DE3907516A1 - Statorblechpaket fuer einen elektromotor und verfahren zum herstellen eines stators - Google Patents
Statorblechpaket fuer einen elektromotor und verfahren zum herstellen eines statorsInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Statorblechpaket für
einen Elektromotor mit Statorwicklungen, bei dem die das
Paket bildenden Statorbleche einen äußeren, im
wesentlichen kreisringförmigen Rand aufweisen, von dem aus
Pole bildende Stege nach innen gerichtet sind, die an
ihren radial inneren Enden Polschuhe tragen, wobei die
Polschuhe, die Pole und der Rand Wickelräume für die
Statorwicklungen begrenzen. Die Erfindung bezieht sich auf
ein Verfahren zum Herstellen eines Stators aus
einzelnen Statorblechen für einen Elektromotor mit
Statorwicklungen, bei dem Statorbleche ausgestanzt werden,
die einen im wesentlichen kreisringförmigen Rand und von
dort radial nach innen ragende, auf ihren radial inneren
Enden Polschuhe tragende Stege aufweisen, wonach eine
gewünschte Anzahl von Statorblechen zu einem
Statorblechpaket zusammengefaßt werden und die Wicklungen
um die Stege gelegt werden.
Elektromotoren, bei denen der Stator auf die obengenannte
Weise hergestellt wird, sind aus der Praxis bekannt. Der
Aufbau des Stators aus einzelnen Blechen führt zu
günstigen magnetischen Eigenschaften des Stators, mit dem
über die Statorwicklungen ein den Läufer antreibendes
wanderndes Magnetfeld erzeugt wird. Allerdings ist das
Anbringen der Statorwicklungen verhältnismäßig schwierig,
insbesondere dann, wenn der Elektromotor eine
verhältnismäßig große axiale Länge aufweisen soll. Die
Wicklungen müssen dann nämlich von Innen her zwischen den
seitlichen Enden der Polschuhe hindurch um die Stege
gelegt werden. Dies ist zum einen recht aufwendig, zum
anderen ist es schwierig, einen hohen Füllgrad in den
Wickelräumen zu erreichen, was zwangsläufig eine größere
Bauform der Motoren bedingt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein
Statorblechpaket und ein Verfahren zum Herstellen eines
Stators der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß
die Statorwicklungen auf einfache Weise und bei einem
hohen Füllgrad in die Wickelräume des Stators eingebracht
werden können.
Die Aufgabe wird für das Statorblechpaket dadurch gelöst,
daß die seitlichen Enden benachbarter Polschuhe über mit
dem Blech einstückig ausgebildete Verbindungsstege
miteinander verbunden sind, und daß der im wesentlichen
kreisringförmige Rand der Statorbleche im Bereich der
radial äußeren Enden der Stege vom übrigen Blech
abgetrennt ist.
Diese Lösung hat den Vorteil, daß die Wickelräume bei
abgenommenem Rand der Statorbleche von außen frei
zugänglich sind, so daß die Statorwicklungen von außen
eingebracht werden können. Das ist nicht nur sehr viel
einfacher, sondern ermöglicht auch einen höheren Füllgrad
in den Wickelräumen, da sich die Wickelräume radial
nach innen verjüngen und daher außen, von wo aus die
Wicklungen in die Wickelräume eingelegt werden, stets
genügend Platz zur Verfügung steht. Aber auch das
Fertigstellen des Stators ist sehr einfach, da die Ränder
der Statorbleche nach dem Bewickeln lediglich von außen
über die äußeren Enden der Stege aufgeschoben werden
brauchen, wonach der bewickelte Stator fertig ist. Es mag
zwar zunächst ungünstig erscheinen, daß die seitlichen
Enden der benachbarten Polschuhe verbunden sind, da
hierdurch eine Schwächung der Luftspaltinduktion zu
erwarten ist, obgleich diese Schwächung durch eine
entsprechend kleine Dimensionierung der Verbindungsstege
gering gehalten werden kann. Von Vorteil ist die
Verbindung der Polschuhe jedoch auch deswegen, weil sie
eine Verringerung des Rastmomentes zur Folge hat und somit
dem Elektromotor zu einem ruhigeren Lauf verhilft.
