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Die
Erfindung betrifft eine Statoranordnung für eine elektrische
Drehfeldmaschine, mit einem aus einem Blechpaket gebildeten ringförmigen
oder rohrförmigen Joch, dessen Bleche in seiner Längsachse gestapelt
sind, wobei an der Innenseite des Jochs sowohl radial nach innen
vorstehende Pole als auch Zwischenpole angeordnet sind, die sich
in Richtung des Jochumfangs abwechseln, so dass jeder Pol zwei Zwischenpolen
und jeder Zwischenpol zwei Polen benachbart ist, und wobei die Pole
jeweils eine Wicklung tragen, die an der Innenseite des Jochs angeordnet
ist, und die Zwischenpole ungewickelt sind.
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Derartige
Statoranordnungen sind bekannt beispielsweise aus der
EP 1 380 088 B1 , bei der
die unbewickelten Zwischenpole mit dem Joch einstückig
und die Pole als separat gewickelte Blechpakete ausgebildet sind,
wobei die einzelnen Spulen unmittelbar auf die zu bewickelnden Pole
aufgewickelt werden können, während die unbewickelten
Zwischenpole die Spulen auf den bewickelten Polen voneinander abgrenzen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Laufeigenschaften einer
elektrischen Drehfeldmaschine zu verbessern.
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Zur
Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, dass die
Pole und die Zwischenpole jeweils aus separaten Blechpaketen gefertigt
sind, dass die Pole und die Zwischenpole zumindest in radialer Richtung
durch Halteelemente formschlüssig an dem ringförmigen
Joch gehalten sind und dass die über das Joch radial nach
innen überstehende Teile der Pole und Zwischenpole quer
zur Längsachse des Joches übereinstimmende Querschnitte
haben. Durch die Übereinstimmung der Ausgestaltung der
Querschnitte wird ein homogenerer Verlauf der aus dem Statorloch
austretenden magnetischen Feldlinien erreicht, wodurch sich eine
verbesserte Laufruhe der Drehfeldmaschine ergibt. Dadurch, dass
die nach innen überstehenden Teile der Pole und Zwischenpole übereinstimmende
Querschnitte aufweisen, sind die Zwischenpole in gleicher Weise
wie die Pole zur Erzeugung der magnetischen Feldlinien nutzbar,
wodurch Kupfer für die erforderlichen Wicklungen einsparbar
ist und Wärmeverluste verringerbar sind. Vorzugsweise kann
vorgesehen sein, dass die überstehenden Teile der Pole
und Zwischenpole identische Formen haben, insbesondere in Richtung
der Längsachse des Joches.
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Zur
Erzeugung verbesserter Laufeigenschaften kann vorgesehen sein, dass
die Pole untereinander und/oder die Zwischenpole untereinander und/oder
die Pole mit den Zwischenpolen in Umfangsrichtung übereinstimmende
Abstände aufweisen.
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Zur
Befestigung der Wicklungen auf den Polen kann vorgesehen sein, dass
jeder Pol jeweils eine Kunststoffhalterung trägt, auf der
die Wicklung aufgebracht ist, und das die Kunststoffhalterung wenigstens
eine biegsame Wange hat, durch welche die jeweilige Wicklung von
dem ringförmigen Joch getrennt ist. Somit ist eine elektrische
Isolation zwischen den Wicklungen und dem Joch ausgebildet. Durch
die biegsame Ausgestaltung der Wange wird es ermöglicht,
dass die Kunststoffhalterung beim Bewickeln eine andere Form aufweist,
als in montierter Position, wodurch die Fertigung der Statoranordnung vereinfacht
ist.
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Eine
verbesserte Ausnutzung des verfügbaren Raumes innerhalb
des Jochs und insbesondere ein erhöhter Füllfaktor
für die Wicklung ergibt sich, wenn die biegsame Wange mit
der Wicklung in montierter Position des Pols durch das ringförmige
Joch bereichsweise radial nach innen und/oder zur Wicklung verformt
ist, so dass sich die Wange und die Wicklung an die Innenseite des
ringförmigen Jochs im Kontaktbereich anschmiegen. Die biegsame
Wange kann hierbei vorher eingebrachte oder ausgebildete Sollbiegestellen
oder Biegefalze aufweisen, die eine Ausfüllung der Innenkontur
des Joches bestmöglich ermöglichen.
