EP2936657A2 - Two-component isolation of bl stators - Google Patents
Two-component isolation of bl statorsInfo
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- EP2936657A2 EP2936657A2 EP13811441.8A EP13811441A EP2936657A2 EP 2936657 A2 EP2936657 A2 EP 2936657A2 EP 13811441 A EP13811441 A EP 13811441A EP 2936657 A2 EP2936657 A2 EP 2936657A2
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Definitions
- the invention relates to a stator for an electrodynamic machine, in particular electric motor.
- the stator contains a stator with a first end face and a second end face.
- stator for an electric motor, inter alia, a stator.
- the stator is for this purpose formed of individual sheet metal rings.
- the stator has a number of stator poles (or webs), which extend radially into the interior of the stator. Intermediate spaces in the form of pole or winding grooves are located between the individual stator poles.
- the stator poles serve to accommodate stator coils.
- the inner surface of the stator, the stator poles (lands) and the Polnuten is encapsulated with a plastic or coated.
- the Polnuten can also be isolated with paper.
- the plastic may be, for example, polymers, e.g. Duroplast or thermoplastic, act.
- the plastic encapsulation forms in each case about the individual stator poles the actual winding posts, which serve to receive the stator coils.
- Such a stator is known from EP patent specification 2 015 426.
- This prior art document discloses a stator for a driving device of a hand tool, such as a hand tool. a cordless screwdriver.
- the stator in this case has two axial stator ends, on each of which a connection element, for example a bearing plate or a cover, is arranged.
- the stator has in its interior a plurality of radially inwardly extending webs, which extend over the entire length of the stator and which are divided by winding grooves.
- a stator winding or stator coil Around the webs around a stator winding or stator coil is mounted. Between the webs and the stator winding a slot insulation is provided.
- thermoplastic materials with a high modulus of elasticity ie high-strength plastic often used with a high glass fiber content, for the production of the winding posts.
- modulus modulus of elasticity
- higher-filled plastics have a higher rigidity for use as winding supports, however, even with these materials, fractures of the winding supports ultimately occur under the load of the high wire tension.
- An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and provide a stator for this, which meets the requirements of the winding process, in particular the high wire train, while ensuring better heat dissipation from the stator.
- the object is achieved according to the invention by a stator for an electrodynamic machine, in particular an electric motor.
- the stator contains a stator with a first end face and a second end face.
- a heat-conductive web insulation is provided on the inside of the stator core and a winding support device is provided on at least one end face of the stator core.
- the thermally conductive bar insulation is attached to the inside of the stator and forms in each case one receiving element on each web of the stator packet for receiving a winding.
- the attachment can be realized in the form of a spraying process.
- a further winding support device is provided on the second end face of the stator.
- the winding support device can be configured as an annular component.
- annular configuration of the winding support means these can be positioned suitably or conclusively on the respective end faces of the stator.
- the annular component consists of at least two components.
- the at least two components of the annular component can be connected to each other in a separate manufacturing step prior to positioning on at least one of the end sides of the stator.
- a receiving device for a rotor or a gearbox mounting to position on the stator may be included on the winding support means at least one receiving device for receiving an attachment.
- the receiving device can be realized by a lowered functional area.
- the receiving device can be realized by a raised functional surface.
- Both the lowered and the raised functional surface serve in each case as a component for a plug-in or clip connection with a corresponding counter-component to the respective attachment to be connected.
- a connecting device between the thermally conductive bridge insulation and the winding support means may be provided.
- the connecting device serves to temporarily or permanently connect the thermally conductive bar insulation and the lap support device.
- the connecting device can in this case a first connecting element, which is positioned on the thermally conductive bar insulation, and a second connecting element which on the winding support device is positioned included.
- the first connecting element is for this purpose at least positioned on one end face of the stator.
- the second connection element is positioned on a contact surface of the winding support device, with which the winding support device is directed to the at least one end face of the stator core.
- the connecting device can be realized as a non-positive, positive or cohesive connection.
- the connecting device can be realized in the form of a plug connection, screw connection or tongue and groove connection. In the case of a plug connection, a hole or bore may be provided on the end faces of the stator.
- a number of pins or pins corresponding to the holes or bores can be provided on the lap support device.
- the pins or pins are inserted into the holes or holes and held by them.
- the winding support device may contain at least one higher-strength material.
- the material to be used for the winding support device can have a particularly high mechanical strength.
- the higher-strength material of the winding support device can be realized by a plastic.
- the plastic used for this purpose can have a particularly high mechanical strength.
- the thermally conductive bar insulation can be realized by a plastic.
- the plastic to be used may for this purpose have particularly good thermally conductive properties.
- the heat conductive web insulation as well as the winding support means are made of any other suitable material.
- a first plastic for the thermally conductive bar insulation can be selected, which has very good heat-dissipating properties.
- the second plastic for the winding support device may have a high mechanical strength.
- the stator can be um- or injected with the material of thermally conductive bar insulation. It is, however it is possible to use any other suitable method for attaching the thermally conductive bar insulation to the stator core.
- Figure 1 is an isometric view of a stator according to the invention with a stator and a winding support means.
- Fig. 2 is a front view of a stator according to the invention.
- FIG. 3 shows a sectional view of a stator according to the invention along the section line A-A in FIG. 2;
- FIG. 4 shows an isometric view of an end face of a stator core with a first component of a first embodiment of a connection device between the stator core and a winding support device;
- FIG. 5 shows an isometric view of an end face of a stator packet with a first component of a second embodiment of a connection device between the stator core and a winding support device;
- FIG. 6 shows an isometric view of an end face of a stator packet with a first component of a third embodiment of a connection device between the stator core and a winding support device;
- FIG. 7 shows an isometric view of an end face of a stator core with a first component of a fourth embodiment of a connection device between the stator core and a winding support device;
- FIG. 8 shows a front view of an end face of a stator core with a first component of a fourth embodiment of a connection device between the stator core and a winding support device;
- FIG. 9 is a sectional view of a stator pack along the section line A - A in FIG. 8; FIG.
- FIG. 10 shows an isometric view of an end face of a first embodiment of a receiving device
- Fig. 1 1 is an isometric view of an end face of a second embodiment of a receiving device
- Fig. 12 is a front view of a second embodiment of a receiving device
- FIG. 13 is a sectional view of a stator pack along the section line A - A in FIG. 12; FIG.
- FIG. 14 is an isometric view of an end face of a third embodiment of a receiving device
- Fig. 15 is an isometric view of an end face of a fourth embodiment of a receiving device
- FIG. 16 is a front view of a third embodiment of a receiving device; and FIG. 17 shows a sectional view of a stator packet along the section line A - A in FIG. 16.
- Fig. 1 shows a erfindungsfflessen stator 1 for an electrodynamic machine.
- the electrodynamic machine may be, for example, an electric motor.
- the stator 1 contains, in particular, a stator pack 10 and a winding support device 50.
- the stator has a first end face 2 and a second end face 4.
- the stator 10 is composed of a plurality of individual sheet metal rings 12, which are fixedly connected to each other, whereby the stator 1 and the stator 10 is given a substantially cylindrical shape.
- the stator core 10 has an outer side 13, an inner side 14 and a first end side 16 and a second end side 17.
- the individual sheet metal rings 12 have a hexagonal shape, wherein the respective corners 18 on the inner side 19 a and outer side 19 b of the sheet metal ring 12 are rounded.
- the sheet metal rings 12 also contain six web elements 20, which distribute uniformly on the inside 19 a of the sheet metal rings 12 are arranged and extend radially to the interior of the sheet metal ring 12. When the individual sheet metal rings 12 are connected to the stator core 10, the individual web elements 20 together form six continuous webs 22, which extend along the inner surface of the stator core 10 over its entire length of the stator core 10.
- the stator 10 receives the shape of a cylindrical hexagonal tube with a central through hole 23.
- the metal rings 12 are made of a metal. However, it is also possible to produce the metal rings 12 from any other suitable material.
- a web insulation 30, which serves to insulate the inner surface of the stator 10.
- the web insulation 30 is also in the form of a cylindrical hexagonal tube having a first end 32, a second end 34.
- the web insulation has six uniformly distributed winding support elements 40, which extend radially to the interior of the stator 10.
- the winding support elements 40 enclose the webs 22 of the stator 10 and each have an elongated body 42 with a support plate 44.
- Each coil support member 40 is each wrapped with a wire, not shown (eg, copper wire or any other suitable material) to a stator coil.
- the wire, not shown is wound several times around the elongated base body 42 and below the support plate 44 of the winding support member 40.
- the web insulation 30 consists of a plastic, which by means of a Injection molding process can be attached to the stator 10.
- the web insulation 30 is made of any other suitable material or material mixture. Moreover, it is also possible that any other suitable method of attaching the web insulation 30 to the stator core 10 may be used. Furthermore, it is also possible for the web insulation 30 to be manufactured as a prefabricated component in a separate method in order to be attached to the stator core 10 as one component or as a multi-component component.
- the winding support device 50 is formed as a hexagonal ring member having an inner side 52 and an outer side 54.
- the respective corners 55 on the inner side 52 and outer side 54 of the winding support device 50 are, corresponding to the stator 10, rounded.
