DE19756575A1 - Elektromotor - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit einem Stator
und einem Rotor, deren Wicklungen magnetfeldführende Teile
des Stators und Rotors umgeben.
Bei Elektromotoren hoher Schutzart ist ein Schutz gegen Ein
dringen von Festkörpern und Flüssigkeit ins Innere des Motors
vorhanden. Dabei stellt die unter Betriebsspannung stehende
in Nuten eingelegte Wicklung aufgrund ihrer Bedeutung für den
Motorbetrieb einen besonderen Schwachpunkt dar, wenn sie mit
Schmutz und/oder Flüssigkeiten in Berührung kommt. Vor allem
bei Elektromotoren ohne vollständig gekapseltes Gehäuse, wie
z. B. Einbaumotoren oder durchzugsbelüfteten Motoren, sind
besondere Maßnahmen gegen Eindringen von Schmutz oder Flüs
sigkeiten in Wicklungsbereiche zu treffen.
Die EN 60 034-5 beschreibt die Kapselung von Motoren mittels
Gehäuse und entsprechenden Dichtungen an diversen Schnitt
stellen, wie z. B. Leitungsabgänge, Wellenabgang, Lager usw. .
Einbaumotoren hingegen zeichnen sich dadurch aus, daß die
Hauptkomponenten dieses Motors, Stator und Rotor, nicht mit
einer derartigen Kapselung umgeben sind.
Bei durchzugsbelüfteten Motoren gelangen mit dem Kühlmedium
Schmutzpartikel oder Feuchtigkeit ins Innere des Motors, so
daß ein Schutz der Wicklung durch ein derartiges Gehäuse auch
hier nicht gewährleistet werden kann.
Bei Wicklungen, die durch ein gekapseltes Gehäuse nicht ge
schützt sind, findet auch das Vergießen der im Blechpaket
eingelegten Wicklung Anwendung. Nachteilig dabei ist, daß an
den Berührungsstellen der Vergußmasse zum Blechpaket oder an
deren Materialien aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnung
und mangelnder Haftung Risse auftreten, durch die z. B.
Feuchtigkeit bis zur Wicklung vordringen kann.
Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen
Motor zu schaffen, der die Wicklung vor Schmutz und Flüssig
keit effektiv schützt, ohne daß ein vollständig gekapseltes
Gehäuse dafür zu verwenden.
Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt dadurch, daß die
Wicklungen in einem schließbaren, elektrisch isolierenden
Tragkörper unterbringbar sind, der die Wicklungen fixiert und
die Wicklungen aufgrund der im Tragkörper vorhandenen Durch
stecköffnungen gegen die magnetführenden Teile und/oder auf
grund der Tragkörper befindlichen Wände gegeneinander und ge
gen das Blechpaket elektrisch isoliert und der Motor nach
folgendem Verfahren hergestellt wird: Die Wicklungen werden
in einen auf nur einer Seite offenen durch ein Gießverfahren
hergestellten Tragkörper aus elektrisch isolierenden Material
gelegt.
Die offene Seite des Tragkörpers wird durch einen Deckel ver
schlossen. Der mit dem Deckel verschlossene Tragkörper wird
auf das Blechpaket geschoben.
Vorteilhaft dabei ist, daß um einen effektiven Schutz gegen
Schmutz, Staub und Flüssigkeit zu erhalten, nicht mehr das
gesamte Gehäuse gekapselt werden muß und somit die Zugäng
lichkeit bei z. B. Wartungsarbeiten verbessert wird.
Durch den Schutz der Wicklungen durch den Tragkörper führt
auch das Eindringen von z. B. Flüssigkeit, über das Blechpa
ket durch Kapillarvorgänge keine Betriebsbeeinträchtigung des
Elektromotors durch dabei ausgelöste Wicklungsschäden herbei.
