CN107005113A - 绕组装置和具有这种绕组装置的电机 - Google Patents

Abstract

为了改善电机(103)的绕组装置(100)，从而在电机(103)中以紧凑的结构实现效率和功率密度的提高，建议一种用于电机(103)、尤其是用于这种电机(103)的定子(101)的、由至少一个电导体构成的绕组装置(100)，该电机具有磁轭(102)，该磁轭具有沿着磁轭(102)的周向(107)相互以尤其相同地预设的槽间距相间隔布置的、预设数量的槽(104)，包含预设数量的线圈(105)，所述线圈具有各两个设计用于置入以两个槽间距相间隔地选择的槽(104)中的槽区域(108)和各两个跨接所述两个槽间距的卷包头(109)。

Description

绕组装置和具有这种绕组装置的电机

本发明涉及一种由至少一个电导体构成的、用于电机的绕组装置。此外，本发明涉及一种具有这种绕组装置的电机。

现有技术

从专利文献DE 10 2009 024 230 A1已知一种用于制造电机，特别是交流发电机的定子绕组的方法，定子绕组具有至少n个相绕组并且一个相绕组具有多个带有线圈侧和线圈侧连接器的、直接依次卷绕的线圈，其中线圈借助成型工具划分成第一线圈和第二线圈，在成型工具中存在适于容纳线圈的槽，其中，第一线圈布置在一个槽中且第二线圈布置在另一个槽中。在第一线圈和第二线圈之间布置n-1个槽。

专利文献DE 10 2009 024 230 A1还示出了，线圈在槽区段中和在朝向线圈的卷包头区域连接在槽区段上的过渡区域中被压印，也就是说这样变形，使得线圈的导线不再具有圆形横截面，而是全部线圈侧的整体的外部轮廓具有梯形的包络线。该梯形轮廓在插入到定子铁的槽中的整个区段上以相同的形状被压印。在所述区段的端侧位置分别开始了几毫米长的过渡区域之一。在每个过渡区域的背离所述区段的端部上，过渡区域过渡为横截面，方式为线圈的导线具有圆形横截面。在此过渡区域被定义地压制并且产生一个轮廓，该轮廓参照电机在轴向上、也就是在转子的旋转轴的方向上、连续地从梯形横截面过渡到单个线的圆形横截面。为了压制，将线圈插入压制槽中并且通过压印冲头冲压。压制也可以以这样的方式进行，使得所有相绕组以其所有线圈侧同时在压印工具中形成。在原始状态下圆形的导线的成型的目的在于不使卷包头在径向上被扩大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，这样改进用于电机的绕组装置，使得在电机中能够以紧凑的结构提高效率和功率密度。

所述技术问题通过一种用于电机的、尤其是用于这种电机的定子的、由至少一个电导体构成的绕组装置解决，该电机具有磁轭，该磁轭具有沿着磁轭的周向相互以尤其相同地预设的槽间距相间隔布置的、预设数量的槽，所述电机包含预设数量的线圈，所述线圈具有各两个构造用于置入以两个槽间距相间隔地选择的槽中的槽区域和各两个跨接所述两个槽间距的卷包头。

所述线圈包含槽区域和卷包头。每个线圈通过导体构成，所述导体交替地导引经过线圈的槽区域和卷包头。因此线圈由构成它的导体的区段(也称为绕组区段)的依次排列组成。线圈的槽区域由所述槽区域的绕组区段组成，并且线圈的卷包头由卷包头的绕组区段组成。因此线圈的每个槽区域和每个卷包头包含导体或者导体束。

在此，槽区域的绕组区段是线圈的电导体的区段，它们设计用于置入磁轭的槽之一中。卷包头通过线圈的电导体的区段、也就是绕组区段构成，其设计用于沿磁轭的轴向在槽的外部、在磁轭前方或者后方被导引。缠绕成线圈的电导体因此沿着其纵向延伸(其在运行中是其主要的电流方向)交替地具有槽区域的绕组区段和属于卷包头的绕组区段。在按照本发明地缠绕的线圈中，电导体沿着其纵向延伸在置入磁轭的装配状态中以在第一槽中的槽区域的第一绕组区段、以与之相连的在第一卷包头中的绕组区段、以与之相连的在第二槽中的槽区域的第二绕组区段、以与之相连的在第二卷包头中的绕组区段、以与之相连的再次处于第一槽中的槽区域的第三绕组区段等导引。在此，第一和第二槽以两个槽间距相互间隔，也就是它们在磁轭的槽分布中跳过一个槽。在卷包头中导引的绕组区段为此相应地这样设计尺寸，使得卷包头在所述两个槽间距上导引。

