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Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit einem Stator, der eine Wicklungsanordnung hat, welche zur Erzeugung eines wechselnden magnetischen Flusses ausgebildet ist.
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Bei einem z.B. nach Art eines Dreiphasenmotors (Drehstrommotors) ausgebildeten Elektromotors kann ein zugeordneter Stator in Sternschaltung (Y-Schaltung) und in Dreieckschaltung betrieben werden. Wenn bei einer Sternschaltung entsprechende Einzelwicklungen jeder Phase in Serie geschaltet sind, bezeichnet man das als Stern-Reihen-Schaltung, und wenn zwei Einzelwicklungen pro Phase parallel geschaltet werden, bezeichnet man das als Stern-Doppelparallel-Schaltung. Werden vier Einzelwicklungen parallel geschaltet, so bezeichnet man das als Stern-Vierfachparallel-Schaltung. Analog spricht man von einer Dreieck-Reihen-Schaltung und einer Dreieck-Doppelparallel-Schaltung oder einer Dreieck-Vierfachparallel-Schaltung.
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Zur Herstellung solcher unterschiedlicher Schaltungen müssen jeweils den Einzelwicklungen zugeordnete Wicklungsenden in verschiedener Weise miteinander verbunden werden, was viel Handarbeit erfordert. Z.B. werden beim Motor nach der
US 6 177 741 B1 , dessen Stator mit einer Sternschaltung versehen ist, entsprechende Enden lackierter Kupferdrähte durch Löt- oder Crimpverbindungen mit zugeordneten Bahnenden von flachen Leiterbahnen verbunden, die auf einer isolierenden Platte befestigt sind. Eine dieser Leiterbahnen dient als Sternpunktverbinder, und drei andere Leiterbahnen dienen als Anschlüsse für drei Phasen U, V und W. Bei Motoren für niedrige Leistungen ist es auch bekannt, die Enden von Einzelwicklungen durch mehrschichtige Leiterplatten mit gedruckten Schaltungen miteinander zu verbinden, doch eignen sich solche Konstruktionen dort nicht, wo im Betrieb hohe Ströme fließen müssen.
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Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, einen neuen Stator bereit zu stellen.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Insbesondere wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch einen Stator für einen Elektromotor gemäß Anspruch 1 gelöst. Hierbei erfolgen eine Verschaltung sowie ein elektrischer Anschluss von Einzelwicklungen einer am Statorkern eines erfindungsgemäßen Stators angeordneten Wicklungsanordnung über zugeordnete, elektrisch leitende Kontaktelemente, mit denen bevorzugt jeweils maximal zwei Abschnitte des Wicklungsdrahts mechanisch und elektrisch verbunden werden. Eine derartige mechanische und elektrische Verbindung von jeweils maximal zwei Abschnitten des Wicklungsdrahts mit einem entsprechenden Kontaktelement kann erfindungsgemäß durch eine Realisierung eines erforderlichen elektrischen Verbindungspunktes mit zwei oder mehr separaten Kontaktelementen erreicht werden. Hierbei können diese separaten Kontaktelemente ihrerseits nur durch den Wicklungsdraht in einer jeweils gewünschten Art und Weise elektrisch verbunden werden, um z.B. eine Stern-Doppelparallel-Schaltung oder eine Dreieck-Doppelparallel-Schaltung der Einzelwicklungen zu erhalten.
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Die Verbindung eines Drahtabschnitts mit zwei Kontaktelementen führt dazu, dass diese elektrisch miteinander verbunden sind. Hierdurch ist es möglich, vergleichsweise einfache Kontaktelemente zu verwenden, und es ist auch möglich, für die gesamte Kontaktierung des Wicklungsdrahts einen Typ von Kontaktelementen zu verwenden. Dies ist kostengünstig, da weniger unterschiedliche Bauteile verwendet werden und bei der Verwendung eines Werkzeugs zur Kontaktierung, z.B. einer Schweißzange, ein einfaches Werkzeug für einen Typ von Kontaktelementen verwendet werden kann. Außerdem ermöglicht diese elektrische Verbindung durch einen Drahtabschnitt, dass die Anzahl von Drahtabschnitten, die mit einem Kontaktelement verbunden sind, begrenzt wird, da jeweils bei einem zusätzlichen Drahtabschnitt, der nicht mit den vorhandenen Kontaktelementen verbunden werden kann, ein zusätzliches Kontaktelement verwendet werden kann. Darüber hinaus kann durch eine mechanische Verbindung von jeweils maximal zwei Abschnitten des Wicklungsdrahts an jeweils einem Kontaktelement eine robuste und stabile mechanische Verbindung z.B. durch Druckpunktschweißen ausgebildet werden.