- On the inside 52 of the winding support device 50 are, according to the stator 10, six uniformly distributed winding support ends 60.
- the winding support ends 60 include, according to the winding support members 40, respectively an elongated body 62 with a support plate 64.
- the winding support means 50 consists of several components, which are joined together in a separate process to the hexagonal ring element.
- the winding support device 50 consists of a plastic with a particularly high mechanical strength. However, it is also possible to use any other suitable material with a high mechanical strength.
- the winding support device 50 is positioned and fastened in the direction A on the first end face 16 of the stator core 10.
- the winding support device 50 is in this case positioned on the stator core 10 such that the winding support ends 60 of the winding support device 50 are aligned in extension to the winding support elements 40 of the stator core 10.
- a connecting device 70 For attaching the winding support device 50 on the first end face 16 or the second end face 17 of the stator 10, a connecting device 70 is provided (cf., Fig. 4, 5, 6, 7, 8, 9).
- the connecting device 70 contains for this purpose a first connecting element 72 and a second connecting element, not shown.
- the first connecting element 72 is for this purpose on the stator core 10 and the second connecting element is located on the winding support device 50.
- the connecting device 70 is realized by a first plug connection.
- the stator core 10 has six pins 82 on the first end face 16 for this purpose.
- a pin 82 is on the front side 41 of each Winding support element 40 is positioned.
- the bores are configured so that the pins 82 can be received in these bores, thereby to position the bobbin support 50 on the first end face 16 of the stator 10 and hold.
- six recesses 90 are provided on the winding support elements 40.
- a recess 90 is located respectively at the upper end of the end face 41 of the winding support member 40.
- Six not shown push-in elements at regular intervals to each other on the outer surface of the winding support device 50, which is not shown to the first end face 16 of the stator 10 is positioned.
- the insertion elements are used to be inserted into the recesses 90, thereby additionally positioning the bobbin support device 50 on the first end face 16 of the stator 10 and hold.
- the connecting means 70 between the stator 10 and the winding support means 50 is realized by a second connector.
- six holes 84 are provided on the first end face 16 of the stator 10.
- the outer surface of the winding support device 50 which is directed to the first end face 16 of the stator core 10
- the pins are configured so that the bores 84 can receive the pins to thereby position and support the lap support 50 at the first face 16 of the stator pack 10.
- six recesses 90 are provided on the winding support elements 40. A recess 90 is located respectively at the upper end of the end face of the winding support member 40.
- Six insertion elements are at uniform intervals to each other on the outer surface of the winding support device 50, which is not shown to the first end face 16 of the stator 10 is positioned.
- the insertion elements are used to be inserted into the recesses 90, thereby additionally to position the bobbin support device 50 on the first end face 16 of the stator 10 and hold.
- the connecting device 70 between the stator 10 and the winding support device 50 may be realized by a third connector.
- six rectangular elevations 86 are provided for this purpose on the first end face 16 of the stator packet 10. Each rectangular elevations 86 is located on the end face 41 of each winding support member 40.
- the rectangular recesses are configured so that the protrusions 86 can be inserted into the recesses to thereby position and support the lap support 50 against the first face 16 of the stator pack 10.
- six recesses 90 are in turn provided on the winding support elements 40.
- a recess 90 is located respectively at the upper end of the end face of the winding support member 40.
- Six insert members are positioned at regular intervals to each other on the (not shown) outer surface of the winding support means 50, which is directed to the first end face 16 of the stator 10.
- the insertion elements are used to be inserted into the recesses 90, thereby additionally to position the bobbin support device 50 on the first end face 16 of the stator 10 and hold.
- the connecting device 70 between the stator 10 and the winding support device 50 may be realized by a fourth connector.
- a fourth connector As shown in FIGS. 7 and 8, six rectangular recesses 87 are provided on the first end face 16 of the stator core 10 for this purpose.
- the outer surface of the winding support device 50 which is not shown to the first end face 16 of the stator 10, are (not shown) six evenly distributed rectangular elevations.
- the rectangular bumps are configured so that the bumps can be inserted into the recesses 87 to thereby position and support the bobbin support 50 at the first end face 16 of the stator pack 10.
- six recesses 90 are in turn provided on the winding support elements 40.
- a recess 90 is located respectively at the upper end of the end face of the winding support member 40.
- Six insert members are positioned at regular intervals to each other on the (not shown) outer surface of the winding support means 50, which is directed to the first end face 16 of the stator 10.
- the insertion elements are used to be inserted into the recesses 90, thereby additionally to position the bobbin support device 50 on the first end face 16 of the stator 10 and hold.
- the winding support device 50 contains a receiving device 100 for receiving an additional attachment (not shown) on the attachment Stator 1.
- the attachment can be, for example, a receptacle for a rotor (not shown) or a gearbox (not shown).
- the receiving device 100 includes for this purpose a first component 1 10 and a second component, not shown.
- the first component 1 10 of the receiving device 100 according to the first embodiment is located on the winding support device 50, which is attached to the first end face 2 of the stator 1.
- the receiving device 100 consists of a lowered plane 1 12 on the support plates 62 of the winding support ends 60 and in addition from a rectangular elevation 1 14, which is located on the lowered plane 1 12.
- the (not shown) second component of the receiving device 100 is located on the attachment not shown and consists of a counterpart corresponding to the first component, a raised plane for abutment against the lowered plane 1 12 of the first component 1 10 and a rectangular recess for receiving the rectangular projection 114 of the first component 1 10 has.
- the (not shown) attachment is positioned and held on the stator 1.
- FIGS. 11, 12 and 13 A second embodiment of the receiving device 100 is shown in FIGS. 11, 12 and 13.
- the receiving device 100 for this purpose in turn contains a first component 1 10 and a second component, not shown.
- the first component 1 10 of the receiving device 100 according to the second embodiment is located on the winding support device 50, which is attached to the second end face 4 of the stator 1.
- the receiving device 100 consists of a lowered plane 1 12 on the support plates 62 of the winding support ends 60 and in addition from a rectangular recess 1 16, which is located on the lowered plane 112.
- the (not shown) second component of the receiving device 100 according to the second embodiment is located on the attachment not shown and consists of a corresponding to the first component 1 10 counterpart having a raised plane for abutment against the lowered plane 1 12 of the first component. 1 10 and a rectangular elevation for insertion into the rectangular recess 1 16 of the first component 110 has.
- this connector again (not shown) attachment is positioned and held on the stator 1.
- a third embodiment of the receiving device 100 is shown in FIG. 14.
- the receiving device 100 contains for this purpose again a first component 1 10 and a second component, not shown.
- the first component 1 10 of the receiving device 100 according to The first embodiment is located on the winding support device 50, which is attached to the first end face 2 of the stator 1.
- the receiving device 100 consists of a conically tapering elevation 1 18 on the support plates 62 of the winding support ends 60th
- the (not shown) second component of the receiving device 100 according to the third embodiment is located on the attachment not shown and consists of a to the first component 1 10 corresponding counterpart, which is positioned on the (not shown) attachment.
- the counterpart consists of a corresponding recess into which the first component 1 10 of the receiving device 100 is inserted.
- This connector again (not shown) attachment is positioned and held on the stator 1.
- a fourth embodiment of the receiving device 100 is shown in FIG.
- the receiving device 100 contains for this purpose again a first component 1 10 and a second component, not shown.
- the first component 1 10 of the receiving device 100 according to the fourth embodiment is located on the winding support device 50, which is attached to the second end face 2 of the stator 1.
- the receiving device 100 consists of an elongated elevation 119 with two semi-circular recesses 1 19a, 1 19b positioned next to one another on each support plate 62 of the coil support end 60.
- the second component (not shown) of the receiving device 100 consists of a corresponding to the first component 110 counterpart, which is positioned on the attachment (not shown).
- the first component 1 10 is brought into engagement with the second components of the attachment.
- the stator 1 By attaching the winding support device 50 on the stator 10, the stator 1 has a web insulation 30 made of a good thermal conductivity material and a winding support device 50 made of a higher-strength material. As a result, the stator 1 satisfies the requirements of the winding process, in particular of the high wire tension, and at the same time ensures optimized heat dissipation from the stator 1.
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Abstract
A stator for an electrodynamic machine, particularly an electric motor, including a stator core with a first end face and a second end face, wherein a heat-conductive segment isolation is provided on the inside of the stator core and a winding support device is provided on at least one of the end faces of the stator core.
Description
,2-Komponenten Isolation von BL-Statoren" , 2-Component Isolation of BL Stators "
Die Erfindung betrifft einen Stator für eine elektrodynamische Maschine, insbesondere Elektromotor. Der Stator enthält dabei ein Statorpaket mit einer ersten Stirnseite und einer zweiten Stirnseite. The invention relates to a stator for an electrodynamic machine, in particular electric motor. The stator contains a stator with a first end face and a second end face.
