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Dokumentenidentifikation DE102006044900A1 20.09.2007
Titel Rotationselektrovorrichtung
Anmelder Mitsubishi Electric Corp., Tokyo, JP
Erfinder Takashima, Kazuhisa, Tokyo, JP;
Akutsu, Satoru, Tokyo, JP
Vertreter HOFFMANN & EITLE, 81925 München
DE-Anmeldedatum 22.09.2006
DE-Aktenzeichen 102006044900
Offenlegungstag 20.09.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 20.09.2007
IPC-Hauptklasse H02K 3/50(2006.01)A, F, I, 20060922, B, H, DE
Zusammenfassung Eine Rotationselektrovorrichtung umfasst ein Statorgehäuse (ST in Fig. 1), welches eine Wicklung, die aus einer Vielzahl an Spulen (2) aufgebaut ist, und einen Energieversorgungsteil (PS), welcher leitende Elemente (4, 5 und 6) zum Verbinden der Spulen (2) miteinander aufweist, und ein Halteelement (11) zum Halten der leitenden Elemente (4, 5 und 6) umfasst, wobei der Energieversorgungsteil (PS) ausgebildet ist durch die Verwendung des Halteelements (11), welches gleich ausgebildet ist für unterschiedliche Verbindungsstrukturen wie eine Y-Verbindung und eine Deltaverbindung. Die Rotationselektrovorrichtung ist hinsichtlich der Punkte Herstellung und Komponentenversorgung vorteilhaft aufgrund der gemeinsamen Verwendung der Komponenten.

Beschreibung[de]
Hintergrund der Erfindung Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft eine Rotationselektrovorrichtung und insbesondere einen Statoraufbau einer Rotationselektrovorrichtung.

Beschreibung des Stands der Technik

Als Einrichtung gemäß dem Stand der Technik betreffend den Spulenverbindungsaufbau des Stators einer Rotationselektrovorrichtung wurde ein Aufbau offenbart, welcher ein Halteelement zum elektrischen Isolieren einer Vielzahl an elektrisch leitenden Elementen umfasst (vergleiche hierzu zum Beispiel das japanische Patent Nr. 3,613,262).

Gemäß diesem Patent weist das Halteelement, das aus einem isolierenden Material hergestellt ist, Nuten mit einer ringförmigen Form oder dergleichen auf, um die Vielzahl an leitenden Elementen zu isolieren, und die leitenden Elemente sind in den Nutenabschnitten des Halteelements angeordnet. Daneben sind die Armabschnitte der leitenden Elemente, welche Spulenanschlussklemmen aufweisen, durch eine Vielzahl an Nuten, die in dem Halteelement ausgebildet sind, eingefügt, so dass diese sich in die radiale Richtung dazu erstrecken.

In dem Spulenverbindungselement, das wie zuvor ausgeführt ausgebildet ist, müssen die leitenden Elemente und die Halteelemente, welche zu einer Verbindungsstruktur korrespondieren, verwendet werden. Deshalb werden, in einem Fall, in dem die Verbindungsspezifikationen sowohl einer Y-Verbindung als auch einer Deltaverbindung zu dem Zeitpunkt der Leistungserbringung oder der Fertigung notwendig geworden sind, oder aus Gründen der Marktnachfrage oder dergleichen, obwohl die Strukturen, Aufbauten etc. der Rotationselektrovorrichtungen äquivalent sind, die leitenden Elemente und die Halteelemente, die unterschiedliche Formen aufweisen, für die Y-Verbindung und die Deltaverbindung erforderlich. Dies wirft das Problem auf, dass die Herstellungskosten und die Metallformkosten ansteigen, aufgrund der Vielfalt der leitenden Elemente und der Halteelemente.

Zusammenfassung der Erfindung

Diese Erfindung wurde getätigt, um das vorstehende Problem zu lösen und stellt für dessen Aufgabe eine Rotationselektrovorrichtung bereit, in welcher ein Energieversorgungsteil durch Verwenden eines gemeinsamen Halteelements ausgebildet werden kann, selbst für unterschiedliche Verbindungsstrukturen, und welche vorteilhaft hinsichtlich der Herstellung und der Versorgung von Komponenten ist, aufgrund der gemeinsamen Verwendung der Komponenten.

Eine Rotationselektrovorrichtung gemäß dieser Erfindung umfasst ein Statorgehäuse, welches eine Wicklung, die durch eine Vielzahl an Spulen festgelegt ist, und einen Energieversorgungsabschnitt, welcher leitende Elemente zum Verbinden der Spulen miteinander umfasst, und ein Halteelement zum Halten der leitenden Elemente umfasst, wobei der Energieversorgungsabschnitt durch Verwendung des Halteelementes, welches für unterschiedliche Verbindungsstrukturen gleich ist, festgelegt ist.