按照本发明的绕组装置实现了很高的绕组系数。所述绕组系数表明的是实际上有多接近具有绕组装置的电机的理想空间场分布。在按照本发明的绕组装置或者机器中，其具有正弦形的场分布。所述绕组系数是确定机器中功率密度的参数。绕组系数因此描述了空间的场分布的谐波份额。谐波是寄生效应、例如在运行中机器的振动或者附加的功率损失的原因。

在绕组装置或者线圈中，仅在槽区域的绕组区段中的电流用于在配备该绕组装置或者线圈的电机运行中产生扭矩，相反在卷包头中导引的绕组区段不产生扭矩。此外，在卷包头中导引的绕组区段中产生额外的功率损失。因此有利的是，在卷包头中导引的绕组区段可以保持尽可能短。此外，在卷包头中导引的绕组区段的较大长度会导致卷包头需要很大的安装空间。若用于电机的安装空间总体受限，则电机的其它构造元件必须被缩小，也就是尤其磁轭在其轴向上的长度、尤其定子长度必须缩小。因此槽区域被缩短，并且因此也减小了电机的有效功率。

借助按照本发明设计的绕组区段，也就是其缠绕方案，一方面实现了较高的绕组系数并且进而实现了电机在实现足够低损失和低干扰的运行的谐波份额时的高功率密度。另一方面，本发明实现了卷包头尺寸和在卷包头中导引的绕组区段的长度的尺寸的减小，并且由此实现了电机的功率提升。此外，绕组装置的按照本发明的构造实现线圈在磁轭的槽中至少很大程度的插接装配，由此简化了制造并且省钱并且同时提高了产品质量，也就是出现制造误差和制造损伤的概率被减小。绕组装置的按照本发明的构造尤其提供了高绕组系数、在卷包头中的较小功率损失和槽区域的较大长度尺寸的最佳组合。

本发明的有利的技术方案在从属权利要求中说明。

根据按照本发明的绕组装置的优选的扩展设计，线圈的槽区域由至少两个沿周向并排布置的导体或者由至少两个沿周向并排布置的、沿磁轭的径向延伸的导体排构成，也就是说，导体或者导体排这样成型，使得它们在所述形式的磁轭中能够以所述定向置入所述槽中。借助至少两个导体的布局(它们在槽中沿周向并排布置)可以有利地减小由集肤效应、尤其是通过沿纵向穿过槽的场份额、即所谓的槽纵向场份额产生的集肤效应导致的功率损失。

在按照本发明的绕组装置的另一优选的实施形式中，线圈的槽区域由正好两个沿周向并排布置的、在磁轭的径向上延伸的导体排构成，并且尤其对于每个线圈而言、在周向上相互面向的导体排连同与之相连的卷包头中的导体一起构成内部线圈，并且在周向上相互背向的导体排连同与之相连的卷包头中的导体一起构成外部线圈。因此在装配状态中，每个线圈被这样缠绕，使得外部线圈的导体(从内部线圈的中点观察)在外部包围内部线圈地导引。在此由内部线圈包夹并且围成的面的假想的中点或者重心称为内部以及外部线圈的中点。

虽然通过槽纵向场份额引发的集肤效应能够通过沿周向并排布置的、沿磁轭的径向延伸的导体排的数量的提高被减少，但是因此在槽中的所谓铜充满系数下降、也就是说槽的所有导体的横截面(也就是槽区域的所有绕组区段)相对槽的整个横截面的百分比份额下降，因为在导体之间需要绝缘。按照本发明在恰好两个沿周向并排布置的导体排的优选布局中，在抑制由集肤效应引起的损失和所实现的铜充满系数之间实现了最佳的协调。

