtliche Isolations- und Leitschichten alternierend angeordnet sind. 2. Electric motor according to claim 1, characterized in that there is at least one further insulating layer and a further conductive layer between the first insulating layer and the first conductive layer, wherein all the insulating and conductive layers are arranged alternately.
3. Elektromotor gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen der ersten Isolationsschicht und der ersten Leitschicht genau eine weitere Isolationsschicht und eine weitere Leitschicht befindet.3. Electric motor according to claim 2, characterized in that located between the first insulating layer and the first conductive layer exactly one more insulating layer and another conductive layer.
4. Elektromotor gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass auch ein erster Bereich der mindestens einen weiteren Leitschicht Gehäusepotential aufweist.4. Electric motor according to claim 2 or 3, characterized in that also has a first region of the at least one further conductive layer housing potential.
5. Elektromotor gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich bei der mindestens einen weiteren Leitschicht der erste Gehäusepotential aufweisende Bereich dieser Leitschicht im Wesentlichen über die gesamte Leitschicht erstreckt.5. Electric motor according to claim 4, characterized in that extends in the at least one further conductive layer of the first housing potential having region of this conductive layer substantially over the entire conductive layer.
6. Elektromotor gemäß einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekenn- zeichnet, dass sich bei mindestens einer Leitschicht der erste Bereich dieser Leitschicht über die gesamte Leitschicht erstreckt.6. Electric motor according to one of claims 1-5, characterized in that extends at least one conductive layer of the first region of this conductive layer over the entire conductive layer.
7. Elektromotor gemäß Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich der erste Bereich der ersten Leitschicht über die gesamte erste Leit- schicht erstreckt, und dass sich der erste Bereich der einen weiteren7. Electric motor according to claim 3 and 4, characterized in that the first region of the first conductive layer extends over the entire first conductive layer, and that the first region of the another one
Leitschicht im Wesentlichen über die gesamte weitere Leitschicht erstreckt.Conductive layer extends substantially over the entire further conductive layer.
8. Elektromotor gemäß einem der Ansprüche 1 - 5 oder 7, dadurch ge- kennzeichnet, dass die mindestens eine Leitschicht, deren erster Bereich sich nicht komplett über die gesamte Leitschicht erstreckt, auf einem zweiten Bereich dieser Leitschicht, der außerhalb des ersten Bereichs liegt, Kontaktmittel zur Kontaktierung der mindestens einen elektromagnetischen Spule, Kontaktmittel zur Kontaktierung von Sensoren und/oder Sensoren aufweist. 8. Electric motor according to one of claims 1-5 or 7, character- ized in that the at least one conductive layer, the first region of which does not extend completely over the entire conductive layer, lies on a second region of this conductive layer which is outside the first region, Contact means for contacting the at least one electromagnetic coil, contact means for contacting sensors and / or sensors.
9. Elektromotor gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktmittel aus lötfähigen Pads bestehen.9. Electric motor according to claim 8, characterized in that the contact means consist of solderable pads.
10. Elektromotor gemäß einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekenn- zeichnet, dass mindestens eine Leitschicht aus einer metallischen10. Electric motor according to one of claims 1-9, characterized in that at least one conductive layer of a metallic
Schicht, insbesondere aus einer Kupferschicht, besteht.Layer, in particular of a copper layer consists.
11. Elektromotor gemäß einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Isolationsschicht und eine benachbarte Leitschicht eine Platte aus einem Leiterplattenmaterial ausbilden.11. Electric motor according to one of claims 1-9, characterized in that at least one insulating layer and an adjacent conductive layer form a plate of a printed circuit board material.
12. Elektromotor gemäß einem der Ansprüche 2 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Paare von benachbarten Isolationsschichten und Leitschichten mindestens eine Platte aus einem Leiterplat- tenmaterial ausbilden.12. Electric motor according to one of claims 2-9, characterized in that at least two pairs of adjacent insulating layers and conductive layers form at least one plate of a printed circuit board material.
