Die
Erfindung betrifft eine Transversalflussmaschine, bei welcher aus
magnetisch leitfähigem Material gebildete Polschuhe in
periodischen Abständen untereinander und mit einer jeweiligen
unterschiedlichen felderzeugenden Quelle über magnetisch
leitfähiges Material verbunden sind, wodurch ein magnetisches
Wanderfeld erzeugt wird.The
The invention relates to a transverse flux machine in which
magnetically conductive material formed pole pieces in
periodic intervals between each other and with a respective
different field generating source via magnetic
conductive material are connected, creating a magnetic
Wanderfeld is generated.
Stand der TechnikState of the art
Elektrische
Maschinen weisen einen Primärteil (Stator) und einen Sekundärteil
(Rotor) auf. Das Primärteil erzeugt dabei ein magnetisches
Drehfeld durch die elektrische Bestromung. Das Sekundärteil weist
entweder bestrombare Wicklungen analog zum Primärteil,
Permanentmagnete (Synchronmaschine), Dynamobleche mit einer Drehstrom-
oder Käfigwicklung (Asynchronmaschine) oder ausgeprägte
Eisenpole (Reluktanzmaschine) aus. Beide Teile liegen einander gegenüber,
dabei kann das Primärteil bei einer rotierenden Maschine
entweder innen oder aussen liegen. Auch können für
eine Synchronmaschine beide Teile analog aufgebaut werden. Im Folgenden wird
im Wesentlichen der innenliegende Stator einer Asynchronmaschine
betrachtet. Ohne Einschränkung der Allgemeinheit kann dieser
auch abgewickelt als Linearmotor oder als aussenliegender Stator
oder analog als innen- oder aussenliegender Rotor einer Synchronmaschine
ausgeführt werden.electrical
Machines have a primary part (stator) and a secondary part
(Rotor) on. The primary part generates a magnetic
Rotary field through the electric current supply. The secondary part points
either energized windings analogous to the primary part,
Permanent magnets (synchronous machine), dynamo plates with a three-phase
or cage winding (asynchronous machine) or pronounced
Iron poles (reluctance machine) off. Both parts are opposite each other,
while the primary part in a rotating machine
either inside or outside. Also can for
a synchronous machine both parts are constructed analogously. The following will be
essentially the internal stator of an asynchronous machine
considered. Without restriction of the general public this can
also handled as a linear motor or as an external stator
or analogously as an internal or external rotor of a synchronous machine
be executed.
Bei
einer Asynchronmaschine werden zur Herstellung des Stators als Primärteil
runde, mit Nuten versehende, gestanzte Dynamobleche zu einem Eisenpaket
aufgeschichtet und bewickelt. Eine Erhöhung der Nutenzahl,
der Polpaarzahl oder der Statorlänge verursacht einen größeren
Herstellungsaufwand. Die für die Magnetisierung wirksame
Stromrichtung verläuft axial. Die Wickelköpfe
verursachen zusätzliche Kupferverluste, ohne zur Magnetisierung beizutragen.at
an asynchronous machine are used to manufacture the stator as a primary part
round, grooved, punched dynamo sheets to an iron package
piled up and wrapped. An increase in the number of slots,
the pole pair number or the stator length causes a larger one
Production expense. The effective for the magnetization
Current direction is axial. The winding heads
cause additional copper losses without contributing to the magnetization.
Bei
einer Transversalflussmaschine werden im Primärteil Ringspulen
(Solenoide) verwendet, die wirksame Stromrichtung zur Magnetisierung
verläuft somit in Umfangsrichtung. Dadurch verschwinden die
Wicklungsköpfe gegenüber der Asynchronmaschine.
Durch u-förmige Joche in axialer Ebene werden dabei Pole
in radialer Richtung ausgeprägt. Der magnetische Fluss
der einzelnen Pole wird vereinfacht ausgedrückt durch Permanentmagnete
im Sekundärteil geschlossen.at
a transverse flux machine in the primary part ring coils
(Solenoids), the effective current direction for magnetization
thus runs in the circumferential direction. This will make them disappear
Winding heads opposite the asynchronous machine.
By U-shaped yokes in the axial plane thereby poles
pronounced in the radial direction. The magnetic flux
The single pole is simplified expressed by permanent magnets
closed in the secondary part.
Dadurch
können sehr kleine Polteilungen und damit ein grosses Drehmoment
erzeugt werden. Dem gegenüber steht jedoch eine aufwendige
Fertigungstechnik im Vergleich zur Asynchronmaschine.Thereby
can be very small pole pitches and thus a large torque
be generated. In contrast, however, is a complex
Production technology in comparison to the asynchronous machine.
Alternativ
wird vorgeschlagen die u-förmige Joche anhand der Durchflutungsrichtungen
zu unterteilen. Hierbei werden gestanzte Blechpakete mit ausgeprägten
Polen in radialer Richtung abwechselnd zu den Spulen verwendet (Fluss
in radialer Ebene). Für den Rückschluss (Fluss
in axialer Ebene) wird ein durchgehendes Blech in Umfangsrichtung
verwendet oder Blechstreifen in axialer Richtung.alternative
it is proposed the U-shaped yokes on the basis of the flood directions
to divide. Here are punched laminated cores with pronounced
Poland used in the radial direction alternately to the coils (flow
in the radial plane). For the conclusion (river
in the axial plane) becomes a continuous sheet in the circumferential direction
used or metal strips in the axial direction.
Zur
Vergrößerung der durchströmten Fläche im
Luftspalt und damit der Verbesserung des Wirkungsgrades können
an die ausgeprägten Pole Polschuhe angefügt werden,
welche nach dem Stand der Technik jeweils in den Bereich der Ringspule
hereinragen ( AT 501
456 A1 2008-05-15).To increase the area in the air gap and thus the improvement of the efficiency can be added to the salient poles pole shoes, which protrude according to the prior art in each case in the region of the toroidal coil ( AT 501 456 A1 2008-05-15).
Bei
beiden letztgenannten Modifikationen muss der Zusammenschluss der
einzelnen Komponenten möglichst stoffschlüssig
erfolgen, um Verluste im dort nicht benötigten Luftspalt
zu vermeiden.at
The last of these modifications requires the merger of
individual components as firmly as possible
done to losses in the air gap not needed there
to avoid.
Weiterhin
wird vorgeschlagen, die Öffnung der Joche nicht in radialer
Richtung, sondern in axialer Richtung erfolgen zu lassen, um so
durch Anschrägen der Jochöffnung Beschädigungen
der Ringwicklung aufgrund der scharten Stanzkanten zu vermeiden,
ohne die wirksame Polgröße in axialer Richtung
verringert wird ( DE
10 2006 050 201 A1 ).Furthermore, it is proposed that the opening of the yokes not be made in the radial direction, but in the axial direction, so as to avoid damage to the ring winding due to the sharp punching edges by chamfering the yoke opening, without the effective Polgröße is reduced in the axial direction ( DE 10 2006 050 201 A1 ).