在按照本发明的绕组装置的特别优选的实施形式中，

·在线圈的槽区域内的导体以为了置入槽中而按照其横截面轮廓设计的空间布局相互定向地导引，

·在卷包头内部的、在至少几乎直接连接在槽区域上的第一过渡区域中的导体过渡成至少几乎圆形的空间布局地相互定向地导引，

·在卷包头的内部的、在至少几乎直接连接在第一过渡区域上的第一导体导引区域中的导体以至少几乎圆形的空间布局相互定向地继续导引，

·在卷包头的内部的、在至少几乎直接连接在第一导体导引区域上的第二过渡区域中的导体从至少几乎圆形的空间布局过渡至至少几乎三角形的空间布局地相互定向地导引，并且

·在卷包头的内部的、在至少几乎直接连接在第二过渡区域上的第二导体导引区域中的导体以至少几乎三角形的空间布局相互定向地继续导引，

其中尤其是

·在第一过渡区域内的导体和在第一导体导引区域的至少一部分内的导体在和槽区域内部至少几乎相同的纵向上延伸，并且

·在第二导体导引区域内的导体至少几乎垂直于纵向地在槽区域内这样导引，使得其当线圈安置在磁轭中时至少几乎沿其周向定向。

换句话说，导体在其走向中沿着其纵向以至少两排从所述槽延伸出来，也就是在为了置入槽中按照其横截面轮廓(也称为槽横截面)形成的导体空间位置(也称为导体位置)中，在第一过渡区域中转换成彼此圆形的空间布局，在第一导体导引区域内部相互保持这种圆形的空间布局，在第二过渡区域内从这种圆形空间布局转换至彼此的三角形布局并且在水平区域中延伸，并且因此在第二导体导引区域中以三角形布局继续延伸，其中概念“水平”以简明形式表示相对槽区域的绕组区段的纵向至少几乎垂直的导体的纵向定向。这实现了在卷包头中特别节省空间的导体导引。此外，在按照本发明的设计中，绕组的所有线圈相同地构成，由此实现了制造的显著简化。例如按照本发明的具有特别节省空间的导体导引的绕组装置由总共48个彼此相同构成的线圈制成。

按照另一种实施形式，按照本发明的绕组装置的特征在于，在线圈的槽区域内部的导体构造有用于置入槽中的按照槽的横截面轮廓成型的横截面轮廓。导体的横截面轮廓、也称为导体横截面、因此单独地或者优选以全部待置入槽中的槽区域的绕组区段的整体与槽横截面相适配。导体横截面优选仅在槽区域中与槽横截面相适配。通过这种适配可以提高铜填充系数，并且因此槽中存在的空间被线圈的导体更好地利用。通过导体在整个槽横截面上更高的份额、尤其是铜份额，在导体区域中的电阻损失被减小。这意味着电机更高的效率，也就是通过提高槽中的铜填充系数改进了电机的效率。附加地，导体在整个槽横截面上更高的份额还使得线圈在热学方面更好地与磁轭相连。因此在线圈中产生的损失功率被更好地排出。因此尤其在持续运行中提高了电机的有效功率。虽然需要注意，随着导体横截面的增大、在铜填满系数增高时、原则上由集肤效应导致的功率损失也增加，但是在按照本发明的绕组装置中通过前述的配置沿周向并排布置的导体或者导体排可以应对这一点。

线圈的槽区域的绕组区段特别有利地构造有相对于磁轭的径向特别扁平地设计的导体横截面。因此实现了功率损失的减小，其通过由槽横向场引起的集肤效应产生，也就是通过基本上沿磁轭的周向定向的磁场份额产生。通过特别扁平地设计的导体横截面可以削弱所述集肤效应的诱因。

在按照本发明的绕组装置的另一优选实施形式中，在线圈的槽区域中的导体的横截面轮廓通过由原始横截面轮廓、尤其由至少几乎圆形的原始横截面轮廓的体积成型构成，和/或在槽区域内部的导体的横截面轮廓通过铸造技术的制造成型。

在导体的体积或者说整体成型中，其导体横截面，如也在专利文献DE 10 2009024 230 A1或者专利文献EP 1 578 002 B1中所述那样，通过尤其对所有需要共同置入相同槽中的线圈的槽区域的绕组区段在压制工具中进行共同的压制而与槽横截面相适配。所述线圈因此在压制前尤其由设计为圆导线的导体缠绕。在压制时，在周向上并排布置的导体或者导体排的前述配置显示出另一优点，其能够将为了实现期望的导体横截面所需的横截面成型保持在制造技术上可能的界限内，也就是说，因为在制造技术上不能将原始圆形的导体横截面通过压制任意地压平，所以前述的、设计为特别扁平的导体横截面能够通过将槽区域的至少两个绕组区段沿磁轭的周向相邻地布置实现，由此每个绕组区段自身相应地略微变形或者需要变形。

在线圈的铸造技术的制造中，如其在DE 10 2013 000 899 A1中所述，所需的导体横截面、即使是特别扁平的导体横截面也能直接地产生。在此不需要压制。

铜充满系数的提高带来了附加的难度，即随着槽区域的绕组区段的导体横截面的总和的增大，在卷包头中的绕组区段的导体横截面的总和也增大了。由此原则上可能引起用于卷包头所需的安装空间的增大。然而，通过导体在卷包头中的特殊的、前述的、按照本发明的导引可以更好地利用现有的安装空间，因此避免了卷包头需要的安装空间的增大。

