DE102007058821A1

DE102007058821A1 - Elektromotor mit Teilentladungsschutz und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE102007058821A1
Application number: DE102007058821A
Authority: DE
Inventors: Martin Hotop; Eckhard Dr. Wendorff
Original assignee: INA Drives and Mechatronics GmbH and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-12-05
Filing date: 2007-12-05
Publication date: 2009-06-10
Also published as: WO2009071064A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit einem eisenlosen oder eisenarmen Aufbau, umfassend als ein erstes, ein Magnetfeld erzeugendes Element mindestens eine elektromagnetische Spule deren Magnetfeld mit dem Magnetfeld eines zweiten, ein Magnetfeld erzeugenden Elements in Wechselwirkung steht, wobei sich auf mindestens einer dem zweiten, ein Magnetfeld erzeugenden Element zugewandten Seite der mindestens einen elektromagnetischen Spule eine erste Isolationsschicht befindet. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Herstellen eines Elektromotors mit einem eisenlosen oder eisenarmen Aufbau. Um eine Teilentladung über dem Arbeitsluftspalt zu vermeiden, befindet sich auf einer dem zweiten, ein Magnetfeld erzeugenden Element zugewandten Seite der ersten Isolationsschicht eine erste Leitschicht, wobei ein erster Bereich der ersten Leitschicht, der sich im Wesentlichen über die gesamte erste Leitschicht erstreckt, Gehäusepotential aufweist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit einem eisenlosen oder eisenarmen Aufbau, umfassend als ein erstes, ein Magnetfeld erzeugendes Element mindestens eine elektromagnetische Spule deren Magnetfeld mit dem Magnetfeld eines zweiten, ein Magnetfeld erzeugenden Elements in Wechselwirkung steht, wobei sich auf mindestens einer dem zweiten, ein Magnetfeld erzeugenden Element zugewandten Seite der mindestens einen elektromagnetischen Spule eine erste Isolationsschicht befindet. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Herstellen eines Elektromotors mit einem eisenlosen oder eisenarmen Aufbau.
Hintergrund der Erfindung
Eisenlose bzw. eisenarme Elektromotoren gibt es sowohl als Permanentmagnet-Synchronmotoren als auch als Asynchronmotoren. Die Begriffe „eisenlos" bzw. „eisenarm" bezeichnen dabei jeweils das verwendete Spulensystem eines solchen Elektromotors, welches bei derartigen Elektromotoren ohne Eisenkern selbsttragend gewickelt und oftmals in Kunstharz getränkt ist.
Elektromotoren mit einem eisenlosen bzw. eisenarmen Primärteil bzw. Läufer weisen deshalb ein verringertes Trägheitsmoment auf, können somit schneller beschleunigen und werden daher bevorzugt im so genannten Pick-and-Place-Bereich eingesetzt, z. B. in der Halbleiterfertigung oder der Elektronikmontage.
Ein eisenloser Linearmotor ist z. B. aus der US 2005/0012404 A1 und ein eisenloser Rotativmotor z. B. aus der US 6,674,214 B1 bekannt.
Werden Permanentmagnet-Synchronmotoren oder Asynchronmotoren direkt am Wechselspannungsnetz betrieben, haben sie eine von ihrer Polzahl und der Netzfrequenz abhängige feste Nenndrehzahl. Um eine variable Drehzahl zu ermöglichen, muss bei diesen Elektromotoren die Frequenz der angelegten Wechselspannung verändert werden. Dazu wird ein Frequenzumrichter eingesetzt, der aus einer durch das Wechselspannungsnetz vorgegebenen Wechselspannung mit bestimmter Frequenz zunächst eine Gleichspannung erzeugt, die so genannte Zwischenkreisspannung. Aus dieser erzeugt der der Frequenzumrichter in einem weiteren Schritt eine Wechselspannung mit gewünschter Frequenz.
Der Schritt zur Erzeugung einer Wechselspannung aus der Zwischenkreisspannung erfolgt z. B. durch eine Pulsweitenmodulation. Dabei wird die Zwischenkreisspannung in konstanten Zeitabständen impulsartig am Elektromo tor angelegt (Schaltvorgang), wobei die Pulsweite und die damit verbundene Pulspause variiert wird, um die gewünschte sinusförmige Wechselspannung bestimmter Frequenz zu erreichen. Das Verhältnis von Pulsweite zu Pulspause kann hierbei von quasi 0% bis 100% variieren. Die Induktivität des angeschlossenen Elektromotors sorgt schließlich dafür, dass der Stromverlauf geglättet wird.
Um bereits einen möglichst glatten Verlauf der sinusförmigen Wechselspannung zu erzeugen, wird eine entsprechend hohe Frequenz der Schaltvorgänge gewählt. Die Frequenz liegt dabei z. B. im Bereich von 3–8 kHz.
Bei jedem Schaltvorgang treten jedoch Spannungsspitzen auf, die das 2- bis 2,5-fache der Zwischenkreisspannung erreichen können.
Bei jeder durch einen Schaltvorgang ausgelösten Spannungsspitze liegt über dem Arbeitsluftspalt, also z. B. bei einem Permanentmagnet-Synchronmotor über dem Luftspalt zwischen der Spule und dem Permanentmagneten, eine sehr hohe Spannung an.
Bei herkömmlichen eisenlosen bzw. eisenarmen Elektromotoren wirken sich diese Spannungsspitzen nachteilig aus. Im Gegensatz zu eisenbehafteten Elektromotoren, bei denen die Spulen in Nuten des Eisenkerns eingebettet sind, und bei denen nur etwa 10% der Spulenoberfläche dem Arbeitsluftspalt zugewandt ist, ist dieser Anteil bei eisenlosen bzw. -armen Elektromotoren wesentlich höher. Die Gefahr eines schlagartigen Spannungsabbaus (Durchschlagen) zwischen der Spule und dem durch den Arbeitsluftspalt beabstandeten Bauteil ist somit bei eisenlosen bzw. eisenarmen Elektromotoren größer.
