AT521590B1 - Stator für eine elektrische Maschine - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Stator (1) für eine elektrische Maschine, umfassend ein im wesentlichen hohlzylindrisches Blechpaket (2) mit mehreren verteilt angeordneten Aufnahmenuten (4). Mehrere durch Formstäbe gebildete elektrische Leiterabschnitte (La, Lb) je Aufnahmenut (4) bilden eine Statorwicklung (14) mit zumindest zwei Teilwicklungen (TWa, TWb) aus. Die zumindest zwei elektrischen Teilwicklungen (TWa, TWb) sind jeweils zumindest durch ein erstes und ein zweites elektrisch in Serie geschaltetes Wicklungssegment (WSa, WSb) gebildet, wobei Leiterabschnitte (La, Lb) des ersten Wicklungssegments (WSa) mittels ersten und zweiten elektrischen Verbindungsabschnitten (VBa, VBb) derart elektrisch miteinander verbunden sind, dass ein schraubenlinienförmiger Strompfad (17a) entlang einer ersten Radialrichtung (18a) zur Längsachse (3) des Blechpakets (2) definiert ist und Leiterabschnitte (La, Lb) des zweiten Wicklungssegments (WSb) mittels ersten und zweiten elektrischen Verbindungsabschnitten (VBa, VBb) derart elektrisch miteinander verbunden sind, dass ein zweiter schraubenlinienförmiger Strompfad (17b) entlang einer entgegengesetzten, zweiten Radialrichtung (18b) zur Längsachse (3) des Blechpakets (2) definiert ist.

Description

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Stator für eine elektrische Maschine sowie eine mit einem solchen Stator ausgestattete elektrische Maschine.

[0002] Aus dem Stand der Technik bekannte Statoren für elektrische Maschinen, insbesondere für elektrischen Antriebsmotoren bzw. Generatoren, umfassen typischerweise ein hohlzylindrisches Blechpaket, in dessen Nuten die elektrische Statorwicklung aufgenommen ist. Die Statorwicklung kann dabei aus einer Mehrzahl von stabförmigen Leiterabschnitten bzw. elektrischen Formstäben zusammengesetzt sein. Bei aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungen der Statorwicklung, beispielsweise gemäß der US 9,520,753 B2, verläuft der Strompfad der in Reihe geschalteten Leiterabschnitte mäanderförmig zumindest über einen Teilabschnitt des Kreisumfanges des Blechpakets. Diese Wicklungen können auch als Wellenwicklungen bezeichnet werden. Solche Wellenwicklungen sind hinsichtlich ihrer Verschaltungsmöglichkeiten relativ unflexibel.

[0003] Aus der DE202016001273U1 ist ein Stator für eine elektrische Außenrotor-Radialflussmaschine bekannt. Dieser Stator weist eine Mehrphasen-Statorwicklung aus flexiblem Wicklungsdraht auf, wobei der Wicklungsdraht auf die einzelnen Statorzähne bzw. auf die sogenannten Polschuhe des Blechpakets aufgewickelt ist und eine Vielzahl von Einzelspulen ausbildet. Diese Einzelspulen können auch als Zahnspulenwicklungen bezeichnet werden. Ein derart aufgebauter Stator ist zur Erzielung hochvolumiger Produktionszahlen nur bedingt geeignet. Zudem ist das gezeigte Wicklungsschema hinsichtlich seiner Verschaltungsmöglichkeiten nur wenig flexibel.

[0004] Die US 2012/0161569 A1 zeigt die Statorwicklung eines Elektromotors, die pro Phasenwicklung aus mehreren Teilwicklungen besteht, wobei jede Teilwicklung aus mehreren Wicklungssegmenten besteht und die Wicklungssegmente abwechselnd einen schraubenlinienförmigen Strompfad in der und entgegen der radialen Richtung aufweisen. Dabei ist eine rein serielle Aneinanderreihung der elektrisch in Serie geschalteten Wicklungssegmente ausgebildet. Insbesondere ist das dritte Wicklungssegment einer Phasenwicklung in einem separaten Kreissektor nach dem zweiten Wicklungssegment angeordnet:

[0005] Die JP 2014217136 A und EP 0975082 A2 zeigen weitere Ausführungsformen von Statorwicklungen elektrischer Maschinen, welche Statorwicklungen aus mehreren Teilwicklungen bestehen.

[0006] Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und einen verbesserten Stator zur Verfügung zu stellen, der eine große Flexibilität hinsichtlich seiner Verschaltungsmöglichkeiten bietet und dabei in hohen Stückzahlen möglichst kostengünstig gefertigt werden kann.

[0007] Diese Aufgabe wird durch einen Stator und eine elektrische Maschine gemäß den Ansprüchen gelöst.

[0008] Ein erfindungsgemäßer Stator für eine elektrische Maschine umfasst

- ein im wesentlichen hohlzylindrisches Blechpaket mit einem ersten und einem zweiten axialen Stirnende und mit mehreren entlang einer Kreisumfangsrichtung des Blechpakets verteilt angeordneten und sich entlang einer Längsachse des Blechpakets erstreckenden Aufnahmenuten,

- mehrere durch Formstäbe gebildete elektrische Leiterabschnitte je Aufnahmenut, welche Leiterabschnitte durch vorbestimmte elektrische Verbindungen eine Statorwicklung ausbilden, welche Statorwicklung mehrere in radialer Richtung zur Längsachse des Blechpakets unmittelbar benachbarte Lagen aus Leiterabschnitten aufweist,

- wobei die Statorwicklung zumindest zwei elektrische Teilwicklungen pro Phasenwicklung bzw. Wicklungsstrang umfasst, welche Teilwicklungen durch mehre in Reihe geschaltete Leiterabschnitte gebildet sind, wobei erste und zweite elektrische Verbindungsabschnitte zwischen elektrisch in Reihe geschalteten Leiterabschnitten dem ersten und dem zweiten axialen Stirnende des Blechpakets zugeordnet sind, und wobei zwei in Reihe geschaltete Leiterabschnitte ein

Formstabpaar definieren.

[0009] Ein erfindungsgemäßer Stator ist weiters dadurch gekennzeichnet, dass

- die zumindest zwei elektrischen Teilwicklungen jeweils zumindest durch ein erstes und ein zweites elektrisch in Serie geschaltetes Wicklungssegment gebildet sind, wobei Leiterabschnitte des ersten Wicklungssegments mittels den ersten und zweiten elektrischen Verbindungsabschnitten derart elektrisch miteinander verbunden sind, dass ein schraubenlinienförmiger Strompfad entlang einer ersten Radialrichtung zur Längsachse des Blechpakets definiert ist und Leiterabschnitte des zweiten Wicklungssegments mittels den ersten und zweiten elektrischen Verbindungsabschnitten derart elektrisch miteinander verbunden sind, dass ein zweiter schraubenlinienförmiger Strompfad entlang einer entgegengesetzten, zweiten Radialrichtung zur Längsachse des Blechpakets definiert ist.

[0010] Zur Umsetzung eines Stators mit Bruchlochzahl q=3 kann in einfacher Art und Weise ein drittes Wicklungssegment vorgesehen sein, welches elektrisch in Serie mit dem zweiten Wicklungssegment geschaltet ist und dem ersten Wicklungssegment zum überwiegenden Teil überlagert ist, insbesondere mit diesem verschachtelt bzw. ineinandergreifend ausgebildet ist. Diese Überlagerung bzw. Uberdeckung kann derart ausgeführt sein, dass eine dritte Wicklungsachse des dritten Wicklungssegments um wenigstens eine bis maximal sechs in Kreisumfangsrichtung des Blechpakets unmittelbar aufeinanderfolgende Aufnahmenuten gegenüber einer ersten Wicklungsachse des ersten Wicklungssegments seitenversetzt ist.

[0011] Der erfindungsgemäße Stator zeichnet sich durch seine große Flexibilität hinsichtlich der Verschaltungsmöglichkeiten, beispielsweise hinsichtlich der möglichen Anzahl an parallelen Zweigen bzw. Teilwicklungen, hinsichtlich der Sehnungsmöglichkeiten der Teilwicklungen und hinsichtlich der Anzahl an Leitern in den Aufnahmenuten aus. Zudem ist von Vorteil, dass das angegebene Wicklungsschema mit sogenannten Formstäben bzw. Formstableitern umgesetzt werden kann, sodass umgangssprachlich eine Pin-Winding oder Hairpin-Winding geschaffen werden kann. Dies begünstigt eine hochvolumige Produktion von Statoren mit hoher bzw. gleichbleibender Fertigungsqualität. Insbesondere kann dadurch auch eine Kostenreduktion im Fertigungsprozess erreicht werden. Außerdem sind mit dem angegebenen Aufbau und mit dem hier beschriebenen Wicklungsmuster eine Vielzahl von Wicklungsspezifikationen realisierbar bzw. kann dadurch einer Vielzahl von Wicklungsspezifikationen entsprochen werden.

[0012] Die Statorwicklung ist dabei aus mehreren Schleifenwicklungen in Formstabtechnik ausgeführt. Insbesondere ist vorgesehen, vielseitig einsetzbare Schleifenwicklungen in Formstabtechnik zu nutzen. Dabei sind in Reihe geschaltete Einzelspulen bzw. Wicklungssegmente aus stabförmigen Leiterabschnitten vorgesehen, welche in Reihe geschalteten Wicklungssegmente unter dem gleichen Polpaar liegen und eine Teilwicklung einer einzelnen Phasenwicklung bzw. der Statorwicklung definieren.

[0013] Im Speziellen ist eine gleich große Anzahl an parallelen Zweigen bzw. Teilwicklungen wie die Polanzahl des Stators bzw. Motors umsetzbar.

[0014] Insbesondere kann es zweckmäßig sein, wenn vom ersten und zweiten Wicklungssegment zwei in Kreisumfangsrichtung des Blechpakets unmittelbar aufeinanderfolgende magnetische Polabschnitte überspannt werden. Eine Teilwicklung weist dadurch genau zwei Polbedeckungen auf, kann sich also in Bezug auf eine Momentanbetrachtung über einen Nord- und einen Südpol des Stators erstrecken.

