DE102011078025A1 - Winding head support for a stator of an electrical machine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Wickelkopfträger (14) für einen Stator einer elektrischen Maschine, der für eine Zahnspulenwicklung vorgesehen ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass dieser Wickelkopfträger ebenfalls Zähne (16) aufweist, die mit Kerben (37) oder Aufbauten versehen sind, die eine zuverlässige Führung eines Wicklungsdrahtes (39) ermöglichen. Außerdem können Führungskeile (40), Drahteinlaufnuten (26), Drahtauslaufnuten (27) und Formstiftnuten (29) die Herstellung und Führung des Wicklungsdrahtes (39) vereinfachen, so dass vorteilhaft eine zuverlässige Anlage des Wicklungsdrahtes an den Wickelkopfträger sowie das zugehörige Statorblechpaket (nicht dargestellt) erfolgen kann. Hierdurch ist ein zuverlässiger Wärmeübergang gewährleistet. Außerdem können durch die Führungselemente in Form der Kerben (37) auch größere Biegeradien der Zahnspulenwicklung im Bereich der den Wickelkopfträger umlaufenden Wickelköpfe der Zahnspulenwicklung realisiert werden, was das Risiko einer Beschädigung der Wicklungsdrahtisolation vorteilhaft verringert.The invention relates to a winding head carrier (14) for a stator of an electrical machine which is provided for a tooth coil winding. According to the invention, it is provided that this end-winding carrier also has teeth (16) which are provided with notches (37) or structures which enable a winding wire (39) to be guided reliably. In addition, guide wedges (40), wire inlet grooves (26), wire outlet grooves (27) and shaped pin grooves (29) can simplify the manufacture and guidance of the winding wire (39), so that it is advantageous for the winding wire to rest reliably on the end winding and the associated stator lamination stack (not shown) ) can be done. This ensures a reliable heat transfer. In addition, the guide elements in the form of the notches (37) also allow larger bending radii of the tooth coil winding to be realized in the area of the winding heads of the toothed coil winding surrounding the end winding, which advantageously reduces the risk of damage to the winding wire insulation.
Description
Die Erfindung betrifft einen Wickelkopfträger für einen Stator einer elektrischen Maschine, der für eine Zahnspulenwicklung vorgesehen ist. The invention relates to a winding head carrier for a stator of an electric machine, which is provided for a tooth coil winding.
Elektrische Maschinen (z. B. Motoren oder Generatoren) mit Zahnspulenwicklungen sind beispielsweise aus der
Die Statorblechpakete für Zahnspulenwicklungen werden so ausgeführt, dass sich im Querschnitt betrachtet Zähne ergeben, um die die Spulen gewickelt werden. Daher rührt auch der Begriff „Zahnspulenwicklung“. Das Blechpaket stellt hierfür rechteckförmige Statorzähne zur Verfügung, wobei die Biegeradien des Wicklungsdrahtes an den Ecken der Statorrzähne sehr klein ausfallen. Hier entsteht daher eine ungünstige thermische Anbindung. Außerdem besteht die Gefahr, dass die Isolierung der Wicklung an den scharfen Kanten des Statozahn Schaden nimmt. Um diesen Problemen zu begegnen, werden die Wickelköpfe, d. h. die Bereiche der Zahnspulenwicklung, die sich um Enden der Statorzähne winden, durch Wickelkopfträger unterfüttert. The stator lamination packages for tooth coil windings are designed in such a way that, seen in cross-section, teeth result around which the coils are wound. Hence the term "tooth coil winding". The laminated core provides this rectangular stator teeth available, the bending radii of the winding wire turn out very small at the corners of the Statorrzähne. Here, therefore, creates an unfavorable thermal connection. In addition, there is a risk that the insulation of the winding at the sharp edges of Statozahn takes damage. To counteract these problems, the windings, d. H. the areas of the tooth coil winding, which wind around ends of the stator teeth, fed by winding head carrier.
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, einen Wickelkopfträger für einen Stator einer elektrischen Maschine mit Zahnspulenwicklungen anzugeben, der einen guten thermischen Kontakt der Zahnspulenwicklung zum Stator gewährleistet und die Gefahr einer Verletzung der Wicklungsisolation verringert. The object of the invention is to provide a winding support for a stator of an electric machine with tooth coil windings, which ensures a good thermal contact of the tooth coil winding to the stator and reduces the risk of injury to the winding insulation.