Üblicherweise besteht ein Stator bzw. Ständer für einen Elektromotor unter anderem aus einem Statorpaket. Das Statorpaket wird hierzu aus einzelnen Blechringen gebildet. Dazu verfügt das Statorpaket über eine Anzahl an Statorpolen (bzw. Stege), welche sich radial in das Innere des Statorpakets erstrecken. Zwischen den einzelnen Statorpolen befinden sich dabei Zwischenräume in Form von Pol- bzw. Wicklungsnuten. Die Statorpole dienen dazu Statorspulen aufzunehmen. Usually there is a stator or stator for an electric motor, inter alia, a stator. The stator is for this purpose formed of individual sheet metal rings. For this purpose, the stator has a number of stator poles (or webs), which extend radially into the interior of the stator. Intermediate spaces in the form of pole or winding grooves are located between the individual stator poles. The stator poles serve to accommodate stator coils.
Gewöhnlich wird die Innenfläche des Statorpakets, die Statorpole (Stege) sowie die Polnuten mit einem Kunststoff umspritzt bzw. ummantelt. Alternativ können die Polnuten auch mit Papier isoliert werden. Bei dem Kunststoff kann es sich beispielsweise um Polymere, wie z.B. Duroplast oder Thermoplast, handeln. Die Kunststoff-Umspritzung formt dabei jeweils um die einzelnen Statorpole die eigentlichen Wickelstützen, welche zur Aufnahme der Statorspulen dienen. Ein derartiger Stator ist aus der EP-Patentschrift 2 015 426 bekannt. Dieses Dokument zum Stand der Technik offenbart einen Stator für eine Antriebsvorrichtung eines Handwerkzeugs, wie z.B. einen Akkuschrauber. Der Stator weist hierbei zwei axiale Statorenden auf, an denen jeweils ein Anschlusselement, beispielsweise ein Lagerschild oder ein Deckel, angeordnet ist. Darüber hinaus besitzt der Stator in seinem Inneren mehrere, sich radial nach innen erstreckenden Stegen, die über die gesamte Länge des Stator verlaufen und welche durch Wicklungsnuten unterteilt sind. Um die Stege herum ist eine Statorwicklung bzw. Statorspule angebracht. Zwischen den Stegen und der Statorwicklung ist eine Nutisolation vorgesehen. Usually, the inner surface of the stator, the stator poles (lands) and the Polnuten is encapsulated with a plastic or coated. Alternatively, the Polnuten can also be isolated with paper. The plastic may be, for example, polymers, e.g. Duroplast or thermoplastic, act. The plastic encapsulation forms in each case about the individual stator poles the actual winding posts, which serve to receive the stator coils. Such a stator is known from EP patent specification 2 015 426. This prior art document discloses a stator for a driving device of a hand tool, such as a hand tool. a cordless screwdriver. The stator in this case has two axial stator ends, on each of which a connection element, for example a bearing plate or a cover, is arranged. In addition, the stator has in its interior a plurality of radially inwardly extending webs, which extend over the entire length of the stator and which are divided by winding grooves. Around the webs around a stator winding or stator coil is mounted. Between the webs and the stator winding a slot insulation is provided.
Auf Grund des hohen Drahtzugs, welcher beim Wickeln der Statorspulen notwendig ist, kann es zu einer Verformung der Wickelstützen an den Enden des Statorpakets kommen. Darüber hinaus kann es auch zu einem Abbrechen der Wickelstützen in Folge dieses hohen Drahtzuges kommen.
Um den hohen Anforderungen des Wickelprozesses, insbesondere den Anforderungen des hohen Drahtzugs zu genügen, werden gegenwärtig nur thermoplastische Werkstoffe mit einem hohen Elastizitätsmodul (E-Modul), d.h. hochfester Kunststoff oftmals mit einem hohen Glasfaseranteil, zur Herstellung der Wickelstützen eingesetzt. Bei der Verwendung von thermoplastischen Werkstoffen kann es jedoch aufgrund des hohen Drahtzuges der Wckelung zu relativ starken Verformungen an den Wickelstützen kommen. Höhergefüllte Kunststoffe weisen zwar für den Einsatz als Wickelstützen eine höhere Steifigkeit auf, jedoch kommt es auch bei diesen Werkstoffen schließlich zu Brüchen der Wickelstützen unter der Belastung des hohen Drahtzuges. Due to the high wire tension, which is necessary when winding the stator coils, there may be a deformation of the winding supports at the ends of the stator core. In addition, it can also lead to a cancellation of the winding posts in consequence of this high wire tension. To meet the high demands of the winding process, in particular the requirements of high wire drawing, currently only thermoplastic materials with a high modulus of elasticity (modulus), ie high-strength plastic often used with a high glass fiber content, for the production of the winding posts. When using thermoplastic materials, however, it may come to relatively strong deformations on the winding posts due to the high wire tension of Wakelung. Although higher-filled plastics have a higher rigidity for use as winding supports, however, even with these materials, fractures of the winding supports ultimately occur under the load of the high wire tension.
Darüber hinaus stellt auch die Wärmeleitfähigkeit der für die Wickelstützen üblicherweise verwendeten Werkstoffe ein Problem dar. Die in den Statorspulen erzeugte Wärme (elektrische Verluste, Induktion, usw.) muss beispielsweise über die Wickelstützen an die Aussenfläche des Statorpakets geleitet werden, um einer Überhitzung innerhalb des Statorpakets entgegenzuwirken. Kunststoffe mit einer optimierten Wärmeleitfähigkeit genügen dabei häufig nicht den Anforderungen des Wickelprozesses, da diese ebenfalls durch die für die Wicklung notwendigen hohen Drahtzüge verformt werden oder sogar brechen. Die mehr oder minder nur zur Verfügung stehenden thermoplastischen Werkstoffe, welche über eine optimierte Wärmeleitfähigkeit verfügen, weisen jedoch Einschränkungen hinsichtlich der Fließweglänge und der davon abhängigen (bzw. notwendigen) Mindestwandstärken auf. Um diesen Einschränkungen entgegenzuwirken, werden oftmals größere Wandstärken in der Wickelstützen eingeführt, welches jedoch wiederum zu einem schlechten Wärmeabtransport von den Statorspulen über den Thermoplast auf das Statorpaket führt. In addition, the thermal conductivity of the materials commonly used for the winding supports is also a problem. The heat generated in the stator coils (electrical losses, induction, etc.) must be passed through the winding supports to the outer surface of the stator core in order to prevent overheating within the stator Counteract stator packets. Plastics with an optimized thermal conductivity often do not meet the requirements of the winding process, since they are also deformed by the high wire dimensions necessary for the winding or even break. However, the more or less available only thermoplastic materials which have an optimized thermal conductivity, but have restrictions on the flow path length and the dependent (or necessary) minimum wall thicknesses. To counteract these limitations, larger wall thicknesses are often introduced in the winding posts, which in turn leads to poor heat transfer from the stator coils on the thermoplastic on the stator.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die vorstehend genannten Probleme zu lösen und hierfür einen Stator bereitzustellen, welcher den Anforderungen des Wickelprozesses, insbesondere des hohen Drahtzugs, genügt und gleichzeitig eine bessere Wärmeabfuhr aus dem Stator gewährleistet. An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and provide a stator for this, which meets the requirements of the winding process, in particular the high wire train, while ensuring better heat dissipation from the stator.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch einen Stator für eine elektrodynamische Maschine, insbesondere Elektromotor gelöst. Der Stator enthält dabei ein Statorpaket mit einer ersten Stirnseite und einer zweiten Stirnseite. The object is achieved according to the invention by a stator for an electrodynamic machine, in particular an electric motor. The stator contains a stator with a first end face and a second end face.
Erfindungsgemäss ist eine wärmeleitfähige Stegisolation an der Innenseite des Statorpakets und eine Wickelstützeinrichtung an wenigstens einer Stirnseite des Statorpakets vorgesehen ist. Die wärmeleitfähige Stegisolation wird an die Innenseite des Statorpaket angebracht und bildet
dabei jeweils ein Aufnahmeelement an jedem Steg des Statorpakets zur Aufnahme einer Wicklung. Das Anbringen kann in Form eines Spritzverfahrens verwirklicht werden. According to the invention, a heat-conductive web insulation is provided on the inside of the stator core and a winding support device is provided on at least one end face of the stator core. The thermally conductive bar insulation is attached to the inside of the stator and forms in each case one receiving element on each web of the stator packet for receiving a winding. The attachment can be realized in the form of a spraying process.
Darüber hinaus kann auch eine weitere Wickelstützeinrichtung an der zweiten Stirnseite der Statorpakets vorgesehen ist. In addition, a further winding support device is provided on the second end face of the stator.
Gemäss einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann die Wickelstützeinrichtung als ein ringförmiges Bauteil ausgestaltet sein. Durch eine ringförmige Ausgestaltung der Wickelstützeinrichtung kann diese passend bzw. schlüssig auf die jeweiligen Stirnseiten des Statorpakets positioniert werden. According to an advantageous embodiment of the present invention, the winding support device can be configured as an annular component. By an annular configuration of the winding support means, these can be positioned suitably or conclusively on the respective end faces of the stator.
