CN107112874A - 带有较低锁止力矩的波形绕组、带有此类波形绕组的定子和电机 - Google Patents

Abstract

为了在电机的情形中通过避免尤其在高转速范围中运行的情形中的损失来提高功率和效率，建议了一种用于这样的机械的定子的波形绕组(100;200)，其构造成用于布置在一系列沿着机械的周缘布置的定子槽(110,210)中，其中，该波形绕组对于机械的各一个相位而言具有至少两个彼此以并联和/或串联相连接的导体(A,B,C,D;A1,A2,A3,C1,C2,C3;A,B,C,D,E,F,G,H)，其可以预先给定的绕距(120,122)以相对于沿着机械的周缘的每个相位和各一个磁极被预先给定的顺序布置在机械的每个磁极和每个相位的至少两个连续的定子槽中，且其中，至少彼此以并联相连接的导体的预先给定的顺序在沿着机械周缘的至少一个位置(121)处通过至少一个槽跳跃来变换。

Description

带有较低锁止力矩的波形绕组、带有此类波形绕组的定子和 电机

技术领域

本发明涉及一种用于电机定子的波形绕组。此外，本发明涉及一种电机定子。此外，本发明涉及一种电机。

背景技术

由印刷文件DE 103 21 956 A1已知用于电机的由在多组中的矩形铜钗(Kupferhaarnadeln)构成的绕组，其具有带有多个部分封闭的定子狭槽(Statorschlitz)的定子。为了简化制造且为了将绕组的狭槽填充比例保持较高，创造了带有直的导体段的预成形的矩形线材，其布置在定子狭槽中。为了制造由矩形带角铜钗构成的绕组，首先矩形铜线被切成分段(Element)。在此每个相位每个绕组群(Wicklungssatz)还存在两个带有较短绕距(相比其它而言狭槽较短)的分段，如果绕组以波形绕组连接。按照绕距要求，矩形线材被弯曲以U形且由此制造铜钗。以“铜钗”表示所谓的“发夹(Hairpin)绕组”。在此，较短的线圈件(Windungsstucke)在定子的一侧上通过焊接相连接且如此产生连续的绕组。其在一定程度上是构造的且不至少部分连续缠绕的波形绕组。

印刷文件JP 8-182238 A指出了一种用于电机的带有三个绕组包(Wicklungspaket)或者绕组束(Wicklungsstrangen)的三相波形绕组。在所谓的“扭绞区段”中，绕组包或者绕组束的绕组头(Wickelkopf)各自扭绞地、然而带有不变的绕距地被引导。

由文件US 5 898 251 A已知一种用于制造用于电动机(dynamoelektrischeMaschine)的叠绕组(Schleifenwicklung)的方法。在用于电动机的同心缠绕的双层电枢绕组(Ankerwicklung)中，每个相位和极的槽数量以q来设定。电枢绕组包括相应于极的且包含多个带有彼此不同的绕距的线圈的绕组。这些线圈包含至少一个其匝数与其它线圈的匝数不同的线圈。每个相位和极的槽数量q至少为q=3。在绕组中的线圈数量被确定为(q-n)，其中，数量n设定为n=1,2,…q-2的值。线圈如此地分布在槽中，即，同心缠绕的双层绕组利用磁力的正弦分布来形成。在另一布置中，每个相位的极绕组的数量如在同心缠绕的双层绕组或叠绕组中的极的数量的一半大小。在极绕组的其中一个中的线圈数量被确定为(2x(q-n))。

为了利用电机满足对转矩和功率的确定要求，必要的是，在预先给定的结构长度的情形中以匹配于此的匝数构造机械。如果该机械尤其以波形绕组来实施，其匝数由被引导的导体区段的在机械的槽、例如定子槽(也就是说定子狭槽)内的数量以及在波形绕组中以并联相连接的导体的数量根据如下公式来确定：

w= p*q*zn/a

其中，

w 机械的有效匝数

zn 每个槽的导体数量

a 在波形绕组中以并联相连接的导体的数量

p 极对数，和

q 机械的槽口数。

术语槽口数描述了每个磁极和相位的机械的槽(例如定子槽)的数量。因此

s= 2*p*q*r

其中，

S 定子的定子槽的总数，和

r 机械的相位的数量、也就是说相位数。在一示例中，带有总共96个槽、三个相位和16个极(即8个极对)的定子具有槽口数q=2。术语槽口因此还同义于槽或者定子槽。

在槽内被引导的导体区段的数量在槽的预先给定的横截面的情形中反比例于导体区段的导体横截面。较大的导体横截面在流过其的电流频率较高、也就是说机械的转速较高的情形中由于在导体中的电流趋肤效应(Stromverdrängung)在运行中然而导致增加的频率相关的损失。

