BE1025958B1 - Elektrische machine, voorgevormde statorwikkelingen, werkwijze voor het vervaardigen van een voorgevormde statorwikkeling en werkwijze voor het vervaardigen van een stator voor een elektrische machine - Google Patents

Abstract

Elektrische machine omvattende een rotor met een meervoudig aantal rotorpolen die zijn ingericht om door een magnetische flux geïnduceerd te worden, een stator die concentrisch rondom de rotor geplaatst is, waarbij de stator een meervoudig aantal statorpolen omvat die zich van een statorbehuizing inwaarts naar de rotor uitstrekken, waarbij tussen aangrenzende statorpolen een statorwikkeling-opneemruimte voorzien is, een statorwikkeling voorzien rondom elke statorpool om in de statorwikkeling-opneemruimte opgenomen te worden, waarbij de statorwikkeling is ingericht om in gebruik de magnetische flux te genereren, waarbij in elke statorwikkeling-opneemruimte een eerste statorwikkeling is aangebracht die rondom een eerste statorpool voorzien is en een tweede statorwikkeling is aangebracht die rondom een tweede statorpool, die aangrenzend is aan de eerste statorpool, voorzien is.

Description

Elektrische machine, voorgevormde statorwikkelingen, werkwijze voor het vervaardigen van een voorgevormde statorwikkeling en werkwijze voor het vervaardigen van een stator voor een elektrische machine.

Beschrijving van de uitvinding

De huidige uitvinding voorziet in een elektrische machine omvattende een rotor met een meervoudig aantal rotorpolen die zijn ingericht om door een magnetische flux geïnduceerd te worden, een stator die concentrisch rondom de rotor geplaatst is, waarbij de stator een meervoudig aantal statorpolen omvat die zich van een statorbehuizing inwaarts naar de rotor uitstrekken, waarbij tussen aangrenzende statorpolen een statorwikkeling-opneemruimte voorzien is, een statorwikkeling voorzien rondom elke statorpool om in de statorwikkelingopneemruimte opgenomen te worden, waarbij de statorwikkeling is ingericht om in gebruik de magnetische flux te genereren, waarbij in elke statorwikkeling-opneemruimte een eerste statorwikkeling is aangebracht die rondom een eerste statorpool voorzien is en een tweede statorwikkeling is aangebracht die rondom een tweede statorpool, die aangrenzend is aan de eerste statorpool, voorzien is.

Bij voorkeur bevat de eerste statorwikkeling en de tweede statorwikkeling een a-symmetrische dwarsdoorsnede in een vlak dwars op de lengte-as van de rotor.

Door een dergelijke a-symmetrische dwarsdoorsnede te voorzien voor de eerste en tweede statorwinding die in de statorwikkelingopneemruimte voorzien worden, kan de statorwikkeling-opneemruimte meer gevuld worden. Aldus kan een vulfactor van de statorwikkelingopneemruimte, die gedefinieerd kan worden als, afgebeeld in een doorsnede, het gebied van bedrading ten opzichte van het gebied van de opneemruimte, verbeterd worden. Gewoonlijk zijn de wikkelingen gemaakt van koper voor

BE2018/5047 het induceren van een magnetisch veld. Dus kunnen er meer wikkelingen, en dus meer koper in de statorwikkeling-opneemruimte gevuld worden dat resulteert in minder verlies van en een verbeterde efficiëntie van het genereren van het magnetische veld. Dergelijke verbeterde efficiëntie is voordelig voor de koppel- en/of vermogensuitvoer van de elektrische machine ten opzichte van conventionele elektrische machines. Dergelijke verbeterde efficiëntie kan een verbeterd magnetisch veld verschaffen en dus een verbeterde prestatie, met dezelfde stroomtoevoer als een conventionele elektrische machine, of als alternatief, kan het een gelijk of gelijkaardig magnetisch veld verschaffen en dus een gelijke prestatie met een verlaagde stroomtoevoer ten opzichte van een conventionele elektrische machine.

Bij voorkeur vullen de eerste statorwikkeling en de tweede statorwikkeling samen volledig de statorwikkeling-opneemruimte. De statorwikkeling-opneemruimte is dan volledig gevuld meet wikkelingen, in andere woorden, de volledige hoogte van de statorwikkeling-opneemruimte is gevuld met wikkelingen. Doordat de statorwikkeling-opneemruimte volledig of bijna volledig gevuld is met wikkelingen kan de prestatie van de elektrische machine verder verbeterd worden. De a-symmetrische vorm maakt het ook mogelijk om de statorwikkeling-opneemruimte volledig gevuld te laten worden zonder extra componenten te voorzien die de eerste wikkeling van de tweede wikkeling scheidt. Het elimineren van een dergelijke scheiding is een additioneel voordeel dat in een verbeterde vulfactor voorziet.

