AT524754A1 - machine part - Google Patents
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- AT524754A1 AT524754A1 ATA50178/2021A AT501782021A AT524754A1 AT 524754 A1 AT524754 A1 AT 524754A1 AT 501782021 A AT501782021 A AT 501782021A AT 524754 A1 AT524754 A1 AT 524754A1
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Maschinenbauteil (2, 3) in Form eines Stators oder Rotors für eine elektrische Maschine (1), mit einem Blechpaket (5), in dem mehrere Nuten (9) angeordnet sind, wobei in den Nuten (9) eine Anzahl N ≥ 2 an elektrischen Leitern (10) angeordnet ist, die voneinander und gegenüber dem Blechpaket (5) mittels einer Isolationsschicht (14) elektrisch isoliert sind. Zumindest einer der pro Nut (9) angeordneten elektrischen Leiter (10) ist durch eine Anzahl n Subleiter (17) gebildet, wobei die Subleiter (17) parallel zueinander verlaufend angeordnet sind, und durch eine Zwischenisolationsschicht (18) elektrisch voneinander isoliert sind, wobei eine Schichtdicke (19) der Zwischenisolationsschicht (18) kleiner ist als eine Schichtdicke (19) der Isolationsschicht (14) zwischen den elektrischen Leitern (10) in der Radialrichtung (7) der Nuten (9).The invention relates to a machine component (2, 3) in the form of a stator or rotor for an electrical machine (1), with a laminated core (5) in which a number of slots (9) are arranged, with a number of N ≥ 2 is arranged on electrical conductors (10) which are electrically insulated from one another and from the laminated core (5) by means of an insulating layer (14). At least one of the electrical conductors (10) arranged per slot (9) is formed by a number n of subconductors (17), the subconductors (17) being arranged running parallel to one another and being electrically insulated from one another by an intermediate insulating layer (18), wherein a layer thickness (19) of the intermediate insulating layer (18) is smaller than a layer thickness (19) of the insulating layer (14) between the electrical conductors (10) in the radial direction (7) of the grooves (9).
Description
über eine Gesamthöhe des Blechpakets erstreckt. extends over an overall height of the laminated core.
Die Erfindung betrifft weiter eine elektrische Maschine umfassend einen Stator The invention further relates to an electrical machine comprising a stator
und einen Rotor. and a rotor.
Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Maschinenbauteils in Form eines Stators oder eines Rotors für eine elektrische Maschine, umfassen die Schritte: Bereitstellung eines Blechpakets das sich in einer Axialrichtung, einer Radialrichtung und einer Umfangsrichtung erstreckt, und in dem mehrere Nuten angeordnet sind, wobei sich die Nuten in der Axialrichtung und der Radialrichtung des Blechpakets erstrecken und in der Umfangsrichtung des Blechpakets nebeneinander angeordnet und voneinander beabstandet sind, Bereitstellung einer Anzahl von N > 2 an elektrischen Leitern, die eine Isolationsschicht zur elektrischen Isolierung der elektrischen Leiter voneinander aufweisen, wobei sich die In addition, the invention relates to a method for producing a machine component in the form of a stator or a rotor for an electrical machine, comprising the steps: providing a laminated core which extends in an axial direction, a radial direction and a circumferential direction and in which a plurality of slots are arranged, wherein the grooves extend in the axial direction and the radial direction of the laminated core and are arranged next to one another and spaced apart from one another in the circumferential direction of the laminated core, providing a number N > 2 of electrical conductors which have an insulating layer for electrically insulating the electrical conductors from one another, wherein the
Isolationsschicht über jeweils den gesamten Leiterumfang sowie in der Axialrich-Insulation layer over the entire conductor circumference and in the axial direction
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Kontaktierung der elektrischen Leiter. Contacting the electrical conductors.
Prinzipiell sind derartige elektrische Maschinen sowie die hierfür verwendeten Statoren und Rotoren 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 prinzipiell auch ohne Rotor für die Erzeugung eines Drehfeldes ein-In principle, such electrical machines and the stators and rotors used for them 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 include a rotor, which can be arranged, for example, on a rotatable shaft so as to be non-rotatable. During operation of an electric machine, e.g. designed as an electric motor, the rotor is set in rotary motion due to the generated magnetic fields. In principle, however, the stator can also be used without a rotor to generate a rotating field.
setzbar. settable.
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 vorgesehenen Leiterelemente zu Wicklungen verschalten werden. Üblicherweise Stators for electric motors include electric coils, which are designed in the form of windings around an electrically and magnetically conductive core and generate a magnetic field in the stator core when current flows through the coils, which is required to drive the electric motor. These windings can be produced, for example, by inserting U-shaped conductor elements or bar-shaped conductor elements into the stator core and connecting the conductor elements provided to form windings. Usually
werden mehrere elektrische Leiter pro Nut angeordnet. several electrical conductors are arranged per slot.
Die teils recht hohe elektrische Spannung, welche an den einzelnen elektrischen Leitern im Betrieb anliegt, kann zur Ausbildung eines elektrischen Kontakts zwischen den Leitern und/oder zum Blechpaket führen. Um dies zu vermeiden ist es erforderlich die elektrischen Leiter gegeneinander, sowie zum Blechpaket hin zu isolieren, wie dem Fachmann bekannt ist. Beispielsweise beschreibt die The electrical voltage, which is sometimes quite high and which is present at the individual electrical conductors during operation, can lead to the formation of an electrical contact between the conductors and/or to the laminated core. In order to avoid this, it is necessary to insulate the electrical conductors from one another and from the laminated core, as is known to those skilled in the art. For example, describes the
EP3 043 355 A1 elektrische Leiter mit einer äußeren Isolierschicht, welche aus einem thermoplastischen Kunststoff gebildet wird. Zwischen den Leitern ist eine duroplastische Schicht angeordnet, die dünner ist als die thermoplastische Kunststoffschicht. EP3 043 355 A1 Electrical conductors with an outer insulating layer which is formed from a thermoplastic material. A duroplastic layer, which is thinner than the thermoplastic layer, is arranged between the conductors.
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erreicht. reached.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Effizienz einer elektrischen Ma-The object of the present invention is to improve the efficiency of an electrical machine
schine zu verbessern. seem to improve.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit dem eingangs genannten Maschinenbauteil gelöst, bei dem vorgesehen ist, dass zumindest einer der pro Nut angeordneten elektrischen Leiter durch eine Anzahl n Subleiter gebildet ist, wobei die Subleiter zumindest in den Nuten parallel zueinander verlaufend angeordnet sind, und durch eine Zwischenisolationsschicht elektrisch voneinander isoliert sind, wobei eine Schichtdicke der Zwischenisolationsschicht kleiner ist als eine Schichtdicke der Isolationsschicht zwischen den elektrischen Leitern in radialer Richtung der The object of the invention is achieved with the machine component mentioned at the outset, in which it is provided that at least one of the electrical conductors arranged per slot is formed by a number n of sub-conductors, the sub-conductors being arranged running parallel to one another at least in the slots, and by a Intermediate insulating layer are electrically isolated from each other, wherein a layer thickness of the intermediate insulating layer is smaller than a layer thickness of the insulating layer between the electrical conductors in the radial direction
Nuten. grooves.