如果例如制造60匝，以例如p=10,q=2且a-1得出zn=3，也就是说三个导体被放入到一个槽中。由此，各个导体的横截面和频率相关的损失变大。虽然在该示例中可以q=1使得每个槽的导体数量翻倍到zn=6且导体的横截面因此被减半。然而槽口数q=1的选择具有的缺点是，在机械中出现的高次谐波不被压制，由此出现增加的损失和声音异常(也就是说增加的工作噪声)且此外转矩波度(Drehmomentenwelligkeit)增加，其同样可导致声音干扰。

随着a=1的机械构造的确定，用于形成期望的匝数的设计间隙被限制。机械的可变性被降低，此外导体的可能的设计方案的选择被限制。对机械转矩和功率的要求尤其在较高转速的范围中由于与导体的较大横截面伴随的频率相关的损失可能不被满足。因此必需的是，槽口数q和在波形绕组中以并联相连接的导体的数量a选择为大于1。

在带有在其中多个导体在并联中相对一个相位而言彼此相连接的波形绕组的机械的情形中，当在一个相位的并联导体中被感应出彼此不同的电压时，在运行中在并联的导体中出现补偿电流。尤其当并联的导体在相对每个极而言槽口数q大于1的情形中分布地布置到至少两个相邻的槽上时是这样的。补偿电流同样导致损失。

发明内容

本发明的目的是，在上述形式的机械的情形中通过避免尤其以高转速范围运行的情形中的损失来提高功率和效率。

该目的通过一种用于电机定子的波形绕组来实现，其构造用于布置在一系列沿着机械周缘布置的定子槽中，其中，波形绕组相对机械的各一个相位而言具有至少两个彼此以并联和/或串联相连接的导体，其可以相对于沿着机械的周缘的每个相位和各一个磁极被预先给定的顺序布置在机械的每个磁极和每个相位的至少两个连续的定子槽中，且其中，至少彼此以并联相连接的导体的预先给定的顺序在沿着机械周缘的至少一个位置处通过至少一个槽跳跃来变换。

在此，根据本发明构造的波纹绕组可被插入到其中的定子槽以通常的方式至少尽可能地在机械的轴向上、也就是说横向于其周缘方向定向且优选均匀地且进而旋转对称地分布在机械的周缘处。虽然本发明的图示由旋转电机出发，本发明同样可被应用到直线电机上，其中，所描述的布置于是以展开的造型来构造。这由本发明的下面的描述始终隐含地包括。以相同的方式，本发明的图示由波纹绕组在机械定子中的布置出发。然而还可在机械转子中以相应的方式进行布置。这也由本发明的下面的描述始终隐含地包括。对于导体以并联和/或串联的连接而言，根据本发明设置有不同的可行性方案。如果例如对于机械的各一个相位而言设置有两个导体，这些导体可选择性地以串联或以并联彼此相连接。如果例如对于机械的一个相位而言存在四个导体，这些导体可不同地彼此相连接。因此，所有四个导体可彼此并联。另外，各两个导体可彼此并联且两个由各两个导体构成的并联被彼此串联。此外可行的是，所有四个导体彼此以串联相连。特别有利地，本发明可被应用到如下情况上，即，一个相位的所有导体彼此并联。

机械的每个磁极和每个相位的定子槽的数量被定义为其槽口数q。根据本发明的波形绕组构造用于在其中槽口数q为至少2的定子或者机械。定子槽对于机械的磁极的各一个和相位的各一个而言沿着机械周缘紧邻地连续布置。一个相位的导体以确定的顺序分布到该定子槽上，例如这些导体中的第一个布置在这些定子槽中的第一个中，这些导体中的第二个布置在这些定子槽中的第二个中，以此类推。如果对于一个极和一个相位而言存在多于定子槽q的以并联相连接的导体a，此处尤其适用的是：

a=N*q

其中，

N：大于1的正的整数，也就是说N=2,3,…，

每个极和相位的连续的定子槽通过导体例如以a=4且q=2(也就是说N=2)的占有如下来给出：导体中的第一个布置在定子槽中的第一个中，导体中的第二个布置在定子槽中的第二个中，导体中的第三个布置在定子槽中的第一个中，且导体中的第四个布置在定子槽中的第二个中。