根据按照本发明的绕组装置的优选的扩展设计，在线圈的槽区域中的导体的横截面轮廓通过一个或者多个线圈复合地体积成型而构成。所述体积成型原理上可以针对线圈的槽区域的当前唯一的绕组区段、针对槽区域的多个绕组区段共同地，针对用于线圈的槽区域的所有绕组区段共同地，或者也可同时针对多个线圈的多个或者所有槽区域进行。此外，多个线圈优选在这样的次序(其中它们安装在它们所设置用于的电机中或者相互尤其串联地相连)中被缠绕在一个构件中，也就是具有一体式连续的、也就是不中断导引的导体。电机的一个相的所有线圈尤其可以在绕组装置的两个外部接头之间一件式地缠绕，由此可以节省之后单独地用于布线的接触位置并且因此节省工作步骤和成本，并且由于错误地进行导体连接引起的错误位置能够被避免，因此制造变得更经济并且制造质量被提高。这种复合制成的、也就是按照本发明的绕组装置的连贯的线圈的槽区域的体积成型优选地以前述方式实施，也就是针对线圈的槽区域的当前唯一的绕组区段、针对槽区域的多个绕组区段共同地，或者优选针对线圈的槽区域的所有绕组区段，或者也可针对多个线圈的多个或者所有槽区域同时地进行。为此，线圈尽管首先以一件式连贯的导体、也就是绕组区段缠绕，但是自身也可以在空间上这样分离布置地被缠绕，使得导体的体积成型、也就是所述压制能简单地实施，因为所有待压制的绕组区段、尤其槽区域的绕组区段能够简单地借助压制工具、优选是模具保持可被触及。在压制之后连贯的线圈才被成型、也就是弯曲为这样的造型，在该造型中其能够被置入电机的磁轭中。在此，在线圈的前述造型中(具有内部和外部线圈和必要时布置在其间的其它线圈)，线圈可以有利地在模具中分离地或者共同地进行压制。

根据按照本发明的绕组装置的其它实施形式，在线圈的槽区域内的导体设计具有为了置入槽中而按照槽的至少几乎矩形的横截面、可选地按照槽的至少几乎锥形的横截面成型的横截面轮廓。

在此，槽区域的单独的绕组区段自身优选以至少几乎矩形的或者锥形的横截面轮廓成型，也就是具有这样构造的导体横截面，但是其中保留了最重要的目的，即所用被确定用于安装在槽中的绕组区段共同地在其在槽中的安装位置中、尽可能精确地按照槽的横截面轮廓矩形和/或锥形地设计，因此在线圈装入之后尽可能不在槽中保留空腔。这既适用于矩形的槽也适用于锥形的槽，它们可以选择性地或者也可以同时地设置在磁轭中。在此，具有锥形横截面轮廓的槽、简称为锥形的槽，具有在电机的设计(也就是尺寸)方面的优点，而具有矩形的横截面轮廓的槽、简称为矩形槽，在将线圈装配到磁轭中时可以更简单地操作。

在按照本发明的绕组装置的另外的设计方案中，线圈的槽区域的至少两个沿周向并排布置的导体或者至少两个沿周向并排布置的、在磁轭的径向上延伸的导体排构成不同的线圈的部分、尤其至少一个内部线圈和外部线圈的部分，并且所述不同的线圈相互串联地和/或相互并联地导电连接。在此，内部线圈和外部线圈的串联具有的优点在于，在内部线圈和外部线圈中的电流是一致的。因为外部线圈的导体长于内部线圈的导体，因此外部线圈比内部线圈的电阻更高，则在内部线圈和外部线圈的并联中、在内部和外部线圈之间产生不均匀的电流分布、并且因而在槽的不同空间区域中、尤其在左边和右边的半个槽中产生不同的磁场强度，其在串联中被避免。

在电流分布足够相同的、且因而在槽中的场足够均匀的设计中，对于相同的槽也尤其设置内部和外部线圈的并联，因此可能不同的电流分布和由此导致的损失被保持得足够小，优选是可以忽略地小。所述并联具有的优点在于，在运行中并排布置在线圈中的导体或者导体区域之间出现的电压比在串联中更小。因此在线圈之间的耐电压强度较小的、因而通常也需要较少空间的电绝缘体就已足够。具体而言，例如在内部线圈和外部线圈之间的绝缘纸可以被取消，并且导体相互的电绝缘仅通过涂层、例如绝缘漆进行。由此进一步提高了铜充满系数。

上述技术问题还通过一种具有至少一个前述形式的绕组装置的电机解决。这样设计的电机在尺寸紧凑的同时具有增高的效率、提高的功率密度和较高的整体功率。通过按照本发明的绕组装置的特殊的技术方案，实现了一种与单独的齿线圈的插接装配相似的简单、快速的装配。相对这种齿线圈还可以以显著的程度节省需要单独制造的接触位置。由此在制造成本方面实现了显著的节省并且制造质量显著提高。