Bij voorkeur vullen de eerste wikkeling en de tweede wikkeling de statorwikkeling-opneemruimte in hoofdzaak gelijk. De magnetische flux die bij de polen wordt geïnduceerd die voorzien zijn van de eerste wikkeling is in hoofdzaak dezelfde als de flux die door de polen voorzien van de tweede wikkling voorzien wordt. Dit is voordelig voor een stabiele prestatie en een soepele koppeluitvoer van de elektrische machine. Echter, het kan voor sommige type elektrische machines de voorkeur hebben om een eerste

BE2018/5047 wikkeling en een tweede wikkeling te voorzien die niet op gelijke wijze de statorwikkeling-opneemruimte vullen.

Bij voorkeur is de eerste statorwikkeling opgesloten in de statorwikkeling-opneemruimte wanneer de eerste statorwikkeling en de tweede statorwikkeling beide voorzien zijn in de statorwikkelingopneemruimte. De eerste statorwikkeling is niet losneembaar omdat de tweede statorwikkeling de eerste statorwikkeling hindert om vrijgegeven te worden. De eerste statorwikkeling omvat een ontwerphoek op een zijde waar de eerste statorwikkeling tegen de tweede statorwikkeling aan ligt. Het resultaat is dat de tweede statorwikkeling vrijgegeven kan worden. Wanneer de tweede statorwikkeling vrijgegeven wordt kan de eerste statorwikkeling ook vrijgegeven worden. Het voordeel van dit ontwerp is dat de eerste en de tweede wikkeling niet vervormd worden wanneer de statorwikkelingen in de statorwikkeling-opneemruimte worden verschaft, terwijl er toch een volledig gevulde statorwikkeling-opneemruimte verkregen wordt. De statorwikkeling kan ook vrij worden gegeven zonder de statorwikkelingen te vervormen.

Bij voorkeur is de dwarsdoorsnede van de eerste statorwikkeling en/of de tweede statorwikkeling wigvormig. De vorm van de eerste statorwikkeling kan wigvormig zijn en/of de vorm van de tweede statorwikkeling kan wigvormig zijn, maar de eerste en de tweede statorwikkelingen zijn a-symmetrsich in de dwarsdoorsnede ten opzichte van de lengte-as van de elektrische machine. Dit vereenvoudigt het monteren van de eerste en tweede statorwikkeling in de statorwikkelingopneemruimte en kan de vulfactor van de statorwikkeling-opneemruimte verder vergroten. Dit kan resulteren in een hogere efficiëntie door minder verlies en een verbeterde koppeluitvoer van de elektrische machine met een gegeven hoeveelheid stroom. De eerste statorwikkeling of de tweede statorwikkeling kan een wigvormige dwarsdoorsnede bevatten, of zowel de eerste statorwikkeling als de tweede statorwikkeling kunnen een

BE2018/5047 wigvormige dwarsdoorsnede bevatten voor het optimaal vullen van de statorwikkeling-opneemruimte.

Bij voorkeur bevat de eerste statorwikkeling een in hoofdzaak trapeziumvormige dwarsdoorsnede en de tweede statorplaatwikkeling bevat een in hoofdzaak parallelogram-vormige dwarsdoorsnede. Wanneer de eerste statorwikkeling wordt belichaamd door een trapeziumvormige dwarsdoorsnede ten opzichte van de lengte-as van de elektrische machine wordt het minder ingewikkeld om de statorwikkeling in de statorwikkelingopneemruimte te voorzien. De tweede statorwikkeling kan in de statorwikkeling-opneemruimte worden voorzien met een minimale hoeveelheid aan kracht en deformatie van de wikkelingen. Volgens de stand van techniek is er ook een extra scheidingselement nodig om de eerste en tweede statorwikkling in de statorwikkeling-opneemruimte te voorzien en te scheiden, terwijl deze voorkeursuitvoeringsvorm geen additioneel scheidingselement vereist. Dit verlaagt ook de complexiteit van de elektrische machine.

Bij voorkeur bevatten de statorwikkelingen een meervoudig aantal spoeldraden die voorbehandeld zijn met een hars. Door het voorzien van bijvoorbeeld het impregneren van de draden met een hars, kan er een mechanische verbinding worden verkregen tussen de draden tijdens het wikkelen. Aldus kan er in een specifieke vorm van de eerste statorwikkeling en/of van de tweede statorwikkeling worden voorzien. Dit is in het bijzonder voordelig voor het vervaardigen van voorgevormde statorwikkelingen, waarbij de vorm in zijn voorgevormde status gehouden kan worden wanneer de eerste statorwikkeling en de tweede statorwikkeling in de statorwikkeling-opneemruimte opgenomen worden.

