AT523257A1

AT523257A1 - Stator with insulation layer

Info

Publication number: AT523257A1
Application number: ATA50608/2020A
Authority: AT
Inventors: Eilenberger Dr Andreas
Original assignee: Miba Emobility Gmbh
Priority date: 2018-05-29
Filing date: 2018-05-29
Publication date: 2021-06-15

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Stator (1) für eine elektrische Maschine, umfassend ein Blechpaket (2) mit mehreren in Umfangsrichtung (10) um eine Längsachse (3) gleichmäßig verteilten und in eine Längsrichtung (11) des Blechpakets (2) durchgehend erstreckten Nuten (4) zur Aufnahme von jeweils zumindest zwei elektrischen Leitern (8) mit im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt, die elektrischen Leiter (8) voneinander und gegenüber dem Blechpaket (2) mittels zumindest einer Isolationsschicht (9) in Radialrichtung (12) und Umfangsrichtung (10) ummantelnd, sowie in Längsrichtung (11) zumindest über eine Statorhöhe (1) des Stators (1), isoliert sind, wobei die zumindest eine Isolationsschicht (9) zur fehlerfreien Isolierung ein in Umfangsrichtung (10) und Radialrichtung (12) durchgehend geschlossen thermoplastisches Hochleistungspolymer umfasst. Zwischen einem Luftspalt (5) und/oder einem Zahnkopf (6) der jeweiligen Nut (4) und/oder an einem Nutgrund (7) und der zumindest einen Isolationsschicht (9) oder einer Topschicht (17) oder einer Stützschicht (19) des in Radialrichtung (12) benachbart angeordneten elektrischen Leiters (8) ist eine zusätzliche elektrisch isolierende Barriereschicht (24) angeordnet.The invention relates to a stator (1) for an electrical machine, comprising a laminated core (2) with a plurality of grooves distributed uniformly in the circumferential direction (10) around a longitudinal axis (3) and extending continuously in a longitudinal direction (11) of the laminated core (2) ( 4) to accommodate at least two electrical conductors (8) with a substantially rectangular cross-section, the electrical conductors (8) from each other and opposite the laminated core (2) by means of at least one insulation layer (9) in the radial direction (12) and circumferential direction (10) encased and insulated in the longitudinal direction (11) at least over a stator height (1) of the stator (1), the at least one insulation layer (9) being a thermoplastic high-performance polymer that is continuously closed in the circumferential direction (10) and radial direction (12) for fault-free insulation includes. Between an air gap (5) and / or a tooth tip (6) of the respective groove (4) and / or on a groove base (7) and the at least one insulation layer (9) or a top layer (17) or a support layer (19) of the An additional electrically insulating barrier layer (24) is arranged in an electrical conductor (8) arranged adjacently in the radial direction (12).

Description

ermöglicht wird. is made possible.

Prinzipiell sind derartige elektrische Maschinen sowie die hierfür verwendeten Statoren aus dem Stand der Technik bekannt, sodass zu weiteren Einzelheiten dazu auf diesen einschlägigen Stand der Technik verwiesen sei. Eine elektrische Maschine kann vorzugsweise auch einen Rotor umfassen, welcher beispielsweise auf einer drehbaren Welle verdrehfest angeordnet sein kann. Im Betrieb einer z.B. als Elektromotor ausgebildeten elektrischen Maschine wird aufgrund der erzeugten Magnetfelder der Rotor in eine Drehbewegung versetzt. Der Stator ist aber prinzi-In principle, such electrical machines and the stators used for this are known from the prior art, so that reference is made to this relevant prior art for further details. An electrical machine can preferably also comprise a rotor, which can be arranged in a rotationally fixed manner on a rotatable shaft, for example. In operation of an electrical machine, e.g. designed as an electric motor, the rotor is set in rotation due to the magnetic fields generated. The stator is, however, in principle

piell auch ohne Rotor für die Erzeugung eines Drehfeldes einsetzbar. Can also be used to generate a rotating field without a rotor.

Statoren für elektrische Elektromotoren umfassen elektrische Spulen die in Form von Wicklungen um einen elektrisch und magnetisch leitfähigen Kern ausgeführt sind und bei Stromdurchfluss der Spulen in dem Statorpaket ein Magnetfeld erzeugen, welches zum Antrieb des Elektromotors erforderlich ist. Diese Wicklungen können z.B. dadurch erzeugt werden, dass U-förmig gebogene Leiterelemente 0der auch stabförmige Leiterelemente in das Statorpaket gesteckt werden und die Stators for electric motors include electric coils which are designed in the form of windings around an electrically and magnetically conductive core and, when current flows through the coils, generate a magnetic field in the stator package, which is required to drive the electric motor. These windings can be produced, for example, by inserting U-shaped curved conductor elements or rod-shaped conductor elements into the stator package and then inserting the

vorgesehenen Leiterelemente zu Wicklungen verschalten werden. provided conductor elements are interconnected to form windings.

Die teils recht hohe elektrische Spannung, welche an den einzelnen elektrischen Leitern im Betrieb anliegt kann zur Ausbildung eines elektrischen Kontakts zwi-The sometimes quite high electrical voltage that is applied to the individual electrical conductors during operation can create electrical contact between

schen den Leitern und/oder zum Blechpaket führen. Dies zu vermeiden ist es er-between the ladders and / or lead to the laminated core. It is important to avoid this

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der zumindest einer absolut fehlerfreien Isolationsschicht vor. which has at least one absolutely fault-free insulation layer.

In der Vergangenheit stellte die Isolation der elektrischen Leiter mittels einer auf dem elektrischen Leiter abgeschiedenen Lackschicht und einem harzgetränkten Isolationspapier eine sehr gängige Methode dar die Isolationserfordernisse zu erfüllen. Die Aufbringung der Lackschicht mit einer Dicke von einigen 10 um bis einige 100 um auf dem elektrischen Leiter erfordert ein Aushärten dergleichen, welches häufig in einem Ofen durchgeführt wird und sowohl zeit- als auch kostenintensiv ist. Ebenso sind das Einführen des Nutpapiers und das daran anschlieRende Einfügen der elektrischen Leiter mit hohem technischen Aufwand verbun-In the past, the insulation of the electrical conductor by means of a layer of varnish deposited on the electrical conductor and a resin-impregnated insulation paper was a very common method of meeting the insulation requirements. The application of the lacquer layer with a thickness of a few 10 µm to a few 100 µm on the electrical conductor requires curing of the same, which is often carried out in an oven and is both time-consuming and costly. The introduction of the grooved paper and the subsequent insertion of the electrical conductors are also associated with a high level of technical effort.

den. the.

Eine Alternative wird in der DE102015216840A1 offenbart. Es wird darin ein Stator für eine elektrische Maschine mit elektrischen Leitern beschrieben, welche mittels einem Isolationselement gegen das Blechpaket isoliert sind. Das Isolationselement ist dabei aus einem thermoplastischen Schlauchelement gebildet, welches den jeweiligen elektrischen Leiter umschliesst bzw. ummantelt. Somit wird anstatt des Nutpapiers der Zusammenbau jedes elektrischen Leiters mit einem dafür vorgesehenen Schlauchelement vor dem Einfügen in den Stator erforderlich, was ei-An alternative is disclosed in DE102015216840A1. It describes a stator for an electrical machine with electrical conductors which are insulated from the laminated core by means of an insulation element. The insulation element is formed from a thermoplastic hose element which encloses or sheaths the respective electrical conductor. Thus, instead of the grooved paper, it is necessary to assemble each electrical conductor with a hose element provided for it before inserting it into the stator, which is a

nen signifikanten Prozessaufwand bedeutet. significant process effort.

Eine weitere Möglichkeit zur Erreichung einer ausreichenden Isolation wird in EP3043355A1 offenbart. Hierin werden elektrische Leiter mit einer mehrlagigen Isolierschicht beschrieben, welche einen Urethanhaltigen, duroplastischen, Lack als Haftschicht zu einem darauf abgeschiedenen thermoplastischen Kunststoff aufweisen. Die Lackschicht muss jedoch vor der Weiterverarbeitung in einem Ofen ausgehärtet werden, bevor die zweite Lage bzw. Topschicht aufgebracht werden Another possibility for achieving sufficient insulation is disclosed in EP3043355A1. This describes electrical conductors with a multilayer insulating layer which have a urethane-containing, thermosetting varnish as an adhesive layer to a thermoplastic material deposited thereon. However, the lacquer layer must be cured in an oven before further processing, before the second layer or top layer is applied

kann, was mit erhöhtem Prozessaufwand verbunden ist. can, which is associated with increased process effort.

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hohen Prozessaufwand verbunden ist. high process effort is associated.

Grundsätzlich ist es aus dem Stand der Technik bekannt, individuelle Isolationsschichten mit unterschiedlicher Schichtdicke auf einen elektrischen Leiter aufzubringen. In der JP2017163666A ist beispielsweise eine Statorwicklung und ein Stator bekannt geworden, dessen elektrische Leiter mit einer Enamel-Beschichtung und darüber mit einer Isolationsschicht aus einem Polymer versehen ist. Diese Isolationsschicht weist erste und zweite Teile auf, wobei eine maximale, radiale Schichtdicke der zweiten Teile dünner ist als eine maximale Umfangsschicht-In principle, it is known from the prior art to apply individual insulation layers with different layer thicknesses to an electrical conductor. In JP2017163666A, for example, a stator winding and a stator have become known, the electrical conductor of which is provided with an enamel coating and over it with an insulating layer made of a polymer. This insulation layer has first and second parts, with a maximum, radial layer thickness of the second parts being thinner than a maximum circumferential layer

dicke der ersten Teile. thickness of the first parts.

In der US2017004900A1 und der DE112013004722T5 sind ähnlich ausgestaltete Leiter mit Isolationsschichten unterschiedlicher Schichtdicke offenbart. Die US2017004900A1 beschreibt eine Bläschen enthaltene Isolationsbeschichtung, wobei ein thermoplastisches Polymer zunächst auf einen Leiter aufgebracht, mit Gas beladen und geschäumt und anschließend in Radialrichtung auf eine geringere Schichtdicke gestaucht bzw. gepresst wird. Die DE112013004722T5 beschreibt eine Isolationsbeschichtung aus einem Isolierharz, welches auf einen Lei-US2017004900A1 and DE112013004722T5 disclose similarly designed conductors with insulation layers of different layer thicknesses. US2017004900A1 describes an insulation coating containing bubbles, wherein a thermoplastic polymer is first applied to a conductor, charged with gas and foamed and then compressed or pressed in the radial direction to a smaller layer thickness. DE112013004722T5 describes an insulation coating made of an insulating resin, which is applied to a line

ter aufgebracht und eingebrannt wird. ter is applied and baked.