Als
schwerwiegenster Nachteile der Transversalflussmaschine herkömmlicher
Bauart ist die aufwendige mechanische Konstruktion und die hohe Drehmomentwelligkeit
anzusehen, welche durch einen Aufbau nach den im Folgenden gezeigten
Ausführungsbeispielen und Patentmerkmalen verringert und
vermieden werden können.When
most serious disadvantages of transversal flux machine conventional
Design is the complex mechanical design and the high torque ripple
to be seen, which by a structure according to the below
Reduced embodiments and patent features and
can be avoided.
Ausführung der ErfindungEmbodiment of the invention
Die
erfindungsgemäße elektrische Maschine erzeugt
ein magnetisches Drehfeld entsprechend einer herkömmlichen
Drehstrommaschine. Hierfür werden mittels Ringspulen die
dafür benötigten magnetischen Flüsse
in danebenliegenden magnetisch leitfähigen Blechpaketen
(Leitbleche) induziert, und diese über ausgeprägte
Pole in axialer Richtung in auch magnetisch leitfähige
Polschuhe umgelenkt und konzentriert. Im Gegensatz zu der herkömmlichen
Transversalflussmaschine reichen die Polschuhe aber über
die jeweilige flusserzeugende Ringspule hinaus und überdecken
auch die anderen Ringspulen und Blechpakete. Dadurch greifen die
Polschuhe der einzelnen Wicklungen ineinander, wodurch ein magnetisches
Wanderfeld mit ausgeprägter Richtung erzeugt wird. Die
Bewegungsrichtung von erzeugendem elektrischem und mechanisch wirksamen
magnetischem Feld ist damit unterschiedlich, das heißt
gegeneinander verdreht.The
produced electrical machine according to the invention
a magnetic rotating field according to a conventional
Three-phase machine. For this purpose, by means of toroidal coils
for this required magnetic fluxes
in adjacent magnetically conductive laminated cores
(Baffles) induced, and these over pronounced
Pole in the axial direction in also magnetically conductive
Pole shoes deflected and concentrated. Unlike the conventional one
Transverse flux machine but pass the pole pieces over
the respective flux-producing toroid out and cover
also the other ring coils and laminated cores. This will grab the
Pole shoes of each winding into each other, creating a magnetic
Wanderfeld is generated with pronounced direction. The
Direction of movement of generating electrical and mechanically effective
magnetic field is different, that is
twisted against each other.
Der
Abstand zwischen den Polschuhen sowie zwischen Leitblech und nicht
von diesem Leitblech gespeisten Polschuhen muss groß genug
gewählt werden, um einen magnetischen Rückschluss direkt
zwischen den einzelnen Polschuhen zu vermeiden, d. h. groß gegenüber
dem Abstand zwischen Stator und Rotor sein.The distance between the pole shoes like this as between baffle and not fed by this baffle pole shoes must be large enough to avoid a magnetic return directly between the pole pieces, ie be large compared to the distance between the stator and rotor.
Der
Rotor kann wie bei einer herkömmlichen Asynchronmaschine
aufgebaut werden. Dies ist im einfachsten Fall ein Blechpaket mit
einer in Nuten eingelassen Käfigwicklung, welcher sowohl
mechanisch robust wie auch einfach herzustellen ist.Of the
Rotor can be like a conventional asynchronous machine
being constructed. This is in the simplest case, a laminated core with
a recessed in cage cage winding, which both
mechanically robust as well as easy to manufacture.
Der
Fluss der einzelnen Polschuhe schliesst sich dabei über
die gestanzten Blechpakete und induziert in dem in den Nuten eingefügten
Käfig Ströme. Ein magnetischer Fluss in axialer
Richtung im Rotor wird durch die schlechte magnetische Leitfähigkeit
zwischen den einzelnen Bleche verhindert. In den Polschuhen ist
ein Fluss in axialer Richtung durch einen geringen magnetischen
Widerstand hingegen erlaubt, was ein weitgehend homogenes Drehfeld
in dieser Richtung entsprechend der herkömmlichen Drehstrommaschine
erzeugt. Zusätzlich wird eine magnetische Durchflutung
durch die Wicklungen direkt im Polschuh induziert. Durch einen größeren
Abstand der Polschuhe – verglichen mit den Leitblechen – zu
den Wicklungen kann das erzeugte Magnetfeld zwischen Stator und
Rotor relativ homogen ausgebildet werden und die zusätzliche
Induzierung von magnetischen Flüssen in die Polschuhe reduziert
werden.Of the
The flow of the individual pole shoes closes over
the punched laminations and induced in the inserted in the grooves
Cage streams. A magnetic flux in the axial
Direction in the rotor is due to the poor magnetic conductivity
prevented between the individual sheets. In the pole shoes is
a flow in the axial direction by a small magnetic
Resistance, however, allows what is a largely homogeneous rotating field
in this direction according to the conventional three-phase machine
generated. In addition, a magnetic flux
induced by the windings directly in the pole piece. By a bigger one
Distance of the pole pieces - compared to the baffles - too
The windings can be generated between the stator and the magnetic field
Rotor are relatively homogeneously formed and the additional
Inducing magnetic fluxes reduced in the pole pieces
become.
Auch
ein synchroner Antrieb ist durch die Verwendung eines analog zum
Stator aufgebauten Läufers oder die Verwendung von Permanentmagneten
möglich. Letzteres entspricht dem Rotor der Transversalflussmaschine – und
damit dessen Fertigungsaufwand.Also
a synchronous drive is by using an analogue to the
Stator built rotor or the use of permanent magnets
possible. The latter corresponds to the rotor of the transverse flux machine - and
thus its production costs.
Die
Ringwicklung ermöglicht im Vergleich zur üblichen
Wicklung der Asynchronmaschine deutlich höhere Polpaarzahlen
und damit ein höheres Drehmoment insbesondere beim Anlauf
der Maschine. Im Vergleich zu dieser kann damit das benötigte
Volumen der Maschine bei gleichem zu erzielenden Drehmoment verringert
werden. Die Anzahl der benötigten Wicklungen ist deutlich
kleiner als die Polpaarzahl und zusätzlich einfacher herzustellen.The
Ring winding allows compared to the usual
Winding the asynchronous machine significantly higher pole pairs
and thus a higher torque, especially during startup
the machine. Compared to this can thus the required
Reduced volume of the machine with the same torque to be achieved
become. The number of required windings is clear
smaller than the number of pole pairs and in addition easier to manufacture.
