DE102016223750A1 - Rotor, electric machine including such a rotor, and method of manufacturing a rotor - Google Patents
Rotor, electric machine including such a rotor, and method of manufacturing a rotor Download PDFInfo
- Publication number
- DE102016223750A1 DE102016223750A1 DE102016223750.0A DE102016223750A DE102016223750A1 DE 102016223750 A1 DE102016223750 A1 DE 102016223750A1 DE 102016223750 A DE102016223750 A DE 102016223750A DE 102016223750 A1 DE102016223750 A1 DE 102016223750A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- rotor
- winding
- adhesive
- commutator
- core
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 130
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 55
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 10
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 claims description 10
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 9
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims description 6
- 210000002435 tendon Anatomy 0.000 claims description 6
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 5
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 claims description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 4
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 4
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 3
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 2
- 229920006334 epoxy coating Polymers 0.000 description 2
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000005923 long-lasting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 238000001029 thermal curing Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
- H02K3/50—Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto
- H02K3/51—Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto applicable to rotors only
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
- F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
- F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/04—Details of the magnetic circuit characterised by the material used for insulating the magnetic circuit or parts thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/24—Rotor cores with salient poles ; Variable reluctance rotors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/26—Rotor cores with slots for windings
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K13/00—Structural associations of current collectors with motors or generators, e.g. brush mounting plates or connections to windings; Disposition of current collectors in motors or generators; Arrangements for improving commutation
- H02K13/006—Structural associations of commutators
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K15/00—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
- H02K15/02—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
- H02K15/021—Magnetic cores
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K15/00—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
- H02K15/02—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
- H02K15/03—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies having permanent magnets
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K15/00—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
- H02K15/12—Impregnating, moulding insulation, heating or drying of windings, stators, rotors or machines
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/32—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
- H02K3/34—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation between conductors or between conductor and core, e.g. slot insulation
- H02K3/345—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation between conductors or between conductor and core, e.g. slot insulation between conductor and core, e.g. slot insulation
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
- H02K3/50—Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/003—Couplings; Details of shafts
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
- H02K2213/03—Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft einen Rotor und eine elektrische Maschine (10), insbesondere zum motorischen Verstellen eines beweglichen Teils im Kraftfahrzeug, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Rotors, mit einer Rotorwelle (14), auf der ein Rotorpaket (16) und ein axial dazu beabstandeter Kommutator zur Aufnahme einer Rotorwicklung (24) befestigt ist, wobei die Rotorwicklung (24) an ausgewählten, begrenzten Bereichen des Rotorpakets (16) an diesem direkt mittels Klebstoff (50) festgeklebt ist. The invention relates to a rotor and an electric machine (10), in particular for the motorized adjustment of a movable part in the motor vehicle, and to a method for producing such a rotor, comprising a rotor shaft (14) on which a rotor core (16) and an axially thereto spaced commutator for receiving a rotor winding (24) is fixed, wherein the rotor winding (24) at selected, limited areas of the rotor core (16) is glued to this directly by means of adhesive (50).
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einem Rotor, einer elektrische Maschine beinhaltend einen Rotor, sowie einem Verfahren zum Herstellen eines Rotors nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.The invention relates to a rotor, an electric machine including a rotor, and a method for manufacturing a rotor according to the preamble of the independent claims.
