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Dokumentenidentifikation DE102004011748B3 29.09.2005
Titel Stator für einen Line-Start-Elektromotor
Anmelder Danfoss Compressors GmbH, 24939 Flensburg, DE
Erfinder Weihrauch, Niels Christian, 24980 Nordhackstedt, DE
Vertreter Brisch, G., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 70597 Stuttgart
DE-Anmeldedatum 02.03.2004
DE-Aktenzeichen 102004011748
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 29.09.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.09.2005
IPC-Hauptklasse H02K 21/46
IPC-Nebenklasse H02K 1/12   H02K 17/26   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft einen Stator für einen Line-Start-Elektromotor, mit einem Rotoraufnahmeraum (32), in dem ein Rotor drehbar aufnehmbar ist, der Aufnahmeräume für Leiterstäbe und Aufnahmeräume für Permanentmagnete umfasst, und mit einer Statorwicklung, die mehrere Windungen (61-64) umfasst, die im Betrieb des Line-Start-Elektromotors unter dem Einfluss des Rotors ein Magnetfeld mit einer Hauptachse erzeugen.
Um den Wirkungsgrad des Line-Start-Elektromotors zu erhöhen, weist der Rotoraufnahmeraum keinen konstanten Innenradius, sondern im Bereich einer Senkrechten zu der Hauptachse einen größeren Innenradius auf als in den benachbarten Bereichen.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Stator für einen Line-Start-Elektromotor, mit einem Rotoraufnahmeraum, in dem ein Rotor drehbar aufnehmbar ist, der Aufnahmeräume für Leiterstäbe und Aufnahmeräume für Permanentmagnete umfasst, und mit einer Statorwicklung, die mehrere Windungen umfasst, die ein Magnetfeld mit einer Hauptachse erzeugen. Die Erfindung betrifft auch einen Stator für einen Line-Start-Elektromotor, mit einem Rotoraufnahmeraum, in dem ein Rotor drehbar aufnehmbar ist, der Aufnahmeräume für Leiterstäbe und Aufnahmeräume für Permanentmagnete umfasst, und mit einer Hauptstatorwicklung, die mehrere Windungen umfasst und die ein Magnet- feld mit einer Hauptachse erzeugt, die senkrecht zu einer Hilfsachse eines Magnetfelds angeordnet ist, das von einer Hilfsstatorwicklung erzeugt wird, die mehrere Windungen umfasst.

Bei herkömmlichen Line-Start-Elektromotoren, wie sie zum Beispiel aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 34 04 960 A1 bekannt sind, sind die Windungen der Statorwicklungen über den gesamten Statorumfang verteilt. Die Windungen sind aus Kupferdraht gebildet. Das in dem Kupferdraht enthaltene Kupfer führt im Betrieb des Line-Start-Elektromotors zu einem so genannten Kupferverlust, der sich negativ auf den Wirkungsgrad des Line-Start-Elektromotors auswirkt. Aus der europäischen Patentschrift EP 0 809 343 B1 ist eine dauermagneterregte Synchronmaschine bekannt, die einen mit einer Wicklung versehenen Ständer und einen mit Dauermagneten bestückten Läufer aufweist. Um die Überlastfähigkeit der bekannten Synchronmaschine zu verbessern, ist die Außenkontur des Läuferblechpakets so gestaltet, dass der zwischen dem Läufer und dem Ständer bestehende Luftspalt in der Polmitte am kleinsten ist und sich zu den Pollücken hin vergrößert. Aus der deutschen Auslegeschrift DE 1 012 681 ist eine synchronisierte Asynchronmaschine bekannt, deren dreiphasige Erregerwicklung für die Gleichstromspeisung aus zwei parallel geschalteten Phasen in Reihe mit der dritten Phase besteht. Die beiden parallel geschalteten Phasen weisen einen geringeren Wicklungsquerschnitt als die dritte Phase auf. Um eine sinusförmige Flussverteilung zu erreichen, ist der Gesamtzahnquerschnitt in jeder der den beiden parallel geschalteten Phasen zugeordneten Wicklungszonen größer als der Gesamtzahnquerschnitt in der der dritten Phase zugeordneten Wicklungszone.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Stator für einen Line-Start-Elektromotor gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 oder gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 2 zu schaffen, durch den der Wirkungsgrad des Line-Start-Elektromotors erhöht werden kann.