[0015] Zudem kann vorgesehen sein, dass das erste Wicklungssegment und das zweite Wicklungssegment in Bezug auf ihre schraubenlinienförmigen Strompfade jeweils unmittelbar aufeinanderfolgende Leiterabschnitte aufweisen, welche unmittelbar aufeinanderfolgenden Leiterabschnitte jeweils um einen Lagensprung mit einem Sprungweitenbetrag „Eins“ in radialer Richtung zur Längsachse des Blechpakets zueinander versetzt bzw. zueinander beabstandet angeordnet sind. Dadurch ergibt sich in Draufsicht auf die Stirnseite des Stators eine zick-zack-artige Anordnung der in Serie geschalteten Leiterabschnitte bzw. Formstäbe, wobei durch diesen Aufbau eine automatisierte Herstellung der Statorwicklung begünstigt werden kann.

[0016] Zum Aufbau von ungesehnten Statorwicklungen bzw. Teilwicklungen ist es in einfacher Art und Weise möglich, den ersten und zweiten elektrischen Verbindungsabschnitten je Wicklungssegment identische erste Erstreckungsweiten zwischen in Kreisumfangrichtung des Blechpakets voneinander beabstandeten, elektrisch in Reihe geschalteten Leiterabschnitten zuzuweisen. Insbesondere kann durch gleichbleibende Nutanzahl-Sprungweiten ein einfache Planung bzw. Konzeption von ungesehnten Wicklungen erreicht werden.

[0017] Zur elektrischen Verbindung zwischen dem ersten Wicklungssegment und dem zweiten Wicklungssegment kann in praktikabler Weise ein dritter elektrischer Verbindungsabschnitt ausgebildet sein, welcher dritte elektrische Verbindungsabschnitt im Vergleich zum ersten und zweiten elektrischen Verbindungsabschnitt eine größere zweite Erstreckungsweite, insbesondere eine vergleichsweise größere Nutanzahl-Sprungweite aufweist.

[0018] Demgegenüber können zur Ausbildung von gesehnten Teilwicklungen die ersten und zweiten elektrischen Verbindungsabschnitte in jedem ihrer Wicklungssegmente zueinander unterschiedliche erste Erstreckungsweiten, insbesondere ungleiche Nutanzahl-Sprungweiten, zwischen in Kreisumfangrichtung voneinander beabstandeten, elektrisch in Reihe geschalteten Leiterabschnitten aufweisen. Mit dem angegebenen Aufbau sind also auch gesehnte Statorwicklungen in relativ einfacher Art und Weise konzeptionier- und umsetzbar.

[0019] Ein Stator mit gesehnter Statorwicklung zeichnet sich auch dadurch aus, dass die Anzahl an verkürzten oder verlängerten zweiten Verbindungsabschnitten in jeder der Teilwicklungen identisch zur Bruchlochzahl q des Stators ist. Die verkürzten oder verlängerten zweiten Verbindungsabschnitte sind dabei im Vergleich zu den ersten Verbindungsabschnitten kürzer oder länger ausgebildet. Insbesondere ist dabei die Bruchlochzahl q identisch zur Anzahl der Aufnahmenuten pro magnetischem Polabschnitt, pro Phasenwicklung und pro Teilwicklung. Die Ausbildung von verkürzten oder verlängerten Verbindungsabschnitten ist abhängig davon, ob die Statorwicklung bzw. die jeweiligen Teilwicklungen in Bezug auf die Kreisumfangsrichtung des Blechpakets nach links oder nach rechts gesehnt werden sollen.

[0020] Zur elektrischen Verbindung zwischen dem zweiten Wicklungssegment und dem dritten Wicklungssegment kann ein vierter elektrischer Verbindungsabschnitt ausgebildet sein, welcher vierte elektrische Verbindungsabschnitt im Vergleich zum ersten und zweiten elektrischen Verbindungsabschnitt eine kleinere oder größere dritte Erstreckungsweite aufweist, insbesondere eine vergleichsweise geringere oder größere Nutanzahl-Sprungweite besitzt. Ein demgemäß verkürzter oder vergrößerter, vierter elektrischer Verbindungsabschnitt ist ausschließlich bei einer ganzzahligen Bruchlochzahl q größer Zwei ausgebildet. Diese relative Verkürzung oder Verlängerung des vierten elektrischen Verbindungsabschnittes ist abhängig davon, wo die Wicklungsanfänge der Teilwicklungen innerhalb der Phasenzonen der Statorwicklung sind. Solche Phasenzonen sind in den Fig. 2, 9 und 10 durch die Bereiche bzw. Aufnahmenuten mit Kreuzschraffur ersichtlich.

[0021] Bei dem angegebenen Stator kann auch erreicht werden, dass die Anzahl der Wicklungssegmente identisch ist zur Bruchlochzahl q des Stators ist, insbesondere identisch ist zur Anzahl der Aufnahmenuten pro magnetischem Polabschnitt, pro Phasenwicklung und pro Teilwicklung.

[0022] Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Stators kann auch dadurch gekennzeichnet sein, dass der vom ersten Wicklungssegment definierte Strompfad entweder (i) ausgehend von der radial innersten Lage von Leiterabschnitten zur radial äußersten Lage von Leiterabschnitten führt, oder vice versa (ii) ausgehend von der radial äußersten Lage von Leiterabschnitten zur radial innersten Lage von Leiterabschnitten führt, anschließend ohne einem Versatz in der Lage, insbesondere ohne Lagensprung bzw. ohne einem Wechsel in der Lage, mittels einem dritten elektrischen Verbindungsabschnitt zum zweiten Wicklungssegment geführt ist, und dass der Strompfad im zweiten Wicklungssegment entweder (i) ausgehend von der radial äußersten Lage von Leiterabschnitten zur radial innersten Lage von Leiterabschnitten geführt ist, oder vice versa (ii) ausgehend von der radial innersten Lage von Leiterabschnitten zur radial äußersten Lage von Leiterabschnitten geführt ist.

[0023] Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, dass jeweils zwei in den elektrischen Strompfaden unmittelbar aufeinanderfolgende Leiterabschnitte und jeweils ein diese Leiterabschnitte elektrisch jeweils verbindender erster Verbindungsabschnitt einteilig ausgebildet sind, insbesondere durch einen sogenannten Hair-Pin gebildet sind. Dadurch kann eine rationelle Herstellung erzielt werden bzw. kann dadurch die Anzahl der erforderlichen Kontaktierungsstellen, beispielsweise in Form von Schweißverbindungen, reduziert werden.

[0024] Gemäß einer möglichen Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass der erste Verbindungsabschnitt in dessen mittleren Abschnitt in Bezug auf eine senkrecht zur Längsmittelachse des Blechpakets verlaufende Ebene einen im wesentlichen S- oder Z-förmigen Umformungsabschnitt aufweist. Dies begünstigt die Umsetzung eines Lagensprunges um „Eins“ in Bezug auf die beiden Leiterabschnitte eines U- förmigen Formstabpaares bzw. Hair-Pins.

[0025] Bei einem nach dem angegeben Wicklungsschema aufgebauten Stator kann auch vorgesehen sein, dass jede der Aufnahmenuten des Blechpakets durch Leiterabschnitte aus genau zwei parallel angeordneten Teilwicklungen in Bezug auf die Radialrichtung zur Längsachse des Blechpakets vollständig ausgefüllt ist. Das heißt, dass dadurch jede Aufnahmenut des Blechpakets mit den Leiterabschnitten von maximal zwei bzw. nur zwei parallel angeordneten Teilwicklungen vollständig besetzt sein kann. Dies kann produktionstechnische Vorteile bieten.

[0026] Entsprechend einer zweckmäßigen Maßnahme kann auch vorgesehen sein, dass das erste Wicklungssegment und das zweite Wicklungssegment ausgehend von deren jeweiligen Wicklungsanfängen in Richtung zu deren jeweiligen Wicklungsenden jeweils gleichsinnig gewickelt, beispielsweise jeweils rechtsdrehend gewickelt sind.

[0027] Zudem kann es zweckmäßig sein, wenn sämtliche Wicklungssegmente einer mehrfach segmentierten Teilwicklung elektrisch in Serie geschaltet sind und ausgehend von deren jeweiligen Wicklungsanfängen in Richtung zu deren jeweiligen Wicklungsenden jeweils gleichsinnig gewickelt, beispielsweise jeweils rechtsdrehend gewickelt sind.

[0028] Die Erfindung betrifft auch eine elektrische Maschine, wie sie in den Ansprüchen angegeben ist. Die damit erzielbaren technischen Effekte und vorteilhaften Wirkungen sind den vorhergehenden und den nachstehenden Beschreibungsteilen zu entnehmen.

[0029] Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.

[0030] Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer und beispielhafter Darstellung:

[0031] Fig. 1 einen exemplarischen Stator, dessen Aufnahmenuten teilweise mit elektrischen Leitern versehen sind, welche elektrischen Leiter zur Ausbildung einer Statorwicklung definiert zu verbinden sind;

[0032] Fig. 2 ein erfindungsgemäß ausgeführtes Wickelschema zur Ausbildung eines Wicklungsstranges bzw. einer Phasenwicklung eines zweipoligen Stators mit dreiphasiger Statorwicklung;

[0033] Fig. 3 eine andere Darstellungsart des Wicklungsschemas für eine Teilwicklung des Wicklungsstranges bzw. der Phasenwicklung nach Fig. 2;

[0034] Fig. 4a, 45 Ausführungsformen von sogenannten Hair-Pins mit parallel verlaufenden Leiterabschnitten, welche Bestandteil eines Wicklungsstranges bzw. einer Phasenwicklung nach den Fig. 2 und 3 sein können;

[0035] Fig. 5 eine Ausführungsform von sogenannten I-Pins, welche derart umgeformt und elektrisch miteinander verbunden sind, dass sie einem Hair-Pin ähnlich sind und Bestandteil eines Wicklungsstranges bzw. einer Phasenwicklung nach den Fig. 2 und 3 sein können;

[0036] Fig. 6 eine Teilwicklung einer Statorwicklung, welche Teilwicklung zwei elektrisch in Reihe geschaltete, jeweils als Schleifenwicklungen ausgeführte Wicklungssegmente in Formstabausführung umfasst;

[0037] Fig. 7 eine Teilwicklung einer Statorwicklung, welche Teilwicklung drei elektrisch in Reihe geschaltete, jeweils als Schleifenwicklungen ausgeführte, ineinander verschachtelte bzw. ineinandergreifende Wicklungssegmente in Formstabausführung umfasst;

[0038] Fig. 8 die Hälfte eines Stators bzw. Stator-Blechpakets, in welches die Teilwicklung nach Fig 7 eingefügt wurde bzw. darin aufgenommen ist;

[0039] Fig. 9 ein erfindungsgemäß ausgeführtes Wickelschema mit mehreren Teilwicklungen zur Schaffung eines vierpoligen Stators mit dreiphasiger, ungesehnter Statorwicklung;

[0040] Fig. 10 ein erfindungsgemäß ausgeführtes Wickelschema mit mehreren Teilwicklungen zur Schaffung eines vierpoligen Stators mit dreiphasiger, gesehnter Statorwicklung.