In dieser Erfindung ist der Energieversorgungsabschnitt durch Verwenden des Halteelements, welches für die unterschiedlichen Verbindungsstrukturen, wie eine Y-Verbindungsstruktur und eine Deltastruktur, gleich ist, festgelegt, so dass die Rotationselektrovorrichtung hinsichtlich der Herstellung und der Komponentenversorgung aufgrund der gemeinsamen Verwendung der Komponenten vorteilhaft ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist eine Ansicht einer Endseite, die einen Zustand zeigt, in dem die Ausbildung eines Stators in einer Y-Verbindung in einem Ausführungsbeispiel 1 gemäß dieser Erfindung in dessen axialer Richtung zu sehen ist;

2 ist eine vertikal geschnittene Schnittansicht des in 1 gezeigten Stators;

3 ist eine Ansicht einer Endseite, welche einen Zustand zeigt, in dem die Ausbildung eines Stators in einer Deltaverbindung in einem Ausführungsbeispiel 1 gemäß dieser Erfindung in dessen axialer Richtung zu sehen ist;

4 ist eine vertikal geschnittene Ansicht des in 3 gezeigten Stators;

5 ist eine Ansicht einer Endseite, welche einen Zustand zeigt, in dem die Ausbildung eines einfachen Halteelements in Ausführungsbeispiel 1 gemäß dieser Erfindung in dessen axialer Richtung zu sehen ist;

6 ist eine teilweise geschnittene Ansicht, welche entlang der in 5 gekennzeichneten Linie VI-VI geschnitten ist;

7 ist eine Ansicht einer Endseite, welche einen Zustand zeigt, in dem die Ausbildung eines leitenden Elements einer U-Phase für die Y-Verbindung gemäß Ausführungsbeispiel 1 entsprechend dieser Erfindung in dessen axialer Richtung zu sehen ist;

8 ist eine Ansicht einer Endseite, welche einen Zustand zeigt, in dem die Ausbildung eines leitenden Elements für die U-Phase für die Deltaverbindung gemäß Ausführungsbeispiel 1 entsprechend dieser Erfindung in dessen axialer Richtung zu sehen ist;

9 ist ein Verbindungsdiagramm, welches den verbunden Zustand der Y-Verbindung in Ausführungsbeispiel 1 gemäß dieser Erfindung zeigt;

10 ist ein Verbindungsdiagramm, welches den verbunden Zustand der Deltaverbindung in Ausführungsbeispiel 1 gemäß dieser Erfindung zeigt;

11 ist eine Ansicht einer Endseite, welche einen Zustand zeigt, in dem die Ausbildung eines Stators in einer Y-Verbindung für den Fall von 8 Polen und 12 Slots gemäß Ausführungsbeispiel 2 entsprechend dieser Erfindung in dessen axialer Richtung zu sehen ist;

12 ist eine Ansicht einer Endseite, welche einen Zustand zeigt, in dem die Ausbildung eines Stators in einer Deltaverbindung für den Fall von 8 Polen und 12 Slots gemäß Ausführungsbeispiel 2 entsprechend dieser Erfindung in dessen axialer Richtung zu sehen ist;

13 ist eine Ansicht einer Endseite, welche einen Zustand zeigt, in dem die Ausbildung eines einfachen Halteelements gemäß Ausführungsbeispiel 2 entsprechend dieser Erfindung in dessen axialer Richtung zu sehen ist;

14 ist eine Ansicht einer Endseite, welche einen Zustand zeigt, in dem die Ausbildung eines leitenden Elements einer U-Phase für die Y-Verbindung gemäß Ausführungsbeispiel 2 entsprechend dieser Erfindung in dessen axialer Richtung zu sehen ist;

15 ist eine Ansicht einer Endseite, welche einen Zustand zeigt, in dem die Ausbildung eines leitenden Elements einer U-Phase für die Deltaverbindung gemäß Ausführungsbeispiel 2 entsprechend dieser Erfindung in dessen axialer Richtung zu sehen ist;

16 ist ein Verbindungsdiagramm, welches den verbundenen Zustand der Y-Verbindung in Ausführungsbeispiel 2 gemäß dieser Erfindung zeigt; und

17 ist ein Verbindungsdiagramm, welches den verbundenen Zustand der Deltaverbindung in Ausführungsbeispiel 2 gemäß dieser Erfindung zeigt.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele Ausführungsbeispiel 1:

Ausführungsbeispiel 1 gemäß dieser Erfindung wird in Bezug auf 1 bis 10 beschrieben. Von diesen Fig. ist 1 eine Ansicht einer Endseite, die einen Zustand zeigt, in dem die Ausbildung eines Stators in einer Y-Verbindung in einem Ausführungsbeispiel 1 in dessen axialer Richtung zu sehen ist; 2 ist eine vertikal geschnittene Schnittansicht des in 1 gezeigten Stators; 3 ist eine Ansicht einer Endseite, welche einen Zustand zeigt, in dem die Ausbildung eines Stators in einer Deltaverbindung in einem Ausführungsbeispiel 1 in dessen axialer Richtung zu sehen ist; 4 ist eine vertikal geschnittene Ansicht des in 3 gezeigten Stators; 5 ist eine Ansicht einer Endseite, welche einen Zustand zeigt, in dem die Ausbildung eines einfachen Halteelements in Ausführungsbeispiel 1 in dessen axialer Richtung zu sehen ist; 6 ist eine teilweise geschnittene Ansicht, welche entlang der in 5 gekennzeichneten Linie VI-VI geschnitten ist; 7 ist eine Ansicht einer Endseite, welche einen Zustand zeigt, in dem die Ausbildung eines leitenden Elements einer U-Phase für die Y-Verbindung gemäß Ausführungsbeispiel 1 in dessen axialer Richtung zu sehen ist; 8 ist eine Ansicht einer Endseite, welche einen Zustand zeigt, in dem die Ausbildung eines leitenden Elements für die U-Phase für die Deltaverbindung gemäß Ausführungsbeispiel 1 in dessen axialer Richtung zu sehen ist; 9 ist ein Verbindungsdiagramm, welches den verbunden Zustand der Y-Verbindung in Ausführungsbeispiel 1 gemäß; und 10 ist ein Verbindungsdiagramm, welches den verbunden Zustand der Deltaverbindung in Ausführungsbeispiel 1 zeigt.

