DE102010003318A1

DE102010003318A1 - Elektromotorkernglied

Info

Publication number: DE102010003318A1
Application number: DE102010003318A
Authority: DE
Inventors: Brad Pendleton Chamberlin; Steven C. Anderson Burton; Sean Huntington Stanley
Original assignee: Remy Technologies LLC
Current assignee: Remy Technologies LLC
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2010-03-26
Publication date: 2010-10-14
Also published as: US20100133947A1; CN101854088A; US7868495B2; CN101854088B

Abstract

Ein Elektromotorkernglied umfasst einen Körper, der einen Innendurchmesserabschnitt mit einer inneren bogenförmigen Oberfläche und einen Außendurchmesserabschnitt mit einer äußeren bogenförmigen Oberfläche umfasst. Das Elektromotorkernglied umfasst ferner mehrere Wandglieder, die an dem Hauptkörper vorgesehen sind. Alle der mehreren Wandglieder stehen von der äußeren bogenförmigen Oberfläche nach außen vor und sind in einer beabstandeten Beziehung angeordnet, um mehrere Leitertrennungskanäle zu definieren. Jeder der mehreren Leitertrennungskanäle ist ausgebildet, um einen von mehreren Leitern aufzunehmen, wobei die mehreren Wandglieder für elektrische Trennung zwischen benachbarten der mehreren Leiter sorgen.