Mit der
Die
Bei solchen Elektromotoren kann es durch eine äußere Belastung, insbesondere bei der Verwendung von dünnen Ankerwellen, zu deren Durchbiegung kommen. Dadurch besteht die Gefahr, dass die Drähte der Ankerwicklung bei starker äußerer Schüttelbelastung brechen.In such electric motors, it may come through an external load, especially when using thin armature shafts, to their deflection. As a result, there is a risk that the wires of the armature winding break with strong external shaking load.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Der erfindungsgemäße Rotor, die elektrische Maschine, sowie das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren eines solchen Rotors, mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche haben demgegenüber den Vorteil, dass durch das gezielte Ankleben der elektrischen Wicklung an bestimmten Stellen des Rotorpakets einerseits eine Relativbewegung der Wicklung zum Rotorpaket verhindert werden kann und andererseits in anderen Bereichen eine gewisse elastische Ausgleichsbewegung der Wicklung auf dem Rotor erhalten bleibt. Durch diese Kombination kann auch bei einer Anwendung mit hoher Schüttelbelastung und einem großen Temperaturbereich des Rotors verhindert werden, dass der Wickeldraht - insbesondere im Bereich zwischen dem Rotorpaket und dem Kommutator - bricht, was selbst bei eine Voll-Umspritzung des Rotorpakets nicht verhindert werden kann. Dadurch eignet sich die erfindungsgemäße elektrische Maschine auch für den Einsatz im Motorraum eines Kraftfahrzeugs, vorzugsweise zum Befestigen am Motorblock, bei dem eine lang andauernde Vibration auf die elektrische Maschine übertragen wird.The rotor according to the invention, the electric machine, as well as the manufacturing method according to the invention of such a rotor, with the features of the independent claims have the advantage that on the one hand a relative movement of the winding to the rotor core can be prevented by the targeted sticking of the electrical winding at certain points of the rotor core and on the other hand, in other areas a certain elastic compensation movement of the winding is maintained on the rotor. This combination can be prevented in an application with high shaking and a large temperature range of the rotor, that the winding wire - especially in the area between the rotor core and the commutator - breaks, which can not be prevented even with a full encapsulation of the rotor core. As a result, the electric machine according to the invention is also suitable for use in the engine compartment of a motor vehicle, preferably for attachment to the engine block, in which a long-lasting vibration is transmitted to the electric machine.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmalen möglich. Besonders vorteilhaft ist es, an der axialen Stirnseite, die dem Kommutator zugewandt liegt, Klebstoff anzubringen, mittels dem die einzelnen Wicklungsdrähte an der axialen Stirnseite des Rotorpakets zuverlässig befestigt werden. Dadurch wird verhindert, dass sich die elektrische Wicklung an der Stirnseite relativ zum Ankerpaket bewegt, wodurch die Belastung des Wickeldrahts am Kommutatorhaken reduziert wird.The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the features specified in the independent claims are possible. It is particularly advantageous to attach adhesive to the axial end face facing the commutator by means of which the individual winding wires are reliably fastened to the axial end face of the rotor core. This prevents the electrical winding on the front side from moving relative to the armature packet, thereby reducing the loading of the winding wire on the commutator hook.
Besonders günstig kann der Klebstoff als Klebstoff-Raupe an der axialen Stirnseite der Rotorzähne aufgespritzt werden, bevor der Wickelprozess beginnt. Dazu ist der Klebstoff vorteilhaft pastös und standfest ausgebildet. Beim Wickeln wird der Klebstoff durch das Anpressen der Wickeldrähte entsprechend an der Stirnseite des Rotorpakets verteilt, wobei Klebstoff auch axial in die Rotornuten eingedrückt wird. Dadurch werden die Wicklungsdrähte im Bereich vom Übergang des Wicklungskopfes zum Rotorpaket zuverlässig an diesem festgeklebt. Von besonderem Vorteil ist dieses Klebeverfahren für eine sogenannte Sehnenwicklung, bei der der Wickeldraht von der einen Rotornut nicht in die unmittelbar benachbarte Rotornut, sondern beispielsweise in die übernächste oder in die dritte oder vierte Rotornut eingelegt wird. Bei einer solchen Sehnenwicklung, mit relativ langen Sehnen entlang der Stirnfläche des Rotorpakets, ist es besonders wichtig, diese Sehnen des Wickelkopfs zuverlässig an der Stirnseite des Rotorpakets festzukleben.Particularly advantageously, the adhesive can be sprayed as an adhesive bead on the axial end face of the rotor teeth before the winding process begins. For this purpose, the adhesive is advantageously pasty and stable. When winding the adhesive is distributed by pressing the winding wires according to the front side of the rotor core, wherein adhesive is also pressed axially into the rotor grooves. As a result, the winding wires in the area from the transition of the winding head to the rotor core are reliably glued to this. Of particular advantage, this adhesive method for a so-called tendon winding, in which the winding wire is inserted from the one Rotornut not in the immediately adjacent Rotornut, but for example in the next but one or in the third or fourth Rotornut. In such a tendon winding, with relatively long tendons along the end face of the rotor core, it is particularly important to reliably adhere these chords of the winding head to the end face of the rotor core.
