DE1072723B - Process for the production of pole systems for electrical machines with low power - Google Patents

Description

Verfahren zur Herstellung von Polsystemen für elektrische Maschinen mit kleiner Leistung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Polsystemen für elektrische Maschinen, vorzugsweise für Maschinen kleiner Leistung, wie sie insbesondere als Motoren in immer größerem Maße verwendet werden. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Einphasen-Wechselstrommotoren, die mit einem zweiphasigen Polsystem und einer zweiphasigen Wicklung ausgeführt sind. Die Erfindung bezweckt ein Verfahren zur Herstellung eines Ständers, dessen Herstellungskosten bedeutend unter denen der bisher bekannten liegen.Process for the production of pole systems for electrical machines with low power The invention relates to a method for producing pole systems for electrical machines, preferably for low-power machines like them in particular as motors are used to an ever greater extent. The invention refers in particular to single-phase AC motors that use a two-phase Pole system and a two-phase winding are executed. The invention aims a method of manufacturing a stand, the manufacturing cost of which is significant below those of the previously known.

Der Ständer wird aufgebaut aus einer Anzahl im fertigen Polsystem nebeneinanderliegender und einen Ring bildender Profileisen, und das Verfahren nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche zu einem Polsystem gehörende und je eine komplette Nut umfassende Profileisen in einer Wickelvorrichtung mit den Nutenöffnungen nach außen eingespannt werden, daß die Spulen direkt in den Profileisen gewickelt und dann mit den zugehörigen Profileisen aus der Vorrichtung herausgenommen und zu einem Ring zusammengesetzt werden.The stand is built up from a number in the finished pole system side by side and a ring forming profile iron, and the method according to the invention is characterized in that all belonging to a pole system and each with a complete groove comprising profile iron in a winding device the slot openings are clamped to the outside that the coils are directly in the profile iron wound and then removed with the associated profile iron from the device and put together to form a ring.

Die zeitraubende und teure Arbeit beim Wickeln von Maschinen mit der gewöhnlichen Form des Ständers besteht, wie bekannt, in dem Wickeln der Spulen und ihrem Einsetzen in ausgestanzte Nuten des Ständers oder in Nuten des Ständers, aufgebaut von einer Anzahl Profileisen, die je eine komplette Nut oder einen Teil derselben umfassen, und weiter in dem Zusammenschalten und Isolieren der einzelnen Spulen. Man hat auch eingefädelte Wicklungen verwendet, was sich aber noch teurer stellt als die obengenannte Methode. Gemäß der Erfindung kann diese Arbeit dadurch auf ein Minimum reduziert werden, daß die Profileisen gleichzeitig als Wicklungsschablone für die Spulen verwendet werden können. Die Profileisen werden -so in einer Spannvorrichtung angeordnet, daß sie zwei parallele Seiten eines Viereckes mit nach außen gewendeten Öffnungen bilden. An die beiden ersten Profileisen werden so viele Profileisen angelegt, wie zum Aufbau des Ständers nötig sind. Die Spulen werden danach direkt in die Profileisen gewickelt, wobei man unmittelbar von der einen Spule zu der anderen geht, bis eine Phase fertiggewickelt ist, dann setzt man mit der nächsten Phase fort. Wenn die Spulen fertiggewickelt sind, werden sie zusammen mit ihren- zugehörigen Profileisen aus der Spannvorrichtung herausgenommen und zu einem Ring vereinigt, wonach sie in einen kreisförmigen Ring eingepreßt werden, oder sie können vorteilhafterweise mit einem Bindemittel, z. B. Epoxiharz, zusammengegossen werden. Bei dieser Methode kann man gleichzeitig mit dem Eingießen der Profileisen das eine Lagerschild aus demselben Material gießen, das als Bindemittel für die Profileisen gebraucht wird.The time consuming and expensive work of winding machines with the The usual form of the stator consists, as is known, in the winding of the coils and their insertion in punched grooves of the stand or in grooves of the stand built up of a number of profile irons, each having a complete groove or part of it include, and further in the interconnection and isolation of the individual coils. Threaded windings have also been used, but this is even more expensive than the above method. According to the invention, this work can thereby be based on a minimum can be reduced that the profile iron at the same time as a winding template can be used for the coils. The profile iron is -so in a clamping device arranged that they have two parallel sides of a square turned outwards Form openings. As many profile irons are placed on the first two profile irons, as are necessary to assemble the stand. The coils are then inserted directly into the profile iron wound, going straight from one reel to the other until one Phase is finished, then you continue with the next phase. If the Coils are finished wound, they are together with their associated profile iron taken out of the jig and combined into a ring, after which they be pressed into a circular ring, or they can advantageously with a binder, e.g. B. epoxy resin, are poured together. With this method you can remove one end shield at the same time as the cast iron is poured in Pour the same material that is used as a binding agent for the profile iron.