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Zur
Herstellung des Formschlusses zwischen den Polen und dem ringförmigen
Joch beziehungsweise den Zwischenpolen und dem ringförmigen
Joch kann vorgesehen sein, dass die jeweils ausgebildeten Halteelemente
zum Formschluss eine Profilierung, insbesondere eine schwalbenschwanzförmige
oder T-förmige oder kugelförmige Profilierung,
haben, die in eine parallel zur Längsachse des Jochs verlaufende
Nut mit zur Profilierung passenden Hinterschneidung formschlüssig
eingreift. Durch die parallel zur Längsachse des Jochs
ausgerichtete Nut sind die Halteelemente somit in Richtung der Längsachse
in die Nut einführbar. Dabei kann es vorgesehen sein, dass
die Halteelemente an den Polen und/oder an den Zwischenpolen ausgebildet
sind, wobei die jeweils aufnehmenden Nuten an dem Joch beziehungsweise
den Polen und/oder Zwischenpolen ausgebildet sind. Beispielsweise
kann vorgesehen sein, dass die Pole jeweils Halteelemente aufweisen
und die Zwischenpole jeweils aufnehmende Nuten aufweisen, wobei
an dem Joch Haltelemente ausgebildet sind, die in die Nuten der
Zwischenpole eingreifen und an dem Joch Nuten ausgebildet sind, in
die die Halteelemente der Pole eingreifen, oder es kann umgekehrt
an den Zwischenpolen ein Halteelement ausgebildet sein und an den
Polen jeweils eine Nut. In einer anderen Ausgestaltung sind alle
Pole und Zwischenpole mit Haltelementen versehen und schließlich
in einer weiteren Ausgestaltung alle Pole und Zwischenpole mit aufnehmenden
Nuten. Die Wahl, welche Pole beziehungsweise Zwischenpole mit Halteelementen
beziehungsweise Nuten ausgebildet sind, richtet sich nach den geometrischen
Abmessungen der Pole und Zwischenpole und nach dem verfügbaren
Material zur Ausformung von Halteelementen und Nuten, wobei die
verbleibende Materialstabilität der Pole und Zwischenpole
zu beachten ist.
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Eine
besonders einfache Fertigung und ein reduzierter Aufwand für
die Lagerhaltung und ein insgesamt hinsichtlich der Laufruhe der
Drehfeldmaschine verbesserter Fluss der magnetischen Feldlinien
in dem Stator ergeben sich, wenn die quer zur Längsachse
des Jochs orientierten Querschnitte der Pole und der Zwischenpole übereinstimmen,
insbesondere wenn die Pole und die Zwischenpole mit den Halteelementen
beziehungsweise Nuten identische Formen aufweisen.
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Eine
besonders einfache Statoranordnung ergibt sich, wenn die quer zur
Längsachse des Joches orientierten Querschnitte der Pole
jeweils spiegelsymmetrisch bezüglich einer die Längsachse
des Joches und eine radiale Richtung einschließenden Hilfsebene
ausgebildet sind.
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Für
eine besonders effektive Ausnutzung der Zwischenpole kann vorgesehen
sein, dass jeder Pol und jeder Zwischenpol an sei nem radial inneren Ende
eine Verbreiterung des Querschnitts zur Bildung eines Polschuhs
hat, durch welche zusammen mit einem Abschnitt der Innenseite des
ringförmigen Jochs und einem Bereich des Pols beziehungsweise Zwischenpols
an jedem Pol beziehungsweise Zwischenpol in Jochumfangsrichtung
beidseitig jeweils ein axial ausgerichteter und axial verlaufender
Aufnahmebereich gebildet ist, und dass jeder Aufnahmebereich jedes
Zwischenpols einen Anteil, vorzugsweise im wesentlichen die Hälfte,
des Querschnitts des Wicklungsstrangs des benachbarten Pols aufnimmt.
Bei geeignetem Betrieb der Wicklungen ist somit vorteilhaft erreichbar,
dass der Zwischenpol wie ein gewickelter Pol wirkt, obwohl er selbst
keine Wicklungen trägt. Der Füllfaktor kann dadurch
geringfügig herabgesetzt sein, dass zwischen Wicklung und
Zwischenpol ein Luftspalt gebildet ist.