Bezüglich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß beim Ausstanzen der Statorbleche der
im wesentlichen kreisringförmige Rand abgetrennt wird,
wobei mit den seitlichen Enden der Polschuhe verbundene
und mit dem jeweiligen Statorblech einstückige
Verbindungsstege ausgestanzt werden, so daß die
zusammengefaßten Ränder der Statorbleche eine Hülse
bilden, während die zusammengefaßten, über die Polschuhe
und Verbindungsstege miteinander verbundenen Stege radial
nach außen offene Wickelräume begrenzen, in welche die
Statorwicklungen von außen eingebracht werden, wonach die
Hülse zum Verschließen der Wickelräume über die äußeren
Enden der Stege aufgeschoben wird.
Mit diesem Verfahren läßt sich der bereits oben
beschriebene Stator in besonders vorteilhafter Weise
herstellen. Das Ausstanzen der nunmehr zweiteiligen
Statorbleche erfordert keinen größeren Aufwand als das
Ausstanzen üblicher Statorbleche. Da die Statorbleche zu
einem Statorblechpaket zusammengefaßt sind, lassen sich
die äußeren Ränder der Statorbleche wie eine Rohrhülse
nach dem Bewickeln des Stators auf die Enden der Stege
aufschieben.
Um die Schwächung der Luftspaltinduktion gering zu halten,
sollte die Breite der Verbindungsstege in bevorzugter
Weise kleiner sein als die Breite der seitlichen Enden der
Polschuhe. Dabei können die seitlichen Enden der Polschuhe
kontinuierlich in die Verbindungsstege auslaufen.
Es ist in diesem Zusammenhang günstig, wenn die
Statorbleche aus Blechpaketen ausgestanzt werden, man
spricht auch von Stanzpaketieren, da dann mehrere
Statorbleche so miteinander verbunden sind, daß die
Verbindungsstege und die angrenzenden Polschuhe ein Rohr
bilden, das dem Statorblechpaket auch dann eine
ausreichende Steifigkeit verleiht, wenn die Breite der
Verbindungsstege auf ein Minimum reduziert wird.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben
sich aus den Unteransprüchen.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht einen
geöffneten Elektromotor mit teilweise aufgeschnittenem
Stator und durchtrennten Statorwicklungen,
Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Statorblech und
Fig. 3 eine Seitenansicht auf ein geteiltes,
bewickeltes Statorblechpaket, vor dem Zusammensetzen.
Die Fig. 1 zeigt einen Elektromotor, bestehend aus einem
eine Welle 1 tragenden Läufer 2, auf dessem Umfang
Dauermagnete 3 angeordnet sind und einem Stator 4 mit
radial nach innen ragenden Polen 5, die an ihren radial
inneren Enden Polschuhe 6 tragen und die mit den
Statorwicklungen 7 bewickelt sind. Der Stator 4 ist aus
einer Vielzahl von Statorblechen 8 aufgebaut, die später
noch näher anhand der Fig. 2 erläutert werden. Diese
Statorbleche 8 werden aus Blechpaketen ausgestanzt,
wodurch die einzelnen Statorbleche 8 miteinander
verbunden, oder auch stanzpaketiert werden. Ein solches
Statorblechpaket 9 ist in Fig. 3 dargestellt und wird
später noch näher erläutert. Zum Herstellen eines Stators
4 können mehrere solcher Statorblechpakete miteinander
verbunden werden. Für kleinere Motoren kann bereits ein
Statorblechpaket 9 ausreichen.
