DE2630806A1 - BRAIDED STAND YEAR OF ELECTRIC MACHINERY - Google Patents

Description

Translated fromGerman

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT ' Unser ZeichenSIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT 'Our mark

Berlin und München«*76 P 3 12 1 BRDBerlin and Munich«* 76 P 3 12 1 FRG

Geblechtes Ständerjoch elektrischer MaschinenLaminated stator yoke for electrical machines

Bei Außenpolmaschinen muß bekanntlich der magnetische Fluß zwischenden Polen durch ein Joch aus magnetisch gut leitendem Material geleitet werden. Ist dieses Joch gleichzeitig auch das Gehäuseder Maschine, dann muß es sowohl magnetische als auch mechanische Funktionen erfüllen. Verwendet man Joche aus massivemMaterial wie beispielsweise Guß, so ist zur Einhaltung der Luftspalttoleranzen zwischen den Polen und Anker eins spanabhebendeBearbeitung der Jochinnenflächen notwendig. Eine solche Bearbeitung ist verhältnismäßig kostenaufwendig, insbesondere wenn dieInnenkontur nicht kreisförmig, sondern mehreckig ist. Eine solche eckige Bauweise kann z.B. bei Einsatz von Dauermagnetplattenzur Erregung oder bei Nutzung des Eckenraumes für Wendepole notwendig oder vorteilhaft sein.In external pole machines, as is well known, the magnetic flux must be betweenthe poles are passed through a yoke made of magnetically highly conductive material. Is this yoke also the housingof the machine, then it must fulfill both magnetic and mechanical functions. If you use solid yokesMaterial such as cast, for example, is one that is machined to maintain the air gap tolerances between the poles and armatureMachining of the inner yoke surfaces necessary. Such processing is relatively expensive, especially if theInner contour is not circular, but polygonal. Such an angular design can be used, for example, when using permanent magnet platesbe necessary or advantageous for excitation or when using the corner space for reversing poles.

Setzt man statt massiver geblechte Joche ein, dann wurden diese bisher überwiegend durch Ausstanzen der Konturen aus Elektroblechgefertigt. Dabei gibt es viel Verschnitt, vor allem dann, wenn für das Joch, die Pole und den Anker unterschiedliche Elektroblechqualitätenund/oder -stärken, z.B. aus Eisenverlust- und Kostengründen eingesetzt werden.If you use sheet metal yokes instead of massive ones, these were previously mainly made by punching out the contours from electrical sheet metalmanufactured. There is a lot of waste, especially if the electrical steel sheet quality is different for the yoke, the poles and the armatureand / or starches, e.g. for iron loss and cost reasons.

Die Erfindung umgeht die vorgenannten Nachteile dadurch, daß dasJoch aus Blechband gewickelt ist. Die Herstellung des Joches bzw. Jochgehäuses erfolgt also dermaßen, daß ein Blechband bestimmterStärke und Breite von einer Blechrolle (Coil) auf einen Wickeldorn gewickelt wird, der den jeweils erforderlichen InnenmaßenThe invention avoids the aforementioned disadvantages in that theYoke is wrapped from sheet metal. The production of the yoke or yoke housing is carried out in such a way that a sheet metal strip is certainThickness and width of a sheet metal roll (coil) is wound onto a winding mandrel, which has the required internal dimensions

Le 26 Shu / 23.6.1976Le 26 Shu / June 23, 1976

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des StänderJoches entspricht. Zweckmäßig wird dabei das Blechdurch eine mechanische Vorspanneinrichtung geführt, wodurch man eine gute Kontureneinhaltung erzielt, vor allem dann, wenn dasJoch von der runden Form abweichende Innenmaße aufweist. Eventuelle Maßabweichungen etwa durch unterschiedliche Blechstärkeoder Aufspreizen äußerer Wickellagen wirken sich lediglich nach außen aus, was für die Funktion der elektrischen Maschine ohneBedeutung ist.of the stand yoke. The sheet metal is useful hereguided by a mechanical pretensioning device, which ensures good contour compliance, especially when theYoke has internal dimensions that differ from the round shape. Possible dimensional deviations, for example due to different sheet thicknessesor spreading of the outer winding layers only have an outward effect, which does not affect the function of the electrical machineMeaning is.