In Bezug auf 1 bis 8 umfassen die Statoren der Rotationselektrovorrichtung ein Isolierelement 3, welches einen Kern 1 und eine Spule 2 isoliert, leitende Elemente 4, 5 und 6 entsprechend für eine U-Phase, V-Phase und W-Phase für eine Y-Verbundung, leitende Elemente 4a, 5a und 6aentsprechend für eine U-Phase, V-Phase und W-Phase für eine Deltaverbindung, ein „COM" leitendes Element 7, welches die Spulen 2 mit dem gemeinsamen Verbindungspunkt der Y-Verbindung verbindet, und ein Halteelement 11, welches die leitenden Elemente 4, 5 und 6 oder die leitenden Elemente 4a, 5a und 6a isoliert und hält.

Bei diesem Aufbau ist die Spule 2 in dem Kern 1 gewickelt, an welchem das Isolierelement 3 befestigt ist, und eine Vielzahl solcher Kerne 1 ist gekoppelt, um dadurch ein Statorgehäuse ST zu bilden.

Auf der anderen Seite wird das Halteelement 11, in welchem die leitenden Elemente 4, 5, 6 und 7 angeordnet sind, im Eingriff mit dem Statorgehäuse ST gehalten und die Spulen 2 sind durch die leitenden Elemente verbunden, um dadurch einen Energieversorgungsteil PS auszubilden.

Das leitende Element 4 ist aus einem zylindrischen Teil 8, Armteilen 9 und einer äußeren Anschlussklemme 10 ausgebildet. Die leitenden Elemente 4 der gleichen Phasen für die Y-Verbindung und die Deltaverbindung sind hinsichtlich ihrer Form ähnlich ausgebildet, bei welche nur die Anzahl der Armteile 9, welche spulenverbindende Klemmen sind, unterschiedlich ausgebildet ist. Winkel 01 und 02 von der äußeren Anschlussklemme 10 zu den Armteilen 9a und 9b in dem leitenden Element 4 der U-Phase der Y-Verbindung sind entsprechend gleich ausgebildet zu denen in dem leitenden Element 4 für die U-Phase der Delta-Verbindung.

Im Übrigen treffen die vorstehenden Inhalte auch auf die entsprechenden leitenden Elemente 5 und 6 der V-Phasen und W-Phasen zu. Das Halteelement 11 umfasst konzentrisch verteilte Nuten 12 bis 15, in welchen die verbindenden, leitenden Elemente 4, 5 und 6 mit verschiedenen Formen anbringbar sind, verteilte Nuten 16, welche in diametrale Richtungen (an 24 Orten in dem Halteelement dieses Ausführungsbeispiels) angeordnet sind, Isolierwände 17 bis 19, welche dazu dienen, die entsprechenden leitenden Elemente zu isolieren, und ein Eingriffs-Rückhalteteil 20, welches dazu dient, das Halteelement 11 im Eingriff mit dem Statorgehäuse ST zu halten.

In Bezug auf 1 und 2, welche den Aufbau des Stators in der Y-Verbindung von 10 Polen und 12 Slots zeigen, sind die Spuleneinheiten, die aus den Kernen 1, an welchen die Isolierelemente 3 befestigt sind und in denen die Spulen 2 gewickelt sind, festgelegt, die als zwölf Spuleneinheiten U(+), U(–), V(–), V(+), W(+), W(–), U(–), U(+), V(+), V(–), W(–) und W(+) ausgebildet sind, welche matrixartig ausgerichtet und angeordnet an einem identischen Umfang sind und welche festlegen, dass das Statorgehäuse ST zylindrisch ausgebildet ist.

Genauer ist die Spuleneinheit U(+), welche das Statorgehäuse ST festlegt, ausgebildet aus dem Kern 1, in welchem die Spule 2 gewickelt ist, um so elektrisch isoliert durch das Isolierelement 3 zu werden. Ebenso ist jede der Spuleneinheiten (U–) bis W(+) ausgebildet aus dem Kern 1, in welchem die Spule 2 gewickelt ist, um so elektrisch isoliert durch das Isolierelement 3 zu werden.

Daneben ist das Halteelement 11, welches aus einem isolierenden Material hergestellt ist, und in welchem die leitenden Elemente 4, 5 und 6 und das COM leitende Element 7 angeordnet sind, in Eingriff mit der Endseite des zylindrischen Statorgehäuses ST gehalten, und dieses legt den Energieversorgungsteil PS fest, welcher elektrisch die Spulen 2, die entsprechend in den Spuleneinheiten U(+) – V(+) – W(+) angeordnet sind, miteinander durch die leitenden Elemente 4, 5, 6 und 7 verbindet.