波形绕组的导体以预先给定的绕距来缠绕，也就是说关联于定子槽或者分布到定子槽上。导体的各一个的两个被依次引导穿过定子槽的区段的间距被称作绕距。在此，绕距可选地通过依次编号的定子槽的号码或通过在缠绕的情形中被跃过的定子槽的增加的数量来转换。另外地表达，绕距是定子槽的数量，在缠绕的情形中须以该数量继续计数直至定子槽被以相同的导体占据。在一个导体的情形中例如1:7或6的绕距意味着，在依次连续计数的定子槽中第一个且紧接着第七个、第十三个、以此类推的定子槽被导体占据，也就是说每隔六个定子槽。

至少彼此以并联相连的导体的预先给定的顺序在沿着机械周缘的至少一个位置处通过至少一个槽跳跃的根据本发明的变换、也就是说定子槽由导体的占据的顺序的根据本发明的变换此时通过改变导体的绕距实现。对于导体中的至少一个而言，在此绕距被提高以预先给定数量的定子槽、也就是说每两个紧邻地连续的定子槽的槽间距或者距离，且对于导体中的至少另一个而言，绕距在沿着机械周缘的相同位置处被降低以相同的预先给定数量的定子槽。定子槽由导体的占据的这些变换被称作槽跳跃。此类变换例如意味着，在槽跳跃之前导体中的第一个布置在每个极和相位的定子槽中的第一个中且导体中的第二个布置在每个极和相位的定子槽中的第二个中，与之相反在槽跳跃之后导体中的第一个布置在定子槽的第二个中且导体中的第二个布置在定子槽的第一个中。

在根据本发明的波形绕组的情形中，导体的绕距沿着机械的整个周缘一致地(也就是说均匀地)被预先给定且仅在其处定子槽以各个导体的占据的上述顺序通过槽跳跃被变换的位置处不同。

本发明基于如下知识，即，当在一个相位的所有彼此以并联相连接的导体中被感应出彼此一致的电压时，所描述的补偿电流被避免。当一个相位的所有彼此以并联相连接的导体被总计相同的磁通穿过时是这样的。如果一个相位的导体与之相反全部以连续均匀的绕距布置，绕组的由这些导体形成的部分总地沿着机械的周缘彼此角度偏移且由此被根据其沿着机械周缘的变化而不同的磁通穿过。因此感应出不同的电压。

本发明以简单的方式使得实现用于以下电机的波形绕组成为可能，该电机在较高转速的情形中也允许带有较高功率和提高的效率的机械的运行。尤其地，由于补偿电流的损失被避免且获得由于频率相关的电流趋肤效应引起的电气损失功率的显著减少以及获得机械的紧凑且简单的结构。在此，本发明尤其由此开启了明显提高的对于此类机械的造型和尺寸而言的可行性方案，即，使得此类机械以二和更大的槽口数q的构造成为可能。

本发明的有利的设计方案的特征在于从属权利要求中。

按照根据本发明的波形绕组的一种优选的改进方案，至少一个槽跳跃的至少一个位置至少几乎均匀地在导体的整个延伸上分布地布置。在此，导体且优选地导体中的每个的总延伸(也就是说总长度)通过槽跳跃被划分成至少几乎、优选精确相同长度的区段。有利地还可设置有多个槽跳跃。在此，各个导体的通过一个或多个槽跳跃划分的区段(在其中定子槽由导体的占据以相应不同的顺序来设置)始终如此地定义尺寸，即，对于每个导体而言以第一顺序被占据定子槽的区段的数量等于以第二顺序被占据定子槽的区段的数量。按照槽跳跃的数量，槽跳跃的不等分对此也可以是可行的或有利的。按照在波形绕组中以并联相连接导体的数量a和机械的槽口数q可给出多于两种的对于定子槽的占据顺序而言的可行性方案，槽跳跃的分布的进一步的变化可被允许或可是有利的。