Diese Aufgabe wird mit dem eingangs angegebenen Wickelkopfträger erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass dieser aus einem Ringbereich und sich von diesem radial nach innen erstreckenden Zähnen besteht. In der Aufsicht hat dieser damit eine Kontur, die im Wesentlichen dem Querschnitt des Statorblechpaketes entspricht. Weiterhin ist vorgesehen, dass die eine Stirnseite des Wickelkopfträgers als Anlagefläche für den Stator ausgebildet ist, so dass der Wickelkopfträger mit größtmöglichem Kontakt auf die Stirnseite des Statorblechpaketes aufgesetzt werden kann. Erfindungsgemäß weisen die Zähne des Wickelkopfträgers auf der der Anlagefläche abgewandten Seite eine Stützfläche für den Wickelkopf der Zahnspulenwicklung auf, wobei die Stützflächen jeweils mit mindestens einer radial nach innen verlaufenden Führungsstruktur für den Wicklungsdraht der Zahnspulenwicklung ausgestattet sind, welche aus Führungselementen besteht, die im Abstand der Wickelbreite w des Wicklungsdrahtes auf der Stützfläche angeordnet sind. This object is achieved according to the invention with the winding carrier described above in that it consists of a ring area and from this radially inwardly extending teeth. In the plan view, this has a contour that essentially corresponds to the cross section of the laminated stator core. Furthermore, it is provided that the one end face of the winding head carrier is designed as a contact surface for the stator, so that the winding head carrier can be placed with the greatest possible contact on the front side of the stator lamination stack. According to the teeth of the winding head support on the side facing away from the contact surface on a support surface for the winding head of the tooth coil winding, wherein the support surfaces are each provided with at least one radially inwardly extending guide structure for the winding wire of the tooth coil winding, which consists of guide elements which at a distance of Winding width w of the winding wire are arranged on the support surface.
Durch die Führungselemente wird vorteilhaft die Erzeugung der Wicklung auf den durch den Wickelkopfträger ergänzten Zahn des Statorblechpaketes vereinfacht. die durch die Führungselemente erzeugte Führungsstruktur kann dabei die Aufgabe übernehmen, den Wicklungsdraht auf der Stützfläche parallel zu führen und/oder bevorzugt an Kanten der Stützfläche umzulenken. Natürlich ist es besonders vorteilhaft, wenn auf beiden Stirnflächen des Statorblechpaketes ein Wickelkopfträger vorgesehen wird. Die Führungselemente ermöglichen ein zuverlässiges Wickeln der Wicklung mit dem Wicklungsdraht, wobei dieser durch die Führungselemente zuverlässig in parallelen, aneinander anliegenden Windungen der ersten Wickellage auf dem Statorzahn erzeugt werden kann. Hierdurch wird ein zuverlässiges Anliegen der ersten Lage auf dem Wickelkopfträger sowie dem Zahn des Statorblechpaketes erreicht, wodurch ein Wärmeübergang während des Betriebs der elektrischen Maschine optimiert wird. Außerdem verringert die Verwendung eines Wickelkopfträgers auch das Risiko, dass der Wicklungsdraht an den scharfkantigen Ecken des Statorzahns verletzt wird, weil diese durch den Wickelkopfträger abgedeckt werden. Im Bereich des Wickelkopfs entsteht durch den Wickelkopfträger somit eine neue Unterlage, die selbst aus einem elektrisch isolierenden Material wie Kunststoff gefertigt sein kann. Dieser muss selbstverständlich den herrschenden Betriebstemperaturen der elektrischen Maschine gewachsen sein. Die Zähne des Wickelkopfträgers können auf der Seite der Stützfläche auch abgerundet sein, so dass hier größere Wickelradien realisiert werden können, als auf dem nackten Statorblechpaket. By the guide elements, the generation of the winding is advantageously simplified to the supplemented by the winding head tooth of the stator lamination stack. The guide structure generated by the guide elements can take on the task of guiding the winding wire parallel to the support surface and / or preferably deflecting it at edges of the support surface. Of course, it is particularly advantageous if a winding head carrier is provided on both end faces of the stator lamination stack. The guide elements allow a reliable winding of the winding with the winding wire, which can be reliably generated by the guide elements in parallel, abutting turns of the first winding layer on the stator tooth. As a result, a reliable concern of the first layer on the winding head carrier and the tooth of the stator lamination stack is achieved, whereby a heat transfer during operation of the electrical machine is optimized. In addition, the use of a winding head carrier also reduces the risk that the winding wire is injured at the sharp corners of the stator tooth, because they are covered by the winding head carrier. In the area of the winding head, the winding head carrier thus produces a new base, which itself can be made of an electrically insulating material, such as plastic. Of course, this must be able to cope with the prevailing operating temperatures of the electrical machine. The teeth of the winding head carrier can also be rounded on the side of the support surface so that larger winding radii can be realized here than on the bare stator laminated core.