Weiterhin
können statt einer Wicklung pro Phase mehrere parallelgeschaltet
verwendet werden. Dies führt zu einer periodischen Wiederholung des
Motoraufbaus in axialer Richtung. Damit wird eine weitere Homogenisierung
des Magnetfeldes in axialer Richtung erzielt. Zusätzlich
wird damit die Ausfallsicherheit des Motors durch die Redundanz der
parallelgeschalteten Wicklungen erhöht.Farther
Instead of one winding, several can be connected in parallel per phase
be used. This leads to a periodic repetition of the
Motor assembly in the axial direction. This will be another homogenization
achieved the magnetic field in the axial direction. additionally
Thus, the reliability of the engine through the redundancy of
increased parallel windings.
Die
Polschuhe können dabei durch einfache magnetisch leitfähige
Blechstreifen in axialer Richtung gebildet werden, was eine einfache
Verlängerung der Maschine in axialer Richtung erlaubt,
wodurch die Leistung angepasst werden kann. Zusätzlich
bewirkt dieser Aufbau einen stabilen mechanischen Aufbau analog
zum Käfigläufer der Asynchronmaschine.The
Pole shoes can be characterized by simple magnetically conductive
Sheet metal strips are formed in the axial direction, which is a simple
Extension of the machine in the axial direction allowed,
whereby the performance can be adjusted. additionally
causes this structure a stable mechanical structure analog
to the squirrel cage of the asynchronous machine.
Ausführungsbeispieleembodiments
Die
Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnungen einiger Ausführungsbeispiele
weiter erläutert. Es zeigt:The
The invention will be described below with reference to the drawings of some embodiments
further explained. It shows:
1 eine
perspektivische Ansicht der einzelnen Komponenten der erfindungsgemäßen
Maschine mit eingefügten Polschuhen 1 a perspective view of the individual components of the machine according to the invention with inserted pole pieces
2 den
Querschnitt einer Maschine nach 1 2 the cross section of a machine after 1
3 den
Längsschnitt einer Maschine nach 1 3 the longitudinal section of a machine after 1
4 im
Querschnitt modifizierte Leitbleche einer Maschine nach 1 4 in cross-section modified baffles of a machine after 1
5 im
Längsschnitt modifizierte Polschuhe einer Maschine nach 1 5 in longitudinal section modified pole shoes of a machine 1
6 im
Querschnitt eine Maschine mit H-förmigen Jochen 6 in cross section a machine with H-shaped yokes
7 im
Längsschnitt eine Maschine nach 6 7 in longitudinal section, a machine after 6
8 im
Querschnitt eine Maschine nach 6 zusätzlich
mit aussenliegendem Rotor 8th in cross section, a machine after 6 additionally with external rotor
9 im
Längsschnitt eine Maschine nach 8 9 in longitudinal section, a machine after 8th
10 im
Querschnitt eine Maschine mit von Leitblechen umschlossenen Wicklungen 10 in cross section, a machine with enclosed by baffles windings
11 im
Längsschnitt eine Maschine nach 10 11 in longitudinal section, a machine after 10
12 perspektivisch
einen Linearantrieb 12 in perspective a linear drive
13 den
Querschnitt der Maschine nach 12 13 the cross section of the machine after 12
14 den
Längsschnitt der Maschine nach 12 14 the longitudinal section of the machine after 12
15 den
Spannungsverlauf des Drehstroms 15 the voltage curve of the three-phase current
16 die
beispielhaft die Beschriftung der einzelnen Tabelleninhalte in 13 16 the example of the caption of individual table contents in 13
17 tabellarisch
den magnetischen Flussverlauf der Maschine nach 1 17 in tabular form the magnetic flux course of the machine 1
18 einen
möglichen Aufbau der Maschine nach 1 in Einzelschritten 18 a possible construction of the machine after 1 in single steps
19 einen
perspektivischen Schnitt durch die Maschine nach 1 19 a perspective section through the machine after 1
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
1 zeigt
die einzelnen Komponenten der elektrischen Maschine in perspektivischer
Ansicht. Zur besseren Übersicht wird die Maschine noch
einmal in
2 im Querschnitt und in
3 im
Längsschnitt dargestellt. 1 shows the individual components of the electric machine in a perspective view. For a better overview, the machine is again in
2 in cross section and in
3 shown in longitudinal section.
Rückschluss 3,
Leitblech 4 und Polschuh 5 sind aufgrund der stoffschlüssigen
Verbindung im Längsschnitt jeweils als Einheit ohne Unterbrechungslinien
dargestellt.conclusion 3 , Baffle 4 and pole piece 5 are shown as a unit without interruption lines due to the cohesive connection in longitudinal section.
Der
magnetische Fluss im Stator 1 wird dabei von Ringwicklungen 7 erzeugt.
Dieser wird über die Leitbleche 4 in radialer
Richtung geleitet und auf Pole und damit die Polschuhe 5 konzentriert.
Diese verteilen ihn in axialer Richtung. Er kann dann über den
Rotor 2 auf den benachbarten Polschuh fliessen. Über
den Rückschluss 3 wird der magnetische Kreis geschlossen.
Die Abstandselemente 6 zwischen den Leitblechen 4 bestehen
aus unmagnetischem Material und sorgen für eine Fixierung
der Postion der Polschuhe 5 in Umfangsrichtung. Vorteilhafterweise können
diese im Spritzgussverfahren hergestellt werden. Beispielsweise
durch Nuten in den Endstücken 8 werden die Polschuhe
schliesslich in radialer und axialer Richtung fixiert.The magnetic flux in the stator 1 is doing by ring windings 7 generated. This will be over the baffles 4 directed in the radial direction and on poles and thus the pole pieces 5 concentrated. These distribute it in the axial direction. He can then go over the rotor 2 flow onto the adjacent pole shoe. About the conclusion 3 the magnetic circuit is closed. The spacers 6 between the baffles 4 consist of non-magnetic material and ensure a fixation of the postion of the pole pieces 5 in the circumferential direction. Advantageously, these can be produced by injection molding. For example, by grooves in the end pieces 8th the pole shoes are finally fixed in the radial and axial direction.
Zur
Herstellung der Maschine werden zunächst abwechselnd Leitbleche 4 und
Abstandselemente 6 auf einem Endstück 8 aufgeschichtet.To make the machine, first alternating baffles 4 and spacers 6 on a tail 8th piled up.
