DE8625194U1 - Electrical machine, in particular electric motor - Google Patents
Electrical machine, in particular electric motorInfo
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Description
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R.R.
15.8.198615.8.1986
Rösez·Rösez·
ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stüttaart 1ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stüttaart 1
Elektrische Maschine, insbesondere elektrischer Motor . Stand der Technik Electrical machine, in particular electric motor . State of the art
Die Erfindung geht aus von einer elektrischen Maschine, insbesondere von einem elektrischen Motor, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.The invention relates to an electrical machine, in particular an electric motor, of the type defined in the preamble of claim 1.
Bei einer als Glockenankermotor bekannten elektrischen Maschine dieser Art sind die Pole meist im Innenteil des f' j Magnetfelderregersystems angeordnet, während das Außenteil nur als magnetischer Rückschluß des Magnetkreises dient. Die Ankerwicklung ist als herkömmliche Schleifenoder Wellenwicklung in Ein- oder Mehrschichtanordnung ausgeführt und auf dör Oberfläche des Ankerkerns befestigtö Aus Gewichtsgründen wird häufig auf den Ankerkern verzichtet und die Ankerwicklung durch Tränken mit Gießharz als formsteifer glockenförmiger Wickel ausgeführt.In an electrical machine of this type, known as a bell-shaped armature motor, the poles are usually arranged in the inner part of the magnetic field excitation system, while the outer part serves only as the magnetic return of the magnetic circuit. The armature winding is designed as a conventional loop or wave winding in a single or multi-layer arrangement and is attached to the surface of the armature core. For weight reasons, the armature core is often omitted and the armature winding is designed as a dimensionally stable bell-shaped winding by impregnation with cast resin.
Bei einer solchen Maschine sind zur Verbindung der elektrisch aktiven Spulenseiten der AnkerwicklungIn such a machine, the electrically active coil sides of the armature winding are connected
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relativ lange Wickelkopfverbindungen nötig. Diese erhöhen sowohl das Küpfergewicht als auch die Kupferverluste. Die voluminösen Wickelköpfe erfordern außerdem eine relativ große Baulänge im Vergleich zu der Länge.der aktiven Spulenseiten.relatively long winding head connections are necessary. These increase both the copper weight and the copper losses. The voluminous winding heads also require a relatively large overall length compared to the length of the active coil sides.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die erfindungsgemäße elektrische Maschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber /&lgr; den Vorteil, daß durch die sowohl im Innenteil als auchThe electrical machine according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage that the internal and external
im Außenteil des Magnetfelderregersystems vorhandenen Pole, die einander am Anker mit gleicher Polarität gegenüberliegenj eine Flußführung erreicht wird, bei welcher der Magnetfeldfluß durch den laminierten Ankert kern in Umfangsrichtung um eine Polteilung weitergeleitet wird. Dadurch bewirken die den Hin- und Rückleiter bildenden Spulenseiten der Ankerwicklungsspulen eine Vortriebskraft und können auf der Innen- und Außenseite des Trägers einander unmittelbar gegenüberliegen. Die Verbindung zwischen den Spulenseiten sind damit extrem kurz und letztlich nur von der radialen Dicke des Ankerkerns abhängig. Die bei der bekannten Maschine über jeweils eine Polteilung führenden langen Wickelkopfverbindungen entfallen bis auf eine einzige Verbindungsleitung völlig. Damit vermindert sich bei gleicher Leistung der Maschine die mittlere Windungslänge beträchtlich. Daraus resultieren wiederum ein kleineres Kupfergewicht und geringere" ohmsche Verluste- Bei rotierendem Anker ergeben sich geringe Rotationsmassen und damit kleine Trägheitsmomente.in the outer part of the magnetic field excitation system, which are opposite each other on the armature with the same polarity, a flux guide is achieved in which the magnetic field flux is passed on by the laminated armature core in the circumferential direction by one pole pitch. As a result, the coil sides of the armature winding coils, which form the forward and return conductors, produce a propulsive force and can be directly opposite each other on the inside and outside of the carrier. The connection between the coil sides is therefore extremely short and ultimately only depends on the radial thickness of the armature core. The long winding head connections, which lead over one pole pitch each in the known machine, are completely eliminated, except for a single connecting line. This means that the average winding length is considerably reduced for the same machine power. This in turn results in a smaller copper weight and lower ohmic losses. With a rotating armature, there are low rotational masses and thus small moments of inertia.
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Insgesamt zeigt der Motor bei ungenutetem Ankerkern keine Rastraomente, hat einen hohen Wirkungsgrad und eine gute Volumen- und Gewichtsausnutzung. Die Ankerwicklung läßt sich industriell sehrOverall, the motor has no locking moments when the armature core is not slotted, has a high level of efficiency and good volume and weight utilization. The armature winding can be very easily manufactured industrially.