Description

HINTERGRUND
Der in diesem Dokument offenbarte Gegenstand betrifft das Gebiet elektrischer Maschinen und im Besonderen ein Kernglied für einen Elektromotor.
Ein Mehrphasenmotorkern umfasst eine Wicklung mit mehreren Leitern aus Draht, die mit einem magnetischen Rückschlusskern zusammenwirken, und mehreren Zahngliedern, die einen Abschnitt eines Statorpakets bilden. Jeder Leiter ist um einen geeigneten Zahn gewickelt und dann an einen Hauptleiter für jede Phase angeschlossen. Im Fall eines Dreiphasenmotors kann dies zahlreiche Anschlüsse zur Folge haben. Demnach ist die Mehrphasenwicklung kein einfach zu automatisierender Vorgang. Insbesondere muss beim Bauen von Mehrphasenelektromotoren jede Kernwicklung von Hand hergestellt werden, um die geeignete Trennung zwischen Phasen und Neutralleiter sowie robuste Anschlusspunkte zu gewährleisten.
KURZDARSTELLUNG
Gemäß einem Aspekt der beispielhaften Ausführungsform umfasst ein Elektromotorkernglied einen Phasenleiterabschnitt, der einen Körper umfasst, welcher einen Innendurchmesserabschnitt mit einer inneren bogenförmigen Oberfläche und einen Außendurchmesserabschnitt mit einer äußeren bogenförmigen Oberfläche aufweist. Ferner umfasst das Elektromotorkernglied mehrere Wandglieder, die an dem Hauptkörper vorgesehen sind. Jedes der mehreren Wandglieder steht von der äußeren bogenförmigen Oberfläche nach außen vor und ist in einer beabstandeten Beziehung angeordnet, um mehrere Leitertrennungskanäle zu definieren. Jeder der mehreren Leitertrennungskanäle ist ausgebildet, um einen von mehreren Leitern aufzunehmen, wobei die mehreren Wandglieder für elektrische Trennung zwischen benachbarten der mehreren Leiter sorgen.
Diese und andere Vorteile und Merkmale werden durch die folgende Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen weiter verdeutlicht.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Der als die Erfindung betrachtete Gegenstand wird in den auf diese Beschreibung folgenden Ansprüchen konkret hervorgehoben und klar beansprucht. Die oben genannten und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen deutlich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Zusammenschau mit den beiliegenden Zeichnungen hervor. Es zeigen:
1 eine Aufrissansicht eines Elektromotorkernglieds gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
2 eine in Einzelteile auseinander gezogene Ansicht eines Segments des Elektromotorkernglieds aus 1;
3 eine perspektivische Aufrissansicht des Segments des Elektromotorkernglieds aus 2 von oben und vorne;
4 eine perspektivische Ansicht eines Segments des Elektromotorkernglieds aus 1 von unten und hinten.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Auf 1–4 Bezug nehmend ist ein gemäß einer beispielhaften Ausführungsform konstruiertes Elektromotorkernglied zur Verwendung mit einer Mehrphasenwicklung allgemein mit 2 gekennzeichnet. Das Elektromotorkernglied 2 ist aus mehreren Segmenten gebildet, von denen eines mit 3 gekenn zeichnet ist. Bei der dargestellten beispielhaften Ausführungsform umfasst das Elektromotorkernglied 2 acht (8) Segmente 3. Jedes Segment 3 umfasst einen Hauptkörper 4, der einen innendurchmesserabschnitt 6 mit einer inneren bogenförmigen Oberfläche 7 und einen Außendurchmesserabschnitt 8 mit einer äußeren bogenförmigen Oberfläche 9 aufweist. Wie nachstehend ausführlicher dargelegt wird, wird der Hauptkörper 4 durch Verbinden eines ersten oder Phasenleiterabschnitts 10, der mindestens einen ersten Oberflächenabschnitt 11 aufweist, mit einem zweiten oder Neutralleiterabschnitt 12, der mindestens ein erstes Oberflächenteilstück 13 aufweist, gebildet. Nachdem der Phasenleiterabschnitt 10 und der Neutralleiterabschnitt 12 verbunden wurden, umfasst das Segment 3 mehrere Spulenisolatorglieder 15–17. Da alle Spulenisolatorglieder 15–17 im Wesentlichen identisch sind, folgt eine ausführliche Beschreibung in Bezug auf Spulenisolatorglied 15, wobei es sich versteht, dass die übrigen Spulenisolatorglieder 16 und 17 gleichartig konstruiert sind.
