DE2360820A1 - Stator fuer elektromotoren - Google Patents
Stator fuer elektromotorenInfo
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Description
Patentanwälte Dipl.-Ing« V. Beyer Dipl.-Wirtseh.-Ing. B. Jochem
6 Frankfurt am Main : Staufenstraße
Aktiebolaget
Svenska Kullagerfabriken
S-415 50 Göteborg"
Schweden
Schweden
Stator für Elektromotoren
Die Erfindung betrifft aus paketierten Blechen bestehende Statoren für Elektromotoren, insbesondere solche mit getrennt
bewickelten Polen und einem verbindenden Joch zwischen den Polen für den magnetischen Fluß'. Die Erfindung betrifft
außerdem ein Verfahren zur Herstellung derartiger Statoren.
Eine große Zahl unterschiedlicher Motortypen, z.B. Kommutätormotoren
und Spaltpolmotoren, sind mit Statoren der vorstehend bezeichneten Art ausgerüstet. Diese Motoren sind normalerweise
für hohe Drehzahlen, bestimmt, haben kleine oder mittlere Leistungen und werden z.B.. für Gebläse, Lüfter, Staubsauger
und ähnliche Anwendungen gebraucht. Die bekannten Motoren haben
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jedoch- einige schwerwiegende Nachteile. Sie sind insbesondere
verhältnismässig groß und schwer. Dies ist zum Teil auf das bei einigen Motortypen notwendige Kollektorsystem zurückzuführen,
zum Teil aber auch.auf die-massive Ausführung der beiden
Pole. Die Statoren haben mechanisch schwache Sektoren, welche eine genaue Zentrierung des Rotors verhindern und beträchtliche
Luftspalte bedingen, worunter der Wirkungsgrad leidet. Infolge des schlechten Wirkungsgrads entstehen große
Wärmeverluste, welche wiederum den Bau größerer Einheiten verhindern. Die Wicklungen sind sehr kompakt und zum größten Teil
von den Massen der Statorblechpakete umgeben, so daß sie nur eine verhältnismässig kleine Oberfläche haben, über die Wärme
abstrahlen kann. Die paketierten Statorbleche bilden einen Winkel von 90° mit der Hauptachse des Rotors. Die Blechschnitte
haben eine komplizierte Farm, wodurch mit' Notwendigkeit ein beträchtlicher
Materialabfall und eine teure Paketierung der Bleche in Kauf genommen werden müssen.
Ein typisches Beispiel für die bekannte Motorenbauart ist der in Figur 1 dargestellte zweipolige Kommutatormotor. Die Zeichnung
zeigt ihn in einer Stirnansicht und einem Teilquerschnitt.
Seine beiden ausgeprägten Pole 1 und 2 werden durch Jochteile 3 und 4 verbunden. Die beiden Pole sind von Wicklungen 5 bzw.
6 umgeben. Der durch die Wicklungen fliessende Strom erzeugt einen magnetischen Fluß 7» welcher vom Pol 1 durch den Rotor
8 zum Pol 2 verläuft. Der magnetische Kreis wird durch den Eüekfluß in den beiden Jochteilen 3 und 4 geschlossen. Ihr
Querschnitt muß entsprechend dimensioniert sein, um den gesamten magnetischen Fluß aufnehmen zu können. Es ist eine bestimmte
Polbreite erforderlich, wie in Figur 1 mit 9 angedeutet, um den Motor laufen zu lassen. Diese Breite verleiht dem Pol
eine Querschnittsfläche, welche ein Mehrfaches des Querschnitts
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der Jocliteile 3 "und 4 darstellt. Dementsprechend ist auch die
Flußdichte in den Polen wesentlich geringer als in den Jochteilen, und bestimmte Teile des ausgeprägten Pole, z.B. der
mit 10 bezeichnete Bereich, haben nur einen sehr geringen oder eventuell sogar überhaupt keinen magnetischen Fluß. Die Motoren
der hier besprochenen Art' haben immer verhältnismässig große
Kernverluste. Außerdem besteht kaum die Möglichkeit der Kühlung, da die Wicklungen fast vollständig von der Masse an Eisen der
Joche und Pole umschlossen sind. Dies und die Kernverluste sind ernste.Probleme im Hinblick auf.die' Kühlung derartiger Motoren.