Das Rotorpaket ist dabei vorzugsweise aus einzelnen ausgestanzten Lamellenblechen in Axialrichtung aufgestapelt und beispielsweise mittels plastisch ausgeformten Sicken in Axialrichtung miteinander verbunden. Zur Isolation der Kontaktflächen zwischen dem Rotorpaket und dem Wicklungsdraht werden diese Kontaktflächen elektrisch isoliert. Dazu werden die Nuten und die Stirnseiten beispielsweise mit einem Epoxidharz beschichtet, insbesondere mittels eines induktiven Pulverbeschichtungsverfahrens. Dabei kann der Klebstoff direkt auf die Isolationsschicht aufgetragen werden. Bei der Verwendung einer Epoxidschicht als Isolation ist dabei der Klebstoff über die Epoxidschicht sehr fest mit dem Rotorpaket verbunden. Um den Wickeldrähten zwischen dem Rotorpaket und dem Kommutator eine elastische Bewegung zu ermöglichen, werden die Wickeldrähte bevorzugt in diesem axialen Bereich nicht festgeklebt. Das bedeutet, dass die Wickeldrähte in diesem Bereich sich radial an der Ankerwelle abstützen aber eine Relativbewegung zwischen den Wickeldrähten und der Rotorwelle weiterhin ermöglicht wird. Durch diese Kombination von elastischen Bewegungsbereichen und festem Fixieren an der Stirnseite des Rotorpakets können externe Erschütterungen besonders gut gedämpft werden. Dadurch wird vermieden, dass die Wicklungsdrähte im Bereich des Kommutators durch eine zu starre Fixierung abbrechen.The rotor core is preferably stacked from individual punched laminations in the axial direction and connected to each other for example by means of plastically shaped beads in the axial direction. To isolate the contact surfaces between the rotor core and the winding wire, these contact surfaces are electrically isolated. For this purpose, the grooves and the end faces are coated, for example, with an epoxy resin, in particular by means of an inductive powder coating method. The adhesive can be applied directly to the insulation layer. When using an epoxy layer as insulation while the adhesive is very firmly connected via the epoxy layer with the rotor core. In order to allow the winding wires between the rotor core and the commutator elastic movement, the winding wires are preferably not stuck in this axial region. This means that the winding wires in this area are located radially on the armature shaft support but a relative movement between the winding wires and the rotor shaft is still possible. By means of this combination of elastic ranges of movement and fixed fixing on the front side of the rotor core, external shocks can be damped particularly well. This avoids that break the winding wires in the commutator by a too rigid fixation.
In einer bevorzugten Ausführung des Rotors wird der Klebstoff nicht nur an der Stirnseite des Rotorpakets, sondern auch an anderen räumlich begrenzten Stellen des Rotorpakets angebracht. Beispielsweise können die Wicklungsdrähte auch in bestimmten axialen Endbereichen der Rotornuten oder an der gegenüberliegenden, dem Kommutator abgewandten Stirnseite, festgeklebt werden. In einer weiteren Ausführung kann punktuell die Wicklung an der Rotorwelle oder an bestimmten Kontaktbereichen mit dem Kommutator festgeklebt werden.In a preferred embodiment of the rotor, the adhesive is applied not only to the front side of the rotor core, but also to other spatially limited locations of the rotor core. For example, the winding wires can also be glued in certain axial end regions of the rotor grooves or on the opposite, the commutator facing away from end face. In a further embodiment, the winding can be selectively glued to the rotor shaft or to certain contact areas with the commutator.