Des Weiteren ist es auch möglich, dass das ringförmige Bauteil aus wenigstens zwei Komponenten besteht. Die wenigstens zwei Komponenten des ringförmigen Bauteils können dabei in einem separaten Herstellungsschritt vor dem Positionieren auf wenigstens einer der Stirnseiten des Statorpakets miteinander verbunden werden. Furthermore, it is also possible that the annular component consists of at least two components. The at least two components of the annular component can be connected to each other in a separate manufacturing step prior to positioning on at least one of the end sides of the stator.
Um noch zusätzliche Anbauteile, wie z.B. eine Aufnahmeeinrichtung für einen Rotor oder eine Getriebelagerung, an dem Stator zu positionieren, kann an der Wickelstützeinrichtung wenigstens eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme eines Anbauteils enthalten sein. Gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann die Aufnahmeeinrichtung dabei durch eine abgesenkte Funktionsfläche verwirklicht sein. To add additional attachments, such as a receiving device for a rotor or a gearbox mounting to position on the stator, may be included on the winding support means at least one receiving device for receiving an attachment. According to a further advantageous embodiment of the present invention, the receiving device can be realized by a lowered functional area.
Alternativ kann jedoch die Aufnahmeeinrichtung durch eine angehobene Funktionsfläche verwirklicht sein. Alternatively, however, the receiving device can be realized by a raised functional surface.
Sowohl die abgesenkte als auch die angehobene Funktionsfläche dienen dabei jeweils als ein Bestandteil für eine Steck- bzw. Klippverbindung mit einem korrespondierenden Gegenbestandteil an dem jeweiligen zu verbindenden Anbauteil. Both the lowered and the raised functional surface serve in each case as a component for a plug-in or clip connection with a corresponding counter-component to the respective attachment to be connected.
Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann eine Verbindungseinrichtung zwischen der wärmeleitfähigen Stegisolation und der Wickelstützeinrichtung vorgesehen sein. Die Verbindungseinrichtung dient dazu die wärmeleitfähige Stegisolation und die Wickelstützeinrichtung zeitweise oder dauerhaft miteinander zu verbinden. According to a further advantageous embodiment of the present invention, a connecting device between the thermally conductive bridge insulation and the winding support means may be provided. The connecting device serves to temporarily or permanently connect the thermally conductive bar insulation and the lap support device.
Die Verbindungseinrichtung kann dabei ein erstes Verbindungselement, welches an der wärmeleitfähigen Stegisolation positioniert ist, und ein zweites Verbindungselement, welches an
der Wickelstützeinrichtung positioniert ist, enthalten. Das erste Verbindungselement ist dafür wenigstens an einer Stirnseite des Statorpakets positioniert. Das zweite Verbindungselement ist an einer Kontaktfläche der Wickelstützeinrichtung positioniert, mit der die Wickelstützeinrichtung zu der wenigstens einen Stirnseite des Statorpakets gerichtet ist. Die Verbindungseinrichtung kann als kraftschlüssige, formschlüssige oder stoffschlüssige Verbindung verwirklicht sein. Gemäss einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann die Verbindungseinrichtung in Form einer Steckverbindung, Schraubverbindung oder Nut-und- Feder-Verbindung verwirklicht sein. Im Falle einer Steckverbindung kann an den Stirnseiten des Statorpakets ein Loch oder Bohrung vorgesehen sein. An der Wickelstützeinrichtung kann wiederum ein zu den Löchern bzw. Bohrungen korrespondierende Anzahl an Pins oder Stiften vorgesehen sein. Zum Verbinden der wärmeleitfähigen Stegisolation und der Wickelstützeinrichtung werden die Pins bzw. Stifte in die Löcher bzw. Bohrungen eingeführt und von diesen gehalten. The connecting device can in this case a first connecting element, which is positioned on the thermally conductive bar insulation, and a second connecting element which on the winding support device is positioned included. The first connecting element is for this purpose at least positioned on one end face of the stator. The second connection element is positioned on a contact surface of the winding support device, with which the winding support device is directed to the at least one end face of the stator core. The connecting device can be realized as a non-positive, positive or cohesive connection. According to an advantageous embodiment of the present invention, the connecting device can be realized in the form of a plug connection, screw connection or tongue and groove connection. In the case of a plug connection, a hole or bore may be provided on the end faces of the stator. In turn, a number of pins or pins corresponding to the holes or bores can be provided on the lap support device. To connect the thermally conductive bridge insulation and the winding support device, the pins or pins are inserted into the holes or holes and held by them.
Damit die Wickelstützeinrichtung ausreichend Widerstand gegen die aufkommenden Kräfte der Wicklung, insbesondere gegen den Drahtzug, erzeugt, kann die Wickelstützeinrichtung wenigstens einen höherfesten Werkstoff enthalten. Der für die Wickelstützeinrichtung zu verwendende Werkstoff kann dabei eine besonders hohe mechanische Festigkeit aufweisen. So that the winding support device generates sufficient resistance to the emerging forces of the winding, in particular against the wire, the winding support device may contain at least one higher-strength material. The material to be used for the winding support device can have a particularly high mechanical strength.
Darüber hinaus kann der höherfeste Werkstoff der Wickelstützeinrichtung durch einen Kunststoff verwirklicht sein. Der hierzu verwendende Kunststoff kann dabei eine besonders hohe mechanische Festigkeit aufweisen. Des Weiteren kann die wärmeleitfähige Stegisolation durch einen Kunststoff verwirklicht sein. Der zu verwendende Kunststoff kann dazu besonders gute wärmeleitfähige Eigenschaften aufweisen. In addition, the higher-strength material of the winding support device can be realized by a plastic. The plastic used for this purpose can have a particularly high mechanical strength. Furthermore, the thermally conductive bar insulation can be realized by a plastic. The plastic to be used may for this purpose have particularly good thermally conductive properties.
Es ist möglich, dass die wärmeleitfähige Stegisolation sowie die Wickelstützeinrichtung aus jedem anderen geeigneten Werkstoff verwirklicht sind. Hierzu kann ein erster Kunststoff für die wärmeleitfähige Stegisolation gewählt werden, der sehr gute wärmeableitende Eigenschaften aufweist. Der zweite Kunststoff für die Wickelstützeinrichtung kann eine hohe mechanische Festigkeit aufweisen. It is possible that the heat conductive web insulation as well as the winding support means are made of any other suitable material. For this purpose, a first plastic for the thermally conductive bar insulation can be selected, which has very good heat-dissipating properties. The second plastic for the winding support device may have a high mechanical strength.
Zum Anbringen der wärmeleitfähigen Stegisolation an dem Statorpaket kann der Stator mit dem Werkstoff der wärmeleitfähigen Stegisolation um- oder ausgespritzt werden. Es ist jedoch auch
möglich, jedes andere geeignete Verfahren zum Anbringen der wärmeleitfähigen Stegisolation an dem Statorpaket zu verwenden.
For attaching the thermally conductive bridge insulation on the stator, the stator can be um- or injected with the material of thermally conductive bar insulation. It is, however it is possible to use any other suitable method for attaching the thermally conductive bar insulation to the stator core.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmässigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawing, an embodiment of the present invention is shown. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. The skilled person will conveniently consider the features individually and summarize meaningful further combinations.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 eine isometrische Ansicht eines erfindungsgemässen Stators mit einem Statorpaket und einer Wickelstützeinrichtung; Figure 1 is an isometric view of a stator according to the invention with a stator and a winding support means.
Fig. 2 eine Vorderansicht eines erfindungsgemässen Stators; Fig. 2 is a front view of a stator according to the invention;
Fig. 3 eine Schnittansicht eines erfindungsgemässen Stators entlang der Schnittlinie A - A in Fig. 2; 3 shows a sectional view of a stator according to the invention along the section line A-A in FIG. 2;
Fig. 4 eine isometrische Ansicht auf eine Stirnseite eines Statorpakets mit einem ersten Bestandteil einer ersten Ausführungsform einer Verbindungseinrichtung zwischen dem Statorpaket und einer Wickelstützeinrichtung; 4 shows an isometric view of an end face of a stator core with a first component of a first embodiment of a connection device between the stator core and a winding support device;
Fig. 5 eine isometrische Ansicht auf eine Stirnseite eines Statorpakets mit einem ersten Bestandteil einer zweiten Ausführungsform einer Verbindungseinrichtung zwischen dem Statorpaket und einer Wickelstützeinrichtung; 5 shows an isometric view of an end face of a stator packet with a first component of a second embodiment of a connection device between the stator core and a winding support device;
Fig. 6 eine isometrische Ansicht auf eine Stirnseite eines Statorpakets mit einem ersten Bestandteil einer dritten Ausführungsform einer Verbindungseinrichtung zwischen dem Statorpaket und einer Wickelstützeinrichtung; 6 shows an isometric view of an end face of a stator packet with a first component of a third embodiment of a connection device between the stator core and a winding support device;
Fig. 7 eine isometrische Ansicht auf eine Stirnseite eines Statorpakets mit einem ersten Bestandteil einer vierten Ausführungsform einer Verbindungseinrichtung zwischen dem Statorpaket und einer Wickelstützeinrichtung; 7 shows an isometric view of an end face of a stator core with a first component of a fourth embodiment of a connection device between the stator core and a winding support device;
Fig. 8 eine Vorderansicht auf eine Stirnseite eines Statorpakets mit einem ersten Bestandteil einer vierten Ausführungsform einer Verbindungseinrichtung zwischen dem Statorpaket und einer Wickelstützeinrichtung; 8 shows a front view of an end face of a stator core with a first component of a fourth embodiment of a connection device between the stator core and a winding support device;
Fig. 9 eine Schnittansicht eines Statorpakets entlang der Schnittlinie A - A in Fig. 8; FIG. 9 is a sectional view of a stator pack along the section line A - A in FIG. 8; FIG.