Um ein Durchschlagen am Arbeitsluftspalt zu verhindern, befindet sich auf der Seite der Spule, die dem Arbeitsluftspalt zugewandt ist, eine Isolationsschicht. Anschaulich gesehen bilden sich mit der Isolationsschicht und dem Arbeitsluftspalt zwei in Reihe geschaltete Kondensatoren aus. Der Kondensator, der die Isolationsschicht repräsentiert, weist eine relativ große Permittivitätszahl (relative Dielektrizitätskonstante) auf. So liegt diese z. B. bei einer Epoxidschicht bei ca. ε_r = 6. Der Kondensator, der den Arbeitsluftspalt repräsentiert, weist demgegenüber eine relativ geringe Permittivitätszahl von nahezu ε_r = 1 auf. Zwar verhindert die Isolationsschicht auf der Spule ein Durchschlagen, jedoch wird die Luft im Arbeitsluftspalt ionisiert und es entsteht ein Potentialabgleich zwischen Oberfläche der Isolationsschicht, die dem Arbeitsluftspalt zugewandt ist, und dem Bauteil des Elektromotors, das durch den Arbeitsluftspalt von der Spule beabstandet ist, z. B. dem Permanentmagneten eines Permanentmagnet-Synchronmotors. Dieser Potentialabgleich, die so genannte Teilentladung, wiederholt sich mit der Schaltfrequenz des Frequenzumrichters und es entsteht eine Funkenbildung zwischen der Isolationsschicht der Spule und dem Bauteil des Elektromotors, das durch den Arbeitsluftspalt von der Spule beabstandet ist.
Diese Funkenbildung ist aus verschiedenen Gründen nachteilig. Sie führt auf Dauer zu einer Schädigung der Isolationsschicht auf der Spule und vergrößert somit die Gefahr des Durchschlagens. In jedem Fall muss die Isolationsschicht zumindest entsprechend widerstandsfähig ausgelegt werden.
Die elektrostatische Entladung mittels Ionisation der Luft wirkt sich außerdem negativ auf die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) des Elektromotors aus.
Schließlich findet die Ionisation im Spektrum des UV-Lichts statt. Somit muss sichergestellt werden, dass Personen entsprechend geschützt werden.
Es ist bekannt, dass Leiterplattenmaterial aus einem isolierenden Trägermaterial (Basismaterial), z. B. aus in Expoxidharz getränkten Glasfasermatten, besteht, auf dem eine leitende Schicht, i. d. R. aus Kupfer, aufgetragen ist. Leiterplattenmaterial kann mehrere übereinander liegende Leit- und Isolati onsschichten aufweisen und ist z. B. aus der DE 19800691 A1 oder aus http://de.wikipedia.org/wiki/Leiterplatte (Stand: 29.11.2007) bekannt.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Elektromotor sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung bereitzustellen, wodurch die Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Elektromotoren auf einfache und kostengünstige Weise überwunden werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, dass sich auf einer dem zweiten, ein Magnetfeld erzeugenden Element zugewandten Seite der ersten Isolationsschicht eine erste Leitschicht befindet, wobei ein erster Bereich der ersten Leitschicht, der sich im Wesentlichen über die gesamte erste Leitschicht erstreckt, Gehäusepotential aufweist.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt weiterhin durch ein Verfahren zum Herstellen eines Elektromotors mit einem eisenlosen oder eisenarmen Aufbau, umfassend die Schritte:

– Umgießen eines aus einer elektromagnetischen Spule bestehenden ersten, ein Magnetfeld erzeugenden Elements mit einem Isolationsmittel, so dass sich nach dessen Aushärten auf mindestens einer Oberfläche der elektromagnetischen Spule, die im Betrieb des Elektromotors einem zweiten, ein Magnetfeld erzeugenden Element zugewandt ist, mindestens eine Isolationsschicht bildet,
– Aufbringen einer Leitschicht auf die Bereiche der mindestens einen Isolationsschicht, die im Betrieb des Elektromotors dem zweiten, ein Magnetfeld erzeugenden Element zugewandt sind, und
– Kontaktierung der Leitschicht derart, dass ein erster Bereich, der sich im Wesentlichen über die gesamte erste Leitschicht erstreckt, Gehäusepotential aufweist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt weiterhin durch ein Verfahren zum Herstellen eines Elektromotors mit einem eisenlosen oder eisenarmen Aufbau, umfassend die Schritte:

– Einbringen eines aus einer elektromagnetischen Spule bestehenden ersten, ein Magnetfeld erzeugenden Elements und mindestens einer Platte bestehend aus Leiterplattenmaterial in eine Form, wobei die mindestens eine Platte derart positioniert wird, dass eine leitende Schicht der mindestens eine Platte im Betrieb des Elektromotors einem zweiten, ein Magnetfeld erzeugenden Element zugewandt ist und
– Ausgießen der Form mit einem Isolationsmittel.

Unter Isolationsschicht ist erfindungsgemäß eine Schicht zu verstehen, die aus einem handelsüblichen, elektrischen Isolationswerkstoff besteht. Die Leitschicht wiederum kann aus einem metallischem Leiter bestehen, oder aus einem elektrischen Widerstandswerkstoff, der einen im Bereich einer Zehnerpotenz größeren spezifischen Widerstand als ein vergleichbarer elektrischer Leiter aufweist.
Die erfindungsgemäße erste Leitschicht soll nun in einem ersten Bereich, der sich im Wesentlichen über die gesamte erste Leitschicht erstreckt, Gehäusepotential aufweisen. Da die Oberfläche des zweiten, ein Magnetfeld erzeugenden Elements ebenfalls Gehäusepotential aufweist, liegt über dem Arbeitsluftspalt keine Potentialdifferenz mehr an. Somit findet keine Ionisation der im Arbeitsluftspalt befindlichen Luft statt.