附图说明

本发明的实施例在附图中显示并且在以下详细说明，其中在所有附图中一致的元件配备相同的附图标记并且省去对这些元件的重复描述。在附图中：

图1以立体的粗略示意图示出由磁轭的一个实施例和用于按照本发明的绕组装置的一个实施例构成的电机的定子的局部，

图2以立体的粗略示意图示出由按照图1的磁轭的实施例构成的电机的定子的局部，其中在磁轭中仅示出电机的一个的相绕组(其由四个按照本发明设计的线圈构成)，

图3以第一立体图的粗略示意图示出按照图1和图2的绕组装置的按照本发明设计的线圈的一个实施例，

图4以第二立体图的粗略示意图示出按照图3的按照本发明设计的线圈的实施例，

图5以第三立体图的粗略示意图示出按照图3的按照本发明设计的线圈的实施例，

图6以立体的粗略示意图示出按照图3至图5的按照本发明设计的线圈的局部，

图7以相同的立体的粗略示意图示出按照图6的按照本发明设计的线圈的外部线圈的局部，

图8以相同的立体的粗略示意图示出按照图6的按照本发明设计的线圈的内部线圈的局部，

图9以另一立体图的粗略示意截面图示出按照图1的电机的定子的局部，并且

图10以第四和第五立体图的粗略示意图示出处于外部和内部线圈被脱模的制造阶段中的按照图3至5的按照本发明设计的线圈的实施例。

优选实施方式

图1以立体的粗略示意图示出了由磁轭102的实施例和根据本发明的绕组装置100的实施例形成的电机103的定子101的局部。在本实施例中，电机103三相地构成，并且每个相和磁极具有在此包含四个线圈105的相绕组，其中之一例如由附图标记106表示并且突出显示。磁轭102设计有预定数量的槽104，槽104沿着磁轭102的周向107以均匀预定的槽间距相间隔地布置。这些槽被编号；附图标记104表示该编号。在本实施例中，磁轭102具有48个槽104，它们由附图中的数字1至48表示。相应地，提供了48个线圈105，它们组合成为总共十二个相绕组106，也就是每个相有四个相绕组106，其中电机103设计为四极的。在图1中显示了具有敞开的、亦即未连接的线圈接头的线圈105。每个线圈105分别具有两个槽区域108，它们设计用于插入到以两个槽间距间隔地选择的槽104中，以及分别具有两个跨接这两个槽间距的卷包头109。线圈以其槽区域108以屋顶瓦片的方式交错地插入槽104中，使得每个线圈105中的两个槽区域108的沿周向107观察的第一槽区域布置在槽底110中，并且两个槽区域108的第二槽区域布置于在线圈105的布置顺序中再下一个线圈105的第一槽区域108的前面，也就是说布置在沿径向朝向磁轭102的中轴线观察时的再下一个槽104的前部区域111中。这在图2中再次示出。

图2以立体的粗略示意图示出了图1所示的具有磁轭102的电机103的定子101的局部，其中在磁轭102的槽104中仅示出了电机103的一个相绕组106，其由根据本发明设计的四个线圈105构成。相绕组106在此显示在其正确的安装位置中，即，线圈105的槽区域108如在完全安装的电机103中那样被正确地放到相应槽104的槽底110或者前部区域111中，并且卷包头109以它们的构造和它们的走线如它们在所有相绕组106装配完成之后那样地显示。在图2中还示出了，在图1中还显示打开的线圈接头在接触位置112上相互连接。接触位置112例如通过焊接或者钎焊构成。优选地，相绕组106的所有线圈105由连续导引的导体连续地卷绕，因此代替接触位置112，导体一体地导引。在相绕组106的总共五个连接位置中，通过取消接触位置112只保留了形成相绕组106的端部接头113、114的线圈接头，它们设置用于相绕组106与电机103的定子101的例如切换环的外部布线，这在以下描述的图9中所示。

根据图2，相绕组106具有以下缠绕方案，即分布在槽104上的线圈105及其槽区域108的如下排列次序，其中参照根据图1和图2选择的槽104的编号，但是其中为了附图的清楚起见并非所有的槽都在图1和图2的局部图中显示：