Wenn die U-Phase der Y-Verbindung als Beispiel herangezogen wird, sind die Armteile 9, welche die Spulenanschlussklemmen des leitenden Elements 4, welches die äußere Anschlussklemme 10 aufweist, sind, mit den Spulen 2 der Spuleneinheiten U(+) und U(+) verbunden. Auch in der V-Phase und der W-Phase sind die Armteile 9, welche die Spulenanschlussklemmen der leitenden Elemente 5 und 6 sind, welche die äußeren Anschlussklemmen 10 aufweisen, entsprechend mit den Spulen 2 der Spuleneinheiten V(+) und V(+) und den Spuleneinheiten W(+) und W(+) verbunden. Auf der anderen Seite sind die Spulen 2, der Spuleneinheiten U(–), V(–) und W(–) mit dem Armteil 9 des COM leitenden Elements 7 verbunden.

Das Halteelement 11 umfasst die konzentrisch verteilten Nuten 12 bis 15, in welchen die zylindrischen Teile 8, welche die Spulenanschlussklemmen der leitenden Elemente 4, 5, 6 und 7 sind, angebracht sind, die diametral verteilten Nuten 16, in welchen die Armteile 9, welche die Spulenanschlussklemmen der leitenden Elemente 4, 5 und 6 sind, angebracht sind, die Isolierwände 17 bis 19 und den Eingriffs-Halteteil 20.

Die Ausbildung des Stators in der Deltaverbindung ist in 3 und 4 dargestellt. Die Grundausbildung des Stators ist die gleiche wie in dem Fall der Y-Verbindung, die in 1 und 2 dargestellt ist, und ein für die Deltaverbindung besonderer Aufbau ist umfasst.

Daneben ist das Halteelement 11, welches aus einem isolierenden Material hergestellt ist und in welchem die leitenden Elemente 4, 5 und 6 zusammengesetzt sind, durch Eingriff mit der Endseite des zylindrischen Statorgehäuses ST gehalten, und dieses legt den Energieversorgungsteil PS fest, welcher elektrisch die Spulen 2, die entsprechend in den Spuleneinheiten U(+) – V(+) – W(+) angeordnet sind, miteinander durch die leitenden Elemente 4, 5 und 6 verbindet.

In 5 ist das Halteelement 11 als einfache Komponente dargestellt. Wie zuvor erläutert, umfasst das Halteelement 11die konzentrisch verteilten Nuten 12 bis 15, in welchen die zylindrischen Teile 8, welche die Spulenanschlussklemmen der leitenden Elemente 4, 5 und 6 sind, angebracht sind, die diametral verteilten Nuten 16, in welchen die Armteile 9, welche die Spulenanschlussklemmen der leitenden Elemente 4, 5 und 6 sind, angebracht sind, die Isolierwände 17 bis 19 und das Eingriff-Halte-Teil 20.

Die isolierenden Wände 17 bis 19 des Halteelements 11 sind mit den diametral verteilten und/oder gemeinsam benutzten Nuten 16, wie beispielhaft durch einen vergrößerten Abschnitt in 6 dargestellt, ausgebildet.

Dargestellt in 7 ist der Zustand, in dem der Aufbau des leitenden Elements 4 der U-Phase zur Verwendung in der Y-Verbindung in dessen axialer Richtung zu sehen ist.

Das leitenden Element 4 ist festgelegt durch den zylindrischen Teil 8, die zwei Armteile 9a und 9b, welche die Spulenanschlussklemmen sind, und die äußere Anschlussklemme 10.

Die Armteile 9a und 9b, welche die Spulenanschlussklemmen sind, sind auf solche Weise ausgebildet, dass die Armteile, welche integral mit dem zylindrischen Teil 8, der aus einem riemenartigen leitenden Stück hergestellt ist und der sich von den Seitenendkanten der riemenartigen leitenden Stücke im Wesentlichen parallel in dessen Längsrichtung erstreckt, in Richtung der Plattendickenrichtung des riemenartigen, leitenden Stückes gebogen sind, wobei der zylindrische Teil 8 gebildet ist, und die diametral äußeren Enden der Armteile 9a und 9b, welche Spulenverbindungsenden bilden, sind in der Form von Haken ausgeformt.

Der Winkel zwischen dem Armteil 9a und der äußeren Anschlussklemme 10 wird als &THgr;1 gesetzt, wohingegen der Winkel zwischen dem Armteil 9b und der äußeren Anschlussklemme 10 als &THgr;2 gesetzt wird.

Dargestellt in 8 ist ein Zustand, in dem der Aufbau des leitenden Elements 4a der U-Phase zur Verwendung in der Deltaverbindung in dessen axiale Richtung zu sehen ist.

Das leitende Element 4a ist festgelegt aus dem zylindrischen Teil 8, vier Armteilen 9a, 9b, 9c und 9d, welche die Spulenanschlussklemmen sind, und der äußeren Anschlussklemme 10.

Der Winkel zwischen dem Armteil 9a und der äußeren Anschlussklemme 10 wird als &THgr;1 gesetzt, wohingegen der Winkel zwischen dem Armteil 9b und der äußeren Anschlussklemme 10 als &THgr;2 gesetzt wird.