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Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
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1 eine schematische Ansicht eines Elektromotors gemäß der Erfindung, mit einem Außenstator und einem Innenrotor,
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2 eine Draufsicht auf den Elektromotor von 1 mit einer Schnittlinie III – III, 3 einen Schnitt durch den Elektromotor von 1 entlang der Schnittlinie III-III von 2,
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4 eine perspektivische Ansicht des mit einer Wicklungsanordnung versehenen Außenstators von 1 gemäß einer Ausführungsform,
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5 eine perspektivische Draufsicht auf den mit der Wicklungsanordnung versehenen Außenstator von 4,
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6 eine perspektivische Seitenansicht des Außenstators von 4 und 5, 7 eine schematische Ansicht der gemäß einer ersten Ausführungsform zu einer Sternschaltung verschalteten Wicklungsanordnung von 4 und 5 in abgewickelter Form,
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8 eine schematische Ansicht der zu einer Sternschaltung verschalteten Wicklungsanordnung von 7,
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9 eine schematische Ansicht der gemäß einer zweiten Ausführungsform zu einer Dreieckschaltung verschalteten Wicklungsanordnung von 4 und 5,
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10 eine schematische Darstellung der Wicklungsanordnung einer Dreieck-Halbparallel-Schaltung,
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11 eine logische Darstellung der Wicklungsanordnung von 10, 12 eine schematische Darstellung der Wicklungsanordnung einer Dreieck-Parallel-Schaltung,
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13 eine logische Darstellung der Wicklungsanordnung von 12, 14 ein Kontaktelement vor einer Kontaktierung, und 15 ein Kontaktelement nach der Kontaktierung. In der nachfolgenden Beschreibung beziehen sich die Begriffe links, rechts, oben und unten auf die jeweilige Zeichnungsfigur und können in Abhängigkeit von einer jeweils gewählten Ausrichtung (Hochformat oder Querformat) von einer Zeichnungsfigur zur nächsten variieren. Gleiche oder gleich wirkende Teile werden in den verschiedenen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und gewöhnlich nur einmal beschrieben.
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1, 2 und 3 zeigen einen mit einem Stator 12 und einem Rotor 14 versehenen Elektromotor 10 gemäß einer Ausführungsform. Der Elektromotor 10 ist bevorzugt nach Art eines Innenläufermotors ausgebildet, wobei der Stator 12 einen Außenstator und der Rotor 14 einen Innenrotor ausbildet. Der Innenrotor 14 ist bevorzugt mit einer Permanentmagnetanordnung 16 versehen und definiert eine Drehachse 18 des Motors 10. Der Stator 12 hat bevorzugt einen Statorkern 20 und eine Wicklungsanordnung 30. Im Inneren des Innenrotors 14 ist beispielsweise eine – nicht dargestellte – Welle vorgesehen, die drehbar gelagert ist.
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Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf Innenläufermotoren mit Außenstator und Innenrotor beschränkt ist, sondern analog beispielsweise auch bei Außenläufermotoren mit Innenstator und Außenrotor Anwendung finden kann. Innenläufermotoren haben den Vorteil, dass der Stator vergleichsweise groß ist, so dass genügend Platz für die Wicklungsanordnung 30 und deren Verschaltung vorhanden ist.
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Der Elektromotor hat in diesem Ausführungsbeispiel beispielhaft sechs Statorpole (Nuten) und acht Rotorpole.