Die Aufgabe ist bei einem Stator für einen Line-Start-Elektromotor, mit einem Rotoraufnahmeraum, in dem ein Rotor drehbar aufnehmbar ist, der Aufnahmeräume für Leiterstäbe und Aufnahmeräume für Permanentmagnete umfasst, und mit einer Statorwicklung, die mehrere Windungen umfasst, die ein Magnetfeld mit einer Hauptachse erzeugen, dadurch gelöst, dass der Rotoraufnahmeraum keinen konstanten Innenradius aufweist, sondern im Bereich einer Senkrechten zu der Hauptachse einen größeren Innenradius aufweist als in den benachbarten Bereichen. Durch das Zusammenwirken von Rotor und Stator wird im Betrieb des Line-Start-Elektromotors ein Drehfeld erzeugt. Durch eine Konzentration von zumindest einem Teil der Windungen der Statorwicklung im Bereich einer Senkrechten zu der Hauptachse kann die für die Windungen benötigte Kupfermenge reduziert werden. Allerdings verliert das Drehfeld seine ansonsten übliche Sinusform und verläuft stattdessen im Wesentlichen zinnenförmig. Dieser im Wesentlichen viereckige Verlauf der magnetomotorischen Kraft ist mit der Ausbildung von vielen stark ausgeprägten Harmonischen verbunden, die sich negativ auf den Wirkungsgrad des Line-Start-Elektromotors auswirken. Durch die Variation des Innendurchmessers des Rotoraufnahmeraums kann die Amplitude der harmonischen Frequenz im Vergleich zu einem kreisrunden Rotoraufnahmeraum reduziert werden, was sich positiv auf den Wirkungsgrad des Line-Start-Elektromotors auswirkt. Der vergrößerte Luftspalt zwischen Rotor und Stator wirkt sich aufgrund der Magnetisierung der Rotormagneten nicht negativ auf den Wirkungsgrad aus.

Die Aufgabe ist bei einem Stator für einen Line-Start-Elektromotor, mit einem Rotoraufnahmeraum, in dem ein Rotor drehbar aufnehmbar ist, der Aufnahmeräume für Leiterstäbe und Aufnahmeräume für Permanentmagnete umfasst, und mit einer Hauptstatorwicklung, die mehrere Windungen umfasst und die ein Magnetfeld mit einer Hauptachse erzeugt, die senkrecht zu einer Hilfsachse eines Magnetfelds angeordnet ist, das von einer Hilfsstatorwicklung erzeugt wird, die mehrere Windungen umfasst, dadurch gelöst, dass der Rotoraufnahmeraum keinen konstanten Innenradius aufweist, sondern in den Bereichen zwischen der Hauptachse und der Hilfsachse einen größeren Innenradius aufweist als in den benachbarten Bereichen. Durch das Zusammenwirken von Rotor und Stator wird im Betrieb des Line-Start-Elektromotors ein Drehfeld erzeugt. Durch eine Konzentration von zumindest einem Teil der Windungen der Statorwicklungen im Bereich der Hauptachse und der Hilfsachse kann die für die Windungen benötigte Kupfermenge reduziert werden. Allerdings verliert das Drehfeld seine ansonsten übliche Sinusform und verläuft stattdessen im Wesentlichen zinnenförmig.