Um die geschilderten Schwierigkeiten zu überwinden, ist bereits vorgeschlagen worden, die Statorbleche gebündelt in
Längsrichtung des Statorblechpakets anzuordnen und die ΕηΛβη
der Bleche nach einwärts zur Statorbohrung hin zu biegen (US-PS 2 449 021 und 3 591 819). Da in diesem .Fall der durch
die Statorbohrung verlaufende magnetische Fluß gänzlich durch die relative Lage der Kanten der Bleche im Blechpaket bestimmt wird, traten aber nun an die Stelle der früheren
Schwierigkeiten ernste Probleme im Zusammenhang mit dem Ausrichtung der Endkanten der Statorbleche. Eine Möglichkeit,
diese Probleme zu lösen, bestand darin, den äussersten Bereich der Kanten so zu biegen, daß er einen Winkel von 90
mit den Hauptebenen der Bleche bildete, und die äusseren Enden der Bleche aneinander stoßen zu lassen. Eine andere
Lösung bestand darin, spezielle Halterungen an den Kanten der.Bleche zu befestigen, um deren relative Stellung zu r
sichern. Beide vorgeschlagenen Lösungen führen zu einer ungenauen, im Querschnitt kreisrunden Statorbohrung, und* es '
hat sich als unmöglich erwiesen, diese Bohrung durch Drehen oder ein ähnliches Bearbeitungsverfahren spanabhebend genau
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zu bearbeiten. Abgesehen von der Ungenauigkeit der Form der
Statorbohrung ist auch die Herstellung derartiger Vorrichtungen teuer. Eine Möglichkeit, die Kosten zu verringern wurde darin
gesehen, die Statorbleche zu teilen und zu Blechpaketen zusammenzufassen, die ineinander geschoben werden können. Solch eine Anordnung
bringt jedoch starke Verluste mit sich, da der magnetische Fluß einen Luftspalt zu überwinden hat.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend geschilderten
Nachteile zu vermeiden und einen Stator zu schaffen, welcher sich einfach und billig herstellen lässt, trotzdem aber
eine sehr genaue Bohrung für die Aufnahme des Rotors hat.
Vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Stator gelöst,
bei welchem die Bleche parallel zur Statorachse angeordnet sind und ihre axial verlaufenden Endkanten zur Statorbohrung
hin, einen Nord- und einen Südpol einschliessend, umgebogen und durch Einbettung in eine gegossene Masse in einer einer bestimmten
Verteilung des magnetischen Flusses entsprechenden, aufgefächerten Lage gehalten sind.
Der erfindungsgemäße Stator kann entweder so konstruiert werden, daß seine Wicklungen um die umgebogenen Kantenbereiche der
Bleche gewickelt sind oder auch so, daß die Wicklungen auf den Jochteilen sitzen.