Bij voorkeur worden de eerste statorwikkeling en de tweede statorwikkeling voorgevormd voorafgaand aan het inbrengen in de statorwikkeling-opneemruimte. Het voorzien van een voorgevormde wikkeling verbetert de efficiëntie van het monteren van de eerste

BE2018/5047 statorwikkeling en de tweede statorwikkeling in de statorwikkelingopneemruimte. Het voorzien van een elektrische machine met voorgevormde wikkelingen is ook minder complex dan het voorzien van wikkelingen aan de stator door de spoeldraden direct rond de statorpolen te winden. De voorgevormde wikkelingen kunnen in een vorm worden voorzien die geoptimaliseerd is voor het monteren van de statorwikkelingen in de statorwikkeling-opneemruimte en voor het optimaliseren van de vulfactor om een elektrische machine te verkrijgen met een geoptimaliseerde efficiëntie.

Op voordelige wijze kan de elektrische machine een geschakelde reluctantiemotor zijn voor optimale prestatie en efficiëntie.

Verder wordt voorzien in een voorgevormde statorwikkeling. Een dergelijk component kan onafhankelijk vervaardigd worden en kan vervolgens, als een essentieel deel van de elektrische machine, in de statorwikkeling-opneemruimte ingebracht worden. Door een voorgevormde statorwikkeling te voorzien als een vooraf-vervaardigd onderdeel voor het vervaardigen van een elektrische machine kan het vervaardigingsproces van de elektrische machine vereenvoudigd worden en kost efficiënter gemaakt worden.

Verder is er voorzien in een mal voor het vervaardigen van een dergelijk voorgevormde statorwikkeling, omvattende een basisplaat en een uitstekend element dat zich vanaf de basisplaat naar buiten uitstrekt, waarbij het uitstekende element in hoofdzaak dezelfde vorm heeft als de statorpool. Het uitstekende element is ingericht om de wikkelingen onder te brengen en de draden worden als zodanig om dit uitstekende element van de mal gewikkeld. Omdat het uitstekende element ongeveer dezelfde vorm heeft als de statorpool, past de geproduceerde wikkeling gemakkelijk rondom de statorpool van de stator om in de statorwikkeling-opneemruimte aangrenzend aan de statorpool ingebracht te worden. Deze mal levert een gemakkelijke en kost efficiënte oplossing voor het vervaardigen van een

BE2018/5047 voorgevormde wikkeling. Deze mal kan worden gebruikt om de statorwikkelingen handmatig te vervaardigen door de spoeldraden handmatig rondom het uitstekende element van de mal te wikkelen. De mal voor het vervaardigen van voorgevormde wikkelingen kan ook worden toegepast in een half- of volledig geautomatiseerde productielijn met een enkelvoudig of meervoudig aantal van dergelijke mallen.

In een voorkeursuitvoeringsvorm wordt voorzien in een mal voor het vervaardigen van een voorgevormde statorwikkeling, waarbij het uitstekende element een lichtelijk grotere breedte en/of lengte en/of hoogte heeft dan de corresponderende statorpool. Nadat de statorwikkeling voorgevormd is en los is van de mal kan de interne ruimte lichtelijk groter zijn dan de statorpool. Door interne spanningen in de spoeldraden van de statorwikkeling kan de statorwikkeling vervormd worden of krimpen nadat het van het uitstekende element van de mal verwijderd wordt. Dit kan het lastiger maken om de statorwikkeling in de statorwikkeling-opneemruimte in te brengen. Daarom is het uitstekende element van de mal bij voorkeur lichtelijk groter dan de statorpool om een mate van vervorming en/of krimpen van de statorwikkeling te anticiperen om het mogelijk te maken dat de statorwikkeling gemakkelijker in de statorwikkeling-opneemruimte ingebracht kan worden rondom de statorpool. Dus door een uitstekend element te voorzien die een lichtelijk grotere breedte en/of lengte en/of hoogte heeft dan de corresponderende statorpool wordt het uiteindelijk gemakkelijker om de statorwikkelingen in de statorsleuven van de stator te monteren zonder dat er veel druk wordt uitgeoefend en er mogelijk schade aan de statorwikkeling vermeden kan worden. Begrepen moet worden dat lichtelijk groter, klein betekent ten opzichte van de dimensies van de statorpool. In het bijzonder moet worden begrepen dat het in de grootte van normale productietoleranties ligt die vrijlating van de statorwikkeling vanaf het uitstekende element toelaat en eenvoudige en gemakkelijke

BE2018/5047 montage van de statorwikkeling rondom de statorpool toelaat, bijvoorbeeld 1 mm of minder dan 1 mm.