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Führungselemente aus Kerben in einer radial nach innen laufenden Kante in der Stützfläche bestehen. Radial nach innen laufend im Zusammenhang mit der Erfindung bedeutet, dass die Kante entlang der Längsausdehnung des Zahns verläuft, der ja auch auf der radialen Innenfläche des Ringbereiches radial nach innen weisend angebracht ist. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass die Kante unterhalb aller diese kreuzenden Windungen der ersten Wickellage verläuft. Wenn in dieser Kante Kerben als Führungselemente vorgesehen werden, so werden beim Wickeln die Wicklungsdrähte in die Kerben hineingezogen, wobei diese gleichzeitig gewährleisten, dass der Wickelradius über die besagte Kante hinweg vergrößert wird und so die bereits erwähnte Verbesserung der Wicklungseigenschafen erreicht wird. According to an advantageous embodiment of the invention it is provided that the guide elements consist of notches in a radially inwardly running edge in the support surface. Radially inwardly running in the context of the invention means that the edge extends along the longitudinal extent of the tooth, which is also mounted radially inwardly on the radially inner surface of the annular region. In other words, this means that the edge runs below all of these intersecting turns of the first winding layer. If notches are provided as guide elements in this edge, the winding wires are drawn into the notches during winding, whereby these simultaneously ensure that the winding radius is increased over the said edge and so the already mentioned improvement of the winding properties is achieved.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Führungselemente aus Aufsätzen bestehen, die von der Stützfläche abragen. Dies bedeutet, dass die Führungselemente überall auf der Stützfläche des Zahns aufgebracht werden können, wobei das Abragen bewirkt, dass die Führungselemente sich in die Zwischenräume der Windungen der ersten Wickellage hineindrücken und diese somit in radialer Richtung des Wickelkopfträgers eindeutig positionieren. According to another embodiment of the invention it is provided that the guide elements consist of essays which project from the support surface. This means that the guide elements can be applied anywhere on the support surface of the tooth, wherein the protrusion causes the guide elements to press into the interstices of the turns of the first winding layer and thus uniquely position them in the radial direction of the winding head carrier.
Werden die Führungselemente als Kerben ausgeführt, so können diese in Form von Rillen, V-Nuten und anderen geometrischen Formen ausgebildet sein. Werden die Führungselemente als Aufsätze ausgeführt, so können diese beispielsweise aus Pyramiden mit quadratischer Grundfläche, V-förmigen Erhebungen mit dem Aussehen von Satteldächern eines Hauses oder U-förmigen Einschnitten in einem Grat bestehen. Alternativ kann die Struktur an der Kante des Wickelkopfträgers auch ausschließlich die Funktion der definierten Drahtumlenkung erfüllen. Falls dies der Fall ist, wird von einer Umlenkstruktur gesprochen. If the guide elements are designed as notches, they may be in the form of grooves, V-grooves and other geometric shapes. If the guide elements are designed as attachments, they can for example consist of pyramids with a square base area, V-shaped elevations with the appearance of pitched roofs of a house or U-shaped incisions in a ridge. Alternatively, the structure at the edge of the winding head carrier also fulfill the function of the defined wire deflection exclusively. If this is the case, it is spoken by a deflection structure.