Dieser im Wesentlichen viereckige Verlauf der magnetomotorischen Kraft ist mit der Ausbildung von vielen stark ausgeprägten Harmonischen verbunden, die sich negativ auf den Wirkungsgrad des Line-Start-Elektromotors auswirken. Durch die Variation des Innendurchmessers des Rotoraufnahmeraums kann die Amplitude der harmonischen Frequenz im Vergleich zu einem kreisrunden Rotoraufnahmeraum reduziert werden, was sich positiv auf den Wirkungsgrad des Line-Start-Elektromotors auswirkt. Der vergrößerte Luftspalt zwischen Rotor und Stator wirkt sich aufgrund der Magnetisierung der Rotormagneten nicht negativ auf den Wirkungsgrad aus.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Stators ist dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptstatorwicklung mehrere Windungen umfasst, die konzentriert in der Nähe der Hilfsachse angeordnet sind, und dadurch, dass die Hilfsstatorwicklung mehrere Windungen umfasst, die konzentriert in der Nähe der Hauptachse angeordnet sind.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Stators ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Windungen einer Statorwicklung in zwei diametral gegenüberliegenden Windungsaufnahmebereichen des Stators konzentriert ist.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Stators ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Windungen einer Statorwicklung durch mehrere paarweise diametral angeordnete Statorwicklungsaufnahmeräume verlaufen, wobei außerhalb der Statorwicklung beziehungsweise den Statorwicklungen keine Statorwicklungsaufnahmeräume angeordnet sind. Vorzugsweise ist die Anzahl der Statorwicklungsaufnahmeräume auf vier, sechs, acht oder zehn begrenzt. Es können aber im Extremfall auch nur zwei Statorwicklungsaufnahmeräume diametral gegenüberliegend angeordnet sein.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Stators ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Aufnahmeräumen gleichmäßig über den Umfang des Stators verteilt ist, wobei zwischen den Statorwicklungsaufnahmeräumen Aufnahmeräume ohne Windungen angeordnet sind. Alternativ können die leeren Aufnahmeräume auch weggelassen werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Stators ist dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der Statorwicklungsaufnahmeräume an die Anzahl der darin enthaltenen Windungen angepasst ist. Das führt dazu, dass Aufnahmeräume mit vielen Windungen einen größeren Querschnitt aufweisen, als Aufnahmeräume mit wenig oder gar keinen Windungen.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Stators ist dadurch gekennzeichnet, dass der innere Umfang des Rotoraufnahmeraums, im Querschnitt betrachtet, im Wesentlichen so gewellt ist, dass das im Betrieb auftretende Magnetfeld im Wesentlichen sinusförmig verläuft. Dadurch ist es möglich, trotz der Windungskonzentration in einem oder mehreren Aufnahmeräumen einen annähernd sinusförmigen Verlauf der magnetomotorischen Kraft im Betrieb des Line-Start-Elektromotors zu erreichen.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Stators ist dadurch gekennzeichnet, dass der Radius des Rotoraufnahmeraums um 0,5 bis 2 %, insbesondere um 1,5 bis 1,7 %, variiert. Diese Werte haben sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung als besonders vorteilhaft erwiesen.

Bei einem Line-Start-Elektromotor mit einem Stator, in dem ein Rotoraufnahmeraum vorgesehen ist, in dem ein Rotor drehbar aufnehmbar ist, der Aufnahmeräume für Leiterstäbe und Aufnahmeräume für Permanentmagnete umfasst, ist die oben bezeichnete Aufgabe durch Verwendung eines vorab beschriebenen Stators gelöst.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen:

1 eine Auftragung der magnetomotorischen Kraft über den Nuten bei einer im Wesentlichen sinusförmigen Windungsverteilung;

2 eine Auftragung der magnetomotorischen Kraft über der Sequenz der Harmonischen zu der in 1 dargestellten Windungsverteilung;

3 eine Auftragung der relativen magnetomotorischen Kraft über der Sequenz der Harmonischen zu der in 1 dargestellten Windungsverteilung;

4 eine Auftragung der magnetomotorischen Kraft über den Nuten, wobei die Windungen in nur zwei diametral angeordneten Nuten angeordnet sind;