Bij voorkeur bevat de mal verder een enkelvoudig of meervoudig aantal geleidingsmiddelen om een ruimte te verschaffen waarin de wikkelingen gelegd kunnen worden om de vorm van de statorwikkeling te vormen tijdens het op de mal wikkelen van de statorwikkeling. Het enkelvoudig of meervoudig aantal geleidingsmiddelen wordt op voordelige wijze voorzien om de buitenste zijde van de statorwikkeling te vormen tijdens het voorvormen van de statorwikkeling, waarbij de statorwikkeling wordt gevormd tussen het uitstekende element aan de ene zijde en het geleidingsmiddel aan de overstaande zijde. De geleidingsmiddelen staan toe om een voorgevormde wikkeling te vervaardigen met een vooraf bepaalde vorm. De geleidingselementen voorzien ook een grote ontwerpvrijheid van een buitenzijde van de statorwikkeling. De genoemde buitenzijde van de statorwikkeling wordt begrepen als het oppervlak dat ontworpen is om in contact te komen met de andere statorwikkeling wanneer deze in de elektrische machine gemonteerd is.

Verder wordt voorzien in een werkwijze voor het vervaardigen van een voorgevormde statorwikkeling omvattende: het voorzien van een mal voor het vervaardigen van een statorwikkeling; het impregneren van spoeldraden met een kleefstof en/of een hars; het wikkelen van de geïmpregneerde spoeldraden laag voor laag op een voorgevormde mal; het van de mal vrijmaken van een voorgevormde statorwikkeling. Deze werkwijze voorziet in een simpel en kost effectief proces voor het vervaardigen van een voorgevormde statorwikkeling. De werkwijze kan verder het voorzien in een geleidingselement omvatten, waarbij het geleidingselement is aangepast ten opzichte van de mal tijdens het wikkelen van de spoeldraden voor het vormen van de statorwikkeling. In het bijzonder kan een buitenzijde van de statorwikkeling, overstaand ten

BE2018/5047 opzichte van de zijde die aangrenzend is aan het uitstekende element van de mal, gevormd worden door het geleidingselement tijdens het wikkelen.

Verder wordt voorzien in een werkwijze voor het vervaardigen van een stator voor een elektrische machine omvattende: het voorzien in een stator die een meervoudig aantal statorpolen omvat, waarbij een statorwikkeling-opneemruimte is voorzien tussen een eerste en tweede statorpool; het voorzien in een eerste statorwikkeling in de statorwikkelingopneemruimte; het voorzien in een tweede statorwikkeling in de statorwikkeling-opneemruimte die de eerste statorwikkeling vergrendelt, waarbij de tweede statorwikkeling en de eerste statorwikkeling samen de gehele statorwikkeling-opneemruimte vullen. De werkwijze voorziet in een simpel en kost effectief proces voor het vervaardigen van een voorgevormde statorwikkeling. De statorwikkeling die is verkregen door dit vervaardigingsproces voorziet in een verbeterde efficiëntie, omdat de verbeterde vulfactor van de statorsleuven koperverlies vermindert. Een additioneel voordeel is dat de verbeterde vulfactor van de statorsleuven met de statorwikkelingen het vermogen en de koppel van de motor vergroot door de stroom te verhogen ten opzichte van de conventionele elektrische machines.

Verdere voordelige uitvoeringsvormen worden vertegenwoordigd in de afhankelijke conclusies.

Korte beschrijving van de figuren

De uitvinding zal verder worden toegelicht op basis van voorbeeldsuitvoeringsvormen die worden vertegenwoordigd in een tekening. De voorbeeldsuitvoeringsvormen worden verschaft als niet beperkende illustratie.

In de tekening toont

Fig. 1 een dwarsdoorsnede van een elektrische machine van een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding;

BE2018/5047

Fig. 2a een aanzicht van een gedeeltelijke doorsnede van een eerste voorbeeld van een uitvoeringsvorm van een stator volgens de uitvinding;

Fig. 2b een aanzicht van een gedeeltelijke doorsnede van een tweede voorbeeld van een uitvoeringsvorm van een stator volgens de uitvinding;

Fig. 3a een aanzicht van een gedeeltelijke doorsnede van de stator en een werkwijze van het voorzien in de eerste statorwikkeling in de statorwikkeling-opneemruimte van een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding;

Fig. 3b een aanzicht van een gedeeltelijke doorsnede van de stator en een werkwijze van het voorzien in de tweede statorwikkeling in de statorwikkeling-opneemruimte van een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding;

Fig. 4 een dwarsdoorsnede van een van een voorbeeld van een uitvoeringsvorm van een statorwikkeling-opneemruimte met een eerste statorwikkeling en een tweede statorwikkeling;

Figuur 5a-b doorsnedes van een mal voor het vervaardigen van een eerste voorgevormde statorwikkeling volgens een eerste uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding;

Figuur 5c-d doorsnedes van een mal voor het vervaardigen van een tweede voorgevormde statorwikkeling volgens de eerste uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding;

Figuren 6a-6e het vervaardigingsproces van een voorbeeld van de eerste uitvoeringsvorm van de eerste statorwikkeling volgens de uitvinding, en

Figuren 6f-h het vervaardigingsproces van een voorbeeld van de eerste uitvoeringsvorm van de tweede statorwikkeling volgens de uitvinding.