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4 zeigt den gemäß einer Ausführungsform ausgebildeten Außenstator 12 des Elektromotors 10 von 1. Der Stator 12 hat einen Statorkern 20, der bevorzugt als lamelliertes Statorblechpaket ausgebildet ist, alternativ hierzu aber z.B. auch aus einem gesinterten Weicheisen bestehen kann. Bevorzugt ist auf einer ersten, oberen axialen Seite 80 des Statorkerns 20 ein erster Verschaltring 27 und auf einer zweiten, unteren axialen Seite 90 des Statorkerns 20 ein zweiter Verschaltring 28 angeordnet. Die Verschaltringe 27, 28 sind bevorzugt aus einem elektrisch nicht-leitenden Werkstoff, z.B. Kunststoff, ausgebildet und werden im Kontext der vorliegenden Erfindung auch als „Isolierscheiben“ bezeichnet.
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Bevorzugt ist am Statorkern 20 eine Mehrzahl von Statorpolen 21 bis 26 zum Tragen einer illustrativ dreiphasig ausgebildeten Wicklungsanordnung 30 vorgesehen. Die Statorpole 21 bis 26 sind vorzugsweise nach Art von ausgeprägten Statorpolen ausgebildet.
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Die Wicklungsanordnung 30 hat bevorzugt einen einzigen Wicklungsdraht 40, der bevorzugt eine Mehrzahl von Wicklungen 31 bis 36 ausbildet, die jeweils einem der Statorpole 21 bis 26 zugeordnet sind. Hierbei hat der Wicklungsdraht 40 bevorzugt eine Mehrzahl von Drahtabschnitten, jedoch mindestens einen ersten Abschnitt 41, einen zweiten Abschnitt 42 und einen dritten Abschnitt 43. Alternativ hierzu können jedoch auch Einzelwicklungen mit separaten Wicklungsdrähten Anwendung finden, deren jeweilige Wicklungsenden die Abschnitte 41 bis 43 ausbilden.
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Gemäß einer Ausführungsform sind der Wicklungsanordnung 30 mindestens ein erstes Kontaktelement 51, ein zweites Kontaktelement 52, ein drittes Kontaktelement 53, ein viertes Kontaktelement 54 und ein fünftes Kontaktelement 55 zugeordnet. Die Kontaktelemente 51 bis 55 sind bevorzugt aus einem elektrisch leitenden Werkstoff ausgebildet, z.B. aus Metall, insbesondere einer Kupfer bzw. Kupfer-Zinn-Legierung. Die Kontaktelemente 51 bis 55 sind vorzugsweise am oberen Verschaltring 27 angeordnet und befestigt, der darüber hinaus bevorzugt zur Führung des Wicklungsdrahts 40 zwischen den Kontaktelementen 51 bis 55 bzw. zwischen den Wicklungen 31 bis 36 ausgebildet ist.
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Darüber hinaus umfasst die Wicklungsanordnung 30 bevorzugt mindestens einen elektrischen Verbindungspunkt zur elektrisch leitenden Verbindung des ersten Abschnitts 41, des zweiten Abschnitts 42 und des dritten Abschnitts 43 des Wicklungsdrahts 40. Diesem elektrischen Verbindungspunkt sind vorzugsweise zumindest das erste Kontaktelement 51 und das zweite Kontaktelement 52 zugeordnet.
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Bevorzugt sind mit dem ersten Kontaktelement 51 und dem zweiten Kontaktelement 52 jeweils maximal drei Drahtabschnitte des Wicklungsdrahts 40, d.h. die Abschnitte 41 bis 43, mechanisch und elektrisch verbunden. Dies ist grundsätzlich gut möglich. Dennoch sind mit den Kontaktelementen 51, 52 bevorzugt jeweils maximal zwei der Abschnitte 41 bis 43 mechanisch und elektrisch verbunden, da dies sich als besonders vorteilhaft und sicher erwiesen hat und bei sicherheitskritischen Anwendungen wie z.B. in Fahrzeugen, bei denen auch große Beschleunigungen vorkommen, zu einem relativ guten Ergebnis führt. Auch mit den Kontaktelementen 53 bis 55 sind bevorzugt maximal zwei Drahtabschnitte mechanisch und elektrisch verbunden.
