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CN100530900C - 电动机及其制造方法 - Google Patents

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CN100530900C CNB2004100882535A CN200410088253A CN100530900C CN 100530900 C CN100530900 C CN 100530900C CN B2004100882535 A CNB2004100882535 A CN B2004100882535A CN 200410088253 A CN200410088253 A CN 200410088253A CN 100530900 C CN100530900 C CN 100530900C
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Abstract

带有一个定子(1)的电动机，该定子(1)具有多个径向设置的极靴(2)，在其间设置有沟槽(3)，电动机具有在定子(1)的内部转动的、具有转子轴(20)的转子(5)，转子轴(20)在转子(5)的两侧被支承，电动机还具有盖住极靴(2)的端面的星形隔离件(6，16)、一个嵌入在沟槽(3)中的夹持端面的星形隔离件(6，16)的定子绕组(21)、和一个外面的定子套(18)，定子绕组(21)通过星形隔离件(6，16)固定转子(5)，并且在各前侧端，将转子轴承(24，26)和转子(5)封闭在其定子(1)中的位置上。星形隔离件这样形成，其一侧容纳转子轴的轴承，并且此外还能够固定用于容纳电子整流电路的托架。这样一种电动机具有持续运转性好，转数高，尺寸小的特点。

Description

电动机及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种带有一个定子的电动机，该定子具有多个径向设置的极靴，在极靴间设置有沟槽，电动机具有在定子的内部转动的、具有转子轴的转子，转子轴在转子的两侧被支承，电动机还具有盖住极靴的端面的星形隔离件、一个嵌入在沟槽中的、夹持前面的星形隔离件的定子绕组、和一个外面的定子套，本发明还涉及这种电动机的制造方法。
背景技术
为了较小设备的持续运转，例如热空气设备和鼓风机，尤其在生产期间装入并且必须持续运转，需要尽可能小的有效率的电动机。在公知的设备中，安装所谓的交直流两用电动机。由于电刷和集流环的自然损耗，电动机部件在持续运转方面受限制。插入一种电整流，然而由于结构限制，考虑到在相同的尺寸或者更小的尺寸的情况下高功率，必须选择另外的电动机的种类。一种可能性是采用异步电动机，但是其制造相对地昂贵，并且其结构种类具有一个小工具的结构在瞬间测量时所不允许的体积。因此电动机在这样的使用场合期望的是，在足够的功率的情况下直径为小于100mm。在2003年8月的瑞士机械市场(SMM)杂志31/32的第149-154页中引证了所有的单纯电激励的电动机类型如另外的异步机，不考虑直径小于100mm的较小的驱动。
开始时所述的电动机的基本原理早已公知，并且在DE-C-833978和DE-C-967387中进行了描述。而且已知的还有，电动机的转子和定子在由相互平放的金属板形成的转子或者定子的两个前侧端，在该前侧端具有一个星形隔离件(参看直流电动机转子的DE3842800-C2)。在EP-0445367-A1中描述了一种电动机，其具有一个定子，该定子带有多个径向设置的磁极块。在磁极块之间具有将绕组设置在其中的沟槽。一个定子内部包围的转子具有一个盖住磁极块的隔离装置，和一个隔离盖。该隔离盖盖住定子内部包围的转子的一部分。定子绕组在转子嵌入到支撑定子的金属板包的缠绕机架中之后而被缠绕，使得，在获得绕组之后然而没有在后来安上的外壳中的轴承结构时，转子一起缠绕并且不再可以分开。
发明内容