BE2018/5047

De verwijzingscijfers die worden gebruikt in Figs. 1-5 verwijzen naar de hierboven vermelde onderdelen en aspecten van de uitvinding, alsook naar relaterende onderdelen en aspecten op de volgende manier:

rotor stator

2a eerste statorpool

2b tweede statorpool statorbehuizing statorwikkeling

4a eerste statorwikkeling

4b tweede statorwikkeling statorwikkeling-opneemruimte

6,6' statorpool mal voor het vervaardigen van een voorgevormde wikkeling basisplaat uitstekend element

9a buitenvlak spoeldraden

11,11' glijelement statorwikkelingzijden

13,13' drukwerktuig

D1 statorbehuizing buitenste diameter

D2 buitenste statorpool diameter

D3 binnenste statorpool diameter d1 afstand bij de basis van de tand d2 afstand bij de top van de tand E Elektrische machine

In de tekening worden de figuren enkel getoond als een schematische representatie van de uitvinding. Corresponderende elementen worden aangegeven met corresponderende referentiecijfers.

BE2018/5047

Een doorsnede van een elektrische machine E van het geschakelde reluctantiemotor type is getoond in figuur 1. De elektrische machine E kan ook worden uitgevoerd als andere types elektrische machines die bekend zijn in de stand van techniek. Een rotor 1 die een meervoudig aantal rotorpolen omvat die zijn ingericht om geïnduceerd te worden door een magnetische flux. Een stator 2 die een meervoudig aantal statorpolen 2a, 2b omvat die concentrisch rondom de rotor 1 geplaatst zijn, waarbij elke statorpool 2a, 2b zich inwaarts naar de statorbehuizing 3 uitstrekt. Een statorwikkeling 4 is voorzien rondom elke statorpool 2a, 2b die is ingericht om in gebruik een magnetische flux te genereren. Een statorwikkelingopneemruimte 5 die gevormd wordt tussen een eerste statorpool 2a en een tweede statorpool 2b, waarbij de statorwikkeling-opneemruimte 5 is ingericht om een eerste statorwikkeling 4a op te nemen die is voorzien rondom een eerste statorpool en om een tweede statorwikkeling 4b op te nemen die is voorzien rondom een tweede statorpool 2b. De eerste statorwikkeling 4a en de tweede statorwikkeling 4b omvatten een asymmetrische dwarsdoorsnede ten opzichte van de lengte-as (niet getoond) van de rotor. De stator 2 van de elektrische machine omvat een statorbehuizing buitenste diameter D1 en de stator omvat een meervoudig aantal polen, in dit voorbeeld uitspringende polen met een buitenste statorpool diameter D2 nabij de zijde van de statorbehuizing en een binnenste statorpool diameter D3 in de richting van de rotor.

Figuur 2a toont een gedeeltelijke doorsnede van een eerste voorbeeld van een uitvoeringsvorm van een stator volgens de uitvinding. In deze uitvoeringsvorm is elke uitstekende statorpool belichaamd met een statorpool 6 die van de statorbehuizing inwaarts naar de rotor 1 uitstrekt. De polen 6 van de stator 2 kunnen een constante breedte hebben tussen de diameter D2 en diameter D3, waarbij de afstand d1 bij de basis van de pool 6 en de afstand d2 bij de top van de pool in hoofdzaak gelijk zijn. In een uitvoeringsvorm kunnen de statorpolen 6 taps toelopen onder een hoek of

BE2018/5047 een ontwerphoek, dusdanig dat de wikkelingen gemakkelijk gemonteerd of gedemonteerd kunnen worden. Deze uitvoeringsvorm is getoond in figuur 2b, waarbij de afstand d1 bij de basis van de statorpool 6 groter is dan de afstand d2 bij de top van de statorpool 6. Als voorbeeld is de statorpool hier aangeduid met een referentiecijfer 6 maar correspondeert met de statorpolen die elders met 2, 2b genummerd zijn.

