DE4436626A1

DE4436626A1 - Electrical machine stator or rotor lamination mfr.

Info

Publication number: DE4436626A1
Application number: DE4436626A
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Kreisfeld
Original assignee: Baumueller Nuernberg GmbH
Current assignee: Baumueller Nuernberg GmbH
Priority date: 1994-01-31
Filing date: 1994-10-13
Publication date: 1996-01-04

Abstract

The lamination mfr. has at least 2 linear bands (2) stamped out of a lamination material web (1), next to one another, with one edge of each linear band profiled to define the rotor or stator teeth (4) and the intermediate winding slots (5). The adjacent linear bands are positioned with their profiled edges facing one another, so that the lamination teeth of one band fit in the winding slots of the other band. Pref. the opposite edge of each linear band has a notched, an undulating, or sawtooth configuration allowing adjacent pairs of interfitting linear bands to interfit with one another.

Description

Die Erfindung richtet sich einerseits auf ein Verfahren zur Herstellung von Ständer- oder Läuferblechen von elek trischen Maschinen sowie auf Ständer- oder Läuferbleche von elektrischen Maschinen; andererseits betrifft sie einen Synchronmotor mit einem Innenläufer, dessen Radius derart vergrößert ist, daß die Polzahl p bei gegenüber herkömmli chen Elektromotoren derselben Leistungsklasse etwa konstant gehaltener Polteilung auf mindestens acht, vorzugsweise vierundzwanzig erhöht ist, und bei dem innerhalb der äuße ren, den Hauptteil des magnetischen Rückschlusses bildenden Läuferschicht ein ringförmiger Hohlraum angeordnet ist, der von radial verlaufenden, mit der Nabe verbundenen Stegen in mehrere Segmente unterteilt ist.The invention is directed on the one hand to a method for Manufacture of stator or rotor sheets from elek machines as well as on stand or rotor plates from electrical machinery; on the other hand, it affects you Synchronous motor with an internal rotor, the radius of which is increased that the number of poles p compared to conventional Chen electric motors of the same performance class about constant held pole pitch to at least eight, preferably twenty four is raised, and in the case of the outside ren, the main part of the magnetic yoke An annular cavity is arranged in the rotor layer of radial webs connected to the hub in is divided into several segments.

Es ist bekannt (europäische Patentschrift 0 315 727 B1), bei Linearantrieben das Statorpaket aus sich in Längsrich tung erstreckenden, aufrechtstehenden, lamellierten Blechen aus ferromagnetischem Material zu bilden. Das Paket weist an seiner unteren Seite Quernuten auf, die einen gegenseitigen Mittenabstand haben, der einem Drittel des Mittenabstandes von Dauermagneten auf den zugeordneten Läufer entspricht.It is known (European patent specification 0 315 727 B1), in the case of linear drives, the stator package itself in the longitudinal direction stretching, upright, laminated sheets to form from ferromagnetic material. The package instructs on its lower side transverse grooves that are mutual Have a center-to-center distance of one third of the center-to-center distance of permanent magnets corresponds to the assigned rotor.

Allgemein ist in einer großen Anzahl von Anwendungen das Läuferblech mit großen Ausnehmungen versehen. In solchen Fällen ergibt sich beim Ausstanzen der Bleche ein sehr großer Verschnitt, da sich für die kleineren, übrigbleiben den Flächen keine Verwendung finden läßt. Werden bei spielsweise nur Ständerbleche benötigt, so lassen sich diese aufgrund ihres identischen Durchmessers nicht ineinander anordnen, so daß sich als Verschnitt pro Stän derblech eine Fläche ergibt, die dem Läuferquerschnitt entspricht. Darüber hinaus fällt zwischen den auszustanzen den Ständerblechen ebenfalls Verschnitt an, woraus sich für die Motorenhersteller erhebliche Unkosten ergeben.This is common in a large number of applications Runner plate with large recesses. In such Cases arise when punching out the sheets large waste, as there are left for the smaller ones the surfaces cannot be used. Will be at for example, only required stand sheets, so not because of their identical diameter arrange each other so that there is a waste per stand derblech gives an area that the rotor cross-section corresponds. It also falls between punching out the stand sheets also cut off, which results in the engine manufacturers incur significant expenses.

Aus diesen Nachteilen gemäß dem Stand der Technik angewende ter Herstellungsverfahren für Ständer- und/oder Läuferble che von elektrischen Maschinen resultiert das der Erfindung zugrundeliegende Problem, ein Herstellungsverfahren für Ständer- oder Läuferbleche von elektrischen Maschinen zu finden, mit dessen Hilfe der bei der Herstellung derartiger Generatoren- oder Motorenbleche anfallende Verschnitt auf ein Minimum reduziert werden kann.Apply these disadvantages according to the prior art ter manufacturing process for stator and / or rotor blades surface of electrical machines that results from the invention underlying problem, a manufacturing process for Stator or rotor sheets of electrical machines too find, with the help of those in the manufacture of such Waste from generator or engine sheets a minimum can be reduced.

Zur Lösung dieses Problems sieht die Erfindung ein Herstel lungsverfahren vor, bei dem der den Luftspalt begrenzende und in magnetischen Rückschluß führende Teil als linear ab gewickeltes Band aus einer Blechbahn oder einem Blechboden ausgetrennt und ggf. in die gewünschte Form gebogen wird. Eine solche Vorgehensweise hat den entscheidenden Vorteil, daß derart begradigte Zuschnitte sich auf einem Blechbogen in geometrisch weitaus dichterer Form anordnen lassen als ringförmige Gebilde mit großen Ausnehmungen. Der Verschnitt läßt sich dadurch in der überwiegenden Mehrzahl der Anwen dungsfälle um ein Vielfaches reduzieren. Denn einerseits fällt der Verschnitt, der sich bei herkömmlichen Verfahren innerhalb der Kreisringform ergibt, weg, andererseits auch die Verschnitte, welche sich zwischen den einzelnen Ronden bisher ergaben. Die weitere Verarbeitung der begradigten Bänder, insbesondere das Biegen in die gewünschte Form, be reitet technisch keine Schwierigkeiten und erfordert neben einer Biegemaschine ausschließlich den Einsatz eines rela tiv geringen Energiebetrags und ist daher weitaus wirt schaftlicher als der enorme Verschnitt bei der Anwendung bisheriger Herstellungsverfahren. Zur Vervollständigung der Läufer- und/oder Ständerbleche können deren Enden nach dem Biegevorgang entweder miteinander zu einem Kreisring oder aber mit benachbarten Blechelementen zu einem Teil eines Linearmotors zusammengefügt werden. In manchen Anwendungs fällen kann jedoch dieser Verfahrensschritt entfallen, näm lich z. B. dann, wenn ein Ständerblechpaket nicht in das Ge häuse eingepreßt, sondern beispielsweise mit diesem ver schraubt wird. Bei Läuferronden wird dagegen eine Zusammen fügung der umgebogenen Enden meist sinnvoll sein, um einem unerwünschten Aufbiegen unter Fliehkrafteinwirkung zu begegnen.To solve this problem, the invention sees a manufacturer procedure, in which the air gap delimiting and leading part in magnetic yoke as linear wrapped tape from a sheet or a sheet metal base cut out and bent if necessary into the desired shape. Such a procedure has the decisive advantage that such straightened blanks are on a sheet metal sheet can be arranged in a geometrically much denser form than ring-shaped structures with large recesses. The waste can be used in the vast majority of users Reduce application cases many times over. Because on the one hand the waste that occurs in conventional processes within the circular ring shape, away, on the other hand also the blends between the individual blanks so far. The further processing of the straightened Bands, especially bending into the desired shape, be technically rides no difficulties and requires alongside a bending machine only the use of a rela tiv low amount of energy and is therefore far more economical more economical than the enormous waste in the application previous manufacturing process. To complete the Runner and / or stator plates can have their ends after Bending either to a circular ring or but with adjacent sheet metal elements to a part of one Linear motor can be assembled. In some applications however, this step can be omitted, näm Lich z. B. if a stator core is not in the Ge pressed in, but for example with this ver is screwed. In the case of runners, on the other hand, there is a combination the bent ends usually make sense to one undesirable bending under the influence of centrifugal force to encounter.

Insbesondere bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Ver fahrens zur Herstellung von Motoren- oder Generatoren blechen mit gleichmäßig über den Luftspalt verteilten Ver tiefungen zur Aufnahme von Wicklungen, Stäben oder Perma nentmagneten sowie mit zwischen diesen Vertiefungen befind lichen Erhebungen hat es sich als günstig erwiesen, die den linearen Bändern entsprechenden Zuschnitte auf der Blech bahn derart anzuordnen, daß die Erhebungen eines Bandes in die Vertiefungen des benachbarten eingreifen. Durch eine derartige Ineinanderschachtelung läßt sich der Verschnitt zusätzlich reduzieren. Das Ineinanderschachteln wird erst dadurch ermöglicht, daß die Breite der Vertiefungen zumind est bereichsweise genauso groß ist wie die Breite der Erhe bungen.Especially when using the Ver driving for the production of motor or generators sheet metal with Ver evenly distributed over the air gap indentations for holding windings, rods or permas Magnets as well as with between these depressions It has proven beneficial to carry out surveys cuts corresponding to linear bands on the sheet to arrange the track so that the elevations of a tape in engage the recesses of the neighboring one. By a such a nesting can be the waste reduce additionally. The nesting is first thereby allowing the width of the recesses to be at least in some areas it is as large as the width of the heir exercises.