Die mindestens eine elektromagnetische Spule und das zweite, ein Magnetfeld erzeugende Element werden anschaulich gesehen somit zwar weiterhin durch zwei Kondensatoren (erste Isolationsschicht und Arbeitsluftspalt) voneinander getrennt. Da nun jedoch über dem Kondensator, der den Arbeitsluftspalt darstellt, Gehäusepotential anliegt, kann trotz der geringen Permittivitätszahl des Arbeitsluftspalts keine Teilentladung mehr auftreten.
Ohne die Leistungsfähigkeit des Elektromotors zu verringern, werden erfindungsgemäß somit die aus der Teilentladung hervorgehenden Nachteile auf einfache, und kostengünstige Weise überwunden.
Dabei ist es erfindungsgemäß ausreichend, dass der erste Bereich der ersten Leitschicht nahezu Gehäusepotential aufweist. Geringfügige Potentialunterschiede zwischen der ersten Leitschicht und der Oberfläche des zweiten, ein Magnetfeld erzeugenden Elements sind akzeptabel, solange dies nicht zu Teilentladungen führen kann.
Die erfindungsgemäßen Wirkungen treten umso stärker ein, desto größer der Anteil des ersten Bereichs an der ersten Leitschicht ist. Daher entspricht der erste Bereich im Wesentlichen der gesamten ersten Leitschicht. Die nicht zum ersten Bereich gehörenden Anteile der ersten Leitschicht liegen vorzugsweise an deren Rand, um Teilentladungen auch in diesen Bereichen möglichst auszuschließen. Diese Bereiche können zur Kontaktierung elektrischer Bauteile genutzt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform befindet sich zwischen der ersten Isolationsschicht und der ersten Leitschicht mindestens eine weitere Isolationsschicht und eine weitere Leitschicht, wobei sämtliche Isolations- und Leitschichten alternierend angeordnet sind. Unter alternierender Anordnung von Isolations- und Leitschichten wird verstanden, dass ein Schichtaufbau vorliegt, in dem Isolations- und Leitschichten abwechselnd übereinander liegen. Die mindestens eine weitere Isolations- und die mindestens eine weitere Leitschicht können dazu dienen, einen noch besseren Schutz vor Teilentladungen zu bieten. Da ein Schutz vor Teilentladungen jedoch grundsätzlich bereits durch die erste Isolations- und die erste Leitschicht möglich ist, kann die mindestens eine weitere Leitschicht auch zusätzlichen Zwecken, z. B. der Kontaktierung von elektrischen Bauteilen, dienen. In diesem Fall muss die mindestens eine weitere Leitschicht nicht Gehäusepotential aufweisen. Vorzugsweise wird die der mindestens einen, elektromagnetischen Spule zugewandte Isolationsschicht, also die erste Isolationsschicht, dicker ausgeführt als die übrigen Isolationsschichten. Die erste Isolationsschicht hat in diesem Fall die Aufgabe, die Isolation zwischen der mindestens einen, elektromagnetischen Spule und dem zweiten, ein Magnetfeld erzeugenden Element alleine zu übernehmen, d. h. sie stellt eine Hauptisolation dar. Die mindestens eine weitere Isolationsschicht hat dann lediglich die Aufgabe, eine Isolation zwischen zwei benachbarten Leitschichten zu gewährleisten, und kann je nach bestehenden Potentialdifferenzen dieser Leitschichten entsprechend dünn ausgestaltet sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform befindet sich zwischen der ersten Isolationsschicht und der ersten Leitschicht genau eine weitere Isolations- und eine weitere Leitschicht. Hierbei handelt es sich um einen einfachen und kostengünstigen Aufbau, der einerseits durch die erste Leitschicht Teilentladungen unterbindet und andererseits eine weitere Leitschicht z. B. zur Kontaktierung elektrischer Bauteile zur Verfügung stellt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist auch ein erster Bereich der mindestens einen weiteren Leitschicht Gehäusepotential auf. Auch wenn die mindestens eine weitere Leitschicht zur Kontaktierung von elektrischen Bauteilen herangezogen wird, ist es in der Regel nicht notwendig, dafür die gesamte mindestens eine weitere Leitschicht zu benutzen. Vielmehr kann ein durchaus großer Teil der mindestens einen weiteren Leitschicht, nämlich der erste Bereich, den Schutz vor Teilentladungen weiter erhöhen, indem dieser Bereich Gehäusepotential aufweist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich bei der mindestens einen weiteren Leitschicht der erste Gehäusepotential aufweisende Bereich dieser Leitschicht im Wesentlichen über die gesamte Leitschicht. Die gegebenenfalls zur Kontaktierung elektrischer Bauteile notwendigen Bereiche der mindestens einen weiteren Leitschicht sind in der Regel sehr klein, weshalb ein großer Teil dieser Leitschichten zur Verbesserung des Teilentladungsschutzes beitragen kann, d. h. Gehäusepotential aufweisen kann. Vorzugsweise liegt bei der mindestens einen weiteren Leitschicht, der Bereich, der nicht Gehäusepotential aufweist, nicht elektromagnetischen Spulen gegenüber. Die Gefahr, den Teilentladungsschutz durch diese Bereiche zu verringern, wird somit minimiert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich bei mindestens einer Leitschicht der erste Bereich dieser Leitschicht über die gesamte Leitschicht. Falls keine Kontaktierung elektrischer Bauteile durch diese mindestens eine Leitschicht erfolgen soll, kann auf diese Weise der Teilentladungsschutze weiter verbessert werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich der erste Bereich der ersten Leitschicht über die gesamte erste Leitschicht und der erste Bereich der einen weiteren Leitschicht im Wesentlichen über die gesamte eine weitere Leitschicht. Bei einem Aufbau mit zwei Leitschichten und zwei Isolationsschichten wird hierdurch ein optimaler Schutz vor Teilentladungen ermöglicht, wobei gleichzeitig z. B. die Kontaktierung von elektrischen Bauteilen mittels der einen weiteren Leitschicht möglich ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die mindestens eine Leitschicht, deren erster Bereich sich nicht komplett über die gesamte Leitschicht erstreckt, auf einem zweiten Bereich dieser Leitschicht, der außerhalb des ersten Bereichs liegt, Kontaktmittel