Weiter wird die Aufgabe mit der eingangs genannten elektrischen Maschine ge-Furthermore, the task is performed with the electrical machine mentioned at the outset.
löst, die das erfindungsgemäße Maschinenbauteil aufweist. dissolves, which has the machine component according to the invention.
Zudem wird die Aufgabe der Erfindung mit dem eingangs genannten Verfahren gelöst, wonach zumindest einer der pro Nut angeordneten elektrischen Leiter aus eine Anzahl n Subleiter gebildet wird, wobei die Subleiter zumindest in den Nuten parallel zueinander verlaufend angeordnet werden, und durch eine Zwischenisolationsschicht elektrisch voneinander isoliert werden, wobei eine Schichtdicke der Zwischenisolationsschicht kleiner gewählt wird als eine Schichtdicke der Isolati-In addition, the object of the invention is achieved with the method mentioned at the outset, according to which at least one of the electrical conductors arranged per slot is formed from a number n of subconductors, with the subconductors being arranged running parallel to one another at least in the slots and electrically insulated from one another by an intermediate insulating layer be, wherein a layer thickness of the intermediate insulating layer is selected to be smaller than a layer thickness of the insulating
onsschicht zwischen den elektrischen Leitern in radialer Richtung der Nuten. onsschicht between the electric conductors in the radial direction of the slots.
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teils bzw. der damit ausgestatteten elektrischen Maschine verbessert werden. be improved in part or the electric machine equipped with it.
Zur weiteren Verbesserung dieser Effekte kann nach Ausführungsvarianten der Erfindung vorgesehen sein, dass die Anzahl | an Subleitern pro elektrischem Leiter ausgewählt ist aus einem Bereich von 2 bis 5 und/oder dass die Anzahl an Subleitern pro Nut ausgewählt ist aus einem Bereich von 2*N bis 5*N. Bei einer Anzahl von mehr als fünf Subleitern pro elektrischem Leiter wird einerseits der Aufwand zur Herstellung des Maschinenbauteils übermäßig erhöht, andererseits wird durch die Zunahme Platzbedarf an zusätzlicher Zwischenisolationsschicht der Füllfaktor der Nuten zu sehr reduziert, sodass also eine weitere Erhöhung der Anzahl der Subleiter nicht zu einer weiteren Effizienzsteigerung (im gewünschten Ausmaß) führt. Von Vorteil ist dabei auch, wenn jeder der N elektrischen Leiter in Subleiter unterteilt wird, sodass die genannten Effekte bei jedem der in den Nuten angeord-To further improve these effects, it can be provided according to embodiment variants of the invention that the number | of sub-conductors per electrical conductor is selected from a range of 2 to 5 and/or that the number of sub-conductors per slot is selected from a range of 2*N to 5*N. With a number of more than five subconductors per electrical conductor, on the one hand the cost of manufacturing the machine component is excessively increased, and on the other hand the fill factor of the slots is reduced too much due to the increase in space required for an additional intermediate insulating layer, so that a further increase in the number of subconductors is not possible a further increase in efficiency (to the desired extent). It is also advantageous if each of the N electrical conductors is subdivided into subconductors, so that the effects mentioned apply to each of the conductors arranged in the slots.
neten elektrischen Leiter verwirklicht werden können. Neten electrical conductors can be realized.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung kann zur Verbesserung des Nutfüllfaktors vorgesehen sein, dass eine Schichtdicke der Zwischenisolationsschicht zwischen 1 % und 20 % der maximalen Schichtdicke der Isolationsschicht beträgt. Mit einer Schichtdicke von unter 1 % der maximalen Schichtdicke der Isolationsschicht wird die Isolationswirkung der elektrischen Isolierung zwischen den Subleitern reduziert. Bei einer Schichtdicke von mehr als 20 % der maximalen Schichtdicke der Isolationsschicht wird die radiale Ausdehnung der oder des elektrischen Leiter(s) ohne weitere Verbesserung der elektrischen Isolierung der Subleiter voneinander bzw. ohne eine weitere Effizienzsteigerung des Maschinenbauteils zu groß, sodass bei einer Schichtdicke von mehr als 20 % der maximalen Schichtdicke der Isolationsschicht lediglich der Nutfüllfaktor über Gebühr re-According to a further embodiment variant of the invention, to improve the slot filling factor, it can be provided that a layer thickness of the intermediate insulating layer is between 1% and 20% of the maximum layer thickness of the insulating layer. With a layer thickness of less than 1% of the maximum layer thickness of the insulation layer, the insulating effect of the electrical insulation between the sub-conductors is reduced. With a layer thickness of more than 20% of the maximum layer thickness of the insulation layer, the radial expansion of the electrical conductor(s) becomes too large without further improving the electrical insulation of the subconductors from one another or without a further increase in the efficiency of the machine component, so that with a layer thickness of more than 20% of the maximum layer thickness of the insulation layer only the slot fill factor excessively re-
duziert wird. is induced.
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Höhe aufweisen. have height.
Dabei kann nach einer Ausführungsvarianten der Erfindung zur Reduktion von Stromwärmeverlusten vorgesehen sein, dass ein Verhältnis von Breite zu Höhe des Querschnitts der elektrischen Leiter ausgewählt ist aus einem Bereich von 1 : 1 bis 4 : 1, und/oder dass die Breite des Querschnitts der elektrischen Leiter ein ganzzahliges Vielfaches der Subleiter-Breite des Querschnitts der Subleiter ist und/oder die Höhe der Leiter ein ganzzahliges Vielfaches der Subleiter-Höhe des Querschnitts der Subleiter ist, und/oder dass die Breite des Querschnitts der elektrischen Leiters ausgewählt ist aus einem Bereich von 100 % bis 450 % der Subleiter-Höhe des Querschnitts der Subleiter. Ein Verhältnis der Subleiter-Höhe zur Subleiter-Breite kann beispielsweise ausgewählt sein aus einem Bereich von According to one embodiment variant of the invention, to reduce current heat losses, it can be provided that a ratio of width to height of the cross section of the electrical conductors is selected from a range of 1: 1 to 4: 1, and/or that the width of the cross section of the electrical conductor is an integer multiple of the subconductor width of the cross section of the subconductors and/or the height of the conductors is an integer multiple of the subconductor height of the cross section of the subconductors and/or that the width of the cross section of the electrical conductors is selected from a range of 100% to 450% of the sub-conductor height of the cross-section of the sub-conductors. A ratio of the sub-conductor height to the sub-conductor width can, for example, be selected from a range of
1/2 bis 1/8 bei zwei Subleitern pro Leiter und von 1/4 bis 1/16 bei vier Subleitern. 1/2 to 1/8 with two sub-conductors per conductor and from 1/4 to 1/16 with four sub-conductors.