本发明的任务是，提供一种带有电子整流的电动机，该电子整流适合于在高转速情况下的持续运转，特别是热空气设备的持续运转，并且此外该电子整流存在于明显小于100mm的直径范围。本发明另外的任务是提供一种带有上述类型的电动机的热空气焊接机。
为此，本发明提供一种电动机，它具有一个定子，该定子具有多个径向设置的极靴，在所述极靴之间设置沟槽，电动机具有在定子内部转动的、具有一个转子轴的转子，该转子轴在转子两侧被支承，电动机还具有用于盖住该极靴的端面的星形隔离件、一个嵌入在该沟槽中的、夹持端面的所述星形隔离件的定子绕组、和一个外面的定子套，其特征是，该定子绕组通过该星形隔离件固定该转子，并且在极靴的前侧端，将转子轴承和该转子封闭在其定子中的位置上。
本发明还提供一种带有一个纵向外壳的热空气焊接机，包括一个圆柱形的把手，电机和电机调节装置在其中形成一体，一个连接于把手上的区域带有一个由电机驱动的送风机，和在带有送风机的所述区域上连接的一个圆柱形的加热区域，其中，所述电机是上述的电动机。
此外，本发明提供一种电动机的制造方法，该电动机具有一个定子，该定子具有多个径向设置的极靴，在所述极靴之间设置沟槽，电动机具有一个在定子内部转动的、具有转子轴的转子，该转子轴在转子两侧被支承，该电动机还具有盖住该极靴的端面的星形隔离件、一个嵌入在该沟槽中的、夹持端面的所述星形隔离件的定子绕组、和一个外面的定子套，其中，该转子轴的转子轴承嵌入在所述星形隔离件中，转子连同其转子轴嵌入到该定子中，该星形隔离件连同所述转子轴承安装在该定子的前侧，因此该转子被保持在该定子中，然后该定子连同前侧的该星形隔离件被缠绕，最后该定子套套在设置有该定子绕组的定子上并且固定住。
本发明的电动机具有一个定子绕组，其通过星形隔离件固定在转子上，并且在各正面端部，转子轴承和转子包围在定子中的位置上。因此在定子缠绕之后，转子不能再与定子分开。此结构的优点是，制造费用低，通过插入缠绕系统，正如它们用于缠绕内部运转的转子一样。同时，具有明显小于100mm的直径的电动机能够实现大于18000转/分钟的转速，具有达到200瓦的足够的功率。很明显，采用较大的规格尺寸可以达到较大的功率。但是这些尺寸被较小的设备限制住。
根据电动机的一个优选的实施例，在星形隔离件的中部设置轴承座以容纳转子轴承。一端的轴承座有利地形成为筒形，以容纳一个转子轴承，优选地，该轴承在一端形成为套管以容纳用于穿过转子轴的转子轴承，在另一端的轴承座形成为盆形，以容纳转子轴承和轴向补偿元件。因此，一个用于任意种类的轴承座，在前面的情况下，通过简单的结构部分，用于一个固定的轴承和一个浮动轴承。星形隔离件在相应的成形中能够作成合成材料的压铸件。
根据该电动机的另一个实施例，星形隔离件在盆形的轴承座上背向定子一侧具有一个托架，以容纳电连接元件和电路元件和/或绕组接线。因此能够在最小的空间，刚好安置在较小的设备中，用于控制电动机必要的用于电子整流以及其他的调节/控制的电子电路。
因此，定子能够以其圆柱形的形式而被保持，有利的是在星形隔离件朝向极靴的侧面，与轴承座邻接地设置机构而使定子的金属板包(Blechpakets)对中。这里适当地涉及一个从星形隔离件平面伸出，使得一个中间开口容纳转子轴承的嵌合在定子金属板包的内侧的环绕边缘，并且定子金属板包相对于星形隔离件和转子轴所在的中央轴线对中。
定子套以公知的方式围绕定子形成为轭。按照另一个构造，定子套在两个前面的由螺纹连接件相互连接的法兰环而被固定，从而两个法兰环之间的螺纹连接件的螺栓在定子套的外周面上设置的沟槽中延伸。通过此附加的措施，螺栓在定子套的外周面突出得不多，并且因此也减小了整个电动机的直径。
电动机优选在转子轴上至少具有一个用于送风机的空气叶轮，并且该电动机与送风机叶轮一起，在热空气焊接机的外壳中成为一体。因此热空气焊接机具有一个包括一个圆柱形的操作部分的长的外壳，在操作部分中电动机和电动机操作装置成为一体，一个在其上连接的带有送风机的圆柱形区域，该送风机由电动机控制，以及在其上连接的一个基本上圆柱形的加热区域。这样构成的热空气焊接机具有一个良好的可手持性，从而通过该特别构造的电动机，空气量提高大约30％。在相同的电动机的外部尺寸的情况下，可以在至少18,000转/分的情况下，能够持续运转。