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Zur
weiteren Erhöhung des Füllfaktors kann vorgesehen
sein, dass die Kunststoffhalterung eine weitere, vorzugsweise biegsame
Wange aufweist, welche die Wicklung von der Verbreiterung, also
dem Polschuh, am radial inneren Ende des Pols im Aufnahmebereich
trennt, und dass diese weitere Wange den Abstand zu der entsprechenden
Verbreiterung im Querschnitt des benachbarten Zwischenpols überdeckt.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die weitere Wange im Aufnahmebereich
des benachbarten Zwischenpols bereichsweise anliegt und die Wicklung
von dem Zwischenpol trennt. Durch die Überdeckung des Abstands
zwischen den Polschuhen wird eine stützende Überbrückung
und Führung für die Einzelstränge der
Wicklung erreicht, wodurch die Wicklung bestmöglich den
durch Pol und Zwischenpol gebildeten Aufnahmebereich ausfüllen kann.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Polschuhe den Aufnahmebereich
für die Wicklungen gegen den Bereich des Rotors bis auf
einen kleinen, parallel zur Längsrichtung des Joches verlaufenden Schlitz
oder Spalt abschließen, wobei der Schlitz durch die weitere
Wange innerhalb des Aufnahmebereichs abgedeckt wird. Hierdurch ist
einerseits erreicht, dass keine Wicklungen in den Bereich des Rotors
treten können, und andererseits eine Einführung der
Wicklungen in den Aufnahmebereich des benachbarten Zwischenpols
durch Einschieben des gewickelten Pols vereinfacht ermöglicht.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die
weitere Wange mit der Wicklung in montierter Position des Pols und
des entsprechend benachbarten Zwischenpols durch den Zwischenpol
verformt ist, so dass sich die Wange und die Wicklung im Kontaktbereich
des Aufnahmebereichs an den Zwischenpol anschmiegen. Hierdurch wird
eine bestmögliche Ausnutzung des verfügbaren Aufnahmebereichs
für Windungen der Statorwicklung ermöglicht, wodurch
sich ein besonders hoher Füllfaktor einstellt.
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Insgesamt
sind die Wangen zwar vorzugsweise biegsam ausgestaltet, bieten aber
genügend Steifigkeit, um die Wicklung im unmontierten Zustand zu
halten und zu stabilisieren.
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Eine
besonders einfache Montage der Wicklungen ergibt sich, wenn die
Kunststoffhalterung ringförmig ausgebildet und vor Montage
des Pols von dessen dem Polschuh abgewandter Seite her auf diesen
aufsteckbar oder aufgesteckt ist, vorzugsweise lösbar,
und wenn die Wangen der Kunstoffhalterung einen rinnenförmigen
Wicklungsbereich zur Aufnahme der Wicklung formen, wobei die Wangen
die Wicklung beidseitig radial nach innen und außen begrenzen,
in Richtung der Längsachse über die Pole überstehen
und jeweils einen geschlossenen Wangenring bildeten. Somit umgibt
die Kunststoffhalterung die ringförmige Wicklung auf der
dem Pol zugewandten Innenseite und an den Seitenflächen,
die im montierten Zustand vorzugsweise mit dem Joch beziehungsweise
dem Polschuh in Verbindung bezie hungsweise Kontakt kommen. Die Wicklung
ist daher vor Aufstecken der Kunststoffhalterung auf den jeweiligen
Pol auf die Kunststoffhalterung aufbringbar, wobei die Wangen sich
im vormontierten Zustand jeweils in einer Ebene erstrecken und somit
der ringförmig um die Pole verlaufende und sich rinnenförmig von
der Mitte dieser Ringform weg öffnende Wicklungsbereich
zur Bewicklung leicht zugänglich ist. Durch die biegsame
Ausführung der Wangen kann dieser Wicklungsbereich bei
der Einführung des bewickelten Pols in das Joch derart
verformt werden, dass sich die Außenfläche der
Wangen, die den ferromagnetischen Teilen des Stators zugewandt sind, an
deren Oberfläche anpassen und sich somit anschmiegen.
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Vorzugsweise
werden zunächst die ungewickelten Zwischenpole in das Joch
axial eingeschoben und erst danach die bewickelten Pole, wobei die Wicklungen
in den Aufnahmebereichen der Zwischenpole derart verformt werden,
dass der Aufnahmebereich der Zwischenpole optimal ausgehöhlt
wird und sich ein hoher Füllfaktor ergibt.