Betrachtet man anhand der Fig. 2 ein einzelnes Statorblech
8, so erkennt man, daß dies im wesentlichen aus einem
kreisringförmigen äußeren Rand 10 und sich von dort nach
innen erstreckenden Stegen 11 besteht, die an ihren radial
innen liegenden Enden die Polschuhe 6 tragen. Die
Polschuhe 6 sind über Verbindungsstege 12 miteinander
verbunden. An den radial äußeren Enden schmiegen sich die
Stege 11 T-förmig an den Innenumfang des äußeren Randes 10
an. Anhand der ein bereits ausgestanztes Statorblech 8
zeigenden Fig. 2 ist gut zu erkennen, daß der äußere Rand
10 des Bleches 8 beim Ausstanzen desselben von den radial
äußeren Enden der Stege 11 abgetrennt worden ist.
Anhand der Fig. 3 ist gut zu erkennen, daß dadurch, daß
mehrere Statorbleche 8 zugleich aus einem Blechpaket
ausgestanzt werden, die äußeren Ränder 10 der Statorbleche
9 eine Hülse 13 bilden, die beim Ausstanzen der
Statorbleche bereits von dem übrigen Statorblechpaket 9
getrennt wird. Das übrige Statorblechpaket 9 sieht aus wie
ein Stern, mit nach außen offenen Wickelräumen 14, die von
den Stegen 11, den Polschuhen 6 und den diese verbindenden
Verbindungsstege 12 begrenzt wird. Dieses sternförmige
Statorblechpaket 9 weist auch dann eine ausreichende
Stabilität auf, wenn die Verbindungsstege 12 sehr schmal
sind, da die Verbindungsstege 12 zusammen mit den
Polschuhen 6 ein verwindungssteifes Rohr bilden.
Zur Fertigstellung des Stators 4 werden nun um die die
Pole 5 bildenden Stege 11 die Statorwicklungen 7 gelegt.
Die Wicklungen lassen sich in der gleichen Weise
aufbringen, wie man es beim Bewickeln eines Rotors gewohnt
ist. Da sich die Wickelräume 14 radial nach innen
verjüngen, läßt sich ein verhältnismäßig hoher Füllgrad in
den Wickelräumen erreichen.
Nach dem Bewickeln wird die Hülse 13 auf das
Statorblechpaket aufgeschoben. Da es erwünscht ist, daß
die Hülse 13 stramm sitzt, ohne daß zusätzliche
Verbindungen zwischen dem Statorblechpaket 9 und der Hülse
13 vorzusehen sind, wird die Hülse 13 vor dem Aufschieben
erwärmt, so daß sie sich geringfügig ausdehnt, leicht
über das Statorpaket 9 geschoben werden kann und nach
Abkühlen stramm auf dem Statorblechpaket 9 sitzt.
Die Breite a der Verbindungsstege 12 ist bei dem hier
gezeigten Ausführungsbeispiel etwa halb so klein wie die
Breite b der seitlichen Enden der Polschuhe 6. Die Länge l
der Verbindungsstege 12 beträgt etwa 1/7 der in
Umfangsrichtung gemessenen Länge L der Polschuhe 6. Auf
ihrer radial nach außen gewandten Seite sind die
Verbindungsstege 12 gegenüber den seitlichen Enden der
Polschuhe abgestuft.
Im folgenden wird die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen
Elektromotors erläutert. Die bei der Herstellung
erreichbaren Vorteile des Elektromotors sind bereits
erläutert worden. Hinsichtlich der Laufeigenschaften wirkt
sich die Verbindung der seitlichen Enden der Polschuhe 6
in der Weise aus, daß zwar eine Schwächung der
Luftspaltinduktion in Kauf genommen werden muß, daß
andererseits jedoch das Rastmoment des Elektromotors
verringert wird. Durch die Wahl der Breite der
Verbindungsstege 12 läßt sich hier das gewünschte Optimum
festlegen.