Die
Leitbleche 4 bestehen beispielsweise aus einem Dynamoblech
analog den Blechen einer herkömmlichen elektrischen Maschine,
welche so ausgestanzt werden, das die von diesem Leitblech 4 zu
speisenden Polschuhe 5 stoffschlüssig anliegen können,
die nicht von diesem Leitblech 4 zu speisenden Polschuhe 5 jedoch
zu diesem eine Abstand vergleichbar dem Abstand der Polschuhe untereinander halten,
der groß gegenüber dem Abstand Stator zu Rotor
ist. Damit wird ein magnetischer Rückschluss zwischen den
Polschuhen und dem Leitblech verhindert. Dies kann ohne Einschränkung
der Allgemeinheit beispielsweise durch eine sternförmige
Form geschehen. Die innen hereinragenden Zacken des Sterns haben
dabei ein stumpfes Ende in der Breite der Polschuhe 5,
um eine stoffschlüssige Verbindung mit diesen zu ermöglichen.
Die Anzahl der Zacken entspricht der Anzahl der Pole pro Phase,
wobei der Abstand zwischen den Polschuhen 5 der einzelnen Phasen
groß genug sein muss, um einen magnetischen Rückschluss
zwischen diesen im Stator 1 zu verhindern. Gleiches gilt
für den übrigen inneren Rand des Sterns. Auch
dieser muss entsprechend weit von den Polschuhen 5 der
anderen Phasen entfernt bleiben. Diese Kante muss dabei nicht notwendigerweise
geradlinig verlaufen.The baffles 4 For example, consist of a dynamo plate analogous to the sheets of a conventional electric machine, which are punched out, that of this baffle 4 to be fed pole shoes 5 can fit cohesively, not from this baffle 4 to be fed pole shoes 5 However, to this a distance comparable to the distance of the pole pieces hold each other, which is large compared to the distance stator to rotor. This prevents magnetic inference between the pole pieces and the baffle. This can be done without restriction of generality, for example by a star-shaped form. The inside protruding teeth of the star have a blunt end in the width of the pole pieces 5 to allow a material connection with these. The number of spikes corresponds to the number of poles per phase, with the distance between the pole shoes 5 The individual phases must be large enough to have a magnetic inference between these in the stator 1 to prevent. The same applies to the rest of the inner edge of the star. Also, this must be correspondingly far from the pole pieces 5 stay away from the other phases. This edge does not necessarily have to be straight.
Die
Abstandselemente 6 werden beispielsweise im Spritzgussverfahren
aus einem nicht magnetisch leitfähigem Material hergestellt.
Sie lassen sich im wesentlichen in drei Bereiche in axialer Richtung
unterteilen. Der erste und dritte Bereich ist so dick wie der halbe
Stapel Leitbleche 4 zwischen zwei Wicklungen und ist an
der Aussenseite entsprechend sternförmig geformt, so das
die Leitbleche 4 in Umfangsrichtung positioniert und fixiert
werden. Dies entspricht der in 2 gezeigte
Querschnitt der Abstandselemente 6. Die Form des ersten
und dritten Bereiches ist dabei entsprechend der Anzahl der einzelnen
Phasen in Umfangsrichtung verschoben, das heißt um den
Winkel 360°/(Anzahl der Phasen·Anzahl Pole pro
Phase). Dazwischen liegt der Bereich, in welchen später
die Wicklung eingelegt wird. Dieser ist in axialer Richtung daher
entsprechend der Breite der Wicklungen 7 ausgelegt und
bildet nur eine dünne Schutzschicht zwischen Polschuhen 5 und
Wicklungen, um die Wicklungen 7 vor Beschädigungen durch
die scharfen Kanten der Polschuhe 5 zu schützen.
Indem diese Schicht nicht ideal kreisförmig erfolgt, kann
ein Verrutschen der Wicklung 7 in Umfangsrichtung verhindert
werden. Die Innenseite besteht durchgehend aus den Nuten für
die Polschuhe 5 aller Phasen, in welche diese später
eingelegt und damit deren Position in Umfangsrichtung fixiert wird. Die
Nuten sind dabei tiefer eingezogen, als die eigentlichen Polschuhe 5 später
eingelegt werden, um eine möglichst stoffschlüssige
Verbindung zwischen Polschuh 5 und Leitblech 4 zu
gewährleisten. Zusätzlich können die
Abstandselemente 6 in axialer Richtung beispielsweise mit
einem Nut und Federsystem versehen werden, um die Positionierung
der aufeinanderfolgenden Abstandselemente 6 zu vereinfachen.
Durch die Abstandselemente 6 wird somit auch der Versatz
der einzelnen Leitblechpakete 4 erzeugt, so dass mit jedem
Leitblechpaket ein anderer Teil der Polschuhe 5 kontaktiert
wird. Auch eine einfacherer Struktur als diese ist ohne Einschränkung
der Allgemeinheit möglich, so kann beispielsweise, wenn
die Lage der Polschuhe 5 und Leibleche 4 anderweitig
fixiert wird, auch eine einfache Ringstruktur als Abstandselement
ausreichen.The spacers 6 For example, they are made by injection molding from a non-magnetically conductive material. They can be subdivided essentially into three areas in the axial direction. The first and third areas are as thick as half the stack of baffles 4 between two windings and is shaped according to the star shape on the outside, so that the baffles 4 be positioned and fixed in the circumferential direction. This corresponds to the in 2 shown cross section of the spacer elements 6 , The shape of the first and third regions is shifted in the circumferential direction corresponding to the number of individual phases, that is to say by the angle 360 ° / (number of phases · number of poles per phase). In between lies the area in which the winding will be inserted later. This is therefore in the axial direction corresponding to the width of the windings 7 designed and forms only a thin protective layer between pole pieces 5 and windings around the windings 7 from damage caused by the sharp edges of the pole pieces 5 to protect. By this layer is not ideal circular, a slipping of the winding 7 be prevented in the circumferential direction. The inside consists of the grooves for the pole pieces 5 all phases, in which this later inserted and thus their position is fixed in the circumferential direction. The grooves are drawn deeper than the actual pole shoes 5 be inserted later to a possible cohesive connection between pole piece 5 and baffle 4 to ensure. In addition, the spacer elements 6 be provided in the axial direction, for example with a groove and spring system to the positioning of the successive spacer elements 6 to simplify. Through the spacer elements 6 thus also the offset of the individual baffle packages 4 generated, so that with each baffle package another part of the pole pieces 5 will be contacted. Even a simpler structure than this is possible without limiting the generality, it can, for example, if the location of the pole pieces 5 and Leibleche 4 otherwise fixed, even a simple ring structure as a spacer sufficient.