Man kann den Profileisen eine U-Form geben und sie mit den Öffnungen nach außen in solcher Weise zusammenstellen, daß ein Ständerring gebildet wird. Die U-Form wird zweckmäßig durch Ziehen oder Stanzen und Kröpfen erreicht. Um die magnetische Streuung zu vermindern, können die U-förmigen Profileisen auf dem größten Teil ihrer Länge in der Mitte mit Schlitzen versehen sein, oder sie können in ihrer Mitte ein Band aus unmagnetischem Material erhalten. Nachdem eine Spulenseite oder Nutenwicklung in einer Nut gewickelt worden ist, können trapezförmige Blechpakete in die Profileisen eingeführt werden, um einen kreisförmigen Kern aus magnetischem Material um die Wicklungen herum zu bilden.You can give the profile iron a U-shape and they with the openings assemble to the outside in such a way that a stator ring is formed. The U-shape is expediently achieved by drawing or punching and crimping. To the To reduce magnetic scattering, the U-shaped profile iron can be used to the greatest extent Slotted part of their length in the middle, or they may be slotted in their A band made of non-magnetic material was obtained in the middle. After a coil side or Groove winding has been wound in a groove, trapezoidal laminated cores can be used In the profile iron are introduced to a circular core of magnetic To form material around the windings.

Man kann auch die Profileisen aus gestanzten Blechstücken mit einer dem Querschnitt der Profileisen gleichen Form aufbauen und diese zu Profileisen von gewünschter Länge zusammenfügen. In diesem Fall kann man die Blechstücke in den Profileisen durch Niete zusammenhalten oder dadurch, daß man die ganze Fläche der Profileisen oder einen Teil davon mit einem Bindemittel bedeckt. Wenn das Bindemittel isolierend ist, z. B. Nylon, kann es zu einer Schicht preßgegossen werden, die die Fläche der Nut bedeckt. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß keine besondere Nutenisolation verwendet zu werden braucht.You can also make the profile iron from stamped pieces of sheet metal with a the cross-section of the profile iron build the same shape and this to profile iron join together of the desired length. In this case, you can put the sheet metal pieces in hold the profile iron together with rivets or by removing the entire surface the profile iron or a part of it is covered with a binding agent. When the binder is insulating, e.g. B. nylon, it can be compression molded into a layer that contains the Area of the groove covered. This has the advantage that none special groove insulation needs to be used.

Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel der Erfindung einen Ständer, und zwar Fig. 1 einen Radialschnitt, Fig. 2 eine Seitenansicht, Fig. 3 perspektivisch eine Wicklungsart des Ständers, Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des Zusammenfügens des Ständers und Fig. 5 eine andere Ausführungsform des Ständers. In den Fig. 1 und 2 bezeichnet 22 den Ständer eines zweipoligen, zweiphasigen Wechselstrommotors. Der Ständer ist aus zwölf U-förmigen Profileisen 13 zusammengesetzt. Sechs Profileisen gehören zu jeder Phase in solcher Weise, daß drei Spulen pro Phase gebildet werden. In diesen Profileisen liegen die Wicklungsspulen 14 und die magnetischen, trapezförmigen Blechpakete 15. Um eine genügende mechanische Festigkeit zu erhalten, sind die U-förmigen Profileisen von einer Bindemittelmasse 16 umgossen.As an embodiment of the invention, the drawing shows a stand, 1 shows a radial section, FIG. 2 shows a side view, FIG. 3 shows a perspective one way of winding the stator, FIG. 4 is a perspective view of the assembly of the stand and FIG. 5 shows another embodiment of the stand. In Fig. 1 and 2 designates 22 the stator of a two-pole two-phase alternating current motor. The stand is composed of twelve U-shaped profile iron 13. Six profile irons belong to each phase in such a way that three coils are formed per phase. The winding coils 14 and the magnetic, trapezoidal ones are located in this profile iron Laminated cores 15. In order to obtain sufficient mechanical strength, the U-shaped Profile iron encased by a binder mass 16.