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Die
Erfindung ist mit Vorteil einsetzbar bei allgemeinen elektrischen
Drehfeldmaschinen, insbesondere Synchronmaschinen mit permanent
erregtem Rotor. Besonders vorteilhaft ist die Erfindung einsetzbar
bei dreiphasigen elektrischen Drehfeldmaschinen, insbesondere bei
denen die Statorwicklung in drei Phasen untergliedert ist.
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Die
Erfindung wird nun anhand eines in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispieles
näher beschrieben, ist aber nicht auf dieses Ausführungsbeispiel
beschränkt. Weitere Ausführungsbeispiele ergeben
sich durch Kombination der Merkmale der Patentansprüche
untereinander oder mit Merkmalen des Ausführungsbeispiel.
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Es
zeigt:
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1 eine
erfindungsgemäße Statoranordnung in perspektivischer
Darstellung,
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2 einen
bewickelten Pol in einer perspektivischen Ansicht auf die radial äußere
Seite,
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3 einen
bewickelten Pol in einer perspektivischen Ansicht auf die radial
innere Seite,
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4 den
Querschnitt des Jochs gemäß 1,
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5 eine
Prinzipskizze der Anordnung der Pole und Zwischenpole mit den Wicklungen,
bei einer Statoranordnung gemäß 1,
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6 im
Querschnitt eines Pols der Statoranordnung gemäß 1,
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7 den
Querschnitt eines Pols gemäß 6 mit
aufgesteckter, bewickelter Kunststoffhalterung in einer Prinzipdarstellung
und
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8 den
bewickelten Pol gemäß 7 nach Einführung
in die Statoranordnung gemäß 1.
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1 zeigt
eine im Ganzen mit 1 bezeichnete Statoranordnung in perspektivischer
3D-Darstellung schräg von der Seite. Die Statoranordnung 1 hat ein
ring- beziehungsweise rohrförmig ausgebildetes Joch 2,
das aus in Richtung der Längsachse dieser Ring- beziehungsweise
Rohrform oder auch Zylinderform aufeinander gestapelten dünnen
ferromagnetischen Blechen be steht, die untereinander verbunden sind.
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An
der Innenseite des Joches 2 sind Pole 3 und Zwischenpole 4 in
Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet, wobei jeder Pol 3 und
jeder Zwischenpol 4 eine prismenartige Form hat, wobei
die Erstreckungsachse dieses Prismas parallel zur Längsachse
des Joches 2 ausgerichtet ist. Die Pole 3 tragen
jeweils Kupferwicklungen 5, mit denen durch Bestromung
magnetische Felder erzeugbar sind, die einen Antrieb der Drehfeldmaschine,
insbesondere eines nicht gezeigten, im Inneren des Joches 2 angeordneten
Rotors, bewirken.
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Pole 3 und
Zwischenpole 4 sind wie das Joch 2 aus aufeinander
gestapelten Blechstreifen gleicher Form ausgebildet.
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An
ihren im montierter Lage radial äußeren Enden
sind an den Polen 3 und Zwischenpolen 4 Halteelemente 6 ausgebildet,
die einen formschlüssigen Halt der Pole 3 und
Zwischenpole 4 an der Innenseite des Jochs 2 bewirken.
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Zur
Halterung der Wicklungen 5 auf den Polen 3 sind
auf die Pole 3 Kunststoffhalterungen 7 aufgesteckt,
auf denen die Wicklungen 5 aufgebracht sind.
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2 zeigt
einen herausgenommenen Pol 3 mit aufgesteckter Kunststoffhalterung 7 und
aufgewickelter Wicklung 5 in einer perspektivischen Darstellung
schräg von außen in Bezug auf die Radialrichtung
zur Längsachse des Joches 2.
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An
der Kunststoffhalterung 7 sind biegsame Wangen 8 ausgebildet,
die – wie durch Vergleich mit 1 ersichtlich
ist – die jeweilige Wicklung 5 bereichsweise abdecken
und somit vom ringförmigen Joch 2 trennen und
insbesondere elektrisch isolieren. Die Wangen 8 formen
mit überstehenden Teilen 9, die über
die Pole 3 und das Joch 2 axial beidseitig überstehen,
einen krempenförmigen Wangenring, der die Wicklung 5 radial
nach außen gegen die Innenseite des Jochs 2 im
gesamten Bereich des Verlaufs der Wicklung 5 abdeckt.