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einfach und rationell herstellen.produce simply and efficiently.
Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen elektrischen Maschine möglich.The measures listed in the further claims enable advantageous further developments and improvements of the electrical machine specified in claim 1.
Zeichnungdrawing
Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung darge-Q stellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung naher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail in the following description using embodiments shown in the drawing. They show:
Fig. 1 einen Längsschnitt eines Außenläufermotors,Fig. 1 a longitudinal section of an external rotor motor,
Fig. 2 eine Abwicklung eines Querschnittes des Motors in Fig. 1,Fig. 2 is a development of a cross section of the engine in Fig. 1,
Fig. 3 ein Wickelschema einer Ankerwicklung des Motors in Fig. 1 und 2, Fig. 3 is a winding diagram of an armature winding of the motor in Fig. 1 and 2,
' Fig. 4 einen Längsschnitt eines Gleichstrommotors,' Fig. 4 a longitudinal section of a DC motor,
Fig. 5 ein Wickelschema einer Ankerwicklung des Gleichstrommotors in Fig. 4.Fig. 5 is a winding diagram of an armature winding of the DC motor in Fig. 4.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
Der in Fig. im Längsschnitt zu sehende Außenläufermotor als Beispiel einer permanentmagneterregten Synchronmaschine weist einen feststehenden Anker 10 und ein rotierendes Magnetfelderregersystem 11, auch Magnetgestell genannt, auf. Der Anker 10 besteht aus einem hohlzylindrischen Ankerkern 12 und einer von diesem getragenen Ankerwicklung 13. Der hohlzylindrische Ankerkern 12 ist aus axial geschichtetenThe external rotor motor shown in Fig. in longitudinal section as an example of a permanent magnet excited synchronous machine has a fixed armature 10 and a rotating magnetic field excitation system 11, also called a magnet frame. The armature 10 consists of a hollow cylindrical armature core 12 and an armature winding 13 carried by it. The hollow cylindrical armature core 12 is made of axially layered
2 O'Ö &bgr; 12 O'Ö β 1
Blechringen 14 aufgebaut, die miteinander verklebt oder vernietet sind. Die Ankerwicklung 13 besteht aus toroidartigen Spulen 15, deren Spulenseiten 15a und 15b jeweils auf der äußeren Zylinderfläche 16 und auf der inneren Zylinderfläche 17 des Ankerkerns 12 etwa axial verlaufen. Zur Herstellung der Ankerwicklung 13 wird der Wicklungsdraht einfach um den zylindrischen Ankerkern 12 herumgewickelt.Sheet metal rings 14 that are glued or riveted together. The armature winding 13 consists of toroidal coils 15, the coil sides 15a and 15b of which run approximately axially on the outer cylindrical surface 16 and on the inner cylindrical surface 17 of the armature core 12. To produce the armature winding 13, the winding wire is simply wound around the cylindrical armature core 12.
In Fig. 3 ist als Beispiel das Wickelschema einer-als Zwei- &iacgr; &igr; IO phasenwicklung für einen vierpoligen Motor ausgebildeten Ankerwicklung 13 dargestellt/ wobei die stark ausgezogenen Spulenseiten 15a auf der äußeren Zylinderfläche 16 und die schwach ausgezogenen Spulenseiten 15b auf der inneren Zylinderfläche 17 des Ankerkerns 12 jIn Fig. 3, the winding pattern of an armature winding 13 designed as a two - phase winding for a four-pole motor is shown as an example, with the strongly drawn-out coil sides 15a on the outer cylinder surface 16 and the weakly drawn-out coil sides 15b on the inner cylinder surface 17 of the armature core 12 j
angeordnet sein sollen. Die um eine Polteilung gegen- jshould be arranged. The pole pitch opposite j
&Iacgr; einander versetzten Wicklungsabschnitte eines Wick- j &Iacgr; offset winding sections of a winding j
lungsstranges sind jeweils durch einen Verbindungs- jare each connected by a connecting j
leiter 18 miteinander verbunden. Die Wicklungsanfänge ! und Wicklungsenden der Wicklungsstränge sind an Wick- \ conductor 18. The winding starts ! and winding ends of the winding phases are connected to winding \
lungsanschlüsse U,X bzw. V,Y geführt, die elektronisch j kommutiert werden »können.connection terminals U,X and V,Y, which can be electronically j commutated.
c -1c-1
x Der fertig gewickelte Anker 10 ist mit einer Stirnseite des &iacgr; x The finished wound armature 10 is connected to one end face of the &iacgr;
hohlzylindrischen Ankerkerns 12 nach Art eines Glocken- !hollow cylindrical armature core 12 in the manner of a bell!