Fig. 10 eine isometrische Ansicht auf eine Stirnseite einer ersten Ausführungsform einer Aufnahmeeinrichtung;
Fig. 1 1 eine isometrische Ansicht auf eine Stirnseite einer zweiten Ausführungsform einer Aufnahmeeinrichtung; 10 shows an isometric view of an end face of a first embodiment of a receiving device; Fig. 1 1 is an isometric view of an end face of a second embodiment of a receiving device;
Fig. 12 eine Vorderansicht auf eine zweite Ausführungsform einer Aufnahmeeinrichtung; Fig. 12 is a front view of a second embodiment of a receiving device;
Fig. 13 eine Schnittansicht eines Statorpakets entlang der Schnittlinie A - A in Fig. 12; FIG. 13 is a sectional view of a stator pack along the section line A - A in FIG. 12; FIG.
Fig. 14 eine isometrische Ansicht auf eine Stirnseite einer dritten Ausführungsform einer Aufnahmeeinrichtung; FIG. 14 is an isometric view of an end face of a third embodiment of a receiving device; FIG.
Fig. 15 eine isometrische Ansicht auf eine Stirnseite einer vierten Ausführungsform einer Aufnahmeeinrichtung; Fig. 15 is an isometric view of an end face of a fourth embodiment of a receiving device;
Fig. 16 eine Vorderansicht auf eine dritte Ausführungsform einer Aufnahmeeinrichtung; und Fig. 17 eine Schnittansicht eines Statorpakets entlang der Schnittlinie A - A in Fig. 16.
Fig. 16 is a front view of a third embodiment of a receiving device; and FIG. 17 shows a sectional view of a stator packet along the section line A - A in FIG. 16.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung Embodiments of the present invention
Fig. 1 zeigt einen erfindungsmässen Stator 1 für eine elektrodynamische Maschine. Bei der elektrodynamischen Maschine kann es sich beispielsweise um einen Elektromotor handeln. Der Stator 1 enthält insbesondere ein Statorpaket 10 sowie eine Wickelstützeinrichtung 50. Der Stator weist eine erste Stirnseite 2 sowie eine zweite Stirnseite 4 auf. Das Statorpaket 10 setzt sich aus mehreren einzelnen Blechringen 12 zusammen, welche miteinander fest verbunden sind, wodurch dem Stator 1 sowie dem Statorpaket 10 eine im Wesentlichen zylindrische Form gegeben wird. Des Weiteren weist das Statorpaket 10 eine Aussenseite 13, eine Innenseite 14 sowie eine erste Stirnseite 16 und eine zweite Stirnseite 17 auf. Fig. 1 shows a erfindungsmässen stator 1 for an electrodynamic machine. The electrodynamic machine may be, for example, an electric motor. The stator 1 contains, in particular, a stator pack 10 and a winding support device 50. The stator has a first end face 2 and a second end face 4. The stator 10 is composed of a plurality of individual sheet metal rings 12, which are fixedly connected to each other, whereby the stator 1 and the stator 10 is given a substantially cylindrical shape. Furthermore, the stator core 10 has an outer side 13, an inner side 14 and a first end side 16 and a second end side 17.
Die einzelnen Blechringe 12 weisen eine sechseckige Form auf, wobei die jeweiligen Ecken 18 an der Innenseite 19a und Aussenseite 19b des Blechringes 12 abgerundet sind. The individual sheet metal rings 12 have a hexagonal shape, wherein the respective corners 18 on the inner side 19 a and outer side 19 b of the sheet metal ring 12 are rounded.
Die Blechringe 12 enthalten ausserdem sechs Stegelemente 20, welche gleichmässig verteilen an der Innenseite 19a der Blechringe 12 angeordnet sind und sich radial zu dem Inneren des Blechringes 12 erstrecken. Wenn die einzelnen Blechringe 12 zu dem Statorpaket 10 verbunden sind, bilden die einzelnen Stegelemente 20 zusammen sechs durchgehende Stege 22, welche sich entlang der Innenfläche des Statorpakets 10 über dessen gesamte Länge des Statorpakets 10 erstrecken. The sheet metal rings 12 also contain six web elements 20, which distribute uniformly on the inside 19 a of the sheet metal rings 12 are arranged and extend radially to the interior of the sheet metal ring 12. When the individual sheet metal rings 12 are connected to the stator core 10, the individual web elements 20 together form six continuous webs 22, which extend along the inner surface of the stator core 10 over its entire length of the stator core 10.
Durch die sechseckige Form der Blechringe 12 erhält das Statorpaket 10 die Form eines zylindrischen sechseckigen Rohrs mit einer zentralen Durchgangsöffnung 23. Die Blechringe 12 bestehen aus einem Metall. Es ist jedoch auch möglich die Blechringe 12 aus jedem anderen geeigneten Werkstoff herzustellen. Due to the hexagonal shape of the sheet metal rings 12, the stator 10 receives the shape of a cylindrical hexagonal tube with a central through hole 23. The metal rings 12 are made of a metal. However, it is also possible to produce the metal rings 12 from any other suitable material.
An der Innenfläche des Statorpakets 10 befindet sich eine Stegisolation 30, welche dazu dient die Innenfläche des Statorpakets 10 zu isolieren. On the inner surface of the stator 10 is a web insulation 30, which serves to insulate the inner surface of the stator 10.
Die Stegisolation 30 ist ebenfalls in Form eines zylindrischen sechseckigen Rohrs mit einem ersten Ende 32, einem zweiten Ende 34. Die Stegisolation weist sechs gleichmässig verteilte Wickelstützelemente 40 auf, welche sich radial zum Inneren des Statorpakets 10 erstrecken. Die Wickelstützelemente 40 umschliessen die Stege 22 des Statorpakets 10 und weisen jeweils einen länglichen Grundkörper 42 mit einer Trägerplatte 44 auf. Jedes Wickelstützelement 40 wird jeweils mit einem nicht gezeigten Draht (z.B. Kupferdraht oder jedes andere geeignete Material) zu einer Statorspule umwickelt. Der nicht gezeigte Draht wird dabei mehrmals um den länglichen Grundkörper 42 und unterhalb der Trägerplatte 44 des Wickelstützelementes 40 gewickelt. Die Stegisolation 30 besteht aus einem Kunststoff, der mittels eines
Spritzgussverfahrens an das Statorpaket 10 angebracht werden kann. Es ist jedoch auch möglich, dass die Stegisolation 30 aus jedem anderen geeigneten Werkstoff oder Werkstoffmischung hergestellt wird. Darüber hinaus ist es auch möglich, dass jedes andere geeignete Verfahren zum Anbringen der Stegisolation 30 an dem Statorpaket 10 verwendet werden kann. Des Weiteren ist es auch möglich, dass die Stegisolation 30 als ein vorgefertigtes Bauteil in einem separaten Verfahren hergestellt wird, um als ein Bauteil oder als aus mehreren Komponenten bestehendes Bauteil an dem Statorpaket 10 angebracht zu werden. The web insulation 30 is also in the form of a cylindrical hexagonal tube having a first end 32, a second end 34. The web insulation has six uniformly distributed winding support elements 40, which extend radially to the interior of the stator 10. The winding support elements 40 enclose the webs 22 of the stator 10 and each have an elongated body 42 with a support plate 44. Each coil support member 40 is each wrapped with a wire, not shown (eg, copper wire or any other suitable material) to a stator coil. The wire, not shown, is wound several times around the elongated base body 42 and below the support plate 44 of the winding support member 40. The web insulation 30 consists of a plastic, which by means of a Injection molding process can be attached to the stator 10. However, it is also possible that the web insulation 30 is made of any other suitable material or material mixture. Moreover, it is also possible that any other suitable method of attaching the web insulation 30 to the stator core 10 may be used. Furthermore, it is also possible for the web insulation 30 to be manufactured as a prefabricated component in a separate method in order to be attached to the stator core 10 as one component or as a multi-component component.