Vorteilhafterweise
werden Wicklungen 7 nicht vorgefertigt eingelegt, da dies
einen schlechteren Füllungsgrad verursachen und eine weitere
Unterteilung der Abstandselemente 6 benötigen
würde, sondern anschließend aufgewickelt. Dafür
kann entweder in axialer Richtung durch die Abstandelemente 6 hindurch
auf der Höhe der Wicklungsinnenseite durch eine Bohrung
oder über Leitbleche und Wicklungsinnenseite hinweg als
Mäander ein elektrisch leitfähiger Draht oder
eine Beschichtung als Sternpunkt verlegt werden, an welchem die
einzelnen Wicklungsdrähte befestigt werden. Sie kann dabei ohne
weitere Schutzschicht durch Rotieren des Stators aufgewickelt werden,
da keine scharfen Aussenkanten an der Innenfläche der Leitbleche 4 und Aussenseite
der Abstandselemente 6 existieren.Advantageously, windings 7 not prefabricated inserted, as this cause a poorer degree of filling and another Un distribution of the spacer elements 6 would need, but then wound up. This can be done either in the axial direction by the spacer elements 6 at the height of the winding inside through a hole or baffles and winding inside as a meander an electrically conductive wire or a coating are laid as a star point to which the individual winding wires are attached. It can be wound up without further protective layer by rotating the stator, since no sharp outer edges on the inner surface of the baffles 4 and outside of the spacer elements 6 exist.
Die
Polschuhe 5 bestehen in diesem Beispiel aus einem einfachen
geraden Blechstreifen, welche in die Nuten der Abstandselemente 6 eingefügt
werden. Um einen geringen magnetischen Übergangswiderstand
zu erzielen, muss Leitblech 4 und Polschuh 5 möglichst
stoffschlüssig verbunden werden. Hierzu werden am Ende
die Polschuhe 5 zweckmässigerweise durch die Endstücke 8 gegen
die Leitbleche 4 gedrückt. Weiterhin können
Polschuh 5 und Leitblech 4 miteinander verschweißt werden,
beispielsweise durch einen entsprechend hohen Stromfluss zwischen
beiden. Kontaktiert können dafür die Bleche über
ihre unisolierten Aussenkanten. Durch die durchgehenden Bleche wird
ein mechanisch stabiler Käfig erzeugt.The pole shoes 5 consist in this example of a simple straight sheet metal strip, which in the grooves of the spacers 6 be inserted. In order to achieve a low magnetic contact resistance, must baffle 4 and pole piece 5 be connected as firmly as possible. For this purpose, the pole shoes are at the end 5 conveniently by the tails 8th against the baffles 4 pressed. Furthermore, pole piece 5 and baffle 4 be welded together, for example by a correspondingly high current flow between the two. The sheets can be contacted via their uninsulated outer edges. Through the continuous sheets a mechanically stable cage is produced.
Der
Rückschluss 3 wird dabei entweder aufwendig aus
Einzelblechen in axialer Richtung hergestellt oder durch die Aussenhülle
der Maschine erzeugt. Hierzu kann Dynamoblech verwendet werden oder
Sintermaterial. Letzteres hat den Vorteil, das durch eine entsprechende
Formgebung beispielsweise auch Kühlrippen erzeugt werden
können. Anstelle ein durchgehenden Gehäuse in
Rohrform aufzuschieben ist es dabei sinnvoller, mehrere Rohrsegmente
zu verwenden, um nicht durch das Aufschieben die Wicklung möglicherweise
zu beschädigen und einen möglichst guten Stoffschluss
zu erzielen, indem diese Segmente mittels der Endstücke 8 gegen
die Leitbleche 4 gedrückt werden. Durch einen Spalt
können damit auch leicht die Anschlussleitungen der Wicklungen 7 herausgeführt
werden.The inference 3 is either made consuming from single sheets in the axial direction or generated by the outer shell of the machine. For this purpose, dynamo sheet can be used or sintered material. The latter has the advantage that can be generated by a corresponding shaping, for example, cooling fins. Instead of deferring a continuous housing in tube form, it makes more sense to use several pipe segments, so as not to damage the winding possibly by pushing and to achieve the best possible material integrity by these segments by means of the end pieces 8th against the baffles 4 be pressed. Through a gap can thus easily the connecting lines of the windings 7 be led out.
Da
Rückschluss 3 und Polschuhe 5 einfach aufgebaut
sind, kann die Leistung der Maschine einfach durch axiale Verlängerung
vergrößert werden. Dies entspricht einem Anschluss
einer weiteren Maschine nach 3 an die
strichpunktierte Linie. Die zusätzlichen Wicklungen 7 werden
dabei parallel zu den entsprechenden bisherigen geschaltet. Diese Parallelschaltung
von Wicklungen 7 wirken redundant, so das der Motor auch
bei Ausfall einer der Wicklungen 7 weiter betrieben werden
kann.Because inference 3 and pole shoes 5 simple design, the performance of the machine can be easily increased by axial extension. This corresponds to a connection of another machine after 3 to the dash-dotted line. The additional windings 7 are switched parallel to the corresponding previous ones. This parallel connection of windings 7 act redundantly, so the engine even if one of the windings fails 7 can continue to operate.
Durch
eine Erhöhung der Phasenanzahl ist eine Änderung
der Polpaarzahl durch Umschalten der Phasen möglich. Indem
beispielsweise die Anzahl der Pole pro Leitblech 4 und
der Phasenversatz zwischen den Leitblechen 4 der einzelnen
Phasen halbiert und dafür die Anzahl der Wicklungen 7 verdoppelt
wird, ist eine einfache Änderung der Polpaarzahl möglich.
Durch Parallelschaltung von zwei oder drei Wicklungen kann so die
Polpaarzahl gedrittelt oder halbiert werden.By increasing the number of phases, it is possible to change the number of pole pairs by switching over the phases. For example, by the number of poles per baffle 4 and the phase offset between the baffles 4 halved the individual phases and for the number of windings 7 is doubled, a simple change in the number of pole pairs is possible. By connecting two or three windings in parallel, the number of pole pairs can be divided in half or halved.
Der
Rotor entspricht der Ausführung bei einer herkömmlichen
Asynchronmaschine mit genuteten Blechen 10 und Käfigstäben
bzw. Wicklung 11 und wird daher nicht weiter betrachtet.The rotor corresponds to the design in a conventional asynchronous machine with grooved plates 10 and cage bars or winding 11 and therefore will not be considered further.
4 zeigt
in einem Querschnitt eines Ausführungsbeispiels der elektrischen
Maschine Leitbleche 4, welche mit Schlitzen an den äusseren
Zacken des Sterns zur Aufnahme der Polschuhe 5 versehen sind.
Dadurch wird die Übergangsfläche zwischen Leitblech 4 und
Polschuh 5 vergrößert und somit der magnetische
Widerstand verringert. Dies setzt jedoch weiterhin einen stoffschlüssigen
Abstand zwischen beiden Elementen voraus, was die Montage erschwert.