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des Wickelkopfträgers wird erhalten, wenn angrenzend an die Zahnfüße der Zähne in der Innenseite des Ringbereiches jeweils eine axial verlaufende Drahteinlaufnut vorgesehen ist, die in Wickelrichtung gesehen von der der Anlagefläche abgewandten Stirnseite des Ringbereiches in Richtung Anlagefläche führt. Diese Drahteinlaufnut hat somit eine tunnelartige Öffnung in der der Anlagefläche abgewandten Stirnfläche des Ringbereiches. Durch diese tunnelartige Öffnung kann der Drahteinlauf in das Innere Wicklung verlaufen, wo er in de erste Windung der ersten Wicklung übergeht. Dabei wird durch den außerhalb des Zahns liegenden Wicklungseinlauf in Form einer Nut der Verlauf der ersten Windung der ersten Wickellage nicht gestört. In Richtung der Anlagefläche kann die Drahteinlaufnut in der radialen Innenfläche des Ringbereiches auslaufen oder direkt bis in die Anlagefläche hineinführen, wo ebenfalls eine tunnelartige Öffnung entsteht. A further advantageous embodiment of the winding head carrier is obtained if adjacent to the tooth roots of the teeth in the inner side of the annular region in each case an axially extending Drahteinlaufnut is provided, which, seen in the winding direction of the contact surface facing away from the end face of the annular area in the direction of contact surface. This wire inlet groove thus has a tunnel-like opening in the end face of the ring area facing away from the contact surface. Through this tunnel-like opening, the wire inlet can run into the inner winding, where it merges into the first turn of the first winding. In this case, the course of the first turn of the first winding layer is not disturbed by the outside of the tooth winding inlet in the form of a groove. In the direction of the contact surface, the wire inlet groove in the radial inner surface of the annular region can leak out or lead directly into the contact surface, where a tunnel-like opening likewise arises.
Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen werden, dass entlang der Stützfläche an den Zahnfüßen jeweils ein sich von der Innenseite des Ringbereiches erhebender Führungskeil für das Ende der ersten Windung der Zahnspulenwicklung vorgesehen ist, der in Wickelrichtung gesehen am Anfang der Stützfläche mit einer Höhe von 0 beginnt und am Ende der Stützfläche eine Höhe h entsprechend der Wickelbreite w des Wicklungsdrahtes aufweist. Der Führungskeil hat die Aufgabe, das Ende der ersten Windung zuverlässig auf das zweite Führungselement des Zahns zu führen, so dass die zweite Windung der ersten Lage an der ersten, bereits gewickelten Windung entlang geführt werden kann. Die weiteren Windungen werden jeweils von der vorhergehenden Windung geführt. Außerdem erzeugt der Führungskeil vorteilhaft eine zuverlässige Unterlage für die letzte Windung der zweiten Wickellage, so dass auch hier eine zuverlässige Wärmeübertragung gewährleistet bleibt. Furthermore, it can be advantageously provided that along the support surface at the tooth roots each one is provided from the inside of the annular area upscale guide wedge for the end of the first turn of the tooth coil winding, seen in the winding direction starts at the beginning of the support surface with a height of 0 and on End of the support surface has a height h corresponding to the winding width w of the winding wire. The guide wedge has the task of reliably guiding the end of the first turn to the second guide element of the tooth, so that the second turn of the first layer can be guided along the first, already wound turn. The further turns are each guided by the previous turn. In addition, the guide wedge advantageously produces a reliable support for the last turn of the second winding layer, so that a reliable heat transfer is ensured here as well.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Führungskeile eine Breite b entsprechend der Wickelhöhe des Wicklungsdrahtes aufweisen. In diesem Zusammenhang sei angemerkt, dass die Wickelhöhe des Wicklungsdrahtes nicht unbedingt gleich der Wickelbreite des Wicklungsdrahtes sein muss. Es sind bei Zahnspulen Wicklungen auch Wicklungsdrähte mit rechteckigen Querschnitten gebräuchlich, die eine hohe Wicklungsdichte erlauben, wobei die entsprechende Wickelhöhe des Wicklungsdrahtes vorteilhaft durch die Breite b der Führungskeile berücksichtigt werden kann. It is particularly advantageous if the guide wedges have a width b corresponding to the winding height of the winding wire. It should be noted in this connection that the winding height of the winding wire does not necessarily have to be equal to the winding width of the winding wire. In the case of tooth coil windings, winding wires with rectangular cross sections are also commonly used, which allow a high winding density, wherein the corresponding winding height of the winding wire can advantageously be taken into account by the width b of the guide wedges.