zur Kontaktierung der mindestens einen elektromagnetischen Spule, Kontaktmittel zur Kontaktierung von Sensoren und/oder Sensoren auf. Eine derartige Kontaktierung elektrischer Bauteile bzw. Ausbildung von Sensoren weist einen sehr kompakten Aufbau auf. Dabei kann die komplette Stromversorgung der mindestens einen elektromagnetischen Spule über den zweiten Bereich erfolgen. Sensoren können z. B. eingesetzt werden, um die magnetische Feldstärke, die Temperatur oder den Weg bzw. die Drehzahl zu erfassen. In der Regel bestehen die Sensoren aus Standardelementen, die über die Leitschicht kontaktiert werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform bestehen die Kontaktmittel aus lötfähigen Pads. Derartige Pads oder Lötaugen sind im Elektrotechnikbereich bekannt, um Platinen zu kontaktieren, wobei es deren Lötfähigkeit ermöglicht, die benötigten Anschlüsse anzubringen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht mindestens eine Leitschicht aus einer metallischen Schicht, insbesondere aus einer Kupferschicht. Hierbei kann auf bereits bekannte Verfahren zum Aufbringen entsprechender Oberflächen zurückgegriffen werden, z. B. Aufdampfen oder Galvanisieren. Mit diesen Methoden können Oberflächen auch unregelmäßiger Form auf einfache Weise mit einer Leitschicht überzogen werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform bilden mindestens eine Isolationsschicht und eine benachbarte Leitschicht eine Platte aus einem Leiterplattenmaterial aus. Leiterplattenmaterial besteht aus einem isolierenden Trägermaterial (Basismaterial), z. B. aus in Expoxidharz getränkten Glasfasermatten, auf dem eine leitende Schicht, i. d. R. aus Kupfer, aufgetragen ist. Leiterplattenmaterial ist in verschiedenen Ausführungen, z. B. Schichtstärken des Trägermaterials, als Standardartikel im Elektrotechnikbereich erhältlich.
Von Vorteil ist dabei, dass bei Leiterplattenmaterial eine gewisse Durchschlagsfestigkeit gewährleistet wird. Dies vereinfacht die Auslegung der erfindungsgemäßen Isolationsschichten, da auf diese entsprechenden Werte zurückgegriffen werden kann. Dies ist insbesondere gegenüber einem Fertigungsverfahren vorteilhaft, in dem die mindestens eine Isolationsschicht durch das Aufbringen von Epoxidharz gebildet wird. Der Grund liegt darin, dass die Durchschlagsfestigkeit derartig gefertigter Isolationsschichten aufgrund von Lunkerbildungen in der Epoxidharzschicht nur schwer bestimmt werden kann. Diese durch lokale Fertigungsfehler entstehende Reduzierung der Durchschlagsfestigkeit ist bei Leiterplattenmaterial unbekannt; Leiterplattenmaterial stellt somit eine Schicht mit konstanter Permeabilität dar. Erfindungsgemäß können auch nur bestimmte benachbarte Isolationsschichten und Leitschichten eine Platte aus einem Leiterplattenmaterial ausbilden, während weitere Leitschichten z. B. durch Aufdampfen eines leitenden Materials erzeugt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform bilden mindestens zwei Paare von benachbarten Isolationsschichten und Leitschichten mindestens eine Platte aus einem Leiterplattenmaterial aus. Falls mindestens zwei Isolations- und zwei Leitschichten durch Leiterplattenmaterial ausgebildet werden, können mehrere Platten aus Leiterplattenmaterial benutzt werden, die untereinander oder mit anderen Isolations- bzw. Leitschichten verklebt werden können. Von Vorteil ist dabei, dass durch bereits vorhandene Platten aus Leiterplattenmaterial sehr einfach unterschiedliche Anordnungen von Isolations- und Leitschichten möglich sind. So können z. B. bereits vorrätige Leiterplatten mit bestimmten Kontaktierungen oder Sensoren in unterschiedliche Anordnungen von Isolations- bzw. Leitschichten integriert werden. Es ist jedoch auch möglich, mehr als ein Paar von Isolations- und Leitschicht in einer Platte aus Leiterplattenmaterial mit entsprechender Schichtanzahl zu integrieren. Dies kann bei entsprechenden Stückzahlen zu geringeren Kosten führen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Dicke der Isolationsschicht der mindestens einen Platte so gewählt, dass die Elektromotorisolierung im Bereich eines Arbeitsluftspaltes allein durch diese Isolationsschicht gewährleistet wird. In diesem Fall wird die Hauptisolierung durch die Isolationsschicht der mindestens einen Platte gewährleistet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen der mindestens einen elektromagnetischen Spule und der dieser zugewandten Platte eine zusätzliche Isolationsschicht vorhanden. Eine solche Isolationsschicht kann z. B. durch das Verkleben der mindestens einen elektromagnetischen Spule und der dieser zugewandten Platte entstehen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht die zusätzliche Isolationsschicht aus einer Kunstharzschicht, vorzugsweise aus einer Epoxidharzschicht. Falls bei der Herstellung des Elektromotors die mindestens eine elektromagnetische Spule und die der dieser zugewandten Platte in einer Form fixiert werden, die anschließend mit Expoxidharz ausgegossen wird, kann sich eine zusätzliche Isolationsschicht durch eine Epoxidharzschicht bilden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die mindestens eine Leitschicht zur Verminderung von Wirbelströmen teilweise streifenförmig eingeschlitzt. Aufgrund der Bewegung quer zu den Feldlinien des Magnetfelds, wird in den Leitschichten eine Spannung induziert, die zu Wirbelströmen führt. Die Wirbelströme erzeugen ein Magnetfeld, das ihrer Ursache, also des die Spannung erzeugenden Magnetfelds, entgegengesetzt ist. Somit entsteht eine Bremskraft. Weiterhin entstehen Wärmeverluste. Diese Wirbelstromverluste sind umso größer, je größer der Innenkreisdurchmesser der Leitschichten ist. Durch eine Aufteilung der Fläche der Leitschicht in eine Vielzahl kleinerer Flächen, können die Folgen der Wirbelströme daher eingedämmt werden. Diese Aufteilung erfolgt dabei, indem die Leitschichten eingeschlitzt werden, d. h. in streifenförmige Abschnitte unterteilt werden.