Alternativ kann der Nutquerschnitt größer als
der einzusetzende Polschuh gewählt werden, so dass der
Polschuh nur an zwei Seiten der Nut stoffschlüssig anliegt,
um die Montage zu erleichtern. 4 shows in a cross section of an embodiment of the electrical machine baffles 4 , which have slots at the outer points of the star for receiving the pole pieces 5 are provided. As a result, the transition surface between baffle 4 and pole piece 5 increases and thus reduces the magnetic resistance. However, this still requires a cohesive distance between the two elements, which makes assembly difficult. Alternatively, the groove cross-section can be selected to be larger than the pole piece to be used, so that the pole piece bears cohesively only on two sides of the groove in order to facilitate assembly.
5 zeigt
in einem Längsschnitt die Modifikation der Polschuhe 5.
Hierbei werden sie im Bereich der sie speisenden Ringspule 7 breiter.
Dies ermöglicht einerseits eine bessere Flussinduktion
im Bereich parallel zu Spule 7, andererseits insbesondere
in Verbindung mit einer Modifikation der Leitbleche 4 nach 4 auch
eine weitere Vergrößerung der Übergangsfläche
zwischen Polschuh 5 und Leitblech 4. Die Form
der Polschuhe 5 ist so allerdings aufwendiger im Vergleich
zu 1, ausserdem ist damit für jede Phase
eine eigene Form notwendig. 5 shows in a longitudinal section the modification of the pole pieces 5 , Here they are in the area of the ring coil feeding them 7 wider. On the one hand, this enables better flux induction in the region parallel to the coil 7 on the other hand, in particular in connection with a modification of the baffles 4 to 4 also a further enlargement of the transition surface between the pole shoe 5 and baffle 4 , The shape of the pole shoes 5 is so however more complex compared to 1 Moreover, this requires a separate form for each phase.
Alternativ
kann Polschuh 5 und Leitblech 4 auch durch entsprechend
dreidimensional geformte Spritz- oder Pressgusselemente besser magnetisch leitfähig
verbunden werden oder ersetzt werden. Ziel hierbei ist einen möglichst
großen Querschitt in radialer Richtung durch gleichzeitige
Verringerung der Polbreite in Umfangsrichtung bei Vergrößerung
der Polbreite in axialer Richtung zu erzielen.Alternatively, pole piece 5 and baffle 4 Also be better magnetically conductive connected or replaced by appropriately three-dimensionally shaped injection or compression molded. The aim here is to achieve the largest possible Querschitt in the radial direction by simultaneously reducing the pole width in the circumferential direction with enlargement of the pole width in the axial direction.
6 zeigt
eine Maschine mit H-förmigen Jochen 9 im Quer-
und
7 im Längsschnitt.
Hierbei werden im Gegensatz zur vorher gezeigten Maschine Polschuhe 5 und
Leitbleche 4 durch Joche 9 ersetzt. Diese werden
H-förmig aus Dynamoblechen ausgestanzt. Auch Abstandselemente 6 werden
H-förmig hergestellt, wobei diese weitere Nuten für
die Joche 9 der anderen Phasen beinhalten. Sie bestehen
daher abwechselnd aus H- und rechteckförmigen Schichten.
Abstandselemente 6 und Joche 9 werden abwechselnd in
Umfangsrichtung aufgestellt. Anschließend wird eine Wicklung 7 eingelegt
und der nächste Ring aus Jochen 9 und Abstandselementen 6 versetzt
aufgesteckt. 6 shows a machine with H-shaped yokes 9 in the transverse and
7 in longitudinal section. In this case, in contrast to the previously shown machine pole shoes 5 and baffles 4 through yokes 9 replaced. These are punched H-shaped from dynamo sheets. Also spacers 6 are made H-shaped, with these further grooves for the yokes 9 of the other phases. They therefore consist of alternating H and rectangular layers. spacers 6 and yokes 9 be alternating placed in the circumferential direction. Subsequently, a winding 7 inserted and the next ring of yokes 9 and spacers 6 staggered.
Um
weiterhin aussen einen Rückschluss herzustellen müssen
die einzelnen H-förmigen Joche 9 an der Aussenseite
des Stators 1 magnetisch leitfähig verbunden werden.
Das kann über ein durchgehendes Rückschlussblech 3 wie
in den vorherigen Ausführungsbeispielen geschehen. Dann
sind keine H-, sondern -I-förmige Joche 9 sinnvoll,
der dabei im Vergleich zum H fehlende Balken wird dann durch den
Rückschluss 3 hergestellt. In diesem Fall ist
auch ein paralleles Aufwickeln der Wicklungen 7 wie in
den vorhergehenden Beispielen möglich. Durch das H-förmige
Joch 9 wird jedoch die Übergangsfläche zwischen
Joch 9 und Rückschluss 3 vergrößert
und damit der magnetische Widerstand verringert.In order to continue to make a conclusion on the outside, the individual H-shaped yokes 9 on the outside of the stator 1 be connected magnetically conductive. This can be done through a continuous return plate 3 as happened in the previous embodiments. Then there are no H- but -I-shaped yokes 9 makes sense, the case compared to the H missing bar is then by inference 3 produced. In this case is also a parallel winding of the windings 7 as possible in the previous examples. Through the H-shaped yoke 9 However, the transition area between the yoke 9 and inference 3 increases and thus reduces the magnetic resistance.
Die äusseren
Joche 9 in axialer Richtung sollten dabei U-förmig
(bzw. L-förmig bei Verwendung des durchgehenden Rückschlussbleches)
ausgeführt werden, da ansonsten die Maschine durch die
herausragenden Bleche des H bzw. -I unnötig in axialer
Richtung verlängert wird.The outer yokes 9 in the axial direction, U-shaped (or L-shaped when using the continuous return plate) should be performed, otherwise the machine is unnecessarily extended in the axial direction by the outstanding plates of H or -I.
Die
Ringwicklung 7 kann insbesondere bei größeren
Maschine nach dieser Art – im größtmöglichen
Fall ein Linearmotor – zweckmässigerweise durch
abschnittsweise Wicklungen um die H-förmigen Joche 9 herum
ersetzt werden. Dabei werden die gezeigten Wicklungen 7 jeweils
zur Hälfte aus den Hinleitern einer und den Rückleitern
der zweiten Phase gebildet. Hierbei werden jedoch nicht einzelne
Joche 9 wie bei einer herkömlichen Maschine umwickelt,
sondern eine möglichst lange Strecke aus Jochen 9 und
Abstandshaltern 6 umwickelt. Die Joche 9 der verschiedenen
Phasen reichen dabei wie in der hier dargestellten Maschine wieder
ineinander, um das Drehfeld zu erzeugen. Durch die notwendigen Wickelköpfe,
um die Hin und Rückleiter der einzelnen Phasen zu verbinden,
wird die gesamte Anzahl der Polschuhe 5 im Vergleich zu
einer durchgehenden Ringwicklung 7 verringert.The ring winding 7 can in particular for larger machine after this type - in the largest case, a linear motor - conveniently by sections windings around the H-shaped yokes 9 be replaced around. Here are the windings shown 7 each formed half of the Hinleitern one and the return conductors of the second phase. However, these are not individual yokes 9 as in a conventional machine, but as long as possible from Jochen 9 and spacers 6 wrapped. The yokes 9 As in the machine shown here, the different phases are again intertwined to produce the rotating field. By the necessary winding heads, to connect the forward and return conductors of the individual phases, the total number of pole pieces 5 compared to a continuous ring winding 7 reduced.