Zur einfacheren Herstellbarkeit der Leiter aus den Subleitern kann nach einer Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen sein, dass die Zwischenisolations-In order to make it easier to produce the conductors from the subconductors, according to one embodiment variant of the invention it can be provided that the intermediate insulation
schicht aus dem Material der Isolationsschicht besteht. layer consists of the material of the insulation layer.
Gemäß einer anderen Ausführungsvariante der Erfindung kann aber auch vorgesehen sein, dass die Zwischenisolationsschicht aus einem zum Material der Isolationsschicht unterschiedlichen Material besteht. Es kann damit gegebenenfalls die Schichtdicke der Zwischenisolationsschicht im Vergleich zu einer Zwischenisolationsschicht aus dem Material der Isolationsschicht reduziert werden, womit der According to another embodiment variant of the invention, however, it can also be provided that the intermediate insulation layer consists of a material that is different from the material of the insulation layer. The layer thickness of the intermediate insulating layer can thus optionally be reduced in comparison to an intermediate insulating layer made of the material of the insulating layer, with which the
Nutfüllfaktor verbessert werden kann. Slot fill factor can be improved.
Nach einer anderen Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die elektrischen Leiter eine Leiterlängsachse aufweisen, und dass die Sublei-According to another embodiment variant of the invention, it can be provided that the electrical conductors have a conductor longitudinal axis, and that the sub-conductors
ter anschließend an eine axiale Stirnfläche des Blechpakets einen Dachschlag ter subsequently to an axial end face of the laminated core a roof flap
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hindert werden können. can be prevented.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden For a better understanding of the invention, this is based on the following
Figuren näher erläutert. Figures explained in more detail.
Es zeigen jeweils in vereinfachter, schematischer Darstellung: They each show in a simplified, schematic representation:
Fig. 1 eine elektrische Maschine in Seitenansicht; 1 shows an electrical machine in a side view;
Fig. 2 ein Maschinenbauteil in Form eines Stators in Schrägansicht; 2 shows a machine component in the form of a stator in an oblique view;
Fig. 3 einen Ausschnitt aus einem Maschinenbauteil; 3 shows a detail from a machine component;
Fig. 4 einen Ausschnitt aus Ausführungsvariante des Maschinenbauteils im Fig. 4 shows a section of an embodiment of the machine component in the
Bereich oberhalb einer Stirnfläche des Blechpakets. Area above an end face of the laminated core.
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-As an introduction, it should be noted that in the differently described embodiments, the same parts are provided with the same reference numbers or the same component designations, it being possible for the disclosures contained throughout the description to be applied to the same parts with the same reference numbers or the same component designations. The position information selected in the description, such as top, bottom, side, etc., is related to the figure directly described and shown and these position
angaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. information to be transferred to the new position in the event of a change in position.
In Fig. 1 ist eine elektrische Maschine 1 vereinfacht in Seitenansicht dargestellt. Die elektrische Maschine 1 umfasst ein Maschinenbauteil 2, das bei der Ausführungsvariante der elektrischen Maschine 1 ein Stator ist. Im Stator ist ein weiteres Maschinenbauteil 3 in Form eines Rotors drehfest auf einer Welle 4 angeordnet. 1 shows an electrical machine 1 in simplified form in a side view. The electrical machine 1 includes a machine component 2 which is a stator in the embodiment variant of the electrical machine 1 . Another machine component 3 in the form of a rotor is arranged on a shaft 4 in a rotationally fixed manner in the stator.
Durch die im Betrieb der als Elektromotor ausgebildeten elektrischen Maschine 1 Through the operation of the electric machine designed as an electric motor 1
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feldes einsetzbar. fields.
Der Rotor an sich kann dem Stand der Technik entsprechend ausgebildet sein. Es ist umgekehrt auch möglich, den Rotor erfindungsgemäß und den Stator dem Stand der Technik entsprechend auszubilden. Wenn daher im folgenden Ausführungen betreffend die Erfindung in Bezug auf das Maschinenbauteil 2, 3 getätigt werden, sind diese entweder auf den Stator oder auf den Rotor bezogen, wobei The rotor itself can be designed according to the state of the art. Conversely, it is also possible to design the rotor in accordance with the invention and the stator in accordance with the prior art. If, therefore, in the following explanations relating to the invention are made in relation to the machine component 2, 3, these are based either on the stator or on the rotor, where
das Maschinenbauteil 2 nach der Erfindung bevorzugt ein Stator ist. the machine component 2 according to the invention is preferably a stator.
Die elektrische Maschine 1 ist zwar bevorzugt ein Elektromotor, kann aber auch Although the electric machine 1 is preferably an electric motor, it can also be
anders ausgeführt sein, beispielsweise als Generator. be designed differently, for example as a generator.
Wie bereits eingangs erwähnt, sind derartige elektrische Maschinen 1 an sich aus dem Stand der Technik bekannt, sodass zu weiteren Details dazu der Fachmann As already mentioned at the outset, electrical machines 1 of this type are known per se from the prior art, so that the person skilled in the art can obtain further details on this
an die einschlägige Literatur verwiesen sel. referred to the relevant literature.
In Fig. 2 ist eine Ausführungsvariante des als Stator ausgebildeten Maschinenbauteils 2 in einer Schrägansicht schematisch dargestellt. Das Maschinenbauteil 2 umfasst ein Blechpaket 5, das sich in einer Axialrichtung 6, einer Radialrichtung 7 und einer Umfangsrichtung 8 erstreckt. Im Blechpakt 5 sind eine Vielzahl von Nuten 9 in der Umfangsrichtung 8 verteilt und voneinander beabstandet angeordnet, und erstrecken sich in der Axialrichtung 6 und der Radialrichtung 7 des Blechpakets 5. Die Nuten 9 sind dabei in der Längsrichtung Axialrichtung 6 durchgehend In FIG. 2, an embodiment variant of the machine component 2 designed as a stator is shown schematically in an oblique view. The machine component 2 comprises a laminated core 5 which extends in an axial direction 6 , a radial direction 7 and a circumferential direction 8 . In the laminated core 5, a multiplicity of grooves 9 are distributed in the circumferential direction 8 and arranged at a distance from one another, and extend in the axial direction 6 and the radial direction 7 of the laminated core 5. The grooves 9 are continuous in the axial direction 6 in the longitudinal direction
ausgebildet. educated.
