DE60113501T2

DE60113501T2 - Stator einer rotierenden Elektromaschine und Verfahren zur Herstellung des Stators

Info

Publication number: DE60113501T2
Application number: DE60113501T
Authority: DE
Inventors: Naohiro Chiyoda-ku Oketani; Takushi Chiyoda-ku Takizawa; Hiroki Chiyoda-ku Katayama; Atsushi Chiyoda-ku Oohashi; Yoshihito Chiyoda-ku Asao
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-03-15
Filing date: 2001-07-05
Publication date: 2006-06-29
Anticipated expiration: 2021-07-06
Also published as: DE60113501D1; EP1241774B1; KR100449469B1; EP1241774A3; US6664703B2; JP3674523B2; KR20020073371A; JP2002272046A; US20020130582A1; EP1241774A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ständer für eine Drehmaschine, die z.B. durch einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs angetrieben wird und ein Verfahren zum Herstellen des Ständers.
2. Stand der Technik
13 ist eine perspektivische Ansicht, die eine herkömmliche Drehmaschine (Fahrzeuglichtmaschine) zeigt, wie sie z.B. im Patent Nr. 3078288 offenbart ist. In 13 ist ein Landau-Läufer 7 über eine Welle 6 in einem Gehäuse 3 drehbar angeordnet, das aus einer vorderen Hälfte 1 und einer hinteren Hälfte 2 aufgebaut ist und ein Ständer 8 ist auf einer Innenwand des Gehäuses 3 gehaltert, um den Außenumfang des Läufers 7 abzudecken. Die Welle 6 ist durch die vordere Hälfte 2 und die hintere Hälfte 3 drehbar gehaltert. Eine Riemenscheibe 4 ist an einem Ende dieser Welle 6 befestigt, um zu gestatten ein Drehmoment des Motors über einen Riemen (nicht dargestellt) auf die Welle 6 zu übertragen. Ein Schleifring 9 zum Zuführen von Strom zum Läufer 7 ist an dem anderen Ende der Welle 6 befestigt und ein Bürstenpaar 10 ist in einem Bürstenhalter 11 aufgenommen, der innerhalb des Gehäuses 3 angeordnet ist, um auf dem Schleifring 9 zu schleifen. Ein Regler 18 zum Regeln der Stärke einer Wechselspannung, die im Ständer 8 erzeugt wird, ist mit einer Wärmesenke 17 verbunden, die an einem Bürstenhalter 11 angebracht ist. Ein Gleichrichter 12, der elektrisch mit dem Ständer 8 verbunden ist, um die in dem Ständer 8 erzeugte Wechselspannung in eine Gleichspannung umzuwandeln, ist innerhalb des Gehäuses 3 befestigt.
Der Läufer 7 umfasst eine Läuferwicklung 13 zum Erzeugen eines magnetischen Flusses auf einen Stromdurchtritt und ein Paar Polkerne 20, 21, die vorgesehen sind, um die Läuferwicklung 13 zu bedecken, um die Magnetpole aufgrund des magnetischen Flusses, der durch die Läuferwicklung 13 erzeugt wurde, auszubilden. Ein Paar Polkerne 20, 21 aus Eisen weist acht klauenähnliche Magnetkerne 22, 23 auf, die um die Außenumfangskante in einer gleichwinkligen Teilung in einer Umfangsrichtung vorragen und sie sind entgegengesetzt zueinander auf der Welle 6 befestigt, so dass die klauenähnliche Magnetpole 22, 23 in Eingriff stehen. Ferner sind Lüfter 5 an beiden Axialenden des Läufers 7 befestigt. Auch sind Sauglöcher 1a, 2a an den axialen Endflächen der vorderen Hälfte 1 und der hinteren Hälfte 2 vorgesehen und die Auslasslöcher 1b, 2b sind an beiden Schulterabschnitten der vorderen Hälfte und der hinteren Hälfte 2 um den Außenumfang entgegengesetzt der radialen Außenseite der Wicklungsendengruppe 16a, 16b auf der Vorderseite und Rückseite der Ständerwicklung 16 vorgesehen.
Der Ständer 8 umfasst eine Ständereisenkern 15, der aus einem zylindrischen mehrschichtigen Eisenkern mit mehreren sich axial erstreckenden Schlitzen 15a, die in einer vorbestimmten Teilung in Umfangsrichtung ausgebildet sind, einer mehrphasigen Ständerwicklung 16, die um den Ständereisenkern 15 gewickelt ist und ein Isolationspapier 19, das in jedem Schlitz 15a angebracht ist, um eine elektrische Isolation zwischen der mehrphasigen Ständerwicklung 16 und dem Ständereisenkern 15 zu bewirken, aufgebaut ist, wie es in 14 dargestellt ist. Die mehrphasige Ständerwicklungsgruppe 16 weist mehrere Wicklungen auf, von denen jede in einer Wellenwicklung gewickelt ist, um jede vorbestimmte Anzahl abwechselnd eine innere Lage und eine äußere Lage in einer Schlitztiefenrichtung innerhalb der Schlitze 15a von Schlitzen einzunehmen, wobei eine Elementleitung 30 außerhalb des Schlitzes 15a an der Seite der Endfläche des Ständereisenkerns 15 zurückgeführt ist. Hier nimmt der Ständereisenkern 15 zwei Paare an dreiphasigen Ständerwicklungen 16 entsprechend der Anzahl der Magnetpole 16 des Läufers 7 auf, so dass 96 Schlitze 15a in gleichem Intervall ausgebildet sind. Für die Elementleitung 30 wird z.B. ein langes Kupferdrahtmaterial mit einem rechteckigen Querschnitt überzogen mit einem Isolationsmaterial eingesetzt.
Ein Verfahren zum Herstellen des Ständers 8 wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 15 bis 21 genau beschrieben. Zunächst werden 12 lange Elementleitungen 30 ähnlich einem Blitz in der gleichen Ebene gleichzeitig gebogen, wie es in 15 dargestellt ist. Dann werden sie durch eine Vorrichtung im rechten Winkel umgebogen, wie es durch den Pfeil in 15 angedeutet ist und eine Elementleitungsgruppe 30A wird hergestellt, wie es in den 17A und 17B dargestellt ist. Gleichermaßen wird eine Elementleitungsgruppe 30B mit einer Übergangsverbindung und einer Verbindungsleitung hergestellt, wie es in den 18A und 18B dargestellt ist. Die Elementleitungsgruppen 30A, 30B sind aus sechs Paaren an Elementleitungen aufgebaut, die um eine Schlitzteilung versetzt sind, wobei jedes Paar an Elementleitungen derart angeordnet ist, dass zwei Elementleitungen 30, die in diesem Muster ausgebildet sind, in einer Teilung von sechs Schlitzen voneinander versetzt sind und in einem geraden Teil 30b übereinanderliegen, wie es in 21 dargestellt ist. Sechs Endleitungen der Elementleitung 30 erstrecken sich auf jeder Seite an jedem Ende der Elementleitungsgruppen 30A, 30B nach außen. Auch sind die Wendeabschnitte 30a an jedem Seitenabschnitt der Elementleitungsgruppen 30A, 30B ausgerichtet.
Andererseits ist eine gewisse Anzahl an Hauptverbundplatten 15d aus einem SPCC Material mit einem trapezförmigen Schlitz 15a und den in einer vorbestimmten Teilung (einem elektrischen Winkel von 30°) ausgebildeten Zähnen 15c miteinander verbunden und an vorbestimmten Positionen des Außenumfangs laserverschweißt, wodurch ein mehrschichtiger Eisenkern 150 in grob rechteckiger Quaderform erzeugt wird.