In den Fig. 3 und 4 bezeichnet 20 eine Achse, die eine aus den Teilen 23, 18, 19 bestehende, auseinandernehmbare Spannvorrichtung trägt. Ein Stift 21 durchsetzt die ganze Spannvorrichtung und sichert die richtige Lage der Einzelteile. In den Fig. 3 und 4 sind die U-förmigen Profilbleche mit 1 bis 12 bezeichnet, die Wicklungen mit 14 und die eingeschobenen Blechpakete mit 15. Die Wicklungen über den Profilblechen 1 bis 5, 11 bis 6, 12 bis 7, 4 bis 9, 2 bis 10 und 3 bis 8 bilden Spulen, und die Spulen 1 bis 5, 12 bis 7 und 11 bis 6 bilden die eine Phase, während die Spulen 2 bis 10; 4 bis 9 und 3 bis 8 die andere Phase bilden. Diese Phasen können zweckmäßig über die Phasenanschlüsse 24, 25, 26 und 27 nach einer bekannten Methode mit Kondensatoren parallel bzw. in Reihe geschaltet werden, um einen gewünschten Phasenwinkel zwischen den Phasen zu erhalten, oder es kann irgendeine andere Methode, die dieselbe Wirkung herbeiführt, verwendet werden. Fig. 4 zeigt, wie die U-förmigen Profilbleche zusammengefaßt werden, um den erforderlichen kreisrunden Ständer für ein Zweiphasensystem zu erhalten.In Figs. 3 and 4, 20 denotes an axis which is one of the parts 23, 18, 19 existing, disassembled jig carries. A pen 21 penetrates the entire clamping device and ensures the correct position of the individual parts. In Figs. 3 and 4, the U-shaped profile sheets are denoted by 1 to 12, the Windings with 14 and the inserted laminated cores with 15. The windings over the profile sheets 1 to 5, 11 to 6, 12 to 7, 4 to 9, 2 to 10 and 3 to 8 form Coils, and coils 1 to 5, 12 to 7 and 11 to 6 form the one phase while the coils 2 to 10; 4 to 9 and 3 to 8 form the other phase. These phases can expediently via the phase connections 24, 25, 26 and 27 according to a known method with capacitors connected in parallel or in series to achieve a desired Phase angle between phases, or some other method can be used which produces the same effect can be used. Fig. 4 shows how the U-shaped Profiled sheets are combined to provide the required circular stand for to obtain a two-phase system.