Wie in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigt, ist die Wickelstützeinrichtung 50 als ein sechskantiges Ringelement mit einer Innenseite 52 und einer Aussenseite 54 ausgebildet. Die jeweiligen Ecken 55 an der Innenseite 52 und Aussenseite 54 der Wickelstützeinrichtung 50 sind, entsprechend dem Statorpaket 10, abgerundet. An der Innenseite 52 der Wickelstützeinrichtung 50 befinden sich, entsprechend dem Statorpaket 10, sechs gleichmässig verteilte Wickelstützenden 60. Die Wickelstützenden 60 enthalten, entsprechend den Wickelstützelementen 40, jeweils einen länglichen Grundkörper 62 mit einer Trägerplatte 64. Es ist jedoch auch möglich, dass die Wickelstützeinrichtung 50 aus mehreren Komponenten besteht, die in einem separaten Verfahren zu dem sechskantigen Ringelement zusammengefügt werden. Die Wickelstützeinrichtung 50 besteht aus einem Kunststoff mit einer besonders hohen mechanischen Festigkeit. Es ist jedoch auch möglich jeden anderen geeigneten Werkstoff mit einer hohen mechanischen Festigkeit zu verwenden. As shown in FIGS. 1 and 2, the winding support device 50 is formed as a hexagonal ring member having an inner side 52 and an outer side 54. The respective corners 55 on the inner side 52 and outer side 54 of the winding support device 50 are, corresponding to the stator 10, rounded. On the inside 52 of the winding support device 50 are, according to the stator 10, six uniformly distributed winding support ends 60. The winding support ends 60 include, according to the winding support members 40, respectively an elongated body 62 with a support plate 64. However, it is also possible that the winding support means 50 consists of several components, which are joined together in a separate process to the hexagonal ring element. The winding support device 50 consists of a plastic with a particularly high mechanical strength. However, it is also possible to use any other suitable material with a high mechanical strength.
Die Wickelstützeinrichtung 50 wird in Richtung A an der ersten Stirnseite 16 des Statorpakets 10 positioniert und befestigt. Die Wickelstützeinrichtung 50 ist dabei so auf dem Statorpaket 10 positioniert, dass die Wickelstützenden 60 der Wickelstützeinrichtung 50 in Verlängerung zu den Wickelstützelementen 40 des Statorpakets 10 ausgerichtet sind. The winding support device 50 is positioned and fastened in the direction A on the first end face 16 of the stator core 10. The winding support device 50 is in this case positioned on the stator core 10 such that the winding support ends 60 of the winding support device 50 are aligned in extension to the winding support elements 40 of the stator core 10.
Zum Anbringen der Wickelstützeinrichtung 50 auf der ersten Stirnseite 16 oder der zweiten Stirnseite 17 des Statorpakets 10 ist eine Verbindungseinrichtung 70 vorgesehen (vgl. Fig. 4, 5, 6, 7, 8, 9). Die Verbindungseinrichtung 70 enthält dazu ein erstes Verbindungselement 72 und ein zweites nicht gezeigtes Verbindungselement. Das erste Verbindungselement 72 befindet sich dazu an dem Statorpaket 10 und das zweite Verbindungselement befindet sich an der Wickelstützeinrichtung 50. For attaching the winding support device 50 on the first end face 16 or the second end face 17 of the stator 10, a connecting device 70 is provided (cf., Fig. 4, 5, 6, 7, 8, 9). The connecting device 70 contains for this purpose a first connecting element 72 and a second connecting element, not shown. The first connecting element 72 is for this purpose on the stator core 10 and the second connecting element is located on the winding support device 50.
Gemäss einer ersten Ausgestaltungsform ist die Verbindungseinrichtung 70 durch eine erste Steckverbindung verwirklicht. Wie in Fig. 4 dargestellt, weist das Statorpaket 10 hierzu an der ersten Stirnseite 16 sechs Stifte 82 auf. Jeweils ein Stift 82 ist an der Stirnseite 41 eines jeden
Wickelstützelementes 40 positioniert. An der nicht gezeigten Aussenfläche der Wickelstützeinrichtung 50, welche zu der ersten Stirnseite 16 des Statorpakets 10 gerichtet ist, befinden sich (nicht dargestellt) sechs gleichmässig verteilte Bohrungen. Die Bohrungen sind so ausgestaltet, dass die Stifte 82 in diesen Bohrungen aufgenommen werden können, um dadurch die Wickelstützeinrichtung 50 an der ersten Stirnseite 16 des Statorpakets 10 zu positionieren und zu halten. Darüber hinaus sind an den Wickelstützelementen 40 sechs Aussparungen 90 vorgesehen. Eine Aussparung 90 befindet sich jeweils an dem oberen Ende der Stirnseite 41 des Wickelstützelements 40. Sechs nicht gezeigte Einschubelemente sind in gleichmässigen Abständen zueinander an der nicht gezeigten Aussenfläche der Wickelstützeinrichtung 50, welche zu der ersten Stirnseite 16 des Statorpakets 10 gerichtet ist, positioniert. Die Einschubelemente dienen dazu in die Aussparungen 90 eingeschoben zu werden, um dadurch die Wickelstützeinrichtung 50 zusätzlich an der ersten Stirnseite 16 des Statorpakets 10 zu positionieren und zu halten. According to a first embodiment, the connecting device 70 is realized by a first plug connection. As shown in FIG. 4, the stator core 10 has six pins 82 on the first end face 16 for this purpose. In each case a pin 82 is on the front side 41 of each Winding support element 40 is positioned. On the outer surface, not shown, of the winding support device 50, which is directed to the first end face 16 of the stator core 10, there are (not shown) six evenly distributed holes. The bores are configured so that the pins 82 can be received in these bores, thereby to position the bobbin support 50 on the first end face 16 of the stator 10 and hold. In addition, six recesses 90 are provided on the winding support elements 40. A recess 90 is located respectively at the upper end of the end face 41 of the winding support member 40. Six not shown push-in elements at regular intervals to each other on the outer surface of the winding support device 50, which is not shown to the first end face 16 of the stator 10 is positioned. The insertion elements are used to be inserted into the recesses 90, thereby additionally positioning the bobbin support device 50 on the first end face 16 of the stator 10 and hold.
Wie in Fig. 5 gezeigt, ist gemäss einer zweiten Ausgestaltungsform die Verbindungseinrichtung 70 zwischen dem Statorpaket 10 und der Wickelstützeinrichtung 50 durch eine zweite Steckverbindung verwirklicht. Hierzu sind an der ersten Stirnseite 16 des Statorpakets 10 sechs Bohrungen 84 vorgesehen. Je eine Bohrung 84 befindet sich an der Stirnseite 41 eines jeden Wickelstützelementes 40. An der nicht gezeigten Aussenfläche der Wickelstützeinrichtung 50, welche zu der ersten Stirnseite 16 des Statorpakets 10 gerichtet ist, befinden sich (nicht dargestellt) sechs gleichmässig verteilte Stifte. Die Stifte sind so ausgestaltet, dass die Bohrungen 84 die Stifte aufnehmen können, um dadurch die Wickelstützeinrichtung 50 an der ersten Stirnseite 16 des Statorpakets 10 zu positionieren und zu halten. Darüber hinaus sind an den Wickelstützelementen 40 sechs Aussparungen 90 vorgesehen. Eine Aussparung 90 befindet sich jeweils an dem oberen Ende der Stirnseite des Wickelstützelements 40. Sechs Einschubelemente (nicht gezeigt) sind in gleichmässigen Abständen zueinander an der nicht gezeigten Aussenfläche der Wickelstützeinrichtung 50, welche zu der ersten Stirnseite 16 des Statorpakets 10 gerichtet ist, positioniert. Die Einschubelemente dienen dazu in die Aussparungen 90 eingeschoben zu werden, um dadurch, die Wickelstützeinrichtung 50 zusätzlich an der ersten Stirnseite 16 des Statorpakets 10 zu positionieren und zu halten. As shown in Fig. 5, according to a second embodiment, the connecting means 70 between the stator 10 and the winding support means 50 is realized by a second connector. For this purpose, six holes 84 are provided on the first end face 16 of the stator 10. Depending on the outer surface of the winding support device 50, which is directed to the first end face 16 of the stator core 10, there are six uniformly distributed pins (not shown) on the end face 41 of each winding support element. The pins are configured so that the bores 84 can receive the pins to thereby position and support the lap support 50 at the first face 16 of the stator pack 10. In addition, six recesses 90 are provided on the winding support elements 40. A recess 90 is located respectively at the upper end of the end face of the winding support member 40. Six insertion elements (not shown) are at uniform intervals to each other on the outer surface of the winding support device 50, which is not shown to the first end face 16 of the stator 10 is positioned. The insertion elements are used to be inserted into the recesses 90, thereby additionally to position the bobbin support device 50 on the first end face 16 of the stator 10 and hold.