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Mit dem ersten Kontaktelement 51 ist der erste Abschnitt 41 des Wicklungsdrahts 40 verbunden, dessen zweiter Abschnitt 42 mit dem zweiten Kontaktelement 52 verbunden ist, und dessen dritter Abschnitt 43 sowohl mit dem ersten Kontaktelement 51 als auch mit dem zweiten Kontaktelement 52 verbunden ist. Hierbei werden die Abschnitte 41 bis 43 mechanisch und elektrisch mit den Kontaktelementen 51 und/oder 52 verbunden. Im Kontext der vorliegenden Erfindung bedeutet der Begriff „elektrisch verbinden“ eine Ausbildung einer elektrisch leitfähigen bzw. elektrisch leitenden Verbindung.
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Durch die mechanische und elektrische Verbindung des dritten Abschnitts 43 mit dem ersten und zweiten Kontaktelement 51, 52 werden das erste Kontaktelement 51 und das zweite Kontaktelement 52 über den dritten Abschnitt 43 elektrisch leitend miteinander verbunden. Dies führt dazu, dass das erste Kontaktelement 51 und das zweite Kontaktelement 52 als gemeinsamer elektrischer Verbindungspunkt zur elektrischen Verbindung des ersten Abschnitts 41, des zweiten Abschnitts 42 und des dritten Abschnitts 43 wirken. Die Kontaktelemente 51, 52 können hierbei z.B. gemeinsam einen Sternpunkt 65 einer von der Wicklungsanordnung 30 ausgebildeten Sternschaltung (60 in 7 und 8) bilden, wie unten bei 7 und 8 beschrieben.
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Gemäß einer Ausführungsform haben hierbei der elektrisch leitende Werkstoff des ersten Kontaktelements 51 und der elektrisch leitende Werkstoff des zweiten Kontaktelements 52 keine gemeinsame Kontaktfläche. Somit erfolgt eine elektrisch leitende Verbindung zwischen diesen Kontaktelementen 51, 52 erfindungsgemäß nur über den Wicklungsdraht 40 und bevorzugt lediglich durch den dritten Abschnitt 43 des Wicklungsdrahts 40. Dies ermöglicht einerseits eine frei wählbare Platzierung des ersten Kontaktelements 51 und des zweiten Kontaktelements 52 am oberen Verschaltring 27, und andererseits eine elektrische Verbindung des ersten Kontaktelements 51 mit dem zweiten Kontaktelement 52 ohne eine Verwendung eines zusätzlichen elektrisch leitenden Verbindungsabschnitts, sodass eine Realisierung des Stators 12 kostensparend erfolgen kann.
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Zum elektrischen Anschluss der von dem einzigen Wicklungsdraht 40 ausgebildeten Wicklungsanordnung 30 sind geeignete Wicklungsanschlüsse 61, 62, 63 vorgesehen, die gemäß einer Ausführungsform von den Kontaktelementen 53, 54 bzw. 55 ausgebildet werden. Hierbei wird der zwei Drahtenden 48, 49 (vgl. 5) aufweisende, einzige Wicklungsdraht 40 bevorzugt im Bereich der Kontaktelemente 53, 54 durchgewickelt, so dass an diesen Kontaktelementen 53, 54 jeweils nur ein einzelner Abschnitt des Wicklungsdrahts 40 befestigt ist, vorzugsweise mechanisch und elektrisch mit dem entsprechenden Kontaktelement 53 bzw. 54 verbunden ist. Illustrativ ist am Kontaktelement 53 ein Abschnitt 44 und am Kontaktelement 54 ein Abschnitt 45 befestigt. Durch das Kontaktelement 55 werden die beiden Drahtenden 48, 49 des Wicklungsdrahts 40 elektrisch leitend miteinander verbunden, so dass mit dem Kontaktelement 55 zwei mit den Bezugszeichen 46, 47 gekennzeichnete Abschnitte des Wicklungsdrahts 40 verbunden sind.