Durch Einsetzen von Wänden in den Tragkörpern können z. B.
als zu Zahnspulen entartete Bruchlochwicklungen, speziell auf
die Durchstecköffnungen gesetzt werden, ohne daß sich die
einzelnen Zahnspulen elektrisch kontaktieren, und damit zu
Betriebsbeeinträchtigungen führen. Die Durchstecköffnungen
vermeiden hauptsächlich einen Kontakt der Wicklungen zu ma
gnetfeldführenden Teilen, wie z. B. Pole oder dergleichen. In
den Tragkörper einlegbar sind dabei jegliche Arten von Wick
lungen, z. B. Träufelwicklungen oder Formspulen. Für jegliche
Art von Motoren, ob rotatorisch oder Linearmotor, sind derar
tige Tragkörper ausbildbar. Der Tragkörper kann durch die
allgemein bekannten Gießverfahren hergestellt werden; z. B.
Druckguß, Spritzguß etc.
Die Tragkörper können in vorteilhafter Weise für Linearmoto
ren in Quaderform und für Ringmotoren in Ringform ausgeführt
werden. In einer weiteren Ausgestaltung wird der Tragkörper
in mehrere Module unterteilt, so daß z. B. bei einem Linear
motor mehrere Module des Tragkörpers neben und/oder hinter
einander angeordnet sind und so einen Stator und/oder Rotor
bilden.
Bei rotatorischen Motoren sind die Module in Umfangsrichtung
und/oder axialer Richtung anordenbar. Die modulare Ausführung
des Trägerkörpers ermöglicht eine einfache Austauschbarkeit
der Module im Fehlerfall und reduziert die Lagerhaltung.
Ein weiterer Vorteil der Trägerkörper besteht darin, daß
durch Kontaktierung der Wicklungen der Trägerkörper über in
die Tragkörper eingegossene Stecker der Kontakt über Verbin
dungsleitungen zwischen den Tragkörpern entfällt. Damit wird
der Montage- und Wartungsaufwand als auch die Betriebsstill
standszeiten im Fehlerfall gegenüber herkömmlichen Motoren
reduziert. Durch den kompakteren Aufbau des Motors ist gegen
über herkömmlichen Motoren eine verbesserte EMV Störsicher
heit festzustellen. Die Leitungen zur Stromversorgung der
Wicklungen können aber auch als freie Leitungsenden über
Durchgangsdichtungen durch die Wand des Tragkörpers geführt
werden. Die Abdichtung der Stecker erfolgt durch Standard
dichtsysteme, wie z. B. Lippendichtungen.
Der Deckel des Tragkörpers wird nach Einlegen der Wicklung
wasserdicht verschlossen, so daß keinerlei Schmutz, Staub
oder Feuchtigkeit an die Wicklungen gelangt. Vorteilhafter
weise wird der Deckel dabei verklebt oder ultraschallver
schweißt.
Die Erfindung wird anhand eines prinzipiell dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Tragkörper eines Linearmotors,
Fig. 2 eine modulare Zusammenstellung der Tragkörper
eines Linearmotors,
Fig. 3 eine modulare Zusammenstellung der Tragkörper
eines rotatorischen Motors.
Fig. 1 zeigt in einer Explosionsdarstellung einen Abschnitt
eines Blechpaketes 1, eines nicht näher dargestellten Linear
motors mit Kurzstator. In einem Tragkörper 2 aus Kunststoff
sind Stecker 3 mit ihren Steckkontakten 4 eingegossen. Die
Anzahl der in den Tragkörper 2 eingegossenen Stecker und de
ren Steckkontakten 4 richtet sich nach der Anzahl der nicht
dargestellten Wicklungssysteme und der Anzahl der zu ver
schaltetenden, weiteren Tragkörpermodule 5 (gemäß Fig. 2, 3).
Die Wahl des in den Tragkörper 2 eingelegten Wicklungssystems
ist dabei völlig frei. Es können als zu Zahnspulen entartete
Bruchlochwicklungen als auch gesehnte Wicklung etc. einge
setzt werden. Die Höhe 6 des Tragkörpers 2 wird dabei bereits
vorab dem Wicklungssystem angepaßt. Durchstecköffnungen 7 des
Tragkörpers 2 sind an den Stirnseiten 8 konkav ausgebildet,
um somit auch Wärmedehnungen und Toleranzen des Blechpakets 1
auszugleichen. Die konkave Ausbuchtung der Stirnseiten findet
sich im Deckel 9 des Tragkörpers 2 wieder, dessen Anzahl der
Öffnungen 10 der Anzahl der Durchstecköffnungen 7 des Trag
körpers 2 entspricht.