Eine weitere, vorteilhafte Erfindungsausbildung insbeson dere bei der Herstellung von Motoren- oder Generatoren blechen mit einem gewellten und/oder gezackten Verlauf der jenigen Berandung der den Luftspalt begrenzenden Schicht, welche beim fertigen Blech dem Luftspalt abgewandt ist, be steht darin, daß die den linearen Bändern entsprechenden Zuschnitte auf der Blechbahn derart angeordnet werden, daß die Zacken oder Wölbungen eines Bandes in die Vertiefungen des benachbarten eingreifen. In manchen Anwendungsfällen ist aus magnetischen oder sonstigen konstruktiven Gründen ein gewellter Verlauf der dem Luftspalt abgewandten Um fangsseiten der Magnetbleche erforderlich. Um in solchen Fällen dennoch den Verschnitt bei der Herstellung der Mo toren- oder Generatorenbleche soweit als möglich reduzieren zu können, werden die Zuschnitte, deren gewellte Längs seiten einander zugewandt sind, in Längsrichtung um eine halbe Zackenbreite versetzt angeordnet, so daß die Zacken oder Wölbungen eines Bandes sich gerade auf der Höhe der Vertiefungen des benachbarten befinden, so daß beide Bänder nur einen minimalen oder im Idealfall gar keinen Abstand aufweisen.Another advantageous invention training in particular in the manufacture of motor or generators sheet with a wavy and / or serrated course of that boundary of the layer delimiting the air gap, which faces away from the air gap in the finished sheet, be is that it corresponds to the linear bands Blanks are arranged on the sheet metal web in such a way that the tines or bulges of a band in the recesses intervene of the neighboring. In some applications is for magnetic or other design reasons a wavy course of the um facing away from the air gap starting sides of the magnetic sheets required. To in such Nevertheless, the waste in the production of the Mo Reduce gate or generator sheets as much as possible to be able to be the blanks, their corrugated longitudinal sides facing each other, in the longitudinal direction by one Half the width of the teeth offset, so that the teeth or bulges of a band just at the level of the Wells of the neighboring are located, so that both bands only a minimal or ideally no distance exhibit.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß das lineare Band aus der Blechbahn ausgestanzt wird. Eine derartige Austrenn technik wird von der Erfindung bevorzugt, da sie sich auch bei dem bekannten Herstellungsverfahren für Magnetbleche von elektrischen Maschinen bereits bewährt hat. Insbeson dere aufgrund der geradlinigen Form können aber auch andere Schneidetechniken von Vorteil sein. Es wäre bspw. denkbar, ein zu einer Walze gebogenes Messer entlang den Längsseiten des Zuschnitts abzurollen und diesen trotz seines Profils ähnlich wie mit einer Blechschere aus dem Blech auszutren nen.It is within the scope of the invention that the linear band the sheet metal is punched out. Such a separation technology is preferred by the invention because it is also in the known manufacturing process for magnetic sheets of electrical machines has already proven itself. In particular others due to the linear shape can also do so Cutting techniques can be beneficial. For example, it would be conceivable a knife bent into a roller along the long sides roll of the cut and this despite its profile similar to cutting out of the sheet with a pair of tin snips nen.

Ein wichtiges Merkmal der Erfindung ist, daß das zunächst lineare Band um lotrecht zu seiner Grundfläche verlaufende Achsen gebogen wird. Bei diesem Biegeverfahren verläßt das Band die Ebene der Blechbahn nicht, so daß derart gebildete Magnetbleche ohne Schwierigkeiten zu Paketen aufeinanderge schichtet werden können. An important feature of the invention is that initially linear band around perpendicular to its base Axes is bent. This leaves with this bending process Did not tape the level of the sheet metal, so that formed Magnetic sheets stacked onto one another without difficulty can be layered.

Es hat sich als günstig erwiesen, daß das zunächst lineare Band an diskreten Stellen gebogen wird. Hierdurch lassen sich die durch Verformungen hervorgerufenen, inneren Span nungen des Blechs auf wenige, vorgegebene Stellen beschränken, an denen sie ggf. durch zusätzliche Maßnahmen weiter reduziert werden können.It has proven to be favorable that this is initially linear Band is bent in discrete places. Let her through the inner span caused by deformation sheet to a few predetermined positions limit where they may need additional measures can be further reduced.

Mit Vorteil befinden sich die Einkerbungen an derjenigen Seite des linearen Bandes, das nach dem Biegevorgang dem Luftspalt abgewandt ist. Denn es ist in vielen Fällen ungünstig, auch an der dem Luftspalt zugewandten Berandung des Blechstreifens Biegekerben vorzusehen, die den Luftspalt vergrößern und die Induktion vermindern.The notches are advantageously located on that Side of the linear band, which after the bending process Air gap is facing away. Because it is in many cases unfavorable, also on the edge facing the air gap of the sheet metal strip to provide bending notches Increase air gap and reduce induction.

Sofern mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Ständer- oder Läuferbleche von elektrischen Rotationsmaschinen herge stellt werden sollen, entspricht es dem Erfindungsgedanken, daß das zunächst lineare Band zu einem scheibenförmigen Kranz gebogen wird. Ein solcher Kranz dient einerseits der Führung des magnetischen Rückschlusses auf der betreffenden Seite des Luftspalts und andererseits der Abstützung elek trischer und/oder magnetischer Bauelemente wie bspw. Wick lungen, Stäben oder Magnetplättchen.If stand or with the inventive method Rotor plates from rotary electric machines should be provided, it corresponds to the idea of the invention, that the initially linear band into a disc-shaped Wreath is bent. Such a wreath serves on the one hand Guidance of the magnetic inference on the concerned Side of the air gap and on the other hand the support elec trical and / or magnetic components such as Wick lungs, rods or magnetic plates.

Um ein von herkömmlichen Ständer- oder Läuferronden kaum unterscheidbares Produkt zu erhalten, sieht die Erfindung weiterhin vor, daß die beiden Enden des zu einem scheiben förmigen Kranz gebogenen Bandes an ihrer Nahtstelle zusam mengefügt, vorzugsweise zusammengeschweißt oder -gelötet werden. Diese Maßnahme bewirkt einerseits eine mechanische Stabilisierung des Kranzes, so daß dieser sich auch bei er höhten Fliehkräften nicht aufbiegen kann. Andererseits ist es durch Verwendung eines geeigneten Lots oder Schweiß drahts möglich, auch im Bereich der Nahtstelle einen weit gehend glatten Verlauf der Magnetfeld- und Induktionslinien sicherzustellen.Hardly any of conventional stator or rotor blanks The invention provides to obtain a distinguishable product continue to slice the two ends of the one shaped wreath of curved ribbon together at their seam quantity added, preferably welded or soldered together will. On the one hand, this measure causes a mechanical Stabilization of the wreath, so that it is also with him can not bend up high centrifugal forces. On the other hand it by using a suitable solder or sweat possible, even in the area of the seam smooth course of the magnetic field and induction lines ensure.

Weitere Vorteile ergeben sich bei der Herstellung eines Läuferblechs dadurch, daß der fertige, scheibenförmige Kranz mit einem inneren, konzentrischen Stützblech verbun den wird. Bei Asynchronmotoren sollte der Läufer bis auf die Welle vollständig geblecht sein. Zu diesem Zweck muß ein erfindungsgemäß hergestellter Läuferkranz mit einem Stützblech versehen werden, welches eine innere Ausnehmung zum Durchtritt der Motorwelle aufweist und den Läuferkranz auf dieser dadurch fixiert.There are further advantages in the manufacture of a Runner plate in that the finished, disc-shaped Wreath connected to an inner, concentric support plate that will. With induction motors, the rotor should be up to the wave must be completely laminated. For this purpose a rotor ring manufactured according to the invention with a Support plate are provided, which has an inner recess for passage of the motor shaft and the rotor ring fixed on it.

