DE-102013201834-B4 - Anordnung zur Temperaturerfassung einer Statorwicklung einer elektrischen Maschine

Abstract

Anordnung zur Temperaturerfassung einer Statorwicklung einer elektrischen Maschine (36) mit - einem Temperatursensor (10), der eine im Wesentlichen eindimensionale Konfiguration ausbildet und der endseitig einen Sensorkopf (12) mit Anschlussleitern (16a, b) aufweist, wobei - ein freitragender Abschnitt des Temperatursensors (10) durch eine stirnseitige Gehäuseöffnung (48) in die elektrische Maschine (36) axial hineinragt und in einen zwischen zwei Spulen (42) der Statorwicklung in Umfangsrichtung gebildeten Zwischenraum (43) eingreift und sich mit der Statorwicklung im Wärmeübertragungskontakt befindet, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der stirnseitigen Gehäuseöffnung (48) ein axiales Sensor-Führungselement (50) angeordnet ist, durch welches der Temperatursensor (10) beim Einführen in den Zwischenraum (43) auf zumindest einem Teil eines Einführweges geführt und in dessen Einbaulage gehalten wird.

Inventors

• Christian Brückner
• Manfred Zimmer
• Michael Meier
• Alexander Schäflein

Assignees

• ZF FRIEDRICHSHAFEN AG

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20130205

Claims (8)