Wie es in den 20A und 21 dargestellt ist, wird das Isolationspapier 19 in den Schlitzen 15a des Eisenkerns 36 angebracht, wobei jeder gerade Abschnitt der übereinander liegenden zwei Elementleitungsgruppen 30A, 30B in jeden Schlitze 15a gedrückt wird. Dadurch werden die zwei Elementleitungsgruppen 30A, 30B um den mehrschichtigen Eisenkern 150 angebracht, wie es in 20B dargestellt ist. Zu diesem Zeitpunkt werden die geraden Abschnitte 30b der Elementleitung 30 gegenüber dem mehrschichtigen Eisenkern 150 durch das Isolationspapier 19 isoliert und innerhalb des Schlitze 15a aufgenommen, wobei vier Leitungen radial aneinandergereiht sind. Auch werden die zwei Elementleitungsgruppen 30A, 30B übereinanderliegend um den mehrschichtigen Eisenkern 150 angebracht, wie es in 21 dargestellt ist. Dann wird der mehrschichtige Eisenkern 140 in seine runde Form gebracht, wobei die Endflächen 15 in Kontakt miteinander gebracht und miteinander verschweißt werden, wodurch der zylindrische Ständer 8 hergestellt ist, wie es in 20C dargestellt ist. Bei der herkömmlichen Fahrzeuglichtmaschine bestand aufgrund dessen, dass die Isolation zwischen der Ständerwicklungsgruppe 16 und dem Ständereisenkern 15 durch das Isolationspapier 19 bewirkt wurde, wie es oben beschrieben ist, ein Problem darin, dass die Materialkosten des Isolationspapiers 19 anfielen, eine Vielzahl an Schritten erforderlich war und die Kosten somit erhöht waren. Auch bestand ein weiteres Problem darin, dass der Isolationsvorgang wie beispielsweise das Beschichten als ein weiterer Schritt auf einem Abschnitt erforderlich war, indem der Eisenkernabschnitt frei lag, wodurch die Anzahl der Schritte erhöht war.
In einem Schritt, in dem dem Ständereisenkern 15 seine zylindrische Form erteilt wurde, treten übermäßige Spannungen in den Zähnen 15c des Ständereisenkerns 15 auf und die Verbund-Stahlplatte, die die Zähne 15c bildet, wird auf der Seite des Innendurchmessers des Ständereisenkerns 15 in Umfangsrichtung deformiert und versetzt, was den magnetischen Kreis stört und zu einem Problem einer niedrigeren Ausgabespannung führt. Da die Isolation zwischen dem Ständereisenkern 15 und der Ständerwicklung 16 durch das Isolationspapier 19 bewirkt wird, reißt das Isolationspapier 19, wenn die Zähne 15c verformt werden, was zu dem Problem verursachter Kurzschlüsse in der Ständerwicklung 16 führt.
Wird die Ständerwicklungsgruppe 16 in den Schlitz 15a des Ständereisenkerns 15 in einer Richtung des Pfeils A eingeführt, wie es in 21 dargestellt ist oder wenn dem Ständereisenkern seine zylindrische Form gegeben wird, wie es in 20C dargestellt ist, wird eine Reaktionskraft der Ständerwicklungsgruppe 16 ausgeübt. Insbesondere wird der Ständereisenkern 15 um die Nulllinie (Engl.: neutral axis) auf dem nahezu mittigen Abschnitt des Kernrückens in seine zylindrische Form gebracht, wohingegen jede Wicklungsgruppe 16 um die Nulllinie jeder Wicklungsgruppe 15 zylindrisch verformt wird. Daher sind der Versatz des Ständereisenkerns 15 und jeder Wicklungsgruppe 16 unterschiedlich, so dass eine größere Spannung auf die Zähne 15c ausgeübt wird. Folglich tritt ein Kontakt zwischen der Öffnungskante der axialen Endfläche des Ständerkerns 15 und der Ständerwicklungsgruppe 16 auf und das Isolationspapier und die Isolationsschicht der Ständerwicklungsgruppe 15 blättern ab, was zum Problem führt, dass Drucksicherungsfehler verursacht werden.
Ferner ist das Isolationspapier 19 zwischen dem Ständereisenkern 15 und der Ständerwicklungsgruppe 16 angeordnet, wodurch ein Spalt zwischen der Innenwandfläche des Schlitzes 15a und dem Isolationspapier 19 vorliegt. Aufgrund eines Isolationsfehlers, der durch eine Lageveränderung verursacht wird, wenn die Ständerwicklungsgruppe 16 eingeführt wird oder wenn der Wassergehalt, der in den Spalt dringt oder durch schlechte thermische Bedingungen (Kälte) zwischen der Ständerwicklungsgruppe 16, die eine Wärme erzeugender Körper ist und dem Ständereisenkern 15 verursacht wird, bestand ein Problem darin, dass die Fahrzeuglichtmaschine in ihrer Qualität herabgesetzt war.
Darüber hinaus ist ein Ständer für eine Drehmaschine gemäß des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 aus der JP-A-09-103052 bekannt. Zusätzliche Dokumente des Standes der Technik, die die Anwendung von Isolationsmaterial im Ständereisenkern einer Drehmaschine betreffen, sind die US-A-3,646,874, die JP-A-56-06 068251, die DE-A-196 33 399, die JP-A-58-054856 und die FR-A-1332362.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Diese Erfindung wurde im Lichte der vorstehenden Probleme erzielt und es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Ständer für eine Drehmaschine und ein Verfahren zur Herstellung des Ständers bereitzustellen, bei denen der Ständer eine hohe Isolation und Kühlwirkung aufweist und auf einfache Art und Weise in hoher Qualität und bei niedrigen Kosten hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand in Patentanspruch 1 gelöst.
Weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind aus den abhängigen Patentansprüchen ersichtlich.
Gemäß dieser Erfindung ist ein Ständer für eine Drehmaschine vorgesehen, umfassend einen Ständer mit einem Ständereisenkern, der um den Außenumfang des Rotors diesem gegenüber angeordnet ist und einer Ständerwicklung, die um den Ständereisenkern angebracht ist, wobei der Ständereisenkern einen mehrschichtigen Eisenkern mit mehreren sich axial erstreckenden Schlitzen, die in einer vorbestimmten Teilung um den Umfang ausgebildet sind, aufweist, ein isolierendes Kunstharz auf wenigstens eine axiale Endfläche des Ständereisenkerns und eine innere Wandfläche eines Schlitzes in dem mehrschichtigen Eisenkern aufgebracht ist, um eine Isolation zwischen dem Ständereisenkern und der Ständerwicklung bereitzustellen, und wobei der mehrschichtige Eisenkern in einer zylindrischen Form ausgebildet ist, indem beide Umfangsendabschnitte des mehrschichtigen Eisenkerns derart miteinander in Kontakt gebracht werden, dass der mehrschichtige Eisenkern derart gebogen wird, dass eine Öffnungsstirnseite der Schlitze auf der Innenumfangsseite nach innen gerichtet werden können.
Das isolierende Kunstharz ist derart aufgebracht, dass es auf der axialen Endfläche des Ständereisenkerns dicker ist als auf der inneren Wandfläche des Schlitzes auf dem axialen Mittelabschnitt.
Das isolierende Kunstharz ist derart aufgebracht, dass es nahe einer Öffnungsfläche des Ständereisenkerns auf der Seite des Innenumfangs dicker ist als auf einem anderen Abschnitt der inneren Wandfläche des Schlitzes.
Das isolierende Kunstharz ist derart aufgetragen, dass es auf der axialen Endfläche des Ständereisenkerns eine R-Form oder eine abgeschrägte Form annimmt.
Das isolierende Kunstharz auf der axialen Endfläche des Ständereisenkerns ist derart aufgetragen, dass es auf der Seite des Innendurchmessers der Nulllinie Seite des Kernrückens dicker ist als auf der Seite des Außendurchmessers.
Das isolierende Kunstharz auf der inneren Wandfläche des Schlitzes ist derart aufgetragen, dass es auf der Seite des Außenumfangs des Ständereisenkerns dünner ist als auf einem beliebigen anderen Abschnitt der innern Wandfläche.