Figuur 3a toont een aanzicht van een gedeeltelijke doorsnede van de stator 2 en een werkwijze van het voorzien in een eerste statorwikkeling 4a in de statorwikkeling-opneemruimte 5 van een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding. De statorwikkeling-opneemruimte 5 is voorzien tussen de eerste statorpool 2a en de tweede statorpool 2b. Dit figuur toont verder dat de eerste statorwikkeling 4a een voorgevormde statorwikkeling is en gemonteerd is als één geheel rondom de statorpool 6. De eerste statorwikkeling 4a wordt opgenomen door de helft van het aantal statorpolen 6 die voorzien zijn op de stator 2. Tussen twee statorpolen 6 die elk een eerste statorwikkeling 4a omvatten is er nog een statorpool 6' voorzien die wordt belichaamd om een tweede statorwikkeling 4b te ontvangen. Dit is getoond in figuur 3b.

Figuur 3b toont een aanzicht van een gedeeltelijke doorsnede van de stator en een werkwijze van het voorzien in een tweede statorwikkeling 4b in de statorwikkeling-opneemruimte 5 van een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding. Door het voorzien in een tweede statorwikkeling 4b in de statorwikkeling-opneemruimte 5 wordt de eerste statorwikkeling 4a vergrendeld door de tweede statorwikkeling 4b. De tweede statorwikkeling 4b en de eerste statorwikkeling 4a vullen samen de gehele statorwikkelingopneemruimte 5. Bij voorkeur vullen de eerste statorwikkeling 4a en de tweede statorwikkeling 4b statorwikkeling-opneemruimte 5 in hoofdzaak op gelijke wijze of op gelijke wijze.

Een gedeelte dwarsdoorsnede van een voorbeeld van een uitvoeringsvorm van een statorwikkeling-opneemruimte met een eerste

BE2018/5047 statorwikkeling en een tweede statorwikkeling is getoond in figuur 4. Bij voorkeur zijn de eerste statorwikkeling 4a en de tweede statorwikkeling 4b beide wigvormig in dwarsdoorsnede ten opzichte van de lengte-as van de elektrische machine. Een rechthoek of een driehoek of iedere andere dwarsdoorsnede vorm van de eerste statorwikkeling en/of de tweede statorwikkeling is mogelijk. De tweede statorwikkeling 4b is bij voorkeur volledig, in hoofdzaak of bijna parallelogram-vormig en de eerste statorwikkeling 4a omvat een volledig, in hoofdzaak of bijna wigvormige of een trapezium vormige dwarsdoorsnede ten opzichte van de lengte-as van de elektrische machine. Het voordeel van het hebben van een eerste statorwikkeling 4a en tweede statorwikkeling 4b waarvan een dergelijke asymmetrische samenstelling is beschreven is dat de monteerprocedure gemakkelijker is gebruikmakend van voorgevormde statorwikkelingen 4a, 4b die gemakkelijk gevormd kunnen worden.

Figuur 5a en figuur 5b tonen respectievelijk een bovenaanzicht en een dwarsdoorsnede aanzicht van een mal 7 voor het vervaardigen van een eerste voorgevormde statorwikkeling 4a volgens een eerste uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding. Andere types gereedschap of mallen voor het vervaardigen van een voorgevormde statorwikkeling zijn ook mogelijk. Deze mal 7 volgens figuur 5a omvat een basisplaat 8 en een uitstekend element 9 die in hoofdzaak of volledig dezelfde vorm heeft als de statorpool die wordt belichaamd om de eerste overeenkomstige statorwikkeling 4a op te nemen. Bij voorkeur is het uitstekende element lichtelijk groter dan de overeenkomstige statorpool 6. Deze mal 7 kan anders zijn voor de eerste statorwikkeling 4a en de tweede statorwikkeling 4b. Figuur 5c en figuur 5d tonen respectievelijk een bovenaanzicht en een dwarsdoorsnede aanzicht van een mal 7 voor het vervaardigen van een tweede voorgevormde statorwikkeling 4b volgens de eerste uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding. In een voorkeursuitvoeringsvorm kan dezelfde mal worden

BE2018/5047 toegepast voor het vervaardigen van de eerste en de tweede statorwikkeling 4a, 4b.