In Fig. 2 sind beispielhaft mehrere elektrische Leiter 10 vor ihrer Verbindung zu einer elektrischen Wicklung dargestellt. Analog dazu ist beispielhaft aus Fig. 2 ersichtlich, dass mehrere elektrische Leiter 10 zur Ausbildung einer Spule in der Umfangsrichtung 8 verbogen sein können und miteinander korrespondierende elektrische Leiter 10 miteinander verbunden vorliegen können. Die Nuten 9 des Blechpakets 5 können in der Radialrichtung 7 und der Axialrichtung 6 des Stators In Fig. 2, several electrical conductors 10 are shown as an example before they are connected to form an electrical winding. Analogously, it can be seen from FIG. 2 by way of example that a plurality of electrical conductors 10 can be bent in the circumferential direction 8 to form a coil and electrical conductors 10 that correspond to one another can be connected to one another. The slots 9 of the laminated core 5 can be in the radial direction 7 and the axial direction 6 of the stator
1 offen sein. Derartige Öffnungen können als Luftspalt 11 ausgebildet sein. Die 1 be open. Such openings can be designed as an air gap 11 . the
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und 20 oder zwischen 2 und 12 elektrische Leiter 10 angeordnet sein. and 20 or between 2 and 12 electrical conductors 10 may be arranged.
Grundsätzlich können die Nuten 9 unterschiedlichste Querschnittsformen aufweisen, wobei zur Aufnahme von elektrischen Leitern 10 insbesondere rechteckige In principle, the grooves 9 can have a wide variety of cross-sectional shapes, in particular rectangular ones for accommodating electrical conductors 10
Querschnitte der Nuten 9 bevorzugt werden. Cross sections of the grooves 9 are preferred.
Zur elektrischen Isolation der einzelnen elektrischen Leiter 10 voneinander sowie zum Blechpaket 5 ist zumindest eine Isolationsschicht 14 vorgesehen, die besser aus Fig. 3 ersichtlich ist, die einen Ausschnitt aus dem Maschinenbauteil 2 im Bereich einer Nut 9 zeigt. Die Isolationsschicht 10 erstreckt sich über jeweils einen At least one insulating layer 14 is provided for electrical insulation of the individual electrical conductors 10 from one another and from the laminated core 5 , which can be seen better in FIG. The insulating layer 10 extends over one in each case
gesamten Leiterumfang 15 sowie in der Axialrichtung 6 des Blechpakets 5 zumindest über eine Gesamthöhe 16 (siehe Fig. 2) des Blechpakets 5. Die Isolations-entire conductor circumference 15 and in the axial direction 6 of the laminated core 5 at least over an overall height 16 (see Fig. 2) of the laminated core 5. The insulation
schicht 14 ist in der Umfangsrichtung 8 sowie der Radialrichtung 7 und der Axialrichtung 6 durchgehend geschlossen, um die elektrischen Leiter 10 zumindest in-layer 14 is continuously closed in the circumferential direction 8 as well as the radial direction 7 and the axial direction 6 in order to at least internally
nerhalb des Blechpakets 5 zu ummanteln. to coat within the laminated core 5.
Es ist vorgesehen, dass zumindest einer der pro Nut 9 angeordneten elektrischen Leiter 10 durch eine Anzahl n Subleiter 17 gebildet ist. In der bevorzugten Ausführungsvariante des Maschinenbauteils 2 sind sämtliche elektrischen Leiter 10 durch Subleiter gebildet, sodass gilt: n = 2*N. Ein Beispiel dafür ist in Fig. 3 gezeigt, bei dem alle vier elektrischen Leiter 10 durch jeweils zwei Subleiter 17 gebildet sind. Provision is made for at least one of the electrical conductors 10 arranged per slot 9 to be formed by a number n of subconductors 17 . In the preferred embodiment variant of the machine component 2, all the electrical conductors 10 are formed by subconductors, so that the following applies: n=2*N. An example of this is shown in FIG. 3, in which all four electrical conductors 10 are formed by two subconductors 17 each.
Das Maschinenbauteil 2 kann aber auch eine davon abweichende Anzahl an in However, the machine component 2 can also have a different number of in
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weise nur zwei oder drei oder fünf oder sechs, etc. only have two or three or five or six, etc.
Generell kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante des Maschinenbauteils 2 vorgesehen sein, dass die Anzahl n an Subleitern 17 pro Nut 9 ausgewählt ist aus einem Bereich von 2*N bis 5*N. Es kann dabei nur einer oder es können mehrere oder alle elektrischen Leiter 10 in Subleiter 17 unterteilt sein. Beispielsweise kann in der Radialrichtung 7 betrachtet jeder zweite elektrische Leiter 10 durch Subleiter 17 gebildet sein. Möglich ist auch eine Paketweise Anordnung, dass beispielsweise eine Anzahl von zwei oder mehreren elektrischen Leitern 10, die unmittelbar nebeneinander (und nur durch die Isolationsschicht 14 voneinander getrennt sind) angeordnet sind, durch Subleiter 17 gebildet sind, und der Rest der elektrischen Leiter 10 herkömmlich ohne Subleiter 17 ausgebildet sind. Beispielsweise können nur die radial inneren oder die radial äußeren elektrischen Leiter 10 durch Subleiter 17 gebildet sein. Vorzugsweise gilt jedoch bei Maschinenbauteilten mit Hairpin Wicklung, dass die Anzahl der Subleiter 17 gleich ist, der In general, according to a preferred embodiment variant of the machine component 2, it can be provided that the number n of subconductors 17 per slot 9 is selected from a range of 2*N to 5*N. In this case, only one or several or all of the electrical conductors 10 can be subdivided into subconductors 17 . For example, viewed in the radial direction 7 , every second electrical conductor 10 can be formed by subconductors 17 . An arrangement in packages is also possible, for example a number of two or more electrical conductors 10, which are arranged directly next to one another (and are only separated from one another by the insulating layer 14), are formed by subconductors 17, and the rest of the electrical conductors 10 are formed conventionally are formed without subconductor 17. For example, only the radially inner or the radially outer electrical conductors 10 can be formed by subconductors 17 . However, in the case of machine components with hairpin windings, the number of subconductors 17 is preferably the same
Anzahl der Leiter 10 pro Nut 9 mal zwei. Number of conductors 10 per slot 9 times two.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante des Maschinenbauteils 2 kann vorgesehen sein, dass die Anzahl n an Subleitern 17 pro elektrischem Leiter 10 ausgewählt ist aus einem Bereich von 2 bis 5. 2 Subleiter 17 werden insbesondere bei sogenannten Hairpin-Wicklungen bevorzugt, um damit eine symmetrische Verteilung der Subleiter 17 einfacher zu ermöglichen, bei der jeder Subleiter 17 jede radiale Position in den Nuten 9 „sieht“, bezogen auf den gesamten Maschinenbauteil 2. Bei sogenannten I-Pin Wicklungen ist eine Umsetzung mit mehr als According to a further preferred embodiment variant of the machine component 2, it can be provided that the number n of subconductors 17 per electrical conductor 10 is selected from a range of 2 to 5. 2 subconductors 17 are particularly preferred with so-called hairpin windings in order to achieve a symmetrical distribution to enable the sub-conductor 17 easier, in which each sub-conductor 17 "sees" each radial position in the slots 9, based on the entire machine component 2. With so-called I-pin windings, an implementation with more than
zwei Subleitern 17 hingegen einfacher zu realisieren. two subconductors 17, on the other hand, are easier to implement.