In Fig. 5 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung im Schnitt gezeigt. In der Figur bezeichnet 13 die Profileisen, 14 die Nutenwicklungen, 17 Bindemittel und Isolationsmittel, 28 Isolationsmittel und 16 ein Bindemittel zum Zusammenhalten des Ständers. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von den in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen nur dadurch, daß die Profileisen nach ihrem Zusammenfügen zu einem Ständerring ihre Öffnungen in Richtung des Umfanges haben. Diese Ausführungsform hat gegenüber den in Fig. 1 und 2 gezeigten Konstruktionen den Vorteil, daß die Profileisen nicht mit Blechpaketen gefüllt oder in einen Ring aus magnetischem Material eingeschoben zu werden brauchen, um einen Ring aus magnetischem Material um die Wicklungen zu bilden. Diese Konstruktion hat jedoch den Nachteil, daß die Nutenwicklungen um 90° gedreht werden müssen, nachdem die Nutenwicklungen gewickelt worden sind. Wenn die Wicklungen nicht zu fest gewickelt sind, ist dies ohne Schwierigkeiten ausführbar. Obwohl das Verfahren zur Herstellung von einem Motor mit einer zweipoligen und zweiphasigen Ausführung beschrieben wurde, ist es klar, daß dasselbe Prinzip auch bei Motoren mit einer größeren Anzahl von Polen und einer größeren oder kleineren Anzahl von Phasen verwendet werden kann. Das Verfahren ist ferner nicht auf Motoren begrenzt, sondern gilt auch für elektrische Maschinen im allgemeinen.In Fig. 5, another embodiment of the invention is in section shown. In the figure, 13 denotes the profile iron, 14 the slot windings, 17 Binder and insulation, 28 insulation and 16 a binder for Holding the stand together. This embodiment differs from that in Fig. 1 and 2 embodiments shown only in that the profile iron according to their Assemble to a stand ring have their openings in the direction of the circumference. This embodiment has different constructions than those shown in FIGS the advantage that the profile iron is not filled with laminated cores or in a ring made of magnetic material need to be inserted into a ring made of magnetic Material to form the windings. However, this construction has the disadvantage that the slot windings must be rotated 90 ° after the slot windings have been wrapped. If the windings are not wrapped too tight, this is it can be carried out without difficulty. Although the method of making one Motor with a two-pole and two-phase design has been described, it is clear that the same principle applies to motors with a larger number of poles and a greater or lesser number of phases can be used. The procedure is also not limited to motors, but also applies to electrical machines in general.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von Polsystemen für elektrische Maschinen, die aus einer Anzahl im fertigen Polsystem nebeneinanderliegender und einen Ring bildender Profileisen bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche zu einem Polsystem gehörende und je eine komplette Nut umfassenden Profileisen m einer Wickelvorrichtung mit den Nutenöffnungen nach außen eingespannt werden, daß die Spulen direkt in den Profileisen gewickelt und dann mit den zugehörigen Profileisen aus der Vorrichtung herausgenommen und zu einem Ring zusammengesetzt werden. PATENT CLAIMS: 1. Process for the production of pole systems for electrical machines consisting of a number of adjacent ones in the finished pole system and profile iron forming a ring, characterized in that all Profile iron belonging to a pole system and each comprising a complete groove a winding device are clamped with the groove openings to the outside that the coils are wound directly in the profile iron and then with the associated profile iron can be removed from the device and assembled into a ring. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Profileisen in einen Ring eingepreßt werden und/oder mit einem magnetischen oder unmagnetischen Bindemittel miteinander vergossen werden. 2. Method according to claim 1, characterized in that the profile iron in one Ring are pressed in and / or with a magnetic or non-magnetic binder be potted together. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein auch das eine Lager der Maschine einschließendes Lagerschild gleichzeitig mit den Profileisen vergossen wird. 3. The method according to claim 2, characterized in that that a bearing plate also enclosing one bearing of the machine at the same time is cast with the profile iron. 4. Anordnung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Profileisen aus U-förmig gebogenen Bändern bestehen, die teilweise mit magnetischem Material gefüllt sind. 4. Arrangement for the execution of the procedure according to Claim 1, characterized in that the profile iron consists of U-shaped bent strips exist, which are partially filled with magnetic material. 5. Anordnung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die U-förmigen Profileisen aus zwei magnetischen Bändern bestehen, die an den Kanten eines unmagnetischen Bandes befestigt sind. 5. Arrangement for Execution of the method according to claim 1, characterized in that the U-shaped Profile iron consists of two magnetic strips attached to the edges of a non-magnetic Tape are attached. 6. Anordnung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die U-förmigen Profileisen aus U-förmigen Bändern bestehen und längs des größten Teils ihrer Länge mit längsgehenden Schlitzen versehen sind, die im Steg der U-förmigen Profileisen liegen. 6. Arrangement for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the U-shaped profile iron from U-shaped strips exist and provided with longitudinal slots along most of their length are that lie in the web of the U-shaped profile iron. 7. Anordnung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Profileisen aus an.einanderliegenden gestanzten Blechen bestehen, deren Form dem (Querschnitt der Profileisen entspricht. B. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche durch eine Schicht aus einer isolierenden Gußmasse zusammengehalten sind, die mindestens den Nutenteil der Profileisen, bedeckt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 856 916, 967 387; britische Patentschrift Nr. 756 831; französische Patentschrift Nr. 1 115 068.7. Order for execution of the method according to claim 1, characterized in that the profile iron from an.stopping punched sheets exist, the shape of which corresponds to the (cross-section of the Profile iron corresponds. B. Arrangement according to claim 7, characterized in that the sheets are held together by a layer of insulating casting compound, which covers at least the groove part of the profile iron. Considered publications: German Patent Nos. 856 916, 967 387; British Patent No. 756,831; French patent specification No. 1 115 068.