Die Anzahl der Rotorpole der Rotationselektrovorrichtung beträgt 10 (nicht dargestellt) und die Anzahl der Slots davon beträgt 12. Die verbundenen Zustände der Y-Verbindung und der Deltaverbindung sind entsprechend in 9 und 10 dargestellt. Zwei der Spulen 2 sind in Reihe verbunden und zwei solcher Reihenverbindungen sind parallel verbunden, wodurch jede der Phasen (U-, V- und W-Phasen) als sogenannter „2-Reihe-und-2-Parallel-Aufbau" ausgebildet ist. Die einzelnen Spulen 2 in dem Statorgehäuse ST sind matrixartig als die Spuleneinheiten U(+), U(–), V(–), V(+), W(+), W(–), U(–) , U(+) , V(+) , V(–) , W(–) und W(+) angeordnet. Hier sind die Spuleneinheiten (+) und (-) der identischen Phasen die Spulen, welche in Reihe verbunden sind und in entgegengesetzte Richtungen gewickelt sind, und welche bei Bestromung unterschiedliche Polaritäten erzeugen. In diesem Aufbau sind jede Phase und der gemeinsame Verbindungspunkt COM, die entsprechenden Phasen und die parallelen Schaltungen mittels leitender Elemente verbunden, wobei jedoch jede Reihenverbindung, welche aus den benachbarten Kernen besteht, als kontinuierliche Wicklung in dem Statorgehäuse ST ausgeformt ist.

In dem Stator, der gemäß dem vorstehend Beschriebenen ausgebildet ist, sind die verteilten Nuten 12 bis 16 in dem Halteelement 11 ausgebildet, so dass sowohl die Verbindungselemente 4, 5 und 6 als auch 4a, 5a und 6a für die Y-Verbindung und die Deltaverbindung, obwohl sie unterschiedliche Formen aufweisen, zusammen angeordnet werden können. Somit können selbst in einem Fall, in dem die Verbindungen in Rotationselektrovorrichtungen mit einem identischen Aufbau und identischer Anordnung unterschiedlich sind, die Rotationselektrovorrichtungen unter Verwendung des gleichen Halteelements 11 hergestellt werden, und die Herstellungskosten und die Metallformkosten des Halteelements 11 können gesenkt werden. Daneben weisen die leitenden Elemente 4, 5 und 6 und 4a, 5a und 6a der gleichen Phasen für die entsprechenden Verbindungen ähnliche Formen auf, in denen nur die Anzahl der Armteile 9, welche die Spulenanschlussklemmen sind, unterschiedlich ist, so dass diese durch die gleiche Metallformen hergestellt werden können und die Herstellungskosten und die Metallformkosten davon gesenkt werden können.

(1A) Ausführungsbeispiel 1 gemäß dieser Erfindung besteht daraus, dass dieses ein Statorgehäuse ST, welches eine Wicklung, die aus einer Vielzahl an Spulen 2 festgelegt ist, und einen Energieversorgungsteil PS, welcher leitende Elemente 4, 5, 6 und 7 oder 4a, 5a, 6a zum Verbinden der Spulen 2 miteinander umfasst, und ein Halteelement 11 zum Halten der leitenden Elemente 4, 5, 6 und 7 oder 4a, 5a und 6a umfasst, wobei das Halteelement 11 des Energieversorgungsteils PS das gleiche für verschiedene Verbindungsstrukturen ist. Es ist deshalb möglich, den Energieversorgungsteil durch Verwenden des Halteelements, welches das gleiche für verschiedene Verbindungsstrukturen ist, zu konfigurieren, und eine Rotationselektrovorrichtung zu erhalten, welcher hinsichtlich der Herstellung und der Komponentenversorgung aufgrund der gemeinsamen Verwendung der Komponenten vorteilhaft ausgebildet ist.

Mit anderen Worten besteht Ausführungsbeispiel 1 aus einer Rotationselektrovorrichtung mit einem Statorgehäuse ST, welches durch Wickeln von Spulen 2 in Kernen 1 mit isolierenden Elementen 3, die entsprechend daran befestigt sind, und durch Koppeln der Vielzahl an Kernen 1 und einem Energieversorgungsteil PS, welcher leitende Elemente 4, 5, 6 und 7 oder 4a, 5a und 6a zum Verbinden der Spulen 2 miteinander umfasst, und einem Halteelement 11 zum Halten der leitenden Elemente 4, 5, 6 und 7 oder 4a, 5a und 6a gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement des Energieversorgungsteils PS gleich/gemeinsam (common) ist für unterschiedliche Verbindungsstrukturen.

Entsprechend sind die Energieversorgungsteile PS durch Verwenden des gleichen Halteelements 11 für eine Y-Verbindung und eine Deltaverbindung festgelegt und die leitenden Elemente 4, 5, 6 und 7 und 4a, 5a und 6a der gleichen Phasen für die entsprechenden Verbindungen werden in ähnliche Formen gebracht, welche sich nur in der Anzahl der Armteile 9 und 9a, welche Spulenanschlussklemmen sind, unterscheiden. Somit ist es beabsichtigt, die Herstellungskosten und die Metallformkosten für die Halteelemente 11 und die leitenden Elemente 4, 5 und 6 und 4a, 5a und 6a zu reduzieren und die folgenden Vorteile ergeben sich daraus:

  • (1) gemeinsame Verwendung des Halteelements 11
  • (2) Reduzierung der Herstellungskosten des Halteelements 11
  • (3) Reduzierung der Metallformkosten für das Halteelement 11
  • (4) Reduzierung der Herstellungskosten für die leitenden Elemente 4, 5 und 6 und 4a, 5a und 6a
  • (5) Reduzierung der Metallformkosten für die leitenden Elemente 4, 5 und 6 und 4a, 5a und 6a