8 und
9 zeigt
eine Maschine bei der ein zusätzlicher aussenliegender
Rotor 2 verwendet wird. In diesem Fall können
bei einem Aufbau nach 7 weiterhin H-förmige
Joche 9 ohne Rückschluss 3 verwendet werden.
Auch beispielsweise der Aufbau wie in 2 kann entsprechend
modifiziert werden, indem statt dem Rückschluss 3 auch
wieder Polschuhe 5 verwendet werden. Der Aufbau des aussenliegenden Rotors 2 geschieht
analog wie der innenliegende. Der Vorteil hierbei ist, das der magnetische
Fluss doppelt ausgenutzt wird. 8th and
9 shows a machine with an additional external rotor 2 is used. In this case, in a construction after 7 furthermore H-shaped yokes 9 without conclusion 3 be used. Also, for example, the structure as in 2 can be modified accordingly, instead of the inference 3 also pole shoes again 5 be used. The structure of the external rotor 2 happens analogously as the internal one. The advantage here is that the magnetic flux is used twice.
Bei
der in
10 im Quer- und in
11 im
Längsschnitt gezeigten Maschine ist jede der Wicklungen
durch zwei Leitblechpakete 4 seitlich umschlossen und diese
Kombination aus Leitblechen und Wicklung von den anderen Wicklungen
durch eine Isolationsschicht getrennt. Diese kann zweckmässigerweise
durch die Abstandselemente 6 gebildet werden. Jede Phase
induziert damit unabhängig von den anderen Phasen in jeweils
zwei Leitblechpaketen 4 eine magnetische Durchflutung unabhängig von
den anderen Phasen. Dies verdoppelt die Anzahl der magnetischen
Phasen, und die Anzahl der Pole pro Phase wird halbiert.At the in
10 in the transverse and in
11 The machine shown in longitudinal section is each of the windings through two baffle stacks 4 laterally enclosed and this combination of baffles and winding separated from the other windings by an insulating layer. This can conveniently by the spacer elements 6 be formed. Each phase induces independently of the other phases in two baffles 4 a magnetic flux independent of the other phases. This doubles the number of magnetic phases and halves the number of poles per phase.
12 zeigt
perspektivisch den Aufbau einer Maschine, bei der durch Wicklungen 7 in
axialer Richtung ein Feld erzeugt wird, welches durch die Polschuhe
in ein Magnetfeld mit linearer Bewegungsrichtung umgewandelt wird.
Ein derartiger Aufbau kann – wie es für die vorherigen
Beispiele auch gilt – entsprechend umgedreht, d. h. Stator
und Rotor vertauscht (gespiegelt), aufgebaut werden. Zur besseren
Anschaulichkeit wird diese Maschine noch einmal in
13 im
Quer- und in
14 im Längsschnitt
gezeigt. Hierbei werden Polschuhe 5, welche den Rotor 2 ringförmig
umschliessen abwechselnd mit entsprechenden ringförmigen Abstandselementen 6,
welche die Polschuhe 5 magnetisch voneinander isolieren,
aufeinandergestapelt. Die Polschuhe 5 besitzen dabei eine
Ausbuchtung, welche später in die jeweilige Wicklung 7 hereingreift, welche
anschliessend um den Stapel dieser Ausbuchtungen herum aufgewickelt
wird. Als Rückschluss 3 dient beispielsweise eine
Blechhülse, welche auf den Stator aufgeschoben wird und
die wiederum möglichst stoffschlüssig mit den
Ausbuchtungen der Polschuhe 5 verbunden wird. 12 shows in perspective the structure of a machine in which by windings 7 in the axial direction of a field is generated, which is converted by the pole pieces in a magnetic field with linear direction of movement. Such a structure can - as it applies to the previous examples - reversed accordingly, ie stator and rotor reversed (mirrored) are constructed. For better clarity, this machine is again in
13 in the transverse and in
14 shown in longitudinal section. Here are pole shoes 5 which the rotor 2 annularly enclose alternately with corresponding annular spacers 6 which the pole shoes 5 magnetically isolate from each other, stacked. The pole shoes 5 have a bulge, which later in the respective winding 7 which is then wound around the stack of these bulges around. In conclusion 3 For example, serves a sheet metal sleeve, which is pushed onto the stator and in turn as close as possible cohesively with the bulges of the pole pieces 5 is connected.
Der
Vorteil gegenüber einem herkömmlichen Aufbau eines
Linearantriebes mit Spulen in radialer Richtung liegt dabei in der
großen Anzahl von Polschuhen 5, welche durch die
einzelnen Wicklungen 7 gespeiste werden. Wie in den vorhergehenden
Beispielen auch ist damit eine sehr hohe Polpaarzahl und damit ein
entsprechend hohes Beschleunigungsmoment möglich. Auch
hier kann die Anzahl der Spulen 7 erhöht werden,
um eine weitere Homogenisierung des Magnetfeldes zu erzielen. Weiterhin
muss die Form dieser Maschine nicht notwendigerweise wie hier dargestellt
rund sein, durch eine einfache Änderung der Polschuhform
sind andere Geometrien möglich. Weiterhin kann beispielsweise
durch einen mechanisch flexiblen Rotor eine nichtlineare Geometrie
des Stators – oder wenn beispielsweise die Abstandselemente 6 stauch-
und dehnbar ausgeführt werden – ein mechanisch
flexibles Gesamtsystem erzeugt werden. Dies kann beispielsweise
durch die Verwendung von Federn als Abstandselemente geschehen.The advantage over a conventional structure of a linear drive with coils in the radial direction is in the large number of pole pieces 5 passing through the individual windings 7 be fed. As in the previous examples, this makes possible a very high number of pole pairs and thus a correspondingly high acceleration torque. Again, the number of coils can be 7 be increased to achieve a further homogenization of the magnetic field. Furthermore, the shape of this machine does not necessarily have to be round as shown here, other shapes are possible by simply changing the pole shoe shape. Furthermore, for example by a mechanically flexible rotor, a non-linear geometry of the stator - or if, for example, the spacer elements 6 be executed compressible and stretchable - a mechanically flexible overall system can be generated. This can be done for example by the use of springs as spacers.