Des Weiteren ist es grundsätzlich bekannt, an einem Grund einer Nut eines Stators eine zusätzliche Isolierung einzufügen. Die DE112013004722T5 offenbart zum Beispiel ein Isolierpapier zwischen einem Kernrücken einer Nut und einem Leiterabschnitt, der sich im tiefsten Bereich einer Nut befindet, anzuordnen. Je-Furthermore, it is known in principle to insert additional insulation at the bottom of a slot of a stator. DE112013004722T5, for example, discloses arranging an insulating paper between a core back of a groove and a conductor section which is located in the deepest region of a groove. Each-

doch ist im Zuge der Herstellung eines Stators die Handhabung solcher Isolierpa-but in the course of the manufacture of a stator, the handling of such insulating pa-

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welche Isolierplättchen allerdings nicht näher spezifiziert sind. which insulating platelets are not specified in more detail.

Bei der Herstellung von kompakten und dennoch leistungsstarken Statoren elektrischer Maschinen kann zudem die Leistung bzw. der Wirkungsgrad stark von den eingesetzten Isolationsmaterialien und der Anzahl der Wicklungen bzw. der Pa-In the manufacture of compact yet powerful stators of electrical machines, the performance or the degree of efficiency can also greatly depend on the insulation materials used and the number of windings or the pa-

ckungsdichte der elektrischen Leiter abhängen. depend on the density of the electrical conductors.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Tech-The object of the present invention was to overcome the disadvantages of the prior art

nik zu überwinden und einen Stator zur Verfügung zu stellen, welcher eine ausreichend gute Isolation zwischen den elektrischen Leitern, sowie zum Blechpaket mit einem besonders hohem Füllfaktor an elektrischen Leitern in den dafür vorgesehe-nik to overcome and to provide a stator, which has a sufficiently good insulation between the electrical conductors, as well as to the laminated core with a particularly high fill factor of electrical conductors in the designated

nen Nuten des Blechpakets kombiniert. NEN grooves of the laminated core combined.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den Ansprü-This object is achieved by a device and a method according to the claims

chen gelöst. chen solved.

Der erfindungsgemäße Stator für eine elektrische Maschine, umfasst dabei ein Blechpaket mit mehreren in einer Umfangsrichtung und um eine Längsachse gleichmäßig verteilten, sowie in eine Längsrichtung des Blechpakets durchgehend erstreckten Nuten, welche zur Aufnahme von jeweils zumindest zwei elektrischen Leitern mit im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt vorgesehen sind. Die elektrischen Leiter sind dabei voneinander und gegenüber dem Blechpaket mittels zumindest einer Isolationsschicht in Radialrichtung und Umfangsrichtung ummantelnd, sowie in Längsrichtung zumindest über eine Statorhöhe des Stators, isoliert. Hierbei umfasst die zumindest eine Isolationsschicht zur fehlerfreien Isolierung ein in Umfangsrichtung und Radialrichtung durchgehend geschlossen und vorzugsweise mittels eines Extrusionsprozess direkt auf dem elektrischen Leiter angeformtes, thermoplastisches Hochleistungspolymer. Die Isolationsschicht weist zumindest in Umfangsrichtung eine Gesamtumfangsschichtdicke auf, welche zumindest das 1.5-fache bis 3-fache, bevorzugt 1.8-fache bis 2.2-fache, einer Gesamtra-The stator according to the invention for an electrical machine comprises a laminated core with several grooves evenly distributed in a circumferential direction and around a longitudinal axis and extending continuously in a longitudinal direction of the laminated core, each of which is intended to receive at least two electrical conductors with a substantially rectangular cross section . The electrical conductors are sheathed from one another and from the laminated core by means of at least one insulating layer in the radial direction and circumferential direction, and in the longitudinal direction at least over a stator height of the stator. Here, the at least one insulation layer for faultless insulation comprises a thermoplastic high-performance polymer which is continuously closed in the circumferential direction and radial direction and preferably molded directly onto the electrical conductor by means of an extrusion process. The insulation layer has, at least in the circumferential direction, a total circumferential layer thickness which is at least 1.5 times to 3 times, preferably 1.8 times to 2.2 times, a total area

dialschichtdicke in Radialrichtung des jeweiligen elektrischen Leiters aufweist. having dial layer thickness in the radial direction of the respective electrical conductor.

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sind. are.

Derartig ummantelte elektrische Leiter sind relativ schnell, komfortabel und sicher in das Blechpaket einführbar, da kein zusätzliches Isolationselement oder auch Nutpapier zwischen den Leitern und dem Blechpaket vorgesehen werden muss. Es hat sich überraschend gezeigt, dass die Isolation zwischen den elektrischen Leitern, also in Radialrichtung, vergleichsweise schlank gewählt werden kann, wenn die Gesamtumfangsschichtdicke im angegebenen Verhältnis die Radialgesamtschichtdicke übersteigt. Durch die unterschiedliche Schichtdickenverteilung in Umfangsrichtung und Radialrichtung eines jeden elektrischen Leiters, kann somit auf relativ einfache Weise die Packungsdichte der Leiter in der Nut erhöht werden. Es hat sich gezeigt, dass dieses auch als „Kupfer-Füllfaktor“ bezeichnete Designkriterium die Erhöhung des Wirkungsgrades des Stators, ohne einer Einbuße der Isolationseigenschaften, erlaubt. Zudem kann die Sicherheit gegen Beschädigung beim Einführen der elektrischen Leiter in das Blechpaket oder auch bei nachfolgenden Biegevorgängen zum Ausbilden der Wicklungen bzw. Spulen Electrical conductors sheathed in this way can be introduced relatively quickly, comfortably and safely into the laminated core, since no additional insulation element or even grooved paper has to be provided between the conductors and the laminated core. It has surprisingly been shown that the insulation between the electrical conductors, that is to say in the radial direction, can be selected to be comparatively slim if the total circumferential layer thickness exceeds the total radial layer thickness in the specified ratio. Due to the different layer thickness distribution in the circumferential direction and radial direction of each electrical conductor, the packing density of the conductors in the groove can thus be increased in a relatively simple manner. It has been shown that this design criterion, also known as the “copper fill factor”, allows the efficiency of the stator to be increased without any loss of insulation properties. In addition, the security against damage when inserting the electrical conductors into the laminated core or also during subsequent bending processes for forming the windings or coils

durch die erhöhte Umfangsschichtdicke positiv beeinflusst werden. can be positively influenced by the increased circumferential layer thickness.

Des Weiteren ist vorgesehen, dass zwischen einem Luftspalt und/oder einem Zahnkopf der jeweiligen Nut und/oder an einem Nutgrund und der zumindest einen Isolationsschicht oder einer Topschicht oder einer Stützschicht des in Radial-Furthermore, it is provided that between an air gap and / or a tooth tip of the respective groove and / or on a groove base and the at least one insulation layer or a top layer or a support layer of the radial

richtung benachbart angeordneten elektrischen Leiters eine zusätzliche elektrisch direction adjacent electrical conductor an additional electrical

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Diese Maßnahme kann dazu genutzt werden, auf relativ einfache Weise die erforderlichen Isolationseigenschaften in Radialrichtung gegenüber dem Blechpaket sicherzustellen. Es ist dabei vorteilhaft, dass keine speziell für eine jeweilige Position in der Nut vorgesehenen elektrischen Leiter mit voneinander unterschiedlichen Gesamtradialschichtdicken bereitgestellt werden müssen. Dies bringt fertigungstechnische Vorteile mit sich, da sämtliche elektrischen Leiter auf die gleiche Weise gefertigt werden können. Es kann daher ausreichen, wenn sämtliche Leiter eine vorgegebene Gesamtumfangsschichtdicke aufweisen, welche die Gesamtradialschichtdicke des elektrischen Leiters im zuvor genannten Verhältnis übersteigt. Zudem kann vorgesehen sein, dass die Barriereschicht auf den „zuinnerst“ und/oder „äußersten“ elektrischen Leitern aufgeklebt, aufgegossen, aufgespritzt und somit ebenso direkt angeformt werden kann. Zur Herstellung derartiger Barriereschichten haben sich Polymere mit ausreichender Temperaturstabilität und elektrischen Isolationseigenschaften als besonders vorteilhaft erwiesen. Diese Polymere weise zudem den Vorteil einer guten Verarbeitbarkeit, wie etwa Extrudier- und/oder Schweißbarkeit, auf und können auch durch Hochleistungspolymere gebildet This measure can be used to ensure the required insulation properties in the radial direction with respect to the laminated core in a relatively simple manner. It is advantageous here that no electrical conductors with total radial layer thicknesses that differ from one another have to be provided specifically for a respective position in the groove. This has advantages in terms of manufacturing technology, since all electrical conductors can be manufactured in the same way. It can therefore be sufficient if all the conductors have a predetermined total circumferential layer thickness which exceeds the total radial layer thickness of the electrical conductor in the aforementioned ratio. In addition, it can be provided that the barrier layer can be glued, poured, sprayed onto the “innermost” and / or “outermost” electrical conductors and thus also directly molded on. For the production of such barrier layers, polymers with sufficient temperature stability and electrical insulation properties have proven to be particularly advantageous. These polymers also have the advantage of good processability, such as extrudability and / or weldability, and can also be formed by high-performance polymers

sein. be.

Die Gesamtumfangsschichtdicke und die davon abhängige Gesamtradialschichtdicke kann vom Fachmann vorab in Anbetracht von der maximal anzulegenden Be-The total circumferential layer thickness and the total radial layer thickness dependent on it can be determined by a person skilled in the art in advance, taking into account the maximum load to be applied.

triebsspannung Uop definiert werden. drive voltage Uop can be defined.

Es hat sich gezeigt, dass eine vorgebbare maximale Betriebsspannung Uop des Stators zur Berechnung einer zulässigen Untergrenze für die Gesamtumfangsschichtdicke herangezogen werden kann. Auf diese Weise können unterschiedliche Statorgrößen auf relativ einfache Weise mit dem gleichen Konzept verwirklicht werden, welche alle einen hohen Wirkungsgrad und einen hohen Kupfer-Füllfaktor It has been shown that a specifiable maximum operating voltage Uop of the stator can be used to calculate a permissible lower limit for the total circumferential layer thickness. In this way, different stator sizes can be implemented in a relatively simple manner with the same concept, all of which have a high degree of efficiency and a high copper fill factor

aufweisen. exhibit.