Gemäss einer dritten Ausgestaltungsform kann die Verbindungseinrichtung 70 zwischen dem Statorpaket 10 und der Wickelstützeinrichtung 50 durch eine dritte Steckverbindung verwirklicht sein. Wie in Fig. 6 gezeigt, sind hierzu an der ersten Stirnseite 16 des Statorpakets 10 sechs rechteckige Erhebungen 86 vorgesehen. Je eine rechteckige Erhebungen 86 befindet sich an
der Stirnseite 41 eines jeden Wickelstützelementes 40. An der nicht gezeigten Aussenfläche der Wickelstützeinrichtung 50, welche zu der ersten Stirnseite 16 des Statorpakets 10 gerichtet ist, befinden sich (nicht dargestellt) sechs gleichmässig verteilte rechteckige Aussparungen. Die rechteckigen Aussparungen sind so ausgestaltet, dass die Erhebungen 86 in die Aussparungen eingeführt werden können, um dadurch die Wickelstützeinrichtung 50 an der ersten Stirnseite 16 des Statorpakets 10 zu positionieren und zu halten. Darüber hinaus sind wiederum an den Wickelstützelementen 40 sechs Aussparungen 90 vorgesehen. Eine Aussparung 90 befindet sich jeweils an dem oberen Ende der Stirnseite des Wickelstützelements 40. Sechs Einschubelemente sind in gleichmässigen Abständen zueinander an der (nicht gezeigten) Aussenfläche der Wickelstützeinrichtung 50, welche zu der ersten Stirnseite 16 des Statorpakets 10 gerichtet ist, positioniert. Die Einschubelemente dienen dazu in die Aussparungen 90 eingeschoben zu werden, um dadurch, die Wickelstützeinrichtung 50 zusätzlich an der ersten Stirnseite 16 des Statorpakets 10 zu positionieren und zu halten. According to a third embodiment, the connecting device 70 between the stator 10 and the winding support device 50 may be realized by a third connector. As shown in FIG. 6, six rectangular elevations 86 are provided for this purpose on the first end face 16 of the stator packet 10. Each rectangular elevations 86 is located on the end face 41 of each winding support member 40. On the outer surface of the winding support device 50, which is not shown, which is directed to the first end face 16 of the stator 10, are (not shown) six evenly distributed rectangular recesses. The rectangular recesses are configured so that the protrusions 86 can be inserted into the recesses to thereby position and support the lap support 50 against the first face 16 of the stator pack 10. In addition, six recesses 90 are in turn provided on the winding support elements 40. A recess 90 is located respectively at the upper end of the end face of the winding support member 40. Six insert members are positioned at regular intervals to each other on the (not shown) outer surface of the winding support means 50, which is directed to the first end face 16 of the stator 10. The insertion elements are used to be inserted into the recesses 90, thereby additionally to position the bobbin support device 50 on the first end face 16 of the stator 10 and hold.
Gemäss einer vierten Ausgestaltungsform kann die Verbindungseinrichtung 70 zwischen dem Statorpaket 10 und der Wickelstützeinrichtung 50 durch eine vierte Steckverbindung verwirklicht sein. Wie in Fig. 7 und 8 gezeigt, sind hierzu an der ersten Stirnseite 16 des Statorpakets 10 sechs rechteckige Aussparungen 87 vorgesehen. Je eine rechteckige Aussparungen 87 befindet sich an der Stirnseite 41 eines jeden Wickelstützelementes 40. An der nicht gezeigten Aussenfläche der Wickelstützeinrichtung 50, welche zu der ersten Stirnseite 16 des Statorpakets 10 gerichtet ist, befinden sich (nicht dargestellt) sechs gleichmässig verteilte rechteckige Erhebungen. Die rechteckigen Erhebungen sind so ausgestaltet, dass die Erhebungen in die Aussparungen 87 eingeführt werden können, um dadurch die Wickelstützeinrichtung 50 an der ersten Stirnseite 16 des Statorpakets 10 zu positionieren und zu halten. Darüber hinaus sind wiederum an den Wickelstützelementen 40 sechs Aussparungen 90 vorgesehen. Eine Aussparung 90 befindet sich jeweils an dem oberen Ende der Stirnseite des Wickelstützelements 40. Sechs Einschubelemente sind in gleichmässigen Abständen zueinander an der (nicht gezeigten) Aussenfläche der Wickelstützeinrichtung 50, welche zu der ersten Stirnseite 16 des Statorpakets 10 gerichtet ist, positioniert. Die Einschubelemente dienen dazu in die Aussparungen 90 eingeschoben zu werden, um dadurch, die Wickelstützeinrichtung 50 zusätzlich an der ersten Stirnseite 16 des Statorpakets 10 zu positionieren und zu halten. Wie den Figuren 10 bis 17 zu entnehmen ist, enthält die Wickelstützeinrichtung 50 eine Aufnahmeeinrichtung 100 zur Aufnahme eines zusätzlichen nicht gezeigten Anbauteils an dem
Stator 1 . Bei dem Anbauteil kann es sich beispielsweise um eine Aufnahme für einen Rotor (nicht gezeigt) oder um eine Getriebelagerung (nicht gezeigt) handeln. According to a fourth embodiment, the connecting device 70 between the stator 10 and the winding support device 50 may be realized by a fourth connector. As shown in FIGS. 7 and 8, six rectangular recesses 87 are provided on the first end face 16 of the stator core 10 for this purpose. Depending on the outer surface of the winding support device 50, which is not shown to the first end face 16 of the stator 10, are (not shown) six evenly distributed rectangular elevations. The rectangular bumps are configured so that the bumps can be inserted into the recesses 87 to thereby position and support the bobbin support 50 at the first end face 16 of the stator pack 10. In addition, six recesses 90 are in turn provided on the winding support elements 40. A recess 90 is located respectively at the upper end of the end face of the winding support member 40. Six insert members are positioned at regular intervals to each other on the (not shown) outer surface of the winding support means 50, which is directed to the first end face 16 of the stator 10. The insertion elements are used to be inserted into the recesses 90, thereby additionally to position the bobbin support device 50 on the first end face 16 of the stator 10 and hold. As can be seen from FIGS. 10 to 17, the winding support device 50 contains a receiving device 100 for receiving an additional attachment (not shown) on the attachment Stator 1. The attachment can be, for example, a receptacle for a rotor (not shown) or a gearbox (not shown).
Eine erste Ausführungsform der Aufnahmeeinrichtung 100 ist in Fig. 10 gezeigt. Die Aufnahmeeinrichtung 100 enthält dazu einen ersten Bestandteil 1 10 sowie einen nicht gezeigten zweiten Bestandteil. Der erste Bestandteil 1 10 der Aufnahmeeinrichtung 100 gemäss der ersten Ausführungsform befindet sich an der Wickelstützeinrichtung 50, die an der ersten Stirnseite 2 des Stator 1 angebracht wird. Die Aufnahmeeinrichtung 100 besteht aus einer abgesenkten Ebene 1 12 auf den Trägerplatten 62 der Wickelstützenden 60 sowie zusätzlich aus einer rechteckigen Erhebung 1 14, die sich auf der abgesenkten Ebene 1 12 befindet. A first embodiment of the receiving device 100 is shown in FIG. The receiving device 100 includes for this purpose a first component 1 10 and a second component, not shown. The first component 1 10 of the receiving device 100 according to the first embodiment is located on the winding support device 50, which is attached to the first end face 2 of the stator 1. The receiving device 100 consists of a lowered plane 1 12 on the support plates 62 of the winding support ends 60 and in addition from a rectangular elevation 1 14, which is located on the lowered plane 1 12.
Der (nicht gezeigte) zweite Bestandteil der Aufnahmeeinrichtung 100 gemäss der ersten Ausführungsform befindet sich an dem nicht gezeigten Anbauteil und besteht aus einem zu dem ersten Bestandteil korrespondierenden Gegenstück, das eine angehobene Ebene zum Anliegen an der abgesenkten Ebene 1 12 des ersten Bestandteils 1 10 sowie eine rechteckige Aussparung zum Aufnehmen der rechteckigen Erhebung 114 des ersten Bestandteils 1 10 aufweist. Durch diese Steckverbindung wird das (nicht gezeigte) Anbauteil an dem Stator 1 positioniert und gehalten. The (not shown) second component of the receiving device 100 according to the first embodiment is located on the attachment not shown and consists of a counterpart corresponding to the first component, a raised plane for abutment against the lowered plane 1 12 of the first component 1 10 and a rectangular recess for receiving the rectangular projection 114 of the first component 1 10 has. Through this connector, the (not shown) attachment is positioned and held on the stator 1.
Eine zweite Ausführungsform der Aufnahmeeinrichtung 100 ist in Fig. 1 1 , 12 und 13 gezeigt. Die Aufnahmeeinrichtung 100 enthält dazu wiederum einen ersten Bestandteil 1 10 sowie einen nicht gezeigten zweiten Bestandteil. Der erste Bestandteil 1 10 der Aufnahmeeinrichtung 100 gemäss der zweiten Ausführungsform befindet sich an der Wickelstützeinrichtung 50, die an der zweiten Stirnseite 4 des Stator 1 angebracht wird. Die Aufnahmeeinrichtung 100 besteht aus einer abgesenkten Ebene 1 12 auf den Trägerplatten 62 der Wickelstützenden 60 sowie zusätzlich aus einer rechteckigen Vertiefung 1 16, die sich auf der abgesenkten Ebene 112 befindet. A second embodiment of the receiving device 100 is shown in FIGS. 11, 12 and 13. The receiving device 100 for this purpose in turn contains a first component 1 10 and a second component, not shown. The first component 1 10 of the receiving device 100 according to the second embodiment is located on the winding support device 50, which is attached to the second end face 4 of the stator 1. The receiving device 100 consists of a lowered plane 1 12 on the support plates 62 of the winding support ends 60 and in addition from a rectangular recess 1 16, which is located on the lowered plane 112.