Durch die Aufteilung des oder mehrerer oder der elektrischen Leiter 10 auf Subleiter 17 kann bei vorgegebener effektiver Windungszahl des Maschinenbauteils 2 dessen Effizienz erhöht werden (verglichen mit dem gleichen Maschinenbauteil 2 By dividing one or more electrical conductors 10 into subconductors 17, the efficiency of the machine component 2 can be increased for a given effective number of turns (compared to the same machine component 2
ohne die Aufteilung zumindest eines der elektrischen Leiter 10 in Subleiter 17). without dividing at least one of the electrical conductors 10 into subconductors 17).
Die Subleiter 17 sind zumindest in den Nuten 9 parallel zueinander verlaufend an-The subconductors 17 are at least in the grooves 9 running parallel to each other
geordnet. Zur elektrischen Isolation der Subleiter 17 eines elektrischen Leiters 10 orderly. For the electrical insulation of the sub-conductors 17 of an electrical conductor 10
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voneinander ist zumindest eine Zwischenisolationsschicht 18 vorgesehen. Eine Schichtdicke 19 der Zwischenisolationsschicht 18 ist zur Vermeidung der Reduktion des Füllfaktors der Nut 9 mit elektrischen Leitern 10 (Kupferfüllfaktor) kleiner als eine Schichtdicke 20 der Isolationsschicht 14 zwischen den elektrischen Lei-at least one intermediate insulation layer 18 is provided from one another. A layer thickness 19 of the intermediate insulating layer 18 is smaller than a layer thickness 20 of the insulating layer 14 between the electrical conductors in order to avoid the reduction of the fill factor of the slot 9 with electrical conductors 10 (copper fill factor).
tern 10 in der Radialrichtung 7 der Nuten 9. tern 10 in the radial direction 7 of the grooves 9.
Die Schichtdicke 19 der Zwischenisolationsschicht 18 kann in Abhängigkeit der maximalen Betriebsspannung des Maschinenbauteils 2 gewählt werden. Die Schichtdicke 19 kann dabei auf ein Minimum reduziert werden, um den Füllfaktor The layer thickness 19 of the intermediate insulating layer 18 can be selected as a function of the maximum operating voltage of the machine component 2. The layer thickness 19 can be reduced to a minimum by the filling factor
der Nut 9 mit elektrischen Leitern 10 möglichst wenig zu reduzieren. to reduce the groove 9 with electrical conductors 10 as little as possible.
Vorzugsweise kann gemäß einer weiteren Ausführungsvariante des Maschinenbauteils 2 vorgesehen sein, dass die Schichtdicke 19 der Zwischenisolationsschicht 18 zwischen 1 % und 20 % der maximalen Schichtdicke 20 der Isolationsschicht 14 beträgt, wobei insbesondere auch vorgesehen sein kann, dass die Schichtdicke 19 der Zwischenisolationsschicht mindestens 2 um, insbesondere mindestens 5 um, und maximal 300 um, insbesondere maximal 170 um, beträgt. Die maximale Schichtdicke 20 der Isolationsschicht 14 kann beispielsweise in der Radialrichtung 7 zwischen den elektrischen Leitern 10 ausgebildet sein, wie dies die Fig. 3 zeigt. Die maximale Schichtdicke 20 der Isolationsschicht 14 kann aber auch in einem anderen Bereich ausgebildet sein, beispielsweise seitlich in Richtung auf das Blechpaket 5. Die Schichtdicke 20 der Isolationsschicht 14 kann also über den Leiterumfang 15 der elektrischen Leiter 10 und/oder in der Axialrichtung 6 variieren. Vorzugsweise bezieht sich die angeführte Ausführungsvariante der Schichtdicke 19 der Zwischenisolationsschicht 18 von 1% und 20 % der maximalen Schichtdicke 20 der Isolationsschicht 14 auf die Schichtdickenvariation in Rich-According to a further embodiment variant of the machine component 2, provision can preferably be made for the layer thickness 19 of the intermediate insulation layer 18 to be between 1% and 20% of the maximum layer thickness 20 of the insulation layer 14, it being possible in particular for the layer thickness 19 of the intermediate insulation layer to be at least 2 μm , in particular at least 5 µm, and at most 300 µm, in particular at most 170 µm. The maximum layer thickness 20 of the insulation layer 14 can be formed, for example, in the radial direction 7 between the electrical conductors 10, as shown in FIG. However, the maximum layer thickness 20 of the insulation layer 14 can also be formed in another area, for example laterally in the direction of the laminated core 5. The layer thickness 20 of the insulation layer 14 can therefore vary over the conductor circumference 15 of the electrical conductors 10 and/or in the axial direction 6 . Preferably, the stated embodiment variant of the layer thickness 19 of the intermediate insulating layer 18 of 1% and 20% of the maximum layer thickness 20 of the insulating layer 14 relates to the layer thickness variation in direction
tung des Leiterumfanges 15. of the conductor circumference 15.
Es ist weiter möglich, dass zwischen zwei unmittelbar nebeneinanderliegenden Subleitern 17 nur jeweils eine Zwischenisolationsschicht 18 ausgebildet ist. Andererseits können auch mehrere, beispielsweise zwei, Zwischenisolationsschichten 18 angeordnet werden. Dabei kann nach einer weitere Ausführungsvariante des It is also possible for only one intermediate insulation layer 18 to be formed between two subconductors 17 lying directly next to one another. On the other hand, several, for example two, intermediate insulation layers 18 can also be arranged. According to a further variant of the
Maschinenbauteils 2 vorgesehen sein, dass die Schichtdicke 19 der Zwischeniso-Machine component 2 can be provided that the layer thickness 19 of the intermediate iso
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lationsschicht 18 zwischen 1 % und 20 % der maximalen Schichtdicke 20 der Isolationsschicht 14 bezogen ist auf die Summe der Einzelschichtdicken der Zwi-lation layer 18 between 1% and 20% of the maximum layer thickness 20 of the insulation layer 14 is based on the sum of the individual layer thicknesses of the intermediate
schenisolationsschichten 18. mechanical insulation layers 18.