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t=S:k: Cr Uop+d t = S: k: Cr Uop + d

Die Gesamtumfangsschichtdicke steht somit in Abhängigkeit einer vorgebbaren maximalen Betriebsspannung Uop, und kann durch das mathematische Ergebnis der Summe eines Korrekturfaktor d der Größe -175 um und dem Produkt eines Sicherheitsfaktors S der Größe 2,00 mit einem Vorfaktor k der Größe 0,25 um/V mit einem Toleranzfaktor Ci im Bereich von 0,90 bis 1,20 und der vorgebbaren maxi-The total circumferential layer thickness is therefore dependent on a specifiable maximum operating voltage Uop, and can be determined by the mathematical result of the sum of a correction factor d of size -175 µm and the product of a safety factor S of size 2.00 with a prefactor k of size 0.25 µm / V with a tolerance factor Ci in the range from 0.90 to 1.20 and the specifiable maximum

malen Betriebsspannung Uop im Bereich von 400 V bis 1400 V, berechnet werden. paint operating voltage Uop in the range from 400 V to 1400 V, can be calculated.

Üblicherweise weist der Toleranzfaktor Cu, die Größe 1 auf, kann jedoch aufgrund materialbedingter Toleranzen einen Toleranzfaktor Cw von 0,9 bis 1,2 annehmen. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass die Gesamtumfangsschichtdicke in Umfangsrichtung eine ausreichende Isolation zum Blechpaket aufweist und die Gesamtradialschichtdicke eine ausreichende Isolation zwischen den elektri-The tolerance factor Cu usually has the size 1, but can assume a tolerance factor Cw of 0.9 to 1.2 due to material-related tolerances. In this way it can be ensured that the total circumferential layer thickness in the circumferential direction has sufficient insulation from the laminated core and the total radial layer thickness has sufficient insulation between the electrical

schen Leitern aufweist. has between ladders.

Ferner kann vorgesehen sein, zumindest zwei, bevorzugt vier oder mehr, elektrische Leiter mittels einer zusätzlichen in Radialrichtung und Umfangsrichtung die zumindest zwei elektrischen Leiter zusammen ummantelnden Stützschicht ver-Furthermore, at least two, preferably four or more, electrical conductors can be provided by means of an additional support layer which encases the at least two electrical conductors together in the radial direction and circumferential direction.

bunden sind. are bound.

Diese Maßnahme erlaubt, dass mehrere elektrische Leiter auf einfache Weise miteinander nicht leitfähig verbunden werden können. Dadurch wird das Einführen in die jeweilig vorgesehenen Nuten des Stators signifikant erleichtert und kann vorzugsweise automatisiert durchgeführt werden. Ferner können eventuelle Beschädigungen, wie etwa ein Zerkratzen, der Isolationsschicht beim Einführen des somit entstandenen Leiterpakets vermieden werden. Die zumindest zwei, bevorzugt vier oder mehr, elektrischen Leiter werden durch die gemeinsame Stützschicht zusammen ummantelt und weisen bevorzugt bereits vor der Aufbringung der Stütz-This measure allows several electrical conductors to be easily connected to one another in a non-conductive manner. As a result, the introduction into the respective provided slots of the stator is significantly facilitated and can preferably be carried out in an automated manner. In addition, any damage, such as scratching, to the insulation layer when the conductor package thus produced is inserted can be avoided. The at least two, preferably four or more, electrical conductors are sheathed together by the common support layer and preferably already have before the application of the support

schicht die lokalen Gesamtumfangsschichtdicken bzw. Radialumfangsschichtdi-layer the local total circumferential layer thicknesses or radial circumferential layer di-

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grenzt. borders.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Gesamtradialschichtdicke der in Radialrichtung an einem Nutgrund und/oder an einem Luftspalt und/oder dem Zahnkopf der jeweiligen Nut benachbart angeordneten elektrischen Leiter in Radialrichtung an der dem Nutgrund bzw. dem Zahnkopf und/oder dem Luftspalt zugewandten Seite zumindest das 1.5-fache bis 3-fache, bevorzugt 1.8-fache bis 2.2fache, der Gesamtradialschichtdicke eines dazu in Radialrichtung benachbart an-In addition, it can be provided that the total radial layer thickness of the electrical conductor arranged adjacent in the radial direction on a groove base and / or on an air gap and / or the tooth head of the respective groove in the radial direction on the side facing the groove base or the tooth head and / or the air gap at least 1.5 times to 3 times, preferably 1.8 times to 2.2 times, the total radial layer thickness of an adjacent one in the radial direction

geordneten elektrischen Leiters, bevorzugt 200 bis 500 um, aufweist. ordered electrical conductor, preferably 200 to 500 µm.

Durch diese Ausführungsform wird ermöglicht, dass jene in Radialrichtung benachbart angeordneten elektrischen Leiter eine relativ schlanke Isolationsschicht zueinander aufweisen können und lediglich die in Radialrichtung „zuinnerst“ und/oder „äußerst“ angeordneten elektrischen Leiter eine Art zusätzliche Isolation durch die erhöhte Gesamtradialschichtdicke der jeweiligen elektrischen Leiter aufweisen. Dies kann besonders bei mehr als vier elektrischen Leitern, wie etwa sechs oder acht, von Vorteil sein, da der Kupfer-Füllfaktor in der Nut erhöht werden kann und die Isolationsschicht nur an den Bereichen in Radialrichtung zum Zahnkopf und/oder dem Luftspalt und/oder dem Nutgrund der jeweiligen Nut zusätzlich verdickt ausgebildet ist. Diese Maßnahme kann außerdem dazu dienen, eine Verspannung der elektrischen Leiter, durch die erhöhte Gesamtradialschichtdicke in Radialrichtung der außen und/oder innenliegenden elektrischen Leiter auf das Leiterpaket This embodiment enables those electrical conductors arranged adjacently in the radial direction to have a relatively slim insulation layer to one another and only the electrical conductors arranged “inward” and / or “outward” in the radial direction have a kind of additional insulation due to the increased total radial layer thickness of the respective electrical conductors exhibit. This can be particularly advantageous with more than four electrical conductors, such as six or eight, since the copper fill factor in the groove can be increased and the insulation layer can only be used in the areas in the radial direction to the tooth tip and / or the air gap and / or the groove base of the respective groove is additionally designed to be thickened. This measure can also serve to tension the electrical conductors on the conductor package due to the increased total radial layer thickness in the radial direction of the external and / or internal electrical conductors

auszuüben. Dies begünstigt die Betriebssicherheit und kann Vibrationen, oder exercise. This favors the operational safety and can cause vibrations, or

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dung vorbeugen. prevent dung.

Vorteilhaft ist auch eine Ausprägung, gemäß welcher vorgesehen sein kann, dass die Isolationsschicht eine erste, direkt auf dem elektrischen Leiter angeformte Basisschicht mit einer Basisschichtdicke und eine zweite, direkt auf der ersten Basisschicht, vorzugsweise mittels eines Extrusionsprozess, angeformte Topschicht mit An embodiment is also advantageous, according to which it can be provided that the insulation layer has a first base layer molded directly onto the electrical conductor with a base layer thickness and a second top layer molded directly onto the first base layer, preferably by means of an extrusion process

einer Topschichtdicke umfasst. comprises a top layer thickness.

Die relativen Topschicht- bzw. Basisschichtdicken können je nach Anwendung iInnerhalb der zuvor genannten Verhältnisse der Gesamtradialschichtdicke und/oder Gesamtumfangsschichtdicke durch den Fachmann optimiert werden. Dieses Konzept ist zudem sinngemäß auch auf drei oder mehrere Isolationsschichtlagen übertragbar. Der Vorteil einer zumindest zweilagig ausgebildeten Isolationsschicht, welche direkt auf dem elektrischen Leiter angeformt wurde, besteht vorrangig darin, dass etwaige, herstellungsbedingte Fehlstellen der Basisschicht durch die zweite Topschicht verschlossen bzw. „geheilt“ werden können. Die Anformung eines Hochleistungspolymers mittels eines Extrusionsprozesses hat sich hierbei als besonders vorteilhaft erwiesen, da die Wahrscheinlichkeit der Ausbildung von Fehlstellen des Hochleistungspolymers an der gleichen Stelle in Umfangs- oder Radialrichtung entlang des elektrischen Leiters verschwindend gering ist. Dies begünstigt die Herstellungskosten und Betriebssicherheit und kann zudem die Kosten für eine aufwändige Prüfung auf Fehlerfreiheit gegenüber einer einlagig ausgebildeten Isolationsschicht deutlich reduzieren. Ein zusätzlicher Vorteil der zumindest zweilagigen Isolationsschicht kann in einer verbesserten Rissbeständigkeit The relative top layer or base layer thicknesses can be optimized by a person skilled in the art, depending on the application, within the aforementioned ratios of the total radial layer thickness and / or total circumferential layer thickness. This concept can also be applied to three or more layers of insulation. The advantage of an at least two-layer insulation layer, which was molded directly onto the electrical conductor, is primarily that any manufacturing-related defects in the base layer can be closed or “healed” by the second top layer. The molding of a high-performance polymer by means of an extrusion process has proven to be particularly advantageous here, since the probability of the formation of defects in the high-performance polymer at the same point in the circumferential or radial direction along the electrical conductor is negligible. This favors the manufacturing costs and operational reliability and can also significantly reduce the costs for an elaborate test for freedom from defects compared to a single-layer insulation layer. An additional advantage of the at least two-layer insulation layer can be an improved crack resistance

gegenüber einer einlagig ausgebildeten Isolationsschicht bestehen. exist against a single-layer insulating layer.

Gemäß einer Weiterbildung ist es möglich, dass die Topschichtdicke zumindest in Umfangsrichtung zumindest das 1,5-fache bis 3-fache, bevorzugt 1.8-fache bis 2.2-fache der darunterliegenden Basisschichtdicke aufweist, welche Basisschicht-According to a further development, it is possible that the top layer thickness is at least 1.5 times to 3 times, preferably 1.8 times to 2.2 times the underlying base layer thickness, at least in the circumferential direction, which base layer

dicke bevorzugt im Bereich von 10 bis 200 um liegt. thickness is preferably in the range of 10 to 200 µm.

Auf diese Weise kann auf sämtlichen elektrischen Leiter bei der Herstellung der In this way, all electrical conductors in the manufacture of the

Isolationsschicht eine im Wesentlichen einheitliche und dünne Basisschicht direkt Insulation layer a substantially uniform and thin base layer directly

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angeformt werden und die lokal erforderlichen Gesamtradial- und/oder Gesamtumfangsschichtdicken erst mit der Aufbringung der Topschicht eingestellt werden. Dies bietet einige prozesstechnische Vorteile und erlaubt unter anderem ein rasches und kostengünstiges Aufbringen der Isolationsschicht. Es hat sich gezeigt, dass eine sehr dünn ausgebildete Basisschicht von z.B. wenigen 10 um bis ca. 200 um je nach Anwendung ausreichend ist und etwaige Defekte oder Fehlstellen der Basisschicht effizient mittels der Topschicht geheilt werden können und gleich-are formed and the locally required total radial and / or total circumferential layer thicknesses are only set with the application of the top layer. This offers some procedural advantages and allows, among other things, a quick and inexpensive application of the insulation layer. It has been shown that a very thin base layer of e.g. a few 10 µm to approx. 200 µm is sufficient, depending on the application, and any defects or flaws in the base layer can be efficiently cured by means of the top layer and at the same time.

zeitig die lokalen Isolationseigenschaften erfüllt werden können. the local insulation properties can be met in good time.