Damit die Leitschicht als ganzes weiterhin Gehäusepotential aufweist, sind alle Streifen an einem Ende miteinander verbunden, wodurch nur eine Verbindung zwischen Gehäusepotential und Leitschicht notwendig ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind mindestens zwei Leitschichten zur Verminderung von Wirbelströmen zumindest teilweise streifenförmig eingeschlitzt sind, wobei die mindestens zwei Leitschichten derart eingeschlitzt sind, dass Schlitze dieser zwei Leitschichten nicht übereinander liegen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens eine Leitschicht zur Verminderung von Wirbelströmen hochohmig ausgebildet ist. Ein hoher ohmscher Widerstand wirkt der Wirbelstrombildung entgegen. Trotz eines hohen ohmschen Widerstands der mindestens einen Leitschicht ist diese in Bezug auf die mindestens eine Isolationsschicht dennoch ein wesentlich besserer elektrischer Leiter. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist dabei die mindestens eine Leitschicht durch ein hochohmiges Material und/oder eine sehr geringe Schichtdicke ausgebildet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das hochohmige Material einen 8- bis 12-fach, insbesondere einen 10-fach, höheren spezifischen Widerstand als Kupfer auf. Aufgrund der hohen Spannungen bei Umrichtvorgängen kann dadurch weiterhin ein Teilentladungsschutz sichergestellt werden, während die Wirbelströme mit verhältnismäßig niedrigen Spannungen, in etwa im Bereich von einigen Zehntel Volt, deutlich vermindert werden können.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht die mindestens eine Leitschicht aus mehreren Schichten leitender Materialien. So ist Leiterplattenmaterial beispielsweise oftmals durch eine oder mehrere Leitschichten aus Kupfer aufgebaut, die jeweils aus mehreren Schichten bestehen. Möglich ist auch, dass die Leitschicht zunächst durch Bedampfen und an schließend durch Galvanisieren hergestellt wird. Möglich ist dabei, dass die mindestens eine Leitschicht durch Schichten verschiedener oder gleicher Materialien gebildet wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform befindet sich auf einer dem zweiten, ein Magnetfeld erzeugenden Element zugewandten Seite der ersten Leitschicht eine Schutzschicht. Diese kann z. B. aus Lötstoppmaske oder Isolationslack bestehen und hat die Aufgabe, die erste Leitschicht vor äußeren Einflüssen zu schützen, um z. B. Korrosion zu vermeiden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Elektromotor um einen Permanentmagnet-Synchronmotor, wobei das zweite, ein Magnetfeld erzeugende Element durch mindestens einen Permanentmagneten gebildet wird. Dabei ist es möglich, dass in Bezug auf ein Elektromotorengehäuse der mindestens eine Permanentmagnet feststehend angeordnet ist und sich die mindestens eine elektromagnetische Spule bewegt. Alternativ ist es möglich, dass in Bezug auf ein Elektromotorengehäuse die mindestens eine elektromagnetische Spule feststehend angeordnet ist und sich der mindestens eine Permanentmagnet bewegt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Elektromotor um einen Asynchronmotor.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Verfahren zum Herstellen eines Elektromotors mit einem eisenlosen oder eisenarmen Aufbau beinhaltet das Isolationsmittel Kunstharz, vorzugsweise Epoxidharz.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird auf die beigefügten Figuren verwiesen. Hierbei zeigt:
1: eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels des Elektromotors,
2: eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels des Elektromotors,
3: eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels des Elektromotors,
4: eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels des Elektromotors,
5: eine schematische Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiels des Elektromotors,
6: eine Draufsicht auf eine teilweise streifenförmig eingeschlitzte, rechteckige Leitschicht,
7: eine Draufsicht auf eine teilweise streifenförmig eingeschlitzte, kreisförmige Leitschicht
8: eine Schnittdarstellung eines sechsten Ausführungsbeispiels basierend auf einem Linearmotor,
9: eine Schnittdarstellung eines siebten Ausführungsbeispiels basierend auf einem rotativen Elektromotor,
10: eine Schnittdarstellung eines achten Ausführungsbeispiels basierend auf einem rotativen Elektromotor, und
11: eine Schnittdarstellung eines neunten Ausführungsbeispiels basierend auf einem rotativen Elektromotor.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
1 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels des Elektromotors. Der Elektromotor umfasst dabei eine Spule 1, die auf einer einem Magneten 2 zugewandten Oberfläche 3 eine Isolationsschicht 4 aufweist. Die Isolationsschicht 4 entspricht der ersten Isolationsschicht und besteht aus einer Epoxidschicht, die beim Umgießen der Spule 1 mit Epoxidharz entstanden ist. Auf der Oberfläche der Isolationsschicht 4, die dem Magneten 2 zugewandt ist, befindet sich eine Leitschicht 5, die der erfindungsgemäßen ersten Leitschicht entspricht. Die Leitschicht 5 ist durch eine Beschichtung der Isolationsschicht 4 mit einem metallischem Material entstanden.