Figuren 6a-6e tonen het vervaardigingsproces van een voorbeeld van de eerste uitvoeringsvorm van de eerste statorwikkeling 4a volgens de uitvinding. Dit proces kan automatisch, half-automatisch of handmatig zijn. De spoeldraden 10 van de statorwikkeling worden laag voor laag rondom het uitstekende element 9 gewikkeld. De spoeldraden 10 zijn bij voorkeur gelaagd zodat een optimale stapeling van de spoeldraden 10 verkregen kan worden met de hoogst mogelijke dichtheid van spoeldraden 10. Een glijelement 11 wordt gebruikt om de buitenste omtrek van de statorwikkeling 4a te geleiden, waardoor de statorwikkeling gevormd wordt tussen de statorpool 6 en het glijelement 11. Het glijelement 11 wordt bij voorkeur geleid door de mal 7, bij meer voorkeur door het buitenvlak 8a van de basisplaat 8. Dit glijelement wordt geleid door de omtrek 8a van de basisplaat 8 van de mal 7. De mal 7, de basisplaat 8 en het glijelement 11 zijn bij voorkeur dusdanig ingericht om een in hoofdzaak of volledig wigvormige dwarsdoorsnede van de eerste statorwikkeling 4a te vervaardigen. Andere technische middelen kunnen ook gebruikt worden om het glijelement 11 te geleiden. Figuur 6e toont dat een volledige eerste statorwikkeling af is. Om de vorm en de binding tussen de draden te optimaliseren kan er een drukwerktuig 13 gebruikt worden om druk uit te oefenen over een vooraf bepaalde tijd op de voorgevormde wikkeling tot de eindvorm verkregen is.

Figuren 6f-6h tonen het vervaardigingsproces van een voorbeeld van de eerste uitvoeringsvorm van de tweede statorwikkeling 4a volgens de uitvinding. In deze uitvoeringsvorm zijn de vormen van de basisplaat 8', de glijelementen 11' en het drukwerktuig 13' anders dan van de basisplaat 8, de glijelementen 11 en het drukwerktuig 13 die gebruikt worden om de eerste statorwikkeling 4a te vormen zoals getoond in figuren 6a-6e. Het is mogelijk dat er één enkele mal gebruikt wordt om de eerste statorwikkeling

BE2018/5047

4a en de tweede statorwikkeling te vervaardigen, waarbij de vorm van de doorsnede van de eerste statorwikkeling en de tweede statorwikkeling in hoofdzaak/volledig hetzelfde zijn of in hoofdzaak/volledig anders. Dit voorbeeld is niet getoond in de figuren. De mal 7', de basisplaat 8', de glijelementen 11' en het drukwerktuig 13' zoals getoond in figuur 6f tot figuur 6h zijn bij voorkeur ingericht om een in hoofdzaak parallelogramvormige doorsnede van de tweede statorwikkeling 4b te vervaardigen.

De figuren zijn enkel een schematische representatie van uitvoeringsvormen van de uitvinding die worden gegeven als een nietbeperkend voorbeeld. In de figuren worden gelijke of corresponderende elementen aangegeven met gelijke referentiecijfers.

Met duidelijkheid en een beknopte beschrijving als doel, worden kenmerken hierin beschreven als onderdeel van dezelfde of afzonderlijke uitvoeringsvormen, echter moet er worden begrepen dat de omvang van de uitvinding uitvoeringsvormen kan omvatten die een combinatie van alle of sommige kenmerken bevatten.

Er moet worden begrepen dat de getoonde uitvoeringsvormen dezelfde of gelijke componenten kunnen hebben afzonderlijk van waar wordt beschreven dat deze anders zijn.

In de conclusies moeten referentiecijfers die tussen haakjes geplaatst zijn niet geïnterpreteerd worden als een beperking op de conclusie. Het woord “omvattende” sluit de aanwezigheid van andere kenmerken of stappen dan degene die in de conclusie vermeld worden niet uit. Verder moet het woord ‘een' niet worden geïnterpreteerd als beperkt tot “slechts een”, maar wordt gebruikt om “ten minste een” te betekenen, en sluit niet een veelvoud uit. Het feit dat sommige maten vermeld worden in verschillende conclusies geeft niet aan dat een combinatie van deze maten niet als voordeel gebruikt kan worden.

Veel varianten zijn duidelijk voor de vakman.

BE2018/5047

Alle varianten worden geacht te vallen binnen de omvang van de uitvinding zoals beschreven in de volgende conclusies.

Claims (16)