此外，本发明的任务通过制造开始部分提到的那种电动机的方法而完成。电动机的制造这样完成，即在星形隔离体中，放置用于转子轴的转子轴承，转子和转子轴一起安装到定子的板叠中，该星形隔离体与转子轴承一起安装在定子端面上，并且因此转子保持在定子中。然后，定子连同前侧的星形隔离件被缠绕；以及最后定子套套在设置有定子绕组的定子上并且固定住。
附图说明
下面借助于一个带有一个鼠笼式转子异步电动机的实施例，对本发明进行详细地描述，其中：
图1是定子的透视图；
图2是转子的透视图；
图3是带有盆形中心部分的星形隔离件的透视图(图3A)，横剖图(图3B)和定子组对中的环绕边缘的放大图(图3C)；
图4是相应于图3的带有筒形中心部分的星形隔离件的图(图4A透视图；图4B横剖图；图4C放大图)；
图5是定子罩的透视图；
图6是电动机的主视图(图6A)；沿着线A-A的剖视图(图6B)以及两个轴承座的放大图(图6C及图6D)；
图7是带有电动机的热空气焊接机的包括吹风机的传动部分的纵剖图(图7A)和透视图(图7B)；和
图8是带有一个电动机剖面的一个热空气焊接机的透视图。
具体实施方式
图1表示外绕组的公知结构的定子1，带有极靴2和在其之间设置的沟槽3和容纳转子的中间管。通常定子由一个磁化的薄片芯组组成，这些薄片相互堆叠并且相互夹住。
图2表示转子5，其没有通常安装的轴，转子是所谓公知的鼠笼式转子或者短路式转子。
图3表示一个星形隔离件6，其以公知的方式在外部区域形成相应于极靴2和沟槽3的形式，从而在定子1的正面盖住定子1。相应地，星形隔离件具有极靴形的桥7和沟槽8。星形隔离件6具有一个盆形中心部分9，其在图3A和3B中表示。盆形部分9具有一个容纳转子轴承的容纳部10和形成浮动轴承的平衡元件。星形隔离件侧面放置在定子1上。在盆形部分9的相对侧具有一个中心孔11，以容纳一个用于在星形隔离件上安装的电导板34(图7)的固定螺栓，四个孔12用于获得绕组端部与导板34的接触。如图3B和放大的图3C清楚地表示，星形隔离件6具有朝向定子1的环绕边缘13，其棱14嵌入在定子组1的管4中并且因此对中。
图4表示图3相应的图，带有边缘13和棱14。星形隔离件16的中间部分15形成为筒形，使得转子轴能够延伸通过。在朝向定子组1的侧面，具有一个直径放大的容纳部17，以容纳一个相应的固定轴承。
图5所示的定子套18同样以公知的方式由多个相互夹紧的薄片环组成，在其周面上具有沟槽19来容纳螺栓。
图6表示电动机22的完整的组成。在图6A的正视图中，有转子轴20，其从星形隔离件16的筒形部分15中伸出。绕组21封闭星形隔离件16，只有桥7和沟槽可以看到。整体由定子套18包围。
在沿着线A-A的剖视图中，表示转子5在定子1中的整个布置。定子套18在转子5的磁场有效区域包围定子1。在星形隔离件6的孔12中旋入销23，在缠绕时，使绕组端部围绕销23，并且接触导板34。
图6C以放大视图示出了星形隔离件6的容纳部分10中的浮动轴承，带有一个通常的滚珠状转子轴承24和一个补偿装置，如弹簧圈或者在此实施例中作为O形圈25，用于轴向距离补偿。相应地，图6D表示一个转子轴承26，其固定在容纳部分17中，以围绕转子轴20布置。如图6B所示，通过绕组21和星形隔离件6，16，将带有其上固定的转子5和转子轴承24，26的转子轴20封闭。因此这些部件与定子1固定地连接。
图7表示图6B中剖面表示的电动机在外壳27中的结构。定子套18通过前面的法兰环28和29借助于螺纹连接件30结合在一起，从而法兰环29通过另一个螺纹连接件31固定在外壳27上。转子轴20上具有两个通风叶轮32，他们由电机驱动。借助于中间螺纹33，一个导板34以及与法兰环28连接将电机固定在外壳27上的托架35布置在相对侧。在该实施例中，未示出导板34的电子结构部分。
图7B表示位于定子套18的沟槽19中的螺纹30的布置的透视图。借助于托架35，电动机插入到外壳27中与外壳相适应，不管较高的功率和转数。
电机的整流由于相应的导板34上的电而产生电刷los。因为通常的这样的装置必须连接两相电，以公知的方式产生三相电和相应的整流。