Weiterhin lehrt die Erfindung, daß das Stützblech einen in neren Nabenteil und von diesem sternförmig nach außen ra gende Stege aufweist, deren äußere Enden mit dem scheiben förmigen Kranz verschweißt oder verlötet werden. Eine punk tuelle Abstützung an mehreren, gleichmäßig über den inneren Umfang verteilten Stellen verhindert zuverlässig eine Ver formung des gesamten Läuferblechs unter Fliehkrafteinfluß. Bei einer nur punktuellen Verbindung können aber die zwi schen den Stütz stellen befindlichen Bereiche des Blechs zur Werkstoffersparnis einerseits sowie zur Reduzierung des Trägheitsmoments andererseits weggelassen werden. Bei der Herstellung eines derartigen Nabensterns aus einem Dy namoblech kann von dem Vorteil Gebrauch gemacht werden, daß aufgrund des fehlenden Umfangskranzes auf der Blechbahn be nachbarte Sternzuschnitte mit ihren versetzt angeordneten Stegen wie Zahnräder ineinandergreifend angeordnet werden können. Das Ineinandergreifen solcher Sternzuschnitte ist besonders effektiv, wenn die Steganzahl möglichst klein ist, vorzugsweise vier, sechs oder acht beträgt. In einem solchen Fall können zwei benachbarte Sternzuschnitte soweit aneinander angenähert werden, daß das außenliegende Ende eines Stegs eines ersten Sternzuschnitts am Nabenumfang des benachbarten Sternzuschnitts anliegt und sich somit ein Ab stand zweier benachbarter Sternmittelpunkte ergibt, der der Summe aus dem äußeren Nabendurchmesser und der Länge eines Stegs entspricht. Aus diesem Grund erhält man den gering sten Verschnitt, wenn die Steglänge möglichst groß im Ver hältnis zum Nabendurchmesser ist.Furthermore, the invention teaches that the support plate one in inner hub part and from this outwards in a star shape has webs, the outer ends of which with the washers shaped wreath can be welded or soldered. A punk support on several, evenly over the inner Spaces distributed around reliably prevent ver Formation of the entire rotor plate under the influence of centrifugal force. In the case of an only selective connection, the two areas of the sheet between the support points Material savings on the one hand and to reduce the On the other hand, the moment of inertia can be omitted. In the Production of such a hub star from a Dy namoblech can take advantage of the fact that due to the missing circumferential ring on the sheet metal be neighboring star cuts with their staggered arrangement Bridges can be arranged like meshing gears can. The interlocking of such star cuts is particularly effective when the number of webs is as small as possible is preferably four, six or eight. In one In such a case, two neighboring star cuts can be made so far be approximated to each other that the outer end of a web of a first star cut on the hub circumference of the adjacent star pattern is present and thus an Ab was the result of two neighboring star centers, the Sum of the outer hub diameter and the length of one Corresponds to web. For this reason you get the low Most waste when the web length is as large as possible in the ver ratio to the hub diameter is.

Bei der Herstellung von Läuferblechen ist oftmals ein Kom promiß zwischen mehreren, teilweise entgegengesetzten For derungen zu finden. So müßte zur Steigerung des Motormo mentes auf einen Maximalwert der magnetische Rückschluß auch innerhalb des Läufers mit einem maximalen Querschnitt ausgeführt sein, d. h., das Läuferblech dürfte mit Ausnahme der zentralen Öffnung zum Durchtritt der Motorwelle keiner lei Ausnehmungen aufweisen. Denn jede Ausnehmung reduziert den Querschnitt des für den magnetischen Rückschluß zur Verfügung stehenden Pfades, wodurch das Luftspaltfeld ge schwächt und demzufolge das Motormoment herabgesetzt wird. Andererseits ist aber eine Ausführung der Läuferbleche ohne periphere Ausnehmungen insbesondere bei hohem Läuferradius hinsichtlich der Motordynamik ungünstig. Denn die hohe Masse eines derartigen Läuferblechpakets hat auch ein hohes Trägheitsmoment des Läufers zur Folge und verringert demzu folge das Beschleunigungsvermögen des Motors. Bei Läufern für Synchronmotoren ist daher bereits vorgeschlagen worden, im Bereich jedes Pols eine Ausnehmung anzuordnen, so daß eine entsprechende Anzahl von Stegen verbleibt, die den äu ßeren, den magnetischen Rückschluß führenden Läuferkranz auf der Nabe abstützen. Während sich bei Motoren mit nied riger Polzahl hierdurch eine deutliche Reduzierung der Läu fermasse erreichen läßt, erhöht sich die Stegzahl bei Moto ren mit einer großen Polzahl so stark, daß aufgrund der aus Stabilitätsgründen erforderlichen Mindeststärke der Stege die verbleibenden Ausnehmungen nur einen unbedeutenden Querschnitt annehmen können. Daher läßt sich das Trägheits moment bei Läufern mit hoher Polzahl gegenüber Läufern mit voll ausgeführten Läuferblechen kaum reduzieren, so daß ab einer gewissen Polzahl das Beschleunigungsvermögen sehr schlecht wird.There is often a problem with the manufacture of rotor plates promiss between several, partly opposite For to find changes. So would have to increase the motor mo mentes to a maximum value of magnetic inference also within the rotor with a maximum cross section be executed, d. that is, the runner plate is allowed with exception the central opening for the passage of the motor shaft none lei have recesses. Because every recess is reduced the cross section of the for magnetic yoke Available path, which ge ge gap field weakens and consequently the engine torque is reduced. On the other hand, there is no execution of the rotor plates peripheral recesses especially with a large rotor radius unfavorable in terms of engine dynamics. Because the high The mass of such a rotor laminated core also has a high one Moment of inertia of the rotor and reduces accordingly follow the acceleration ability of the engine. With runners for synchronous motors has therefore already been proposed to arrange a recess in the area of each pole, so that a corresponding number of webs remains, which the outer outer rotor ring leading the magnetic yoke support on the hub. While engines with low The number of poles is significantly reduced fermasse can be reached, the number of bars increases with Moto ren with a large number of poles so strong that due to the Minimum thickness of the webs required for stability reasons the remaining recesses are insignificant Can assume cross-section. Hence the inertia moment for runners with a high number of poles compared to runners barely reduce fully executed rotor plates, so that a certain number of poles very accelerating gets bad.

Aus diesem Nachteil vorbekannter Anordnungen resultiert das der Erfindung zugrundeliegende Problem, einen Synchronmotor mit einem Innenläufer zu finden, bei dem der Läuferradius derart vergrößert ist, daß die Polzahl bei gegenüber her kömmlichen Elektromotoren der selben Leistungsklasse etwa konstant gehaltener Polteilung auf mindestens acht, vor zugsweise vierundzwanzig erhöht ist, und bei dem innerhalb der äußeren, den Hauptteil des magnetischen Rückschlusses bildenden Läuferschicht ein ringförmiger Hohlraum angeord net ist, der von radial verlaufenden, mit der Nabe verbun denen Stegen in mehrere Segmente unterteilt ist, und dessen Beschleunigungsvermögen möglichst gut sein soll, ohne die Stabilität des Läufers einerseits zu schwächen und das max imal erreichbare Motordrehmoment andererseits zu beein trächtigen.This results from this disadvantage of previously known arrangements problem underlying the invention, a synchronous motor with an inner rotor where the rotor radius is so enlarged that the number of poles is opposite conventional electric motors in the same performance class Pole pitch kept constant to at least eight preferably increased to twenty-four, and at which within the outer, the main part of the magnetic inference forming an annular cavity net is that of radially extending, connected to the hub which webs are divided into several segments, and its Accelerating ability should be as good as possible without the Weaken the stability of the runner and the max motor torque that can be achieved on the other hand pregnant.

Die Lösung dieses Problems gelingt bei einem gattungs gemäßen Synchronmotor dadurch, daß die Polzahl p und die Stegzahl s folgende Bedingung erfüllen:This problem is solved with one genus according synchronous motor in that the number of poles p and Number of webs s meet the following condition:

p = n _* s, wobei n = 2, 3, 4, . . .p = n _* s, where n = 2, 3, 4,. . .

und daß die Dicke der äußeren, den Hauptteil des magneti schen Rückschlusses bildenden Läuferschicht sich in dem Be reich zwischen zwei benachbarten Stegen periodisch ändert mit einer Periode, die der Polteilung entspricht. Die Er findung macht demzufolge Gebrauch von zwei unterschiedli chen Merkmalen: Einerseits wird die Stegzahl insgesamt re duziert, indem nicht mehr jedem Pol, sondern je nach Aus führungsform nur jedem zweiten, dritten oder vierten Pol ein Steg zugeordnet ist. Zwischen zwei benachbarten Stegen ist der äußere Läuferkranz dagegen freitragend ausgebildet. Hierdurch kann bereits eine beträchtliche Menge des Magnet werkstoffs eingespart werden, so daß die Masse des Läufers in einem ersten Schritt deutlich reduziert ist. Darüber hinaus ist aber auch dem inneren Umfangsrand der äußeren Läuferschicht ein variables Profil verliehen, so daß sich in Zusammenwirken mit dem nahezu kreisförmigen, äußeren Um fangsrand eine variierende Dicke der äußeren Läuferschicht ergibt. Mit Hilfe dieser zweiten Maßnahme erzielt die Er findung einen optimalen Kompromiß zwischen dem für einen vollwertigen, magnetischen Rückschluß absolut notwendigen Querschnitt des Läuferkranzes einerseits und der Forderung nach möglichst großen Ausnehmungen im Bereich der Stege an dererseits.and that the thickness of the outer, the main part of the magneti between the inferior layer forming in the Be changes periodically between two adjacent bars with a period that corresponds to the pole pitch. The he Accordingly, invention uses two different methods characteristics: On the one hand, the total number of webs is right reduced by no longer each pole, but depending on the end only every second, third or fourth pole a web is assigned. Between two neighboring bridges the outer runner ring, on the other hand, is self-supporting. This can result in a considerable amount of the magnet material can be saved, so that the mass of the rotor is significantly reduced in a first step. About that In addition, the inner peripheral edge is the outer Runner layer given a variable profile, so that in cooperation with the almost circular, outer order a varying thickness of the outer rotor layer results. With the help of this second measure, the Er finding an optimal compromise between the one full magnetic conclusion absolutely necessary Cross section of the runner ring on the one hand and the claim for the largest possible recesses in the area of the webs on the other hand.