Ein besonders großer Vorteil wird im letzteren Fall erzielt, wenn die Wicklungen im wesentlichen von der Gußmasse 'frei
sind, und ein offener Lustspalt zwischen den Joch-": teilen und dem Rotor besteht. Man erhält dann eine sehr wirksame
Kühlung der Statorwicklungen. Diese haben eine innere und eine äussere wärmeabstrahlende Oberfläche, wobei gleich-
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zeitig auch noch, durch natürliche oder erzwungene Konvektion
gekühlt werden kann. Die Möglichkeit, die Kühlkapazität des Stators durch diese große kühlenden Oberflächen zu erhöhen,
trägt insgesamt zu einem kühleren Motor bei, was wiederum den Wirkungsgrad und die Motorleistung verbessert. Die Wicklungen
lassen sich·in einfacher Weise mechanisch aufbringen. Motoren mit erfindungsgemässen Statoren haben beträchtlich kleinere
Baumaße als entsprechende, herkömmlich konstruierte Motoren, da der metallische Teil der Pole bei der erfindungsgemäßen
Ausführung denselben für den magnetischen Fluß zur Verfügung stehenden Querschnitt hat wie die Jochteile und alle überflüssigen
Eisenmassen eliminiert sind. Auch die Masse an Kupfer kann beträchtlich verringert werden, nämlich bis auf
ein Drittel der der herkömmlichen Motoren gleicher Leistung.
Der Materialabfall beim Stanzen der Statorenbleche kann fast auf Null verringert werden, da sich die Bleche -in Form von '
Rechtecken oder Parallelogrammen stanzen lassen. Die Herstellungskosten verringern' sich entsprechend. Es können auch
bei demselben Stator Bleche unterschiedlicher Dicke Verwendung finden um den Magnetflußwiderstand in bestimmter
Weise einzustellen.
Es ist einfach, den Einsatz zusätzlicher Induktionsringe vorzusehen,
wodurch ein sogenannter Spaltpol gebildet wird. Hier, für steht der Raum zwischen den an den Enden aufgefächerten
Statorblechen zur Verfugung. Die dort zusätzlich eingefügten Bleche haben in sich kurzgeschlossene Stromkreise. Die ungleichmässig
gebogenen Bleche haben unterschiedliche "Längen. Wie oben erwähnt, kann diese Ungleichmässigkeit durch unterschiedliche
Blechdicken ausgeglichen werden, um einen gleich-
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massigen Magnetflußwiderstand zu erhalten.
Da die Statorbleche ohne Abfall hergestellt werden, ist es vorteilhaft,
Metallblechqualitäten zu verwenden, die eine ausgerichtete Magnetflußcharakteristik haben, ohne dadurch die Gesamtkosten
wesentlich zu erhöhen.
Als Gußmasse kann ein durch Wärme härtbares Harz oder dergleichen
benutzt- werden. Um eine gute Verteilung des magnetischen
Flusses zu erhalten, kann die Gußmasse vorteilhafterweise magnetisch leitend sein.
Die Statoren gemäß der Erfindung werden so hergestellt, daß die zuvor gebogenen Bleche mit den Wicklungen in eine Form
eingesetzt werden, daraufhin ein innerer,' .zentraler Dorn eingeführt wird und schließlich eine "Gußmasse in die verbliebenen
Hohlräume der Form eingefüllt und zum Verhärten gebracht wird.
Indem die Kanten der Statorbleche zunächst beim Einsetzen in
die Form mit Bezug auf die Statorbohrung so angeordnet werden, daß sie einen kleineren Bohrungsdurehmesser begrenzen als der
Durchmesser des Dorns vor dessen Einführung, wird erreicht, daß beim Einführen des Dorns in den Hohlraum die Blechkanten
nach aussen gedrückt werden und dabei am Dorn anliegen.
Infolge dieser nachgiebigen, selbstätigen Einstellung_der
Statorbleche gegenüber dem zentralen Dorn und eventuell einer zusätzlichen elektrischen Orientierung des Blechabstands
usw. wird ein Stator mit extrem kleinen Toleranzen für die Statorbohrung erhalten. Dadurch werden die Verhältnisse
am Luftspalt zwischen Rotor und Stator verbessert,
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so daß kleinere Luftspalte für die Motoren akzeptiert werden
können. Dies führt zu einer ganz wesentlichen Verbesserung des Wirkungsgrads und der Leistung.