Das Klebeverfahren kann mittels eines einfachen Klebstoffs sauber und zuverlässig durchgeführt werden. Dazu wird ein Klebstoff verwendet, der pastös und standfest ist. Dabei verteilt sich der Klebstoff beim Wickeln recht gut zwischen den einzelnen Wickeldrähten ohne davonzulaufen. Danach kann der Klebstoff in einfacher Weise später thermisch ausgehärtet werden, und bleibt danach über lange Zeit über einen großen Temperaturbereich temperaturstabil.The bonding process can be carried out cleanly and reliably by means of a simple adhesive. For this purpose, an adhesive is used, which is pasty and stable. The adhesive is distributed quite well during winding between the individual winding wires without running away. Thereafter, the adhesive can be thermally cured later in a simple manner, and thereafter remains temperature stable over a long time over a wide temperature range.
Zusätzlich kann der Wickeldraht mit einem Backlack beschichtet sein, so dass beim Erwärmen des Rotors und dem anschließenden Wiederabkühlen die einzelnen Wicklungsdrähte über den Backlack fest miteinander verbunden sind. Dabei kann der Backlack prozesstechnisch günstig im gleichen Prozessschritt mit dem Aushärten des Klebstoffs, oder auch in einem separaten Prozessschritt erwärmt werden. Alternativ kann auch ein Standarddraht ohne Backlack verwendet werden, der mittels Klebstoff an dem Rotorpakt festgeklebt wird.In addition, the winding wire may be coated with a baked enamel, so that when the rotor is heated and then re-cooled, the individual winding wires are firmly connected to one another via the baked enamel. In this case, the baked enamel can be heated in a favorable process in the same process step with the curing of the adhesive, or in a separate process step. Alternatively, it is also possible to use a standard wire without a baked enamel which is adhesively bonded to the rotor pact.
Das erfindungsgemäße Festkleben der Wicklung am Rotorpaket ist besonders vorteilhaft für Rotoren, bei denen die Rotorwelle einen solch dünnen Durchmesser hat, dass bei einer äußeren Schüttelbelastung der Kommutator gegenüber dem Rotorpaket elastische Schwingungen ausführen kann. Durch dieses Verbiegen einer solch dünnen Rotorwelle ist die Belastung der Wicklung zwischen dem Rotorpaket und dem Kommutator besonders hoch. Wird die Wicklung nun an der Stirnseite des Rotorpakets zuverlässig festgeklebt, kann die elektrische Wicklung zwischen der Stirnseite und dem Kommutator eine gewisse Ausgleichsbewegung zur Verbiegung der Rotorwelle durchführen, wodurch die Scherbelastung der Wicklungsdrähte am Kommutator verringert wird. Eine solche elastische Verbiegung der Rotorwelle tritt beispielsweise bei Rotorwellen mit einem Durchmesser kleiner als 5 mm insbesondere kleiner als 4 mm auf. Durch das Festkleben der Rotorwicklung an der ersten Stirnseite kann eine Relativbewegung der Rotorwicklung zum Rotorpaket, verursacht durch eine Rotorwellenbiegung, einer Rotortorsion, einer sogenannte Starrkörperbewegung der gesamten Rotorwicklung vermieden werden.The gluing of the winding on the rotor core according to the invention is particularly advantageous for rotors in which the rotor shaft has such a thin diameter that, in the case of an external shaking load, the commutator can execute elastic oscillations with respect to the rotor core. By this bending of such a thin rotor shaft, the load of the winding between the rotor core and the commutator is particularly high. If the winding is now glued reliably on the end face of the rotor stack, the electrical winding between the end face and the commutator can perform a certain compensating movement for bending the rotor shaft, whereby the shearing load of the winding wires on the commutator is reduced. Such an elastic bending of the rotor shaft occurs, for example, in rotor shafts with a diameter smaller than 5 mm, in particular smaller than 4 mm. By sticking the rotor winding to the first end face, a relative movement of the rotor winding to the rotor core caused by a rotor shaft bend, a rotor twist, a so-called rigid body movement of the entire rotor winding can be avoided.