·在电机103的第一相的相绕组106的第一相绕组中，

o属于它的四个线圈105中的第一线圈

-以其第一槽区域108置入编号为39的槽104的槽底110中，且

-以其第二槽区域108置入编号为41的槽104的前部区域111中，

o属于它的四个线圈105中的第二线圈

-以其第一槽区域108置入编号为41的槽104的槽底110中，且

-以其第二槽区域108置入编号为43的槽104的前部区域111中，

o属于它的四个线圈105中的第三线圈

-以其第一槽区域108置入编号为44的槽104的槽底110中，且

-以其第二槽区域108置入编号为46的槽104的前部区域111中，

o属于它的四个线圈105中的第四线圈

-以其第一槽区域108置入编号为46的槽104的槽底110中，且

-以其第二槽区域108置入编号为48的槽104的前部区域111中。

·在电机103的第二相的相绕组106的第一相绕组中，

o属于它的四个线圈105中的第一线圈

-以其第一槽区域108置入编号为43的槽104的槽底110中，且

-以其第二槽区域108置入编号为45的槽104的前部区域111中，

o属于它的四个线圈105中的第二线圈

-以其第一槽区域108置入编号为45的槽104的槽底110中，且

-以其第二槽区域108置入编号为47的槽104的前部区域111中，

o属于它的四个线圈105中的第三线圈

-以其第一槽区域108置入编号为48的槽104的槽底110中，且

-以其第二槽区域108置入编号为2的槽104的前部区域111中，

o属于它的四个线圈105中的第四线圈

-以其第一槽区域108置入编号为2的槽104的槽底110中，且

-以其第二槽区域108置入编号为4的槽104的前部区域111中。

·在电机103的第三相的相绕组106的第一相绕组中，

o属于它的四个线圈105中的第一线圈

-以其第一槽区域108置入编号为47的槽104的槽底110中，且

-以其第二槽区域108置入编号为1的槽104的前部区域111中，

o属于它的四个线圈105中的第二线圈

-以其第一槽区域108置入编号为1的槽104的槽底110中，且

-以其第二槽区域108置入编号为3的槽104的前部区域111中，

o属于它的四个线圈105中的第三线圈

-以其第一槽区域108置入编号为4的槽104的槽底110中，且

-以其第二槽区域108置入编号为6的槽104的前部区域111中，

o属于它的四个线圈105中的第四线圈

-以其第一槽区域108置入编号为6的槽104的槽底110中，且

-以其第二槽区域108置入编号为8的槽104的前部区域111中。

在图2中仅示出这些之前描述的用于电机103的三个相的相绕组106的第一相绕组。

所述缠绕方案对于每个相(具有一致构造的第二、第三和第四相绕组106)按照每12个槽重复。相绕组106对于不同的相以各四个槽间距在周向107上相互错开地布置，也就是说槽104的总数除以相绕组106的数量。

图3至图5以粗略的示意图示出按照图1和图2的绕组装置100的相绕组106的线圈105的不同立体图。线圈105的槽区域108由两个在周向107上并排布置的、在安装到电机103的定子101中之后沿磁轭102的径向延伸的导体排115、116构成。在此沿周向107相互面对的导体排105连同与之相连的处于卷包头109中的导体117一起构成内部线圈119，并且沿周向107相互背对的导体排116连同与之相连的处于卷包头109中的导体118一起构成外部线圈120。内部线圈119和外部线圈120在此一件式地设计、也就是具有在线圈接头之间不中断的连续缠绕的导体。为了适配槽104的在此矩形构造的横截面轮廓，导体排115、116或者在槽区域108中的绕组区段在缠绕之后被体积成型为矩形的导体横截面。在卷包头内部，导体117、118构造为圆形导线，也就是具有圆形的导体横截面，其中在槽区域108和卷包头109之间的过渡区域中实现从矩形导体横截面向圆形导线的过渡，如以下还将继续描述的那样。

为此，图6以立体的粗略示意图示出了根据图3至图5的根据本发明设计的线圈105的一部分，并且图7和图8为了清楚起见以立体的粗略示意图示出了外部线圈120或者内部线圈119的各一部分，作为按照图6的线圈105的部分视图。在线圈105的槽区域108和因此内部线圈119和外部线圈120的内部，导体或者导体排115、116以一种为了置入槽104中而根据槽的横截面轮廓、槽横截面设计的空间布局相互定向地并且在其导体横截面中通过体积成型与槽横截面相适配。在图6至图8中，所述导体横截面构造为矩形，它们和它们的相互间的空间布局示意性地在导体115、116中显示并且以附图标记121表示。