[0041] Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.

[0042] In Fig. 1 ist ein Stator 1 in einer Schrägansicht stark schematisch dargestellt. Der Stator 1 umfasst dabei ein im wesentlichen hohlzylindrisches Blechpaket 2 in welchem eine Vielzahl von Aufnahmenuten 4 in Kreisumfangsrichtung 10 verteilt angeordnet sind. Die Aufnahmenuten 4 sind dabei in Längsrichtung 11 durchgehend ausgebildet. In Fig. 1 sind beispielhaft mehrere elektrische Leiter 8 vor ihrer Verbindung zu einer elektrischen Wicklung dargestellt. Analog dazu ist aus Fig. 1 beispielhaft ersichtlich, dass mehrere elektrische Leiter 8 zur Ausbildung einer elektrischen Spule bzw. Wicklung in Kreisumfangsrichtung 10 des Blechpakets 2 verbogen sein können und miteinander korrespondierende elektrische Leiter 8 miteinander verbunden vorliegen können.

[0043] Die Aufnahmenuten 4 des Blechpakets 2 können in Radialrichtung 12 in Richtung der Längsachse 3 des Stators 1 offen sein. Derartige Öffnungen können als Luftspalt 5 ausgebildet sein. Die Bereiche des Blechpakets 2, welche die Aufnahmenuten 4 in Richtung der Längsachse 3 begrenzen, können in Kreisumfangsrichtung 10 als Zahnkopf 6 ausgebildet sein. An der gegenüberliegenden Seite der jeweiligen Aufnahmenut 4, auch Jochseite genannt, befindet sich der Nutgrund 7.

[0044] Die genaue Anzahl an Aufnahmenuten 4 sowie der darin aufgenommenen elektrischen Leiter 8 richtet sich nach der gewünschten Größe bzw. Auslegung der elektrischen Maschine.

[0045] Grundsätzlich können die Aufnahmenuten 4 unterschiedlichste Querschnittsformen aufweisen, wobei sich zur Aufnahme von elektrischen Leitern 8 korrespondierende, rechteckige Querschnitte der Aufnahmenuten 4 bewährt haben. Zur Isolation der einzelnen elektrischen Leiter 8 zueinander sowie zum Blechpaket 2 ist es erforderlich zumindest eine Isolationsschicht 9 fehlerfrei in Kreisumfangsrichtung 10 sowie Radialrichtung 12 durchgehend geschlossen auszubilden, insbesondere an der Mantelfläche der Leiter 8 vorzusehen, wobei die elektrischen Leiter 8 zumindest innerhalb des Blechpakets 2 jeweils mit einer Isolationsschicht 9 ummantelt sind.

[0046] Das im Wesentlichen hohlzylindrische Blechpaket 2 weist ein erstes und ein zweites axiales Stirmende 13a, 13b auf. Die elektrischen Leiter 8 in den Aufnahmenuten 4 sind vorzugsweise durch metallische Formstäbe, vorzugsweise aus Kupfer oder einem anderen elektrisch gut leitfähigen Material gebildet. Diese Formstäbe bilden dabei eine Mehrzahl von elektrischen Leiterabschnitten La, Lb aus, welche sich zumindest innerhalb der jeweils zugeordneten Aufnahmenuten 4 erstrecken. Diese Leiterabschnitte La, Lb können dabei durch sogenannte |-Pins definiert sein oder durch sogenannte Hair-Pins gebildet sein, in welchem letzteren Fall die Leiterabschnitte La,

Lb die Schenkel dieser im Wesentlichen U-förmigen Leitersegmente darstellen.

[0047] Die elektrischen Leiterabschnitte La, Lb sind also mehrfach in jeder der Aufnahmenuten 4 angeordnet und wird durch vorbestimmte elektrische Verbindungen zwischen den kreisringförmig positionierten Leiterabschnitten La, Lb die plangemäße Statorwicklung 14 aufgebaut, welche Statorwicklung 14 zur Erzeugung eines umlaufenden Magnetfelds dient, wenn der Stator 1 mit ein- oder mehrphasiger elektrischer Energie beaufschlagt wird. Wie beispielhaft aus Fig. 1 ersichtlich ist, weist eine solche Statorwicklung 14 im einsatzbereiten Zustand mehrere in radialer Richtung zur Längsachse 3 des Blechpakets 2 unmittelbar benachbarte Lagen L aus Leiterabschnitten La, Lb auf. Die Zuführung von einphasigem Wechselstrom oder von mehrphasigem Wechselstrom (Drehstrom) erfolgt über dezidierte, nicht näher dargestellte Anschlussstellen an der Statorwicklung 14, wie dies allgemein bekannt ist.

[0048] Bei der beispielsgemäßen Statorwicklung 14 nach Fig. 2 sind insgesamt acht Lagen L1 bis L8 vorgesehen. Die Lagen L1 bis L8 setzen sich dabei aus einer Mehrzahl von in den Aufnahmenuten 4 positionierten Leiterabschnitten La, Lb zusammen. Typischerweise weist ein praxisgerechter Stator 1 eine gerade Anzahl von Lagen L, vorzugsweise ab 4 Lagen, insbesondere zwischen 4 und 12 Lagen auf. Der Durchmesser des Blechpakets 2, die Anzahl der ausgebildeten Aufnahmenuten 4, die Anzahl der Lagen L, sowie die axiale Länge des Stators 1 bzw. Blechpakets 2 sind im Wesentlichen davon abhängig, welche Leistungsdaten gefordert sind bzw. welche physikalischen Anforderungen an die aufzubauende elektrische Maschine bestehen.

[0049] Die Statorwicklung 14 umfasst zumindest zwei Teilwicklungen TWa, TWb. Ein erfindungsgemäß aufgebauter Stator 1 bzw. dessen Statorwicklung 14 kann insbesondere ein Vielfaches von zwei Teilwicklungen aufweisen, insbesondere zwei, vier, sechs, acht oder auch zehn Teilwicklungen umfassen, wie dies nachfolgend beschrieben ist. Die jeweiligen Teilwicklungen können dabei je elektrischer Phase in Serie und/oder parallel verschaltet sein. Mit dem nachfolgend angegebenen Wickelschema ist eine Ausbildung von ein- oder mehrphasigen Statorwicklungen 14 möglich.

[0050] Bei einer mehrphasigen Statorwicklung 14 kann jede sogenannte Phasenwicklung PW bzw. jeder phasenzugehörige Wicklungsstrang aus zwei oder mehr Teilwicklungen TWa bis TWx zusammengesetzt sein, wobei x für eine gerade Zahl größer Zwei steht. Die in elektrischer Hinsicht eigene Spulen darstellenden Teilwicklungen TWa bis TWx können dabei je nach Anforderung bzw. Leistungsbedarf in Serie und/oder parallel geschaltet sein bzw. von einer Steuereinheit entsprechend geschaltet werden. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der besseren UÜbersichtlichkeit wegen nur eine einzige Phasenwicklung PW bzw. ein einziger Wicklungsstrang einer insgesamt dreiphasig vorgesehenen Statorwicklung 14 dargestellt.

[0051] In Fig. 2 ist ein vorteilhaftes Wickelschema für den Wicklungsstrang bzw. für die Phasenwicklung PW einer beispielsgemäß zweipoligen Statorwicklung 14 gezeigt. Diese Phasenwicklung PW umfasst zwei Teilspulen bzw. zwei elektrische Teilwicklungen TWa, TWb. Die beiden Teilwicklungen TWa und TWb können auch als erster und zweiter Wicklungszweig bzw. als erster und zweiter paralleler Pfad bezeichnet werden. Bei diesem zweipoligen Stator 1 erstreckt sich jede der Teilwicklungen TWa und TWb über den gesamten Kreisumfang, insbesondere über 360° des kreisringförmigen Blechpakets 2. Bei den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen erstrecken sich die einzelnen Teilwicklungen nur über einen Bruchteil des Kreisumfanges des Blechpakets. Das Blechpaket 2 gemäß Fig. 2 weist beispielsgemäß achtzehn Aufnahmenuten 4 auf, wobei jede der Aufnahmenuten 4 jeweils acht Leiterabschnitte La oder Lb aufweist bzw. aufnimmt, sodass die Statorwicklung 14 insgesamt acht Lagen L besitzt, welche mit L1 bis L8 bezeichnet sind. Demnach ist eine Statorwicklung 14 bzw. eine Phasenwicklung PW mit insgesamt acht Lagen L dargestellt. Die Lage L1 kann dabei als die dem Luftspalt 5 - Fig. 1 - nächstliegende bzw. radial innerste Lage verstanden werden und die Lage L8 als die dem Nutgrund 7 - Fig. 1 nächstliegende bzw. radial äußerste Lage L8 verstanden werden. Die dargestellte Statorwicklung 14 bzw. Phasenwicklung PW weist eine sogenannte Bruchlochzahl q=3 auf. Das heißt, dass die Anzahl der Aufnahmenuten 4 pro magnetischem Polabschnitt 19a oder 19b, pro elektrischer Phase bzw. Phasenwicklung PW und pro Teilwicklung TWa oder TWDb exakt „Drei“ beträgt. Dies

ist in Fig. 2 auch anhand der Dreier-Gruppen von Aufnahmenuten 4, welche mit einer Kreuzschraffur versehen sind, erkennbar.