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Führungskeile als gesonderte Bauteile ausgeführt sind, welche mit dem Wickelkopfträger kraftschlüssig, stoffschlüssig oder formschlüssig verbunden sind. Genauso kann vorteilhaft vorgesehen werden, dass die Führungsstrukturen als gesonderte Bauteile ausgeführt sind, welche mit dem Wickelkopfträger kraftschlüssig, stoffschlüssig oder formschlüssig verbunden sind. Dies ermöglicht vorteilhaft, dass die Führungskeile und die Führungsstrukturen am Wickelkopfträger ausgewechselt werden können. Es ist vorteilhaft möglich, einen standardisierten Wickelkopfträger zu verwenden, welcher je nach zu verwendendem Wicklungsdraht mit unterschiedlichen Führungskeilen und Führungsstrukturen ausgestattet werden kann, welche jeweils an den verwendeten Wicklungsdraht optimal angepasst sind. Hierdurch kann ein Baukastensystem für den Wickelkopfträger erzeugt werden, wobei die Führungskeile und Führungsstrukturen vergleichsweise geringe Abmessungen haben, so dass hierfür der Aufwand für Werkzeugbau (beispielsweise Gusswerkzeuge) vergleichsweise gering ausfällt. Auch können diese Strukturen beispielsweise mit additiven Fertigungsverfahren hergestellt werden, da dies bei Bauteilen mit geringem Volumen vergleichsweise kostengünstig möglich ist. Der Wickelkopfträger selbst stellt ein vergleichsweise großes Bauteil dar, für das nur eine Form zur Verfügung gestellt werden muss. Zu bemerken ist allerdings, dass der Wickelkopfträger unabhängig von den verwendeten Führungskeilen und Führungsstrukturen spezifisch auf eine bestimmte Geometrie des Statorblechpaketes angepasst sein muss. Furthermore, it is advantageous if the guide wedges are designed as separate components which are non-positively, materially or positively connected to the winding head carrier. It can equally advantageously be provided that the guide structures are designed as separate components which are non-positively connected, cohesively or positively connected to the winding head carrier. This advantageously makes it possible for the guide wedges and the guide structures on the winding head carrier to be exchanged. It is advantageously possible to use a standardized winding head carrier, which can be equipped depending on the winding wire to be used with different guide wedges and guide structures, which are optimally adapted to the winding wire used. In this way, a modular system for the winding head carrier can be produced, wherein the guide wedges and guide structures have comparatively small dimensions, so that the expenditure for tool construction (for example casting tools) is comparatively low. These structures can also be produced, for example, using additive manufacturing methods, since this is comparatively inexpensive for components with a low volume. The winding head carrier itself represents a comparatively large component, for which only one mold must be provided. It should be noted, however, that the winding head carrier, regardless of the guide wedges and guide structures used, must be adapted specifically to a specific geometry of the laminated stator core.
Ein weiterer Vorteil von als gesonderte Bauteile ausgeführten Führungskeilen ist, dass diese bei einer Verwendung des Wickelkopfträgers an beiden Stirnseiten des Statorblechpaketes nur an einer der Stirnseiten nötig ist, nämlich an derjenigen Stirnseite, welche das Ende der ersten Windung der ersten Wickellage aufweist. Auf der anderen Seite würde der Führungskeil im Gegenteil sogar eine störungsfreie Wicklung des Wicklungsdrahtes verhindern. Bei Wickelkopfträgern, die fest angeformte Führungskeile aufweisen, muss der Führungskeil, wenn Gleichteile für beide Stirnseiten des Statorblechpaketes verwendet werden sollen, auf der einen Seite entfernt werden. Dies kann beispielsweise durch Fräsen geschehen. Another advantage of designed as a separate components guide wedges is that this when using the winding head carrier on both End sides of the laminated stator core is only necessary at one of the end faces, namely at that end face which has the end of the first turn of the first winding layer. On the other hand, the guide wedge on the contrary would even prevent trouble-free winding of the winding wire. For winding head carriers which have firmly formed guide wedges, the guide wedge, if identical parts are to be used for both end faces of the stator lamination stack, must be removed on one side. This can be done for example by milling.