5 eine Auftragung der magnetomotorischen Kraft über der Sequenz der Harmonischen zu der Windungsverteilung aus 4;

6 eine Auftragung der relativen magnetomotorischen Kraft über der Sequenz der Harmonischen zu der Windungsverteilung aus 4;

7 ein Statorblech gemäß der vorliegenden Erfindung im Querschnitt;

8 das Statorblech aus 7 mit einer Hauptstatorwicklung und einer Hilfsstatorwicklung;

9 eine Auftragung der magnetomotorischen Kraft über den Nuten analog zu 4, wobei der Innendurchmesser des Stators im Bereich von zwölf Nuten einen größeren Radius aufweist als in den übrigen Nuten;

10 eine Auftragung der magnetomotorischen Kraft über der Sequenz der Harmonischen zu dem in 9 dargestellten Ausführungsbeispiel;

11 die Auftragung der relativen magnetomotorischen Kraft über der Sequenz der Harmonischen zu dem in 10 dargestellten Ausführungsbeispiel;

12 eine Auftragung der magnetomotorischen Kraft über den Nuten, wobei der Innendurchmesser des Rotoraufnahmeraums im Bereich von vier Nuten einen größeren Radius aufweist, als bei den anderen Nuten;

13 eine Auftragung der magnetomotorischen Kraft über der Sequenz der Harmonischen gemäß dem in 12 dargestellten Ausführungsbeispiel und

14 eine Auftragung der relativen magnetomotorischen Kraft über der Sequenz der Harmonischen zu dem in 12 dargestellten Ausführungsbeispiel.

Ein herkömmlicher Stator eines Line-Start-Elektromotors enthält eine Vielzahl von Windungen einer Statorwicklung oder mehrere Statorwicklungen.

Der Stator wird von einer Vielzahl von Statorblechen gebildet, die im Wesentlichen die Gestalt von Kreisringscheiben haben. Die Aufnahmeräume für die Windungen sind innen offen und werden deshalb auch als Nuten bezeichnet. Die Windungen sind aus Kupferdraht gebildet und in unterschiedlichen Anzahlen in den einzelnen Nuten verteilt. Die Verteilung der Windungen pro Nut folgt in der Regel einer Sinusverteilung. Dadurch wird erreicht, dass das im Betrieb des Line-Start-Elektromotors aus dem Zusammenwirken von Stator und Rotor resultierende Drehfeld annähernd sinusförmig verläuft, wenn man, wie es in 1 dargestellt ist, die magnetomotorische Kraft MMK über den Nuten aufträgt. In 1 ist die magnetomotorische Kraft MMK über Nuten 1 bis 24 aufgetragen.

In den 2 und 3 ist die magnetomotorische Kraft MMK beziehungsweise die relative magnetomotorische Kraft über der Sequenz der Harmonischen 1 bis 30 aufgetragen. In den 2 und 3 sieht man, dass bei einer im Wesentlichen sinusförmigen Verteilung der Windungsdrähte eine große erste Harmonische auftritt, die besonders kritische dritte Harmonische sowie die fünfte und siebte Harmonische aber nur schwach ausgeprägt sind.

Das in den Windungsdrähten enthaltene Kupfer verursacht einen Kupferverlust, der den Wirkungsgrad des Line-Start-Elektromotors reduziert. Wenn man die im Stator enthaltene Kupfermenge reduzieren könnte, dann würde das den Wirkungsgrad des Line-Start-Elektromotors vergrößern. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde herausgefunden, dass die in dem Stator enthaltene Kupfermenge reduziert werden kann, indem die Konzentration der Kupferdrähte in einigen Nuten erhöht wird. Ein Line-Start-Motor liefert das gleiche Drehmoment, wenn man zum Beispiel die Kupferdrähte anstatt über fünf Nuten nur über vier Nuten verteilt. Durch die Konzentrationserhöhung der Windungsdrähte werden die magnetischen Pole im Stator konzentriert. Allerdings verliert das Drehfeld, wenn man die Windungsdrähte in wenigen Nuten konzentriert, seine Sinusform und wird stattdessen annähernd viereckig.