Wird ein solcher Rotor in eine elektrische Maschine, insbesondere einen Elektromotor eingebaut, kann ein solcher Elektromotor beispielsweise direkt am Motorblock eines Kraftfahrzeugs befestigt werden. Durch das erfindungsgemäße Festkleben der elektrischen Wicklung am Rotorpaket kann ein solcher Elektromotor hohe Schüttelbelastungen und große Temperaturschwankungen zerstörungsfrei aushalten.If such a rotor is installed in an electric machine, in particular an electric motor, such an electric motor can be fastened, for example, directly to the engine block of a motor vehicle. By gluing the electric winding according to the invention on the rotor assembly, such an electric motor can withstand high shaking loads and large temperature fluctuations without destruction.
Beim erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren wird der Rotor zuerst vormontiert, indem das Rotorpaket und der Kommutator auf der Rotorwelle befestigt werden. Dazu kann das Rotorpaket vorzugsweise mittels einer Presspassung auf die Rotorwelle aufgepresst werden, die optional Längskerben für die Blechlamellen aufweist. Der Kommutator kann auch aufgepresst oder mittels Epoxidmaterial auf der Rotorwelle befestigt werden. Danach wird das Rotorpaket - und optional auch der axiale Bereich der Rotorwelle zwischen dem Rotorpaket und dem Kommutator - isoliert. Dies wird bevorzugt mittels einer Epoxidbeschichtung durchgeführt. Dabei kann auch der axiale Bereich zwischen dem Rotorpaket und dem Kommutator mittels der Epoxidbeschichtung isoliert sein. Danach kann an der Stirnseite des Rotorpakets Klebstoff aufgebracht werden, bevor dann das Rotorpaket mit üblichen Wickelverfahren bewickelt wird. Dabei verteilt sich der Klebstoff zwischen den Wickeldrähten und der Stirnseite des Rotorpakets und bildet nach dessen Aushärten eine zuverlässige Fixierung der einzelnen Wicklungsdrähte an der Stirnseite des Rotorpakets.In the manufacturing method of the invention, the rotor is first preassembled by fixing the rotor core and the commutator on the rotor shaft. For this purpose, the rotor core can preferably be pressed onto the rotor shaft by means of a press fit, which optionally has longitudinal notches for the laminations. The commutator can also be pressed or fastened by means of epoxy material on the rotor shaft. Thereafter, the rotor core - and optionally also the axial region of the rotor shaft between the rotor core and the commutator - isolated. This is preferably carried out by means of an epoxy coating. In this case, the axial region between the rotor core and the commutator can also be insulated by means of the epoxy coating. Thereafter, adhesive can be applied to the end face of the rotor packet, before then the rotor core is wound with conventional winding method. In this case, the adhesive is distributed between the winding wires and the end face of the rotor core and forms after curing a reliable fixation of the individual winding wires on the front side of the rotor core.
Beim Bewickeln des Rotorpakets kann mit den Wickeldrähten Klebstoff in die Rotornuten gelangen, wodurch die Wicklungsdrähte - insbesondere an der axialen Kante der Rotorzähne in den Übergang zur Rotornut - zuverlässig festgeklebt und damit erschütterungsfrei mit der Stirnseite des Rotorpakets verbunden sind.When winding the rotor core can get into the rotor slots with the winding wires, whereby the winding wires - especially at the axial edge of the rotor teeth in the transition to the rotor groove - reliably glued and thus vibration-free connected to the front side of the rotor core.