Die Spule 1 und der Magnet 2 sind durch den Arbeitsluftspalt 6 beabstandet. Die einzige Isolationsschicht 4 stellt die Hauptisolation dar, d. h. sie alleine verhindert ein Durchschlagen zwischen der Spulenoberfläche 3 und der dem Arbeitsluftspalt 6 zugewandten Oberfläche 7 des Magneten 2. Die Kontaktierung der Spule 1 ist nicht dargestellt.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels des Elektromotors. Bezüglich des grundlegenden Aufbaus und übereinstimmender Bezugszeichen wird auf die 1 verwiesen. Dieses Ausführungsbeispiel weist eine weitere Isolationsschicht 8 und eine weitere Leitschicht 9 auf, die sich zwischen der ersten Isolationsschicht 4 und der ersten Leitschicht 5 befinden, wobei eine alternierende Abfolge von Isolations- und Leitschichten besteht. Erneut übernimmt die Isolationsschicht 4 die Aufgabe der Hauptisolation. Die Isolationsschicht 8 soll lediglich eine Isolation der Leitschichten 5 und 9 sicherstellen und kann entsprechend dünn ausgestaltet werden. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Leitschicht 9 zur Kontaktierung elektrischer Bauteile verwendet (nicht dargestellt), da die Leitschicht 5 bereits das Auftreten von Teilentladungen über dem Arbeitsluftspalt 6 verhindert.
3 zeigt eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels des Elektromotors. Bezüglich des grundlegenden Aufbaus und übereinstimmender Bezugszeichen wird auf die 1 verwiesen. Die erste Isolationsschicht 4 und die erste Leitschicht 5 bilden hierbei eine Platte 10 aus einem Leiterplattenmaterial aus. Die Platte 10 ist auf der dem Magneten 2 zugewandten Oberfläche 3 der Spule 1 befestigt, z. B. durch Kleben. Hierbei wird die Dicke der Isolationsschicht 4 der Platte 10 so gewählt wird, dass die Elektromotorisolierung im Bereich eines Arbeitsluftspaltes 6 allein durch das isolierende Trägermaterial gewährleistet wird.
4 zeigt eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels des Elektromotors. Bezüglich des grundlegenden Aufbaus und übereinstimmender Bezugszeichen wird auf die 1 verwiesen. Auf der Oberfläche 3 der Spule 1 befinden sich zwei Platten 11 und 12 aus Leiterplattenmaterial. Die Platte 11 umfasst dabei die erste Isolationsschicht 4, die die Hauptisolation darstellt, sowie weitere Leitschichten 13 und 15 und eine weitere Isolationsschicht 14. Die weiteren Leitschichten stellen eine weitere Verbesserung des Schutzes vor Teilentladungen dar und ermöglichen die Kontaktierung elektrischer Bauteile. Die zweite Platte 12 umfasst neben der ersten Leitschicht 5 eine weitere Isolationsschicht 16.
5 zeigt eine schematische Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiels des Elektromotors. Bezüglich des grundlegenden Aufbaus und übereinstimmender Bezugszeichen wird auf die 1 verwiesen. Hierbei umfasst die Platte 11 zwei Isolationsschichten 4 und 14 sowie zwei Leitschichten 5 und 13. Wie im Ausführungsbeispiels gemäß 2, stellt dabei die erste Leitschicht den Schutz vor Teilentladungen dar, während die weitere Leitschicht 13 zumindest teilweise zur Kontaktierung weiterer elektrischer Bauteile genutzt wird. Auf der dem Magneten 2 zugewandten Oberfläche 17 der ersten Leitschicht 5 befindet sich eine Schutzschicht 18. Sie stellt einen Schutz vor äußeren Einflüssen dar und umschließt neben der Oberfläche 17 auch die Seiten der Platte 11.
6 zeigt eine Draufsicht auf eine teilweise streifenförmig eingeschlitzte, rechteckige Leitschicht. Die Leitschicht 19 kann in einem Linearmotor z. B. gemäß dem Ausführungsbeispiel von 8 eingesetzt werden. Sie weist mehrere Schlitze 20 auf. Dadurch wird der Innenkreisdurchmesser zusammenhängender Flächenanteile der Leitschicht 19 wesentlich verringert, wodurch Wirbelstromverluste reduziert werden können. Die Schlitze 20 erstrecken sich jeweils von der unteren Kante der Leitschicht 19 bis kurz vor die obere Kante der Leitschicht 19. Dadurch kann an der Leitschicht 19 mittels eines Kontaktpunktes Gehäusepotential angelegt werden. Falls die Leitschicht bereits durch z. B. Leiterzüge strukturiert ist, kann auf die Verwendung von Schlitzen verzichtet bzw. die Anzahl verringert werden.
7 zeigt eine Draufsicht auf eine teilweise streifenförmig eingeschlitzte, kreisförmige Leitschicht. Die Leitschicht 19 weist mehrere Schlitze 20 auf, die sternförmig verlaufen. Die Leitschicht 19 kann in einem rotativen Elektromotor z. B. gemäß dem Ausführungsbeispiel von 8 eingesetzt werden. Falls mehrere Leitschichten vorgesehen werden, ist es vorteilhaft, einerseits nach Möglichkeit auf jeder Leitschicht Schlitze vorzusehen, und andererseits die Schlitze derart zu positionieren, dass die Schlitze von zwei benachbarten Leitschichten, also solchen die nur durch eine Isolationsschicht getrennt sind, nicht übereinander liegen. Bei rotativen Motoren können dazu zwei benachbarte, kreisrunde Leitschichten zueinander verdreht angeordnet werden.
8 zeigt eine Schnittdarstellung eines sechstes Ausführungsbeispiels basierend auf einem Linearmotor. Hierbei bewegt sich die Spule 1 entlang einer senkrecht zur Zeichenebene stehenden Achse innerhalb zweier Reihen von Magneten 2. Die Spule 1 ist dabei an einem Trägerkörper 21 befestigt, während die Magnete 2 durch Halterungen 22 mit dem nicht dargestellten Elektromotorengehäuse verbunden sind. Kontaktierungen sind ebenfalls nicht dargestellt. Die Spule 1 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwei Seiten auf, die den Magneten 2 zugewandt sind. Auf jeder dieser Seiten befindet sich eine erste Isolationsschicht 4. Auf dieser befindet sich, jeweils dem benachbarten Magneten 2 zugewandt, eine erste Leitschicht 5. Anstelle dieser Anordnung mit nur einer Isolations- und nur einer Leitschicht (entsprechend dem Ausführungsbeispiel gemäß 1), kann dieses Ausführungsbeispiel auch z. B. mit den Ausführungsbeispielen gemäß den 2–5 kombiniert werden. Die erste Leitschicht 5 kann dabei zusätzlich gemäß 6 eingeschlitzt werden.