Bei den in den 4 bis 6 dargestellten Diagrammen sind die Windungsdrähte aus Kupfer auf nur zwei Nuten verteilt, die diametral also um 180° versetzt zueinander angeordnet sind. Die magnetomotorische Kraft MMK verläuft über den Nuten 1 bis 24 rechteckförmig. Von den Nuten 1 bis 12 hat die magnetomotorische Kraft MMK einen Wert von plus 10 und fällt dann auf minus 10 ab. Von den Nuten 12 bis 24 hat die magnetomotorische Kraft MMK den Wert minus 10.

In den 5 und 6 sieht man das Ergebnis einer Fourier-Analyse. Die Auftragung der magnetomotorischen Kraft über den Harmonischen zeigt, dass insbesondere die dritte, fünfte und siebte Harmonische einen recht hohen Wert aufweisen, was zu einer inakzeptablen Reduzierung des Wirkungsgrads führt.

Durch die erfindungsgemäße Ausführung des Stators kann die in dem Stator enthaltene Kupfermenge reduziert werden, wobei gleichzeitig der Wirkungsgrad reduzierende Einfluss durch die Harmonischen beziehungsweise die harmonischen Frequenzen reduziert wird.

In 7 ist ein Statorblech im Querschnitt dargestellt. Das Statorblech hat im Wesentlichen die Gestalt einer Kreisringscheibe, in der eine Vielzahl von Nuten 1 bis 24 ausgespart ist, die radial innen offen sind. In dem Statorblech 30 ist ein Rotoraufnahmeraum ausgebildet, der im Wesentlichen eine kreisrunde Form aufweist. Allerdings ist der Innenradius des Rotoraufnahmeraums 32 nicht konstant. Der Rotoraufnahmeraum 32 weist eine Vielzahl unterschiedlicher Radien 41 bis 52 auf.

In 8 sind in einzelnen der Nuten Windungen einer Hauptwicklung und einer Hilfswicklung aufgenommen. Die Hauptwicklung umfasst bei dem in 8 dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Windungen, die bei 61 und 63 in den Nuten 21 und 22 aus der Zeichenebene heraustreten und bei 62 und 64 in den Nuten 9 und 10 in die Zeichenebene eintreten. Die Windungen 61 bis 64 der Hauptwicklung erzeugen im Betrieb des Line-Start-Elektromotors ein Magnetfeld, dessen Hauptachse mit 71 bezeichnet ist. Die Hilfswicklung umfasst zwei Windungen, die bei 65 und 67 in den Nuten 3 und 4 aus der Zeichenebene heraustreten und bei 66, 68 in den Nuten 15, 16 in die Zeichenebene eintreten. Die Windungen 65 bis 68 der Hilfswicklung erzeugen im Betrieb des Line-Start-Elektromotors ein Magnetfeld, dessen Hilfsachse mit 72 bezeichnet ist. Die Hilfsachse 72 ist senkrecht zur Hauptachse 71 angeordnet.

In 8 sieht man, dass die beiden Windungen 61 bis 64 der Hauptwicklung auf vier paarweise diametral angeordnete Nuten 21, 22, 9, 10 verteilt sind. Die beiden Windungen 65 bis 68 der Hilfswicklung sind auf zwei paarweise diametral angeordnete Nuten 3, 4, 15, 16 verteilt. In den übrigen Nuten sind keine Windungen angeordnet.