1. Conclusies

   1. Elektrische machine, omvattende • een rotor met een meervoudig aantal rotorpolen die zijn ingericht om door een magnetische flux geïnduceerd te worden, • een stator die concentrisch rondom de rotor geplaatst is, waarbij de stator een meervoudig aantal statorpolen omvat die zich van een statorbehuizing inwaarts naar de rotor uitstrekken, waarbij tussen aangrenzende statorpolen een statorwikkeling-opneemruimte voorzien is, • een statorwikkeling voorzien rondom elke statorpool om in de statorwikkeling-opneemruimte opgenomen te worden, waarbij de statorwikkeling is ingericht om in gebruik de magnetische flux te genereren, • waarbij in elke statorwikkeling-opneemruimte een eerste statorwikkeling is aangebracht die rondom een eerste statorpool voorzien is en een tweede statorwikkeling is aangebracht die rondom een tweede statorpool, die aangrenzend is aan de eerste statorpool, voorzien is, waarbij de eerste statorwikkeling en de tweede statorwikkeling een asymmetrische dwarsdoorsnede bevatten in een vlak dwars op de lengteas van de rotor.
2. 2. Elektrische machine volgens conclusie 1, waarbij de eerste statorwikkeling en de tweede statorwikkeling gezamenlijk de statorwikkeling-opneemruimte volledig vullen.
3. 3. Elektrische machine volgens conclusie 1 of 2, waarbij de eerste statorwikkeling en de tweede statorwikkeling de statorwikkelingopneemruimte in gelijke hoeveelheid vullen.
4. 4. Elektrische machine volgens één van de voorgaande conclusies,

   BE2018/5047 waarbij de eerste statorwikkeling vergrendeld wordt in de statorwikkeling-opneemruimte als de eerste statorwikkeling en de tweede statorwikkeling beide in de statorwikkeling-opneemruimte voorzien zijn.
5. 5. Elektrische machine volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de dwarsdoorsnede van de eerste statorwikkeling en de tweede statorwikkeling wigvormig is.
6. 6. Elektrische machine volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de dwarsdoorsnede van de eerste statorwikkeling, in hoofdzaak of volledig trapeziumvormig is waarbij de dwarsdoorsnede van de tweede statorplaatwikkeling in hoofdzaak of volledig parallelogramvormig is.
7. 7. Elektrische machine volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de statorwikkelingen een meervoudig aantal spoeldraden omvatten die voorbehandeld zijn met een hars.
8. 8. Elektrische machine volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de eerste statorwikkeling en de tweede statorwikkeling voorgevormd zijn voorafgaand aan het inbrengen in de statorwikkelingopneemruimte.
9. 9. Elektrische machine volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de elektrische machine een geschakelde reluctantiemotor is.
10. 10. Voorgevormde statorwikkeling, waarbij de statorwikkeling voorgevormd is rondom een mal voorafgaand aan het inbrengen in een statorwikkeling-opneemruimte van een elektrische machine volgens één van de conclusies 1-9.
11. 11. Mal voor het vervaardigen van een voorgevormde statorwikkeling volgens conclusie 10, omvattende een basisplaat en een uitstekend element dat zich vanaf de basisplaat naar buiten uitstrekt, waarbij het uitstekende element in hoofdzaak dezelfde vorm heeft als de statorpool.
12. 12. Mal voor het vervaardigen van een voorgevormde statorwikkeling

    BE2018/5047 volgens conclusie 11, waarbij het uitstekende element een lichtelijk grotere breedte en/of lengte en/of hoogte heeft dan de corresponderende statorpool.
13. 13. Mal voor het vervaardigen van een voorgevormde statorwikkeling volgens één van de conclusies 11-12, verder omvattende een enkelvoudig of meervoudig aantal geleidingselementen om een ruimte te verschaffen waarin de wikkelingen gelegd kunnen worden om de vorm van de statorwinding te vormen tijdens het wikkelen van de statorwikkeling op de mal.
14. 14. Werkwijze voor het vervaardigen van een voorgevormde statorwikkeling volgens conclusie 10, waarbij de werkwijze omvat

    a. Het voorzien in een mal voor het vervaardigen van een statorwinding volgens één van de conclusies 11-13;

    b. Het impregneren van spoeldraden met een kleefstof en/of een hars;

    c. Het wikkelen van de geïmpregneerde spoeldraden op de mal;

    d. Het van de mal vrijmaken van een voorgevormde st atorwikkeling.
15. 15. Werkwijze voor het vervaardigen van een voorgevormde statorwikkeling volgens conclusie 14, verder omvattende een geleidingselement, waarbij het geleidingselement tijdens het wikkelen van de spoeldraden wordt aangepast ten opzichte van de mal voor het vormen van de statorwikkeling.
16. 16. Werkwijze voor het vervaardigen van een stator voor een elektrische machine, waarbij de werkwijze omvat

    a. Het voorzien in een stator die een meervoudig aantal statorpolen bevat, waarbij een statorwikkeling-opneemruimte is voorzien tussen een eerste en een tweede statorpool;

    b. Het voorzien van een eerste statorwikkeling in de statorwinding-opneemruimte;

    BE2018/5047

    c. Het voorzien van een tweede statorwikkeling in de statorwinding-opneemruimte die de eerste statorwinding vergrendeld, waarbij de tweede statorwikkeling en de eerste statorwikkeling gezamenlijk de statorwikkeling-opneemruimte volledig vullen.