在根据本发明的波形绕组的另一种优选的实施形式中，导体中的至少一个的至少两个在至少一个槽跳跃的至少一个位置处彼此联接的区段通过至少一个接触器件彼此相连接。在该实施形式的情形中，导体中的至少一个在至少一个槽跳跃的位置处在制造侧被中断且进行通过电气触点的连接。这使得导体区段的均匀的且类似的且进而简化的制造成为可能。只有在其制造之后，区段以根据本发明的方式、也就是说在实施期望的槽跳跃的情形下彼此导电地相连接，也就是说通过焊接、钎焊、夹紧或类似的。在一个优选的例子中，相关导体可连续地以相同的、也就是说保持不变的绕距来缠绕，在槽跳跃的位置处被分离地且被变换地再次连接。通过该设计简化缠绕，然而这些触点引起在生产和空间需求中的一定的额外耗费。

按照根据本发明的波形绕组的另一优选的实施形式，导体中的至少一个的至少两个在至少一个槽跳跃的至少一个位置处彼此联接的区段一件式地连续构造。这些区段一件式地在实施槽跳跃的情形下被缠绕且由连续延伸的导体结构构成，也就是说连续地越过槽跳跃地在无中间接入特殊的接触器件的情形中连续地伸延。如果根据该实施形式连续地在每个槽跳跃的情形中随着在绕距上的变化在避免该处的触点的情形下被缠绕，虽然该缠绕相比以均匀绕距的不带有槽跳跃的缠绕更略为复杂地设计，然而无触点的绕组更结实且相对制造误差、尤其接触误差更不敏感，且使得绕组的更紧凑的结构成为可能，因为导体在槽跳跃的位置处通过取消特殊的触点而具有减少的空间需求。特别优选地，所有或至少几乎所有槽跳跃根据该实施形式构造。因此，绕组的接线成本可被降低。同样地，总的来看生产过程可被简化且因此用于所需生产器件的成本通过取消分类、焊接和绝缘(例如通过浇铸)被降低。相应地，对于考虑槽跳跃的缠绕而言的更多耗费不值得一提。

根据本发明的波形绕组的另一优选的设计方案的特征在于用于使用在旋转磁场机中、尤其在三相旋转磁场机中的构造方案。此处，本发明特别有利地使得尤其在高转速范围中的功率、转矩和效率的提高且进而尤其地使得在此类旋转磁场机在车辆驱动器、优选地内燃机车辆、混合动力车辆或电动车的辅助驱动器或牵引驱动器以及在用于其它使用目的的电机中的利用的情形中的功率提高成为可能。

在根据本发明的波形绕组的另一有利的实施形式中，导体的数量对于机械的相位中的每个而言为机械的槽口数的整数倍、尤其至少两倍。如上面已提及的那样，以q表示的槽口数是对于一个极和一个相位而言的定子槽的数量，且以并联相连接导体的数量a相应地适用如下，其中N=2,3,等等：

a=N*q

在此，根据本发明的波形绕组的一种优选的改进方案的特征在于对于机械的相位中的每个而言两个或四个或八个彼此以并联连接的导体，也就是说a=2或a=4或a=8。显然，这使得波形绕组的一种特别有利的、也就是说对于例如混合动力车辆或电动车的牵引驱动而言特别有利地匹配的、容易的且经济的尺寸定义成为可能。尤其地，在带有a=8的导体卷绕的情形中对于机械相位中的每个而言使用较大数量的并联导体，而无须介乎其间分离且重新连接导体；也就是说导体可一件式地连续构造。由此在很大程度上避免这样的分离点或者连接点。在此，在定子槽内的导体的位置同样可至少几乎对称地保持。构造带有不同数量的彼此以并联相连的导体的机械相位、尤其构造可选地带有各两个、四个或八个导体的机械相位的选择可能性实现了带有波形绕组的机械的绕组设计的较大的可变性。

按照根据本发明的波形绕组的另一优选的实施形式，导体中的至少一个构造有至少几乎呈矩形的导体横截面。因此获得特别高的槽填充因子，也就是说在各一个定子槽中可布置的导体的导体横截面的总和相对定子槽的总横截面面积的特别高的比例。这使得在电机中的较高的功率密度且进而使得进一步的功率提高以及更紧凑的结构形式成为可能。

此外，上述目的通过一种用于电机、尤其用于旋转磁场机的定子来实现，其特征在于上述形式的波形绕组。

如此构造的定子以在生产技术上简化的方式更紧凑、更耐用且更简单地来构建。在构造有在槽跳跃的位置处连续的绕组的情形中，如此设计的定子此外特别节省空间地且功能可靠地构建。