(1B) Gemäß Ausführungsbeispiel 1 dieser Erfindung ist in dem Aufbau nach Gegenstand (1A) das Halteelement 11 mit konzentrisch verteilten Nuten 12 bis 15, in denen die verbindenden, leitenden Elemente 4, 5 und 6 und 4a, 5a und 6a, die unterschiedlichen Formen aufweisen, anbringbar sind, und verteilten Nuten 16, welche in diametralen Richtungen des Halteelementes 11 angeordnet sind, ausgebildet. Es ist deshalb möglich, den Energieversorgungsteil PS durch Verwenden des gemeinsamen Halteelements 11, welches mit den verteilten Nuten 12 bis 15 ausgebildet ist, gemeinsam für die unterschiedlichen Verbindungsstrukturen und die verteilten Nuten 16, die in diametralen Richtungen angeordnet sind, zu konfigurieren und eine Rotationselektrovorrichtung zu erhalten, welche hinsichtlich der Fertigung und der Bauteilversorgung aufgrund der gemeinsamen Verwendung der Komponenten vorteilhaft ausgebildet ist.

(1C) Gemäß Ausführungsbeispiel 1 dieser Erfindung ist der Aufbau des Gegenstands (1A) oder des Gegenstands (1B) dadurch gekennzeichnet, dass die leitenden Elemente 4, 5 und 6 und 4a, 5a und 6a der gleichen Phasen für die entsprechenden Verbindungen in ähnlicher Form ausgebildet sind, welche sich nur durch die Anzahl der Armteile 9, welche Spulenanschlussklemmen sind, unterscheiden. Es ist deshalb möglich, den Energieversorgungsteil PS durch Verwenden entweder der leitenden Elemente 4, 5 und 6 oder 4a, 5a und 6a der gleichen Phasen für die entsprechenden Verbindungen, die gleich für die unterschiedlichen Verbindungsstrukturen ausgebildet sind und ähnliche Formen aufweisen, welche sich nur in der Anzahl der Armteile 9, welche Spulenanschlussklemmen sind, unterscheiden, auszubilden und eine Rotationselektrovorrichtung zu erhalten, welche hinsichtlich der Herstellung und der Bauteilversorgung aufgrund der gemeinsamen Verwendung der Komponenten vorteilhaft ausgebildet ist.

(1D) Gemäß Ausführungsbeispiel 1 dieser Erfindung ist der Aufbau jedes Gegenstandes (1A) bis (1C) dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsinhalte, welche als die Verbindungsstrukturen ausgebildet sind, eine Y-Verbindung und eine Deltaverbindung sind. Es ist deshalb möglich, den Energieversorgungsteil PS durch Verwenden des Halteelementes 11, welches für die unterschiedlichen Verbindungsstrukturen der Y-Verbindung und der Deltaverbindung gleich ist, festzulegen und eine Rotationselektrovorrichtung zu erhalten, welche hinsichtlich der Herstellung und der Bauteilversorgung aufgrund der gemeinsamen Verwendung der Komponenten vorteilhaft ausgebildet ist.

(1E) Gemäß Ausführungsbeispiel 1 dieser Erfindung ist der Aufbau jedes Gegenstandes (1A) bis (1D) dadurch gekennzeichnet, dass die Relation zwischen der Anzahl der Pole und der Anzahl an Slots 10 Pole zu 12 Slots ist. Es ist deshalb möglich, den Energieversorgungsteil PS durch Verwenden des Halteelementes 11, welches für die unterschiedlichen Verbindungsstrukturen der Y-Verbindung und der Deltaverbindung gleich ist, festzulegen und eine Rotationselektrovorrichtung mit 10 Polen und 12 Slots zu erhalten, welche hinsichtlich der Herstellung und der Bauteilversorgung aufgrund der gemeinsamen Verwendung der Komponenten vorteilhaft ausgebildet ist.

Ausführungsbeispiel 2:

Das Ausführungsbeispiel 2 gemäß dieser Erfindung wird in Bezug auf die 11 bis 17 beschrieben. Von den Fig. ist 11 eine Ansicht einer Endseite, welche einen Zustand zeigt, in dem die Ausbildung eines Stators in einer Y-Verbindung für den Fall von 8 Polen und 12 Slots gemäß Ausführungsbeispiel 2 betrachtet in dessen axialer Richtung ausgeführt ist; 12 ist eine Ansicht einer Endseite, welche einen Zustand zeigt, in dem die Ausbildung eines Stators in einer Deltaverbindung für den Fall von 8 Polen und 12 Slots gemäß Ausführungsbeispiel 2 betrachtet in dessen axialer Richtung ausgeführt ist; 13 ist eine Ansicht einer Endseite, welche einen Zustand zeigt, in dem die Ausbildung eines einfachen Halteelements gemäß Ausführungsbeispiel 2 betrachtet in dessen axialer Richtung ausgeführt ist; 14 ist eine Ansicht einer Endseite, welche einen Zustand zeigt, in dem die Ausbildung eines leitenden Elements einer U-Phase für die Y-Verbindung gemäß Ausführungsbeispiel 2 betrachtet in dessen axialer Richtung ausgeführt ist; 15 ist eine Ansicht einer Endseite, welche einen Zustand zeigt, in dem die Ausbildung eines leitenden Elements einer U-Phase für die Deltaverbindung gemäß Ausführungsbeispiel 2 betrachtet in dessen axialer Richtung ausgeführt ist; 16 ist ein Verbindungsdiagramm, welches den verbundenen Zustand der Y-Verbindung in Ausführungsbeispiel 2 zeigt; und 17 ist ein Verbindungsdiagramm, welches den verbundenen Zustand der Deltaverbindung in Ausführungsbeispiel 2 zeigt.