Ferner kann es zweckmäßig sein, wenn zur Ausbildung zumindest eines Parallelleiters zumindest ein elektrischer Leiter zwei, zur Beaufschlagung mit gleicher elektrischer Potentialdifferenz vorgesehene Teilleiter umfasst, wobei die beiden korrespondierenden Teilleiter jeweils mittels der Basisschicht ummantelt sind und Furthermore, it can be expedient if, in order to form at least one parallel conductor, at least one electrical conductor comprises two subconductors provided for applying the same electrical potential difference, the two corresponding subconductors each being sheathed by means of the base layer and

gemeinsam von der Topschicht ummantelt sind. are covered together by the top layer.

Die Ausbildung eines elektrischen Leiters als zwei parallele Teilleiter kann als „Pin-Parallelisierung“ bezeichnet werden und eine Reduktion von Stromverdrängungseffekten bewirken. Die Teilleiter sind dabei jeweils vorteilhafterweise durch eine sehr dünne Isolationsschicht voneinander getrennt, welche im vorliegenden Fall durch die Basisschicht ausreichend ausgebildet ist. Durch die Einstellung der Gesamtradialschichtdicke und/oder Gesamtumfangsschichtdicke durch die Topschicht kann die zuvor genannte Isolationsschicht derart ausgebildet werden, dass der Kupfer-Füllfaktor im Stator signifikant gegenüber einer einschichtig ausgebildeten Isolationsschicht erhöht werden kann. Es ist dabei fertigungstechnisch besonders vorteilhaft, wenn die Basisschicht im Wesentlichen homogen in Umfangsund Radialrichtung den jeweiligen Teilleiter ummantelnd ausgebildet ist, da die Anordnung und Ummantelung durch die Topschicht am jeweiligen Parallelleiter relativ einfach eingestellt werden kann. Eine derartige Anordnung der Teil- und Parallelleiter erhöht zudem das Handling kann eine zusätzliche Stützfunktion der elektri-The formation of an electrical conductor as two parallel sub-conductors can be referred to as “pin parallelization” and reduce the effects of current displacement. The subconductors are each advantageously separated from one another by a very thin insulation layer, which in the present case is sufficiently formed by the base layer. By setting the total radial layer thickness and / or total circumferential layer thickness through the top layer, the aforementioned insulation layer can be formed in such a way that the copper fill factor in the stator can be significantly increased compared to a single-layer insulation layer. It is particularly advantageous from a manufacturing point of view if the base layer is designed to encase the respective sub-conductor essentially homogeneously in the circumferential and radial direction, since the arrangement and encasement can be adjusted relatively easily through the top layer on the respective parallel conductor. Such an arrangement of the partial and parallel conductors also increases the handling, an additional support function of the electrical

schen Leiter innerhalb der Nut des Stators erfüllen. between conductors within the slot of the stator.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Basisschichtdicke in Radialrichtung zwischen den korrespondierenden Teilleitern 10 bis etwa 100 um, bevorzugt In addition, it can be provided that the base layer thickness in the radial direction between the corresponding subconductors is preferably 10 to about 100 μm

10 bis etwa 50 um, beträgt. 10 to about 50 µm.

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Auf diese Weise kann eine sehr kompakte Anordnung der Teilleiter zur Ausbildung In this way, a very compact arrangement of the sub-conductors can be used for training

der Parallelleiter erreicht werden. the parallel conductor can be reached.

Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn die Basisschichtdicke in Radialrichtung an der in jeweils vom korrespondierenden Teilleiter abgewandten Seite in Radialrichtung und/oder Umfangsrichtung eine Basisschichtdicke von zumindest dem 5-fachen bis 15-fachen, bevorzugt 10-fachen bis 12,5-fachen, besonders bevorzugt von 100 bis 300 um, der Basisschichtdicke zwischen den korrespondierenden Furthermore, it can be advantageous if the base layer thickness in the radial direction on the side facing away from the corresponding subconductor in the radial direction and / or circumferential direction is at least 5 times to 15 times, preferably 10 times to 12.5 times, particularly preferably from 100 to 300 μm, the base layer thickness between the corresponding

Teilleitern aufweist. Has partial conductors.

Diese Maßnahme ermöglicht, dass die Teilleiter, welche beim Betrieb des Stators mit gleicher elektrischen Potentialdifferenz beaufschlagt werden, eine sehr effiziente Isolation bei gleichzeitig sehr geringem Abstand zueinander aufweisen können. Die Isolation zu benachbart angeordneten Teilleitern bzw. Parallelleitern wird durch das angegebene Verhältnis ausreichend ausgebildet und dennoch ein sehr hoher Kupfer-Füllfaktor erzielbar, wodurch der Wirkungsgrad des Stators erhöht This measure enables the sub-conductors to which the same electrical potential difference is applied during operation of the stator, can have a very efficient insulation with, at the same time, a very small distance from one another. The insulation from adjacent sub-conductors or parallel conductors is sufficiently formed by the specified ratio and a very high copper fill factor can still be achieved, which increases the efficiency of the stator

werden kann. can be.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine Isolationsschicht und/oder die Topschicht und/oder die Stützschicht in Radialrichtung zumindest einseitig zumindest einen, bevorzugt U- oder I-förmigen, Fortsatz zur Bildung zu-Furthermore, it can be provided that the at least one insulation layer and / or the top layer and / or the support layer in the radial direction at least one, preferably U- or I-shaped, extension to form.

mindest eines in Längsrichtung des Stators erstreckten Kühlkanals aufweist. has at least one cooling channel extending in the longitudinal direction of the stator.

Ein derartiger Fortsatz oder auch mehrere Fortsätze können auf relativ einfache Weise die elektrischen Leiter gegenüber dem Nutgrund und/oder dem Zahnkopf und/oder dem Luftspalt beabstanden. Derartige Fortsätze können vorteilhafterweise während der Anformung der Isolationsschicht auf dem elektrischen Leiter durch z.B. Extrusion des Hochleistungspolymers direkt mitausgebildet werden. Die Fortsätze übernehmen dabei einerseits eine abstützende Funktion gegenüber dem Blechpaket. Andererseits können die verbleibenden Hohlräume zwischen dem benachbart angeordneten elektrischen Leiter und dem Blechpaket als Kühlkanal genutzt werden, welcher sich in Längsrichtung entlang des Blechpakets ausbildet. Ebenso können zur Optimierung des Materialeinsatzes diese Hohlräume Such an extension or also a plurality of extensions can, in a relatively simple manner, space the electrical conductors apart from the groove base and / or the tooth tip and / or the air gap. Such projections can advantageously be formed directly during the shaping of the insulation layer on the electrical conductor, for example by extrusion of the high-performance polymer. On the one hand, the extensions assume a supporting function with respect to the laminated core. On the other hand, the remaining cavities between the adjacent electrical conductor and the laminated core can be used as a cooling channel which is formed in the longitudinal direction along the laminated core. These cavities can also be used to optimize the use of material

zum Einbringen eines Tränk- oder Imprägnierharzes verwendet werden. Auf diese can be used to introduce an impregnation or impregnation resin. To this

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Weise kann auf das Einbringen zusätzlicher, dem Stand der Technik bekannter, Elemente zur Ausbildung von Kühlkanälen verzichtet werden, wodurch sich die Herstellungskosten und der Aufwand beim Zusammenbau des Stators reduzieren In this way, it is possible to dispense with the introduction of additional elements known from the prior art for forming cooling channels, which reduces the manufacturing costs and the effort involved in assembling the stator

lassen. to let.

In einer besonderen Ausführungsform ist eine Kombination der Barriereschicht mit den zuvor genannten Fortsätzen als einteiliges Element möglich. Zum einen kann dadurch eine sehr einfache Herstellung der Fortsätze als Teil der Barriereschicht realisiert werden und zum anderen kann der Vorteil genutzt werden, dass sämtliche elektrischen Leitern mit einer im Wesentlichen gleichartigen Isolationsschicht In a particular embodiment, a combination of the barrier layer with the aforementioned extensions is possible as a one-piece element. On the one hand, a very simple production of the extensions as part of the barrier layer can thereby be realized and, on the other hand, the advantage can be used that all electrical conductors have an essentially identical insulation layer

ausgebildet sein können. can be formed.

Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine Isolationsschicht eine Haftfestigkeit von mehr als 35 g/mm, bevorzugt mehr als 45 g/mm, nach DIN EN ISO 527-1:2012-06 oder VDI 2019:2016-04 According to an advantageous development, it can be provided that the at least one insulation layer has an adhesive strength of more than 35 g / mm, preferably more than 45 g / mm, according to DIN EN ISO 527-1: 2012-06 or VDI 2019: 2016-04

am elektrischen Leiter aufweist. having on the electrical conductor.

Die Anwendung eines Schältests nach DIN EN ISO 527-1:2012-06 oder VDI 2019:2016-04 ist dem Fachmann bekannt und wird in der Regel als Maß zur Beurteilung der Haftung der zumindest einen Isolationsschicht am elektrischen Leiter angesehen. Es hat sich gezeigt, dass eine Haftung der Isolationsschicht von mehr als 35 g/mm und mehr im Zusammenspiel mit den relativ dünnen Gesamtradialschichtdicken und/oder Gesamtumfangsschichtdicken eine gute Umformbarkeit der elektrischen Leiter erlaubt, obwohl die elektrischen Leiter sehr dicht aneinander angeordnet sind. Es ist daher vorteilhaft, wenn bei erwünscht hohem KupferFüllfaktor im Stator eine ausreichend hohe Haftfestigkeit der Isolationsschicht am The use of a peel test in accordance with DIN EN ISO 527-1: 2012-06 or VDI 2019: 2016-04 is known to the person skilled in the art and is generally regarded as a measure for assessing the adhesion of the at least one insulation layer to the electrical conductor. It has been shown that an adhesion of the insulation layer of more than 35 g / mm and more in conjunction with the relatively thin total radial layer thicknesses and / or total circumferential layer thicknesses allows good deformability of the electrical conductors, although the electrical conductors are arranged very close to one another. It is therefore advantageous if, given the desired high copper fill factor in the stator, the insulation layer has a sufficiently high adhesive strength

elektrischen Leiter ausgebildet ist. electrical conductor is formed.

Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn die zumindest eine Isolationsschicht und/oder die Basisschicht und/oder die Topschicht und/oder die Stützschicht und/oder die Barriereschicht aus einem thermoplastischen, bevorzugt im Wesentlichen lösungsmittelfreien, Hochleistungspolymer, bevorzugt aus der Gruppe Polyacryletherketon (PAEK), Polyphenylensulfon (PPSU), Polyetheretherketon (PEEK), ausgebildet ist. In particular, it can be advantageous if the at least one insulation layer and / or the base layer and / or the top layer and / or the support layer and / or the barrier layer are made from a thermoplastic, preferably essentially solvent-free, high-performance polymer, preferably from the group consisting of polyacrylic ether ketone (PAEK) , Polyphenylene sulfone (PPSU), polyetheretherketone (PEEK).

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Hochleistungspolymere haben den Vorteil, dass sie sich zur direkten Anformung auf einem rechteckig ausgebildeten elektrischen Leiter, insbesondere Kupfer oder Kupferlegierung, besonders gut eignen. Zudem weisen die genannten Hochleistungspolymere eine hohe elektrische Durchschlagfestigkeit bzw. Isolationseigenschaften auf in Kombination mit einer relativ hohen Temperaturbeständigkeit von mehr als 300°C auf. Die genannten thermoplastischen Hochleistungspolymere können ferner extrudiert und/oder geschweißt werden und direkt aufeinander angeformt werden. Es ist dabei möglich, dass sich bei Ausbildung der zumindest einen Isolationsschicht die verwendeten Hochleistungspolymere der einzelnen Schichtlagen voneinander unterscheiden. Es hat sich jedoch besonders vorteilhaft erwiesen, wenn artgleiche Hochleistungspolymere als z.B. Basis- und Topschicht und/oder Stützschicht oder auch Barriereschicht verwendet werden, da hierbei eine gute chemische und mechanische Anformung und/oder Anbindung aneinander ermöglicht wird. Zudem lässt sich hierbei die Komplexität des Herstellungsprozesses deutlich reduzieren, da beispielsweise nur ein Ausgangsmaterial bereitge-High-performance polymers have the advantage that they are particularly suitable for direct molding on a rectangular electrical conductor, in particular copper or copper alloy. In addition, the high-performance polymers mentioned have a high dielectric strength or insulation properties in combination with a relatively high temperature resistance of more than 300 ° C. The thermoplastic high-performance polymers mentioned can also be extruded and / or welded and molded directly onto one another. It is possible that when the at least one insulation layer is formed, the high-performance polymers used in the individual layer layers differ from one another. However, it has proven to be particularly advantageous if high-performance polymers of the same type are used as, for example, the base and top layer and / or support layer or barrier layer, since this enables good chemical and mechanical molding and / or connection to one another. In addition, the complexity of the manufacturing process can be significantly reduced because, for example, only one starting material is

stellt werden muss. must be provided.

Ferner kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine Isolationsschicht und/oder die etwaige Basisschicht und/oder die etwaige Topschicht und/oder die Stützschicht und/oder die Barriereschicht ein thermoplastisches Polymer, bevorzugt Hochleistungspolymer, mit einem kristallinen Anteil von zumindest 10 %, bevor-Furthermore, it can be provided that the at least one insulation layer and / or any base layer and / or any top layer and / or the support layer and / or the barrier layer is a thermoplastic polymer, preferably high-performance polymer, with a crystalline content of at least 10%,

zugt 20 %, bis etwa 50 % aufweist. added 20% to about 50%.

Durch diese Maßnahme kann die strukturelle Integrität der zumindest einen Isolationsschicht über einen großen Temperaturbereich in der Anwendung gewährleistet werden. Zudem erlaubt die Verwendung von semi-kristallinen Polymeren, insbesondere Hochleistungspolymern, eine gute Umformbarkeit und hohe mechanische Stabilität, welches bei der Verformung der elektrischen Leiter vor und/oder nach dem Einführen in das Blechpaket von erheblicher praktischer Bedeutung sein This measure enables the structural integrity of the at least one insulation layer to be guaranteed over a large temperature range in the application. In addition, the use of semi-crystalline polymers, in particular high-performance polymers, allows good formability and high mechanical stability, which are of considerable practical importance when the electrical conductors are deformed before and / or after being inserted into the laminated core

kann um Rissen und/oder Fehlstellen der Isolationsschicht vorzubeugen. can be used to prevent cracks and / or defects in the insulation layer.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden For a better understanding of the invention, it will be explained on the basis of the following

Figuren näher erläutert. Figures explained in more detail.

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Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung: They each show in a greatly simplified, schematic representation:

Fig. 1 Schrägansicht eines beispielhaften Stators mit teilweise mit elektrischen Fig. 1 oblique view of an exemplary stator with partially with electrical

Leitern befüllten Nuten; Ladders filled grooves;

Fig. 2 schematische Querschnittsdarstellung möglicher Ausführungsbeispiele von elektrischen Leitern in einer Nut mit einschichtig (a) bzw. zweischichtig (b) ausgebildeter Isolationsschicht, sowie Parallelleitern mit 2 shows a schematic cross-sectional representation of possible exemplary embodiments of electrical conductors in a groove with a single-layer (a) or two-layer (b) insulation layer, as well as parallel conductors

zweischichtiger Isolationsschicht (c); two-layer insulation layer (c);

Fig. 3 schematische Querschnittsdarstellung durch eine Nut mit einem Leiterpaket und elektrischen Leitern mit einer zweischichtigen Isolations-Fig. 3 is a schematic cross-sectional view through a groove with a conductor package and electrical conductors with a two-layer insulation

schicht und einer das Leiterpaket umgebenden Stützschicht; layer and a support layer surrounding the conductor package;

Fig. 4 schematische Querschnittsdarstellung durch eine Nut mit einem Leiterpaket und elektrischen Leitern mit einer zweischichtigen Isolationsschicht und U-förmigen (a), oder I-förmigen (b) Fortsätzen, oder einer 4 shows a schematic cross-sectional representation through a groove with a conductor package and electrical conductors with a two-layer insulation layer and U-shaped (a) or I-shaped (b) extensions, or one

Barriereschicht (c) am Nutgrund und/oder Statorzahn; Barrier layer (c) on the slot base and / or stator tooth;

Fig. 5 schematische Dartstellung der minimal erforderlichen Gesamtumfangsschichtdicke in Abhängigkeit der maximalen Betriebsspannung des Sta-Fig. 5 Schematic representation of the minimum required total circumferential layer thickness as a function of the maximum operating voltage of the sta-

tors. tors.

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 Lage-By way of introduction, it should be noted that in the differently described embodiments, the same parts are provided with the same reference symbols or the same component designations, it being possible for the disclosures contained in the entire description to be transferred accordingly to the same parts with the same reference symbols or the same component designations. The position details chosen in the description, e.g. above, below, to the side, etc., refer to the figure immediately described and shown and are these position-

angaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. in the event of a change in position, information must be transferred to the new position accordingly.

In Fig. 1 ist ein Stator 1 in einer Schrägansicht schematisch dargestellt. Der Stator 1 umfasst dabei ein Blechpaket 2 in welche eine Vielzahl von Nuten 4 in Umfangs-In Fig. 1, a stator 1 is shown schematically in an oblique view. The stator 1 comprises a laminated core 2 in which a plurality of grooves 4 in circumferential

richtung 10 verteilt angeordnet sind. Die Nuten 4 sind dabei in Längsrichtung 11 direction 10 are arranged distributed. The grooves 4 are in the longitudinal direction 11

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durchgehend ausgebildet. In Fig. 1 sind beispielhaft mehrere elektrische Leiter 8 vor ihrer Verbindung zu einer elektrischen Wicklung dargestellt. Analog dazu ist beispielhaft aus Fig. 1 ersichtlich, dass mehrere elektrische Leiter 8 zur Ausbil-continuously trained. In Fig. 1, a plurality of electrical conductors 8 are shown by way of example before their connection to an electrical winding. Analogously to this, it can be seen, for example, from FIG. 1 that several electrical conductors 8 for training

dung einer Spule in Umfangsrichtung 10 verbogen sein können und miteinander tion of a coil can be bent in the circumferential direction 10 and with each other

korrespondierende elektrische Leiter 8 miteinander verbunden vorliegen können. Corresponding electrical conductors 8 can be connected to one another.

Die Nuten 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 Nuten 4 in Richtung Längsachse 3 begrenzen, können in Umfangsrichtung 10 als Zahnkopf 6 ausgebildet sein. An der gegenüberliegenden Seite der jeweiligen Nut 4 befindet sich der Nutgrund 7. Die genaue Anzahl an Nuten 4 sowie der darin aufgenommenen elektrischen Leiter 8 richtet sich nach der gewünschten Größe bzw. Ausle-The grooves 4 of the laminated core 2 can be open in the radial direction 12 in the direction of the longitudinal axis 3 of the stator 1. Such openings can be designed as an air gap 5. The areas of the laminated core 2 which delimit the grooves 4 in the direction of the longitudinal axis 3 can be designed as a tooth tip 6 in the circumferential direction 10. The groove base 7 is located on the opposite side of the respective groove 4. The exact number of grooves 4 and the electrical conductors 8 accommodated therein depend on the desired size or design.

gung der elektrischen Maschine. the electric machine.

Grundsätzlich können die Nuten 4 unterschiedlichste Querschnittsformen aufweisen, wobei sich zur Aufnahme von elektrischen Leitern 8 korrespondierende, rechteckige Querschnitte der Nuten 4 bewährt haben. Zur Isolation der einzelnen elektrischen Leiter 8 zueinander sowie zum Blechpaket 2 ist es erforderlich zumindest eine Isolationsschicht 9 fehlerfrei in Umfangsrichtung 10 sowie Radialrichtung 12 durchgehend geschlossen auszubilden, um die elektrischen Leiter 8 zumindest innerhalb des Blechpakets 2 zu ummanteln. In Fig. 2 bis Fig.4 sind unterschiedli-Basically, the grooves 4 can have a wide variety of cross-sectional shapes, with corresponding, rectangular cross-sections of the grooves 4 having proven useful for receiving electrical conductors 8. In order to isolate the individual electrical conductors 8 from one another and from the laminated core 2, at least one insulation layer 9 must be designed to be completely closed in the circumferential direction 10 and radial direction 12 in order to encase the electrical conductors 8 at least within the laminated core 2. In Fig. 2 to Fig. 4 are different

che Ausführungsformen von Isolationsschichten 9 dargestellt. Che embodiments of insulation layers 9 are shown.