9 zeigt eine Schnittdarstellung eines siebten Ausführungsbeispiels basierend auf einem rotativen Elektromotor. Hierbei bewegt sich die Trägerplatte 23 der Magnete um die dargestellte Rotationsachse. Hingegen sind die Spulen 1 auf einer entsprechenden Halterung 24 fest verankert. Dargestellt ist wiederum eine Ausführungsform mit nur einer Isolationsschicht 4 und einer Leitschicht 5 gemäß 1. Es können jedoch auch Kombinationen mit den Ausführungsbeispielen gemäß 2–5 eingesetzt werden. Darüber hinaus kann die erste Leitschicht 5 dabei zusätzlich gemäß 7 eingeschlitzt werden.
10 zeigt eine Schnittdarstellung eines achten Ausführungsbeispiels basierend auf einem rotativen Elektromotor. Dargestellt ist links eine Schnittansicht in axialer Draufsicht und rechts eine Schnittdarstellung entlang der Achse A-A. Hierbei bilden die Spule 1, die erste Isolationsschicht 4 sowie die erste Leitschicht 5 den Läufer, während die Magnete 2 demgegenüber fest verankert sind. Die Herstellung des Elektromotors erfolgt dabei nach dem erfindungsgemäßen Verfahren: Die erste Leitschicht 5 sowie die erste Isolationsschicht 4 werden durch eine Leiterplatte gebildet. Diese wurde zunächst als Streifen hergestellt und durch Rundbiegen in die benötigte, zylindrische Form gebracht. Dabei ist zu beachten, dass der entstehende Spalt 25 möglichst klein ausfallen sollte, um den Teilentladungsschutz nicht zu stark zu reduzieren. Darüber hinaus kann der Spalt 25 auch derart platziert werden, dass dieser zwischen zwei Spulensegmenten innerhalb der Spule 1 angeordnet ist. Die zylindrische Leiterplatte wird nun um die Spule 1 gelegt, beide werden in eine Form platziert und diese mit einem Isolationsmittel ausgegos sen. Dabei kann sich eine weitere Isolationsschicht zwischen der Spule 1 und der ersten Isolationsschicht 4 bilden. Die Spule 1 kann hierbei entweder den Stator oder den Rotor bilden.
11 zeigt eine Schnittdarstellung eines neunten Ausführungsbeispiels basierend auf einem rotativen Elektromotor. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel gemäß 10 umschließt die Spule 1 zusammen mit der ersten Isolationsschicht 4 und der ersten Leitschicht 5 den Magneten 2. Die Spule 1 kann hierbei entweder den Stator oder den Rotor bilden.

1: Spule
2: Magnet
3: dem Magneten zugewandter Oberfläche der Spule
4: erste Isolationsschicht
5: erste Leitschicht
6: Arbeitsluftspalt
7: der Spule zugewandter Oberfläche des Magneten
8: weitere Isolationsschicht
9: weitere Leitschicht
10: Platte aus Leiterplattenmaterial
11: Platte aus Leiterplattenmaterial
12: Platte aus Leiterplattenmaterial
13: weitere Leitschicht
14: weitere Isolationsschicht
15: weitere Leitschicht
16: weitere Isolationsschicht
17: dem Magneten zugewandten Oberfläche der ersten Leitschicht
18: Schutzschicht
19: Leitschicht
20: Schlitze
21: Trägerkörper
22: Halterungen
23: Trägerplatte
24: Halterung
25: Spalt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- US 2005/0012404 A1 [0004]
- US 6674214 B1 [0004]
- DE 19800691 A1 [0015]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- http://de.wikipedia.org/wiki/Leiterplatte [0015]

Claims

Elektromotor mit einem eisenlosen oder eisenarmen Aufbau, umfassend als ein erstes, ein Magnetfeld erzeugendes Element mindestens eine elektromagnetische Spule deren Magnetfeld mit dem Magnetfeld eines zweiten, ein Magnetfeld erzeugenden Elements in Wechselwirkung steht, wobei sich auf mindestens einer dem zweiten, ein Magnetfeld erzeugenden Element zugewandten Seite der mindestens einen elektromagnetischen Spule eine erste Isolationsschicht befindet, dadurch gekennzeichnet, dass sich auf einer dem zweiten, ein Magnetfeld erzeugenden Element zugewandten Seite der ersten Isolationsschicht eine erste Leitschicht befindet, wobei ein erster Bereich der ersten Leitschicht, der sich im Wesentlichen über die gesamte erste Leitschicht erstreckt, Gehäusepotential aufweist.
Elektromotor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen der ersten Isolationsschicht und der ersten Leitschicht mindestens eine weitere Isolationsschicht und eine weitere Leitschicht befindet, wobei sämtliche Isolations- und Leitschichten alternierend angeordnet sind.
Elektromotor gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen der ersten Isolationsschicht und der ersten Leitschicht genau eine weitere Isolationsschicht und eine weitere Leitschicht befindet.
Elektromotor gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass auch ein erster Bereich der mindestens einen weiteren Leitschicht Gehäusepotential aufweist.
Elektromotor gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich bei der mindestens einen weiteren Leitschicht der erste Gehäusepotential aufweisende Bereich dieser Leitschicht im Wesentlichen über die gesamte Leitschicht erstreckt.