Eine Kerbe ist auf der inneren Wandfläche des Schlitzes auf der Seite des Außenumfangs des Ständereisenkerns vorgesehen und das isolierende Kunstharz ist derart aufgetragen, dass es in der Kerbe dünner ist als auf einem beliebigen anderen Abschnitt der inneren Wandfläche.
Die axiale Endfläche des Ständereisenkerns ist in einer unregelmäßigen Gestalt ausgebildet.
Die innere Wandfläche des Schlitzes ist in der unregelmäßigen Gestalt ausgebildet.
Das isolierende Kunstharz ist derart aufgetragen, dass es an beiden Enden des mehrschichtigen Eisenkerns in der Umfangsrichtung dünner ist als an einem beliebigen anderen Abschnitt des mehrschichtigen Eisenkerns.
Das isolierende Kunstharz ist auf Epoxy basierendes isolierendes Kunstharz.
Das isolierende Kunstharz ist auf Silikon basierendes isolierendes Kunstharz.
Die Ständerwicklung wird in die Schlitze eingeführt, so dass sie in einer Durchmesserrichtung des Ständereisenkerns in Reihe ausgerichtet ist.
Die Ständerwicklung weist eine im Wesentlichen rechteckige Querschnittsform auf.
Die Ständerwicklung weist mehrere Windungen auf, die außerhalb des Schlitzes auf der Seite der Endfläche des Ständereisenkerns zurückgeführt sind, um jede vorbestimmte Anzahl an Schlitzen abwechselnd eine innere Lage und eine äußere Lage in einer Schlitztiefenrichtung innerhalb des Schlitze zu belegen, und ein Wendeabschnitt der Wicklungselementleitung, die außerhalb des Schlitzes auf der Seite der Endfläche des Ständereisenkerns zurückgeführt ist, ist in der Umfangsrichtung ausgerichtet, um eine Wicklungsendgruppe zu bilden.
Gemäß der Erfindung wird ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Ständers für eine Drehmaschine bereitgestellt, umfassend einen Schritt des Bildens eines mehrschichtigen Eisenkerns durch Laminieren gerader Stahlplattenblätter mit eingestanzter Schlitzform, einen Schritt des Auftragens eines isolierenden Kunstharzes wenigstens auf eine axiale Endfläche des Ständereisenkerns und eine innere Wandfläche eines Schlitzes des mehrschichtigen Eisenkerns, einen Schritt des Bildens des zylindrischen Ständereisenkerns durch Platzieren beider Umfangsenden des mehrschichtigen Eisenkerns der mit dem isolierenden Kunstharz beschichtet ist, in Kontakt miteinander und einen Schritt des Wickelns einer Ständerwicklung um den Ständereisenkern.
Auch wird gemäß dieser Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Ständers für eine Drehmaschine bereitgestellt, umfassend einen Schritt des Bildens eines mehrschichtigen Eisenkerns durch Laminieren gerader Stahlplattenblätter mit eingestanzter Schlitzform, einen Schritt des Auftragens eines isolierenden Kunstharzes wenigstens auf eine axiale Endfläche des Ständereisenkerns und eine innere Wandfläche eines Schlitzes in dem mehrschichtigen Eisenkern, einen Schritt des Wickelns einer Ständerwicklung um den mehrschichtigen Eisenkern, der mit dem isolierenden Kunstharz beschichtet ist und einen Schritt des Bildens des zylindrischen Ständereisenkerns durch Platzieren beider Umfangsenden des mehrschichtigen Eisenkerns mit der aufgewickelten Ständerwicklung in Kontakt miteinander.
Das isolierende Kunstharz wird durch elektrostatische Pulverbeschichtung aufgebracht.
Das isolierende Kunstharz wird von einer Öffnungsfläche des Schlitzes auf der Seite des Innenumfangs des Ständereisenkerns aufgebracht.
Das isolierende Kunstharz wird aus einer Axialrichtung auf den Ständereisenkern aufgebracht.
Die Ständerwicklung wird vorangehend in einem angeordneten Zustand für die Schlitze geformt und dann in die Schlitze eingeführt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Ständer für eine Drehmaschine gemäß einer Ausführungsform 1 dieser Erfindung zeigt.
2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teil eines mehrschichtigen Eisenkerns im Ständer für die Drehmaschine gemäß der Ausführungsform 1 dieser Erfindung zeigt.
3 ist ein Blockdiagramm, das eine elektrostatische Pulverbeschichtungsvorrichtung zum Aufbringen eines isolierenden Kunstharzes auf den Ständereisenkern des Ständers für die Drehmaschine gemäß der Ausführungsform 1 dieser Erfindung zeigt.
4 ist eine Außenansicht und eine Querschnittsansicht, die einen Teil des mehrschichtigen Eisenkerns des Ständers für die Drehmaschine gemäß der Ausführungsform 1 dieser Erfindung zeigt.
5 ist eine Querschnittsansicht, die einen Teil des mehrschichtigen Eisenkerns des Ständers für die Drehmaschine gemäß der Ausführungsform 1 dieser Erfindung zeigt.
6 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Ständer für eine Drehmaschine gemäß einer Ausführungsform 2 dieser Erfindung zeigt.
7 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Verfahren zum Montieren des Ständers für die Drehmaschine gemäß der Ausführungsform 2 dieser Erfindung zeigt.
8 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Verfahren zum Montieren des Ständers für die Drehmaschine gemäß der Ausführungsform 2 dieser Erfindung zeigt.
9 ist eine Querschnittsansicht, die einen Teil eines mehrschichtigen Eisenkerns des Ständers für die Drehmaschine gemäß der Ausführungsform 2 dieser Erfindung zeigt.
10 ist eine Querschnittsansicht, die einen Teil des mehrschichtigen Eisenkerns des Ständers für die Drehmaschine gemäß der Ausführungsform 2 dieser Erfindung zeigt.
11 ist eine Querschnittsansicht, die die Zähne eines Ständers für eine Drehmaschine gemäß einer Ausführungsform 3 dieser Erfindung zeigt.
12 ist eine Querschnittsansicht, die die Zähne des Ständers für die Drehmaschine gemäß der Ausführungsform 3 dieser Erfindung zeigt.
13 ist eine Querschnittsansicht, die die herkömmliche Drehmaschine zeigt.
14 ist eine perspektivische Ansicht, die den Ständer der herkömmlichen Drehmaschine zeigt.
15 ist eine perspektivische Ansicht, die die Wicklungselementleitung des Ständers der herkömmlichen Drehmaschine zeigt.
16 ist eine perspektivische Ansicht, die die Wicklungselementleitung des Ständers der herkömmlichen Drehmaschine zeigt.
17A und 17B sind Gesamtansichten, die die Wicklungselementleitung des Ständers der herkömmlichen Drehmaschine zeigen.
18A und 18B sind Gesamtansichten, die die Wicklungselementleitung des Ständers der herkömmlichen Drehmaschine zeigen.
19 ist eine perspektivische Ansicht, die den mehrschichtigen Eisenkern des Ständers der herkömmlichen Drehmaschine zeigt.
20A bis 20C sind perspektivische Ansichten, die ein Verfahren des Montierens des Ständereisenkerns des Ständers der herkömmlichen Drehmaschine zeigen.
21 ist eine Querschnittsansicht, die ein Verfahren des Montierens des Ständereisenkerns des Ständers der herkömmlichen Drehmaschine zeigt.
GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen genauer beschrieben.