Es hat sich als günstig erwiesen, daß die Dicke der äuße ren, den Hauptteil des magnetischen Rückschlusses bildenden Schicht des Läufers etwa proportional zur Feldstärke des Magnetfeld in den betreffenden Bereich des Läufermantels ist. Dieses Merkmal gibt einen groben Anhaltspunkt dafür, wo die Maxima und Minima der periodisch variierenden Dicke der äußeren Läuferschicht anzuordnen sind.It has proven favorable that the thickness of the outer ren, the main part of the magnetic yoke Slice of the rotor roughly proportional to the field strength of the Magnetic field in the relevant area of the rotor jacket is. This feature gives a rough indication of where the maxima and minima of the periodically varying thickness the outer rotor layer are to be arranged.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß die Dicke der äuße ren, den Hauptteil des magnetischen Rückschlusses bildenden Schicht des Läufers sich etwa sinusförmig ändert. Eine Si nusfunktion weist einen zwischen Maxima und Minima stetig schwankenden sowie glatten Verlauf auf und bildet demzu folge einen möglichen Verlauf, der dem erfindungsgemäßen Idealverlauf recht nahe liegt.It is within the scope of the invention that the thickness of the outer ren, the main part of the magnetic yoke Layer of the rotor changes approximately sinusoidally. A Si The nus function has a constant between maxima and minima fluctuating and smooth course and forms accordingly follow a possible course that the inventive Ideal course is quite close.

Eine günstige Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß auf der Mantel fläche des Läufers permanentmagnetische Plättchen aufgesetzt sind. Besonders gut geeignet für die Anwendung des erfindungsgemäßen Bemessungsprinzips sind durch Permanentmagnete erregte Synchronmotoren.A favorable further development of the invention consists in that on the surface of the rotor permanent magnetic Placed tiles. Particularly suitable for the Use of the design principle according to the invention Synchronous motors excited by permanent magnets.

Eine vorteilhafte Weiterbildung erfährt die Erfindung da durch, daß die Maxima der Dicke der äußeren, den Hauptteil des magnetischen Rückschlusses bildenden Schicht des Läu fers etwa mittig zwischen zwei benachbarten Magnetplättchen liegen.The invention experiences an advantageous further development there through that the maxima of the thickness of the outer, the main part the magnetic inference-forming layer of the Läu he midway between two adjacent magnetic plates lie.

Schließlich entspricht es der Lehre der Erfindung, daß die Minima der Dicke der äußeren, den Hauptteil des magnetis chen Rückschlusses bildenden Schicht des Läufers etwa mit tig unterhalb je eines Magnetplättchens liegen. Hier ist die Magnetfeldstärke äußerst gering, so daß der Verlauf der inneren Umrandung der äußeren Läuferschicht in diesen Bere ichen weniger durch die Magnetfeldstärke, als durch die An forderungen an die mechanische Stabilität vorgegeben sind.Finally, it is in accordance with the teaching of the invention that the Minima of the thickness of the outer, the main part of the magnetis Chen inference-forming layer of the rotor tig below a magnetic plate. Here is the magnetic field strength is extremely low, so that the course of the inner border of the outer runner layer in these areas ichen less by the magnetic field strength than by the type mechanical stability requirements are specified.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile auf der Basis der Erfindung ergeben sich aus der vorliegenden Beschrei bung einiger bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:Other features, details and benefits based on the invention result from the present description Exercise of some preferred embodiments of the invention as well as from the drawing. Here show:

Fig. 1 eine Reihe von linearen Zuschnitten für Stän derbleche von elektrischen Rotationsmaschinen gem. der Erfindung, Fig. 1 shows a series of linear blanks for Stän derbleche of electrical rotary machines acc. the invention,

Fig. 2 einen zu einem scheibenförmigen Kranz gebogenen Zu schnitt für ein Ständerblech gem. Fig. 1 mit zusam mengefügter Naht, Fig. 2 a to a disc-shaped wreath bent to cut for a stand plate acc. Fig. 1 together quantitative Inserted seam,

Fig. 3 eine Reihe von linearen Zuschnitten für die Um fangskränze von Läuferblechen permanent erregter Synchronmotoren in abgebrochener Darstellung, Fig. 3 is a series of linear cuts for the order catch rings of rotor laminations permanently excited synchronous motors in a truncated representation,

Fig. 4 einen abgebrochenen Teil eines zu einem Kranz gebo genen Zuschnitts gem. Fig. 3 sowie Fig. 4 shows a broken part of a blank bent to form a wreath. Fig. 3 as well

Fig. 5 ein Magnetblech für den Innenläufer eines erfind ungsgemäßen Synchronmotors. Fig. 5 is a magnetic sheet for the inner rotor of a synchronous motor according to the invention.

In den Fig. 1 und 2 sind verschiedene Stadien des erfin dungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Ständerblechs dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Dyna moblech 1, dessen Grundfläche in der Zeichenebene liegt. Aus diesem Dynamoblech 1 werden mehrere Blechstreifen 2 von der aufgezeichneten Form ausgestanzt. Jeder Blechstreifen 2 besteht aus einem Basisstreifen 3, von dem in gleichblei benden Abständen Zähne 4 lotrecht auskragen. Zwischen den Zähnen 4 entstehen dadurch querschnittlich etwa rechtec kige, an drei Seiten von dem zugeordneten Blechstreifen 2 umschlossene, nutartige Ausnehmungen 5.In Figs. 1 and 2, different stages of the method according OF INVENTION dung are shown for the preparation of a stator lamination. Fig. 1 shows a section of a Dyna moblech 1 , the base of which is in the plane of the drawing. Several sheet metal strips 2 of the recorded shape are punched out of this dynamo sheet 1 . Each sheet metal strip 2 consists of a base strip 3 , from which teeth 4 protrude perpendicularly at the same intervals. This creates between the teeth 4 a cross-section approximately rectangular, groove-like recesses 5 enclosed on three sides by the associated sheet metal strip 2 .

Die Zähne 4 sind an ihrem freien Ende mit polschuhartig verbreiterten Köpfen 6 versehen. Die querschnittlich erwei terten Köpfe 6 sind dennoch nicht breiter als die nutarti gen Ausnehmungen 5 im Bereich des Basisbandes 3. Aus diesem Grund ist es möglich, zwei identische Blechstreifen 2 mit reißverschlußartig ineinandergreifenden Zähnen 4 auf dem Dynamoblech 1 anzuordnen. Hierbei sind die Zähne 4 eines Blechstreifens 2 so weit als möglich in die nutförmigen Ausnehmungen 5 eines benachbarten Streifens 2 eingeschoben, so daß sich nur ein äußerst geringer, in Fig. 1 schraffiert dargestellter Verschnitt 7 ergibt.The teeth 4 are provided at their free end with heads 6 widened like a pole shoe. The cross-sectionally expanded heads 6 are still not wider than the nutarti recesses 5 in the region of the base band 3rd For this reason, it is possible to arrange two identical metal strips 2 with teeth 4 which engage in a zipper-like manner on the dynamo plate 1 . Here, the teeth 4 are of a sheet metal strip 2 is inserted as far as possible into the groove-shaped recesses 5 of an adjacent strip 2, so that only an extremely small, in Fig. 1 by hatching shown blend 7 is obtained.

Andererseits ist die den Zähnen 4 gegenüberliegende Längs seite 8 jedes der Blechstreifen 2 etwa zick-zack-förmig ausgebildet mit einer Breite der Zacken 9, die nahezu dem Abstand der Mittelachsen zweier benachbarter Zähne 4 ent spricht. Hierbei sind die nach außen vorspringenden Zacken 9 eines Streifens 2 jeweils einer nutförmigen Ausnehmung 5 genau gegenüberliegend angeordnet.On the other hand, the longitudinal side 8 of the teeth 4 opposite each of the metal strips 2 is approximately zigzag-shaped with a width of the teeth 9 , which speaks almost the distance between the central axes of two adjacent teeth 4 ent. Here, the outwardly projecting prongs 9 of a strip 2 are each arranged exactly opposite a groove-shaped recess 5 .