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5 zeigt den Außenstator 12 von 4 zur Verdeutlichung der mechanischen und elektrischen Verbindung von jeweils maximal zwei Drahtabschnitten des Wicklungsdrahts 40 mit jeweils einem der Kontaktelemente 51 bis 55. Hierbei ist das Kontaktelement 51 mit den zwei Abschnitten 41, 43 mechanisch und elektrisch verbunden, das Kontaktelement 52 ist mit den Abschnitten 42, 43 mechanisch und elektrisch verbunden, das Kontaktelement 53 ist mit dem Abschnitt 44 mechanisch und elektrisch verbunden, das Kontaktelement 54 ist mit dem Abschnitt 45 mechanisch und elektrisch verbunden und das Kontaktelement 55 ist mit den Abschnitten 46, 47 bzw. den Drahtenden 48, 49 mechanisch und elektrisch verbunden.
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6 zeigt den Außenstator 12 von 4 und 5, bei dem zwecks Vereinfachung der Zeichnung und zur Verdeutlichung einer beispielhaften Ausgestaltung der Kontaktelemente 51 bis 55 auf eine Darstellung der Drahtabschnitte des Wicklungsdrahts 40 von 4 und 5, d.h. der Abschnitte 41 bis 47, sowie auf eine Darstellung der Drahtenden 48, 49 von 4 und 5 verzichtet wurde. Bevorzugt weisen die Kontaktelemente 51 bis 55 einen zumindest innerhalb vorgegebener Toleranzen übereinstimmenden Aufbau auf. Deshalb wird nachfolgend stellvertretend für alle Kontaktelemente 51 bis 55 lediglich das Kontaktelement 51 weiter beschrieben.
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Gemäß einer Ausführungsform weist das Kontaktelement 51 eine mit einem Vorsprung (Schweißnoppe, bolzenartigen Druckschweißpunkt) 83 versehene Kontaktplatte (plattenförmige Kontaktfläche) 81 auf, die bevorzugt über zwei zugeordnete Fixierglieder 88, 89 am oberen Verschaltring 27 von 4 und 5 fixiert ist, z.B. über Einpressen, Verrasten und/oder Verkleben usw. Auf der Kontaktplatte 81 ist ein Kontakthaken 82 vorgesehen, der sich von dieser abwinkelt und zumindest abschnittsweise den Vorsprung 83 überragt.
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Zur mechanischen und elektrischen Verbindung des Kontaktelements 51 mit mindestens einem Drahtabschnitt des Wicklungsdrahts 40 von 4 und 5, d.h. in 4 und 5 mit den Abschnitten 41 und 43, werden diese beim Bewickeln des Statorkerns 20 zunächst wie in 4 und 5 gezeigt um den Kontakthaken 82 herumgewickelt bzw. in diesen eingehängt. Anschließend wird der Kontakthaken 82 bevorzugt zur sicheren elektrischen und mechanischen Verbindung zum Kontaktelement 51 hin gebogen und verschweißt, beispielsweise durch Widerstandsschweißen.
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14 zeigt die Kontaktierung von zwei Drahtabschnitten 41, 43 des Wicklungsdrahts 40 am Kontaktelement 51, und 15 zeigt das Kontaktelement 51 nach der Kontaktierung.
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Eine Schweißzange 110 hat eine erste Backe 111 und eine zweite Backe 112, und eine Stromquelle 114 ist über zwei Leitungen 116, 118 mit der ersten Backe 111 und der zweiten Backe 112 verbunden ist. Die zweite Backe 112 wird auf der Unterseite des Kontaktelements 51 positioniert, und die erste Backe 111 wird in Richtung zur zweiten Backe 112 hin bewegt bzw. verfahren, wie dies durch den Pfeil 113 angedeutet ist. Durch die Bewegung der ersten Backe 111 wird der Kontakthaken 82 in Richtung zur Kontaktplatte 81 gebogen, bis es in Kontakt mit dem Vorsprung 83 kommt, vgl. 15. Anschließend fließt mit Hilfe der steuerbaren Stromquelle 114, der ersten Backe 111 und der zweiten Backe 112 ein elektrischer Strom durch das Kontaktelement 51 und die Drahtabschnitte 41, 43, und durch den elektrischen Widerstand des Materials des Kontaktelements 51 und der Drahtabschnitte 41, 43 entsteht Wärme, die zu einer Schweißverbindung zwischen dem Kontakthaken 82 und dem Vorsprung 83 und bevorzugt auch zwischen den Drahtabschnitten 41, 43 und dem Kontaktelement 51 führt. Es kann eine Schweißzange mit zueinander parallelen Backen 111, 112 verwendet werden.