Zur optimalen Dosierung des Klebstoffs kann dieser in Form von sogenannter Klebe-Raupen oder Klebstoff-Wülsten an der Stirnseite des Rotorpakets aufgespritzt werden. Diese Klebe-Raupen erstrecken sich bevorzugt über die gesamte radiale Ausdehnung der Rotorzähne.For optimum metering of the adhesive, it can be sprayed on in the form of so-called adhesive beads or adhesive beads on the front side of the rotor core. These adhesive beads preferably extend over the entire radial extent of the rotor teeth.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, kann nach dem Wickelprozess noch zusätzlich Klebstoff an bestimmten Stellen des Rotors angebracht werden, um die Klebewirkung zwischen dem Wickeldraht und dem Rotor zu verbessern. Beispielsweise kann an der Stirnseite des Rotorpakets am radial äußeren Bereich zwischen der Wicklung und den Köpfen der Statorzähne zusätzlicher Klebstoff im Kontaktbereich zwischen der Wicklung und dem Statorpaket eingefügt werden. Ebenso ist es möglich, an bestimmten Stellen der Rotornuten oder an der gegenüberliegenden Seite des Rotorpakets Klebstoff nach dem Wickeln einzubringen. In einer weiteren Ausgestaltung kann der Klebstoff auch zwischen der Rotorwelle und der Rotorwicklung oder zwischen ausgewählten Stellen des Kommutators und der Wicklung ergänzt werden. In a further embodiment of the invention, after the winding process, additional adhesive may additionally be applied at certain points of the rotor in order to improve the adhesive effect between the winding wire and the rotor. For example, at the end face of the rotor core at the radially outer region between the winding and the heads of the stator teeth, additional adhesive can be inserted in the contact region between the winding and the stator core. It is also possible to introduce adhesive after winding at certain points of the rotor grooves or on the opposite side of the rotor package. In a further embodiment, the adhesive can also be supplemented between the rotor shaft and the rotor winding or between selected points of the commutator and the winding.
Beim Bewickeln des Rotors wird der Wickeldraht bevorzugt in Kommutatorhaken eingelegt und anschließend beispielsweise verlötet oder verschweißt. Dadurch ist der Wickeldraht einerseits am Kommutatorhaken und andererseits durch das Festkleben an der Stirnseite des Rotorpakets starr verbunden, wobei im axialen Bereich zwischen dem Kommutator und der Stirnseite des Rotorpakets die Wicklungsdrähte bevorzugt nicht starr mit der Rotorwelle verbunden sind.When winding the rotor of the winding wire is preferably inserted into Kommutatorhaken and then soldered or welded, for example. As a result, the winding wire is rigidly connected on the one hand to the commutator hook and on the other hand by sticking to the end face of the rotor core, wherein in the axial region between the commutator and the end face of the rotor core, the winding wires are preferably not rigidly connected to the rotor shaft.
Beim thermischen Aushärten des Klebers kann vorteilhaft gleichzeitig - oder optional auch in getrennten Prozessen - auch der Backlack des Wickeldrahts derart erwärmt werden, dass dieser nach dem Abkühlen eine starre Verbindung zwischen den Wicklungsdrähten bildet.During thermal curing of the adhesive can advantageously simultaneously - or optionally also in separate processes - and the baked enamel of the winding wire are heated so that it forms a rigid connection between the winding wires after cooling.
Figurenlistelist of figures
Ausführungen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description.
Es zeigen
-
1 : Ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Rotors, -
2 : ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Rotors vor dem Bewickeln, und -
3 : und nach dem Bewickeln.
-
1 A first embodiment of a rotor according to the invention, -
2 a further embodiment of a rotor before winding, and -
3 : and after the winding.