Auf diese Art kann mit Hilfe der zackenartigen Erweiterun gen 9 auch im Bereich des Grundes 10 der nutförmigen Aus nehmungen 5 ein etwa konstanter Querschnitt des Bandes 3 aufrecht erhalten werden. Denn die Vertiefungen 5 sind in folge einer hohlkehlartigen Ausbildung des Nutgrundes 10 im Bereich ihrer Mittelachse tiefer als im Bereich der Zahn flanken 11. Infolge der gleichseitigen Form der Zacken 9 ist es möglich, auch an der den Zähnen 4 gegenüberliegenden Längsseite 8 eines Streifens 2 einen benachbarten Streifen 2 mit dessen Längsseite 8 ineinander verzahnt auf dem Dy namoblech 1 anzuordnen, so daß der Verschnitt im Bereich der Stanzlinie 8 zu null wird. Abgesehen von randseitigen Effekten tritt demnach beim Ausstanzen der linearen Blech streifen-Zuschnitte 2 aus dem Dynamoblech 1 nur der Ver schnitt 7 auf, der im Verhältnis zu dem bisherigen Ver fahren des Ausstanzens fertigen Ronden um ein Vielfaches reduziert ist. Durch die Zahnung der Stanzlinie 8 kann die auf der Blechbahn 1 benötigte Breite des Blechstreifenzu schnitts 2 vermindert werden, ohne den Querschnitt des Ba sisbandes 3 an irgendeiner Stelle übermäßig zu schmälern. In this way, an approximately constant cross section of the band 3 can be maintained with the aid of the jagged extensions 9 in the region of the base 10 of the groove-shaped recesses 5 . This is because the depressions 5 are in a groove-like design of the groove base 10 in the region of its central axis deeper than in the region of the tooth flanks 11 . Due to the equilateral shape of the prongs 9 , it is possible to arrange an adjacent strip 2 with its longitudinal side 8 interlocked on the Dy namoblech 1 , also on the longitudinal side 8 of a strip 2 opposite the teeth 4 , so that the waste in the region of the punching line 8 increases becomes zero. Apart from edge-side effects occurs when punching the linear sheet metal strip blanks 2 from the dynamo sheet 1 only the Ver section 7 , which is compared to the previous process of punching finished blanks is reduced many times over. Due to the teeth of cut line 8, the width needed on the sheet metal of the web 1 can be Blechstreifenzu section 2 reduced without the cross section of Ba sisbandes 3 at any point excessively diminishing.

Nach dem Ausstanzen der einzelnen Blechstreifen 2 aus dem Dynamoblech 1 werden diese zu kranzförmigen Ständerblechen oder -ronden 12 gebogen, wie in Fig. 2 dargestellt. Um ein Ständerblech 12 zu erhalten, bei dem die Zähne 4 nach innen gerichtet sind, werden die Blechstreifen 2 derart gebogen, daß sich die Zahnköpfe 6 einander annähern. Da die quer schnittliche Breite des Blechstreifens 2 im Bereich der Zähne 4 etwa viermal so groß ist wie im Bereich der nutför migen Vertiefungen 5, ist die Biegung im Bereich der Zähne 4 verhältnismäßig gering gegenüber der Biegung im Bereich der Vertiefungen 5. Die in Fig. 2 dargestellte Form wird demnach dadurch erreicht, daß das zunächst linear abgewick elte Blechband 2 an diskreten Stellen im Bereich des Grun des 10 der Vertiefungen 5 gebogen wird. Die Achsen, um die der Blechstreifen 2 dabei gebogen wird, verlaufen lotrecht zur Grundfläche des Blechstreifens 2, so daß keine Wölbung auf dessen Grundebene heraus auftritt. Dies hat zur Folge, daß die Ständerbleche 12 wie bei üblichen Ronden zur Bil dung des Statorpakets aufeinandergeschichtet werden können.After the individual sheet metal strips 2 have been punched out of the dynamo sheet 1 , they are bent into ring-shaped stand sheets or round blanks 12 , as shown in FIG. 2. In order to obtain a stator plate 12 in which the teeth 4 are directed inwards, the metal strips 2 are bent in such a way that the tooth heads 6 approach each other. Since the cross-sectional width of the metal strip 2 in the region of the teeth 4 is approximately four times as large as in the region of the groove-shaped recesses 5 , the bend in the region of the teeth 4 is relatively small compared to the bend in the region of the recesses 5 . The shape shown in Fig. 2 is thus achieved in that the first linearly developed sheet metal strip 2 is bent at discrete locations in the region of the green of the 10 of the recesses 5 . The axes about which the sheet metal strip 2 is bent run perpendicular to the base surface of the sheet metal strip 2 , so that no curvature occurs on its base plane. The result of this is that the stator plates 12 can be stacked on top of one another, as is the case with conventional round blanks for forming the stator package.

Durch die Summe sämtlicher Biegungen schließt sich das zunächst linear gestreckte Blechband 2 zu einem vollständi gen Kreisring, wie in Fig. 2 zu sehen. In ihrem Berührungs bereich 13 werden die beiden Enden 14 des ursprünglich lin earen Blechstreifens 2 zusammengeschweißt, um dem Stän derblech 12 ein Maximum an Stabilität zu verleihen. Da die beiden Enden 14 hierbei in ein und derselben Ebene liegen, handelt es sich um eine Stumpfnaht. Um eine größere Anzahl von Blechen flächig aufeinanderschichten zu können, sollte zweckmäßig der sich im Bereich der Stumpfnaht aus der Blechebene hervorwölbende Schweißwerkstoff mit einer Feile oder einem ähnlichen Werkzeug entfernt werden. Es ist je doch auch denkbar, die beiden Enden 14 durch Elek troschweißen miteinander zu verbinden, so daß eine Nach bearbeitung entfallen kann oder allenfalls ein Entgraten notwendig ist.The sum of all bends closes the initially linearly stretched sheet metal strip 2 to form a complete ring, as can be seen in FIG. 2. In their contact area 13 , the two ends 14 of the originally lin earen sheet metal strip 2 are welded together to give the Stän derblech 12 maximum stability. Since the two ends 14 lie in one and the same plane, it is a butt seam. In order to be able to lay a large number of sheets on top of one another, the welding material that bulges out of the sheet plane in the area of the butt seam should be removed with a file or a similar tool. It is also conceivable, however, to connect the two ends 14 by means of electro welding, so that after-machining can be omitted or deburring is necessary.

Wie Fig. 2 weiter zeigt, haben sich infolge des Biegevor gangs die Zahnköpfe 6 einander angenähert, und die ur sprünglich parallelen Zahnflanken 11 konvergieren nun zum Mittelpunkt des Ständerblechs 12 hin, so daß die dazwischen verbleibenden, etwa nutförmigen Ausnehmungen 5 die für Ständerbleche typische, keulenförmige, sich nach außen querschnittlich erweiternde Form annehmen. Damit die einzu legenden Wicklungen optimal in die Ausnehmungen 5 einge preßt werden können, ist deren Grund 10 zur Peripherie 15 des Kreisrings 12 zu ausgebaucht.As further shown in FIG. 2, the tooth heads 6 have moved closer to one another as a result of the bending process, and the originally parallel tooth flanks 11 now converge towards the center of the stator plate 12 , so that the approximately groove-shaped recesses 5 remaining therebetween are typical of the stator plates, take a club-like shape that widens outwards in cross-section. So that the windings to be inserted can be optimally pressed into the recesses 5 , their base 10 is bulged toward the periphery 15 of the circular ring 12 .

Der äußere Umfangsrand 15 des Ständerblechs 12 ist infolge der gewellten Berandungslinie 8 der zunächst geradlinigen Blechstreifen 2 mit periodischen Ausbauchungen 16 versehen, welche einen etwa konstanten Abstand zu dem Grund 10 der Vertiefungen 5 aufweisen. Das Basisband 3 hat demzufolge über den gesamten Umfang 15 des Ständers 12 einen etwa kon stanten Querschnitt.The outer peripheral edge 15 of the stator sheet 12 is provided with periodic bulges 16 due to the corrugated edge line 8 of the initially straight sheet metal strips 2 , which have an approximately constant distance from the base 10 of the depressions 5 . The base band 3 consequently has an approximately constant cross-section over the entire circumference 15 of the stand 12 .

Andererseits ist es trotz der Wölbungen 16 bei Anwendung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren möglich, zwei mit ihren Längsseiten 8 einander zugekehrte Blechstreifen 2 ohne zusätzlichen Verschnitt aus einem Dynamoblech 1 auszustanzen. Ein weiterer Vorteil des gewellten Umfangs 15 des Ständerblechs 12 liegt darin, daß nach dem Einpressen eines derartigen Ständerblechs 12 in die entsprechend pro filierte Mantelfläche eines Motorgehäuses eine gegenseitige Verdrehung nicht mehr möglich ist und demzufolge auch bei starken Motoren mit hohem Drehmoment keine extreme Preßpas sung erforderlich ist wie beim Stand der Technik, wo die Drehmomentübertragung vor allem durch Reibschluß erfolgt. On the other hand, despite the curvatures 16 when using the manufacturing method according to the invention, it is possible to punch out two sheet metal strips 2 facing one another with their long sides 8 without additional waste from a dynamo sheet 1 . Another advantage of the corrugated circumference 15 of the stator plate 12 is that after the pressing of such a stator plate 12 into the correspondingly per coated outer surface of a motor housing, mutual rotation is no longer possible and, consequently, no extreme press pressure solution is required even with strong motors with high torque is like in the prior art, where the torque transmission takes place primarily by friction.

Dies hat neben einem vereinfachten Zusammenbau eines derar tigen Elektromotors den weiteren Vorteil, daß aufgrund der weitaus geringeren Reibung zwischen Ständerblechpaket und Gehäuse bspw. im Fall einer Beschädigung ein nachträglicher Austausch des Ständerblechpakets eines Elektromotors mög lich ist, so daß in vielen Fällen, in denen Elektromotoren mit einer defekten Ständerwicklung bisher als irreparabel zum Schrott gegeben werden mußten, nun eine kostengünstige Reparatur möglich ist.In addition to a simplified assembly, this has one of these term electric motor the further advantage that due to the much less friction between the stator core and Housing, for example, in the event of damage, a retrofit Exchange of the stator core of an electric motor possible Lich, so that in many cases where electric motors with a defective stator winding so far as irreparable had to be given to scrap, now an inexpensive one Repair is possible.