Die äussere Oberfläche des zentralen Dornst der für die Herstellung
der erfindungsgemässen Statoren verwendet wird, kann mit Nuten oder Rippen zur Führung der Blechkanten versehen
sein. ' "
Wenn die Wicklungen auf den Jochteilen der Statorbleche sitzen,
ist es wesentlich, daß der Dorn während des Gießvorgangs gegen diese gedruckt wird, damit nicht die Gußmasse in die Wicklungen
eindringt.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen;
Figur 1: Stirnansicht und Querschnitt eines Elektromotors in
herkömmlicher Ausführung,
Figur" 2: in einer Ansicht entsprechend Figur 1 einen Motor "gemäß der Erfindung,
Figur 3: einen Querschnitt durch einen Teil des, Stators des
Elektromotors nach Figur 2 während der Herstellung . in' einer Form, ,
Eigur 4-: einen Teil der Enden von Statorblechen in Anlage an
^ einen zentralen Kern oder Dorn, während der Zwischenraum
zwischen den Blechen mit einer Gußmasse ausgefüllt wird, - . " ■
Figur 6: eine Figur 3 entsprechende Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispi-els,
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Figur 7 : nochmals weitere Ausführungsbeispiele ähnlich Fi-
mia ' gur 3 mit jeweils besonderen Maßnahmen zur Beeinflussung
der Verteilung des magnetischen Flusses.
Figur 9 ' eine Detailansicht der Endkante eines Statorblechs,
wobei 'der magnetische Fluß durch Pfeile angedeutet ist,
Figur 10a : Ansichten der Endkanten der Statorbleche in der
^111 Statorbohrung bei verschiedenen Ausführungen,
^111 Statorbohrung bei verschiedenen Ausführungen,
Figur 11 : Stirnansicht und Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels
,
Figur 12a : eine Gegenüberstellung eines herkömmlichen Motors 1111 und eines Motors gemäß der Erfindung mit gleichen
Leistungsdaten.
Der in Figur 2 dargestellte Elektromotor gemäß der Erfindung hat zwei ausgeprägte Pole, die mit Klammern 11 und 12 bezeichnet
und untereinander durch ein Joch 13» 14- verbunden
sind, so daß ein geschlossener magnetischer Fluß erzeugt wird, wenn Spulen 15 und 16 mit Strom versorgt werden. Das Joch besteht aus zwei Teilen 13i 14-, die jeweils durch ein zusammengepresstes Paket Statorbleche 17 gebildet sind. Die aneinanderliegenden Oberflächen der Bleche liegen in Achsparallelen
Ebenen mit Bezug auf die Hauptachse des Motors. Die Jochteile 13 und 14 reichen bis in die Pole 11 und 12, indem die Enden der Bleche 17, ohne daß die Bleche unterbrochen sind, umgebogen und aufgefächert sind, so daß sie jeweils der vorgestellten idealen Magnetflußkurve 18-24 folgen, die sich im
Beispielsfall nach Figur 2 in den ausgeprägten Pol 11 fortsetzt.
sind, so daß ein geschlossener magnetischer Fluß erzeugt wird, wenn Spulen 15 und 16 mit Strom versorgt werden. Das Joch besteht aus zwei Teilen 13i 14-, die jeweils durch ein zusammengepresstes Paket Statorbleche 17 gebildet sind. Die aneinanderliegenden Oberflächen der Bleche liegen in Achsparallelen
Ebenen mit Bezug auf die Hauptachse des Motors. Die Jochteile 13 und 14 reichen bis in die Pole 11 und 12, indem die Enden der Bleche 17, ohne daß die Bleche unterbrochen sind, umgebogen und aufgefächert sind, so daß sie jeweils der vorgestellten idealen Magnetflußkurve 18-24 folgen, die sich im
Beispielsfall nach Figur 2 in den ausgeprägten Pol 11 fortsetzt.