13. Elektromotor gemäß Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Isolationsschicht der mindestens einen Platte so gewählt wird, dass die Elektromotorisolierung im Bereich eines Arbeitsluft- spaltes allein durch diese Isolationsschicht gewährleistet wird.13. Electric motor according to claim 11 or 12, characterized in that the thickness of the insulating layer of the at least one plate is selected so that the electric motor insulation in the region of a working air gap is ensured solely by this insulating layer.
14. Elektromotor gemäß einem der Ansprüche 11 - 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der mindestens einen elektromagnetischen Spule und der dieser zugewandten Platte eine zusätzliche Isolations- schicht vorhanden ist.14. Electric motor according to one of claims 11 - 13, characterized in that between the at least one electromagnetic coil and the plate facing this an additional insulation layer is present.
15. Elektromotor gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Isolationsschicht aus einer Kunstharzschicht, vorzugsweise aus einer Epoxidharzschicht, besteht. 15. Electric motor according to claim 14, characterized in that the additional insulating layer consists of a synthetic resin layer, preferably of an epoxy resin layer.
16. Elektromotor gemäß einem der Ansprüche 1 - 15, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Leitschicht zur Verminderung von Wirbelströmen zumindest teilweise streifenförmig eingeschlitzt ist.16. Electric motor according to one of claims 1 - 15, characterized in that at least one conductive layer is at least partially slotted strip to reduce eddy currents.
17. Elektromotor gemäß einem der Ansprüche 2 - 15, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Leitschichten zur Verminderung von Wirbelströmen zumindest teilweise streifenförmig eingeschlitzt sind, wobei die mindestens zwei Leitschichten derart eingeschlitzt sind, dass Schlitze dieser zwei Leitschichten nicht übereinander liegen.17. Electric motor according to one of claims 2 - 15, characterized in that at least two conductive layers are at least partially slit striped to reduce eddy currents, wherein the at least two conductive layers are slotted in such a way that slots of these two conductive layers do not overlap.
18. Elektromotor gemäß einem der Ansprüche 1 - 17, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Leitschicht zur Verminderung von Wirbelströmen hochohmig ausgebildet ist.18. Electric motor according to one of claims 1-17, characterized in that at least one conductive layer is designed to reduce eddy currents high impedance.
19. Elektromotor gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine hochohmig ausgebildete Leitschicht durch ein hochoh- miges Material und/oder eine sehr geringe Schichtdicke ausgebildet ist.19. Electric motor according to claim 18, characterized in that the at least one high-resistance conductive layer is formed by a high-coherent material and / or a very small layer thickness.
20. Elektromotor gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das hochohmige Material einen 8- bis 12-fach, insbesondere einen 10-fach, höheren spezifischen Widerstand als Kupfer aufweist.20. Electric motor according to claim 19, characterized in that the high-resistance material has an 8 to 12-fold, in particular a 10-fold, higher resistivity than copper.
21. Elektromotor gemäß einem der Ansprüche 1 - 20, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Leitschicht aus mehreren Schichten lei- tender Materialien besteht.21. Electric motor according to one of claims 1 to 20, characterized in that at least one conductive layer consists of several layers of conductive materials.
22. Elektromotor gemäß einem der Ansprüche 1 - 21 , dadurch gekennzeichnet, dass sich auf einer dem zweiten, ein Magnetfeld erzeugenden Element zugewandten Seite der ersten Leitschicht eine Schutzschicht befindet. 22. Electric motor according to one of claims 1 - 21, characterized in that there is a protective layer on a second, a magnetic field generating element side facing the first conductive layer.
23. Elektromotor gemäß einem der Ansprüche 1 - 22, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um einen Permanentmagnet-Synchronmotor handelt, wobei das zweite, ein Magnetfeld erzeugende Element durch mindestens einen Permanentmagneten gebildet wird.23. Electric motor according to one of claims 1 - 22, characterized in that it is a permanent magnet synchronous motor, wherein the second, a magnetic field generating element is formed by at least one permanent magnet.