(Ausführungsform 1)
1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Ständer für eine Drehmaschine gemäß einer Ausführungsform 1 dieser Erfindung zeigt. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen mehrschichtigen Eisenkern zeigt, bevor er in seine zylindrische Form gebracht wird, wie sie in 1 dargestellt ist. Der Ständer 2 weist einen Ständereisenkern 15 mit laminierten SPCC aus 0,35 mm und eine Ständerwicklungsgruppe 16, die an diesem Ständereisenkern 15 befestigt ist, auf. Die Ständerwicklungsgruppe 16 ist aus einer langen Wicklungselementleitung 30 aufgebaut, die wie ein Blitz gebogen ist, wie es im Stand der Technik beschrieben ist. Im Stand der Technik wurde eine elektrische Isolation zwischen der Ständerwicklung 16 und einer inneren Wandfläche eines Schlitzes 15a durch das Isolationspapier 19 gebildet. Bei dieser Erfindung wird jedoch auf das Isolationspapier 19 verzichtet und ein isolierendes Kunstharz 100 auf dem Ständereisenkern 15 aufgebracht, um die Isolation zwischen der Ständerwicklung 15 und der inneren Wandfläche des Schlitzes 15a bereitzustellen.
Das Aufbringen des isolierenden Kunstharzes 100 wird wünschenswerter Weise durch elektrostatische Pulverbeschichtung eines auf Epoxy basierenden isolierenden Kunstharzes durchgeführt. Das auf Epoxy basierende isolierende Kunstharz hat eine größere Neigung, ein Objekt, auf das es aufgebracht wird, zu durchsetzen und gleichmäßig aufgebracht zu werden. 3 ist ein schematisches Diagramm, um einen elektrostatischen Pulverbeschichter zu erläutern, der im allgemeinen gut bekannt ist. Wie es in 3 dargestellt ist, wird ein Pulverbeschichtungsmaterial (hier Epoxy-Kunstharz als das isolierende Kunstharz 100), das einer elektrostatischen Pistole 50 über einen Förderer 51 zugeführt wird bei einer hohen Gleichspannung eines elektrostatischen Spannungsgenerators 52 elektrisch aufgeladen und das elektrisch aufgeladene Kunstharz wird auf dem anwendungsbezogenen Objekt (hier einem mehrschichtigen Eisenkern 150) mit der von dem Förderer 51 zur elektrostatischen Pistole 50 zugeführten Luft aufgebracht. Der mehrschichtige Eisenkern 150 ist geerdet und das pulverförmige Epoxy-Kunstharz, das negativ aufgeladen ist, haftet auf dem Ständereisenkern 15 mit positiver elektrischer Ladung, induziert aufgrund einer elektrostatischen Haftkraft an. Ein gewünschter Teil des mehrschichtigen Eisenkerns 150 ist mit einer Maske versehen und das Epoxy-Kunstharz ist auf einen Abschnitt entsprechend der Ständereisenkern-Endfläche 15f des mehrschichtigen Eisenkerns 15 und wenigstens einen Teil der inneren Wandfläche des Schlitzes 15a (d.h. einem abfallenden Abschnitt in 2) aufgebracht. Nach dem Aufbringen des Epoxy-Kunstharzes wird das auf dem mehrschichtigen Eisenkern 150 aufgebrachte Epoxy-Kunstharz durch Wärme geschmolzen und in einem Ofen gehärtet, um eine kontinuierliche Schicht zu bilden. Hier wird das isolierende Kunstharz 100 axial auf dem mehrschichtigen Eisenkern 150 aufgebracht, um eine relativ dicke Schicht auf beiden Endflächen 15f in Axialrichtung zu bilden.
Wie es in 4 dargestellt ist, ist es wünschenswert, dass auf den Endflächen 15f das isolierende Kunstharz 100 derart aufgebracht ist, dass es auf der Seite des Innendurchmessers der Nulllinie des Kernrückens (der kontinuierlichen Linie, die die Stellen ohne Versatz auf den Endflächen 15f verbindet, wenn der gerade mehrschichtige Eisenkern 150 in seine zylindrische Form gebracht wird) dicker ist als auf der Seite des Außendurchmessers. Der Grund dafür liegt darin, dass wenn er in seine zylindrische Form gebracht wird, der gerade mehrschichtige Eisenkern 150 an der Seite des Außenumfangs der Nulllinie des Kernrückens mehr versetzt wird als auf der Seite des Innendurchmessers und folglich wenn das isolierende Kunstharz 100 zu dick aufgebracht wird, das Auftreten eines Risses wahrscheinlicher ist. Selbst wenn der Riss auf der Seite des Außendurchmessers der Nulllinie des Kernrückens auftritt, kann der Riss nahe der Nulllinie des Kernrückens dadurch gestoppt werden, dass das isolierende Kunstharz 100 auf der Seite des Innendurchmessers dünner aufgetragen ist als auf der Seite des Außendurchmessers. Folglich ist es möglich, eine Rissbildung im Bereich zu verhindern, indem das Brechen des Kunstharzes nicht gewünscht wird, wie beispielsweise der Öffnungskante des Schlitzes 15a.
5 zeigt den Axialquerschnitt des Kernrückens und der Zähne 15c, wie sie in 4 dargestellt sind. Bei dieser Ausführungsform beträgt die Seite des Innendurchmessers der Nulllinie des Kernrückens 35 μm, die Seite des Außendurchmessers 20 μm und der axiale Mittelabschnitt der inneren Wandfläche des Schlitzes 15a 20 μm. Das isolierende Kunstharz 100 am Eckabschnitt der axialen Endfläche des Schlitzes 15a weist die R-Form auf, um zu verhindern, dass aufgrund der Beeinflussung der Ständerwicklung 16 ein Riss verursacht wird.
Es ist wünschenswert, dass das isolierende Kunstharz 100 auf den beiden Umfangs-Endabschnitten 15g des mehrschichtigen Eisenkerns 150 dünner ist als auf einem beliebigen anderen Abschnitt. Der Grund dafür liegt darin, dass das isolierende Kunstharz 100 dazu neigt, an dem Kontaktabschnitt einen Riss zu verursachen und von den benachbarten Zähnen 15c abzublättern, wenn der zylindrische Ständereisenkern 15 später durch in Kontakt bringen der beiden Umfangsendabschnitte 15g des mehrschichtigen Eisenkerns 150 ausgebildet wird. Zusätzlich wird aufgrund eines Spalts des Kontaktabschnitts der magnetische Widerstand des Ständereisenkerns 15 verstärkt und hat einen nachteiligen Effekt auf die Ausgabe. Folglich ist es wünschenswert, dass die Beschichtung in diesem Abschnitt soweit wie möglich durch eine Maske unterdrückt wird.
Auf diese Art und Weise wird die Ständerwicklung 16, die durch Biegen einer Wicklungselementleitung 30 wie ein Blitz gebildet wurde, in jeden Schlitz 15a des mehrschichtigen Eisenkerns 150 eingeführt, der durch Aufbringen des isolierenden Kunstharzes 100 erzielt wurde, wie es in den 15 bis 21 des herkömmlichen Beispiels dargestellt ist. Wird die Ständerwicklung 16 in die Schlitze 15a eingeführt, ist sie hier in einer Reihe in Radialrichtung des Ständereisenkerns 15 innerhalb der Schlitz 15a aneinandergereiht. Dadurch ist die Wicklungseinführung gleichmäßig gestaltet und die Ständerwicklung 16 kann daran gehindert werden, gegen die innere Wandfläche des Schlitzes 15a zu stoßen und das isolierende Kunstharz 100 zu schädigen, wodurch die Isolationsfähigkeit verbessert wird.
Ferner sind die beiden Umfangsendabschnitte 15g des mehrschichtigen Eisenkerns 150 in Kontakt miteinander gebracht, um den zylindrischen Ständereisenkern 15 zu bilden und den Ständer 8, wie in 1 dargestellt, herzustellen.
Wie es oben beschrieben wurde, wird die Isolation zwischen der Ständerwicklung 16 und der inneren Wandfläche des Schlitzes 15a unter Verwendung des isolierenden Kunstharzes 100 anstelle des Isolationspapiers 19, wie es herkömmlich eingesetzt wurde, bewirkt. Folglich können die folgenden Effekte erzielt werden.