Mehrere Zwischenisolationsschichten 18 können beispielsweise ausgebildet werden, indem die Subleiter 17 beispielsweise im Extrusionsverfahren mit einer elektrischen Isolierung versehen werden. Somit kann jeder Subleiter 17 mit einer Zwischenisolationsschicht 18 versehen sein. Die Subleiter 17 werden dann mit den dünnen Zwischenisolationsschichten 17 aneinander anliegend angeordnet. Es können also zur Herstellung der elektrischen Leiter 10 vorab alle Subleiter 17 vollumfänglich mit einer elektrischen Isolierung ausgebildet werden, die über den Um-A plurality of intermediate insulation layers 18 can be formed, for example, by providing the subconductors 17 with electrical insulation, for example in an extrusion process. Thus, each sub-conductor 17 can be provided with an interlayer insulating layer 18 . The sub-conductors 17 are then placed with the thin intermediate insulating layers 17 in abutting relationship. In order to produce the electrical conductors 10, all the subconductors 17 can therefore be provided with electrical insulation over the entire circumference beforehand.
fang betrachtet eine unterschiedliche Schichtdicke 19, 20 aufweist. initially considered a different layer thickness 19, 20 has.
Es ist auch möglich, dass alternativ dazu vorab auf zumindest einem von zwei Subleitern 17 (oder bein Subleitern 17 beispielsweise auf n-1) nur die Zwischenisolationsschicht 18 angeordnet wird, dass daran anschließend die Subleiter 17 so zueinander angeordnet werden, dass je zumindest eine Zwischenisolationsschicht 18 zwischen zwei Subleitern 17 vorhanden ist. Dieses Paket aus Subleitern 17 kann anschließend über den gesamten Leiterumfang 15 mit der Isolations-Alternatively, it is also possible that only the intermediate insulation layer 18 is arranged on at least one of two subconductors 17 (or in the case of subconductors 17, for example on n-1) beforehand, and that the subconductors 17 are then arranged relative to one another in such a way that at least one intermediate insulation layer each 18 between two subconductors 17 is present. This packet of sub-conductors 17 can then be connected to the insulation over the entire conductor circumference 15
schicht 14 versehen werden. layer 14 can be provided.
Prinzipiell sind auch andere Herstellungsverfahren für die Herstellung der elektrischen Leiter 10 aus den Subleitern 17 bzw. die Ausbildung der Isolationsschicht In principle, other production methods are also suitable for producing the electrical conductors 10 from the subconductors 17 or for forming the insulating layer
14 und/oder der Zwischenisolationsschicht 18 möglich. 14 and/or the intermediate insulating layer 18 is possible.
Je nach Herstellung kann damit auch die Isolationsschicht 14 einen unterschiedlichen Schichtdickenverlauf (über den Leiterumfang 15 betrachtet) aufweisen. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass sich die Isolationsschicht 14 am Übergang zur Zwischenisolationsschicht 18 (zusätzlich) verjüngt, wie dies aus Fig. 3 ersichtlich ist. Wird hingegen die Isolationsschicht 14 nachträglich auf das Paket aus Subleitern 17 aufgebracht, kann dieser Bereich auch mit einer vergleichsweise di-Depending on the production, the insulation layer 14 can also have a different layer thickness progression (viewed over the conductor circumference 15). For example, it can be provided that the insulation layer 14 tapers (additionally) at the transition to the intermediate insulation layer 18, as can be seen from FIG. If, on the other hand, the insulation layer 14 is subsequently applied to the package of subconductors 17, this area can also have a comparatively di-
ckeren Isolationsschicht 14 versehen sein. thicker insulation layer 14 may be provided.
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Nach weiteren Ausführungsvarianten des Maschinenbauteils 2 kann vorgesehen sein, dass die Zwischenisolationsschicht 18 aus dem gleichen Material der Isolationsschicht 14 oder einem dazu unterschiedlichen Material besteht. Es können damit auch rein duroplastische oder rein thermoplastische oder eine Mischung aus duroplastischen und thermoplastischen elektrischen Isolierungen der aus den Subleitern 17 gebildeten elektrischen Leiter 9 innerhalb der Nuten 9 ausgebildet werden. Die Zwischenisolationsschicht 18 kann beispielsweise aus extrudierbaren, polymeren, thermoplastischen Material ausgewählt aus der Gruppe aromatischer Polysulfone (PAES) oder Mischungen aus aromatischen Polysulfonen (PAES), Polysulfon (PSU), Polyethersulfon (PES oder PESU) oder Polyphenylensulfon (PPSU), oder aus Mischungen dieser aromatischen Polysulfone (PAES), oder PoIyetheretherketonen (PEEK), Polyamidimoden (PAI) und Polyphenylensulfid (PPS), etc., bestehen oder zumindest einen dieser Kunststoffe umfassen. Es können aber auch andere (synthetische) Polymere für die Zwischenisolationsschicht According to further embodiment variants of the machine component 2, provision can be made for the intermediate insulation layer 18 to consist of the same material as the insulation layer 14 or a different material thereto. It is thus also possible to form purely duroplastic or purely thermoplastic or a mixture of duroplastic and thermoplastic electrical insulation of the electrical conductors 9 formed from the sub-conductors 17 within the grooves 9 . The intermediate insulation layer 18 can be made, for example, from extrudable, polymeric, thermoplastic material selected from the group of aromatic polysulfones (PAES) or mixtures of aromatic polysulfones (PAES), polysulfone (PSU), polyether sulfone (PES or PESU) or polyphenylene sulfone (PPSU), or from mixtures these aromatic polysulfones (PAES), or polyetheretherketones (PEEK), polyamideimides (PAI) and polyphenylene sulfide (PPS), etc., or at least comprise one of these plastics. However, other (synthetic) polymers can also be used for the intermediate insulating layer
18 eingesetzt werden. 18 are used.
Prinzipiell können die elektrischen Leiter 10 jede geeignete Querschnittsform aufweisen. Beispielsweise können sie einen runden Querschnitt aufweisen. In der bevorzugten Ausführungsvariante des Maschinenbauteils 2 weisen die elektrischen Leiter 10 und/oder die Subleiter 17 eine mehreckige Querschnittsform, insbesondere eine zumindest annähernd viereckige bzw. rechteckige Querschnittform, auf. Das „zumindest annähernd“ bezieht sich dabei auf die Möglichkeit, dass die Ecken In principle, the electrical conductors 10 can have any suitable cross-sectional shape. For example, they can have a round cross section. In the preferred embodiment variant of the machine component 2, the electrical conductors 10 and/or the subconductors 17 have a polygonal cross-sectional shape, in particular an at least approximately square or rectangular cross-sectional shape. The "at least approximately" refers to the possibility that the corners
nicht scharfkantig, sondern gerundet oder gefast ausgebildet sein können. not sharp-edged, but rounded or chamfered.