此外，上述目的通过一种电机、尤其旋转磁场机来实现，其特征在于上述形式的波形绕组和/或上述形式的定子。

根据本发明的机械使得尤其在高转速范围中的效率以及可发出的功率的提高成为可能，在此特别紧凑且耐用且具有降低的故障敏感性(Fehleranfalligkeit)。

换而言之，总的来说根据本发明实现了一种用于电机或者发电机的具有数个相位的定子的波形绕组，其对于每个相位而言具有至少两个导体(也被称作绕组线材)，其被引导穿过相应的定子槽。优选地，导体无中断地实施。导体在一种优选的实施形式中在一半绕组之后、也就是说在其整个延伸的中间、在附属的定子槽中具有由于交叉的导管引导被更换的位置，由此可以简单的方式且优选地在避免特殊的接触连接(例如焊接连接)的情形下防止导体的不期望的感应电压。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出且在接下来进一步说明，其中，在所有图中一致的元件设有相同的附图标记且取消这些元件的重复说明。其中：

图1 显示了根据本发明的波形绕组的一个实施例的缠绕图的粗略示意性的图示，

图2 显示了用于示出根据图1的实施例的波形绕组的导体的连接的线路图，

图3 显示了不同的在不带有槽跳跃地实施的波形绕组的相位的布置在彼此相邻的定子槽中的导体中所感应的电压的时间曲线的示意性图示，

图4 显示了带有根据图1的实施例的缠绕图的波形绕组的示意性图示，

图5 显示了在槽跳跃的位置处的根据图4的波形绕组的两个导体的示意性的透视图示，

图6 显示了根据图4和5的实施例的变换方案，

图7 显示了作为根据图1的实施例的变换方案的根据本发明的波形绕组的第二实施例的缠绕图的粗略示意性的图示，且

图8 显示了用于示出根据图7的第二实施例的波形绕组的导体的连接的线路图。

具体实施方式

在图1中为了简化以展开的形式粗略地示意性地以横截面视图示出了电机的一系列定子槽的剖面。定子槽沿着机械周缘布置，以附图标记110表示且在其序列上示例地以1,2,…来编号。在定子槽110中布置有波形绕组100的导体。这些导体对于机械的各相位而言成四份地彼此并联。为了清晰性起见仅描述相位中的其中一个的导体且其中同样仅描述在示出的定子槽中的每个中的各一个位置且以A,B,C和D表示。优选地，导体A,B,C,D构造有呈矩形的导体横截面，从而获得较高的槽填充因子。彼此电气并联的导体A,B,C,D可利用预先给定的绕距以相对于沿着机械的周缘每个相位和各一个磁极的预先给定的顺序中布置在机械的每个磁极和每个相位的至少两个连续的定子槽110中且为了清楚起见在图1中还在这些定子槽110中布置地示出。在根据图1的实施例中，机械的各一个磁极和各一个相位的连续的定子槽110的数量等于2，也就是说四个彼此电气并联的导体A,B,C,D以每个极和相位两个地沿着机械周缘连续的定子槽110分布地布置。该布置在预先给定的顺序中如此地实现，即，在两个连续的定子槽110的第一个中布置有导体A和B且在两个连续的定子槽110的第二个中布置有导体C和D。波形绕组100且进而该实施例的机械三相地构造。因此，导体A,B,C,D被引导穿过每隔六个的定子槽110，也就是说以绕距6或者1：7。该绕距在图1中以箭头120标明。因此得出带有编号1和7的定子槽110由导体A,B的占据而带有编号2和8的定子槽由导体C,D占据。在不带有下面所描述的根据本发明的槽跳跃的情形中，此外还得出带有编号13,19,...的另外的定子槽110由导体A,B占据且带有编号14,20,...的定子槽110由导体C,D占据，也就是说沿着电机的整个周缘且进而沿着波形绕组100的整个延伸。