O Die einzelnen Windungen des gewickelten Joches werden durch bekannteVerfahren wie Backlackverklebung, Gießharztränkung, Verschweißen oder ähnlichem miteinander verbunden. Den inneren Anfangdes Jochwickels legt man vorteilhaft in eine Zone zwischen den Polen des Ständers, wo eine Abweichung von der inneren SoIlkonturunbedenklich ist. Eine nachträgliche spanabhebende Bearbeitung des Innenraumes entfällt bis auf ein eventuelles Verputzendes genannten Wickelanfanges.O The individual turns of the wound yoke are known throughProcesses such as baking varnish bonding, cast resin impregnation, welding or the like connected to one another. The inner beginningof the yoke coil is advantageously placed in a zone between the poles of the stator, where there is a deviation from the inner sole contouris harmless. Subsequent machining of the interior is not necessary except for possible plasteringof the beginning of the winding mentioned.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen StänderJoches sind folgende:>0 Es werden keine teueren Stanzwerkzeuge benötigt; beim Wickeln vonder Blechrolle tritt praktisch kein Verschnitt auf und eine spanabhebende Bearbeitung ist wie bereits erwähnt nicht notwendig.Weiterhin kann das Jochmaterial unabhängig vom übrigen magnetischen Kreis optimal ausgewählt werden und gewalztes Blech hatmeist erheblich bessere magnetische Eigenschaften als z.B. Stahlrohr oder Stahlguß. Dies ist insbesondere der Fall, wenn gleichzeitig die magnetische Vorzugsrichtung ausgenutzt wird, wodurchmit Hilfe höherer Induktionen merklich Jochmaterial und damit Maschinengewicht eingespart werden kann. Vorteilhaft ist auch, daßdie Notwendigkeit der externen Beschaffung und der internen Lagerung von Gehäuserohlingen entfällt, während das benötigte Blechmaterialmeist in den einschlägigen Werken in Coilform ohnehin vorhanden ist.The advantages of the stator yoke according to the invention are as follows:> 0 No expensive punching tools are required; when windingThere is practically no waste on the sheet metal roll and, as already mentioned, machining is not necessary.Furthermore, the yoke material can be optimally selected independently of the rest of the magnetic circuit and has rolled sheet metalusually considerably better magnetic properties than e.g. tubular steel or cast steel. This is particularly the case when the preferred magnetic direction is used at the same time, as a result of whichWith the help of higher inductions, noticeable yoke material and thus machine weight can be saved. It is also advantageous thatthe need for external procurement and internal storage of housing blanks is eliminated, while the required sheet metal materialis usually already available in the relevant plants in coil form.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung in einigen Ausführungsbeispielenerläutert. Dabei zeigen
Fig. 1 in schematischer Darstellung eine HerstellungsvorrichtungThe invention is explained in some exemplary embodiments with reference to the drawing. Show it
1 shows a schematic representation of a manufacturing device

für ein erfindungsgemäßes Jochgehäuse,Fig. 2 und 3 de ©ⁱⁿ Ständerjoch verschiedener Ausführung.for a yoke housing according to the invention, Fig. 2 and 3 de ©ⁱⁿ different versions of the stator yoke.

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In Fig. 1 ist mit 1 eine Blechrolle bezeichnet, von der ein Blechband2 über eine mechanische Vorspanneinrichtung 3 auf einen Wikkeldorn 4 gewickelt wird, wodurch sich ein rundes Gehäusejoch 5bildet.
5In Fig. 1, 1 denotes a sheet metal roll, from which a sheet metal strip 2 is wound onto a winding mandrel 4 via a mechanical pretensioning device 3, whereby a round housing yoke 5 is formed.
5

Fig. 2 zeigt ein aus Blechband gewickeltes Jochgehäuse 6 in Viereckform,und zwar für eine Gleichstrommaschine mit Wendepolen. Hauptpole 7 und Wendepole 8 sind in irgendeiner an sich bekanntenWeise an der Innenwand des Joches befestigt. Dabei dienen Diagonalabplattungen 9 als Anlagefläche für die Wendepole. Mit 10 istder Anfang des Jochwickels bezeichnet, der in eine Zone zwischen zwei Polen 7 und 8 gelegt ist.Fig. 2 shows a yoke housing 6 wound from sheet metal strip in a square shape,for a DC machine with reversing poles. Main poles 7 and reversing poles 8 are in any one known per seWay attached to the inner wall of the yoke. Diagonal flattened areas 9 serve as a contact surface for the reversing poles. With 10 isdenotes the beginning of the yoke coil, which is placed in a zone between two poles 7 and 8.