Beispielsweise können die elektrischen Leiter 10 einen viereckigen Querschnitt mit einer Breite 21 und einer Höhe 22 aufweisen. Dabei kann gemäß einer Ausführungsvariante vorgesehen sein, dass ein Verhältnis der Breite 21 zur Höhe 22 des Querschnitts der elektrischen Leiter 10 ausgewählt ist aus einem Bereich von 1 : 1 bis 4 :1. Beispielsweise kann der elektrische Leiter 10 (oder können die Subleiter 17) eine Breite 21 zwischen 1,5 mm und 8 mm, und eine Höhe 22 zwischen 1 mm For example, the electrical conductors 10 can have a square cross section with a width 21 and a height 22 . According to one embodiment variant, it can be provided that a ratio of the width 21 to the height 22 of the cross section of the electrical conductors 10 is selected from a range of 1:1 to 4:1. For example, the electrical conductor 10 (or the sub-conductors 17) can have a width 21 between 1.5 mm and 8 mm, and a height 22 between 1 mm
bis 3 mm aufweisen. have up to 3 mm.
Nach einer anderen Ausführungsvariante des Maschinenbauteils können die Sub-According to another variant of the machine component, the sub-
leiter 17 einen zumindest annähernd viereckigen Querschnitt mit einer Subleiter-conductor 17 has an at least approximately quadrangular cross section with a subconductor
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Breite 23 und einer Subleiter-Höhe 24 aufweisen. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Breite 21 des Querschnitts der elektrischen Leiter 10 ein ganzzahliges Vielfaches der Subleiter-Breite 23 des Querschnitts der Subleiter 17 ist und/oder die Höhe 22 der elektrischen Leiter 10 ein ganzzahliges Vielfaches der SubleiterHöhe 24 des Querschnitts der Subleiter 17 ist. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Subleiter-Breite 23 gleich der Breite 21 und die SubleiterHöhe 24 die Hälfte der Höhe 22. Generell kann Breite 21 der elektrischen Leiter 10 ausgewählt sein aus einem Bereich von 2 * bis 4 * der Subleiter-Breite 23 der Subleiter 17 und/oder die Höhe 22 der elektrischen Leiter 10 ausgewählt sein aus einem Bereich von 2 * bis 10 * der Subleiter-Höhe 24 der Subleiter 17. Having a width of 23 and a height of 24 subconductors. It can be provided that the width 21 of the cross section of the electrical conductors 10 is an integer multiple of the subconductor width 23 of the cross section of the subconductors 17 and/or the height 22 of the electrical conductors 10 is an integer multiple of the subconductor height 24 of the cross section of the subconductors 17 is. In the exemplary embodiment illustrated in FIG. 3, the subconductor width 23 is equal to the width 21 and the subconductor height 24 is half the height 22. In general, the width 21 of the electrical conductors 10 can be selected from a range from 2* to 4* of the subconductor Width 23 of the sub-conductors 17 and/or the height 22 of the electrical conductors 10 can be selected from a range of 2 * to 10 * of the sub-conductor height 24 of the sub-conductors 17.
Vorzugsweise weisen alle Subleiter 17 eines elektrischen Leiters 10 die gleiche Subleiter-Breite 23 und die gleiche Subleiter-Höhe 24 auf. Es ist aber auch möglich, dass die oder zumindest einzelne der Subleiter 17 eines elektrischen Leiters 10 eine zueinander ungleiche Subleiter-Breite 23 und/oder ungleiche SubleiterHöhe 24 aufweisen. Beispielsweise können die Subleiter 17 eines elektrischen Leiters 10 in der Radialrichtung 7 dünner oder dicker werden, bezogen auf den ra-All subconductors 17 of an electrical conductor 10 preferably have the same subconductor width 23 and the same subconductor height 24 . However, it is also possible for the or at least some of the subconductors 17 of an electrical conductor 10 to have a subconductor width 23 and/or a different subconductor height 24 to one another. For example, the subconductors 17 of an electrical conductor 10 can become thinner or thicker in the radial direction 7, based on the ra-
dial innersten Subleiter 17 dieses elektrischen Leiters 10. the innermost subconductor 17 of this electrical conductor 10.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante des Maschinenbauteils 2 kann vorgesehen sein, dass die Breite 21 des Querschnitts der elektrischen Leiters 10 ausgewählt ist aus einem Bereich von 100 % bis 450 % der Subleiter-Höhe 24 des Querschnitts der Subleiter 17. Ein Verhältnis der Subleiter-Höhe 24 zur SubleiterBreite 23 kann beispielsweise aus-gewählt sein aus einem Bereich von 1/2 bis 1/8 According to a further embodiment variant of the machine component 2, it can be provided that the width 21 of the cross section of the electrical conductor 10 is selected from a range of 100% to 450% of the subconductor height 24 of the cross section of the subconductor 17. A ratio of the subconductor height 24 to the subconductor width 23 can, for example, be selected from a range of 1/2 to 1/8
bei zwei Subleitern 17 pro Leiter und von 1/4 bis 1/16 bei vier Subleitern 17. with two sub-conductors 17 per conductor and from 1/4 to 1/16 with four sub-conductors 17.
Nach einer anderen, in Fig. 4 dargestellten Ausführungsvariante des Maschinenbauteils 2 kann vorgesehen sein, dass die elektrischen Leiter 10 eine Leiterlängsachse 25 aufweisen, und dass die Subleiter 17 anschließend an eine axiale Stirnfläche 26 (siehe Fig. 2) des Blechpakets 5 einen sogenannten Dachschlag aufweisen, in dem zumindest einzelne der Subleiter 17 um einen Drehwinkel in einer Drehrichtung 27 zwischen 170° und 190°, vorzugsweise um 180 °, um die Leiterlängsachse 25 gedreht sind. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, According to another embodiment variant of the machine component 2 shown in Fig. 4, it can be provided that the electrical conductors 10 have a conductor longitudinal axis 25, and that the subconductors 17 adjoin an axial end face 26 (see Fig. 2) of the laminated core 5 in a so-called roof gap in which at least some of the subconductors 17 are rotated by an angle of rotation in a direction of rotation 27 of between 170° and 190°, preferably by 180°, about the longitudinal axis 25 of the conductor. This can be achieved, for example, by
dass die Subleiter 17 in seinem ersten und in seinem zweiten Abschnitt gehalten that the subconductors 17 are held in its first and in its second section
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und abgestützt werden, danach eine Schwenkbiege- oder Umschlagbewegung zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt der Subleiter 17 um den Drehwinkel durchgeführt wird. Es kann damit einer relative Verkürzung der Höhen der Subleiter 17 in Richtung der Leiterlängsachse 25 erreicht werden, sodass beim Wiedereintauchen der elektrischen Leiter 10 in die nachfolgende Nut 9 (die Fig. 4 zeigt den Bereich in der Umfangsrichtung 8 des Blechpakets 5 zwischen zwei Nuten 9), die Subleiter 17 die radiale Höhe in der Nut 9 tauschen, ohne dass die Subleiter and supported, thereafter pivotally bending or folding movement is performed between the first and second portions of the sub-conductors 17 by the angle of rotation. A relative shortening of the height of the sub-conductors 17 in the direction of the conductor longitudinal axis 25 can thus be achieved, so that when the electrical conductors 10 re-enter the subsequent groove 9 (Fig. 4 shows the area in the circumferential direction 8 of the laminated core 5 between two grooves 9 ), the sub-conductors 17 swap the radial height in the slot 9 without the sub-conductors
17 letztendlich über die gesamte Wicklung betrachtet zu lange werden. 17 ultimately become too long over the entire winding.