根据本发明，然而导体A,B,C,D的该预先给定的顺序在沿着机械周缘的一个位置处通过槽跳跃被变换。该槽跳跃在图1中如此地构造，即，导体A,B从带有编号7的定子槽110被引导至带有编号14的定子槽110且被引导穿过该定子槽，与之相反导体C,D从带有编号8的定子槽110被引导至带有编号13的定子槽110且被引导穿过该定子槽。因此，对于导体A,B而言在槽跳跃的该位置处进行7或者1：8的增大以1的绕距，对于导体C,D而言与之相反进行5或者1：6的减小以1的绕距。这些经修改的绕距在图1中以箭头121标明。作为其结果，导体A,B,C,D的预先给定的顺序对于每个磁极和相位而言被如此地变换，即，由该位置在两个连续的定子槽110中的带有编号13的第一个处布置有导体C和D而在两个连续的定子槽110中的带有编号14的第二个处布置有导体A和B。因为由该位置在绕距处又对于所有导体A,B,C,D而言一致地为6或者1：7，所以以箭头122标明，该变换的顺序对于带有编号19,20...的定子槽110而言同样维持。

图2显示了波形绕组100的相位的彼此以并联连接的导体A,B,C,D的示意性的电路图。

图3显示了不同的在不带有槽跳跃实施的波形绕组的相位的布置在彼此相邻的定子槽110中的导体A,B,C,D中所感应的电压u的时间曲线的示意性图示。在此，以UAB表示在导体A和B中所感应的电压，而以UCD表示在导体C和D中所感应的电压。以t表示时间。所感应的电压UAB和UCD共同叠加地由各个在定子槽110的各一个中的导体A,B,C,D的各一个区段中所感应的电压组成，且在时间上彼此相应于机械沿着周缘的运动速度(也就是说周缘速度或者转速)和定子110沿着周缘的间距在时间上被相对移动。由此出现在一方面导体A,B的端部且另一方面导体C,D的端部之间的交流电压差，其引起穿过导体A,B,C,D的补偿电流。该补偿电流导致损失且导致机械效率的下降。通过本发明，这些在定子槽110的各一个中的导体A,B的各一个区段中所感应的各个电压的一半在其时间顺序上(也就是说推移)相对定子槽110的各一个中的导体C,D的各一个区段中所感应的各个电压的一半被变换。在所有这些单个电压的总和中，因此取消相互的时间推移且电压UAB和UCD的时间曲线一致。因此不再出现补偿电流。

在图4中作为展开的方式以顶视图描绘了带有根据图1的实施例的缠绕图的波形绕组100的示意性图示。为了清晰性起见，在此相对总共三个相位而言示出各两个并联的导体且其中每个定子槽110仅各一个区段，也就是说仅各一个绕组位置，其相应于图1的导体A,C且对于三个相位而言相应地以A1,A2,A3或者C1,C2,C3来表示。相同的缠绕图此外还对于带有两个彼此电气并联的导体的绕组而言得出，其以每个极和相位两个地沿着机械周缘连续的定子槽110分布地布置。绕距6或者1：7(以箭头120和122标明)此处还在槽跳跃的位置处被改变到用于导体C1,C2,C3的5或者1：6和用于导体A1,A2,A3的7或者1：8(以箭头121标明)，由此导体A1,C1或者A2,C2或者A3,C3在定子槽的占据上的顺序在槽跳跃的位置处被变换。

图5显示了在槽跳跃的位置处的根据图4的波形绕组的导体A1,C1的所有绕组位置的示意性的透视图示。此外示出了定子槽110由导体A1,C1占据。导体A1,C1被引导围绕机械的整个定子总共六次，从而使得每个定子槽被导体的6个区段占据。此处仅示出了相关的定子槽由导体A1或者C1的各6个区段占据。通过箭头121显示的槽跳跃设置在导体A1,C1围绕机械的整个定子的三次环绕引导之后，也就是说在导体A1,C1的一半伸展上。在此，导体A1,C1被连续地、也就是说沿着其整个延伸不带有特殊的接触器件地无中断地缠绕。导体C1以绕距5或者1：6在槽跳跃的位置处在绕组头处以弧形在由在该处带有绕距7或者1：8的导体A1构造的弧形内被引导。由此在槽跳跃的位置处还获得绕组头的非常节省空间的构造方案。此外布置有带有绕距6或者1：7的导体A1,C1且在此在绕组头的区域中以绕其纵向延伸的一半转动被彼此反转，也就是说翻折。由此还获得绕组头的非常节省空间的构造。在波形绕组100的该构造方案的情形中，仅导体A1,C1的端部接口(和其它相位的导体的相应地在图5中未示出的端部接口)从波形绕组100中被引出。总的来说由此得出一种在节省触点的情形下带有减少的结构空间的连续缠绕的波形绕组。