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Als Wicklungsdraht 40 wird üblicherweise ein elektrisch isolierter Draht verwendet, um bei der Bewicklung des Statorkerns 20 eine benachbarte Anordnung der Drahtabschnitte des Wicklungsdrahts 40 ohne Kurzschluss zu ermöglichen. Bevorzugt wird ein Lackdraht verwendet, insbesondere ein Kupferlackdraht. Durch den mechanischen Druck bei der Kontaktierung und durch die bei der Schweißung entstehende Hitze wird der Lack des Lackdrahts entfernt und ein elektrischer Kontakt zwischen dem Wicklungsdraht 40 und dem Kontaktelement 51 bewirkt.
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Dabei wird bevorzugt der Wicklungsdraht 40 durch das Zusammendrücken des Kontaktelements deformiert, wie dies in 15 zu sehen ist. Diese Deformierung des Wicklungsdrahts 40 ist erwünscht, da sie zum einen einem Herausziehen des Wicklungsdrahts 40 aus dem Kontaktelement 51 mechanisch entgegen wirkt. Zum anderen entsteht beim Zusammendrücken des Kontakthakens 82 ein guter Kontakt zwischen dem Wicklungsdraht 40 und dem Kontaktelement 51.
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Wie in 4 zu sehen ist, ragt das Kontaktelement 51 bevorzugt radial nach innen, um eine Anordnung der Schweißzange 110 zu ermöglichen.
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Es sind aber auch andere Kontaktelemente 51 möglich, die beispielsweise keinen Vorsprung 83 haben oder den elektrischen Kontakt anders herstellen.
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7 zeigt die Wicklungsanordnung 30 von 4 und 5 in abgewickelter Form, deren aus dem Wicklungsdraht 40 gewickelte Wicklungen 31 bis 36 gemäß einer ersten Ausführungsform zu einer Sternschaltung 60 verschaltet sind. Diese ist illustrativ nach Art einer Stern-Doppelparallel-Schaltung ausgebildet.
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7 verdeutlicht die mechanisch und elektrisch mit dem Kontaktelement 55 verbundenen Drahtenden 48, 49 des Wicklungsdrahts 40. Ausgehend vom Drahtende 49 läuft der Wicklungsdraht 40 vom Kontaktelement 55 als Abschnitt 46 über die Wicklung 31 zum Kontaktelement 52 und von dort als Abschnitt 42 zur Wicklung 33. Von dort läuft der Wicklungsdraht 40 zum Kontaktelement 54 und von dort als Abschnitt 45 zur Wicklung 36, von dort zum ersten Kontaktelement 51 und dann als Abschnitt 43 zum zweiten Kontaktelement 52 und von dort zur Wicklung 32. Von der Wicklung 32 läuft der Wicklungsdraht 40 dann über das Kontaktelement 53 als Abschnitt 44 zur Wicklung 35 und von dort als Abschnitt 41 zum ersten Kontaktelement 51, von dort zur Wicklung 34 und anschließend als Abschnitt 47 zurück zum Kontaktelement 55 als das Drahtende 48 des Wicklungsdrahts 40.
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Der Wicklungsdraht 40 ist somit gemäß der ersten Ausführungsform durchgehend vom Drahtende 49 bis zum Drahtende 48 gewickelt und bildet hierbei alle Wicklungen 31 bis 36 sowie die elektrisch leitende Verbindung zwischen den Kontaktelementen 51 und 52 aus. Des Weiteren wird durch die mechanische und elektrische Verbindung der jeweiligen Abschnitte 41 bis 47 mit den Kontaktelementen 51 bis 55 die Sternschaltung 60 ausgebildet.