Der (nicht gezeigte) zweite Bestandteil der Aufnahmeeinrichtung 100 gemäss der zweiten Ausführungsform befindet sich an dem nicht gezeigten Anbauteil und besteht aus einem zu dem ersten Bestandteil 1 10 korrespondierenden Gegenstück, das eine angehobene Ebene zum Anliegen an der abgesenkten Ebene 1 12 des ersten Bestandteils 1 10 sowie eine rechteckige Erhöhung zum Einführen in die rechteckigen Vertiefung 1 16 des ersten Bestandteils 110 aufweist. Durch diese Steckverbindung wird abermals das (nicht gezeigte) Anbauteil an dem Stator 1 positioniert und gehalten. Eine dritte Ausführungsform der Aufnahmeeinrichtung 100 ist in Fig. 14 gezeigt. Die Aufnahmeeinrichtung 100 enthält dazu abermals einen ersten Bestandteil 1 10 sowie einen nicht gezeigten zweiten Bestandteil. Der erste Bestandteil 1 10 der Aufnahmeeinrichtung 100 gemäss
der ersten Ausführungsform befindet sich an der Wickelstützeinrichtung 50, die an der ersten Stirnseite 2 des Stator 1 angebracht wird. Die Aufnahmeeinrichtung 100 besteht aus einer konisch zulaufenden Erhebung 1 18 auf den Trägerplatten 62 der Wickelstützenden 60. The (not shown) second component of the receiving device 100 according to the second embodiment is located on the attachment not shown and consists of a corresponding to the first component 1 10 counterpart having a raised plane for abutment against the lowered plane 1 12 of the first component. 1 10 and a rectangular elevation for insertion into the rectangular recess 1 16 of the first component 110 has. By this connector again (not shown) attachment is positioned and held on the stator 1. A third embodiment of the receiving device 100 is shown in FIG. 14. The receiving device 100 contains for this purpose again a first component 1 10 and a second component, not shown. The first component 1 10 of the receiving device 100 according to The first embodiment is located on the winding support device 50, which is attached to the first end face 2 of the stator 1. The receiving device 100 consists of a conically tapering elevation 1 18 on the support plates 62 of the winding support ends 60th
Der (nicht gezeigte) zweite Bestandteil der Aufnahmeeinrichtung 100 gemäss der dritten Ausführungsform befindet sich an dem nicht gezeigten Anbauteil und besteht aus einem zu dem ersten Bestandteil 1 10 korrespondierenden Gegenstück, welches an dem (nicht gezeigten) Anbauteil positioniert ist. Das Gegenstück besteht aus einer entsprechenden Vertiefung, in die der erste Bestandteil 1 10 der Aufnahmeeinrichtung 100 eingeschoben wird. Durch diese Steckverbindung wird abermals das (nicht gezeigte) Anbauteil an dem Stator 1 positioniert und gehalten. Eine vierte Ausführungsform der Aufnahmeeinrichtung 100 ist in Fig. 15 gezeigt. Die Aufnahmeeinrichtung 100 enthält dazu abermals einen ersten Bestandteil 1 10 sowie einen nicht gezeigten zweiten Bestandteil. Der erste Bestandteil 1 10 der Aufnahmeeinrichtung 100 gemäss der vierten Ausführungsform befindet sich an der Wickelstützeinrichtung 50, die an der zweiten Stirnseite 2 des Stator 1 angebracht wird. Die Aufnahmeeinrichtung 100 besteht aus einer länglichen Erhebung 119 mit zwei nebeneinander positionierten halbrunden Aussparungen 1 19a, 1 19b auf jeder Trägerplatte 62 der Wickelstützenden 60. The (not shown) second component of the receiving device 100 according to the third embodiment is located on the attachment not shown and consists of a to the first component 1 10 corresponding counterpart, which is positioned on the (not shown) attachment. The counterpart consists of a corresponding recess into which the first component 1 10 of the receiving device 100 is inserted. By this connector again (not shown) attachment is positioned and held on the stator 1. A fourth embodiment of the receiving device 100 is shown in FIG. The receiving device 100 contains for this purpose again a first component 1 10 and a second component, not shown. The first component 1 10 of the receiving device 100 according to the fourth embodiment is located on the winding support device 50, which is attached to the second end face 2 of the stator 1. The receiving device 100 consists of an elongated elevation 119 with two semi-circular recesses 1 19a, 1 19b positioned next to one another on each support plate 62 of the coil support end 60.
Der (nicht gezeigte) zweite Bestandteil der Aufnahmeeinrichtung 100 gemäss der vierten Ausführungsform besteht aus einem zu dem ersten Bestandteil 110 korrespondierenden Gegenstück, welches an dem (nicht gezeigten) Anbauteil positioniert ist. Zur Verbindung der Wickelstützeinrichtung 50 mit dem Statorpaket 10 wird der erste Bestandteil 1 10 zu dem zweiten Bestandteile des Anbauteils miteinander in Eingriff gebracht. The second component (not shown) of the receiving device 100 according to the fourth embodiment consists of a corresponding to the first component 110 counterpart, which is positioned on the attachment (not shown). To connect the winding support device 50 with the stator 10, the first component 1 10 is brought into engagement with the second components of the attachment.
Durch das Anbringen der Wickelstützeinrichtung 50 auf dem Statorpaket 10 verfügt der Stator 1 über eine Stegisolation 30 aus einem gut wärmeleitfähigen Werkstoff sowie über eine Wickelstützeinrichtung 50 aus einem höherfesten Werkstoff. Hierdurch genügt der Stator 1 den Anforderungen des Wickelprozesses, insbesondere des hohen Drahtzugs, und gewährleistet gleichzeitig eine optimierte Wärmeabfuhr aus dem Stator 1.
By attaching the winding support device 50 on the stator 10, the stator 1 has a web insulation 30 made of a good thermal conductivity material and a winding support device 50 made of a higher-strength material. As a result, the stator 1 satisfies the requirements of the winding process, in particular of the high wire tension, and at the same time ensures optimized heat dissipation from the stator 1.
Claims
Ansprüche claims
Stator (1) für eine elektrodynamische Maschine, insbesondere Elektromotor, enthaltend: ein Statorpaket (10) mit einer ersten Stirnseite (16) und einer zweiten Stirnseite (17), dadurch gekennzeichnet, dass eine wärmeleitfähige Stegisolation (30) an der Innenseite (14) des Statorpakets (10) vorgesehen ist und eine Wickelstützeinrichtung (50) an wenigstens einer der Stirnseiten (16, 17) des Statorpakets (10) vorgesehen ist. Stator (1) for an electrodynamic machine, in particular an electric motor, comprising: a stator core (10) having a first end face (16) and a second end face (17), characterized in that a thermally conductive pier insulation (30) on the inside (14) the stator core (10) is provided and a winding support device (50) is provided on at least one of the end faces (16, 17) of the stator core (10).
Stator (1) nach Anspruch 1 , Stator (1) according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Wickelstützeinrichtung (50) als ein ringförmiges Bauteil ausgestaltet ist. characterized in that the winding support means (50) is configured as an annular member.
Stator (1) nach Anspruch 2, Stator (1) according to claim 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige Bauteil aus wenigstens zwei Komponenten besteht. characterized in that the annular member consists of at least two components.
Stator (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, Stator (1) according to one of claims 1 to 3,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindungseinrichtung (70) zwischen der wärmeleitfähigen Stegisolation (30) und der Wickelstützeinrichtung (50) vorgesehen ist. characterized in that a connecting device (70) is provided between the thermally conductive bar insulation (30) and the winding support device (50).
Stator (1) nach Anspruch 4, Stator (1) according to claim 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung (70) ein erstes Verbindungselement (72) und ein zweites Verbindungselement enthält. characterized in that the connecting means (70) includes a first connecting element (72) and a second connecting element.
Stator (1) nach Anspruch 5, Stator (1) according to claim 5,
dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verbindungselement (72) an der wärmeleitfähigen Stegisolation (30) positioniert ist und dass das zweite Verbindungselement an der Wickelstützeinrichtung (50) positioniert ist. characterized in that the first connection element (72) is positioned on the heat-conductive web insulation (30) and that the second connection element is positioned on the winding support device (50).
Stator (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, Stator (1) according to one of claims 1 to 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Wickelstützeinrichtung (50) wenigstens einen höherfesten Werkstoff enthält.
Stator (1) nach Anspruch 7, characterized in that the winding support means (50) contains at least one higher-strength material. Stator (1) according to claim 7,
dadurch gekennzeichnet, dass der höherfeste Werkstoff durch einen Kunststoff verwirklicht ist. characterized in that the higher-strength material is realized by a plastic.
Stator (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, Stator (1) according to one of claims 1 to 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeleitfähige Stegisolation (30) durch einen Kunststoff verwirklicht ist. characterized in that the thermally conductive bar insulation (30) is realized by a plastic.
0. Stator (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, 0. stator (1) according to any one of claims 1 to 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Wickelstützeinrichtung (50) wenigstens eine Aufnahmeeinrichtung (100) zur Aufnahme eines Anbauteils enthält.
characterized in that the winding support means (50) includes at least one receiving means (100) for receiving an attachment.
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