Bei dem herkömmlichen Beispiel bedurfte es einiger Zeit, das Isolationspapier 19 als Isolationseinrichtung in den mehrschichtigen Eisenkern 150 einzuführen. Gemäß dieser Erfindung kann das isolierende Kunstharz 100 vollständig auf dem mehrschichtigen Eisenkern 150 aufgebracht werden, wodurch der mehrschichtige Eisenkern 150 zur Isolation einfach behandelt werden kann, die Zeit für den Vorgang verkürzt wird und zusätzlich ist das isolierenden Kunstharz 100 in Bezug auf die Materialkosten günstiger als das Isolationspapier, was zu Produkten bei niedrigeren Kosten führt. Da der mehrschichtige Eisenkern 150 gerade ist, ist der Öffnungsabschnitt 15b auf der Seite des Innenumfangs des Ständereisenkerns 15 für die Schlitze 15a relativ weit offen und das isolierende Kunstharz 100 kann leicht aufgebracht werden.
Ferner erhöht die Beschichtung mit dem isolierenden Kunstharz 100 die Festigkeit des Ständereisenkerns 15, um eine Definition der Zähne 15c zu verhindern, wodurch verhindert wird, dass die Ständerwicklung aufgrund einer niedrigen Ausgabe, die durch die Deformation oder das Reißen des Isolationspapiers 19 verursacht wird, einen Kurzschluss verursacht. Da die Festigkeit des Ständereisenkerns 15 erhöht ist, können auch die elektromagnetischen Geräusche vermindert werden.
Die von der Wicklung erzeugte Wärme kann effektiv über das isolierende Kunstharz 100 auf den Ständereisenkern 15 übertragen werden und der Kühleffekt kann verbessert werden. Wird das Isolationspapier 19 eingesetzt, wird die thermische Leitfähigkeit aufgrund der niedrigen thermischen Leitfähigkeit des Isolationspapiers selbst und aufgrund dessen dass das Isolationspapier 19 und die innere Wandfläche des Schlitzes 15a nicht aneinander befestigt sind, sondern über Luft in Kontakt stehen, reduziert. Da das isolierende Kunstharz 100 eine höhere thermische Leitfähigkeit als das Isolationspapier 19 aufweist und das isolierende Kunstharz 100 und die innere Wandfläche des Schlitzes 15a ohne Zwischenschalten von Luft aneinander angebracht sind, kann die erzeugte Wärme der Wicklung jedoch effektiv auf den Ständereisenkern 15 übertragen werden, wodurch es möglich wird, die Wärme auf die Hälften abzuführen und den Kühleffekt zu verbessern.
Da das Isolationspapier 19 und die innere Wandfläche des Schlitzes 15a nicht aneinander befestigt sind, versteht sich, dass wenn Wasser von außen einströmt, der Wassergehalt im Ständereisenkern 15 anhaftet, was zu Rost führt, der eine schlechte Isolation zur Folge hat. Da das isolierenden Kunstharz 100 und die innere Wandfläche des Schlitzes 15a vollständig aneinander befestigt sind, besteht ein merklicher Rostverhinderungseffekt, weil kein Wassergehalt eindringt.
Bei der obigen Ausführungsform 1 ist das isolierende Kunstharz 100 auf Epoxy basierendes isolierendes Kunstharz. Es kann jedoch auch auf Silikon basierendes isolierendes Kunstharz eingesetzt werden. Das auf Silikon basierende isolierende Kunstharz hat einen größeren Dämpfungs-Koeffizienten als auf Epoxy basierendes isolierendes Kunstharz, was den Effekt mit sich bringt, dass das isolierende Kunstharz 100 daran gehindert wird, aufgrund der sich drehenden Oszillation des Generators zu reißen. Auch können aufgrund des Oszillations-Dämpfungseffekts elektromagnetische Geräusche reduziert werden.
(Ausführungsform 2)
6 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Ständer für eine Drehmaschine gemäß einer Ausführungsform 2 dieser Erfindung zeigt. Die 7 und 8 sind Verfahrensansichten des Einführens einer Wicklungsgruppe in einen Ständereisenkern. Bei dieser Ausführungsform ungleich der obigen Ausführungsform 1 sind drei Paare an Ständerwicklungsgruppen 16 vorgesehen, die aus einer langen Kupferleitung 30 mit rechteckigem Querschnitt, 1,6 mm lang × 1,4 mm breit × R 0,2 mm am Eckteil, aufgebaut sind.
9 ist eine Außenansicht und ein Teilquerschnitt eines Ständereisenkerns einer Drehmaschine in Umfangsrichtung eines Schlitzes gemäß der Ausführungsform 2 dieser Erfindung. Wie es in 9 dargestellt ist, ist das isolierende Kunstharz 100 derart auf der inneren Wandfläche des Schlitzes 15a auf der Seite des Außenumfangs des Ständereisenkerns aufgebracht, dass es dünner ist als in einem beliebigen anderen Abschnitt. Der Grund dafür liegt darin, dass weil beim Bringen des geraden mehrschichtigen Eisenkerns 150 in seine zylindrische Form die innere Wandfläche des Schlitzes 15a auf der Seite des Außenumfangs des Ständereisenkerns mehr versetzt wird als eine andere innere Wandfläche und wenn das isolierende Kunstharz 100 zu dick aufgebracht wird, Risse sehr wahrscheinlich auftreten.
Eine Kerbe 15h ist auf der inneren Wandfläche des Schlitzes 15a auf der Seite des Außenumfangs des Ständereisenkerns vorgesehen. Aufgrund dieser Kerbe 15h ist der Versatz des Eisenkerns beim Bilden der zylindrischen Form des geraden mehrschichtigen Eisenkerns 150 in einem Kerbenabschnitt 15g konzentriert, so dass der Versatz anderer Abschnitte der Kernrückseite unterdrückt werden kann, wodurch das Abblättern des isolierenden Kunstharzes 100 verhindert wird. Auch kann der mehrschichtige Eisenkern 150 leicht gebogen werden und eine genaue Rundheit kann erzielt werden. Ferner besteht der Beitrag zur Dämpfung der elektromagnetischen Geräusche. Es sei angemerkt, dass wenn das isolierende Kunstharz 100 aufgebracht wird, das Kunstharz auf der Kerbe 15h wünschenswerter Weise dünner aufgebracht wird als auf einem anderen Abschnitt der inneren Wandfläche des Schlitzes 15a. Dies liegt daran, dass wenn der mehrschichtige Eisenkern 150 gebogen wird, ein Versatz nahe der Kerbe 15h konzentriert ist, so dass wenn das isolierende Kunstharz 100 zu dick aufgetragen ist, die Rissbildungsneigung höher ist. Es sei angemerkt, dass selbst wenn winzige Risse auftreten, ein Kurzschlussfehler aufgrund des Eingriffs der Ständerwicklungsgruppe 16 nur schwer auftritt und zwar aufgrund eines Abstands mit der Kerbe 15h.
10 ist ein Axialschnitt des Kernrückenabschnitts und des Zahnabschnitts des mehrschichtigen Eisenkerns, wie er in 9 dargestellt ist. Wie aus 10 ersichtlich, beträgt die Dicke einer Schicht-Platte 15d im Mittelabschnitt in einer Schlitztiefenrichtung 0,35 mm, während die Dicke einer Schicht- Platte 15e an der Endseite 0,5 mm beträgt und das isolierende Kunstharz 100 nahe der Öffnungskante des Schlitzes 15a ist dicker und in der R-Form ausgebildet. Wird die Ständerwicklung 16 in den mehrschichtigen Eisenkern 150 eingeführt und dieser in seine zylindrische Form gebracht, kommt die Ständerwicklung 16 nahe der Öffnungskante des Schlitzes 15a auf der Endfläche des Ständereisenkerns 15f in Kontakt. Folglich versteht sich, dass übermäßige Spannungen erzeugt werden, um die Isolationsschicht zu beschädigen. Das isolierende Kunstharz 100 in diesem Abschnitt ist dicker und weist die R-Form auf und der Eckabschnitt der mehrschichtigen Platte 15e auf der Endseite ist verjüngt. Dadurch wird die Ständerwicklung 16 nahe der Öffnungskante des Schlitzes 15a weniger beschädigt und das isolierende Kunstharz 100 blättert weniger ab, um zu verhindern, dass die Isolationsschicht beschädigt wird und um die Isolationsfähigkeit zu verbessern.