ankers an einer Kunststoffnabe 19 befestigt, die Vorzugs- i anchor attached to a plastic hub 19, the preferred i
weise angespritzt ist. Die Kunststoffnabe 19 trägt mit- jThe plastic hub 19 carries the
tig eine Lagerbuchse 20, in welcher eine Rotor- oder '·■ tig a bearing bush 20 in which a rotor or '·■
Läuferwelle 21 drehbar gelagert ist. &iacgr;Rotor shaft 21 is rotatably mounted. &iacgr;
Das Magnetfelderregersystem Ii öder Magnetgestell ist drehftJst mit der Läuf-erwelle 21 verbunden. Es umschließt 3ö dabei den Anker lö unter Belässüng eines äüßeifeh Luft-Spaltes 22 und eineö inneren Luftspalteö 23 mit einem Außenteil 11a Und einem Irinehteil Üb* Der Äußenteil iläThe magnetic field excitation system Ii or magnet frame is connected in a rotationally fixed manner to the rotor shaft 21. It encloses the armature lö while leaving an outer air gap 22 and an inner air gap 23 with an outer part 11a and an inner part Üb* The outer part 1lä
•&igr; &kgr; Ii iiii » i< '•&igr;&kgr; Ii iiii » i< '
■ satt · · et■ full · · et
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und der Innenteil lib sind in gleicher Weise aufgebaut. Jeder weist einen Polring 24 bzw. 25 auf, an welchem in Drehrichtung um gleiche Drehwinkel versetzte Pole 26 bzw. 27 angeordnet sind. Bei dem vierpolig ausgebildeten Motor sind an jedem Polring 24 bzw. 25 vier Pole 26 bzw. 27 mit in Drehrichtung abwechselnder Polarität vorhanden (Fig. 2). Die Pole 26 und 27 stehen dabei am Anker 10 sich einander mit gleicherand the inner part lib are constructed in the same way. Each has a pole ring 24 or 25, on which poles 26 or 27 are arranged, offset by the same angle of rotation in the direction of rotation. In the four-pole motor, there are four poles 26 or 27 on each pole ring 24 or 25, with alternating polarity in the direction of rotation (Fig. 2). The poles 26 and 27 are positioned opposite each other on the armature 10 with the same
! Polarität in radialer Ausrichtung gegenüber, so daß! Polarity in radial alignment opposite, so that
der Magnetfluß im Anker in Umfangsrichtung jeweilsthe magnetic flux in the armature in the circumferential direction
\Qi um eine Polteilung weitergeleitet wird und sich in bekannter Weise über die Polringe 24 bzw* 25 schließt. Der Magnetfluß verlauf ist in Fig.' 2 schematisch eingezeichnet und durch Pfeile gekennzeichnet. \Qi is passed on by one pole pitch and closes in a known manner via the pole rings 24 and 25. The magnetic flux path is shown schematically in Fig. 2 and marked by arrows.
Die Magnetpole 26,27 werden bei dem Motor von Permanentmagneten 38 bzw. 39 gebildet, die mit axialer Magnetisierungsvorrichtung an den Polringen 24,25 befestigt sind. Dabei sind die Magnetisierungsrichtungen der am Anker 10 sich jeweils gegenüberstehenden Permanentmagnete 38 und 39 einander entgegengesetzt. Die beidenThe magnetic poles 26, 27 in the motor are formed by permanent magnets 38 and 39, respectively, which are attached to the pole rings 24, 25 with an axial magnetization device. The magnetization directions of the permanent magnets 38 and 39, which are located opposite one another on the armature 10, are opposite one another. The two
Polringe 24,25 sind an der von der Kunststoffnabe 19 ( des Ankers 10 abgekehrten Stirnseite über eine Radialscheibe 28 miteinander starr verbunden. Die Radialscheibe 28 sitzt drehfest auf der Läuferwelle 21v Pole rings 24,25 are rigidly connected to one another on the face facing away from the plastic hub 19 ( of the armature 10) via a radial disk 28. The radial disk 28 is seated in a rotationally fixed manner on the rotor shaft 21 v
Der in Fig. 4 im Längsschnitt zu sehende Motor ist als Gleichstrommotor ausgebildet. Er stimmt in seinem Aufbau weitgehend mit dem des Motors in Fig. 1 überein, so daß. gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Bei dem Gleichstrommotor in Fig. 4 bil-. det der Anker 10 den Läufer und ist über die Nabe 19 drehfest mit der Läuferweile 21 verbunden. Das Magnetfelderregersystem 11 mit den wiederum über die Radial-The motor shown in Fig. 4 in longitudinal section is designed as a direct current motor. Its structure is largely the same as that of the motor in Fig. 1, so that the same components are given the same reference numerals. In the direct current motor in Fig. 4, the armature 10 forms the rotor and is connected to the rotor shaft 21 in a rotationally fixed manner via the hub 19. The magnetic field excitation system 11 with the
>l «« Il MII · <■ ·>l «« Il MII · <■ ·
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4 i lift I I I I * I III 4 i lift IIII * I III
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scheibe 28 verbundenen Polringen 24 und 25 und den Polen 26 und 27 bildet den Ständer, wobei die Radialscheibe 28 eine zentrale Lagerbuchse 30 trägt. In dieser Lagerbuchse 30 und in einer weiteren Lagerbuchse 31 in einem Gehäuseschild 32 ist die Läuferwelle 21 drehbar gelagert.The stator is formed by the pole rings 24 and 25 connected to the radial disk 28 and the poles 26 and 27, whereby the radial disk 28 carries a central bearing bush 30. The rotor shaft 21 is rotatably mounted in this bearing bush 30 and in another bearing bush 31 in a housing shield 32.