1. Anordnung zur Temperaturerfassung einer Statorwicklung einer elektrischen Maschine (36) mit - einem Temperatursensor (10), der eine im Wesentlichen eindimensionale Konfiguration ausbildet und der endseitig einen Sensorkopf (12) mit Anschlussleitern (16a, b) aufweist, wobei - ein freitragender Abschnitt des Temperatursensors (10) durch eine stirnseitige Gehäuseöffnung (48) in die elektrische Maschine (36) axial hineinragt und in einen zwischen zwei Spulen (42) der Statorwicklung in Umfangsrichtung gebildeten Zwischenraum (43) eingreift und sich mit der Statorwicklung im Wärmeübertragungskontakt befindet, dadurch gekennzeichnet , dass im Bereich der stirnseitigen Gehäuseöffnung (48) ein axiales Sensor-Führungselement (50) angeordnet ist, durch welches der Temperatursensor (10) beim Einführen in den Zwischenraum (43) auf zumindest einem Teil eines Einführweges geführt und in dessen Einbaulage gehalten wird.
2. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass das Sensor-Führungselement (50) einen Führungskanal (52) aufweist, der in einer Einführrichtung des Temperatursensors (10) verjüngend ausgebildet ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet , dass der Führungskanal (52) in Axialrichtung der elektrischen Maschine (36) radial verjüngend ausgebildet ist.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 - 3 , dadurch gekennzeichnet , dass der Führungskanal (52) in Axialrichtung der elektrischen Maschine (36) in Umfangsrichtung verjüngend ausgebildet ist.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 - 4 , dadurch gekennzeichnet , dass sich das Sensor-Führungselement (50) axial in den Zwischenraum (43) erstreckt.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 - 5 , dadurch gekennzeichnet , dass das Sensor-Führungselement (50) unter Ausnutzung eines Lateralspiels zu der Gehäuseöffnung (48) selbstjustierend in den Zwischenraum (43) einführbar ist.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 - 6 , dadurch gekennzeichnet , dass der Temperatursensor (10) ein Anschlussleiter-Ausrichtelement (20) aufweist, welches bezogen auf eine axiale Erstreckung der Anschlussleiter (16a, b) des Sensorkopfes (12) zu deren Verdrehung in der Lateralebene ausgebildet ist und wobei die Anschlussleiter (16a, b) bezüglich der elektrischen Maschine (36) radial in dem Zwischenraum (43) ausgerichtet sind.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 - 7 , dadurch gekennzeichnet , dass der Temperatursensor (10) und dass Führungselement (50) gemeinsam an der Gehäuseöffnung (48) der elektrischen Maschine (36) festgelegt sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Temperaturerfassung einer Statorwicklung einer elektrischen Maschine gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs, wie diese beispielsweise mit der DE 10 2010 030 968 B4 bekannt geworden ist. Die JP 2003092858 A behandelt eine Befestigungsstruktur für ein Wicklungstemperaturmessgerät eines Motors, bei der die Befestigung einfach und automatisiert erfolgen kann und eine stabile Temperaturmessgenauigkeit gewährleistet werden kann. Dazu wird ein Temperaturmessgerät, das mit einer Führung befestigt ist, in einem tunnelartigen Spalt zwischen einem Ständerkern eines Motors und einem Spulenende einer Wicklung eingesetzt und befestigt. Ein Raum zur Aufnahme des Temperaturmessgeräts ist in einem Spulenende einer Spulentrommel angeordnet. Die DE 102010063581 A1 beschäftigt sich mit einem bekannten Stator, der elektrische Spulen und einen Temperatursensor zur Messung der Spulentemperatur verwendet. Der Temperatursensor befindet sich zwischen zwei Spulen auf einem Sensorträger und umfasst ein Sensorelement und ein Sensorkabel, das mit dem Sensorelement verbunden ist. Der Sensorträger verfügt über ein Federelement, das das Sensorelement gegen eine der Spulen drückt. Die EP 1278291 A2 behandelt ein Sensorträgerteil aus elastisch verformbarem Material, das an einer Halterung angebracht ist, die eine Statorwicklung abdeckt. Darüber hinaus ist ein Sensor für den Hitzeschutz der Statorwicklung an einem Ende des Sensorträgerteils befestigt. Die Halterung, das Sensorträgerteil und der Sensor bilden eine einheitliche Struktur. Wenn die Halterung am Stator befestigt ist, zieht sich das Sensorträgerteil unter der Kraft zusammen, die durch den Druck des Sensors auf die Statorwicklung entsteht. Dadurch wird der Sensor durch die elastische Ausdehnungskraft des Sensorträgerteils gegen die Statorwicklung gedrückt. Die JP 2004297958 A behandelt eine Struktur zur Montage eines Temperatursensors für einen Elektromotor, die es einfach macht, einen Temperatursensor auszutauschen, während es gleichzeitig möglich ist, die Spulentemperatur genau zu erfassen. Die Temperatur einer Statorspule kann genau mit einem Temperatursensor erfasst werden, da die Temperatur der in einem Schlitz eines Stators in einem Elektromotor montierten Statorspule über einen Temperaturübertragungszapfen auf den Sensor übertragen wird, dessen umgebender Teil, der mit Luft in Berührung kommt, durch ein isolierendes Element abgedeckt ist, ohne dass es zu einer Temperaturabsenkung kommt. Wenn ein Fehler am Sensor auftritt, wird der Sensor aus einem Montageloch entfernt, ein neuer Temperatursensor wird einfach durch das Montageloch geschoben und ein axialer Teil einer Endseite des Sensors wird einfach in ein Montageloch des Temperaturübertragungszapfens eingeführt, was bedeutet, dass nur der Temperatursensor ausgetauscht werden kann. Die JP 2011223827 A behandelt eine genaue Erfassung der Spulentemperatur, indem ein Temperatursensor relativ einfach in einer drehenden Ankerwelle montiert wird. Die drehende Ankerwelle enthält einen ringförmigen Ständerkern; eine Vielzahl von Schlitzen, die im Ständerkern gebildet sind; eine Vielzahl von verteilten Wicklungsspulenabschnitten, die gemäß einer vorbestimmten Anordnungsreihenfolge entlang einer Umfangsrichtung des Ständerkerns nacheinander in die Vielzahl von Schlitzen eingeführt werden; eine Vielzahl von Übergangsstromleiterabschnitten, die sich in einem Teil der verteilten Wicklungsspulenabschnitte adjazent in einer Durchmesserrichtung des Ständerkerns erstrecken; einen Temperatursensorhalter, der an einem der Übergangsstromleiterabschnitte montiert ist; und einen Temperatursensor, der vom Temperatursensorhalter gehalten wird. Die US 2012 / 0 111 145 A1 behandelt einen Elektromotor und eine Fahrzeugantriebsvorrichtung mit demselben. Der Elektromotor umfasst eine Kernbaugruppe mit mehreren Kernbaugruppen, die an einem Gehäuse befestigt sind, einen ringförmigen Sammelleiter, der an der Kernbaugruppe angebracht ist, mehrere Stützelemente, die jeweils an den mehreren Kernbaugruppen angebracht sind, ein Befestigungselement, das einen ersten Sensor hält und an einem Teil eines Anschlussaufnahmepartes befestigt ist, so dass der erste Sensor in einem in das Gehäuse eingelagertes Öl getaucht ist, und ein Befestigungselement, das einen zweiten Sensor hält und an einem Teil eines Anschlussaufnahmepartes befestigt ist, so dass der zweite Sensor an einer zweiten Position positioniert ist, um eine Temperatur der Spulen zwischen benachbarten nicht in das Öl getauchten Anschlussaufnahmeparten zu messen. Die EP 1221601 A1 behandelt die Herstellung eines elektrischen Bauteils, das aus einem Sensorelement besteht, das über metallische Leiterpfade mit metallischen Anschlusselementen verbunden ist. Das Verfahren reduziert die Anzahl der Fertigungsschritte. Es sieht vor, eine vorgefertigte Anordnung, bestehend aus dem Sensorelement, den Leiterpfaden und den Anschlusselementen, in eine Kunststoff-G