Wie es in 9 dargestellt ist, ist das isolierende Kunstharz 100 dicker ausgebildet, um die Isolation nahe der Öffnungskante des Schlitzes 15a auf der Seite des Innenumfangs zu sicher, wenn die Ständerwicklung 16 in den mehrschichtigen Eisenkern 150 eingeführt wird oder dieser in seine zylindrische Form gebracht wird. Auf diese Art und Weise können die Beschädigung der Isolationsschicht aufgrund des Eingriffs der Ständerwicklung 16 in die Öffnungskante des Schlitzes 15a zum Zeitpunkt des Einführens oder das Abblättern des isolierenden Kunstharzes 100 verhindert werden. Obwohl das obere Ende der Zähne 15c vermindert ist und in Umfangsrichtung deformiert wird, wenn die zylindrische Form gebildet wird, kann die Isolation trotzdem gesichert werden. Um die Schichtdicke an der Öffnungskante auf der Seite des Innenumfangs zu erhöhen, wird das isolierende Kunstharz 100 bei dieser Ausführungsform ungleich der Ausführungsform 1 von der Öffnung des Schlitzes 15a auf der Seite des Innenumfangs aufgebracht.
Bei dieser Ausführungsform ist die Querschnittsform der Wicklungselementleitung 30 nicht wie bei der Ausführungsform 1 kreisförmig, sondern kann rechteckig sein. Wenn die Wicklungselementleitung 30 einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, sind die Ständerwicklung 16 und die innere Wandfläche des Schlitzes 15a in Punktkontakt miteinander angeordnet und zwar aufgrund des kreisförmigen Querschnitts, wodurch eine übermäßige Beanspruchung am Kontaktabschnitt erzeugt wird. Weist die Wicklungselementleitung 30 bei dieser Ausführungsform einen rechteckigen Querschnitt auf, so sind die Ständerwicklung 16 und die innere Wandfläche des Schlitzes 15a in Linienkontakt miteinander angeordnet, wodurch übermäßige Beanspruchungen im Kontaktabschnitt unterdrückt werden, so dass das Abblättern der Isolationskunstschicht 100 und die Beschädigung der Isolationsschicht der Wicklung verhindert werden können.
(Ausführungsform 3)
11 ist ein Umfangsquerschnitt, der die Zähne des Ständereisenkerns des Ständers für die Drehmaschine gemäß einer Ausführungsform 3 dieser Erfindung zeigt. Wie es in 11 dargestellt ist, ist eine Endfläche 15f des Ständereisenkerns 15 ungleichmäßig ausgebildet. Daher stehen die Endfläche 15f des Ständereisenkerns 15 und das isolierende Kunstharz 100 in engerem Kontakt miteinander und das Abblättern des isolierenden Kunstharzes 100 kann verhindert werden, wenn die Ständerwicklung 16 in den Schlitz 15a eingeführt wird. Auch kann die Bildung einer ungleichmäßigen Form bei einer Oberflächenbehandlung, wie beispielsweise einem Strahlvorgang, gebildet werden.
Die gleichen Effekte können durch Ausbilden von Ungleichmäßigkeiten auf der inneren Wandfläche eines Schlitzes 24 erzielt werden, wie es in 11 ersichtlich ist. Die Bildung von Ungleichmäßigkeiten kann z.B. durch abwechselndes Verbinden einer Schicht-Platte 360d mit einer Schicht-Platte 361d mit kleinerer Dimension erzielt werden, wenn der Ständereisenkern 15 durch Verbinden von Stahlplattenblättern mit eingestanzten Schlitzen hergestellt wird. Auch können die Ungleichmäßigkeiten durch in Umfangsrichtung abwechselnd versetztes Verbinden von Schichtplatten mit der gleichen Breite ausgebildet werden. Auch können die Unregelmäßigkeiten dadurch gebildet werden, dass der Eckabschnitt der Schichtplatte 15d ähnlich einer R-Form ausgebildet ist, wie es in 12 dargestellt ist.
Bei den obigen Ausführungsformen wird das isolierende Kunstharz auf den mehrschichtigen Eisenkern 150 aufgebracht und die Ständerwicklung 16 wird um diesen mehrschichtigen Eisenkern 150 gewickelt, wonach beide Enden 15g des mehrschichtigen Eisenkerns 150 in Kontakt miteinander gebracht werden, um den zylindrischen Ständereisenkern 15 zu bilden. Die gleichen Effekte können jedoch auch durch Wickeln der Ständerwicklung 16 um den Ständereisenkern 15 nach dem Ausbilden des zylindrischen Ständereisenkerns 15 erzielt werden.
Die Ständerwicklung soll eine lange Wicklungselementleitung 30 ähnlich einem Blitz sein. Die Erfindung ist jedoch nicht auf einer derartige Ständerwicklung beschränkt. Zum Beispiel können mehrere Leitersegmente (z.B. im Wesentlichen U-förmige, im Wesentlichen I-förmige, im Wesentlichen J-förmige Leitersegmente) aufgegriffen werden, um die gleichen Effekte zu erzielen. Eine nicht aneinandergereihte Wellenwicklung, wie sie in der JP-A-9-10352 offenbart ist, kann eingesetzt werden. In diesem Fall kann ein Verfahren des Bildens der Ständerwicklung in aneinandergereihtem Zustand innerhalb der Schlitze und ihr Einführen in die Schlitze aufgegriffen werden, wie es im gleichen Patent offenbart ist, wodurch eine einfache Herstellung ermöglicht ist.
Gemäß dieser Erfindung weist der Ständereisenkern einen mehrschichtigen Eisenkern mit mehreren sich axial erstreckenden Schlitzen, die in einer vorbestimmten Teilung um den Umfang ausgebildet sind, auf und ein isolierendes Kunstharz ist auf wenigstens eine axiale Endfläche des Ständereisenkerns und eine innere Wandfläche eines Schlitzes des mehrschichtigen Eisenkerns aufgebracht, um eine Isolation zwischen dem Ständereisenkern und der Ständerwicklung bereitzustellen, wobei der mehrschichtige Eisenkern durch in Kontakt bringen beider Umfangsendabschnitte des mehrschichtigen Eisenkerns in Kontakt miteinander, so dass der mehrschichtige Eisenkern derart gebogen wird, dass eine Öffnungsfläche der Schlitze auf der Seite des Innenumfangs nach innen gerichtet sein kann, in einer zylindrischen Form ausgebildet wird. Daher besteht der Effekt, dass der Ständer für die Drehmaschine eine gute Isolation und Kühlleistung aufweist und auf einfache Art und Weise bei hoher Qualität und geringen Kosten hergestellt werden kann.
Gemäß dieser Erfindung ist das isolierende Kunstharz auf der axialen Endfläche des Ständereisenkerns dicker aufgebracht als auf der inneren Wandfläche des Schlitzes auf dem axialen Mittelabschnitt. Daher besteht der Effekt, dass die Isolationsschicht der Wicklung nicht beschädigt wird und die Isolationseigenschaften verbessert werden können.
Gemäß dieser Erfindung ist das isolierende Kunstharz nahe einer Öffnungsfläche des Ständereisenkerns auf der Seite des Innenumfangs dicker aufgebracht als auf einem beliebigen anderen Abschnitt der inneren Wandfläche des Schlitzes. Daher besteht der Effekt, dass die Isolationsschicht der Wicklung nicht beschädigt wird und das isolierende Kunstharz nicht abblättert.
Gemäß dieser Erfindung ist das isolierende Kunstharz aufgebracht, so dass es eine R-Form oder eine abgeschrägte Form auf der axialen Endfläche des Ständereisenkerns annimmt. Daher besteht der Effekt, dass die Isolationsschicht der Wicklung nicht beschädigt wird und die Isolationseigenschaften verbessert werden können.