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Um
eine möglichst gute Anpassung der Wicklungsform an die
Innenwand des Jochs 2 zu ermöglichen, sind die
Wangen 8 quer zur Längsrichtung des Jochs 2,
also parallel zur Erstreckungsrichtung der Pole 3, biegsam
beziehungsweise flexibel gestaltet. Durch die Flexibilität
wird erreicht, dass die Wangen 8 und damit der gesamte
Wangenring bei Einführen der Halteelemente 6 der
Pole 3 in die entsprechende Aufnahme des Jochs 2 derart
radial nach innen verformt wird, dass sich die Außenfläche
des Wangenrings an die Innenseite des Jochs 2 anschmiegt
und somit die einzelnen Stränge der Wicklung 5 so
gebogen beziehungsweise zu rechtgeschoben werden, dass sich die
Wicklung 5 vom Joch 2, getrennt durch die Wangen 8,
ebenfalls an die Innenseite des Jochs 2 anschmiegt.
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Zur
formschlüssigen Verbindung der Pole 3 mit dem
Joch 2 haben die Pole 3 an ihren in montierter
Position radial äußeren Enden Halteelemente 6 mit
einer schwalbenschwanzförmigen Profilierung. Diese Profilierung
greift in eine parallel zur Längsachse des Jochs 2 verlaufenden
Nut 10, die in 4 ersichtlich ist.
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4 zeigt
eine quer zur Längsachse 11 des Jochs 2 orientierten
Querschnitt des Jochs 2.
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Aus
der 4 ist zunächst ersichtlich, dass die
Pole 3 und die Zwischenpole 4 untereinander sowie
die Pole 3 mit den Zwischenpolen 4 in Umfangsrichtung übereinstimmende
Abstände aufweisen. Hierdurch ergibt sich eine 12zählige
rotationssymmetrische Anordnung, wobei in die identisch ausgebildeten Nuten 10 in
Umfangsrichtung abwechselnd Pole 4 und Zwischenpole 4 eingeführt
werden.
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Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel sind an der Innenseite
des Jochs 2 an den Plätzen der Pole Nuten vorgesehen,
während an den Plätzen der Zwischenpole Halteelemente
ausgebildet sind. Die Zwischenpole weisen in diesem Fall ihrerseits
passende Nuten auf.
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Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel tragen die Zwischenpole
Halteelemente, während die Pole mit Nuten versehen sind.
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Die
Nuten 10 in 4 weisen beidseitig eine Hinterschneidung 12 auf,
durch die ein Profil gebildet ist, das zu den schwalbenschwanzförmigen
Halteelementen 6 passt, wie in der Querschnittsdarstellung nach 4 ersichtlich
ist.
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Pole 3 und
Zwischenpole 4 lassen sich daher mit ihren jeweiligen Halteelementen 6 in
axialer Richtung, also parallel zur Längsachse 11 des
Jochs, in die parallel zur Längsachse 11 des Jochs 2 verlaufenden
Nuten 10 einführen.
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In
eingeführter Position schmiegen sich wie beschrieben die
Wangen 8 der Kunststoffhalterung 7 in Kontaktbereichen 13 an
die Innenseite des Jochs 2.
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3 zeigt
den aus der Statoranordnung 1 herausgenommenen Pol 3 mit
bewickelter Kunststoffhalterung 7 gemäß 2 in
einer Ansicht von unten, d. h. radial von innen.
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Der
Pol 3 weist an seinem radial inneren Ende eine Verbreiterung
des Querschnitts zur Bildung eines Polschuhes 14 auf, durch
den die durch Bestromung der Wicklung 5 erzeugten magnetischen Feldlinien
in den Raum des Rotors austreten. Durch die radial nach außen
weisende Rückseite des Polschuhs 14 wird zusammen
mit einem Abschnitt der Innenseite des ringförmigen Jochs 2,
insbesondere dem in 4 ersichtlichen Kontaktbereich 13,
und den die genannten Bereiche verbindenden Bereich an dem Pol ein
Aufnahmebereich 23 für die Wicklung 5 gebildet,
vgl. 5.
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Dieser
Aufnahmebereich 23 verläuft in axialer Richtung,
also parallel zu der Längsachse 11 des Jochs 2.
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Aus 1 und 5 ist
ersichtlich, dass jeder Zwischenpol 4 gleichfalls zwei
derartige, axial verlaufende Aufnahmebereiche 23 bildet,
in die die benachbarten Wicklungen 5 der Pole 3 hineinragen. Hierdurch
ist ungefähr die Hälfte des quer zur Längsachse
des Jochs 2 orientierten Querschnitts des Wicklungstrangs
der Wicklung 5 in dem Aufnahmebereich 23 des jeweils
benachbarten Zwischenpols 4 angeordnet, wobei zwischen
Wicklung 5 und Zwischenpol 4 ein Luftspalt bleibt.