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Der Zwischenraum! 25 zwischen den entsprechend Magnetflußkurven
geformten Blechen ist mit einer Kunststoffmischung ausgefüllt,
durch welche die Bleche in ihrer· gegenseitigen Lage gehalten werden und welche dem Pol 11 eine solche Breite gibt, daß für
einen Rotor 27 die bestmögliche Magnetflußverteilung·26 erhalten
wird.
Figur 3 zeigt einen Teilschnitt durch ein Jochteil 30, einen
Polteil 31, eine Wicklung 32 "und ein Kunststoff-Formwerkzeug,
bestehend aus- eine.r äusseren Form 33 und einem zentralen Kern oder Dorn 34-. Das Jochteil 30 besteht im vorliegenden Fall
aus sieben Blechen 35· Diese sind so gebogen, daß sie gedachten idealen Magnetflußlinien folgen, welche sich auffächern und
durch den ausgeprägten Pol 31 verlaufen. Nachdem das Paket Statorbleche und die Wicklung 32 in die äussere Form eingesetzt
worden sind, liegen die Endkanten 36 der Bleche etwa
auf einem Kreisumfang mit einem Durchmesser D^, welcher etwas
kleiner ist als der gewünschte Durchmesser D~ der Statorbohrung.
Indem jedoch dann der zentrale Dorn 32 eingeführt wird,
dessen Durchmesser D£ beträgt, werden die Endkanten 36 der
Bleche radial nach außen auf den Durchmesser D£ gedrückt. In
dieser Lage werden die Bleche dann durch die erhärtende
Kunststoff-Gußmasse 37 gehalten. Das Auswärtsbiegen der dünnen Bleche gewährleistet metallischen Kontakt mit dem Dorn 34, wodurch
eine sehr enge Toleranz für die Statorbohrung mit einfachen
Mitteln erzielt werden kann. - ■ ■.
Eine wesentliche Forderung bei elektrischen Motoren b.esteht
darin, daß der Luftspalt zwischen Stator und Rotor konstant sein muß. Dieser Luftspalt wird bestimmt durch die Genauigkeit
der gegenüberliegenden Umfangsflachen des Rotors und
des Stators und durch die Lagerung des Rotors. Ein herkömmlicher
Rotor lässt sich verhältnismässig einfach, z.B. durch
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Drehen, mit sehr genauer zylindrischer Oberfläche herstellen.
Die Herstellung der Statorbohrung macht jedoch bei Statoren mit an der Statorbohrung endenden Blechen Schwierigkeiten.
Ein Drehmeißel würde z.B. mit Unterbrechungen auf die Blechkanten stoßen und außerdem wegen solcher Füllmassen, wie z.B.
Kiesel oder Glas in der Kunststoffmischung abstumpfen. Die äussere Form des Stators eignet sich auch nicht gut zum Spannen
in einer Drehmaschine, so daß diese Bearbeitung äusserst teuer wäre.
Eine weitere an einen Stator zu stellende Forderung ist die, daß
sich die Richtung des magnetischen. Flusses nicht ändert, und hierfür
ist eine gute Bindung zwischen den Blechen und dem Kunststoff
erforderlich. Der Abstand zwischen den einzelnen Blechen sollte nach Möglichkeit nur mittels des Kunststoffs gesichert werden.
Falls gewünscht, muß sich eine sinusförmige Magnetflußverteilung herstellen lassen.
Alle diese Forderungen werden bei der Ausführung gemäß der Erfindung,
wie sie vorstehend und nachfolgend im Zusammenhang mit Figur 4 und 5 beschrieben ist, erfüllt. In Figur 4 sind Bleche
40 in einer Kunststoffmasse 41 eingebettet, und· die mit 42 bezeichneten
Blechkanten, welche mittels eines zentralen Dorns nach aussen gedrückt werden, liegen sehr genau auf einem bestimmten
Kreisumfang. Die benutzten Kunststoffmassen haben die
Tendenz zu schrumpfen, so daß eine wellenförmige Begrenzungslinie 43 zwischen den Blechen 40 erscheint. Dadurch wird ein an
dieser Stelle durchaus erwünschter größerer Luftspalt.erhalten und gleichzeitig gewährleistet, daß, auch wenn der Motor warmläuft,
der Kunststoff nicht zwischen den Blechkanten in die Statorbohrung hineinragt.