[0052] Aus Fig. 2 ist weiters ersichtlich, dass die beiden dargestellten Teilwicklungen TWa und TWb beispielsgemäß der elektrischen Phase U zugehörig sind - siehe erste Zeile in Fig. 2. Zum Aufbau einer insgesamt dreiphasigen Statorwicklung 14 sind die in Fig. 2 als unbelegt dargestellten Abschnitte bzw. Aufnahmenuten 4 mit korrespondierenden, weiteren Teilwicklungen zu versehen. Insbesondere wiederholt sich der Aufbau der dargestellten Phasenwicklung PW für die Phase V und für die Phase W in den Aufnahmenuten 4 mit den Nummern 4 bis 6 und 13 bis 15 bzw. 7 bis 9 und 16 bis 18. Insbesondere ist lediglich ein Seitenversatz bzw. Nutversatz vorzusehen bzw. zu berücksichtigen, und wiederholt sich der Aufbau bzw. das Schema der Phasenwicklung PW für die Phase U sodann für die Phasenwicklungen der Phasen V und W. Die Phasenwicklungen PW für die Phasen V und W sind in der Darstellung gemäß Fig. 2 nur der besseren Übersichtlichkeit wegen nicht enthalten. Insbesondere ist festzuhalten, dass in Fig. 2 lediglich eine Phasenwicklung PW, beispielsweise für die Phase U veranschaulicht ist. Die komplette, dreiphasige Statorwicklung ist an eine dreiphasige Spannungsquelle anzuschließen, wobei sich ein magnetisch zweipoliger Stator 1 ausbildet bzw. ein zweipoliges magnetisches Drehfeld einstellt.

[0053] Jede der Teilwicklungen TWa und TWb der Statorwicklung 14 bzw. der Phasenwicklung PW ist durch eine Mehrzahl von in Reihe geschalteten Leiterabschnitten La und Lb gebildet. Diese Leiterabschnitte La und Lb können Bestandteil eines integral aufgebauten bzw. einteilig ausgeführten Leitungssegments, insbesondere eines sogenannten Hair-Pins sein, wie er in den Fig. 4a und 4b dargestellt ist. Alternativ können die Leiterabschnitte La und Lb auch jeweils durch sogenannte |- Pins gebildet sein, wie dies in Fig. 5 veranschaulicht ist. Demnach können die Leiterabschnitte La und Lb durch die Schenkel eines im wesentlichen U-förmigen Leitungssegments, insbesondere durch einen sogenannten Hair-Pin - Fig. 4a, 4b - definiert sein. Die Leiterabschnitte La und Lb können aber auch durch den Mittelabschnitt von sogenannten |-Pins, welche elektrisch in Serie geschaltet sind, definiert sein - Fig. 5.

[0054] Die Teilwicklungen TWa und TWb sind jeweils durch mehrere in Reihe geschaltete Leiterabschnitte La und Lb gebildet, wobei erste und zweite elektrische Verbindungsabschnitte VBa, VBb zwischen elektrisch in Reihe geschalteten Leiterabschnitten La, Lb abwechselnd dem ersten und dem zweiten axialen Stirnende 13a, 13b des Blechpakets 2 - Fig. 1 - nächstliegend zugeordnet sind. Die ersten Verbindungsabschnitte VBa bilden dabei eine elektrische Verbindung zwischen unmittelbar aufeinanderfolgenden Leiterabschnitten La und Lb aus. Demgegenüber bilden die zweiten Verbindungsabschnitte VBb eine elektrische Verbindung zwischen einem Leiterabschnitt LO und einem seriell daran anschließenden Leiterabschnitt La aus. Gemäß den Fig. 4a, 4b und 5 werden also mittels dem Verbindungsabschnitt VBa die zwei Leiterabschnitte La und Lb elektrisch in Serie geschaltet und definieren dadurch ein Formstabpaar 16. Ein solches Formstabpaar 16 kann über den Verbindungsabschnitt VBb mit einem seriell anschließenden bzw. unmittelbar benachbarten Formstabpaar 16 elektrisch in Serie geschaltet werden, sodass insgesamt eine sogenannte Schleifenwicklung 15 aufgebaut werden kann, wie sie beispielhaft in den Fig. 6, 7 veranschaulicht ist. In Fig. 2 sind dabei die ersten Verbindungsabschnitte VBa durch schmale Volllinien bzw. Pfeile dargestellt, während die zweiten Verbindungsabschnitte VBb durch vergleichsweise breite Volllinien bzw. Pfeile veranschaulicht sind. Die schmalen Linien können dabei gedanklich dem ersten axialen Stimende 13a nächstliegend zugeordnet werden, währen die breiten Linien gedanklich dem zweiten axialen Stirnende 13b des Stators 1 (Fig. 1) zugewiesen sind.

[0055] Die in Fig. 2 dargestellten Rechtecke mit Punktschraffur symbolisieren dabei Kontaktierungsstellen, insbesondere Schweißstellen, innerhalb der zweiten elektrischen Verbindungsabschnitte VBb. Die gemäß Fig. 2 vorgesehenen Leiterabschnitte La und Lb sind somit Teilabschnitte von sogenannten Hair-Pins, wie sie in den Fig. 4a, 4b beispielhaft veranschaulicht sind. Die in Fig. 2 dargestellten Zonen mit Diagonalschraffur zeigen jeweils die Wicklungsanfänge der Teilwicklungen TWa und TWb, während die Zonen mit Vertikalschraffur die jeweiligen Wicklungsenden der Teilwicklungen TWa und TWb repräsentieren. Diese Schraffur-Zuweisungen gelten auch für die Wicklungsschemen gemäß den Fig. 9 und 10.

[0056] In Bezug auf die zu Fig. 2 alternative Darstellungsart in Fig. 3 ist ein Formstabpaar 16, welches aus den Leiterabschnitten La und Lb gebildet ist, durch ein Paar aus Kreuz- und/oder Ringsymbolen identifizierbar. Ein solches Paar aus Kreuz- und/oder Ringsymbolen weist identische Nummern und einen gleichen, voranstehenden Buchstaben auf. Beispielsweise die zwei Kreuzsymbole mit der Bezeichnung A4 definieren ein solches Formstabpaar 16 aus Leiterabschnitten La, Lb. Weiters bilden beispielsweise die Leiterstabpaare bei A3-A3, A2-A2 und A1-A1 jeweils ein Formstabpaar 16 mit einem ersten Leiterabschnitt La in der Aufnahmenut mit der Nummer 1 und einen zweiten Leiterabschnitt Lb in der Aufnahmenut mit der Nummer 10 aus. Die elektrische Verbindung zwischen zwei Leiterabschnitten La, Lb eines Formstabpaares 16, beispielsweise in Bezug auf das Formstabpaar 16 zwischen den Kennungen A1, ist als Verbindungsabschnitt VBa bezeichnet. Demgegenüber ist ein elektrischer Ubergang bzw. Verbindungsabschnitt zwischen einem seriell daran anschließenden bzw. elektrisch in Serie geschalteten nachfolgenden Formstabpaar 16, beispielsgemäß in Bezug auf die Kennungen A2-A2, durch den elektrischen Verbindungsabschnitt VBb definiert bzw. gebildet. Die ersten Verbindungsabschnitte VBa können dabei dem ersten axialen Stimende 13a des Blechpakets 2 nächstliegend zugeordnet sein und die zweiten Verbindungsabschnitte VBb können dem zweiten axialen Stirnende 13b des Blechpakets 2 - Fig. 1 - nächstliegend zugeordnet sein.

[0057] Wesentlich ist, wie dies aus Fig. 2, oder auch aus den Fig. 3 und Fig. 6, 7 ersichtlich ist, dass die zumindest eine elektrische Teilwicklung TWa bzw. jede der implementierten Teilwicklungen TWa bis TWx einer auszubildenden Statorwicklung 14 bzw. Phasenwicklung PW zumindest durch ein erstes und ein zweites elektrisch in Serie geschaltetes Wicklungssegment WSa, WSb gebildet ist. Der Index „x“ steht hier und auch nachfolgend jeweils für eine Zählervariable. Leiterabschnitte La, Lb des ersten Wicklungssegments WSa sind dabei mittels den ersten und zweiten elektrischen Verbindungsabschnitten VBa, VBb derart elektrisch miteinander verbunden, dass ein schraubenlinienförmiger Strompfad 17a entlang einer ersten Radialrichtung 18a zur Längsachse 3 des Blechpakets 2 - siehe den unteren Abschnitt von Fig. 3 - definiert ist. Zudem sind Leiterabschnitte La, Lb des zweiten Wicklungssegments WSb mittels den ersten und zweiten elektrischen Verbindungsabschnitten VBa, VBb derart elektrisch miteinander verbunden, dass ein zweiter schraubenlinienförmiger Strompfad 17b definiert ist. Dieser zweite schraubenlinienförmige Strompfad 17b verläuft entlang einer entgegengesetzten, zweiten Radialrichtung 18b zur Längsachse 3 des Blechpakets 2. Die erste Radialrichtung 18a kann dabei in Bezug auf eine radiale Verkleinerung gegenüber der Längsachse 3 definiert sein, während die entgegengesetzte zweite Radialrichtung 18b eine radiale Vergrößerung gegenüber der Längsachse 3 des Blechpakets 2 bedeuten kann. Es ist aber ebenso hierzu inverse Richtungszuordnung in Bezug auf die Strompfade 17a und 17b möglich. Das zweite Wicklungssegment WSb ist dabei in Bezug auf die Kreisumfangsrichtung 10 des Blechpakets gegenüber dem ersten Wicklungssegment WSa seitenversetzt angeordnet, insbesondere zur Gänze in zum ersten Wicklungssegment WSa unterschiedlichen bzw. insgesamt anderen Aufnahmenuten 4 aufgenommen.