Das Spulenisolatorglied 15 umfasst einen Spulenisolatorabschnitt 23, der von der inneren bogenförmigen Oberfläche 6 an dem Phasenleiterabschnitt 10 seitlich nach außen vorsteht, und ein Spulenisolatorteilstück 24, das von der inneren bogenförmigen Oberfläche 6 an dem Neutralleiterabschnitt 12 seitlich nach außen vorsteht. Der Spulenisolatorabschnitt 23 umfasst einen Spulenanschlagabschnitt 27, während das Spulenisolatorteilstück 24 einen Spulenanschlagabschnitt 28 umfasst. Darüber hinaus umfasst der Phasenleiterabschnitt 10 mehrere Schnappelemente, von denen eines mit 34 gekennzeichnet ist und welche von dem ersten Oberflächenabschnitt 11 axial nach außen vorstehen. Der Neutralleiterabschnitt 12 umfasst mehrere Schnappglieder, von denen eines mit 35 gekennzeichnet ist und welche von dem ersten Oberflächenteilstück 13 axial nach außen vorstehen. Bei dieser Ausgestaltung wird der Phasenleiterabschnitt 10 mit dem Neutralleiterabschnitt 12 einschnappend verbunden, um das Segment 3 zu bilden, wobei das Spulenisolatorglied 15 aus dem Spulenisolatorabschnitt 23 und dem Spulenisolatorteilstück 24 gebildet wird. Nachdem es gebildet wurde, umfasst das Spulenisolatorglied 15 einen Spulenanschlag 37, der durch den Spulenanschlag abschnitt 27 und das Spulenanschlagteilstück 28 gebildet wird. Mit dieser Anordnung werden mehrere Segmente 3 um einen magnetischen Rückschluss 40 herum einschnappend miteinander verbunden, um ein Kernglied 2 zu bilden.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Segment 3 ein erstes Wandglied 60, ein zweites Wandglied 61, ein drittes Wandglied 62 und ein viertes Wandglied 63. Jedes Wandglied 60–63 erstreckt sich von der äußeren bogenförmigen Oberfläche 9 seitlich nach außen. Darüber hinaus sind alle Wandglieder 60–63 voneinander beabstandet, um mehrere Leitertrennkanäle zu bilden. Insbesondere bilden ein erstes Wandglied 60 und ein zweites Wandglied 61 einen ersten Leitertrennungskanal 67, ein zweites Wandglied 61 und ein drittes Wandglied 62 einen zweiten Leitertrennungskanal 68 und ein drittes Wandglied 62 und ein viertes Wandglied 63 einen dritten Leitertrennungskanal 69. Wie nachstehend ausführlicher besprochen wird, sehen die Leitertrennungskanäle 67–69 einen Durchgang für einen elektrischen Leiter vor, wobei die Wandglieder 60–63 für die elektrische Trennung zwischen Phasenabschnitten des Leiters sorgen.
Ferner umfasst gemäß den beispielhaften Ausführungsformen der Phasenleiterabschnitt 10 mehrere Leitereintrittsglieder, die einen Durchgang von jeweiligen Leitertrennungskanälen 67–69 zu entsprechenden Spulenisolatorgliedern 15–17 vorsehen. Insbesondere umfasst der Phasenleiterabschnitt 10 ein erstes Leitereintrittsglied 72, das von dem ersten Leitertrennungskanal 67 zu dem Spulenisolatorglied 15 führt, ein zweites Leitereintrittsglied 73, das von dem zweiten Leitertrennungskanal 68 zu dem Spulenisolatorglied 16 führt, und ein drittes Leitereintrittsglied 74, das von dem dritten Leitertrennungskanal 69 zu dem Spulenisolatorglied 17 führt. Um für ausreichende Beabstandung und Zugang zu jedem Spulenisolatorglied 15–17 zu sorgen, erstrecken sich die Wandglieder 60–63 in einem sinusförmigen Muster über die äußere bogenförmige Oberfläche 9. Neben den Wandgliedern 60–63 an dem Phasenleiterabschnitt 10 umfasst der Neutralleiterabschnitt 12 ein fünftes Wandglied 80 und ein sechstes Wandglied 81, die von der äußeren bogenförmigen Oberfläche 9 seitlich nach außen vorstehen, um einen vierten Leitertrennungskanal 83 zu bilden. Auf eine der oben beschriebenen ebenfalls ähnliche Weise umfasst der Neutralleiterabschnitt 12 mehrere Leitereintrittsglieder 87, die einen Durchgang für einen Neutralleiter zu jedem der mehreren Spulenisolatorglieder 15–17 vorsehen. Bei dieser Anordnung ist das Kernglied 2 mit einer Struktur vorgesehen, die eine geeignete Trennung zwischen Phasen sicherstellt und dadurch eine gesamte Betriebslebensdauer der jeweiligen elektrischen Maschine verbessert. An dieser Stelle sollte zu erkennen sein, dass das Kernglied, wenngleich es gemäß der beispielhaften Ausführungsform zur Verwendung mit mehreren Phasen dargestellt und beschrieben wurde, auch in Verbindung mit Einphasenwicklungen verwendet werden kann.
Im Allgemeinen greift diese schriftliche Darlegung auf Beispiele zurück, um beispielhafte Ausführungsformen einschließlich der besten Ausführungsform zu offenbaren und auch um jeder fachkundigen Person zu ermöglichen, die beispielhafte Ausführungsform zu realisieren, einschließlich des Herstellens und Verwendens jedweder Vorrichtungen oder Systeme und des Durchführens jedweder eingebundener Verfahren. Der patentfähige Umfang der beispielhaften Ausführungsform wird durch die Ansprüche definiert und kann andere von Fachkundigen ersonnene Beispiele umfassen. Derartige andere Beispiele gelten als unter den Umfang beispielhafter Ausführungsformen fallend, wenn sie Bauelemente aufweisen, die nicht vom Wortlaut der Ansprüche abweichen, oder wenn sie äquivalente Bauelemente mit unwesentlichen Abweichungen vom Wortlaut der Ansprüche umfassen.