Gemäß dieser Erfindung ist das isolierende Kunstharz in einer R-Form oder einer abgeschrägten Form auf der axialen Endfläche des Ständereisenkerns aufgebracht. Daher besteht der Effekt, dass das isolierende Kunstharz leicht aufgebracht werden kann, um die R-Form nahe der Öffnungskante des Schlitzes anzunehmen.
Gemäß dieser Erfindung ist das isolierende Kunstharz auf der axialen Endfläche des Ständereisenkerns auf der Seite des Innendurchmessers einer Nulllinie des Kernrückens dicker aufgebracht als auf der Seite des Außendurchmessers. Daher besteht der Effekt, dass das isolierende Kunstharz an der Öffnungskante des Schlitzes nicht bricht.
Gemäß dieser Erfindung ist das isolierende Kunstharz auf der inneren Wandfläche des Schlitzes auf der Seite des Außenumfangs des Ständereisenkerns dünner aufgebracht als auf einem beliebigen anderen Abschnitt der inneren Wandfläche. Daher besteht der Effekt, dass das isolierende Kunstharz auf der inneren Wandfläche des Schlitzes nicht bricht.
Gemäß dieser Erfindung ist eine Kerbe auf der inneren Wandfläche des Schlitzes auf der Seite des Innenumfangs des Ständereisenkerns vorgesehen und das isolierende Kunstharz ist in der Kerbe dünner aufgebracht als an einem beliebigen inneren Abschnitt der inneren Wandfläche. Daher besteht der Effekt, dass das isolierende Kunstharz auf der inneren Wandfläche des Schlitzes nicht bricht.
Gemäß dieser Erfindung ist die axiale Endfläche des Ständereisenkerns in ungleichmäßiger Gestalt ausgebildet. Daher besteht der Effekt, dass das isolierende Kunstharz enger mit der Endfläche des Ständereisenkerns in Kontakt gebracht werden kann und daran gehindert wird, abzublättern.
Gemäß dieser Erfindung ist die innere Wandfläche des Schlitzes in ungleichmäßiger Gestalt ausgebildet. Daher besteht der Effekt, dass das isolierende Kunstharz enger mit der inneren Wandfläche des Schlitzes in Kontakt gebracht werden kann und daran gehindert wird abzublättern.
Gemäß dieser Erfindung ist das isolierende Kunstharz auf beiden Enden des mehrschichtigen Eisenkerns in Umfangsrichtung dünner aufgebracht als an einem beliebigen anderen Abschnitt des mehrschichtigen Eisenkerns. Daher besteht der Effekt, dass das isolierende Kunstharz daran gehindert wird, zum Zeitpunkt der zylindrischen Ausbildung daran gehindert wird, am Kontaktabschnitt zu brechen. Ferner besteht der Effekt, dass der magnetische Widerstand durch Unterdrücken des Auftretens eines Spaltes am Kontaktabschnitt nicht verschlechtert wird.
Gemäß dieser Erfindung ist das isolierende Kunstharz auf Epoxy basierendes isolierendes Kunstharz. Daher besteht der Effekt, dass das isolierende Kunstharz eine größere Neigung aufweist, das angewendete Objekt zu durchsetzen und gleichmäßig aufgebracht zu werden.
Gemäß dieser Erfindung ist das isolierende Kunstharz auf Silikon basierendes isolierendes Kunstharz. Daher besteht der Effekt, dass elektromagnetische Geräusche aufgrund eines Oszillations-Dämpfungseffekts reduziert werden können.
Gemäß dieser Erfindung wird die Ständerwicklung in den Schlitz eingeführt, so dass sie in einer Reihe in Durchmesserrichtung des Ständereisenkerns aneinandergereiht ist. Daher besteht der Effekt, dass das Wicklungseinführen gleichmäßig gestaltet ist, das isolierende Kunstharz nicht beschädigt wird und die Isolationseigenschaften verbessert sind.
Gemäß dieser Erfindung weist die Ständerwicklung eine im Wesentlichen rechteckige Querschnittsform auf. Daher besteht der Effekt, dass das isolierende Kunstharz zum Zeitpunkt des Bildens nicht beschädigt wird und die Ständerwicklung kann leicht gebogen und auf einfache Art und Weise hergestellt werden.
Gemäß dieser Erfindung weist die Ständerwicklung mehrere außerhalb der Schlitze auf der Endflächenseite des Ständereisenkerns zurückgeführte Windungen auf, die gewickelt sind, um jede vorbestimmte Anzahl an Schlitzen abwechselnd eine innere Lage und eine äußere Lage in einer Schlitztiefenrichtung innerhalb des Schlitzes zu belegen und ein Wendeabschnitt der Wicklungselementleitung, die außerhalb des Schlitzes auf der Endflächenseite des Ständereisenkerns zurückgeführt ist, ist in Umfangsrichtung ausgerichtet, um eine Wicklungsendengruppe zu bilden. Daher besteht der Effekt, dass der Ständer für die Drehmaschine mit hoher Qualität und bei geringen Kosten erzielt werden kann.
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines Ständers für eine Drehmaschine bereitgestellt, umfassend die Schritte: Bilden eines mehrschichtigen Eisenkerns durch Verbinden gerader Stahlplattenblätter mit eingestanzter Schlitzform, Aufbringen eines isolierenden Kunstharzes auf wenigstens eine axiale Endfläche eines Ständereisenkerns und auf eine innere Wandfläche eines Schlitzes im mehrschichtigen Eisenkern, Bilden des zylindrischen Ständereisenkerns durch Platzieren beider Umfangsenden des mehrschichtigen Eisenkerns, der mit dem isolierenden Kunstharz beschichtet wurde, in Kontakt miteinander und Wickeln einer Ständerwicklung um den Ständereisenkern. Dadurch besteht der Effekt, dass ein Verfahren zum Herstellen des Ständers für die Drehmaschine bereitgestellt wird, so dass der Ständer eine gute Isolation und Kühlleistung aufweist und auf einfache Art und Weise bei hoher Qualität und geringen Kosten hergestellt werden kann.
Auch wird gemäß der Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Ständers für eine Drehmaschine bereitgestellt, umfassend die Schritte Bilden eines mehrschichtigen Eisenkerns durch Verbinden gerader Stahlplattenblätter mit eingestanzter Schlitzform, Aufbringen eines isolierenden Kunstharzes auf wenigstens eine axiale Endfläche eines Ständereisenkerns und auf eine innere Wandfläche eines Schlitzes im mehrschichtigen Eisenkern, Wickeln einer Ständerwicklung um den mehrschichtigen Eisenkern, der mit dem isolierenden Kunstharz beschichtet wurde und Bilden des zylindrischen Ständereisenkerns durch Platzieren beider Umfangsenden des mehrschichtigen Eisenkerns mit der aufgewickelten Ständerwicklung in Kontakt miteinander. Dadurch wird der Effekt erzielt, dass das Verfahren zum Herstellen des Ständers für die Drehmaschine bereitgestellt wird, so dass der Ständer eine gute Isolation und Kühlleistung aufweist und auf einfache Art und Weise bei hoher Qualität und geringen Kosten hergestellt werden kann.
Gemäß der Erfindung wird das isolierende Kunstharz mittels elektrostatischer Pulverbeschichtung aufgebracht. Dabei besteht der Effekt, dass das isolierende Kunstharz eine größere Neigung aufweist, das angewandte Objekt zu durchdringen und gleichmäßig aufgebracht zu werden.
Gemäß der Erfindung wird das isolierende Kunstharz von einer Öffnungsfläche des Schlitzes auf der Seite des Innenumfangs des Ständereisenkerns aufgebracht. Dadurch besteht der Effekt, dass die Schichtdicht auf der Öffnungskante der Seite des Innenumfangs größer ausgebildet werden kann.