[0058] Wie vor allem aus Fig. 2 entnehmbar ist, erstrecken sich das erste und das zweite Wicklungssegment WSa, WSb, welche in Zusammenwirken ein Bestandteil der Teilwicklung TWa bzw. TWb sind, insgesamt über zwei in Kreisumfangsrichtung 10 unmittelbar aufeinander folgende magnetische Polabschnitte 19a und 19b. Somit weist eine solche Teilwicklung TWa bzw. TWb eine Polbedeckung von „Zwei“ auf, wie dies am besten aus Fig. 2 ersichtlich ist. Mit anderen Worten ausgedrückt, erstreckt sich jede der ausgebildeten Teilwicklungen TWa bis TWx über ein magnetisches Polpaar, also über zwei in Kreisumfangsrichtung 10 des Blechpakets 2 unmittelbar aufeinanderfolgende Polabschnitte 19a und 19b. Auch bei Statorwicklungen 14 welche ein geradzahliges mehrfaches von „Zwei“ als Polzahl aufweisen (vier-, sechs-, achtpolig usw.), erstrecken sich die jeweils ausgeführten Teilwicklungen TWa bis TWx stets über ein magnetisches Polpaar, also über zwei unmittelbar aufeinanderfolgende Pole des auszubildenden Stators 1, wie dies auch den nachfolgenden Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 9 und 10 entnehmbar ist.

[0059] Wie weiters jeweils aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, weisen das erste Wicklungssegment WSa und das zweite Wicklungssegment WSb in Bezug auf ihre schraubenlinienförmigen Strompfade 17a, 17b jeweils unmittelbar aufeinander folgende Leiterabschnitte La und Lb auf,

welche Leiterabschnitte La, Lb jeweils um einen Lagensprung mit einem Sprungweitenbetrag „Eins“ in radialer Richtung zur Längsachse 3 des Blechpakets 2 zueinander versetzt angeordnet sind. Beispielsgemäß ist der Leiterabschnitt Lb mit der Kennung A1 in der Lage L2 aufgenommen, während der Leiterabschnitt La mit der Kennung A1 in der Lage L1 aufgenommen ist. Dieses Schema setzt sich fort für sämtliche Leiterabschnitte La und Lb des Wicklungssegments WSa bzw. WSb. Dies gilt auch für das nachfolgendend noch beschriebene dritte Wicklungssegment WSc.

[0060] Wie weiters am besten aus einer Zusammenschau von Fig. 2 und Fig. 3 entnehmbar ist, kann zur Schaffung einer ungesehnten Statorwicklung 14 bzw. zur Schaffung von ungesehnten Teilweilwicklungen TWa bis TWx vorgesehen sein, dass die ersten und zweiten elektrischen Verbindungsabschnitte VBa, VBb je Wicklungssegment WSa, WSb identische erste Erstreckungsweiten 20a, 20b aufweisen (Fig. 3, oben). Diese Erstreckungsweiten 20a, 20b zwischen den unmittelbar aufeinander folgenden Leiterabschnitten La, Lb kann auch als Nutanzahl-Sprungweite bzw. häufig auch als Spulenweite bezeichnet werden. Beispielsgemäß betragen die Erstreckungsweiten 20a, 20b des ersten und zweiten Wicklungssegments WSa, WSb jeweils zehn Aufnahmenuten. Insbesondere beträgt die beispielsgemäße Erstreckungsweite 20a, 20b zwischen den in Kreisumfangsrichtung 10 voneinander beabstandeten, elektrisch in Reihe geschalteten Leiterabschnitten La, Lb hierbei 10. Es sind jedoch je nach Dimensionierung bzw. Auslegung des Stators 1 auch von 10 abweichende Erstreckungsweiten 20a, 20b möglich.

[0061] Die in den Fig. 2, 3 beispielhaft dargestellte Teilwicklung TWa umfasst weiters einen dritten elektrischen Verbindungsabschnitt VBc, welcher eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Wicklungssegment WSa, WSb aufbaut. Dieser dritte elektrische Verbindungsabschnitt VBc weist im Vergleich zum ersten und zweiten elektrischen Verbindungsabschnitt VBa, VBb eine größere, zweite Erstreckungsweite 20c auf. Beispielsgemäß beläuft sich diese zweite Erstreckungsweite 20c auf 11, insbesondere erstreckt sich der dritte elektrische Verbindungsabschnitt VBc zwischen elf unmittelbar aufeinanderfolgenden Aufnahmenuten. Insbesondere bedeutet dies eine vergleichsweise größere Nutanzahl bzw. Sprungweite als bei den elektrischen Verbindungsabschnitten VBa und VBb.

[0062] Wie weiters am besten den Fig. 2, 3 zu entnehmen ist, kann die zumindest eine Teilwicklung TWa bzw. jede der vorhandenen Teilwicklungen TWa bis TWx einer Statorwicklung 14 ein drittes Wicklungssegment WSc umfassen. Dadurch wird eine Bruchlochzahl von q=3 geschaffen. Dieses dritte Wicklungssegment WSc ist dabei elektrisch in Serie mit dem zweiten Wicklungssegment WSb geschaltet. Hinzu kommt, dass dieses dritte Wicklungssegment WSc dem ersten Wicklungssegment WSa in baulicher Hinsicht zum überwiegenden Teil überlagert ist. Insbesondere ist das dritte Wicklungssegment WSc mit dem ersten Wicklungssegment WSa verschachtelt bzw. ineinander verwoben, wie dies durch die Darstellungen aus den Fig. 2 und 3 aber auch durch die Darstellung in Fig. 7 ersichtlich ist. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass eine dritte Wicklungsachse WAc des dritten Wicklungssegments WSc um wenigstens eine bzw. wenigstens zwei bis maximal sechs unmittelbar aufeinanderfolgende Aufnahmenuten 4 gegenüber einer ersten Wicklungsachse WAa des ersten Wicklungssegments WSa in Kreisumfangsrichtung 10 des Blechpakets 2 seitenversetzt ist. Das dritte Wicklungssegment WSc ist somit in Bezug auf ihre überwiegende Grund- bzw. Wirkfläche dem ersten Wicklungssegment WSa überlagert bzw. mit diesem quasi verflochten. Zu einem erheblich geringeren Flächen- bzw. Wirkanteil ist das dritte Wicklungssegment WSc dem zweiten Wicklungssegment WSb überlagert bzw. mit diesem verflochten, wie dies am besten der Darstellung gemäß Fig. 7 zu entnehmen ist.

[0063] Zur elektrischen Verbindung zwischen dem zweiten Wicklungssegment WSb und dem dritten Wicklungssegment WSc ist ein vierter elektrischer Verbindungsabschnitt VBd ausgebildet. Dieser vierte elektrische Verbindungsabschnitt VBd weist im Vergleich zum ersten und zweiten elektrischen Verbindungsabschnitt VBa, VBb eine beispielsgemäß kleinere, dritte Erstreckungsweite 20d auf. Beispielsgemäß ist diese vergleichsweise kleinere bzw. geringere dritte Erstreckungsweite 20d über eine Nutanzahl-Sprungweite von „8“ ausgeführt. Alternativ kann dieser vierte elektrische Verbindungsabschnitt VBd auch eine vergleichsweise größere bzw. längere Erstreckungsweite 20d aufweisen. Dies tritt dann auf, wenn die Wicklungsanfänge und Wicklungs-

enden der jeweiligen Teilwicklungen TWa bis TWc anders, insbesondere gegengleich gewählt sind. Ein solcher verkürzter respektive verlängerter, vierter elektrischer Verbindungsabschnitt VBd ist dabei ausschließlich bei einer ganzzahligen Bruchlochzahl größer Zwei bzw. bei der Ausbildung von drei seriell miteinander verschalteten Wicklungssegmenten WSa, WSb und WSc ausgebildet. Insbesondere ist es zweckmäßig bzw. kennzeichnend, dass die Anzahl der Wicklungssegmente WSa, WSb, WSc, WSx identisch zur Bruchlochzahl q des Stators 1 bzw. der Statorwicklung 14 ist. Unter Bruchlochzahl ist dabei die Anzahl der Aufnahmenuten 4 pro Polabschnitt 19a oder 19b und pro Phasenwicklung PW bzw. pro Strang der Statorwicklung 14 zu verstehen. Demgemäß beträgt die Bruchlochzahl q=2 bei zwei Wicklungssegmenten WSa, WSb. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Bruchlochzahl q=4 betragen und sind dabei vier Wicklungssegmente WSa, WSb, WSc, WSd ausgebildet.

[0064] Die entsprechenden Zusammenhänge können auch tabellarisch wie folgt dargestellt werden:

Bruchlochzahl q | Anzahl von Wick- Anzahl von dritten Anzahl von vierten lungssegmenten elektrischen Verbin- elektrischen VerbinWSa bis WSx pro dungsabschnitten dungsabschnitten Polpaar und pro (VBc) pro Wicklungs- |(VBd) pro WicklungsTeilwicklung segment und pro Pol- | segment und pro Pol-

paar paar 212 1 -313 mindestens 1 1 414 2 mindestens 1 515 mindestens 2 2 616 3 mindestens 2

[0065] Es ist somit auch festzustellen, dass die wenigstens eine Teilwicklung TWa der Statorwicklung 14 bzw. einer Phasenwicklung PW ein erstes Wicklungssegment WSa umfasst, wobei der durch das erste Wicklungssegment WSa definierte Strompfad 17a entweder (i) ausgehend von der radial innersten Lage L1 (Luftspaltseite) von Leiterabschnitten La, Lb zur radial äußersten Lage L8 (Jochseite) von Leiterabschnitten La, Lb führt, oder vice versa (ii) ausgehend von der radial äußersten Lage L8 (Jochseite) von Leiterabschnitten La, Lb zur radial innersten Lage L1 (Luftspaltseite) von Leiterabschnitten La, Lb führt, und anschließend ohne einem Versatz in der Lage L, d.h. ohne Lagensprung bzw. ohne einem Wechsel in der Lage L, mittels dem dritten elektrischen Verbindungsabschnitt VBc, welcher auch als verlängerter bzw. vergleichsweise längerer Verbindungsabschnitt bezeichnet werden kann, zum zweiten Wicklungssegment WSb geführt ist. Der Strompfad 17b im zweiten Wicklungssegment WSb ist sodann (i) ausgehend von der radial äußerten Lage L8 (Jochseite) von Leiterabschnitten La, Lb zur radial innersten Lage L1 (Luftspaltseite) von Leiterabschnitten La, Lb geführt, oder vice versa (ii) ausgehend von der radial innersten Lage L1 (Luftspaltseite) von Leiterabschnitten La, Lb zur radial äußersten Lage L8 (Jochseite) von Leiterabschnitten La, Lb geführt.