24. Elektromotor gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass in Bezug auf ein Elektromotorengehäuse der mindestens eine Permanentmagnet feststehend angeordnet ist und sich die mindestens eine elektromagnetische Spule bewegt.24. Electric motor according to claim 23, characterized in that, with respect to an electric motor housing, the at least one permanent magnet is fixedly arranged and the at least one electromagnetic coil moves.
25. Elektromotor gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass in Bezug auf ein Elektromotorengehäuse die mindestens eine elektromagnetische Spule feststehend angeordnet ist und sich der mindestens eine Permanentmagnet bewegt.25. Electric motor according to claim 23, characterized in that, with respect to an electric motor housing, the at least one electromagnetic coil is fixedly arranged and the at least one permanent magnet moves.
26. Elektromotor gemäß einem der Ansprüche 1 - 22, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um einen Asynchronmotor handelt.26. Electric motor according to one of claims 1 - 22, characterized in that it is an asynchronous motor.
27. Verfahren zum Herstellen eines Elektromotors mit einem eisenlosen oder eisenarmen Aufbau, umfassend die Schritte:27. A method of manufacturing an electric motor having an ironless or low iron construction, comprising the steps of:
Umgießen eines aus einer elektromagnetischen Spule bestehenden ersten, ein Magnetfeld erzeugenden Elements mit einem Isolationsmittel, so dass sich nach dessen Aushärten auf mindestens einer Oberfläche der elektromagnetischen Spule, die im Betrieb des Elektromotors einem zweiten, ein Magnetfeld erzeugenden Element zugewandt ist, mindestens eine Isolationsschicht bildet,Circulation of a first, a magnetic field generating element consisting of an electromagnetic coil with an insulating agent, so that after curing on at least one surface of the electromagnetic coil, which faces a second magnetic field generating element during operation of the electric motor, forming at least one insulating layer .
Aufbringen einer Leitschicht auf die Bereiche der mindestens einen Isolationsschicht, die im Betrieb des Elektromotors dem zweiten, einApplying a conductive layer on the areas of the at least one insulating layer, in the operation of the electric motor to the second, a
Magnetfeld erzeugenden Element zugewandt sind, und Kontaktierung der Leitschicht derart, dass ein erster Bereich, der sich im Wesentlichen über die gesamte erste Leitschicht erstreckt, Gehäusepotential aufweist.Are facing magnetic field generating element, and Contacting the conductive layer such that a first region which extends substantially over the entire first conductive layer has housing potential.
28. Verfahren zum Herstellen eines Elektromotors mit einem eisenlosen oder eisenarmen Aufbau, umfassend die Schritte:28. A method of manufacturing an electric motor having an ironless or low iron construction, comprising the steps of:
Einbringen eines aus einer elektromagnetischen Spule bestehenden ersten, ein Magnetfeld erzeugenden Elements und mindestens einer Platte bestehend aus Leiterplattenmaterial in eine Form, wobei die mindestens eine Platte derart positioniert wird, dass eine leitende Schicht der mindestens eine Platte im Betrieb des Elektromotors einem zweiten, ein Magnetfeld erzeugenden Element zugewandt ist undIntroducing a first, a magnetic field generating element consisting of an electromagnetic coil and at least one plate consisting of printed circuit board material in a mold, wherein the at least one plate is positioned such that a conductive layer of the at least one plate during operation of the electric motor a second, a magnetic field facing generating element and
Ausgießen der Form mit einem Isolationsmittel.Pour out the mold with an insulating agent.
29. Verfahren zum Herstellen eines Elektromotors mit einem eisenlosen oder eisenarmen Aufbau gemäß Anspruch 27 oder 28, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Isolationsmittel Kunstharz, vorzugsweise Epoxidharz, beinhaltet. 29. A method for producing an electric motor with an ironless or low-iron construction according to claim 27 or 28, character- ized in that the insulating means synthetic resin, preferably epoxy resin, includes.
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