Fig. 3 stellt ein aus Blechband gewickeltes viereckiges Jochgehäuse11 dar, welches zum Einbau von Dauermagnetplatten 12 geeignet ist. Mit 13 sind die Polstücke des Ständers bezeichnet.Fig. 3 shows a square yoke housing wound from sheet metal strip11, which is suitable for the installation of permanent magnet plates 12. With 13 the pole pieces of the stator are designated.

Die Kostenvorteile des erfindungsgemäßen Ständerjoches wurden bereitsvorstehend genannt. Daneben ergibt sich gegenüber Maschinen mit massivem Joch noch der technische Vorteil, daß - bis auf einesehr kurze Zone des Flußübertritts von den Polen ins Joch - die magnetischen Flüsse überwiegend im lamellierten Blech verlaufen.Im Falle von Flußschwankungen (z.B. bei Mischstrombetrieb)werden dadurch die dem durchsetzten Eisenvolumen proportionalen Eisenverlustebeträchtlich herabgesetzt. Der Wendepolfluß vermag erheblich schneller der geänderten Durchflutung zu folgen als beimassiven Jochen.The cost advantages of the stator yoke according to the invention have already beenmentioned above. In addition, there is the technical advantage over machines with a solid yoke that - except for onevery short zone of the flux crossing from the poles into the yoke - the magnetic fluxes predominantly run in the laminated sheet metal.In the case of flux fluctuations (e.g. with mixed flow operation), this results in the iron losses proportional to the iron volume penetratedconsiderably reduced. The reversing pole flux is able to follow the changed flow rate considerably faster than atmassive yokes.

3 Figuren3 figures

5 Ansprüche5 claims

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Claims (1)

Translated fromGerman

PatentansprücheClaims/ 1. Geblechtes Ständerjoch elektrischer Maschinen, dadurch gekenn-/ 1. Laminated stator yoke of electrical machines, thus identifiableV /zeichnet, daß das Joch (5, 6, 11) aus Blechband (2) gewickeltV / shows that the yoke (5, 6, 11) is wound from sheet metal strip (2)ist.is.2. Ständerjoch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieeinzelnen Windungen des Joches durch Verkleben, Schweißen oder dgl, miteinander verbunden sind.2. Stand yoke according to claim 1, characterized in that theindividual turns of the yoke are connected to one another by gluing, welding or the like.3. Ständerjoch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daßder innere Anfang des Jochwickels (10) in eine Zone zwischen den Polen (7, 8) des Ständers gelegt ist.3. Stand yoke according to claim 1 or 2, characterized in thatthe inner beginning of the yoke coil (10) is placed in a zone between the poles (7, 8) of the stator.4. Ständerjoch nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet,daß das Joch gleichzeitig das Gehäuse der Maschine bildet.4. Stand yoke according to one of claims 1 to 3 »characterized in thatthat the yoke forms the housing of the machine at the same time.5. Verfahren zur Herstellung eines Joches nach den Ansprüchen 1bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Blechband (2) von einer Blechrolle (1) über eine mechanische Vorspanneinrichtung (3)auf einen den jeweils erforderlichen Innenmaßen des Ständerjoehesentsprechenden Dorn (4) gewickelt wird.5. A method for producing a yoke according to claims 1up to 4, characterized in that the sheet metal strip (2) from a sheet metal roll (1) via a mechanical pretensioning device (3)to one of the required internal dimensions of the stand jointcorresponding mandrel (4) is wound.7 098 8 2/04 5S7 098 8 2/04 5 P.At INSPECTEDAt INSPECTED