Gemäß der Erfindung wird das isolierende Kunstharz auf dem Ständereisenkern in Axialrichtung aufgebracht. Dadurch besteht der Effekt, dass das isolierende Kunstharz leicht aufgebracht werden kann und der Ständer auf einfache Art und Weise herstellbar ist.
Gemäß der Erfindung wird die Ständerwicklung vorher in einem angeordneten Zustand innerhalb der Schlitze ausgebildet und dann in die Schlitze eingeführt. Dadurch besteht der Effekt, dass der Ständer auf einfache Art und Weise hergestellt werden kann.

Claims

Ständer für eine Drehmaschine, umfassend: einen Ständer (8) mit einem Ständereisenkern (15), der um den Außenumfang entgegengesetzt dem Rotor angeordnet ist, und einer Ständerwicklung, die um den Ständereisenkern angebracht ist, wobei der Ständereisenkern (15) einen mehrschichtigen Eisenkern mit mehreren sich axial erstreckenden Schlitzen (15a), die in einer vorbestimmten Teilung um den Umfang ausgebildet sind, aufweist, und der mehrschichtige Eisenkern in einer zylindrischen Form ausgebildet ist, in dem beide umfangsmäßigen Endabschnitte (15g) des mehrschichtigen Eisenkerns derart miteinander in Kontakt gebracht werden, dass der mehrschichtige Eisenkern derart gebogen wird, dass eine Öffnungsstirnseite der Schlitze auf der Seite des Innenumfangs nach innen gerichtet sein kann, dadurch gekennzeichnet, dass ein isolierendes Kunstharz (100) auf wenigstens eine axiale Endfläche (15f) des Ständereisenkerns und eine innere Wandfläche eines Schlitzes (15a) in dem mehrschichtigen Eisenkern aufgetragen ist, um eine Isolation zwischen dem Ständer und der Ständerwicklung bereitzustellen, und dass das isolierende Kunstharz (100) auf der axialen Endfläche des Ständereisenkerns (15) auf der Seite des Innendurchmessers der Nulllinie der Kernrückseite dicker aufgetragen ist als auf der Seite des Außendurchmessers.
Ständer für eine Drehmaschine nach Anspruch 1, bei der das isolierende Kunstharz (100) auf der axialen Endfläche (15f) des Ständereisenkerns dicker aufgetragen ist als auf der inneren Wandfläche des Schlitzes (15a) auf dem axialen Mittelabschnitt.
Ständer für eine Drehmaschine nach Anspruch 1 oder 2, bei der das isolierende Kunstharz (100) nahe einer Öffnungsfläche des Ständereisenkerns (15) auf der Seite des Innenumfangs dicker aufgetragen ist als auf einem beliebigen anderen Abschnitt der inneren Wandfläche des Schlitzes (15a).
Ständer für eine Drehmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das isolierende Kunstharz (100) derart aufgetragen ist, dass es auf der axialen Endfläche (15f) Form des Ständereisenkerns eine R-Form oder eine abgeschrägte annimmt.
Ständer für eine Drehmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das isolierende Kunstharz (100) auf der inneren Wandfläche des Schlitzes (15a) derart aufgetragen ist, dass es auf der Seite des Außenumfangs des Ständereisenkerns (15) dünner ist als auf einem beliebigen anderen Abschnitt der inneren Wandfläche.
Ständer für eine Drehmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem eine Kerbe (15h) auf der inneren Wandfläche des Schlitzes auf der Seite des Außenumfangs des Ständereisenkerns (15) vorgesehen ist und das isolierende Kunstharz (100) derart aufgetragen ist, dass es in der Kerbe dünner ist als einem beliebigen anderen Abschnitt der inneren Wandfläche.
Ständer für eine Drehmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die axiale Endfläche (15f) des Ständereisenkerns in einer ungleichmäßigen Gestalt ausgebildet ist.
Ständer für eine Drehmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das isolierende Kunstharz (100) derart aufgetragen ist, dass es auf den beiden Enden des mehrschichtigen Eisenkerns (15) in Umfangsrichtung dünner ist als in einem beliebigen anderen Abschnitt des mehrschichtigen Eisenkerns.
Ständer für eine Drehmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das isolierende Kunstharz (100) auf Epoxy basierendes isolierendes Kunstharz ist.
Ständer für eine Drehmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das isolierende Kunstharz (100) auf Silikon basierendes isolierendes Kunstharz ist.
Ständer für eine Drehmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Ständerwicklung in die Schlitze eingeführt wird, so dass sie in einer Durchmesserrichtung des Ständereisenkerns in Reihe ausgerichtet ist.
Ständer für eine Drehmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Ständerwicklung eine im Wesentlichen rechteckige Form im Querschnitt aufweist.
Ständer für eine Drehmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Ständerwicklung eine Vielzahl an Windungen aufweist, die außerhalb des Schlitzes auf der Seite der Endfläche des Ständereisenkerns zurückgewickelt sind und gewickelt ist, um jede vorbestimmte Anzahl an Schlitzen abwechselnd eine innere Lage und eine äußere Lage in einer Schlitztiefenrichtung innerhalb des Schlitzes zu belegen, und ein Wendeabschnitt der Wicklungselementleitung, die außerhalb des Schlitzes auf der Seite der Endfläche des Ständereisenkerns zurückgewickelt ist, in der Umfangsrichtung ausgerichtet ist, um eine Wicklungsendgruppe zu bilden.
Verfahren zum Herstellen eines Ständers für eine Drehmaschine, umfassend die Schritte: Bilden eines mehrschichtigen Eisenkerns durch Laminieren gerader Stahlplattenblätter mit eingestanzter Schlitzform; Auftragen eines isolierenden Kunstharzes wenigstens auf eine axiale Endfläche des Ständereisenkerns und eine innere Wandfläche eines Schlitzes in dem mehrschichtigen Eisenkern; wobei das isolierende Kunstharz (100) auf der axialen Endfläche des Ständereisenkerns (15) derart aufgetragen ist, dass auf der Seite des Innendurchmessers einer Nulllinie der Kernrückseite dicker ist als auf der Seite des Außendurchmessers; Bilden des zylindrischen Ständereisenkerns durch Platzieren der beiden Umfangsenden des mehrschichtigen Eisenkerns, der mit dem isolierenden Kunstharz beschichtet ist, in Kontakt miteinander; und Wickeln einer Ständerwicklung um den Ständereisenkern.
Verfahren zum Herstellen eines Ständers für eine Drehmaschine, umfassend die Schritte: Bilden eines mehrschichtigen Eisenkerns durch Verbinden eines geraden Stahlplattenblatts mit eingestanzter Schlitzform; Auftragen eines isolierenden Kunstharzes wenigstens auf eine axiale Endfläche des Ständereisenkerns und eine innere Wandfläche eines Schlitzes in dem mehrschichtigen Eisenkern; wobei das isolierende Kunstharz (100) derart auf die axiale Endfläche des Ständereisenkerns (15) aufgetragen wird, dass es auf der Seite des Innendurchmessers einer Nulllinie der Kernrückseite dicker ist als auf der Seite des Außendurchmessers; Wickeln einer Ständerwicklung um den mehrschichtigen Eisenkern, der mit dem isolierenden Kunstharz beschichtet ist; und Bilden des zylindrischen Ständereisenkerns durch Platzieren beider Umfangsenden des mehrschichtigen Eisenkerns mit der darauf gewickelten Ständerwicklung in Kontakt miteinander.
Verfahren zum Herstellen des Ständers für eine Drehmaschine nach Anspruch 14 oder 15, bei dem das isolierende Kunstharz durch elektrostatische Pulverbeschichtung aufgebracht wird.
Verfahren zum Herstellen des Ständers für eine Drehmaschine nach Anspruch 14 bis 16, bei dem das isolierende Kunstharz von einer Öffnungsfläche des Schlitzes auf der Seite des Innenumfangs des Ständereisenkerns aufgebracht wird.