Der Radius des Rotoraufnahmeraums 32 ist im Bereich der Nuten 3, 4, 9, 10, 15, 16 und 21, 22, in denen Windungen 61 bis 68 der Hauptwicklung und der Hilfswicklung angeordnet sind, kleiner als in den benachbarten Bereichen. Die Nuten, in denen Windungen 61 bis 68 angeordnet sind, werden auch als Statorwicklungsaufnahmeräume oder Statorwicklungsaufnahmenuten 3, 4, 9, 10, 15, 16, 21, 22 bezeichnet. Im Bereich der Statorwicklungsaufnahmenuten hat der Radius 44 des Rotoraufnahmeraums 32 einen Wert von 31,52 mm. Bei 41, 43, 45, 46, 47, 49, 50 und 52 hat der Radius des Rotoraufnahmeraums 32 einen Wert von 31,7 mm. Bei 42, 76, 48 und 51 hat der Radius des Rotoraufnahmeraums 32 einen Wert von 32 mm.

Der Radius des Rotoraufnahmeraums 32 ist also im Bereich der Statorwicklungsaufnahmenuten am kleinsten und nimmt dann im Bereich der leeren Nuten jeweils bis zu den Winkelhalbierenden zwischen der Haupt- und der Hilfsachse stetig zu. Die Größe des Radius des Rotoraufnahmeraums 32 variiert zwischen den Statorwicklungsaufnahmenuten der verschiedenen Wicklungen im Wesentlichen wellenförmig, um einen im Wesentlichen sinusförmigen Verlauf des im Betrieb auftretenden Magnetfelds zu erreichen. Dadurch kann die Amplitude der harmonischen Frequenzen im Verhältnis zu einem Stator mit einem konstanten Innenradius reduziert werden. Durch den variierenden Radius wird das Magnetfeld im Luftspalt zwischen Stator und Rotor dort reduziert, wo der Radius am größten ist.

Wenn der in 8 dargestellte Stator nur eine Statorwicklung, zum Beispiel die Hauptstatorwicklung mit den Windungen 6164 aufweisen würde, dann wäre der Radius des Rotoraufnahmeraums 32 im Bereich der Hauptstatorwicklungsaufnahmenuten 9, 10; 21, 22 am größten und würde im Bereich der leeren Nuten stetig abnehmen. Der größte Radius von 32 mm des Rotoraufnahmeraums 32 läge dann in den Bereichen, in denen die größten Kupferkonzentrationen des Stators enthalten wäre.

In 9 ist die magnetomotorische Kraft über den Nuten 1 bis 24 eines Stators dargestellt. Der Rotorinnenraum des Stators weist im Bereich der Nuten 1, 5 bis 8, 13, 17 bis 20 und 24 einen Radius von 32 mm auf. Im Bereich der Nuten 2, 4, 9, 11, 14, 16, 21, 23 hat der Radius des Rotoraufnahmeraums einen Wert von 31,7 mm. Im Bereich der Nuten 3, 10, 15, 22 hat der Radius des Rotoraufnahmeraums einen Wert von 31,52 mm. In den Nuten mit einem Radius von 32 mm sind keine Windungen der Haupt- und der Hilfswicklung angeordnet. In den übrigen Nuten sind Windungen angeordnet.

Aus den 10 und 11 geht hervor, dass insbesondere die Größe der besonders kritischen dritten Harmonischen durch die erfindungsgemäße Verteilung der Wicklungswindungen und durch den variierenden Rotoraufnahmerauminnendurchmesser reduziert werden konnte.

Das in 12 dargestellte Diagramm geht auf einen Stator zurück, der nur im Bereich der Nuten 2, 11, 14 und 23 einen kleineren Radius aufweist als im Bereich der übrigen Nuten. Allerdings sieht man in den 13 und 14, dass die Wirkung auf insbesondere die dritte Harmonische dann nicht mehr so groß ist wie bei dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel.

Eine Lösung mit mehreren verschiedenen Radien wird bevorzugt. Bei Versuchen hat sich herausgestellt, dass die Unterschiede der Radien des Rotoraufnahmeraums nicht zu groß sein dürfen. Ansonsten wirkt sich das negativ auf den Wirkungsgrad des Line-Start-Elektromotors aus.