Die vorliegende Erfindung erlaubt die Vermeidung von Isolationspapier und/oder der Aufbringung einer Lackschicht direkt am elektrischen Leiter 8, wodurch sich der Produktionsprozess sowohl der einzelnen elektrischen Leiter 8 als auch der Zusammenbau des Stators 1 relativ einfach gestalten lassen. Insbesondere durch die Ausbildung der zumindest einen Isolationsschicht 9 mit einer Gesamtumfangsschichtdicke 13 und einer Gesamtradialschichtdicke 14 im bevorzugt angegebenen Schichtdickenbereich können die elektrischen Leiter 8 ausreichend gegen Be-The present invention allows the avoidance of insulation paper and / or the application of a layer of lacquer directly to the electrical conductor 8, whereby the production process of both the individual electrical conductors 8 and the assembly of the stator 1 can be made relatively simple. In particular, through the formation of the at least one insulation layer 9 with a total circumferential layer thickness 13 and a total radial layer thickness 14 in the preferably specified layer thickness range, the electrical conductors 8 can sufficiently protect against loading

schädigung während des Zusammenbaus des Stators 1 gesichert werden. Damage during the assembly of the stator 1 can be secured.

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Die für eine ausreichende Isolation zwischen den elektrischen Leitern 8 erforderliche Mindestschichtdicke der Gesamtumfangsschichtdicke £ 13 kann in einem Verhältnis zu einer vorgebbaren maximalen Betriebsspannung Uop am Stator 1 angegeben werden: The minimum layer thickness of the total circumferential layer thickness £ 13 required for adequate insulation between the electrical conductors 8 can be specified in a ratio to a specifiable maximum operating voltage Uop on the stator 1:

t=S:k:Cri Vop+d t = S: k: Cri Vop + d

Die Gesamtumfangsschichtdicke £ 13 steht somit in Abhängigkeit einer vorgebbaren maximalen Betriebsspannung Uop, und kann durch das mathematische Ergebnis der Summe eines Korrekturfaktor d der Größe -175 um und dem Produkt eines Sicherheitsfaktors S der Größe 2,00 mit einem Vorfaktor k der Größe 0,25 um/V mit einem Toleranzfaktor Cr im Bereich von 0,90 bis 1,20 und der vorgebbaren maximalen Betriebsspannung Uop im Bereich von 400 V bis 1400 V, berechnet The total circumferential layer thickness £ 13 is therefore dependent on a specifiable maximum operating voltage Uop, and can be determined by the mathematical result of the sum of a correction factor d of size -175 µm and the product of a safety factor S of size 2.00 with a pre-factor k of size 0.25 um / V with a tolerance factor Cr in the range from 0.90 to 1.20 and the specifiable maximum operating voltage Uop in the range from 400 V to 1400 V.

werden. become.

Entsprechende beispielhafte Werte für bevorzugte Gesamtumfangsschichtdicken Corresponding exemplary values for preferred total circumferential layer thicknesses

13 sind in Tabelle 1 angegeben und in Fig. 5 veranschaulicht. 13 are given in Table 1 and illustrated in FIG.

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Tabelle 1: t=S-k:Cgol‘ Vop+d Table 1: t = S-k: Cgol ‘Vop + d

S= [- 2,00 2,00 2,00 k= [um/v) [0,25 0,25 0,25 Cwor= [-] 1,00 0,90 1,20 d= [um] „175,00 [|-175,00 [-175,00 Uop [V] tnom [WM] | min [WM] | fmax [UM] 400 25 5 65 450 50 27.5 95 500 75 50 125 550 100 72,5 155 600 125 95 185 650 150 117,5 215 700 175 140 245 7/50 200 162,5 275 800 225 185 305 850 250 207,5 335 900 275 230 365 950 300 2525 [395 1000 325 275 425 1050 350 297,5 455 1100 375 320 485 1150 400 342,5 515 1200 425 365 545 1250 450 387.5 575 1300 475 410 605 1350 500 432,5 635 1400 525 455 665 S = [- 2.00 2.00 2.00 k = [um / v) [0.25 0.25 0.25 Cwor = [-] 1.00 0.90 1.20 d = [um] " 175.00 [| -175.00 [-175.00 Uop [V] tnom [WM] | min [WM] | fmax [UM] 400 25 5 65 450 50 27.5 95 500 75 50 125 550 100 72.5 155 600 125 95 185 650 150 117.5 215 700 175 140 245 7/50 200 162.5 275 800 225 185 305 850 250 207.5 335 900 275 230 365 950 300 2525 [395 1000 325 275 425 1050 350 297.5 455 1100 375 320 485 1150 400 342.5 515 1200 425 365 545 1250 450 387.5 575 1300 475 410 605 1350 500 432.5 635 1400 525 455 665

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Üblicherweise weist der Toleranzfaktor Cu die Größe 1 auf, kann jedoch aufgrund materialbedingter Toleranzen einen Toleranzfaktor Cw von 0,9 bis 1,2 annehmen. Der Einfachheit halber wird in der Beschreibung die Gesamtumfangsschichtdicke 13 als £ bezeichnet, wobei in Tabelle 1 die bevorzugten Gesamtumfangsschichtdicken 13 durch fmnm angegeben sind. Die jeweils maximal und minimal zulässigen Gesamtumfangsschichtdicken 13 sind für die jeweilige Betriebsspannung Uop mit The tolerance factor Cu usually has the size 1, but can assume a tolerance factor Cw of 0.9 to 1.2 due to material-related tolerances. For the sake of simplicity, the total circumferential layer thickness 13 is referred to as £ in the description, the preferred total circumferential layer thicknesses 13 being indicated by fmnm in Table 1. The maximum and minimum permissible total circumferential layer thicknesses 13 are included for the respective operating voltage Uop

{max DZW. Imin angegeben. {max DZW. Imin indicated.

Die minimal zulässige Gesamtumfangsschichtdicke f 13 in Umfangsrichtung 10 weist eine ausreichende Isolation zum Blechpaket 2 und die Gesamtradialschichtdicke 14 Radialrichtung 12 weist damit eine ausreichende Isolation zwischen den The minimum permissible total circumferential layer thickness f 13 in the circumferential direction 10 has sufficient insulation from the laminated core 2 and the total radial layer thickness 14 in the radial direction 12 thus has sufficient insulation between the

elektrischen Leitern 8 auf. electrical conductors 8 on.

In Fig. 2a ist schematisch die erfindungsgemäße zumindest eine Isolationsschicht 9 gezeigt. Die Isolationsschicht 9 weist dabei eine unterschiedliche Schichtdicke in Umfangsrichtung 10 zur Schichtdicke in Radialrichtung 12 auf. Dabei beträgt die Gesamtumfangsschichtdicke 13 zumindest das 1,5- bis 3-fache, bevorzugt 1,8- bis 2,2-fache, der Gesamtradialschichtdicke 14 des jeweiligen elektrischen Leiters 8. Erfindungsgemäß wird der Volumenanteil der elektrischen Leiter 8 im Vergleich zur Isolationsschicht 9 deutlich erhöht, wobei die erforderlichen Isolationseigenschaften zwischen den elektrischen Leitern 8 sowie zum Blechpaket 2 erhalten The at least one insulation layer 9 according to the invention is shown schematically in FIG. 2a. The insulation layer 9 has a different layer thickness in the circumferential direction 10 than the layer thickness in the radial direction 12. The total circumferential layer thickness 13 is at least 1.5 to 3 times, preferably 1.8 to 2.2 times, the total radial layer thickness 14 of the respective electrical conductor 8 significantly increased, while maintaining the required insulation properties between the electrical conductors 8 and the laminated core 2

bleiben. stay.

Wie aus den Fig. 1 bis 4 ersichtlich, kann durch die erfindungsgemäße direkte Anformung der Isolationsschicht 9 auf den elektrischen Leiter 8 auf Isolationspapier As can be seen from FIGS. 1 to 4, the direct molding according to the invention of the insulation layer 9 on the electrical conductor 8 on insulation paper

oder etwaige nicht dargestellte, weitere Isolationselemente verzichtet werden. Die Ausbildung der zumindest einen Isolationsschicht 9 mit einer jeweils in Radialrichtung reduzierten Gesamtradialschichtdicke 14 zwischen den elektrischen Leitern 8 or any further insulation elements not shown can be dispensed with. The formation of the at least one insulation layer 9 with a total radial layer thickness 14 between the electrical conductors 8 that is reduced in each case in the radial direction

erlaubt eine sehr hohe Stapeldichte der elektrischen Leiter 8 in Radialrichtung 12. allows a very high stacking density of the electrical conductors 8 in the radial direction 12.

Ferner kann aus Fig. 2a eine Ausführungsform ersehen werden, in welcher der zu äußerst direkt am Nutgrund 7 benachbart angeordnete elektrische Leiter 8 zum Furthermore, from Fig. 2a an embodiment can be seen in which the extremely directly adjacent to the groove base 7 electrical conductor 8 for

Nutgrund 7 hinweisend eine höhere Gesamtradialschichtdicke 14 als in Radialrich-Groove bottom 7 indicates a higher total radial layer thickness 14 than in the radial direction

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tung 12 vom Nutgrund 7 wegweisend zum nächstliegend angeordneten elektrischen Leiter 8 aufweist. Die Einschränkung, dass die Gesamtumfangsschichtdicke 13 zumindest das 1,5- bis 3-fache, bevorzugt 1,8- bis 2,2-fache, der Gesamtradialschichtdicke 14 des jeweiligen elektrischen Leiters in Radialrichtung 12 zum benachbart angeordneten elektrischen Leiter 8 aufweist, bleibt dadurch unbeeinflusst. Eine derartige Ausbildung der Gesamtradialschichtdicke 14 kann analog am zuinnerst angeordneten elektrischen Leiter 8 im Bereich des Zahnkopfs 6 bzw. has device 12 pointing away from the groove base 7 to the closest electrical conductor 8. The restriction that the total circumferential layer thickness 13 has at least 1.5 to 3 times, preferably 1.8 to 2.2 times, the total radial layer thickness 14 of the respective electrical conductor in the radial direction 12 to the adjacent electrical conductor 8 remains unaffected. Such a configuration of the total radial layer thickness 14 can analogously on the innermost electrical conductor 8 in the area of the tooth tip 6 or

des Luftspalts 5 ausgebildet sein. of the air gap 5 be formed.