In Fig. 3 ist ein anderer ebener Ausschnitt aus dem Dy namoblech 1 gezeichnet, auf dem die Umrisse von Zuschnitten 17 eingezeichnet sind, die nach dem erfindungsgemäßen Ver fahren zu Läuferblechen für einen mittels Permanentmagneten erregten Synchronmotor verarbeitet werden sollen. Jeder Blechstreifen 17 besteht aus einem Basisband 18, an dessen einer Längsseite in regelmäßigen Abständen kleine, rechteckige Erhebungen 19 angeformt sind. Zwischen je zwei benachbarten Erhebungen 19 verbleibt demnach eine flache Vertiefung 20 zur Aufnahme eines Permanentmagnetplättchens.In Fig. 3, another flat section of the Dy namoblech 1 is drawn, on which the outlines of blanks 17 are drawn, which are to be processed according to the invention to rotor plates for a synchronous motor excited by permanent magnets. Each sheet metal strip 17 consists of a base strip 18 , on one long side of which small, rectangular elevations 19 are formed at regular intervals. Accordingly, a flat depression 20 remains for receiving a permanent magnet plate between each two adjacent elevations 19 .

Da die Breite der Vertiefungen 20 größer ist als die Breite der Erhebungen 19, lassen sich je zwei Blechstreifen 17 mit ineinandergreifenden Erhebungen 19 und Vertiefungen 20 auf dem Dynamoblech 1 anordnen. Dies hat den Vorteil, daß der Verschnitt auf die kleinen, in Fig. 3 schraffiert dargestellten Rechtecke 21 beschränkt und daher sehr klein im Vergleich zu herkömmlichen Ronden bei der Läuferherstel lung ist.Since the width of the depressions 20 is greater than the width of the elevations 19 , two sheet metal strips 17 with interlocking elevations 19 and depressions 20 can be arranged on the dynamo sheet 1 . This has the advantage that the waste is limited to the small rectangles 21 shown hatched in FIG. 3 and is therefore very small compared to conventional round blanks in the runner manufacture.

Die Blechstreifen 17 bilden im fertig gebogenen Zustand den außenliegenden Kranz 22 eines Synchronmotor-Läuferblechs, wie er in Fig. 4 abgebrochen wiedergegeben ist. Man er kennt, daß auch die Blechstreifen 17 an diskreten Stellen gebogen werden, nämlich jeweils unterhalb einer der Erhe bungen 19. Um bei diesem Biegevorgang die mechanischen Spannungen auf ein verträgliches Maß reduzieren zu können, sind an den betreffenden Stellen 23 Biegekerben 24 vorgese hen, die in Fig. 3 als schraffierte Rauten zu erkennen sind. Der gesamte Verschnitt auf dem Dynamoblech 1 besteht demnach - von Randeffekten abgesehen - aus den schraf fierten Rechtecken 21 und den schraffierten Rauten 24.In the finished bent state, the sheet metal strips 17 form the outer rim 22 of a synchronous motor rotor sheet, as is shown broken off in FIG. 4. He is known that the sheet metal strips 17 are bent at discrete locations, namely each below one of the elevations 19th In order to be able to reduce the mechanical stresses to an acceptable level during this bending process, 23 notches 24 are provided at the relevant points, which can be seen in FIG. 3 as hatched diamonds. The entire waste on the dynamo sheet 1 is therefore - apart from edge effects - from the hatched rectangles 21 and the hatched diamonds 24th

Nach Durchführung sämtlicher Biegungen 23 schließt sich das zunächst linear gestreckte Läuferblech 17 zu einem Kreis ring 22, dessen Erhebungen 19 radial nach außen weisen. Zur mechanischen Stabilisierung dieses Kreisrings auf der Läu ferwelle kann dieser Kreisring nun auf einer konzen trischen, innenliegenden Stützronde befestigt werden, wel che von einer inneren, kreisringförmigen Nabe sternförmig nach außen ragende Stege aufweist. Da bei permanent erreg ten Synchronmotoren der läuferseitige, magnetische Rück schluß nahezu ausschließlich über den äußeren Kranz 22 er folgt, kann die innenliegende Stützronde auch aus nichtmagnetischem und dadurch eventuell preisgünstigerem Werkstoff gefertigt sein. Die Verbindung des Kreisrings 22 mit der Stützronde kann je nach Werkstoff derselben durch Schweißen, Löten oder Kleben erfolgen.After carrying out all the bends 23 , the initially linearly stretched rotor plate 17 closes to form a circular ring 22 , the elevations 19 of which point radially outward. For the mechanical stabilization of this annulus on the rotor shaft, this annulus can now be attached to a concentric, inner support disk, which has star-shaped outwardly projecting webs from an inner, annular hub. Since the rotor-side magnetic return circuit follows almost exclusively via the outer ring 22 in the case of permanently excited synchronous motors, the internal support disk can also be made of non-magnetic and therefore possibly less expensive material. The connection of the circular ring 22 with the support disk can be made by welding, soldering or gluing, depending on the material thereof.

Eine andere Möglichkeit zur Führung des Kreisrings 22 auf der Läuferwelle besteht darin, auf dieser einen massiven Tragstern anzubringen, dessen axiale Länge der Läuferlänge entspricht, und die Läuferbleche 22 auf diesen Tragstern auf zupressen. Dies ist ein höchst effizientes Verfahren, da ein solcher Tragstern aus einem geeigneten Werkstoff gegos sen werden kann, so daß auch hierfür kein Werkstoff vergeu det wird. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung kann darin bestehen, daß der Läuferstern aus Aluminium gegossen wird, welches aufgrund seines geringen Gewichts das Träg heitsmoment des Läufers erheblich reduziert.Another possibility for guiding the circular ring 22 on the rotor shaft is to mount a solid support star thereon, the axial length of which corresponds to the rotor length, and to press the rotor plates 22 onto this support star. This is a highly efficient process, since such a support star can be cast from a suitable material, so that no material is wasted for this either. A particularly advantageous embodiment can consist in that the rotor star is cast from aluminum, which due to its low weight significantly reduces the moment of inertia of the rotor.

Fig. 5 zeigt einen Innenläufer 25 für einen Synchronmotor, der einen inneren Nabenring 26 mit einer zentralen Aus nehmung 27 zum Aufschieben auf eine Läuferwelle aufweist. In der Ausnehmung 27 befindet sich eine rechteckige Erwei terung 28 zur Aufnahme eines Keils. Von dem Nabenring 26 kragen acht Stege 29 sternartig aus und tragen einen äuße ren Kranz 30, der die eigentliche Mantelfläche des Läufers 25 bildet. Fig. 5 shows an inner rotor 25 for a synchronous motor, which has an inner hub ring 26 with a central recess 27 for sliding onto a rotor shaft. In the recess 27 there is a rectangular extension 28 for receiving a wedge. Eight webs 29 protrude from the hub ring 26 in a star-like manner and carry an outer ring 30 which forms the actual lateral surface of the rotor 25 .

Über den Umfang 31 der Ronde 25 verteilt sind nach außen gerichtete Erhebungen 32 angeordnet, zwischen denen flache Vertiefungen 33 verbleiben. Die Vertiefungen 33 bilden in dem durch aufeinanderschichten einer Vielzahl von Läufer blechen 25 gebildeten Läufer längliche, achsparallele Ver tiefungen zur Aufnahme je eines Permanentmagnetplättchens 34. Bei der Ronde 25 nach Fig. 5 werden insgesamt vierund zwanzig Magnetplättchen 34 benötigt. Es sind demnach drei mal so viele Magnetplättchen 34 vorhanden wie Stege 29. Die Stege 29 sind so angeordnet, daß sie jeweils genau unter halb einer der Erhebungen 32 verlaufen. Zwischen zwei be nachbarten Stegen 29 sind demnach drei Vertiefungen 33 vor handen.Distributed over the circumference 31 of the round blank 25 are outwardly directed elevations 32 , between which shallow depressions 33 remain. The depressions 33 form in the sheet metal layer 25 formed by stacking a plurality of runners elongated, axially parallel Ver recesses for receiving a respective permanent magnet plate 34th In the blank 25 of FIG. 5 in total twenty four and magnetic plates 34 are needed. Accordingly, there are three times as many magnetic plates 34 as webs 29 . The webs 29 are arranged such that they each run exactly under half of one of the elevations 32 . Between two be adjacent webs 29 , three recesses 33 are therefore available.