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Figur 5 zeigt eine weitere Möglichkeit, die dort mit 51 bezeichneten
Bleche zu führen. Der zentrale Dorn kann mit Nuten 52 versehen sein», gegen die die Blechkanten drücken. Auch
hier liegen die Blechkanten am Ende auf einem sehr genauen Kreis-jiafang. Der gegossene Kunststoff tritt im Vergleich zu
Figur 4- gegenüber den.Blechkanten noch weiter zurück.
Eine spanende Bearbeitung der Statorbohrung ist bei einem derartigen
Aufbau des Stators praktisch nicht möglich, wie sich klar aus Figur 4- und--5 ergibt. Durch die beschriebene Art der
Herstellung ist jedoch jede spanabhebende Bearbeitung entbehrlich, da die Blechkanten von vornherein sehr genau auf dem gewünschten
Umfang festgelegt werden. Statt den Dorn, wie gemäß Figur. 5, mit Nuten zu versehen, besteht.auch die Möglichkeit,
Rippen auf einem im übrigen glatt zylindrischen Dorn anzubringen, und dann die Bleche an den zylindrischen Flächen zur
Anlage kommen zu lassen.
Figur 6 zeigt einen Stator, bei dem die Wicklungen auf den Jochteilen sitzen. Ein zentraler Dorn 61 drückt in diesem
Fall gegen die Wicklungen 62, und während die Enden der Bleche nach auswärts gebogen werden, ergibt sich im Jochteil
63 eine Spannung, welche ebenfalls dazu beiträgt, die
Wicklungen gegen den Dorn zu pressen. Bei dieser Ausführung
ist das Eindringen der flüssigen Gußmasse von den aufzufüllenden Hohlräumen 64- aus in die Wicklung erschwert oder
sogar unmöglich gemacht. Außerdem könnte natürlich -auch eine
Art Dichtungsvorrichtung an der Wicklung angeordnet sein. Auf die beschriebene Weise erhält man freiliegende Wicklungen, die
sowohl auf der Außenseite als auch auf der zum Eotor gewendeten Seite wirksam gekühlt werden können. Zwischen dem Eotor und den
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Wicklungen bleibt ein verhältnismässig großer Luftraum frei.
Dieses Merkmal hat große Bedeutung für den Wirkungsgrad und die Leistungsfähigkeit des Motors.
Figur 7 zeigt im Schnitt ein Jochteil 70 und einen ausgeprägten
Pol 71ϊ welcher von einer Wicklung 72 umgeben ist.
Das Jochteil 70 wird, wie oben im Zusammenhang mit Figur 3 beschrieben, durch paketierte Bleche · 73 gebildet. Die
Enden der Bleche sind jedoch bei dieser Ausführung im ausgeprägten Pol in der Weise ausgerichtet, daß an der äusseren
Flanke 74- des Pols eine größere Flußdichte errreicht wird,
während im mittleren Bereich 75 cles Pols die Flußdichte geringer
ist. Wenn aus irgendeinem Grund im mittleren Bereich des Pols ein konzentrierter Magnetfluß gewünscht wird, können
die Bleche auch, wie bei 76 gestrichelt angedeutet, gebogen
werden.
Ein verhältnismässig einfacher Weg, den magnetischen Fluß in gewünschter Weise zu beeinflussen, besteht darin, Bleche unterschiedlicher
Dicke 77 zu verwenden. Eine kontinuierliche Verringerung der Blechdicke 77 von der Mitte des Pols zu den
Flanken hin ist z.B. geeignet, die größere Länge der im mittleren Polbereich.endenden Bleche im Vergleich zu den an den Flanken
des Pols endenden Blechen zu kompensieren.