In dem Ausführungsbeispiel 2 weist ein Aufbau außer einem besonderen Aufbau, der hier beschrieben wird, die gleichen Aufbauinhalte auf, wie in dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel 1, und es weist ähnliche Funktionen auf. Durchwegs über die gesamten Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen und -symbole identische oder äquivalente Teile.

In Bezug auf 11, welche den Aufbau eines Stators in einer Y-Verbindung von 8 Polen und 12 Slots zeigt, sind Spuleneinheiten, die durch die Kerne 1, an welchen Isolierelemente 3 befestigt sind und in denen Spulen 2 gewickelt sind, festgelegt sind, als zwölf Spuleneinheiten U, V, W, U, V, W, U, V, W, U, V, und W ausgebildet, welche an einem identischen Umfang matrixartig ausgerichtet und angeordnet sind und welche ein Statorgehäuse ST als zylindrisch festlegen. Vier parallele Spulen der Spulen 2 bilden eine Phase. Die einzelnen Spulen 2 sind matrixartig in der Abfolge der Phasen U, V und W innerhalb des Statorgehäuses ST angeordnet und es sind vier Sätze solcher Matrixanordnungen vorhanden.

Genauer ist die Spuleneinheit U, welche das Statorgehäuse ST festlegt, festgelegt durch den Kern 1, in welchem die Spule 2 gewickelt ist, um so elektrisch durch das Isolierelemente 3 isoliert zu sein. Auch ist jede der anderen Spuleneinheiten V, W, U, V, W, U, V, W, U, V und W festgelegt durch den Kern 1, in welchem die Spule 2 gewickelt ist, um so elektrisch durch das Isolierelement 3 isoliert zu werden.

Daneben ist ein Halteelement 11, welches aus einem isolierenden Material hergestellt ist und in welchem leitende Elemente 4, 5 und 6 und ein „COM" leitendes Element 7 zusammengesetzt sind, in Eingriff mit der Endseite des zylindrischen Statorgehäuses ST gehalten und dieses legt einen Energieversorgungsteil PS fest, welcher elektrisch die entsprechenden Spulen 2, die in den Spuleneinheiten U, V, W, U, V, W, U, V, W, U, V und W angeordnet sind, miteinander durch die leitenden Elemente 4, 5, 6 und 7 verbindet.

Wenn die U-Phase der Y-Verbindung als ein Beispiel herangezogen wird, sind Armteile 9, welche die Spulenanschlussklemmen des leitenden Elementes 4 sind, welches eine äußere Anschlussklemme 10 aufweist, mit den Spulen 2 der Spuleneinheiten U verbunden. Auch in der V-Phase und der W-Phase sind Armteile 9, welche Spulenanschlussklemmen der leitenden Elemente 5 und 6 sind, welche äußere Anschlussklemmen 10 aufweisen, entsprechend mit den Spulen 2 der Spuleneinheiten V und W verbunden.

Das Halteelement 11 umfasst konzentrisch verteilte Nuten, in welchen zylindrische Teile 8, die Spulenanschlussklemmen der leitenden Elemente 4, 5, 6 und 7 sind, angebracht sind, diametral verteilte Nuten, in welchen die Armteile 9, die Spulenanschlussklemmen der leitenden Elemente 4, 5, und 6 sind, angebracht sind, Isolierwände und einen Eingriffs-Halte-Abschnitt 20.

Dargestellt in 12 ist der Aufbau eines Stators in einer Deltaverbindung von 8 Polen und 12 Slots. Die Grundausbildung des Stators ist die gleiche wie in dem Fall der Y-Verbindung, die in 11 dargestellt ist, und eine besondere Ausbildung der Deltaverbindung ist umfasst.

Daneben ist ein Halteelement 11, welches aus einem isolierenden Material hergestellt ist und in welchem die leitenden Elemente 4a, 5a und 6a zusammen angeordnet sind, im Eingriff mit der Endseite eines zylindrischen Statorgehäuses ST gehalten und legt einen Energieversorgungsteil PS fest, welcher elektrisch die Spulen 2, die entsprechend in den Spuleneinheiten U, V und W angeordnet sind, miteinander durch die leitenden Elemente 4a, 5a und 6a verbindet.

In 13 ist das Halteelement 11 als einfache Komponente dargestellt. Wie zuvor erläutert, umfasst das Halteelement 11 die konzentrisch verteilten Nuten 12 bis 15, in welchen die zylindrischen Teile 8, welche die Spulenanschlussklemmen der leitenden Elemente 4, 5 und 6 sind, angebracht sind, die diametral verteilten Nuten 16, in denen die Armteile 9, die Spulenanschlussklemmen der leitenden Elemente 4, 5 und 6 sind, angebracht sind, die isolierenden Wände 17 bis 19 und den Eingriffs-Halte-Teil 20.

Dargestellt in 14 ist ein Zustand, in dem der Aufbau des leitenden Elements 4 der U-Phase für die Y-Verbindung in axialer Richtung davon zu sehen ist.