In
In einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß
In
In einer alternativen Ausführung kann die elektrische Wicklung
Die Rotorwelle
Es sei angemerkt, dass hinsichtlich der in den Figuren und in der Beschreibung gezeigten Ausführungsbeispiele vielfältige Kombinationsmöglichkeiten der einzelnen Merkmale untereinander möglich sind. So kann beispielsweise der Klebstoff
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 0895668 B1 [0002]EP 0895668 B1 [0002]
- DE 19840149 A1 [0003]DE 19840149 A1 [0003]
Claims (16)
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016223750.0A DE102016223750A1 (en) | 2016-11-30 | 2016-11-30 | Rotor, electric machine including such a rotor, and method of manufacturing a rotor |
CN201780073854.4A CN109997295B (en) | 2016-11-30 | 2017-11-20 | Rotor, electric machine containing such rotor and method for making rotor |
PCT/EP2017/079748 WO2018099746A1 (en) | 2016-11-30 | 2017-11-20 | Rotor, electric machine containing said type of rotor, and method for producing a rotor |
KR1020197015553A KR102577383B1 (en) | 2016-11-30 | 2017-11-20 | Rotor, electric machine including the rotor, and method of manufacturing the rotor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016223750.0A DE102016223750A1 (en) | 2016-11-30 | 2016-11-30 | Rotor, electric machine including such a rotor, and method of manufacturing a rotor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102016223750A1 true DE102016223750A1 (en) | 2018-06-14 |
Family
ID=60421780
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102016223750.0A Pending DE102016223750A1 (en) | 2016-11-30 | 2016-11-30 | Rotor, electric machine including such a rotor, and method of manufacturing a rotor |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102577383B1 (en) |
CN (1) | CN109997295B (en) |
DE (1) | DE102016223750A1 (en) |
WO (1) | WO2018099746A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102022204802A1 (en) | 2022-05-16 | 2023-11-16 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Method for producing a rotor, externally excited synchronous machine and motor vehicle |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3840195A1 (en) | 2019-12-20 | 2021-06-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Component for an electric machine with a polymer coating and method for coating a component |
DE102020113110A1 (en) * | 2020-05-14 | 2021-11-18 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Process for manufacturing a rotor and rotor |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2610686A1 (en) * | 1975-03-15 | 1976-09-23 | Matsushita Electric Works Ltd | IRONLESS ROTOR FOR AN ELECTRIC MOTOR |
DE69207563T2 (en) * | 1991-11-21 | 1996-06-05 | Mabuchi Motor Co | Small electric motor |
DE19840149A1 (en) | 1998-09-03 | 2000-03-16 | Atlas Copco Electric Tools | Rotor device for electric machine, has shaft carrying iron lamination stack with slots carrying rotor winding, in which start and end of wires of respective coils are electrically connected at commutator lugs |
DE69934840T2 (en) * | 1998-06-09 | 2007-05-03 | Fanuc Ltd. | Method of winding a wire onto a stator core |
EP0895668B1 (en) | 1997-02-21 | 2009-04-08 | Robert Bosch Gmbh | Rotor and method for producing same |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3973738A (en) * | 1969-10-15 | 1976-08-10 | The Globe Tool And Engineering Company | Armature winding and leading connecting machine |
JPH0629361U (en) * | 1992-09-10 | 1994-04-15 | 株式会社三協精機製作所 | Motor field iron core |
EP1522134A2 (en) * | 2002-07-12 | 2005-04-13 | Black & Decker Inc. | Dynamoelectric machine having an encapsulated coil structure |
JP2006280172A (en) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Oki Micro Giken Kk | Dc motor |
JP5257658B2 (en) * | 2008-06-05 | 2013-08-07 | 日立工機株式会社 | Commutator motor armature and electric tool including the same |
DE102012224375A1 (en) * | 2012-12-27 | 2014-07-03 | Robert Bosch Gmbh | Method for winding an exciter coil for an electrical machine and an exciter coil |
CN203691088U (en) * | 2013-12-30 | 2014-07-02 | 西安微电机研究所 | Impact-resistant easily-protective straight-winding coreless-cup armature structure |
DE102014217289A1 (en) * | 2014-08-29 | 2016-03-03 | Robert Bosch Gmbh | Winding arrangement and method for producing a winding arrangement |
-
2016
- 2016-11-30 DE DE102016223750.0A patent/DE102016223750A1/en active Pending
-
2017
- 2017-11-20 CN CN201780073854.4A patent/CN109997295B/en active Active