Claims (9)
1. Statorblechpaket für einen Elektromotor mit
Statorwicklungen, bei dem die das Paket bildenden
Statorbleche (8) einen äußeren, im wesentlichen
kreisförmigen Rand (10) aufweisen, von dem aus Pole (5)
bildende Stege (11) nach innen gerichtet sind, die an
ihrem radial inneren Ende Polschuhe (6) tragen, wobei die
Polschuhe (6), die Pole (5) und der Rand (10) Wickelräume
(14) für die Statorwicklungen (7) begrenzen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die seitlichen Enden benachbarter Polschuhe (5) über
mit dem Blech einstückig ausgebildete Verbindungsstege
(12) miteinander verbunden sind, und daß der im
wesentlichen kreisringförmige Rand (10) der Statorbleche
(8) im Bereich der radial äußeren Enden der Stege (11) vom
übrigen Statorblech (8) abgetrennt ist.
2. Statorblechpaket nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Breite (a) der Verbindungsstege
(11) kleiner ist als die Breite (b) der seitlichen Enden
der Polschuhe (6).
3. Statorblechpaket nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (a) eines
Verbindungssteges (11) höchstens die Hälfte der Breite (b)
des seitlichen Endes eines Polschuhs (6) beträgt.
4. Statorblechpaket nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (l) eines
Verbindungsstegs (11) etwa 1/7 der in Umfangsrichtung
gemessenen Länge (L) eines Polschuhs (6) beträgt.
5. Statorblechpaket nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstege (11) auf
ihrer radial äußeren Seite gegenüber den seitlichen Enden
der Polschuhe (6) abgestuft sind.
6. Verfahren zum Herstellen eines Stators (4) aus
einzelnen Statorblechen (8) für einen Elektromotor mit
Statorwicklungen (7), bei dem Statorbleche (8) ausgestanzt
werden, die einen im wesentlichen kreisringförmigen Rand
und von dort radial nach innen ragende, an ihrem radial
inneren Ende Polschuhe (6) tragende Stege (11) aufweisen,
wobei eine gewünschte Anzahl von Statorblechen zu einem
Statorblechpaket (9) zusammengefaßt wird und die
Statorwicklungen (7) um die Stege (11) gelegt werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß beim Ausstanzen der Statorbleche (8) der im
wesentlichen kreisringförmige Rand (11) abgetrennt wird,
wobei mit den seitlichen Enden der Polschuhe (6)
verbundene, mit dem jeweiligen Blech einstückige
Verbindungsstege (11) ausgestanzt werden, so daß die
zusammengefaßten Ränder (10) der Statorbleche (8) eine
Hülse (13) bilden, während die zusammengefaßten, über die
Polschuhe (6) und die Verbindungsstege (12) verbundenen
Stege radial nach außen offene Wickelräume (14) begrenzen,
in welche die Statorwicklungen (7) von außen eingebracht
werden, wonach die Hülse (13) zum Verschließen der
Wickelräume (14) über die äußeren Enden der Stege
aufgeschoben wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die aus den Rändern (10) der Statorbleche (8)
zusammengesetzte Hülse (13) vor dem Aufschieben erwärmt
wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Statorbleche (8) aus Blechpaketen
ausgestanzt werden.
9. Elektromotor mit einem Statorblechpaket nach einem
der Ansprüche 1 bis 8.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893907516 DE3907516A1 (de) | 1989-03-08 | 1989-03-08 | Statorblechpaket fuer einen elektromotor und verfahren zum herstellen eines stators |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19893907516 DE3907516A1 (de) | 1989-03-08 | 1989-03-08 | Statorblechpaket fuer einen elektromotor und verfahren zum herstellen eines stators |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ID=6375849
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19893907516 Withdrawn DE3907516A1 (de) | 1989-03-08 | 1989-03-08 | Statorblechpaket fuer einen elektromotor und verfahren zum herstellen eines stators |
Country Status (1)
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