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Wie
in 3 weiter ersichtlich ist, weist die Kunststoffhalterung 7 weitere
Wangen 15 auf, die radial nach innen die Wicklung 5 von
dem Polschuh 14 trennen.
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Auch
die Wangen 15 sind flexibel und biegsam ausgebildet, so
dass sich die Wangen 15 bei Einschieben der Pole 4 an
die Form der Polschuhe 14 der benachbarten Zwischenpole 4 anpassen
können. Zur Erhöhung der Anpassungsfähigkeit
sind in den Wangen 15 axial längsverlaufende Biegefalze 16 eingebracht,
die eine Konturanpassung der Wange 15 in vordefinierter
Weise ermöglichen.
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Derartige
Biegefalze können auch in den Wangen 8 eingebracht
sein.
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Die
Wangen 15 formen gemeinsam mit axial überstehenden
Teilen 17 einen zweiten Wangenring nach Art einer Krempe.
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Durch
die beiden Wangenringe einer jeden Kunststoffhalterung 7 wird
ein rinnenförmiger Wicklungsbereich 18 der Kunststoffhalterung 7 gebildet, der
ringförmig um den jeweiligen Pol 3 verläuft
und die Wicklung 5 aufnimmt und beidseitig radial in Bezug
auf die Längsachse 11 nach innen sowie nach außen
begrenzt.
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Durch
die beschriebene ringförmige Ausgestaltung der Kunststoffhalterung 7 ist
diese auf die Zwischenpole 3 radial nach außen
bis zu dem Polschuh 14 aufsteckbar.
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5 zeigt
eine Prinzipdarstellung eines quer zur Längsachse 11 des
Jochs 2 orientierten Querschnitt durch die montierte Statoranordnung 1. Die
Längsachse 11 des Jochs 2 steht senkrecht
auf der Zeichnungsebene.
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Wie
aus 5 ersichtlich ist, weisen bei den beschriebenen
Ausführungsbeispielen die Pole 3 und die Zwischenpole 4 nicht
nur an ihren über die Innenseite des Jochs 2 radial
nach innen überstehenden Teilen einen übereinstimmenden
Querschnitt auf, sondern durch die gleichartige Ausgestaltung der
jeweiligen Halteelemente 6 insgesamt einen übereinstimmenden
Querschnitt.
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Durch
die in Längsrichtung des Jochs 2 gleichförmige
Ausgestaltung der Querschnitte weisen die Pole 3 und die
Zwischenpole 4 somit eine identische Form auf.
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Aus 5 ist
weiter ersichtlich, dass gegenüberliegende Wicklungen 5 von
Polen 3 elektrisch verbunden sind, so dass insgesamt drei
Wicklungspaare, die durch übereinstimmende Musterung kenntlich
gemacht sind, in der Statoranordnung 1 gebildet sind.
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Bei
weiteren Ausführungsbeispielen sind Statoranordnungen mit
hiervon abweichender Polzahl realisiert.
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6 zeigt
einen Querschnitt quer zur Längsachse 11 der Statoranordnung 1 eines
Pols 3.
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Der
Pol 3 ist spiegelsymmetrisch bezüglich einer die
Längsachse 11 und eine Radialrichtung einschließenden
Hilfsebene 19 ausgebildet.
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Auf
den Pol 3 wird vor Montage des Pols 3 von dessen
den Polschuh 14 abgewandter Seite, also in 6 von
oben her, eine Kunststoffhalterung 7 bis zu den Anschlagflächen 20 an
dem Polschuh 14 aufgesteckt. Die Kunststoffhalterung 7 trägt
somit die Wicklung 5 des Pols 3.
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In 7 ist
der Pol 3 gemäß 6 mit aufgesteckter
Kunststoffhalterung 7 in einer Querschnittsdarstellung
gezeigt. Die Kunststoffhalterung 7 hat einen Kunststoffring 21 mit
rechteckigem Querschnitt, der passend zu der aufnehmenden Außenkontur
des Pols 3 ausgebildet und auf diesen aufgeschoben oder
aufgesteckt ist. An diesen Kunststoffring 21 schließen
sich die Wangen 8 beziehungsweise 15 radial nach
innen beziehungsweise nach außen an und bilden somit einen
rinnenförmigen Wicklungsbereich 18, der durch
die Wicklung 5 ausgefüllt ist.