- 2017-11-20 WO PCT/EP2017/079748 patent/WO2018099746A1/en active Application Filing
- 2017-11-20 KR KR1020197015553A patent/KR102577383B1/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2610686A1 (en) * | 1975-03-15 | 1976-09-23 | Matsushita Electric Works Ltd | IRONLESS ROTOR FOR AN ELECTRIC MOTOR |
DE69207563T2 (en) * | 1991-11-21 | 1996-06-05 | Mabuchi Motor Co | Small electric motor |
EP0895668B1 (en) | 1997-02-21 | 2009-04-08 | Robert Bosch Gmbh | Rotor and method for producing same |
DE69934840T2 (en) * | 1998-06-09 | 2007-05-03 | Fanuc Ltd. | Method of winding a wire onto a stator core |
DE19840149A1 (en) | 1998-09-03 | 2000-03-16 | Atlas Copco Electric Tools | Rotor device for electric machine, has shaft carrying iron lamination stack with slots carrying rotor winding, in which start and end of wires of respective coils are electrically connected at commutator lugs |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102022204802A1 (en) | 2022-05-16 | 2023-11-16 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Method for producing a rotor, externally excited synchronous machine and motor vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2018099746A1 (en) | 2018-06-07 |
CN109997295A (en) | 2019-07-09 |
KR102577383B1 (en) | 2023-09-15 |
KR20190086687A (en) | 2019-07-23 |
CN109997295B (en) | 2021-10-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE112012007017T5 (en) | Fixing structure, fastening method for a wire connection plate and electric lathe | |
WO2011026795A1 (en) | Stator with separately manufactured tooth tips | |
DE102018129877A1 (en) | Method for fastening at least one magnet to a laminated core of a rotor for an electric motor, a rotor and an electric motor with the rotor | |
DE102015219685A1 (en) | Rotor, electric machine including such a rotor, and method of manufacturing a rotor | |
WO2021003509A1 (en) | Stator for an axial flow machine | |
DE102010030877A1 (en) | Pole tooth for use in e.g. stator of electromotor, has pole foot comprising supporting surface at side facing winding, where winding and/or insulating envelope are supported at supporting surface | |
WO2018099746A1 (en) | Rotor, electric machine containing said type of rotor, and method for producing a rotor | |
WO2015051949A2 (en) | Assembly for an electric machine, method of producing an assembly and electric machine having an assembly | |
WO2017174516A1 (en) | Stator for an electric motor and method for the production thereof | |
DE102009003228A1 (en) | Electric machine | |
DE10252316A1 (en) | Stator body for internal rotor DC motor e.g. for fans and coolant pumps for automobile, has stator body divided into several stator sections, each containing pole shoes of one phase | |
DE102008025512A1 (en) | Stator assembling method for electrical machine i.e. hollow shaft installation motor, involves positioning star-shaped bearing plates, and sliding hollow-cylindrical yoke on laminated stator core with wound carriers in axial direction | |
DE10302573A1 (en) | Bobbin assembly for alternator of motor vehicle, has annular excitation coil arranged between outer diameter of sleeve and inner flaps of end caps, where outer flaps of end caps extend in outer surface of coil | |
DE102019119244A1 (en) | Permanently excited inclined electric motor rotor | |
DE102018111906A1 (en) | Rotor or stator with segmented functional lamination packages, electric machine and method of manufacturing a rotor or stator | |
WO2016206869A1 (en) | Electric machine having a laminated core having a spring element | |
DE10063146A1 (en) | AC generator for vehicles with quiet operation | |
DE102015121219A1 (en) | Arrangement of an electric machine | |
DE102013210310A1 (en) | Transverse flux machine, in particular Transversalflussreluktanzmaschine, with an optimized rotor | |
EP3591812A1 (en) | Electric motor and method for producing same | |
DE102016225004A1 (en) | Rotor and electric machine containing such a rotor | |
DE102022209587A1 (en) | Stator for an electrical machine, an electrical machine and method for producing such a stator | |
DE102022004616A1 (en) | Stator for an axial flow machine and axial flow machine | |
DE102023133263A1 (en) | Rotor for an electrical machine, method for producing a rotor and electrical machine | |
DE102022208436A1 (en) | Stator for an electrical machine, an electrical machine, and method for producing such a stator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R012 | Request for examination validly filed |