Nach Aufsetzen des Deckels 9 wird dieser an den Stoßstellen
11 mit dem Tragkörper 2 verklebt, ultraschallverschweißt oder
auf andere Art und Weise dicht verschlossen. Durch die nahezu
komplette Verdrahtung und Verschaltung der Wicklungen im
Tragkörper 2 können im Fehlerfall die Austauschaktionen ohne
allzulange Betriebsstillstandszeiten stattfinden.
Fig. 2 zeigt eine mögliche Anordnung von Tragkörpermodulen 5
bei Linearmotoren. Dabei kann durch die Steckkontaktverbin
dung der Tragkörpermodule 5 ein lückenloser und EMV-sicherer
Aufbau eines Stators oder Rotors erreicht werden.
Fig. 3 zeigt eine mögliche Anordnung von Tragkörpermodulen 5
bei rotatorischen Elektromotoren, dabei kann ebenfalls durch
die Steckerkontaktierung der Tragkörpermodule 5 einen lücken
loses und EMV-sicherer Aufbau des Stators oder des Rotors er
reicht werden.
Claims (8)
1. Elektromotor mit einem Stator und einem Rotor, deren Wick
lungen magnetfeldführende Teile (1) des Stators und Rotors
umgeben, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wicklungen in einem dicht erschließbaren, elektrisch
isolierenden Tragkörper (2) unterbringbar sind, der die Wick
lungen fixiert und die Wicklungen aufgrund der im Tragkörper
(2) vorhandenen Durchstecköffnungen (7) gegen die magnetfeld
führenden Teile (1) und/oder aufgrund der im Tragkörper (2)
befindlichen Wände gegeneinander elektrisch isoliert und das
Eindringen von Flüssigkeiten und/oder Stäuben in die Wicklung
verhindert.
2. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Tragkörper (2) für
Linearmotoren in Quaderform und für Ringmotoren in Ringform
ausführbar ist.
3. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Tragkörper (2) in mehrere Module (5) ausführbar ist.
4. Elektromotor nach Anspruch 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Module (5) des Tragkör
pers (2) für Linearmotoren neben und/oder hintereinander an
ordenbar sind und die Module der Ringmotoren in axialer Rich
tung und/oder in Umfangsrichtung anordenbar sind.
5. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Kontaktierung der Wicklungen der Tragkörper über in die Trag
körper eingegossene Stecker (3) erfolgt.
6. Verfahren zur Herstellung eines Elektromotors nach An
spruch 1 gekennzeichnet durch folgende Schritte:
sDie Wicklungen werden in einen offenen durch ein Gießverfah ren hergestellten Tragkörper (2) aus elektrisch isolierendem Material gelegt.
Der Tragkörper (2) wird durch einen Deckel (9) verschlossen. Der mit dem Deckel (9) verschlossene Tragkörper (2) wird auf das Blechpaket (1) geschoben.
sDie Wicklungen werden in einen offenen durch ein Gießverfah ren hergestellten Tragkörper (2) aus elektrisch isolierendem Material gelegt.
Der Tragkörper (2) wird durch einen Deckel (9) verschlossen. Der mit dem Deckel (9) verschlossene Tragkörper (2) wird auf das Blechpaket (1) geschoben.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Deckel (9) des Tragkör
pers (2) wasserdicht verschlossen wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Deckel (9) des Tragkör
pers (2) verklebt oder ultraschallverschweißt wird.
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---|---|---|---|
DE1997156575 DE19756575B4 (de) | 1997-12-18 | 1997-12-18 | Elektromotor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997156575 DE19756575B4 (de) | 1997-12-18 | 1997-12-18 | Elektromotor |
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DE19756575B4 DE19756575B4 (de) | 2009-08-13 |
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Family Applications (1)
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DE1997156575 Expired - Fee Related DE19756575B4 (de) | 1997-12-18 | 1997-12-18 | Elektromotor |
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Country | Link |
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DE (1) | DE19756575B4 (de) |
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