图8表示一个热空气焊接机36，带有图7所示的外壳部分27作为把手件，具有连接于其上的鼓风机部分38和圆柱形的加热区域37和在内部设置的电动机22，从中只能看到法兰环28，29，定子套18和一个螺纹连接件30。

Claims (11)

1.一种电动机，它具有一个定子(1)，该定子(1)具有多个径向设置的极靴(2)，在所述极靴之间设置沟槽(3)，该电动机具有在该定子(1)内部转动的、具有一个转子轴(20)的转子(5)，该转子轴(20)在该转子(5)的两侧被支承，该电动机还具有用于盖住该极靴(2)的端面的星形隔离件(6，16)、一个嵌入在该沟槽(3)中的且夹持端面的所述星形隔离件(6，16)的定子绕组(21)、和一个外面的定子套(18)，其特征在于，该定子绕组(21)通过该星形隔离件(6，16)固定该转子(5)，并且在极靴的端面上，将转子轴承(24，26)和该转子(5)封闭在其定子(1)中的位置上。
2.如权利要求1的电动机，其特征在于，在该星形隔离件(6，16)的中部，设置容纳部以容纳该转子轴(20)的转子轴承(24，26)。
3.如权利要求2的电动机，其特征在于，在极靴一端上的容纳部形成为筒形(15)，以容纳第一转子轴承(26)，用于该转子轴(20)的伸出，在极靴另一端上的容纳部形成为盆形(9)，以容纳第二转子轴承(24)和轴向补偿元件(25)。
4.如权利要求3的电动机，其特征在于，在盆形的该容纳部(9)上，在该星形隔离件(6)背向该定子(1)的侧面上设置一个托架(35)，以容纳电连接件和绕组端。
5.如权利要求3的电动机，其特征在于，在盆形的该容纳部(9)上，在该星形隔离件(6)背向该定子(1)的侧面上设置一个托架(35)，以容纳电连接件、电路元件和绕组端。
6.如权利要求1至5中任一项的电动机，其特征在于，在该星形隔离件(6，16)朝向该极靴(2)的侧面，用于使该定子(1)对中的环绕边缘(13)临接所述容纳部地布置。
7.如权利要求6的电动机，其特征在于，所述环绕边缘(13)从该星形隔离件的平面突出，该环绕边缘(13)环绕一个容纳该转子轴承(24，26)的中间开口。
8.如权利要求1至5中任一项的电动机，其特征在于，该定子套(18)固定在两个端面的法兰环(28)上，所述法兰环(28)通过螺纹连接件(30)相互连接，螺栓栓接在所述两个法兰环(28，29)之间，该螺栓在该定子套(18)的外周面上设置的沟槽(19)中延伸。
9.如权利要求1至5中任一项的电动机，其特征在于，在该转子轴(20)上，至少设置一个用于送风机的通风叶轮(32)，并且该电动机和该通风叶轮在热空气焊接机(36)的外壳(27)中成为一体。
10.一种带有一个纵向外壳的热空气焊接机，包括一个圆柱形的把手(27)，电机和电机调节装置在其中形成一体，一个连接于把手上的区域(38)带有一个由电机(22)驱动的送风机，和在带有送风机的所述区域上连接的一个圆柱形的加热区域(37)，其特征在于，所述电机是根据权利要求1-8中任一项的电动机(22)。
11.一种电动机(22)的制造方法，该电动机具有一个定子(1)，该定子(1)具有多个径向设置的极靴(2)，在所述极靴之间设置沟槽(3)，该电动机具有一个在定子(1)的内部转动的、具有转子轴(20)的转子(5)，该转子轴(20)在该转子(5)的两侧被支承，该电动机还具有盖住该极靴(2)的端面的星形隔离件(6，16)、一个嵌入在该沟槽(3)中的且夹持端面的所述星形隔离件(6，16)的定子绕组(21)、和一个外面的定子套(18)，其特征在于，
该转子轴(20)的转子轴承(24，26)嵌入在所述星形隔离件(6，16)中；
该转子(5)连同其转子轴(20)嵌入到该定子(1)中，该星形隔离件(6，16)连同所述转子轴承(24，26)安装在该定子的前侧，因此该转子(5)被保持在该定子(1)中；
然后，该定子(1)连同前侧的该星形隔离件(6，16)被缠绕；以及
最后，该定子套(18)套在设置有该定子绕组(21)的定子上并且固定住。
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