图6在根据图4和5的实施例的变换方案中显示了带有在槽跳跃的位置处的所有导体的图示的由波形绕组100构成的剖面。相对于图4和5的设计方案，此处为了构造在槽跳跃的位置处被改变的绕距，导体在其整个延伸的一半上被中断且其通过该中断构成的端部从绕组头中被引出。在图6的图示中，这些被引出的端部在导体的中断处彼此成对地相对而置。定子槽110由导体占据的顺序的变换通过导体的由该中断构成的端部的连接被成对地交叉进行，如这通过示例地显示的且以附图标记123标明的连接用符号表示的那样。

在图7中(其在与图1相同的图示中作为根据图1的实施例的变换方案显示了根据本发明的波形绕组的第二个实施例的缠绕图的粗略示意性的描绘)，为了简化以展开的方式粗略地示意性地以横截面视图形式示出了电机的一系列定子槽的剖面。定子槽沿着机械周缘布置，以附图标记210标明且在其序列上示例地以1,2,…来编号。在定子槽210中布置有波形绕组200的导体。这些导体对于机械的各相位而言成八份地彼此并联。为了清晰性起见仅描绘了相位中的其中一个的导体且其中同样仅描绘了在示出的定子槽中的每个中的各一个位置且以A,B,C,D,E,F,G和H标明。优选地，导体A,B,C,D,E,F,G,H构造有呈矩形的导体横截面，从而获得较高的槽填充因子。彼此电气并联的导体A,B,C,D,E,F,G,H可以预先给定的绕距以相对于沿着机械的周缘的每个相位和各一个磁极被预先给定的顺序来布置在机械的每个磁极和每个相位的至少两个连续的定子槽210中且为了清楚起见在图7中同样在这些定子槽210中布置地示出。

在根据图7的第二实施例中，机械的各一个磁极和各一个相位的连续的定子槽210的数量等于2，也就是说八个彼此电气并联的导体A,B,C,D,E,F,G,H以每个极和相位两个地沿着机械周缘连续的定子槽210分布地布置。该布置在预先给定的顺序中如此地实现，即，在两个连续的定子槽210的第一个中布置有导体A,B,C和D而在两个连续的定子槽210的第二个中布置有导体E,F,G和H。第二实施例的波形绕组200且进而机械也三相地构造。因此，导体A,B,C,D,E,F,G,H被引导穿过每隔六个定子槽210，也就是说带有绕距6或者1：7。该绕距在图7中又以箭头120来标明。因此存在带有编号1和7的定子槽210由导体A,B,C,D占据和带有编号2和8的定子槽210由导体E,F,G,H占据。在不带有下面所描述的根据本发明的槽跳跃的情形中，此外同样得出带有编号13,19...的另外的定子槽210由导体A,B,C,D占据而带有编号14,20...的定子槽210由导体E,F,G,H占据，也就是说沿着电机的整个周缘且进而沿着波形绕组200的整个延伸。

根据本发明，在第二个实施例的情形中导体A,B,C,D,E,F,G,H的该预先给定的顺序然而也在沿着机械周缘的某一位置处通过槽跳跃被变换。该槽跳跃在图7中如此地构造，即，导体A,B,C,D从带有编号7的定子槽210被引导至带有编号14的定子槽210且被引导穿过该定子槽，与之相反导体E,F,G,H从带有编号8的定子槽210被引导至带有编号13的定子槽210且被引导穿过该定子槽。因此，对于导体A,B,C,D而言在槽跳跃的该位置处进行7或者1：8的增大以1的绕距，对于导体E,F,G,H而言与之相反进行5或者1：6的减小以1的绕距。该经修改的绕距在图7中以箭头121来标明。作为其结果，导体A,B,C,D,E,F,G,H的预先给定的顺序对于每个磁极和相位而言被如此地变换，即，由该位置在两个连续的定子槽210中的带有编号13的第一个处布置有导体E,F,G,H而在两个连续的定子槽210中的带有编号14的第二个处布置有导体A,B,C,D。因为由该位置在绕距处又对于所有导体A,B,C,D,E,F,G,H而言一致地为6或者1：7，因此以箭头122标明，该变换的顺序对于带有编号19,20,…的定子槽210而言同样维持。