Elektromotor gemäß einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass sich bei mindestens einer Leitschicht der erste Bereich dieser Leitschicht über die gesamte Leitschicht erstreckt.
Elektromotor gemäß Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich der erste Bereich der ersten Leitschicht über die gesamte erste Leitschicht erstreckt, und dass sich der erste Bereich der einen weiteren Leitschicht im Wesentlichen über die gesamte weitere Leitschicht erstreckt.
Elektromotor gemäß einem der Ansprüche 1–5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Leitschicht, deren erster Bereich sich nicht komplett über die gesamte Leitschicht erstreckt, auf einem zweiten Bereich dieser Leitschicht, der außerhalb des ersten Bereichs liegt, Kontaktmittel zur Kontaktierung der mindestens einen elektromagnetischen Spule, Kontaktmittel zur Kontaktierung von Sensoren und/oder Sensoren aufweist.
Elektromotor gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktmittel aus lötfähigen Pads bestehen.
Elektromotor gemäß einem der Ansprüche 1–9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Leitschicht aus einer metallischen Schicht, insbesondere aus einer Kupferschicht, besteht.
Elektromotor gemäß einem der Ansprüche 1–9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Isolationsschicht und eine benachbarte Leitschicht eine Platte aus einem Leiterplattenmaterial ausbilden.
Elektromotor gemäß einem der Ansprüche 2–9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Paare von benachbarten Isolationsschichten und Leitschichten mindestens eine Platte aus einem Leiterplattenmaterial ausbilden.
Elektromotor gemäß Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Isolationsschicht der mindestens einen Platte so gewählt wird, dass die Elektromotorisolierung im Bereich eines Arbeitsluftspaltes allein durch diese Isolationsschicht gewährleistet wird.
Elektromotor gemäß einem der Ansprüche 11–13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der mindestens einen elektromagnetischen Spule und der dieser zugewandten Platte eine zusätzliche Isolationsschicht vorhanden ist.
Elektromotor gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Isolationsschicht aus einer Kunstharzschicht, vorzugsweise aus einer Epoxidharzschicht, besteht.
Elektromotor gemäß einem der Ansprüche 1–15, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Leitschicht zur Verminderung von Wirbelströmen zumindest teilweise streifenförmig eingeschlitzt ist.
Elektromotor gemäß einem der Ansprüche 2–15, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Leitschichten zur Verminderung von Wirbelströmen zumindest teilweise streifenförmig eingeschlitzt sind, wobei die mindestens zwei Leitschichten derart eingeschlitzt sind, dass Schlitze dieser zwei Leitschichten nicht übereinander liegen.
Elektromotor gemäß einem der Ansprüche 1–17, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Leitschicht zur Verminderung von Wirbelströmen hochohmig ausgebildet ist.
Elektromotor gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine hochohmig ausgebildete Leitschicht durch ein hochohmiges Material und/oder eine sehr geringe Schichtdicke ausgebildet ist.
Elektromotor gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das hochohmige Material einen 8- bis 12-fach, insbesondere einen 10-fach, höheren spezifischen Widerstand als Kupfer aufweist.
Elektromotor gemäß einem der Ansprüche 1–20, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Leitschicht aus mehreren Schichten leitender Materialien besteht.
Elektromotor gemäß einem der Ansprüche 1–21, dadurch gekennzeichnet, dass sich auf einer dem zweiten, ein Magnetfeld erzeugenden Element zugewandten Seite der ersten Leitschicht eine Schutzschicht befindet.
Elektromotor gemäß einem der Ansprüche 1–22, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um einen Permanentmagnet-Synchronmotor handelt, wobei das zweite, ein Magnetfeld erzeugende Element durch mindestens einen Permanentmagneten gebildet wird.
Elektromotor gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass in Bezug auf ein Elektromotorengehäuse der mindestens eine Permanentmagnet feststehend angeordnet ist und sich die mindestens eine elektromagnetische Spule bewegt.
Elektromotor gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass in Bezug auf ein Elektromotorengehäuse die mindestens eine elektromagnetische Spule feststehend angeordnet ist und sich der mindestens eine Permanentmagnet bewegt.
Elektromotor gemäß einem der Ansprüche 1–22, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um einen Asynchronmotor handelt.
Verfahren zum Herstellen eines Elektromotors mit einem eisenlosen oder eisenarmen Aufbau, umfassend die Schritte: – Umgießen eines aus einer elektromagnetischen Spule bestehenden ersten, ein Magnetfeld erzeugenden Elements mit einem Isolationsmittel, so dass sich nach dessen Aushärten auf mindestens einer Oberfläche der elektromagnetischen Spule, die im Betrieb des Elektromotors einem zweiten, ein Magnetfeld erzeugenden Element zugewandt ist, mindestens eine Isolationsschicht bildet, – Aufbringen einer Leitschicht auf die Bereiche der mindestens einen Isolationsschicht, die im Betrieb des Elektromotors dem zweiten, ein Magnetfeld erzeugenden Element zugewandt sind, und – Kontaktierung der Leitschicht derart, dass ein erster Bereich, der sich im Wesentlichen über die gesamte erste Leitschicht erstreckt, Gehäusepotential aufweist.
Verfahren zum Herstellen eines Elektromotors mit einem eisenlosen oder eisenarmen Aufbau, umfassend die Schritte: – Einbringen eines aus einer elektromagnetischen Spule bestehenden ersten, ein Magnetfeld erzeugenden Elements und mindestens einer Platte bestehend aus Leiterplattenmaterial in eine Form, wobei die mindestens eine Platte derart positioniert wird, dass eine leitende Schicht der mindestens eine Platte im Betrieb des Elektromotors einem zweiten, ein Magnetfeld erzeugenden Element zugewandt ist und – Ausgießen der Form mit einem Isolationsmittel.
Verfahren zum Herstellen eines Elektromotors mit einem eisenlosen oder eisenarmen Aufbau gemäß Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationsmittel Kunstharz, vorzugsweise Epoxidharz, beinhaltet.