Claims

Elektromotorkernglied, umfassend: einen Körper, der einen Innendurchmesserabschnitt mit einer inneren bogenförmigen Oberfläche und einen Außendurchmesserabschnitt mit einer äußeren bogenförmigen Oberfläche umfasst; und mehrere Wandglieder, die an dem Hauptkörper vorgesehen sind, wobei alle der mehreren Wandglieder von der äußeren bogenförmigen Oberfläche nach außen vorstehen und in einer beabstandeten Beziehung angeordnet sind, um mehrere Leitertrennungskanäle zu definieren, wobei jeder der mehreren Leitertrennungskanäle ausgebildet ist, um einen von mehreren Leitern aufzunehmen, wobei die mehreren Wandglieder für die elektrische Trennung zwischen benachbarten der mehreren Leiter sorgen.
Elektromotorkernglied nach Anspruch 1, wobei der Körper einen Phasenleiterabschnitt und einen Neutralleiterabschnitt umfasst.
Elektromotorkernglied nach Anspruch 2, wobei der Neutralleiterabschnitt umfasst: einen Körper, der einen Innendurchmesserabschnitt mit einer inneren bogenförmigen Oberfläche und einen Außendurchmesserabschnitt mit einer äußeren bogenförmigen Oberfläche umfasst; und mehrere Wandglieder, die an dem Hauptkörper vorgesehen sind, wobei alle der mehreren Wandglieder von der äußeren bogenförmigen Oberfläche nach außen vorstehen und in einer beabstandeten Beziehung angeordnet sind, um einen Neutralleitertrennungskanal zu definieren, wobei der Neutralleitertrennungskanal ausgebildet ist, um einen Neutralleiter aufzunehmen; wobei der Neutralleiterabschnitt ausgebildet ist, um mit dem Phasenleiterabschnitt zusammenpassend in Eingriff zu gelangen.
Elektromotorkernglied nach Anspruch 2, ferner umfassend: ein Schnappelement, das an einem aus der Gruppe umfassend den Phasenleiterabschnitt und den Neutralleiterabschnitt vorgesehen ist.
Elektromotorkernglied nach Anspruch 4, wobei das Schnappelement von dem Körper des Phasenleiterabschnitts axial nach außen vorsteht.
Elektromotorkernglied nach Anspruch 4, ferner umfassend: ein Schnappglied, das an dem anderen aus der Gruppe umfassend den Phasenleiterabschnitt und den Neutralleiterabschnitt vorgesehen ist, wobei das Schnappelement derart ausgebildet ist, dass es mit dem Schnappglied einschnappend in Eingriff gelangt, um den Phasenleiterabschnitt an dem Neutralleiterabschnitt zu befestigen.
Elektromotorkernglied nach Anspruch 6, wobei das Schnappglied von dem Neutralleiterabschnitt axial nach außen vorsteht.
Elektromotorkernglied nach Anspruch 2, ferner umfassend: eine magnetischen Rückschluss, der zwischen dem Phasenleiterabschnitt und dem Neutralleiterabschnitt angeordnet ist.
Elektromotorkernglied nach Anspruch 3, ferner umfassend: mehrere Spulenisolatorabschnitte, die an einem aus der Gruppe umfassend den Phasenleiterabschnitt und den Neutralleiterabschnitt vorgesehen sind.
Elektromotorkernglied nach Anspruch 9, wobei jeder der mehreren Spulenisolatorabschnitte von der inneren bogenförmigen Oberfläche des Phasenleiterabschnitts nach außen vorsteht.
Elektromotorkernglied nach Anspruch 9, ferner umfassend: mehrere Spulenisolatorteilstücke, die an dem anderen aus der Gruppe umfassend den Phasenleiterabschnitt und den Neutralleiterabschnitt vorgesehen sind, wobei die mehreren Spulenisolatorabschnitte ausgebildet sind, um mit einem jeweiligen der mehreren Spulenisolatorteilstücke zusammengefügt zu werden, um jeweilige mehrere Spulenisolatorglieder zu bilden.
Elektromotorkernglied nach Anspruch 11, wobei jedes der mehreren Spulenisolatorteilstücke von der inneren bogenförmigen Oberfläche des Neutralleiterabschnitts nach außen vorsteht.
Elektromotorkernglied nach Anspruch 1, wobei die mehreren Wandglieder ein erstes Wandglied, ein zweites Wandglied, ein drittes Wandglied und ein viertes Wandglied umfassen.
Elektromotorkernglied nach Anspruch 13, wobei die mehreren Leitertrennungskanäle einen ersten Trennungskanal, der durch das erste und das zweite Wandglied gebildet wird, einen zweiten Trennungskanal, der durch das zweite und das dritte Wandglied gebildet wird, und einen dritten Trennungskanal, der durch das dritte und das vierte Wandglied gebildet wird, umfassen.
Elektromotorkernglied nach Anspruch 14, ferner umfassend: mindestens ein Leitereintrittsglied, das in dem Körper des Phasenleiterabschnitts ausgebildet ist, wobei das mindestens eine Leitereintrittsglied in mindestens einem der mehreren Leitertrennungskanäle ausgebildet ist.
Elektromotorkernglied nach Anspruch 15, wobei das mindestens eine Eintrittsglied ein erstes Eintrittsglied, das in dem ersten Trennungskanal ausgebildet ist, ein zweites Eintrittsglied, das in dem zweiten Trennungs kanal ausgebildet ist, und ein drittes Eintrittsglied, das in dem dritten Trennungskanal ausgebildet ist, umfasst.
Elektromotorkernglied nach Anspruch 1, wobei sich jedes der mehreren Wandglieder in einer Sinuswellenform über die äußere bogenförmige Oberfläche erstreckt.
Elektromotorkernglied nach Anspruch 1, wobei das Elektromotorkernglied aus mehreren Segmenten gebildet ist.
Elektromotorkernglied nach Anspruch 18, wobei jedes der mehreren Segmente drei Spulenisolatorglieder umfasst, die von der inneren bogenförmigen Oberfläche nach außen vorstehen.
Elektromotorkernglied nach Anspruch 18, wobei das Elektromotorkernglied aus acht Segmenten gebildet ist.