Mit der Erfindung kann ein Maschinenbauteil 2 in Form eines Stators oder ein Maschinenbauteil 3 in Form eines Rotors für eine elektrische Maschine 1 hergestellt werden, wobei das Verfahren zur Herstellung zumindest die folgenden Schritte With the invention, a machine component 2 in the form of a stator or a machine component 3 in the form of a rotor for an electrical machine 1 can be produced, the method for producing at least the following steps
umfasst: includes:
— Bereitstellung eines Blechpakets 5 das sich in einer Axialrichtung 6, einer Radialrichtung7/ und einer Umfangsrichtung 8 erstreckt, und in dem mehrere Nuten 9 angeordnet sind, wobei sich die Nuten 9 in der Axialrichtung 6 und der Radialrichtung 7 des Blechpakets 5 erstrecken und in der Umfangsrichtung 8 des Blechpa-— Provision of a laminated core 5 which extends in an axial direction 6, a radial direction 7/ and a circumferential direction 8, and in which a plurality of grooves 9 are arranged, the grooves 9 extending in the axial direction 6 and the radial direction 7 of the laminated core 5 and in the Circumferential direction 8 of the sheet metal
kets 5 nebeneinander angeordnet und voneinander beabstandet sind, kets 5 are arranged side by side and spaced apart,
— Bereitstellung einer Anzahl von N = 2 an elektrischen Leitern 10, die eine Isolationsschicht 14 zur elektrischen Isolierung der elektrischen Leiter 10 voneinander aufweisen, wobei sich die Isolationsschicht 14 über jeweils den gesamten Leiterumfang 15 sowie in der Axialrichtung 6 des Blechpakets 5 zumindest über eine — Provision of a number N = 2 of electrical conductors 10, which have an insulation layer 14 for electrically insulating the electrical conductors 10 from one another, the insulation layer 14 extending over the entire conductor circumference 15 and in the axial direction 6 of the laminated core 5 at least over one
Gesamthöhe 16 des Blechpakets 5 erstreckt, Total height 16 of the laminated core 5 extends,
- Anordnung der elektrischen Leiter 10 in den Nuten 9 des Blechpakets 5, und - Arrangement of the electrical conductors 10 in the grooves 9 of the laminated core 5, and
Kontaktierung der elektrischen Leiter 10, Contacting the electrical conductors 10,
- wobei zumindest einer der pro Nut 9 angeordneten elektrischen Leiter 10 aus eine Anzahl n Subleiter 17 gebildet wird, wobei die Subleiter 17 in den Nuten 9 parallel zueinander verlaufend angeordnet werden, und durch eine Zwischenisolationsschicht 18 elektrisch voneinander isoliert werden, wobei eine Schichtdicke 19 - wherein at least one of the electrical conductors 10 arranged per slot 9 is formed from a number n of subconductors 17, wherein the subconductors 17 are arranged in the slots 9 running parallel to one another and are electrically insulated from one another by an intermediate insulating layer 18, with a layer thickness 19
der Zwischenisolationsschicht 18 kleiner gewählt wird als eine Schichtdicke 20 der the intermediate insulating layer 18 is chosen to be smaller than a layer thickness 20 of the
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Isolationsschicht 14 zwischen den elektrischen Leitern 10 in der Radialrichtung 7 der Nuten 9. Insulation layer 14 between the electrical conductors 10 in the radial direction 7 of the grooves 9.
Das Verfahren umfasst gegebenenfalls auch weitere übliche Schritte, wie beispielsweise das verschweißen den elektrischen Leiter 10, wenn diese als I-Pins oder Hairpins ausgebildet sind. Da diese Verfahrensschritte bekannt sind, sei zu If appropriate, the method also includes other customary steps, such as for example welding the electrical conductor 10 if these are in the form of I-pins or hairpins. Since these process steps are known,
weiteren Einzelheiten dazu an den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. further details are referred to the relevant prior art.
Es ist auch möglich, dass die elektrischen Leiter 10 nicht pinförmig sondern über die Länge der Wicklung ununterbrochen aus einstückigen Subleitern 17 und gege-It is also possible that the electrical conductors 10 are not pin-shaped but consist of one-piece subconductors 17 and
benenfalls einstückigen Leitern 10 ausgebildet ist. also one-piece conductors 10 is formed.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten der elektrischen Maschine 1 bzw. des Maschinenbauteils 2, 3, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass auch Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander The exemplary embodiments show possible design variants of the electrical machine 1 or of the machine component 2, 3, it being noted at this point that combinations of the individual design variants with one another are also possible
möglich sind. possible are.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der elektrischen Maschine 1 bzw. des Maschinenbau-Finally, for the sake of order, it should be pointed out that for a better understanding of the structure of the electrical machine 1 or the mechanical
teils 2, 3 diese nicht notwendigerweise maßstäblich dargestellt wurden. Part 2, 3 these are not necessarily drawn to scale.
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Bezugszeichenliste Reference List
Maschine Maschinenbauteil Maschinenbauteil Welle machine machine part machine part shaft
Blechpaket Axialrichtung Radialrichtung Umfangsrichtung Nut Laminated core Axial direction Radial direction Circumferential direction Groove
Leiter director
Luftspalt Zahnkopf Nutengrund Isolationsschicht Leiterumfang Gesamthöhe Subleiter Zwischenisolationsschicht Schichtdicke Schichtdicke Breite Air gap Tooth tip Slot base Insulation layer Conductor circumference Total height Subconductor Intermediate insulation layer Layer thickness Layer thickness Width
Höhe Subleiter-Breite Subleiter-Höhe Leiterlängsachse Stirnfläche Height Sub-conductor width Sub-conductor height Longitudinal axis of conductor Face
Drehrichtung direction of rotation
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