In Fig. 2b ist die Isolationsschicht 9 beispielhaft aus zwei Teilisolationsschichten aufgebaut. Eine erste Basisschicht 15 ist dabei direkt auf dem elektrischen Leiter 8 angeformt. Direkt auf der Basisschicht 15 ist eine Topschicht 17 angeformt. Die beiden Teilisolationsschichten bilden somit die zumindest eine Isolationsschicht 9 aus. In der gewählten exemplarischen Darstellung von Fig. 2b ist die Basisschicht 15 im Wesentlichen in Umfangsrichtung 10 sowie in Radialrichtung 12 homogen ausgebildet. Dabei wird das Verhältnis der Gesamtradialschichtdicke 14 zur Gesamtumfangsschichtdicke 13 durch unterschiedliche Topschichtdicken 18 in Radialrichtung 12 sowie Umfangsrichtung 10 ausgebildet. Analog zu Fig. 2a kann auch in Fig. 2b beispielhaft ersehen werden, dass der zum Nutgrund 7 benachbart angeordnete elektrische Leiter 8 eine zusätzliche Erhöhung der Gesamtradialschichtdicke 14 zum Nutgrund 7 hinweisend aufweist. In Fig. 2b sind zur Erläuterung lediglich zwei elektrische Leiter 8 dargestellt. Das Konzept ist für den Fachmann In FIG. 2b, the insulation layer 9 is made up, for example, of two partial insulation layers. A first base layer 15 is molded directly onto the electrical conductor 8. A top layer 17 is molded directly onto the base layer 15. The two partial insulation layers thus form the at least one insulation layer 9. In the selected exemplary illustration of FIG. 2 b, the base layer 15 is formed essentially homogeneously in the circumferential direction 10 and in the radial direction 12. The ratio of the total radial layer thickness 14 to the total circumferential layer thickness 13 is formed by different top layer thicknesses 18 in the radial direction 12 and the circumferential direction 10. Analogous to FIG. 2 a, it can also be seen in FIG. 2 b by way of example that the electrical conductor 8 arranged adjacent to the slot base 7 has an additional increase in the total radial layer thickness 14 pointing towards the slot base 7. In Fig. 2b, only two electrical conductors 8 are shown for explanation. The concept is for the professional

selbsterklärend auf die Befüllung der gesamten Nut 4 erstreckbar. self-explanatory to the filling of the entire groove 4 extendable.

In Fig. 2c ist eine weitere mögliche und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform der Erfindung ersichtlich. Die elektrischen Leiter 8 können dabei als Parallelleiter 20 ausgebildet sein. Jeder Parallelleiter 20 besteht dabei aus zumindest zwei elektrischen Teilleitern 21, welche in der Anwendung mit der gleichen elektrischen Potentialdifferenz beaufschlagt werden. Die elektrischen Teilleiter 21 sind dabei jeweils in Umfangsrichtung 10 und Radialrichtung 12 lediglich mittels der Basisschicht 15 ummantelt. Die jeweils korrespondierenden Teilleiter 21 sind gemeinsam mit einer Topschicht 17 ummantelt. Auf diese Weise lassen In Fig. 2c a further possible and possibly independent embodiment of the invention can be seen. The electrical conductors 8 can be designed as parallel conductors 20. Each parallel conductor 20 consists of at least two electrical sub-conductors 21, to which the same electrical potential difference is applied in the application. The electrical subconductors 21 are each encased in the circumferential direction 10 and radial direction 12 only by means of the base layer 15. The respectively corresponding subconductors 21 are sheathed together with a top layer 17. Leave that way

sich Stromverdrängungseffekte der elektrischen Teilleiter 21 effizient reduzieren. Current displacement effects of the electrical sub-conductors 21 are efficiently reduced.

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Wie in Fig. 2c schematisch dargestellt, wird das Verhältnis der Gesamtumfangsschichtdicke 13 zur Gesamtradialschichtdicke 14 durch die lokal unterschiedlich in Radialrichtung 12 und Umfangsrichtung 10 ausgebildete Topschichtdicke 18 er-As shown schematically in FIG. 2c, the ratio of the total circumferential layer thickness 13 to the total radial layer thickness 14 is determined by the top layer thickness 18, which is locally different in the radial direction 12 and circumferential direction 10.

reicht. enough.

Generell gilt die Einschränkung, dass die Gesamtumfangsschichtdicke 13 der jeweiligen elektrischen Leiter im angegebenen Verhältnis größer zur Gesamtradialschichtdicke des jeweiligen elektrischen Leiters 8 sein muss. Etwaige zusätzlich dickere lokale Gesamtradialschichtdicken 14 am Nutgrund 7 und/oder am Zahn-In general, the restriction applies that the total circumferential layer thickness 13 of the respective electrical conductor must be greater in the specified ratio to the total radial layer thickness of the respective electrical conductor 8. Any additional thicker local total radial layer thicknesses 14 on the groove base 7 and / or on the tooth

kopf 6 bzw. Luftspalt 5 sind davon unbeeinflusst. head 6 and air gap 5 are unaffected by this.

In Fig. 3 ist eine weitere mögliche Ausführungsform schematisch dargestellt, obwohl in Fig. 3 die jeweiligen elektrischen Leiter 8 eine Isolationsschicht 9 aus einer Basisschicht 15 sowie einer Topschicht 17 aufweisen, ist eine Ausführung als einlagige Isolationsschicht 9 ebenso denkbar. Wie in Fig. 3 schematisch angedeutet, werden zumindest zwei elektrische Leiter 8 mittels einer zusätzlichen Stützschicht 19 ummantelnd verbunden. Die Stützschicht 19 des Beispiels in Fig. 3 kann somit als mechanische Einfassung der acht elektrischen Leiter 8 innerhalb der Nut 4 angesehen werden. Bei Vorliegen einer Stützschicht 19 wird die Schichtdicke der Stützschicht 19 in Radialrichtung 12 als Teil der Gesamtradialschichtdicke 14 gezählt. Analog dazu umfasst die Gesamtumfangsschichtdicke 13 im dargestellten Beispiel neben der Basisschicht 15 und der Topschicht 17 ebenso die Stützschicht 19. A further possible embodiment is shown schematically in FIG. 3, although in FIG. 3 the respective electrical conductors 8 have an insulation layer 9 composed of a base layer 15 and a top layer 17, an embodiment as a single-layer insulation layer 9 is also conceivable. As indicated schematically in FIG. 3, at least two electrical conductors 8 are connected in a sheathed manner by means of an additional support layer 19. The support layer 19 of the example in FIG. 3 can thus be viewed as a mechanical enclosure for the eight electrical conductors 8 within the groove 4. If a support layer 19 is present, the layer thickness of the support layer 19 in the radial direction 12 is counted as part of the total radial layer thickness 14. Analogously to this, the total circumferential layer thickness 13 in the example shown also includes the support layer 19 in addition to the base layer 15 and the top layer 17.

In Fig. 4 sind schematische Ausführungsbeispiele gezeigt, welche zur Ausbildung zumindest eines Kühlkanals 23 und/oder einer zusätzlichen elektrischen Isolation und Abstützung zum Nutgrund mittels Barriereschicht 24 dargestellt. Zur Optimierung des Materialeinsatzes können diese Kühlkanale 23 bzw. Hohlräume auch In FIG. 4, schematic exemplary embodiments are shown, which are shown for the formation of at least one cooling channel 23 and / or additional electrical insulation and support to the groove base by means of a barrier layer 24. These cooling channels 23 or cavities can also be used to optimize the use of material

zum Einbringen eines Tränk- oder Imprägnierharzes verwendet werden. Die Ausführungsbeispiele der Fig. 4a bis 4c zeigen beispielhaft elektrische Leiter 8 mit einer zumindest zweiteilig ausgebildeten Isolationsschicht 9. Die entsprechenden can be used to introduce an impregnation or impregnation resin. The exemplary embodiments of FIGS. 4a to 4c show, by way of example, electrical conductors 8 with an insulation layer 9 that is at least in two parts

Ausführungsbeispiele sind jedoch ebenso mit einer einteilig ausgebildeten Isolati-Embodiments are, however, also with a one-piece insulating

onsschicht 9 denkbar. onsschicht 9 conceivable.

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Die Fig. 4a sowie 4b zeigen jeweils Ausführungsbeispiele in welchen der elektrische Leiter 8, welcher zum Nutgrund 7 der Nut 4 benachbart angeordnet ist, Fortsätze 22 aufweist. In Fig. 4a sind zwei Fortsätze 22 als Teil der Topschicht 17 in Radialrichtung derart ausgebildet, dass das Leiterpaket aus acht elektrischen Leitern innerhalb der Nut 4 verspannt ist. Des Weiteren bilden die beiden Fortsätze 22 in Fig. 4a in Richtung Nutgrund 7 einen in Längsrichtung 11 durchgehend er-FIGS. 4 a and 4 b each show exemplary embodiments in which the electrical conductor 8, which is arranged adjacent to the slot base 7 of the slot 4, has extensions 22. In FIG. 4 a, two extensions 22 are formed as part of the top layer 17 in the radial direction in such a way that the conductor package made up of eight electrical conductors is braced within the groove 4. In addition, the two extensions 22 in FIG. 4a in the direction of the groove base 7 form a continuous longitudinal direction 11.

streckten U-förmigen Kühlkanal 23 aus. stretched out U-shaped cooling channel 23.

In Fig. 4b ist beispielhaft die Ausbildung eines I-förmigen Fortsatzes 22 als Teil der Topschicht 17 bzw. Isolationsschicht 9 des elektrischen Leiters 8 am Nutgrund 7 benachbart ausgebildet. Auf die dargestellte Weise kommt es zur Ausbildung In FIG. 4b, the formation of an I-shaped extension 22 as part of the top layer 17 or insulation layer 9 of the electrical conductor 8 is formed adjacent to the groove base 7 by way of example. Training takes place in the manner shown

zweier Kühlkanäle 23. two cooling channels 23.

Die in den Fig. 4a und 4b dargestellten Beispiele sind mit den zuvor angesprochenen Beispielen der Fig. 2a bis 2c sowie Fig. 3 kompatibel, weshalb auf eine Wiederholung der Beschreibung verzichtet wird und auf die Beschreibung der jeweiligen Figuren verwiesen wird. Ferner ist es möglich derartige Fortsätze 22 ebenso oder auch eigenständig in Radialrichtung 12 zur Abstützung des Leiterpakets in Richtung Zahnkopf 6 auszubilden. In Fig. 4c ist eine weitere für sich eigenständige Ausführungsform dargestellt. Wiederum sind die Isolationsschichten 9 der jeweiligen elektrischen Leiter 8 als mehrteilige Isolationsschicht 9 umfassend jeweils eine Basisschicht 15 sowie eine Topschicht 17 dargestellt. Analog zur Beschreibung der Fig. 2a bis 4b ist die Ausbildung einer einteiligen Isolationsschicht 9 denkbar. In der gezeigten Darstellung in Fig. 4c weisen sämtliche elektrischen Leiter eine im Wesentlichen gleiche Gesamtradialschichtdicke 14 auf. Um die erforderlichen Isolationseigenschaften am Nutgrund 7 des benachbart angeordneten elektrischen Leiters 8 zu gewährleisten, ist eine zusätzliche Barriereschicht 24 vorgesehen. Eine derartige Barriereschicht 24 kann ebenso in Richtung Luftspalt 5 The examples shown in FIGS. 4a and 4b are compatible with the previously discussed examples of FIGS. 2a to 2c and FIG. 3, which is why the description is not repeated and reference is made to the description of the respective figures. Furthermore, it is possible to form such extensions 22 as well or also independently in the radial direction 12 to support the conductor package in the direction of the tooth tip 6. In Fig. 4c a further independent embodiment is shown. Again, the insulation layers 9 of the respective electrical conductors 8 are shown as a multi-part insulation layer 9 each comprising a base layer 15 and a top layer 17. Analogous to the description of FIGS. 2a to 4b, the formation of a one-piece insulation layer 9 is conceivable. In the illustration shown in FIG. 4 c, all electrical conductors have an essentially equal total radial layer thickness 14. An additional barrier layer 24 is provided in order to ensure the required insulation properties at the groove base 7 of the adjacent electrical conductor 8. Such a barrier layer 24 can also be directed in the direction of the air gap 5

bzw. Zahnkopf 6 vorgesehen sein. or tooth tip 6 may be provided.