[0066] Zudem ist den Fig. 2 und 3 jeweils zu entnehmen, dass das erste Wicklungssegment WSa und das zweite Wicklungssegment WSb ausgehend von deren jeweiligen Wicklungsanfängen 21 (A1) und 22 (A5) in Richtung zu deren jeweiligen Wicklungsenden 23 (A4) und 24 (A8) jeweils gleichsinnig gewickelt, beispielsweise jeweils rechtsdrehend gewickelt sind. Alternativ wäre auch eine gleichsinnig linksverlaufende bzw. einheitlich jeweils linksdrehende Umsetzung möglich.

[0067] Zur Ausbildung einer gewünschten Statorwicklung 14 bzw. Phasenwicklung PW kann es zweckmäßig, dass sämtliche Wicklungssegmente WSa, WSb, WSc, WSx einer mehrfach segmentierten Teilwicklung TWa bis TWx elektrisch in Serie geschaltet sind und ausgehend von deren jeweiligen Wicklungsanfang 21, 22, 25 in Richtung zu deren jeweiligen Wicklungsende 23, 24, 26 jeweils gleichsinnig gewickelt, beispielsweise jeweils rechtsdrehend gewickelt bzw. verlaufend sind.

[0068] Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich ist, weist die zweite Teilwicklung TWb in Bezug zur

ersten Teilwicklung TWa einen zweifach spiegelbildlichen Aufbau bzw. Verlauf auf. In diesem Ausführungsbeispiel ist die zweite Teilwicklung TWb gegenüber der ersten Teilwicklung TWa in Kreisumfangsrichtung 10 um eine einzige Aufnahmenut 4 seitenversetzt. Es liegt somit eine Nutanzahl-Sprungweite von „Eins“ zwischen den physisch parallel angeordneten, ineinander verschachtelten Teilwicklungen TWa und TWb vor, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist. Die gedachte erste Spiegelachse ist dabei durch die Längsachse 3 des Blechpakets 2 definiert. Die gedachte zweite Spiegelachse verläuft entlang der Kreisumfangsrichtung 10 des Blechpakets 2. Die erste und die zweite Teilwicklung TWa und TWDb bilden ein zusammengehöriges bzw. korrespondierendes Paar von Teilwicklungen aus und erstrecken sich über genau ein Polpaar des Blechpakets 2, insbesondere über zwei aufeinanderfolgende Polabschnitte 19a und 19b.

[0069] Eine Teilwicklung TWa, TWb, TWc bzw. TWa bis TWx kann auch dadurch definiert sein, dass die von ihr induzierte Spannung, welche eine Vektorgröße ist, in Betrag und Phase gleich ist den induzierten Spannungen der anderen Teilwicklungen innerhalb der Phasenwicklung PW. Ihre zugehörigen Leiter gleicher Aufnahmenut tragen entsprechend den unterschiedlichen Amplituden der induzierten Spannungen jeweils Sorge.

[0070] Die Statorwicklung 14 bzw. deren Teilwicklungen TWa bis TWx können durch Formstableiter bzw. Leiterabschnitte La, Lb aufgebaut werden, welche als sogenannte Hair-Pins - Fig. 4a, Fig. 4b - oder als sogenannte I-Pins - Fig. 5 - ausgeführt sind. Bei einer Hair-Pin-Umsetzung gemäß den Fig. 4a, 4b sind jeweils zwei in den elektrischen Strompfaden 17a, 17b, 17c (Fig. 3) unmittelbar aufeinanderfolgende Leiterabschnitte La, Lb und jeweils ein diese Leiterabschnitte La, Lb elektrisch jeweils verbindender erster Verbindungsabschnitt VBa einteilig ausgebildet. Wie in Fig. 5 veranschaulicht, können aber auch sogenannte I-Pins eingesetzt werden, deren Mittelabschnitte jeweils die Leiterabschnitte La, Lb darstellen und deren umgeformte und vorzugsweise miteinander verschweißte erste Endabschnitte den ersten elektrischen Verbindungsabschnitt VBa definieren. Die zu den ersten Endabschnitten gegenüberliegenden zweiten Endabschnitte der Leiterabschnitte La, Lb definieren die zweiten Verbindungsabschnitte VBb zur elektrischen Verbindung mit einem seriell anzuschließenden, weiteren I- oder Hair-Pin. Gemäß Fig. 4a können die zweiten Verbindungsabschnitte VBb derart umgeformt sein, dass sie aufeinander zu gerichtet sind. Gemäß Fig. 4b können die zweiten Verbindungsabschnitte VBb aber auch derart umgeformt sein, dass sie zueinander parallel verlaufen bzw. in einheitliche Richtungen weisen.

[0071] Die in Fig. 2 und in den Fig. 9, 10 dargestellten, mit einer Punktschraffur versehenen Rechtecke an den breiten Linien bzw. im Mittelabschnitt der jeweiligen Pfeile symbolisieren Kontaktierungsstellen, insbesondere Schweißstellen, zwischen zwei zweiten elektrischen Verbindungsabschnitten VBb von elektrisch in Reihe geschalteten, im wesentlichen deckungsgleich positionierten Formstabpaaren 16, wie sie in Fig. 4a schematisch veranschaulicht sind. In den Fig. 2 und in den Fig. 9, 10 ist somit der Einsatz von Hair-Pins bzw. von einteiligen, im wesentlichen U-förmigen Formstabpaaren 16 gezeigt.

[0072] Zweckmäßig kann es sein, wenn sich jedes der Wicklungssegmente WSa, WSb und WSc bzw. WSa bis WSx in Bezug auf die Kreisumfangsrichtung 10 des Blechpakets 2 über mehr als zwei, also zumindest über drei unmittelbar benachbarte Aufnahmenuten 4 erstreckt. Somit sind die ersten und die zweiten Erstreckungsweiten 20a und 20b der ersten und zweiten elektrischen Verbindungsabschnitte VBa und VBb größer oder gleich dem Dreifachen des Quer- bzw. Seitenabstandes zwischen zwei unmittelbar benachbarten Aufnahmenuten 4 des Blechpakets 2. Bei der Ausführung nach Fig. 2 belaufen sich die Nutanzahl-Sprungweiten der Verbindungsabschnitte VBa und VBb respektive der unmittelbar aufeinanderfolgenden Leiterabschnitte La und Lb beispielsweise auf „Neun“.

[0073] In Fig. 6 ist ein Ausführungsbeispiel einer Teilwicklung einer Statorwicklung 14, beispielsweise einer Teilwicklung TWa veranschaulicht. Dieser strukturelle Grundaufbau wiederholt sich in korrespondierender Art für die Teilwicklungen TWb bis TWx. Die dargestellte Teilwicklung TWa ist in Formstabtechnik ausgeführt und umfasst eine Mehrzahl von elektrisch in Reihe geschalteten Hair-Pins. Das gezeigte Wickelschema ergibt eine Bruchlochzahl q=2, nachdem die Anzahl der unmittelbar aufeinanderfolgenden Aufnahmenuten 4 pro Magnetpol und Phase „2“ ist. Im Ver-

gleich dazu beträgt bei der Teilwicklung TWa nach Fig. 7 die sogenannte Bruchlochzahl q=3. Die Wicklungssegmente WSa und WSb der Teilwicklung TWa nach Fig.6 und auch die Wicklungssegmente WSa, WSb und WSc der Teilwicklung TWa nach Fig.7 sind jeweils durch in Formstabtechnik ausgeführte Schleifenwicklungen 15 gebildet. Die Wicklungssegmente WSa und WSb (Fig. 6) bzw. die Wicklungssegmente WSa, WSb und WSc (Fig. 7) sind jeweils elektrisch in Serie geschaltet.

[0074] Wie am besten aus Fig. 7 ersichtlich ist, ist das dritte Wicklungssegment WSc gegenüber dem ersten Wicklungssegment WSa verschachtelt angeordnet, insbesondere zum überwiegenden Teil gegenüber dem ersten Wicklungssegment WSa überdeckend positioniert. Deren Wicklungsachsen WAa und WAc sind um eine der Bruchlochzahl q-1 entsprechende Anzahl an Aufnahmenuten 4 in Kreisumfangsrichtung 10 zueinander versetzt, beispielsgemäß um zwei Aufnahmenuten 4 seitenversetzt.

[0075] Entsprechend einer zweckmäßigen Maßnahme, wie sie in den Fig. 6 und 7 am besten ersichtlich ist, kann auch vorgesehen sein, die ersten Verbindungsabschnitte VBa der einzelnen Hair-Pins bzw. Formstabpaare 16 in ihrem mittleren Abschnitt in Bezug auf eine senkrecht zur Längsmittelachse des Blechpakets verlaufende Ebene 27 mit einem im wesentlichen S- oder Zförmigen Umformungsabschnitt 28 zu versehen. Dadurch sind die Verbindungsabschnitte VBa derart geformt, dass ein Lagensprung um „Eins“ in Bezug auf unmittelbar aufeinanderfolgende Leitungsabschnitten La und Lb eines Hair-Pins geordnet umsetzbar ist.

[0076] Die in den Fig. 6 und 7 jeweils als Schleiftenwicklungen 15 ausgeführten Wicklungssegmente WSa, WSb bzw. WSc zeichnen sich unter anderem dadurch aus, dass diese Wicklungssegmente WSa, WSb bzw. WSc jeweils durch eine Mehrzahl von entlang der Wicklungsachse WAa, WAb bzw. WAc aneinandergereihten, elektrisch in Serie geschalteten Formstabpaaren 16 gebildet sind.

[0077] Fig. 8 zeigt, wie die Teilwicklung TWa gemäß Fig. 7 in ein Blechpaket 2 eingesetzt sein kann, um so eine Teilkomponente eines Stators 1 auszubilden. Lediglich der besseren UÜbersichtlichkeit wegen wurde hier lediglich die Hälfte eines Stators 1 veranschaulicht. Das Blechpaket 2 gemäß Fig. 8 weist beispielsgemäß insgesamt 72 Aufnahmenuten 4 auf und ist zur Umsetzung einer insgesamt dreiphasigen Statorwicklung mit acht Magnetpolen vorgesehen.