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in der der Anlagefläche abgekehrten Stirnfläche des Ringbereiches Ablagenuten für das Ende des Wicklungsdrahtes vorgesehen sind, die den Ringbereich schräg-radial durchlaufen, wobei der Verlauf der Ablagenuten aus der radialen Richtung zur Wickelrichtung hin geneigt ist. Die Ablagenuten haben den Zweck, dass nach fertig gestellter Wicklung das Ende des Wicklungsdrahtes zuverlässig in dem Wickelkopfträger gehalten werden kann. Vorteilhaft ist die Ablagenut bezüglich des Querschnitts des Wicklungsdrahtes mit Untermaß versehen, so dass dieser in die Ablagenut eingepresst werden muss und in dieser fixiert bleibt. Die Presspassung sollte allerdings so ausgeführt sein, dass sich der Wicklungsdraht aus der Ablagenut von Hand wieder herauslösen lässt, so bald der Wicklungsdraht zur Verkabelung der Zahnspulenwicklung genutzt wird. Die Ablagenut kann, um eine universelle Verwendbarkeit des Wickelkopfträgers zu gewährleisten, nach einer gießtechnischen Herstellung des Wickelkopfträgers beispielsweise durch Fräsen nachträglich eingefügt werden. Hierbei entsteht nur ein geringer Mehraufwand für die Fertigung, da die Nut hinsichtlich ihrer Geometrie und ihres Verlaufes einfach zu fertigen ist. Alternativ kann auch eine Nut vorgesehen werden, die einen leicht keilförmigen Verlauf aufweist, so dass der Wicklungsdraht durch Hineinführen in die Nut festgeklemmt wird. Eine solche Nut kann auch bereits gießtechnisch gleichzeitig mit der Fertigung des Wickelkopfträgers hergestellt werden. According to a further embodiment of the invention it is provided that in the abutment surface facing away from the end face of the annular region Ablagenuten are provided for the end of the winding wire, which pass through the annular region obliquely-radially, wherein the course of Ablageuten is inclined from the radial direction to the winding direction. The storage grooves have the purpose that after completion of the winding winding the end of the winding wire can be reliably held in the winding head carrier. Advantageously, the storage groove is provided with undersize with respect to the cross section of the winding wire, so that it must be pressed into the storage groove and remains fixed in this. However, the interference fit should be such that the winding wire can be released from the storage groove by hand again as soon as the winding wire is used to wire the tooth coil winding. The storage groove can, in order to ensure universal usability of the winding head carrier, be subsequently inserted after a casting production of the winding head carrier, for example by milling. This results in only a small overhead for the production, since the groove is easy to manufacture in terms of their geometry and their course. Alternatively, a groove may be provided which has a slightly wedge-shaped course, so that the winding wire is clamped by being guided into the groove. Such a groove can also be produced by casting simultaneously with the production of the winding head carrier.
Eine besondere Ausgestaltung des Wickelkopfträgers wird erhalten, wenn in der Mitte zwischen benachbarten Zähnen in der Innenseite des Ringbereiches axial verlaufende Formstiftnuten vorgesehen sind, die einen Durchführungsraum für ein bei einem automatischen Wickelverfahren (z. B. Nadelwicklung) verwendeten Formstift schaffen. Diese Formstiftnuten erleichtern die Herstellung der Zahnspulenwicklung, wenn diese direkt auf dem Zahn gewickelt wird. Hierbei ist zu bemerken, dass beim automatisierten Wickeln der Zahnspulenwicklung mittels Formstift die letzten Windungen der Zahnspulenwicklung unter recht beengten Verhältnissen erfolgen müssen, da sich die beiden benachbarten Zahnspulenwicklungen dann bereits recht nahe sind. Durch die Formstiftnut entsteht in diesem Zeitpunkt des Wickelverfahrens ein zusätzlicher Raum, der nicht von Wicklungsdraht ausgefüllt werden muss und so die Durchführung des Formstifts erleichtert. A particular embodiment of the winding head carrier is obtained when in the middle between adjacent teeth in the inner side of the annular region axially extending Formstiftnuten are provided, which provide a passage space for a used in an automatic winding method (eg needle winding) molding pin. These stylus grooves facilitate the preparation of the tooth coil winding when it is wound directly on the tooth. It should be noted that in the case of automated winding of the tooth coil winding by means of a molding pin, the last turns of the tooth coil winding must be made under very tight conditions, since the two adjacent tooth coil windings are then already quite close. By Formstiftnut created at this time of the winding process, an additional space that does not have to be filled by winding wire and thus facilitates the implementation of the molding pin.