Sämtliche zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele beziehen sich auf zumindest eine Isolationsschicht 9, welche aus einem thermoplastischen, bevorzugt im Wesentlichen lösungsmittelfreien, Hochleistungspolymer ausgebildet ist. Ein der-All of the exemplary embodiments described above relate to at least one insulation layer 9, which is formed from a thermoplastic, preferably essentially solvent-free, high-performance polymer. One of the-

artiges Hochleistungspolymer wird bevorzugt aus der Gruppe PAEK, PPSU und like high-performance polymer is preferred from the group PAEK, PPSU and

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PEEK gewählt. Analog dazu können sowohl die Basisschicht und/oder die Topschicht und/oder die Stützschicht und/oder die Barriereschicht aus dieser Gruppe von Polymeren, insbesondere Hochleistungspolymeren, ausgewählt werden. Besonders bevorzugt weisen die genannten Schichten einen kristallinen Anteil von PEEK chosen. Analogously, both the base layer and / or the top layer and / or the support layer and / or the barrier layer can be selected from this group of polymers, in particular high-performance polymers. The layers mentioned particularly preferably have a crystalline fraction of

zumindest 10 %, besonders bevorzugt 20 %, bis etwa 50 % auf. at least 10%, particularly preferably 20%, to about 50%.

Die zumindest eine Isolationsschicht 9 wie auch die Basisschicht 15 und/oder die The at least one insulation layer 9 as well as the base layer 15 and / or the

Topschicht 17 und/oder die Stützschicht 19 werden direkt am elektrischen Leiter 8 bzw. auf der darunter angeordneten Teilschicht der Isolationsschicht 9 angeformt. Die Anformung der zumindest einen Isolationsschicht 9 wird vorzugsweise mittels The top layer 17 and / or the support layer 19 are molded directly onto the electrical conductor 8 or onto the sub-layer of the insulation layer 9 arranged underneath. The molding of the at least one insulation layer 9 is preferably carried out by means of

eines Extrusionsprozess vorgenommen. Derart ausgebildete Isolationsschichten 9 weisen bevorzugt eine Haftfestigkeit von mehr als 35 g/mm am elektrischen Leiter 8 auf. made of an extrusion process. Insulation layers 9 designed in this way preferably have an adhesive strength of more than 35 g / mm on the electrical conductor 8.

Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen The exemplary embodiments show possible design variants, whereby it should be noted at this point that the invention is not limited to the specifically illustrated design variants of the same, but rather various combinations of the individual design variants with one another are possible and this possibility of variation is based on the teaching of technical action by the present invention in the Ability to do business in this technical field

Fachmannes liegt. Specialist lies.

Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zu-The scope of protection is determined by the claims. However, the description and the drawings are to be used to interpret the claims. Individual features or combinations of features from the different exemplary embodiments shown and described can represent independent inventive solutions. The independent inventive solutions

grundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden. The basic task can be found in the description.

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 All information on value ranges in the objective description are to be understood in such a way that they include any and all sub-areas, e.g. the information 1 to 10 is to be understood as starting with all sub-areas

von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtli-are included by the lower limit 1 and the upper limit 10, i.e. all

che Teilbereiche beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden Some sub-areas begin and end with a lower limit of 1 or greater

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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. with an upper limit of 10 or less, e.g. 1 to 1.7, or 3.2 to 8.1, or 5.5 to 10.

Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert For the sake of clarity, it should finally be pointed out that, for a better understanding of the structure, some elements are not to scale and / or enlarged

und/oder verkleinert dargestellt wurden. and / or shown reduced.

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Bezugszeichenliste List of reference symbols

Stator stator

Blechpaket Längsachse Laminated core longitudinal axis

Nut Groove

Luftspalt Zahnkopf Nutgrund elektrischer Leiter Isolationsschicht Umfangsrichtung Längsrichtung Radialrichtung Gesamtumfangsschichtdicke Gesamtradialschichtdicke Basisschicht Basisschichtdicke Topschicht Topschichtdicke Stützschicht Parallelleiter Teilleiter Air gap Tooth tip Groove base Electrical conductor Insulation layer Circumferential direction Longitudinal direction Radial direction Total circumferential layer thickness Total radial layer thickness Base layer Base layer thickness Top layer Top layer thickness Support layer Parallel conductor Partial conductor

Fortsatz Kühlkanal Extension cooling channel

Barriereschicht Barrier layer

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Claims

1. Stator (1) for an electrical machine, comprising

a laminated core (2) with a plurality of grooves (4) which are uniformly distributed in the circumferential direction (10) around a longitudinal axis (3) and extend continuously in a longitudinal direction (11) of the laminated core (2) for receiving at least two electrical conductors (8) in each case essentially rectangular cross-section,

encasing the electrical conductors (8) from one another and with respect to the laminated core (2) by means of at least one insulation layer (9) in the radial direction (12) and circumferential direction (10) and in the longitudinal direction (11) at least over a stator height (1) of the stator (1) ), are isolated,

wherein the at least one insulation layer (9) for fault-free insulation comprises a thermoplastic high-performance polymer which is continuously closed in the circumferential direction (10) and radial direction (12) and, preferably by means of an extrusion process, is molded directly onto the electrical conductor (8),

wherein the insulation layer (9) at least in the circumferential direction (10) has a total circumferential layer thickness (13) which is at least 1.5 times to 3 times, preferably 1.8 times to 2.2 times, a total radial layer thickness (14) in the radial direction (12) of the has respective electrical conductor (8),

characterized in that,

between an air gap (5) and / or a tooth tip (6) of the respective groove (4) and / or on a groove base (7) and the at least one insulation layer (9) or a top layer (17) or a support layer (19) of the in the radial direction (12) adjacent electrical conductor (8) an additional electrically insulating barrier layer (24) selected from the group polyimide (Pl), polyamideimide (PAl), polyacryletherketone (PAEK), polyphenylene sulfone (PPSU), polyetheretherketone (PEEK), is arranged.

2. Stator (1) according to claim 1, characterized in that the at least one insulation layer (9) has a total circumferential layer thickness ft (13) which is dependent on a predeterminable maximum operating voltage Uop,

by the mathematical result of the sum of a correction factor d of the size

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-175 µm and the product of a safety factor S of size 2.00 with a pre-factor k of size 0.25 µm / V with a tolerance factor Ci in the range from 0.90 to 1.20 and the specifiable maximum operating voltage Uop in the range of 400 V to 1400 V, can be calculated.

3. stator (1) according to claim 1 or 2, characterized in that at least two, preferably four or more, electrical conductors (8) by means of an additional in the radial direction (12) and circumferential direction (10) the at least two electrical

rule conductor (8) are connected together sheathing support layer (19).

4. stator (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the total radial layer thickness (14) in the radial direction (12) on a groove base (7) and / or on an air gap (5) and / or the tooth head (6) of the electrical conductor (8) arranged adjacent to the respective groove (4) in the radial direction (12) on the side facing the groove base (7) or the tooth tip (6) and / or the air gap (5) at least 1.5 to 3 times , preferably 1.8 to 2.2 times the total radial layer thickness (14) of an electrical conductor (8), preferably 200 to 500, arranged adjacent thereto in the radial direction (12)

around.

5. stator (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the insulation layer (9) has a first, directly on the electrical conductor (8) molded base layer (15) with a base layer thickness (16) and a second, directly on the first Base layer (15), preferably by means of an extrusion

on process, molded top layer (17) with a top layer thickness (18).

6. stator (1) according to claim 5, characterized in that the top

layer thickness (18) at least in the circumferential direction (10) at least 1.5 to 3 times, preferably 1.8 to 2.2 times, the underlying base layer thickness (16), which base layer thickness (16) is preferably in the range from 10 to

200 µm.

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7. Stator (1) one of the preceding claims, characterized in that for the formation of at least one parallel conductor (20) at least one electrical conductor (8) comprises two sub-conductors (21) provided for applying the same electrical potential difference, the two corresponding sub-conductors ( 21) are each encased by the base layer (15) and

are sheathed together by the top layer (17).

8. stator (1) according to claim 7, characterized in that the base layer thickness (16) in the radial direction (12) between the corresponding partial lines

tern (21) 10 to about 100 µm, preferably 10 to about 50 µm.

9. The stator (1) according to claim 8, characterized in that the base layer thickness (16) in the radial direction (12) has a base layer thickness (10) on the side facing away from the corresponding subconductor (21) in the radial direction (12) and / or circumferential direction (10). 16) from at least 5 times to 15 times, preferably 10 times to 12.5 times, particularly preferably from 100 to 300 μm, the

Has base layer thickness (16) between the corresponding sub-conductors (21).

10. Stator (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one insulation layer (9) and / or the top layer (17) and / or the support layer (19) in the radial direction (12) at least one side, preferably U - or L-shaped, extension (22) to form at least one cooling channel (23) extending in the longitudinal direction (11) of the stator (1)

having.

11. Stator (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one insulation layer (9) has an adhesive strength of more than 35 g / mm, preferably more than 45 g / mm, according to VDI 2019: 2016-04 am

having electrical conductor (8).

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12. Stator (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one insulation layer (9) and / or the base layer (15) and / or the top layer (17) and / or the support layer (19) made of a thermoplastic, preferably an essentially solvent-free, high-performance polymer, preferably from the group consisting of polyacrylic ether ketone (PAEK), polyphenylene sulfone (PPSU), and polyether ether ketone (PEEK).

13. Stator (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one insulation layer (9) and / or the possible base layer (15) and / or the possible top layer (17) is a thermoplastic polymer, in particular high-performance polymer, with a crystalline Share of

at least 10%, preferably 20%, to about 50%.

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