图8显示了根据图7的第二实施例的波形绕组200的相位的彼此以并联连接的导体A,B,C,D,E,F,G,H的示意性的电路图。

通过本发明，因此描述了一种用于将波形绕组的导体带入到定子槽中的新图。在此，尤其地在根据图1和2的实施形式的情形中由带有两个彼此相叠的导体A,B或者C,D的导体构成的所谓的垫子被带入到定子槽10中。在根据图7和8的实施形式的情形中，与之相反由带有四个彼此相叠的导体A,B,C,D或者E,F,G,H的导体构成的垫子被放入到定子槽210中。

附图标记清单

100 波形绕组

110 定子槽，以1,2,…来编号

120 箭头，表示绕距6或者1：7

121 箭头，表示用于导体A,B的绕距7或者1：8和用于导体C,D的5或者1：6

122 箭头，表示绕距6或者1：7

123 在槽跳跃处的导体的连接

200 波形绕组

210 定子槽，以1,2,...来编号

A 导体

B 导体

C 导体

D 导体

E 导体

F 导体

G 导体

H 导体

A1 导体

A2 导体

A3 导体

C1 导体

C2 导体

C3 导体

t 时间

u 电压

UAB 在导体A和B中所感应的电压

UCD 在导体C和D中所感应的电压。

Claims (10)

1.一种用于电气机械的定子的波形绕组(100;200)，构造用于布置在一系列沿着所述机械的周缘布置的定子槽(110;210)中，

其中，所述波形绕组(100;200)对于所述机械的各一个相位具有至少两个彼此以并联和/或串联相连接的导体(A,B,C,D;A1,A2,A3,C1,C2,C3;A,B,C,D,E,F,G,H)，其能以预先给定的绕距(120,122)以相对于沿着所述机械的周缘的每个相位和各一个磁极被预先给定的顺序来布置在所述机械的每个相位和每个磁极的一些至少两个连续的定子槽(110;210)中，并且，

其中，至少彼此以并联相连接的所述导体(A,B,C,D;A1,A2,A3,C1,C2,C3;A,B,C,D,E,F,G,H)的预先给定的顺序在沿着所述机械的周缘的至少一个位置(121)处通过至少一个槽跳跃来变换。

2.根据权利要求1所述的波形绕组(100;200)，其特征在于，所述至少一个槽跳跃的至少一个位置(121)至少几乎均匀地在所述导体(A,B,C,D;A1,A2,A3,C1,C2,C3;A,B,C,D,E,F,G,H)的整个延伸上分布地布置。

3.根据权利要求1或2所述的波形绕组(100;200)，其特征在于，所述导体(A,B,C,D;A1,A2,A3,C1,C2,C3;A,B,C,D,E,F,G,H)中的至少一个的至少两个在所述至少一个槽跳跃的至少一个位置(121)处彼此联接的区段通过至少一个接触器件(123)彼此相连接。

4.根据权利要求1,2或3所述的波形绕组(100;200)，其特征在于，所述导体(A,B,C,D;A1,A2,A3,C1,C2,C3;A,B,C,D,E,F,G,H)中的至少一个的至少两个在所述至少一个槽跳跃的至少一个位置(121)处彼此联接的区段连续地一件式地构造。

5.根据前述权利要求中任一项或多项所述的波形绕组(100;200)，其特征在于用于使用在旋转磁场机中、尤其在三相旋转磁场机中的构造。

6.根据前述权利要求中任一项或多项所述的波形绕组(100;200)，其特征在于，所述导体(A,B,C,D;A1,A2,A3,C1,C2,C3;A,B,C,D,E,F,G,H)的数量对于所述机械的相位中的每个而言为所述机械的槽口数(q)的整数倍、尤其至少两倍。

7.根据前述权利要求中任一项或多项所述的波形绕组(100;200)，其特征在于对于所述机械的相位中的每个而言两个或四个或八个彼此以并联相连接的导体(A,B,C,D;A1,A2,A3,C1,C2,C3;A,B,C,D,E,F,G,H)。

8.根据前述权利要求中任一项或多项所述的波形绕组(100;200)，其特征在于，所述导体(A,B,C,D;A1,A2,A3,C1,C2,C3;A,B,C,D,E,F,G,H)中的至少一个构造有至少几乎呈矩形的导体横截面。

9.用于电气机械、尤其用于旋转磁场机的定子，其特征在于根据前述权利要求中任一项或多项所述的波形绕组(100;200)。

10.电气机械、尤其旋转磁场机，其特征在于根据权利要求1至8中任一项或多项所述的波形绕组(100;200)和/或根据权利要求9所述的定子。