Der Innenradius des Rotoraufnahmeraums kann in den Bereichen zwischen den Nuten konstant sein, so dass die Innenradien der Nutzwischenräume, die auch als Zähne bezeichnet werden, von Zahn zu Zahn variieren. Es ist aber auch möglich, dass der Innenradius eines Zahns nicht konstant ist, sondern variiert.


Anspruch[de]
  1. Stator für einen Line-Start-Elektromotor, mit einem Rotoraufnahmeraum (32), in dem ein Rotor drehbar aufnehmbar ist, der Aufnahmeräume für Leiterstäbe und Aufnahmeräume für Permanentmagnete umfasst, und mit einer Statorwicklung, die mehrere Windungen (6164) umfasst, die im Betrieb des Line-Start-Elektromotors unter dem Einfluss des Rotors ein Magnetfeld mit einer Hauptachse erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotoraufnahmeraum keinen konstanten Innenradius aufweist, sondern im Bereich einer Senkrechten zu der Hauptachse einen größeren Innenradius aufweist als in den benachbarten Bereichen.
  2. Stator für einen Line-Start-Elektromotor, mit einem Rotoraufnahmeraum (32), in dem ein Rotor drehbar aufnehmbar ist, der Aufnahmeräume für Leiterstäbe und Aufnahmeräume für Permanentmagnete umfasst, und mit einer Hauptstatorwicklung, die mehrere Windungen (6164) umfasst und die ein Magnetfeld mit einer Hauptachse (71) erzeugt, die senkrecht zu einer Hilfsachse (72) eines Magnetfelds angeordnet ist, das von einer Hilfsstatorwicklung erzeugt wird, die mehrere Windungen (6568) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotoraufnahmeraum (32) keinen konstanten Innenradius aufweist, sondern in den Bereichen zwischen der Hauptachse und der Hilfsachse einen größeren Innenradius aufweist als in den benachbarten Bereichen.
  3. Stator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptstatorwicklung mehrere Windungen (61-64) umfasst, die konzentriert in der Nähe der Hilfsachse (72) angeordnet sind, und dadurch, dass die Hilfsstatorwicklung mehrere Windungen (6568) umfasst, die konzentriert in der Nähe der Hauptachse (71) angeordnet sind.
  4. Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Windungen (6168) einer Statorwicklung in zwei diametral gegenüberliegenden Windungsaufnahmebereichen des Stators konzentriert ist.
  5. Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungen (6168) einer Statorwicklung durch mehrere, paarweise diametral angeordnete Statorwicklungsaufnahmeräume (21, 9; 22, 10; 3, 15; 4, 16) verlaufen, wobei außerhalb der Statorwicklung beziehungsweise den Statorwicklungen keine Statorwicklungsaufnahmeräume angeordnet sind.
  6. Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Aufnahmeräumen (124) gleichmäßig über den Umfang des Stators verteilt sind, wobei zwischen den Statorwicklungsaufnahmeräumen (3, 4, 9, 10, 15, 16, 21, 22) Aufnahmeräume (1,2, 58, 1114, 1720, 23, 24) ohne Windungen angeordnet sind.
  7. Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der Statorwicklungsaufnahmeräume (3, 4, 9, 10, 15, 16, 21, 22) an die Anzahl der darin enthaltenen Windungen angepasst ist.
  8. Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Umfang des Rotoraufnahmeraums (32), im Querschnitt betrachtet, im Wesentlichen so gewellt ist, dass das im Betrieb auftretende Magnetfeld im Wesentlichen sinusförmig verläuft.
  9. Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Radius (41-52) des Rotoraufnahmeraums (32) um 0,5 bis 2,0 variiert.
  10. Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Radius (41, 52) des Rotoraufnahmeraums (32) um 1,5 bis 1,7 variiert.
  11. Line-Start-Elektromotor mit einem Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in dem ein Rotor drehbar aufgenommen ist, der Aufnahmeräume für Leiterstäbe und Aufnahmeräume für Permanentmagnete umfasst.
Es folgen 5 Blatt Zeichnungen






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