Zuletzt kann vorteilhaft vorgesehen werden, dass der Wickelkopfträger aus mehreren Kreissegmenten aufgebaut ist. Gerade bei größeren elektrischen Maschinen hat dies den Vorteil, dass der Wickelkopf leichter transportiert und hergestellt werden kann. Die Kreissegmente werden an geeigneten Passflächen zusammengeführt, wobei zusätzliche Zentrier- und Positionierhilfen vorgesehen werden können. Finally, it can be advantageously provided that the winding head carrier is composed of several circle segments. Especially with larger electrical machines, this has the advantage that the winding head can be easily transported and produced. The circle segments are brought together at suitable mating surfaces, with additional centering and positioning can be provided.
Auch kann vorteilhaft vorgesehen werden, dass in den Ringnuten Verschaltungsringe vorgesehen sind, die elektrisch leitend mit der jeweiligen Verkabelung verbunden sind. Mit deren Hilfe ist vorteilhaft eine zuverlässige, platzsparende und geometrisch einfache Verschaltung der Wicklungsdrähte möglich. Der Verschaltungsring kann vorzugsweise aus Kupfer oder Aluminium, aber auch aus jedem anderen elektrisch leitfähigen Material gefertigt sein. Bei einer Ausführung mit Verschaltungsringen können die Spulenenden (d. h. die Enden der Wicklungsdrähte) vorteilhafterweise in einer Klemmstruktur des Wickelkopfträgers gehalten werden oder es werden Kontaktstifte im Wickelkopfträger ausgeführt. Diese ergeben mit dem Verschaltungsring dann die elektrische Kontaktierung. Also can be advantageously provided that in the annular grooves Verschaltungsringe are provided which are electrically connected to the respective wiring. With the help of a reliable, space-saving and geometrically simple interconnection of the winding wires is possible. The Verschaltungsring may preferably be made of copper or aluminum, but also of any other electrically conductive material. In an embodiment with interconnecting rings, the coil ends (i.e., the ends of the winding wires) can be advantageously held in a clamping structure of the winding head carrier, or contact pins in the winding head carrier are made. These result with the Verschaltungsring then the electrical contact.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Gleiche oder sich entsprechende Zeichnungselemente sind in den einzelnen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nur insoweit mehrfach erläutert wie sich Unterschiede zwischen den einzelnen Figuren ergeben. Es zeigen: Further details of the invention are described below with reference to the drawing. Identical or corresponding drawing elements are provided in the individual figures with the same reference numerals and will only be explained several times as far as there are differences between the individual figures. Show it:
Gemäß
Der genaue Aufbau des Wickelkopfträgers
In der Stirnseite
Der Zahn
Der
An einem der dargestellten Zähne ist gezeigt, wie der Drahteinlauf
Gemäß
Die Aufsätze
Gemäß
Alternativ (nicht dargestellt) kann an der Position der Durchgangslöcher
Die anderen drei Ringnuten dienen zur Verkabelung von drei Phasen, so dass die nicht dargestellte Synchronmaschine bei dem Schaltungsträger gemäß
Um eine zuverlässige Fixierung der Wicklungsdrähte oder des Sammelleiters in den betreffenden Nuten
In
Die Verschaltungsringe können als massive Ringe oder als Litzeleiter ausgeführt werden. Die Ringe müssen nicht geschlossen sein, sie können eine offene Stelle aufweisen, was die Montage erleichtert. Im Fall eines massiv ausgeführten Verschaltungsringes können auf diesen Ringen auch lösbare Kontaktelemente (z.B. Steckverbinder) direkt befestigt werden, die eine elektrische Kontaktierung mit den Enden des Wicklungsdrahtes oder mit im Wickelkopfträger befestigen Kontaktstiften ermöglicht. The connecting rings can be designed as massive rings or as a wire conductor. The rings need not be closed, they may have an open position, which facilitates assembly. In the case of a massively designed interlocking ring, detachable contact elements (e.g., connectors) can be directly affixed to these rings, allowing electrical contact with the ends of the winding wire or with contact pins secured in the winding head carrier.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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