Die Magnetplättchen 34 sind so aufmagnetisiert, daß die ma gnetischen Zentren oder Pole sich etwa mittig auf den bei den flächigen Seiten gegenüberliegen. Weiterhin sind die Magnetplättchen 34 so gedreht, daß entlang der Mantelfläche des fertigen Läufers jeweils ein magnetischer Nordpol mit einem magnetischen Südpol abwechselt. Demzufolge bildet sich der magnetische Rückschluß ausschließlich zwischen be nachbarten Magentplättchen 34 aus, so daß zwischen zwei benachbarten Magnetplättchen 34 ein sehr starkes Magnetfeld erzeugt wird, wogegen das Magnetfeld etwa mittig unter ei nem Plättchen 34 zum Läufermittelpunkt 35 hin schnell ab nimmt, da die Feldlinien in diesem Bereich unverzüglich in Richtung auf die benachbarten Plättchen 34 hin abbiegen.The magnetic plates 34 are magnetized so that the magnetic centers or poles are located approximately in the middle on the opposite sides of the flat. Furthermore, the magnetic plates 34 are rotated such that a magnetic north pole alternates with a magnetic south pole along the outer surface of the finished rotor. Accordingly, the magnetic yoke forms exclusively between be adjacent Magentplättchen 34, so that a very strong magnetic field is generated between two adjacent magnetic plates 34, the magnetic field whereas approximately centrally under ei nem plate 34 toward the rotor center 35 out quickly decreases, as the field lines in turn this area immediately in the direction of the adjacent plates 34 .

Der innere Verlauf 36 des äußeren Kranzes 30 zwischen je zwei benachbarten Stegen 29 trägt dieser speziellen Form des Magnetfeldes Rechnung, indem der Querschnitt des Kreis rings 30 als Funktion des Umfangswinkels variiert. Während etwa mittig unterhalb der die Magnetplättchen 34 aufnehmen den Vertiefungen 33 der Querschnitt 37 des Kreisrings 30 äußerst gering und im Grunde genommen nur durch die mecha nische Stabilität der Ronde 25 bedingt ist, ist der Quer schnitt 38 in den Bereichen der Erhebungen 32 um ein Viel faches erhöht, um einen querschnittlich ausreichenden Fluß pfad zur Ausbildung des Magnetfeldes zwischen zwei benach barten Magnetplättchen 34 zur Verfügung zu stellen.The inner course 36 of the outer ring 30 between two adjacent webs 29 takes this special shape of the magnetic field into account by varying the cross section of the circle ring 30 as a function of the circumferential angle. While approximately in the middle below which the magnetic plates 34 receive the depressions 33, the cross section 37 of the circular ring 30 is extremely small and basically only due to the mechanical stability of the round blank 25 , the cross section 38 in the regions of the elevations 32 is a lot fold increased to provide a cross-sectionally sufficient flow path for the formation of the magnetic field between two neigh disclosed magnetic plates 34 .

Insgesamt weist die innere Berandung 36 des äußeren Läufer kranzes 30 einen abgerundeten Verlauf auf, der infolge der ständig aufeinanderfolgenden Querschnittsmaxima 38 und -mi nima 37 etwa sinusförmig ist. Infolge der erfinderischen Merkmale - verringerte Anzahl der Stege 29 einerseits, etwa sinusförmiger Verlauf der inneren Berandung 36 des Läufer kranzes 30 andererseits - ist es möglich, die Masse der Ronde 25 auf das absolute Minimum zu reduzieren, ohne den magnetischen Rückschluß insbesondere im Bereich zwischen benachbarten Magnetplättchen 34 zu schwächen.Overall, the inner edge 36 of the outer rotor ring 30 has a rounded shape, which is approximately sinusoidal due to the continuously successive cross-sectional maxima 38 and -mi nima 37 . As a result of the inventive features - reduced number of webs 29 on the one hand, approximately sinusoidal shape of the inner edge 36 of the rotor ring 30 on the other hand - it is possible to reduce the mass of the round blank 25 to the absolute minimum without the magnetic inference in particular in the area between adjacent ones To weaken magnetic plate 34 .

Die Ronde 25 eignet sich zur Herstellung für das eingangs beschriebene Verfahren, wobei auch hier zwei je einen Kreisring 30 bildende Blechstreifen in linear abgewickeltem Zustand derart versetzt angeordnet werden können, daß die je eine innere Berandung 36 bildenden Längsseiten zweier nebeneinander angeordneter Blechstreifen nahtlos ineinan dergreifen und demzufolge kein zusätzlicher Verschnitt auf tritt.The circular blank 25 is suitable for production for the method described at the outset, and here, too, two sheet metal strips each forming an annulus 30 can be arranged offset in a linearly developed state such that the longitudinal sides forming two inner edges 36 of two sheet metal strips arranged next to one another seamlessly interlock and consequently no additional waste occurs.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Ständer- oder Läuferblechen elektrischer Rotations- oder Linear maschinen, deren Ständer oder Läufer über den Luftspalt verteilte Nuten oder Aussparungen (5, 20) zur Aufnahme von Wicklungen, Stäben oder Permanentmag neten sowie zwischen diesen befindliche Vorsprünge (4, 19) aufweisen, wobei der den Luftspalt begrenzende und den magnetischen Rückschluß führende Teil (12, 22) des Ständers und/oder Läufers als linear abgewickeltes Band (2, 17) aus einer Blechbahn (1) herausgetrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei lineare Bänder (2, 17) aus der Blechbahn (1) nebeneinander verlaufend mit jeweils einem Profil herausgetrennt werden, bei dem die Vorsprünge (4, 19) des einen Bandes (2, 17) innerhalb den Aussparungen (5, 20) des benachbarten liegen.1. A method for the production of stator or rotor plates of electrical rotary or linear machines, the stator or rotor of which is distributed over the air gap, grooves or recesses ( 5 , 20 ) for receiving windings, rods or permanent magnets and projections located between them ( 4 , 19 ), the part ( 12 , 22 ) of the stator and / or rotor limiting the air gap and guiding the magnetic yoke being separated as a linear unwound strip ( 2 , 17 ) from a sheet metal web ( 1 ), characterized in that at least two linear strips ( 2 , 17 ) are separated from the sheet metal web ( 1 ) running side by side, each with a profile in which the projections ( 4 , 19 ) of one strip ( 2 , 17 ) lie within the recesses ( 5 , 20 ) of the adjacent one .

2. Verfahren zur Herstellung von Ständer- oder Läuferblechen elektrischer Rotationsmaschinen, ins besondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den Luftspalt begrenzende und den magnetischen Rückschluß führende Teil (12, 22) des Ständers und/oder Läufers als linear abgewickeltes Band (2, 17) aus einer Blechbahn (1) herausgetrennt und in die gewünschte Form gebogen wird.2. A process for the production of stator or rotor plates of electric rotary machines, in particular according to claim 1, characterized in that the part ( 12 , 22 ) of the stator and / or rotor which delimits the air gap and the magnetic yoke leads as a linearly unwound band ( 2nd , 17 ) is separated from a sheet metal sheet ( 1 ) and bent into the desired shape.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 zur Herstellung von Motoren- oder Generatorenblechen (12), die auf der dem Luftspalt abgewandten Seite oder Berandung (8) gewellt und/oder gezackt verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei lineare Bänder (2, 17) aus der Blechbahn (1) nebeneinander verlaufend mit jeweils einem Profil herausgetrennt werden, bei dem die Zacken oder Wölbungen (9) eines Bandes (2) die Wellentäler oder Zackenlücken des benachbarten ineinanderliegen.3. The method according to claim 1 or 2 for the production of engine or generator sheets ( 12 ) which are corrugated and / or serrated on the side facing away from the air gap or edge ( 8 ), characterized in that at least two linear strips ( 2 , 17th ) running out of the sheet metal web ( 1 ) next to each other, each with a profile in which the serrations or arches ( 9 ) of a band ( 2 ) lie the troughs or serrations of the adjacent one another.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das lineare Band (2, 17) aus der Blechbahn (1) ausgestanzt wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the linear band ( 2 , 17 ) is punched out of the sheet metal web ( 1 ).

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das zunächst lineare Band (2, 17) um lotrecht zu seiner Grundfläche verlaufende Achsen gebogen wird.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the initially linear band ( 2 , 17 ) is bent about axes extending perpendicular to its base surface.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das zunächst lineare Band (2, 17) an diskreten Stellen (23) gebogen wird.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the initially linear band ( 2 , 17 ) is bent at discrete locations ( 23 ).

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegungen (23) durch Einkerbungen (24) des li nearen Bandes (17) erleichtert werden.7. The method according to claim 6, characterized in that the bends ( 23 ) by notches ( 24 ) of the li near band ( 17 ) are facilitated.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkerbungen (24) sich an derjenigen Seite des li nearen Bandes (17) befinden, das nach dem Biegevorgang dem Luftspalt abgewandt ist.8. The method according to claim 7, characterized in that the notches ( 24 ) are located on that side of the li near band ( 17 ) which faces away from the air gap after the bending process.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die diskreten Biegestellen (23) in gleichmäßigen Abständen über die Länge des Bandes (2, 17) verteilt sind.9. The method according to any one of claims 6 to 8, characterized in that the discrete bending points ( 23 ) are distributed at uniform intervals over the length of the band ( 2 , 17 ).

10. Verfahren nach Anspruch 9 zur Herstellung von Motoren- oder Generatorenblechen (12, 22) mit gleichmäßig über den Luftspalt verteilten Aussparungen (5, 20) zur Auf nahme von Wicklungen, Stäben oder Permanentmagneten, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Biegestel len (23) der Anzahl der Aussparungen (5, 20) ent spricht.10. The method according to claim 9 for the production of engine or generator sheets ( 12 , 22 ) with uniformly distributed over the air gap recesses ( 5 , 20 ) for receiving windings, rods or permanent magnets, characterized in that the number of Biegestel len ( 23 ) corresponds to the number of recesses ( 5 , 20 ).