在卷包头109内的与槽区域108直接连接的第一过渡区域122中，导体117、118过渡到至少几乎圆形的空间布局123中地、相互定向地导引，如在图6至图8中通过示意性在卷包头109的导体117、118中表示的导体横截面124所示那样。此外，在第一过渡区域122中，导体115、116的矩形导体横截面121也过渡成圆形的导体横截面，也就是设计为圆形导线的导体横截面124。尤其这些圆形导线在体积成型中构成原始横截面轮廓。在卷包头109内的与第一过渡区域122直接连接的第一导体导引区域125中，导体117、118在至少几乎圆形的空间布局123中相互定向地继续导引。在卷包头109内部，第二过渡区域126直接与第一导体导引区域125连接，在第二过渡区域中导体117、118从至少几乎圆形的空间布局123过渡为至少几乎三角形的空间布局127地相互定向地导引，如在图6至图8中通过示意性地在卷包头109的导体117、118中显示的导体横截面128所示那样。在卷包头109内部，在第二过渡区域126上又直接连接有第二导体导引区域129，其中导体117、118以至少几乎三角形的空间布局127相互定向地继续导引。在此，导体117、118在第一过渡区域121内部延伸，并且第一导体导引区域125的至少一个部分以至少几乎和槽区域108内部相同的纵向定向延伸。但是在第二导体导引区域129中，导体117、118至少几乎垂直于槽区域108内部的纵向定向地这样导引，使得其在线圈105布置在磁轭102中时至少几乎在其周向107上定向，除了参照图1描述的很小的、屋顶瓦片式重叠的卷包头的倾斜形态。因此总体上每个卷包头109包含两个第一过渡区域122、两个第一导体导引区域125和两个第二过渡区域126，但是仅一个第二导体导引区域129，其在两个第二过渡区域126之间延伸。

图9以另一立体图的粗略示意截面图示出按照图1的电机的定子的局部。在此示出已布线的装配状态，其中端部接头113、114与切换环130相连。对于三相的每一相以及对于主体分别设置一个切换环130并且沿轴向布置在线圈105的卷包头109的前面。位于附图平面中的剖切平面导引经过两个线圈105的第一导体导引区域125(其具有卷包头109内的导体117、118的相互圆形的空间布局123)并且经过第三线圈105的在两个线圈105的两个第一导体导引区域125之间居中穿过的第二导体导引区域129(其具有卷包头109内的导体117、118的相互三角形的空间布局127)。通过将线圈105的每个第二导体导引区域129(其具有导体117、118的三角形的空间布局127)布置在两个线圈105的两个第一导体导引区域125(其具有导体117、118的圆形的空间布局123)之间，形成了按照本发明的特别节省空间的导体导引形式，其产生了特别紧凑的卷包头109。

作为导体排115、116的所述那样在线圈105的槽区域108中的共同的体积成型的备选，导体排115、116也可以在相互脱模的内部和外部线圈119、120上分开地体积成型，也就是不需要内部线圈119的导体与外部线圈120的导体的分离。为此，图10以粗略的示意图在第一部分视图a)中以第四立体视图、并且在第二部分视图b)中以第五立体视图示出按照图3至图5的、按照本发明设计的线圈105的实施例，其处于外部线圈120和内部线圈119被脱模的制造阶段中。虽然内部和外部线圈119、120的导体还可以连续地缠绕并且因此一体式构成，即在它们之间不需要单独制造的接触位置，但线圈105的槽区域108的导体排115、116也可以在空间上相互分离地、在同时或者依次实施的压制步骤中体积成型。此外，通过这种方式可将多个关联地连续缠绕的线圈105、尤其是相绕组106的所有线圈105的导体115、116复合地体积成型。可选地还可行的是，导体115、116的横截面轮廓在线圈105的槽区域108内通过一个或者多个线圈105复合地体积成型构成，其中单独的或者多个导体115、116、内部线圈119的导体115和外部线圈120的导体116各自共同地、线圈105的所有导体115、116共同地并且对于相绕组的每个线圈105相继地、但也可以是多个线圈105的所有导体115、116、尤其所有导体优选一件式地、也就是相绕组106的连续缠绕的线圈105共同地、按照需要被压制。在导体排115、116的空间分离的压制之后、在图10所示的线圈105脱模的装配状态中，内部线圈119和外部线圈120在其导体连接部131弯曲的情况下相互插套以构成制成的线圈105。

附图标记清单

100 101的绕组装置

101 103的定子

102 101的磁轭

103 电机

104 102的槽

105 100的线圈

106 相绕组

107 102的周向

108 105的槽区域

109 105的卷包头

110 104的槽底

111 104的前部区域

112 106的接触位置

113 106的端部接头

114 106的端部接头

115 在108至119中的导体排

116 在108至120中的导体排

117 在109至119中的导体

118 在109至120中的导体

119 朝向105的内部线圈

120 105的外部线圈

121 108中的115、116的矩形的导体横截面

122 在109中的第一过渡区域

123 在109中的117、118相互间的圆形的空间布局

124 117、118的导体横截面：圆形导线

125 在109中的第一导体导引区域

126 在109中的第二过渡区域

127 在109中的117、118的三角形的空间布局

128 在109的129中的117、118的导体横截面

129 在109中的第二导体导引区域

130 切换环

131 119和120之间的导体连接部

Claims (10)