Mit
diesem Aufbau ist dann bei Wegfall des Rotors 2 auch ein
kontrahierbares System in linearer Richtung machbar, da in diesem
Fall der energetisch günstigere Zustand eines geringen
(größeren) Abstandes zwischen den Polschuhen 5 bei
unterschiedlicher (gleicher) magnetischer Polung durch Stauchung
(Dehung) der Abstandselemente 6 erzielt wird. In diesem
Fall kann der Rückschluss 3 auch wieder durch
Polschuhe 5 ersetzt werden, um die hier magnetisch genutzte
Fläche zwischen den Polschuhen zu vergrößern.With this structure is then in case of elimination of the rotor 2 Also, a contractible system in the linear direction feasible, since in this case the energetically favorable state of a small (larger) distance between the pole pieces 5 with different (same) magnetic polarity by compression (expansion) of the spacer elements 6 is achieved. In this case, the inference 3 again by pole shoes 5 be replaced in order to increase the magnetically used area between the pole shoes.
15 zeigt
den Spannungsverlauf eines Drehstromes mit drei Spannungen R, S
und T, welche um jeweils 120° phasenverschoben sind und
mit welchen die einzelnen Phasen beispielsweise der in 13 gezeigten
Drehstrommaschinen gespeist werden können. 15 shows the voltage curve of a three-phase current with three voltages R, S and T, which are phase-shifted by 120 ° and with which the individual phases, for example, the in 13 shown three-phase machines can be fed.
Die
hierfür zu den Zeitpunkten t1 bis t12 betrachtet Maschine
zeigtThe
for this purpose at the times t1 to t12 considered machine
shows
16.
Dabei handelt es sich im Aufbau die in 1 bis 3 gezeigte
Maschine, wobei der Querschnitt aufgrund der Symmetrie des Stators 1 in Umfangsrichtung
nur als Ausschnitt dargestellt ist. Dieser Ausschnitt entspricht
dem in 2 strichpunktiert dargestelltem Winkelbereich – hier
vereinfacht für eine unendlich große Maschine,
das heißt einem Linearmotor entsprechend, dargestellt.
Der Rotor ist hier in Längsrichtung geblecht ausgeführt, dargestellt
durch die einzelnen Rotorbleche 10. In Querrichtung sind
die Käfigwicklungen 11 zu sehen, in welchen durch
die magnetische Durchflutung ein elektrischer Strom induziert wird. 16 , This is the structure in the 1 to 3 shown machine, wherein the cross section due to the symmetry of the stator 1 is shown in the circumferential direction only as a section. This section corresponds to the one in 2 dot-dashed angular range - here simplified for an infinitely large machine, that is corresponding to a linear motor shown. The rotor is designed here in the longitudinal direction laminated, represented by the individual rotor laminations 10 , In the transverse direction are the cage windings 11 to see, in which an electric current is induced by the magnetic flux.
17 zeigt
schematisch den magnetischen Flussverlauf im Quer- und Längsschnitt
der Maschine nach 1 zu den Zeitpunkten t1 bis t12 nach 15. Die
magnetischen Flüsse sind dabei durch Pfeile dargestellt,
die induzierenden bzw. induzierten elektrischen Ströme
durch Kreise mit Punkt oder Kreuz in der Mitte je nach Spannungsrichtung.
Liegt keine elektrische Spannung an, wird nur der Kreis dargestellt. 17 1 schematically shows the magnetic flux profile in the transverse and longitudinal section of the machine according to FIG. 1 at the times t1 to t12 15 , The magnetic fluxes are represented by arrows, the induced or induced electric currents by circles with point or cross in the middle depending on the direction of stress. If there is no electrical voltage, only the circle is displayed.
Die
Kennzeichnung der einzelnen Elemente der elektrischen Maschine ist
in 16 gezeigt und wird hier aus Übersichtsgründen
nicht wiederholt. Des weiteren kann die Maschine sinngemäß sowohl in
Quer- wie auch in Längsschnittebene beliebig erweitert
werden, indem an der strichpunktierten Linie eine weitere, dem jeweiligen
Schnitt entsprechende Abbildung angehängt wird.The marking of the individual elements of the electric machine is in 16 shown and will not be repeated here for reasons of clarity. Furthermore, the machine can be extended in a manner that allows for arbitrary cross-sectional as well as longitudinal-sectional planes by adding a further illustration corresponding to the respective section to the dot-dash line.
18 stellt
den Aufbau der Maschine nach 1 in Einzelschritten
analog zu einem möglichen Herstellungsprozess dar. Zuerst
werden auf einem Endstück (a) abwechselnd Leitbleche und
Abstandselemente aufgestapelt (b bis h). Danach werden die Polschuhe
in die Nuten der Abstandselemente eingesetzt (i). Die Wicklungen
werden dann in den zwischen Abstandselementen und Leitblechen entstandenen
Zwischenräumen aufgewickelt (j). Es folgt ein weiteres
Blech als Rückschluss an der Aussenseite (k), anschliessend
wird der Stator durch ein zweites Endstück abgeschlossen
(l). Danach erfolgt das Einsetzen des Rotors (m) etc. wie bei einer
herkömmlichen elektrischen Maschine. 18 restores the structure of the machine 1 in individual steps analogous to a possible manufacturing process. First, on an end piece (a) alternately baffles and spacer elements stacked (b to h). Thereafter, the pole pieces are inserted into the grooves of the spacers (i). The windings are then wound up in the gaps formed between spacers and baffles (j). This is followed by another sheet as a conclusion on the outside (k), then the stator is closed by a second end piece (l). Thereafter, the insertion of the rotor (m), etc. takes place as in a conventional electric machine.
19 zeigt
noch einmal einen perspektivischen Schnitt durch eine Maschine nach 1,
um den dargelegten Aufbau noch einmal zu verdeutlichen. 19 shows again a perspective section through a machine 1 to clarify the set-up again.
-
11
-
Statorstator
-
22
-
Rotorrotor
-
33
-
Rückschlussconclusion
-
44
-
Leitblechbaffle
-
55
-
Polschuhpole
-
66
-
Abstandselementspacer
-
77
-
Wicklungwinding
-
88th
-
EndstückeTails
-
99
-
Jochyoke
-
1010
-
Rotorblechrotor sheet
-
1111
-
RotorkäfigwicklungRotor cage winding
-
R,
S, TR
S, T
-
elektrische
Phasen (Hinleiter)electrical
Phases (forward)
-
–R, –S, –T-R, -S, -T
-
elektrische
Phasen (Rückleiter)electrical
Phases (return conductor)
-
UU
-
elektrische
Spannungelectrical
tension
-
tt
-
ZeitTime
-
t1
... t12t1
... t12
-
Zeitpunktetimings
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