11. Verfahren nach Anspruch 10 zur Herstellung von Moto ren- oder Generatorenblechen (22) mit Aussparungen (20) zur Aufnahme von Permanentmagneten, dadurch ge kennzeichnet, daß die Biegestellen (23) jeweils etwa mittig zwischen zwei benachbarten Aussparungen (20) angeordnet sind.11. The method according to claim 10 for the production of engine or generator sheets ( 22 ) with recesses ( 20 ) for receiving permanent magnets, characterized in that the bending points ( 23 ) are each arranged approximately centrally between two adjacent recesses ( 20 ).

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Herstellung von Ständer- oder Läuferblechen von elek trischen Rotationsmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß das zunächst lineare Band (2, 17) zu einem Kranz (12, 22) gebogen wird.12. The method according to any one of the preceding claims for the production of stator or rotor plates of elec trical rotary machines, characterized in that the initially linear band ( 2 , 17 ) is bent into a ring ( 12 , 22 ).

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Enden (14) des zu einem Kranz (12) ge bogenen Bandes (2) an ihrer Nahtstelle (13) zusammen gefügt, vorzugsweise zusammengeschweißt oder -gelötet werden.13. The method according to claim 12, characterized in that the two ends ( 14 ) of a ring ( 12 ) ge bent band ( 2 ) are joined together at their interface ( 13 ), preferably welded or soldered together.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13 zur Her stellung eines Läuferblechs, dadurch gekennzeichnet, daß der fertige Kranz (22) mit einem inneren, konzentrischen Stützblech verbunden wird, das eine Ausnehmung zum Durchtritt der Motorwelle aufweist.14. The method according to any one of claims 12 or 13 for the manufacture of a rotor plate, characterized in that the finished ring ( 22 ) is connected to an inner, concentric support plate which has a recess for the passage of the motor shaft.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützblech einen inneren Nabenteil und von diesem sternförmig nach außen ragende Stege aufweist, deren äußere Enden mit dem Kranz (22) verschweißt oder verlötet werden.15. The method according to claim 14, characterized in that the support plate has an inner hub part and from this star-shaped outwardly projecting webs, the outer ends of which are welded or soldered to the ring ( 22 ).

16. Ständer- oder Läuferblech von elektrischen Maschinen, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Luftspalt abge wandte Berandung (15) der den Luftspalt begrenzenden, den Hauptteil des magnetischen Rückschlusses bildenden Schicht (12) des Blechs einen gewellten und/oder ge zackten Verlauf aufweist.16. stator or rotor plate of electrical machines, characterized in that the edge facing the air gap ( 15 ) of the air gap delimiting, the main part of the magnetic yoke forming layer ( 12 ) of the sheet has a corrugated and / or ge jagged course.

17. Ständer- oder Läuferblech nach Anspruch 16, dadurch ge kennzeichnet, daß die dem Luftspalt abgewandte Be randung (15) der den Luftspalt begrenzenden, den Hauptteil des magnetischen Rückschlusses bildenden Schicht (12) des Blechs einen periodischen Verlauf aufweist.17. stator or rotor plate according to claim 16, characterized in that the facing away from the air gap Be edging ( 15 ) of the air gap delimiting, the main part of the magnetic yoke forming layer ( 12 ) of the sheet has a periodic course.

18. Ständer- oder Läuferblech nach Anspruch 17 für Ro tationsmaschinen mit gleichmäßig über den Luftspalt verteilten Aussparungen (5) zur Aufnahme von Wicklun gen, Stäben oder Permanentmagneten, sowie mit zwischen diesen befindlichen Vorsprüngen (4), dadurch gekenn zeichnet, daß die den Luftspalt begrenzende, den Hauptteil des magnetischen Rückschlusses bildende Schicht (12) des Blechs etwa die Form eines Kreisrings aufweist, der an seiner dem Luftspalt abgewandten Seite einen etwa periodischen Verlauf der Berandung (15) aufweist mit einer Periode, die dem Umfang (15) des Kreisrings an seiner dem Luftspalt abgewandten Seite geteilt durch die Anzahl der Aussparungen (5) in der dem Luftspalt zugewandten Seite entspricht.18 stator or rotor plate according to claim 17 for Ro tationsmaschinen with evenly distributed over the air gap recesses ( 5 ) for receiving windings gene, rods or permanent magnets, as well as with these projections ( 4 ), characterized in that the air gap delimiting layer ( 12 ) of the sheet, which forms the main part of the magnetic yoke, has approximately the shape of a circular ring which on its side facing away from the air gap has an approximately periodic course of the boundary ( 15 ) with a period which corresponds to the circumference ( 15 ) of the circular ring on its side facing away from the air gap divided by the number of cutouts ( 5 ) in the side facing the air gap.

19. Synchronmotor mit einem Innenläufer, dessen Radius derart vergrößert ist, daß die Polzahl p bei gegenüber herkömmlichen Elektromotoren der selben Leistungs klasse etwa konstant gehaltener Polteilung auf minde stens acht, vorzugsweise vierundzwanzig erhöht ist, und bei dem innerhalb der äußeren, den Hauptteil des magnetischen Rückschlusses bildenden Läuferschicht (30) ein ringförmiger Hohlraum angeordnet ist, der von radial verlaufenden, mit der Nabe (26) verbundenen Stegen (29) in mehrere Segmente unterteilt ist, da durch gekennzeichnet, daß die Polzahl p und die Steg zahl s folgende Bedingung erfüllen: p = n _* s, wobei n = 2, 3, 4, . . .und daß die Dicke (37, 38) der äußeren, den Hauptteil des magnetischen Rückschlusses bildenden Läuferschicht (30) sich in dem Bereich zwischen zwei benachbarten Stegen (29) periodisch ändert mit einer Periode, die der Polteilung entspricht.19. Synchronous motor with an inner rotor, the radius of which is increased in such a way that the number of poles p is increased to at least eight, preferably twenty-four, with at least eight, preferably twenty-four, in comparison with conventional electric motors of the same power class, and in which inside the outer, the main part of the magnetic Conclusion-forming rotor layer ( 30 ) an annular cavity is arranged, which is divided into several segments by radially extending webs ( 29 ) connected to the hub ( 26 ), characterized in that the number of poles p and the number of webs s fulfill the following condition : p = n _* s, where n = 2, 3, 4,. . .and that the thickness ( 37 , 38 ) of the outer rotor layer ( 30 ) forming the main part of the magnetic yoke changes periodically in the region between two adjacent webs ( 29 ) with a period which corresponds to the pole pitch.

20. Synchronmotor nach Anspruch 19, dadurch gekennzeich net, daß die Dicke (37, 38) der äußeren, den Hauptteil des magnetischen Rückschlusses bildenden Schicht (30) des Läufers (25) etwa proportional zur Feldstärke des Magnetfelds in dem betreffenden Bereich des Läuferman tels (30) ist.20. Synchronous motor according to claim 19, characterized in that the thickness ( 37 , 38 ) of the outer, the main part of the magnetic yoke forming layer ( 30 ) of the rotor ( 25 ) approximately proportional to the field strength of the magnetic field in the relevant area of the rotor element ( 30 ) is.

21. Synchronmotor nach Anspruch 19 oder 20, dadurch ge kennzeichnet, daß die Dicke (37, 38) der äußeren, den Hauptteil des magnetischen Rückschlusses bildenden Schicht (30) des Läufers (25) sich etwa sinusförmig ändert.21. Synchronous motor according to claim 19 or 20, characterized in that the thickness ( 37 , 38 ) of the outer, the main part of the magnetic yoke forming layer ( 30 ) of the rotor ( 25 ) changes approximately sinusoidally.

22. Synchronmotor nach einem der Ansprüche 19 bis 21, da durch gekennzeichnet, daß auf der Mantelfläche (31) des Läufers (25) permanentmagnetische Plättchen (34) aufgesetzt sind.22. Synchronous motor according to one of claims 19 to 21, characterized in that permanent magnetic plates ( 34 ) are placed on the lateral surface ( 31 ) of the rotor ( 25 ).

23. Synchronmotor nach Anspruch 22, dadurch gekennzeich net, daß die Maxima (38) der Dicke der äußeren, den Hauptteil des magnetischen Rückschlusses bildenden Schicht (30) des Läufers (25) etwa mittig zwischen zwei benachbarten Magnetplättchen (34) liegen.23. Synchronous motor according to claim 22, characterized in that the maxima ( 38 ) of the thickness of the outer, the main part of the magnetic yoke forming layer ( 30 ) of the rotor ( 25 ) lie approximately centrally between two adjacent magnetic plates ( 34 ).

24. Synchronmotor nach Anspruch 22 oder 23, dadurch ge kennzeichnet, daß die Minima (37) der Dicke der äuße ren, den Hauptteil des magnetischen Rückschlusses bil denden Schicht (30) des Läufers (25) etwa mittig un terhalb je eines Magnetplättchens (34) liegen.24. Synchronous motor according to claim 22 or 23, characterized in that the minima ( 37 ) of the thickness of the outer ren, the main part of the magnetic yoke bil-forming layer ( 30 ) of the rotor ( 25 ) approximately in the middle un underneath each of a magnetic plate ( 34 ) lie.