Auf der Läuferwelle 21 sitzt drehfest noch ein Kommutator 33, auf dessen in Fig. 5 schematisch angedeuteten Kommutatorlamellen 34 ein.Bürstensatz 35 schleifend aufliegt. Der Bürstensatz 35 ist an einem Bürstenhalter 36 befestigt und weist bei einer vierpoligen Schleifenwicklung vier um jeweils eine Polteilung am Umfang des Kommutators versetzte Bürsten 37 auf.A commutator 33 is also mounted on the rotor shaft 21 in a rotationally fixed manner, and a brush set 35 rests in a sliding manner on the commutator segments 34 shown schematically in Fig. 5. The brush set 35 is attached to a brush holder 36 and, in the case of a four-pole loop winding, has four brushes 37, each offset by one pole pitch on the circumference of the commutator.
In Fig. b ist das Wickelschema der als Kommutatorwicklung ausgebildeten Ankerwicklung 13 dargestellt.Fig. b shows the winding diagram of the armature winding 13 designed as a commutator winding.
Auch hier liegen wiederum von den Spulen 15 die Spulenseiten 15a auf der äußeren Zylinderfläche 16 und Spulenseiten 15b auf der inneren Zy linder fläche 17 <?es hohlzylindrischen Ankerkerns 12. Jeweils das Ende der einen Spule 15 und der Anfang der nächsten Spule 15 sind mit einer Kommutatorlamelle 34 verbunden, wodurch z.B. die Anzahl der Spulen 15 mit der Anzahl der Kommutatorlamellen 34 des Kommutators 33 übereinstimmt.Zwingend ist das jedoch nicht. Von den jeweils um eine Polteilung versetzten vier Bürsten 37 sind Bürsten gleicher Polarität miteinander verbunden und an eine Gleichspannungsquelle gelegt. Der Ankerkern sowie das Magnetfelderregersystem 11 mit Außenteil 11a und Innenteil 11b sind identisch ausgeführt wie bei dem Motor in Fig. 1.Here too, the coil sides 15a of the coils 15 lie on the outer cylinder surface 16 and the coil sides 15b lie on the inner cylinder surface 17 of the hollow cylindrical armature core 12. The end of one coil 15 and the beginning of the next coil 15 are connected to a commutator lamination 34, so that, for example, the number of coils 15 matches the number of commutator laminations 34 of the commutator 33. However, this is not mandatory. Of the four brushes 37, each offset by one pole pitch, brushes of the same polarity are connected to one another and connected to a DC voltage source. The armature core and the magnetic field excitation system 11 with outer part 11a and inner part 11b are identical to the motor in Fig. 1.
• &igr; t 4 I · * · · il Il &igr;&igr;&igr;&igr; in Hi ii ·•&igr; t 4 I · * · · il Il &igr;&igr;&igr;&igr; in hi ii ·
Claims (1)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19868625194 DE8625194U1 (en) | 1986-09-20 | 1986-09-20 | Electrical machine, in particular electric motor |
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DE19868625194 DE8625194U1 (en) | 1986-09-20 | 1986-09-20 | Electrical machine, in particular electric motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE8625194U1 true DE8625194U1 (en) | 1988-01-21 |
Family
ID=6798475
Family Applications (1)
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DE19868625194 Expired DE8625194U1 (en) | 1986-09-20 | 1986-09-20 | Electrical machine, in particular electric motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE8625194U1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0356368A1 (en) * | 1988-08-12 | 1990-02-28 | Mueller And Smith, Lpa | D.C. motor |
DE4239106A1 (en) * | 1992-11-20 | 1993-04-01 | Alfred Frohnert | Maintenance-free multi-layer generator - allows rotors either side of stator to move axially to enable distance between stator and rotors to be minimised |
DE10355874A1 (en) * | 2003-11-25 | 2005-06-30 | Hauni Primary Gmbh | Apparatus and method for separating tobacco from a tobacco cake |
-
1986
- 1986-09-20 DE DE19868625194 patent/DE8625194U1/en not_active Expired
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