Das leitende Element 4 ist festgelegt durch den zylindrischen Teil 8, die vier Armteile 9, welche die Spulenanschlussklemmen sind, und die äußere Anschlussklemme 10.

Die Armteile 9, welche die Spulenanschlussklemmen sind, sind in den diametralen Richtungen des zylindrischen Teils 8 von diesem zylindrischen Teil 8, welcher aus einem riemenartigen leitenden Stück hergestellt ist, verlängert, und das diametrale äußere Ende jedes dieser Armteile 9, welches ein Spulenverbindungsende bildet, ist in der Form eines Rings mit einem Vorsprung ausgebildet.

In 15 ist ein Zustand dargestellt, in welchem der Aufbau des leitenden Elements 4a der U-Phase für die Deltaverbindung in dessen axialer Richtung zu sehen ist.

Das leitende Element 4a ist festgelegt durch einen zylindrischen Teil 8, insgesamt acht Armteilen 9, die Spulenanschlussklemmen sind, und eine äußere Anschlussklemme 10.

Die Armteile 9, welche die Spulenanschlussklemmen sind, sind in den diametralen Richtungen des zylindrischen Teils 8 von diesem zylindrischen Teil 8, welches aus einem riemenförmigen, leitenden Stück hergestellt ist, verlängert, und das diametral äußere Ende jedes der Armteile 9 ist ausgeformt als Spulenverbindungsende in der Form eines Rings mit einem Vorsprung.

16 zeigt den verbundenen Zustand der Y-Verbindung, wohingegen 17 den verbundenen Zustand der Deltaverbindung zeigt. Vier parallele Spulen der Spulen bilden eine Phase.

Auch bei dem Stator, der wie zuvor beschrieben ausgebildet ist, ist das Halteelement 11 mit verteilten Nuten ausgebildet. Es ist deshalb möglich, sowohl die leitenden Elemente für die Y-Verbindung, als auch für die Deltaverbindung, welche unterschiedliche Formen aufweisen, beide zusammen anzuordnen. Darüber hinaus weisen die leitenden Elemente für die gleichen Phasen für die entsprechenden Verbindungen ähnliche Formen auf, welche sich nur in der Anzahl der Spulenanschlussklemmen unterscheiden. Deshalb weist das Ausführungsbeispiel 2 die gleichen Vorteile wie das Ausführungsbeispiel 1 auf.

Im Übrigen ist, obwohl der Fall von 8 Polen und 12 Slots in diesem Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, ein ähnlicher Aufbau möglich, solange die Relation zwischen der Anzahl der Pole und der Anzahl der Slots ein geradzahliges Vielfaches von 2 Polen und 3 Slots beträgt (zum Beispiel 4 Pole und 6 Slots oder 6 Pole und 9 Slots).

(2A) Gemäß dem Ausführungsbeispiel 2 dieser Erfindung ist jeder der Gegenstände (1A) bis (1D) in dem Ausführungsbeispiel 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Relation zwischen der Anzahl an Polen und der Anzahl an Slots ein geradzahliges Vielfaches von 2 Polen und 3 Slots beträgt, wie 4 Pole und 6 Slots oder 6 Pole und 9 Slots. Es ist deshalb möglich, den Energieversorgungsteil durch Verwenden des Halteelementes, welches für die unterschiedlichen Verbindungsstrukturen gleich ausgebildet ist, festzulegen und eine Rotationselektrovorrichtung zu erhalten, bei welcher die Relation zwischen der Anzahl an Polen und der Anzahl an Slots ein ganzzahliges Vielfaches von 2 Polen und 3 Slots beträgt und welche hinsichtlich der Herstellung und der Komponentenversorgung aufgrund der gemeinsamen Verwendung der Komponenten vorteilhaft ist.


Anspruch[de]
Rotationselektrovorrichtung mit einem Statorgehäuse (ST), welches eine Wicklung, die aus einer Vielzahl an Spulen (2) festgelegt ist, und einen Energieversorgungsteil (PS), welcher leitende Elemente (4, 5 und 6) umfasst, um die Spulen miteinander zu verbinden, und ein Halteelement (11) zum Halten der leitenden Elemente umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieversorgungsteil (PS) festgelegt ist durch Verwenden des Halteelements (11), welches für unterschiedliche Verbindungsstrukturen gleich ist. Rotationselektrovorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (11) mit konzentrisch verteilten Nuten (12, 13, 14 und 15), in welchen die verbindenden, leitenden Elemente unterschiedlicher Formen anbringbar sind, und mit verteilten Nuten (16), die in diametrale Richtungen des Halteelementes (11) angeordnet sind, ausgebildet ist. Rotationselektrovorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die leitenden Elemente der gleichen Phase für die entsprechenden Verbindungen ähnliche Formen aufweisen, welche sich nur in der Anzahl der Spulenanschlussklemmen unterscheiden. Rotationselektrovorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsinhalte, die als Verbindungsstrukturen festgelegt sind, eine Y-Verbindung und eine Delta-Verbindung sind. Rotationselektrovorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Relation zwischen der Anzahl der Pole und der Anzahl der Slots 10 Pole zu 12 Slots beträgt. Rotationselektrovorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Relation zwischen der Anzahl der Pole und der Anzahl der Slots ein ganzzahliges Vielfaches von 2 Polen zu 3 Slots ist.






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