[0078] In Fig. 9 ist unter anderem das Wicklungsschema der Teilwicklung TWa veranschaulicht, welche Teilwicklung TWa dann in den Fig. 7 und 8 physisch umgesetzt dargestellt ist. Die Fig. 7 und 8 veranschaulichen unter anderem eine Teilwicklung TWa, welche eine Teilkomponente einer aufzubauenden Statorwicklung darstellt.

[0079] Das in Fig. 9 gezeigte Wicklungsschema ist zur Bereitstellung von vier magnetischen Polen ausgebildet und für ein Blechpaket 2 mit 36 Aufnahmenuten 4 konzipiert. Lediglich der Vollständigkeit wegen wird festgehalten, dass das Wicklungsschema gemäß Fig. 9 nur eine einzige Phasenwicklung PW einer herzustellenden Statorwicklung 14 zeigt. Diese Phasenwicklung PW umfasst vier Teilwicklungen TWa, TWb, TWc, TWd, welche sich insgesamt über 360° der Kreisumfangsrichtung 10 eines Blechpakets 2 mit insgesamt 36 Aufnahmenuten 4 erstrecken. Diese vier Teilwicklungen TWa, TWb, TWc, TWd ergeben eine vierpolige Statorwicklung 14, also eine Stator 1 mit einer Polpaarzahl von „zwei“. Der strukturelle Aufbau der Teilwicklung TWc ist dabei identisch zum strukturellen Aufbau der Teilwicklung TWa. Analoges gilt für die Teilwicklungen TWb und TWAd. Die Teilwicklungen TWa und TWc bzw. TWb und TWd sind jedoch in Bezug auf die Kreisumfangsrichtung 10 zueinander versetzt bzw. beabstandet angeordnet. Das Ausmaß dieses Seitenversatzes ist abhängig von der gewünschten Polpaarzahl und Nutanzahl des herzustellenden Stators 1.

[0080] In Fig. 10 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform einer Statorwicklung 14 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren hingewiesen bzw. Bezug genommen.

[0081] Insbesondere zeigt Fig. 10 ein Wickelschema zur Ausbildung einer gesehnten Statorwicklung 14, wobei auch hier nur eine einzige Phasenwicklung PW eines dreiphasigen, vierpoligen Stators 1 dargestellt ist. Das gegenständliche Wickelschema ist also auch zur Ausbildung von gesehnten Statorwicklungen 14 bzw. gesehnten Teilwicklungen TWa bis TWx einsetzbar.

[0082] Zur Ausbildung von gesehnten Teilwicklungen TWa, TWb, TWc, TWd weisen die ersten und zweiten elektrischen Verbindungsabschnitte VBa, VBb in jedem ihrer Wicklungssegmente WSa, WSb, WSc zueinander unterschiedliche erste Erstreckungsweiten 20a und 20b zwischen in Kreisumfangrichtung 10 voneinander beabstandeten, elektrisch in Reihe geschalteten Leiterabschnitten La, Lb auf. Insbesondere sind beim gezeigten Ausführungsbeispiel NutanzahlSprungweiten von 15 in Bezug auf die ersten Verbindungsabschnitte VBa vorgesehen, und Nutanzahl-Sprungweiten von 13 in Bezug auf die zweiten Verbindungsabschnitte VBb vorgesehen.

[0083] Kennzeichnend ist dabei auch, dass die Anzahl an verkürzten oder - wie nachstehend erläutert - verlängerten zweiten Verbindungsabschnitten VBb in jeder der Teilwicklungen TWa, TWb, TWc, TWd, welche verkürzten bzw. verlängerten zweiten Verbindungsabschnitte VBb im Vergleich zu den ersten Verbindungsabschnitten VBa kürzer bzw. länger ausgebildet sind, identisch zur Bruchlochzahl q des Stators 1 ist. Insbesondere ist die Anzahl an verkürzten bzw. verlängerten zweiten Verbindungsabschnitten VBb identisch zur Anzahl der Aufnahmenuten 4 pro magnetischem Polabschnitt 19a oder 19b, pro Phasenwicklung PW und pro Teilwicklung TWa, TWb, TWc oder TWd.

[0084] Es ist festzuhalten, dass bei einer gesehnten Statorwicklung 14 bzw. bei gesehnten Teilwicklungen TWa bis TWx der Seitenversatz bzw. Sprung in Bezug auf die Aufnahmenuten 4 wahlweise festgelegt werden kann. In Fig. 10 springen die mit Kreuzschraffur versehenen Zellen nach „rechts“, könnten aber auch nach „links“ springen. Die grau gefärbten Zellen zeigen in Fig. 10 eine Treppe die rechts beginnt. Die Sehnung der Teilwicklungen TWa bis TWx kann alternativ aber auch mit einem verlängerten Wickelschritt gemacht werden. Die mit Kreuzschraffur versehenen Zellen würden dann eine Treppe zeigen die links beginnt. Demnach sind als Alternative zum Schema nach Fig. 10 auch verlängerte Verbindungsabschnitte VBb möglich.

[0085] Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass sich das Wickelschema dadurch auszeichnet, dass pro U-förmigen Formstabpaar 16 bzw. pro Hair-Pin ein Lagensprung durchgeführt wird und dass ein vollständiger paralleler Zweig bzw. eine vollständige Teilwicklung TWa bis TWx pro Phasenwicklung PW zumindest ein bzw. genau ein Polpaar 19a und 19b in Umfangsrichtung des Blechpakets 2 abdeckt. Bei einer ungesehnten Statorwicklung 14 weisen die vorkommenden U- förmigen Formstabpaare 16 gleiche Schrittweite auf. Die Enden der radial in Serie und ZickZack-förmig geschalteten Formstabpaare 16 ergeben Wicklungssegmente WSa bis WSx, welche auf der Luftspaltseite 5 oder Nutgrundseite 7 (Fig. 1) in der entsprechenden obersten und untersten Lage (Statorjoch zugewandte Lage und Luftspalt zugewandte Lage) zumindest einen verkürzten und einen verlängerten Wickelschritt mit verkürzter Erstreckungsweite 20d bzw. verlängerter Erstreckungsweite 20c aufweisen. Hierbei kann die oberste oder auch die untere Lage den verkürzten Wickelschritt oder vice versa enthalten.

[0086] Das Wickelschema zeichnet sich auch dadurch aus, dass bei Umsetzung einer gesehnten Wicklung entsprechend verkürzte Wickelschritte, mit zumindest der Anzahl wie der Bruchlochanzahl q vorkommen. Die Bruchlochzahl q ist die Anzahl der Aufnahmenuten pro Phase, pro magnetischem Pol der Wicklung und pro Teilwicklung.

[0087] Weiters zeichnet sich das Wickelschema dadurch aus, dass die zu einem parallelen Zweig (Teilwicklung) zugehörigen, in Serie verschalteten, U-förmigen Formstabpaare (Hairpins) bzw. die damit ausgebildeten Strompfade zumindest von einer äußeren (oberste oder unterste) Lage zu der radial gegenüberliegenden innersten (unterste oder oberste) Lage führen - zweckmäßigerweise in der oben erwähnten Zick-Zack Form - dann mit einem verkürzten oder verlängerten Wickelschritt, ohne einem Lagesprung, zum in Umfangsrichtung benachbarten magnetischen Pol führen, um von dort an wiederum, aber gegenläufig, von der äußeren Lage zur gegenüberliegenden Lage zu führen.

[0088] Die oben genannte Umsetzung mit U-förmigen Formstabpaaren 16 (Hair-Pins) ist ebenso mit I-förmigen Formstäben (I-Pins) darstellbar bzw. umsetzbar.

[0089] Unter einer ungesehnten Wicklung sind in der Regel Wicklungen bzw. Spulen zu verstehen, bei der die Spulenweite, welche auf die Kreisumfangsrichtung 10 des Blechpakets 2 bezogen ist, gleich der Polteilung ist. Unter Polteilung versteht man den Achsabstand zwischen aufeinander folgenden magnetischen Polen. Unter Spulenweite sind die zuvor genannten Erstreckungsweiten 20a und 20b zu verstehen. Demgegenüber ist bei gesehnten Wicklungen bzw. Spulen die Spulenweite kleiner (oder auch größer) als die Polteilung.

[0090] Das vorgestellte Wickelschema bzw. die angegebene Statorwicklung 14 und der damit aufgebaute Stator 1 sind in Zusammenhang mit einem innenliegenden Rotor bzw. InnenläuferMotor beschrieben und veranschaulicht worden. Diese Wicklungstechnologie kann aber auch für einen innenliegenden Stator und einen außen umlaufenden Rotor (Außenläufer-Motor) angewandt werden.

[0091] Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen.

[0092] Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereiche beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1, oder 5,5 bis 10.

[0093] Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Stator 28 Umformungsabschnitt 2 Blechpaket 3 Längsachse PW Phasenwicklung 4 Nut TWa, TWb Teilwicklungen 5 Luftspalt TWc, TWd Teilwicklungen 6 Zahnkopf WSa erstes Wicklungssegment 7 Nutgrund WSb zweites Wicklungssegment 8 elektrischer Leiter WSc drittes Wicklungssegment 9 Isolationsschicht L Lagen 10 Umfangsrichtung La, Lb_Leiterabschnitte 11 Längsrichtung VBa, VBb elektrische Verbindungs12 Radialrichtung abschnitte 13a, 13b axiale Stimenden VBc, VBc elektrische Verbindungs14 Statorwicklung abschnitte 15 Schleifenwicklung WAa erste Wicklungsachse 16 Formstabpaar WADb zweite Wicklungsachse 17a, 17b Strompfade WAc dritte Wicklungsachse

17c Strompfad 18a, 180 Radialrichtungen 19a, 19b Polabschnitte 20a, 20b erste Erstreckungsweiten 20c zweite Erstreckungsweite 20d dritte Erstreckungsweite 21 Wicklungsanfang 22 Wicklungsanfang 23 Wicklungsende 24 Wicklungsende 25 Wicklungsanfang 26 Wicklungsende 27 Ebene

Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Stator (1) für eine elektrische Maschine, umfassend

   - ein im wesentlichen hohlzylindrisches Blechpaket (2) mit einem ersten und einem zweiten axialen Stirnende (13a, 13b) und mit mehreren entlang einer Kreisumfangsrichtung (10) des Blechpakets (2) verteilt angeordneten und sich entlang einer Längsachse (3) des Blechpakets (2) erstreckenden Aufnahmenuten (4),