Die Endkanten der Bleche, welche der Statorbohrung axial folgen, können auch einen schwach schraubenförmigen Verlauf haben, indem
sie z.B. entsprechend schräg geschnitten werden, oder·· sie können
aufgespalten und aufgebogen werden, um eine bestimmte Veränderung des magnetischen Flusses zu erhalten.
Figur 8 zeigt einen Teilschnitt durch einen gewöhnlich als Spaltpolmotor bezeichneten Motor. Dieser hat ein Jochteil 80
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und einen ausgeprägten Pol 81, die beide durch Bleche 82 gebildet
sind, welche in der im Zusammenhang mit Figur 2 bis 4-beschriebenen Art und Weise paketieft '" sind» Eine Induktionsspule
83 ist zwischen die Polflanke bildenden Bleche 84 und 8$
eingesetzt, um den Motor ein bestimmtes Anlaßdrehmoment zu geben. In einem besonders gebogenen Blech 88 wird ein geschlossener,
kleinerer Magnetfluß .87 erhalten, während der mit 86 bezeichnete magnetische Hauptfluß durch die Induktionsspule 83 verläuft.
Figur.9 zeigt in starker Vergrösserung das in Kunststoff eingebettete
Ende eines Blechs 90. Vor der Einführung eines zentralen Kerns oder Dorns in die Gießform, nimmt, wie bei 91 gestrichelt
angedeutet, die Blechkante eine auf einem Kreisumfang mit dem
Durchmesser D- liegende Stellung ein«. Nach dem Gießen befindet
sich die Blechkante aber auf dem Durchmesser Dpo Die Abweichung
von diesem Maß kann extrem klein gehalten'werden, um den mit
q,,, bezeichneten Luftspalt zwischen einem Sotor mit dem Durchmesser
D-, und dem Durchmesser Dp der Statörbohrung elektrisch
optimal zu machen«, Die Luft spalt Verluste können auf diese Weise
im Vergleich su den normalerweise auftretenden Verlusten bei her-r
köMalichen Motoren klein gehalten werden. Zum Vergleich ist der
normale Luftspalt q~ im selben Maßstab in der Zeichnung eingetragen«.
Der magnetische Fluß ist mit 92 bezeichnete Es ergibt
sich eine tangentiale Verteilung des magnetischen Flusses, wenn das Blech 90 zu irgendeiner stufenförmig ausgebildeten Endkante
aufgeschnitten und aufgebogen wird»
Figur 10a und 10b zeigen die Anordnung der Endkanten„der Bleche,
von der Statorbohrung aus gesehen., Gemäß Figur 10a.verlaufen
die Endkanten 101 geradlinig, aber mit schraubenförmiger Steigung* Die Bleche sind in eine Kunststoffmischung 102 eingebettet.
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IM eine Verteilung des magnetischen Flusses zu erhalten,
können die Endkanten auch, wie gemäß Figur 10b, mehrfach aufgeschlitzt und ausgebogen sein, so daß stufenförmige
Absätze 103 erhalten werden.
Figur 11 zeigt in Stirnansieht und Querselinitt eine weitere
Ausführung eines Motors gemäß der Erfindung, ähnlieh Figur
2. Bei der letzteren waren die ausgeprägten Pole von zwei Spulen umgeben. Diese Spulen sind gemäß Figur 11 ersetzt
worden durch Spulen 110 und 111, die auf den mit 112 und
113 bezeichneten Jochteilen des Motors angeordnet sind. Diese Anordnung bietet große Vorteile, da dieselbe Anzahl
Ampere-Windungen wie gemäß Figur 2 eine beträchtlich vergrösserte Wärmeabstrahlung haben«, Bie Spulen sind dünn' und
haben große kühlende Oberflächen 114- und .115 sowohl auf der Außenseite als aueh xm.sh einwärts zu dem durch, den Eotor erzeugten"
Luftstrom hiru Die Wicklungsköpfe der.Spulen können
minimal sein^ so da£ der Motor- kleinere Gesamtmaße erhält.