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Durch
Vergleich mit 2 beziehungsweise 3 ist
deutlich, dass dieser rinnenförmige Wicklungsbereich 18 ringförmig
um den Pol 3 verläuft.
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Nach
Aufstecken der gewickelten Kunststoffhalterung 7 wird das
Halteelement 6 in axialer Richtung, also parallel zur Längsachse 11 des
Jochs 2, in die vorgesehene Nut 10 eingeführt
beziehungsweise eingepresst.
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Hierdurch
kommen die Wangen 8 mit dem in 4 ersichtlichen
Kontaktbereichen 13 in Berührung und werden durch
diese radial nach innen verformt, so dass die Wicklung 5 sich
an die Innenseite des Jochs 2 anschmiegt, wie dies 8 in
einer Prinzipdarstellung zeigt.
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Ebenso
kommen die Wangen 15 der Kunststoffhalterung 7 in
Kontakt mit den Anschlagflächen 20 der benachbarten
Zwischenpole 4 und werden durch diese radial nach außen
verformt, so dass sich die Wicklung 5 an die durch die
Zwischenpole 4 vorgegebene Kontur anschmiegt und anpasst.
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Um
eine verbesserte Anschmiegung der Wangen und damit der Wicklung 5 zu
erreichen, und somit den Füllfaktor der Wicklung 5 zu
erhöhen, sind an den Wangen 15 Biegefalze 16 ausgebildet,
die den Übergang zwischen den Anschlagflächen 20 des Pols 3 und
den entsprechenden Anschlagflächen 20 der benachbarten
Zwischenpole 4 vermitteln. Durch die Wangen 15 werden
die zwischen dem Polschuhen 14 der Pole 3 und
Zwischenpole 4 gelassenen Lücken 22 oder
Spalte, vgl. 5, auf der Seite der Wicklungen 5 überdeckt
und die Wicklungsbereiche radial nach innen abgeschlossen.
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8 zeigt
eine Prinzipdarstellung eines Querschnitts, also eines quer zur
Längsachse des Jochs 2 orientierten Schnitts,
der Form eines bewickelten Pols 3, die diese in montierter
Lage einnimmt. Ersichtlich sind die Wangen 8 radial nach
innen zur Längsachse 11 hin verformt und die Wangen 15 radial
nach außen von der Längsachse 11 weg.
Diese Verformung wird durch die Blechpakete erzwungen und bewirkt
eine ebenfalls ersichtliche Verformung des Querschnitts der Wicklung 5,
die sich durch eine Umordnung der einzelnen Wicklungsdrähte
der Wicklung 5 ergibt. Durch diese Verformung der Wicklung 5 wird
eine verbesserte Ausfüllung der Aufnahmebereiche 23 mit
Wicklungen 5 erreicht.
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Die
Statoranordnung 1 weist ein Joch 2 auf, an dessen
radialer Innenseite bewickelte Pole 3 und unbewickelte
Pole 4 in Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet sind.
Pole 3 und Zwischenpole 4 sind durch Halteelemente 6 am
Joch 2 formschlüssig in radialer Richtung gehalten,
und die radial nach innen über die gedanklich verlängerte
Innenseite des Jochs 2 überstehenden Teile der
Pole 3 und Zwischenpole 4 weisen eine übereinstimmende
Form auf. Durch die gleichartige Ausbildung der Pole 3 und Zwischenpole 4 formen
sowohl die Pole 3 als auch die unbewickelten Zwischenpole 4 jeweils
Aufnahmebereiche 23 für die Wicklungen 5,
wobei die Aufnahmebereiche 23 der unbewickelten Zwischenpole 4 jeweils
im wesentlichen die Hälfte des Querschnitts der benachbarten
Wicklung des benachbarten Pols 3 aufnehmen. Die Wicklungen 5 sind
auf Kunststoffhalterungen 7 gewickelt, die auf die Pole 3 aufsteckbar sind
und die biegsame Wangen 8, 15 ausweisen, welche
bei Montage der gewickelten Pole 3 durch die Abmessungen
der Blechpakete der Statoranordnung 1 verformt werden,
wodurch sich die Wicklungen 5 an die Innenseite des Jochs 2 anschmiegen
und ein verbesserter Füllfaktor erzielt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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