   - mehrere durch Formstäbe gebildete elektrische Leiterabschnitte (La, Lb) je Aufnahmenut (4), welche Leiterabschnitte (La, Lb) durch vorbestimmte elektrische Verbindungen eine Statorwicklung (14) ausbilden, welche Statorwicklung (14) mehrere in radialer Richtung zur Längsachse (3) des Blechpakets (2) unmittelbar benachbarte Lagen (L) aus Leiterabschnitten (La, Lb) aufweist,

   - wobei die Statorwicklung (14) zumindest zwei elektrische Teilwicklungen (TWa, TWb, TWc, TWd) pro Phasenwicklung (PW) umfasst, welche Teilwicklungen (TWa, TWb, TWc, TWd) durch mehre in Reihe geschaltete Leiterabschnitte (La, Lb) gebildet sind, wobei erste und zweite elektrische Verbindungsabschnitte (VBa, VBb) zwischen elektrisch in Reihe geschalteten Leiterabschnitten (La, Lb) dem ersten und dem zweiten axialen Stirnende (13a, 13b) des Blechpakets (2) zugeordnet sind, und wobei zwei in Reihe geschaltete Leiterabschnitte (La, Lb) ein Formstabpaar (16) definieren, und wobei

   - die zumindest zwei elektrischen Teilwicklungen (TWa, TWb, TWc, TWd) jeweils zumindest durch ein erstes und ein zweites elektrisch in Serie geschaltetes Wicklungssegment (WSa, WSb) gebildet sind, wobei Leiterabschnitte (La, Lb) des ersten Wicklungssegments (WSa) mittels den ersten und zweiten elektrischen Verbindungsabschnitten (VBa, VBb) derart elektrisch miteinander verbunden sind, dass ein schraubenlinienförmiger Strompfad (17a) entlang einer ersten Radialrichtung (18a) zur Längsachse (3) des Blechpakets (2) definiert ist und Leiterabschnitte (La, Lb) des zweiten Wicklungssegments (WSb) mittels den ersten und zweiten elektrischen Verbindungsabschnitten (VBa, VBb) derart elektrisch miteinander verbunden sind, dass ein zweiter schraubenlinienförmiger Strompfad (17b) entlang einer entgegengesetzten, zweiten Radialrichtung (18b) zur Längsachse (3) des Blechpakets (2) definiert ist,

   dadurch gekennzeichnet, dass

   ein drittes Wicklungssegment (WSc) vorgesehen ist, welches elektrisch unmittelbar in Serie

   mit dem zweiten Wicklungssegment (WSb) geschaltet ist und dem ersten Wicklungssegment

   (WSa) zum überwiegenden Teil überlagert ist, indem eine dritte Wicklungsachse (WAc) des

   dritten Wicklungssegments (WSc) um wenigstens eine bis maximal sechs in Kreisumfangs-

   richtung (10) des Blechpakets (2) unmittelbar aufeinanderfolgende Aufnahmenuten (4) gegenüber einer ersten Wicklungsachse (WAa) des ersten Wicklungssegments (WSa) seitenversetzt ist.

   2. Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vom ersten und zweiten Wicklungssegment (WSa und WSb) zwei in Kreisumfangsrichtung (10) des Blechpakets (2) unmittelbar aufeinanderfolgende magnetische Polabschnitte (19a, 19b) überspannt werden.

   3. Stator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Wicklungssegment (WSa) und das zweite Wicklungssegment (WSb) in Bezug auf ihre schraubenlinienförmigen Strompfade (17a, 17b) jeweils unmittelbar aufeinanderfolgende Leiterabschnitte (La, Lb) aufweisen, welche unmittelbar aufeinanderfolgenden Leiterabschnitte (La, Lb) jeweils um einen Lagensprung mit einem Sprungweitenbetrag „Eins“ in radialer Richtung zur Längsachse (3) des Blechpakets (2) zueinander versetzt angeordnet sind.

   4. Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung von ungesehnten Teilwicklungen (TWa, TWb, TWc, TWd) die ersten und zweiten elektrischen Verbindungsabschnitte (VBa, VBb) je Wicklungssegment (WSa, WSb) identische erste Erstreckungsweiten (20a, 20b) zwischen in Kreisumfangrichtung (10) voneinander beabstandeten, elektrisch in Reihe geschalteten Leiterabschnitten (La, Lb) aufweisen.

   10.

   11.

   12.

   13.

   Österreichischer AT 521 590 B1 2022-10-15

   Stator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur elektrischen Verbindung zwischen dem ersten Wicklungssegment (WSa) und dem zweiten Wicklungssegment (WSb) ein dritter elektrischer Verbindungsabschnitt (VBc) ausgebildet ist, welcher dritte elektrische Verbindungsabschnitt (VBe) im Vergleich zum ersten und zweiten elektrischen Verbindungsabschnitt (VBa, VBb) eine größere oder kleinere zweite Erstreckungsweite (20c) aufweist.

   Stator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung von gesehnten Teilwicklungen (TWa, TWb, TWc, TWd) erste und zweite elektrische Verbindungsabschnitte (VBa, VBb) in jedem ihrer Wicklungssegmente (WSa, WSb) zueinander unterschiedliche erste Erstreckungsweiten (20a und 20b) zwischen in Kreisumfangrichtung (10) voneinander beabstandeten, elektrisch in Reihe geschalteten Leiterabschnitten (La, Lb) aufweisen.

   Stator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl an verkürzten oder verlängerten zweiten Verbindungsabschnitten (VBb) in jeder der Teilwicklungen (TWa, TWb, TWc, TWd), welche verkürzten oder verlängerten zweiten Verbindungsabschnitte (VBb) im Vergleich zu den ersten Verbindungsabschnitten (VBa) kürzer oder länger ausgebildet sind, identisch zur Bruchlochzahl q des Stators (1) ist, insbesondere identisch ist zur Anzahl der Aufnahmenuten (4) pro magnetischem Polabschnitt (19a oder 19b), pro Phasenwicklung (PW) und pro Teilwicklung (TWa, TWb, TWc, TWd).

   Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur elektrischen Verbindung zwischen dem zweiten Wicklungssegment (WSb) und dem dritten Wicklungssegment (WSc) ein vierter elektrischer Verbindungsabschnitt (VBd) ausgebildet ist, welcher vierte elektrische Verbindungsabschnitt (VBd) im Vergleich zum ersten und zweiten elektrischen Verbindungsabschnitt (VBa, VBb) eine kleinere oder größere dritte Erstreckungsweite (20d) aufweist.

   Stator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein verkürzter oder vergrößerter vierter elektrischer Verbindungsabschnitt (VBd) ausschließlich bei einer ganzzahligen Bruchlochzahl q größer Zwei ausgebildet ist.

   Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Wicklungssegmente (WSa, WSb, WSc) identisch ist zur Bruchlochzahl q des Stators (1), insbesondere identisch ist zur Anzahl der Aufnahmenuten (4) pro magnetischem Polabschnitt (19a oder 19b), pro Phasenwicklung (PW) und pro Teilwicklung (TWa, TWb, TWc, TWd).

   Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vom ersten Wicklungssegment (WSa) definierte Strompfad (17a) entweder (i) ausgehend von der radial innersten Lage (L1) von Leiterabschnitten (La, Lb) zur radial äußersten Lage (L8) von Leiterabschnitten (La, Lb) führt, oder vice versa (ii) ausgehend von der radial äuBersten Lage (L8) von Leiterabschnitten (La, Lb) zur radial innersten Lage (L1) von Leiterabschnitten (La, Lb) führt, anschließend ohne einem Versatz in der Lage (L), insbesondere ohne Lagensprung bzw. ohne einem Wechsel in der Lage (L), mittels einem dritten elektrischen Verbindungsabschnitt (VBc) zum zweiten Wicklungssegment (WSb) geführt ist, und dass der Strompfad (17b) im zweiten Wicklungssegment (WSb) entweder (i) ausgehend von der radial äußersten Lage (L8) von Leiterabschnitten (La, Lb) zur radial innersten Lage (L1) von Leiterabschnitten (La, Lb) geführt ist, oder vice versa (ii) ausgehend von der radial innersten Lage (L1) von Leiterabschnitten (La, Lb) zur radial äußersten Lage (L8) von Leiterabschnitten (La, Lb) geführt ist.

   Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei in den elektrischen Strompfaden (17a, 17b) unmittelbar aufeinanderfolgende Leiterabschnitte (La, Lb) und jeweils ein diese Leiterabschnitte elektrisch jeweils verbindender erster Verbindungsabschnitt (VBa) einteilig ausgebildet sind, insbesondere durch einen sogenannten Hair-Pin gebildet sind.

   Stator nach einem Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verbindungsabschnitt (VBa) in dessen mittleren Abschnitt in Bezug auf eine senkrecht zur Längsmittelachse

   (2) des Blechpakets (3) verlaufende Ebene (27) einen im wesentlichen S- oder Z-förmigen Umformungsabschnitt (28) aufweist.

   14. Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Aufnahmenuten (4) des Blechpakets (2) durch Leiterabschnitte (La, Lb) aus genau zwei parallel! angeordneten Teilwicklungen (TWa, TWb; TWc, TWd) in Bezug auf die Radialrichtung zur Längsachse (3) des Blechpakets (2) vollständig ausgefüllt ist.

   15. Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Wicklungssegment (WSa) und das zweite Wicklungssegment (WSb) ausgehend von deren jeweiligen Wicklungsanfängen (21, 22) in Richtung zu deren jeweiligen Wicklungsenden (23, 24) jeweils gleichsinnig gewickelt, beispielsweise jeweils rechtsdrehend gewickelt sind.

   16. Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Wicklungssegmente (WSa, WSb, WSc) einer mehrfach segmentierten Teilwicklung (TWa, TWb, TWc, TWc) elektrisch in Serie geschaltet sind und ausgehend von deren jeweiligen Wicklungsanfängen (21, 22, 25) in Richtung zu deren jeweiligen Wicklungsenden (23, 24, 26) jeweils gleichsinnig gewickelt, beispielsweise jeweils rechtsdrehend gewickelt sind.

   17. Elektrische Maschine, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.

   Hierzu 8 Blatt Zeichnungen