Diese Anordnung ist möglich, weil der dureii .die Spulen bereits
innerhalb derselben erzeugte magnetische Fluß auf die
einzelnen Bleche 116 aufgeteilt wird-, tveleiie ihn unmittelbar
und unabhängig, ironeinaiider in einer gewünschten Verteilung
bis zur Statorbohrung am ausgeprägten Pol leiten»
Figur 12a und 12b zeigen einerseits einen herkömmlichen Motor
121 und andererseits einen Motor 122 gleicher Leistung, jedoch in der kompakten Ausführung nach Figur- 11» Die-Gegenüberstellung
zeigt klar den Vorteil: durch äussere Verkleinerung«,
Pat ent aiisp
Claims (1)
- Pat ent anspriiclie1.j Aus paketierten Blecken bestehender Stator für Elektromotoren, dadurch. gekennzeichnet,, daß die Bleche (17, 35, 40, 51, 73, 82, 90, 101, 116 ) parallel zur Statorachse angeordnet sind und ihre axial verlaufenden Endkanten zur -Statorbohrung hin, einen Nord- und einen Südpol umschliessend,,umgebogen und durch Einbettung in eine gegossene Masse (37 s 41? 53? 102) in einer einer bestimmten Verteilung des magnetischen Plusses (18-24-, 86, 92) entsprechenden aufgefächerten Lage gehalten sind.2* Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennze i c hn e t, daß die gegossene Masse (57? 4-1, 53? 102) magnetisch leitend ist.ο Stator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Statorwicklungen (15?. 32-, 72) die zur' Statorbohrung hin umgebogenen Enden der Bleche umgeben»4„ Stator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Statorx-ri-cklungen (62, 110, 111) auf den die Jochteile (63, 112, 113) des Stators bildenden Bereichen der Bleche angeordnet sind.ο Stator nach Anspruch 4-, dadurch g e k. _e_ η η ζ e i ch η et, daß die Wicklungen (62, 110, 111). im wesentlichen frei von Gußmasse sind.SKF 8538 HG/4.12.1973409828/06896. Stator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Jochteilen (13, 14; -112, 113) des Stators und dem Rotor (27) ein freier Luftraum bestellt.7. Stator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Statorbleche unterschiedliche Dicke haben.8. Stator nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Verwendung bei einem Spaltpolmotor, dadurch gekennzeichnet, daß eine besondere Induktionswicklung (83) zwischen und um ein oder mehrere Blechenden (84) herum angeordnet ist.9. Statorbohrung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,, daß die Endkanten der -^leche (101) in der Statorbohrung eine schraubenförmige Steigung haben.10. Stator nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Bleche (103) an der Statorbohrung eingeschlitzt und stufenförmig aufgebogen sind.11. Verfahren zur Herstellung eines Stators nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche vorgebogen und zusammen mit.den Wicklungen und einem zentralen Dorn (34-, 61) in eine.. Gießform (33) eingesetzt werden, welche danach mit einer zur Härtung gebrachten Gußmasse ausgegossen wird.SKB1 8538 HG/4.12.1973409828/068912. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Endkanten der Bleche vor der Einführung des zentralen Dorns in die Form auf einem - Kreisumfang liegen, dessen Durchmesser-größer ist als der der Statorbohrung und dann durch den Dorn auf den Umfang der Statorbohrung nach aussen gedrückt werden.13· Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekenn ζ ei chnet, daß der Dorn auf seiner Umfangsflache mit Nuten (52) oder Sippen zur Führung der Blechkanten ausgebildet ist. . "Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennz eichnet, daß der Dorn auch gegen die Jochteile (63) drückt.SKF 8538 HG/4.12.1973409828/0689
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