1.一种用于电机(103)、尤其是用于这种电机(103)的定子(101)的、由至少一个电导体构成的绕组装置(100)，所述电机具有磁轭(102)，所述磁轭具有沿着磁轭(102)的周向(107)相互以尤其相同地预设的槽间距相间隔布置的、预设数量的槽(104)，包含预设数量的线圈(105)，所述线圈具有各两个设计用于置入以两个槽间距相间隔地选择的槽(104)中的槽区域(108)和各两个跨接所述两个槽间距的卷包头(109)。

2.按照权利要求1所述的绕组装置(100)，其特征在于，线圈(105)的槽区域(108)设计具有至少两个沿周向(107)并排布置的导体(115、116)或者设计具有至少两个沿周向(107)并排布置的、沿磁轭(102)的径向延伸的导体(115、116)排。

3.按照权利要求1或者2所述的绕组装置(100)，其特征在于，线圈(105)的槽区域(108)设计具有正好两个沿周向(107)并排布置的、在磁轭(102)的径向上延伸的导体(115、116)排，并且尤其对于每个线圈(105)而言、在周向(107)上相互面向的导体(115)排连同与之相连的卷包头(109)中的导体(117)一起构成内部线圈(119)，并且在周向(107)上相互背向的导体(116)排连同与之相连的卷包头(109)中的导体(118)一起构成外部线圈(120)。

4.按照权利要求1、2或者3所述的绕组装置(100)，其特征在于，

·在线圈(105)的槽区域(108)内的导体(115、116)以为了置入槽(104)中而按照其横截面轮廓设计的空间布局相互定向地导引，

·在卷包头(109)内部的、在至少几乎直接连接在槽区域(108)上的第一过渡区域(122)中的导体(117、118)过渡成至少几乎圆形的空间布局(123)地相互定向地导引，

·在卷包头(109)内部的、在至少几乎直接连接在第一过渡区域(122)上的第一导体导引区域(125)中的导体(117、118)以至少几乎圆形的空间布局(123)相互定向地继续导引，

·在卷包头(109)内部的、在至少几乎直接连接在第一导体导引区域(125)上的第二过渡区域(126)中的导体(117、118)从至少几乎圆形的空间布局(123)过渡至至少几乎三角形的空间布局(127)地相互定向地导引，并且

·在卷包头(109)内部的、在至少几乎直接连接在第二过渡区域(126)上的第二导体导引区域(129)中的导体(117、118)以至少几乎三角形的空间布局相互定向地继续导引，

其中尤其是

·在第一过渡区域(122)内和在第一导体导引区域(125)的至少一部分内的导体(117、118)在和槽区域(108)内部至少几乎相同的纵向定向上延伸，并且

·在第二导体导引区域(129)内的导体(117、118)至少几乎垂直于槽区域(108)内的纵向定向地这样导引，使得当线圈(105)布置在磁轭(102)中时所述导体至少几乎沿磁轭的周向(107)定向。

5.按照前述权利要求任一项或者多项所述的绕组装置(100)，其特征在于，在线圈(105)的槽区域(108)内部的导体(115、116)设计具有为了置入槽(104)中而按照槽的横截面轮廓成型的横截面轮廓(121)。

6.按照权利要求5所述的绕组装置(100)，其特征在于，在线圈(105)的槽区域(108)中的导体(115、116)的横截面轮廓(121)通过由原始横截面轮廓、尤其由至少几乎圆形的原始横截面轮廓(124)的体积成型构成，和/或在线圈(105)的槽区域(108)内部的导体(115、116)的横截面轮廓(121)通过铸造技术的制造成型。

7.按照权利要求6所述的绕组装置(100)，其特征在于，在线圈(105)的槽区域(108)内的导体(115、116)的横截面轮廓(121)通过一个或者多个线圈(105)复合地体积成型而构成。

8.按照权利要求5、6或者7所述的绕组装置(100)，其特征在于，在线圈(105)的槽区域(108)内的导体(115、116)设计具有为了置入槽(104)中而按照槽(104)的至少几乎矩形的横截面轮廓、可选地按照槽(104)的至少几乎锥形的横截面轮廓成型的横截面轮廓(121)。

9.按照权利要求2至8中任一项或者多项所述的绕组装置(100)，其特征在于，线圈(105)的槽区域(108)的至少两个沿周向(107)并排布置的导体(115、116)或者至少两个沿周向(107)并排布置的、沿磁轭(102)的径向延伸的导体(115、116)排构成不同的线圈(119、120)的部分，尤其是至少一个内部线圈(119)和外部线圈(120)的部分，并且所述不同的线圈(119、120)相互串联地和/或相互并联地导电连接。

10.一种电机(103)，其特征在于，所述电机具有按照前述权利要求任一项或者多项所述的绕组装置(100)。