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In diesem Ausführungsbeispiel wurde ein Wicklungsdraht mit einem Drahtdurchmesser von 1,12 mm und einer Windungszahl von 22 pro Einzelwicklung verwendet. Dies sind Beispielparameter, die u.a. abhängig sind von der Statorgröße und der Betriebsspannung.
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8 zeigt die Sternschaltung 60 von 7 zur Verdeutlichung der Verschaltung der Wicklungen 31 bis 36 der Wicklungsanordnung 30 von 4 und 5 miteinander. Hierbei bilden die Kontaktelemente 53 bis 55 wie oben beschrieben die Wicklungsanschlüsse 61 bis 63 aus und die Kontaktelemente 51 und 52 bilden zusammen den Sternpunkt 65 bzw. einen Sternpunktanschluss 65 der Sternschaltung 60 aus.
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Wie bei 4 beschrieben ist die Wicklungsanordnung 30 bevorzugt dreiphasig ausgebildet. Hierbei wird eine erste Phase 71 zwischen dem Wicklungsanschluss 61 und dem Sternpunktanschluss 65 durch die Wicklungen 32, 35 gebildet. Eine zweite Phase 72 wird zwischen dem Wicklungsanschluss 62 und dem Sternpunktanschluss 65 durch die Wicklungen 36, 33 gebildet und eine dritte Phase 73 wird zwischen dem Wicklungsanschluss 63 und dem Sternpunktanschluss 65 durch die Wicklungen 34, 31 gebildet.
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9 zeigt eine gemäß einer zweiten Ausführungsform ausgebildete Dreieckschaltung 70 der Wicklungen 31 bis 36 der Wicklungsanordnung 30 von Fig. 4 und 5. Die Dreieckschaltung 70 ist illustrativ nach Art einer Dreieck-Doppelparallel-Schaltung bzw. Dreieck-Parallel-Schaltung ausgebildet. Hierbei sind die Kontaktelemente 53 (53.1 und 53.2) 54 und 55 wiederum den Wicklungsanschlüssen 61 (U), 62 (V) und 63 (W) zugeordnet bzw. bilden diese aus, so dass der Wicklungsanschluss 61 (U) zwei Kontaktelemente 53.1 und 53.2 aufweist.
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In der Dreieckschaltung 70 ist die Wicklungsanordnung 30 in Analogie zur 8 ebenfalls dreiphasig ausgebildet und weist dementsprechend die erste Phase 71, die zweite Phase 72 und die dritte Phase 73 auf, welche jeweils mindestens eine der Wicklungen 31 – 36 umfassen. Hierbei ist die erste Phase 71 vorzugsweise sowohl mit dem Wicklungsanschluss 61, als auch mit dem Wicklungsanschluss 62 elektrisch verbunden. Die zweite Phase 72 ist sowohl mit dem Wicklungsanschluss 62, als auch mit dem Wicklungsanschluss 63 elektrisch verbunden und die dritte Phase 73 ist sowohl mit diesem Wicklungsanschluss 63, als auch mit dem Wicklungsanschluss 61 verbunden.
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Die Wicklung der Wicklungsanordnung 30 erfolgt bevorzugt ohne Unterbrechung, es wird also durchgewickelt. Hierzu wird beispielsweise beim Kontaktelement 53.1 begonnen, es wird über die Wicklung 31 zum Kontaktelement 54 gewickelt, von dort über die Wicklung 32 zum Kontaktelement 55, von dort über die Wicklung 33 zum Kontaktelement 53.2, von dort über die Wicklung 34 zum Kontaktelement 54, von dort über die Wicklung 35 zum Kontaktelement 55, und von dort über die Wicklung 36 zum Kontaktelement 53.2 und weiter zum Kontaktelement 53.1, wodurch die Kontaktelemente 53.2 und 53.1 elektrisch miteinander verbunden werden.
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10 und 11 zeigen eine schematische Darstellung einer Dreieck-Halbparallelschaltung, bei der jede Phase 71, 72, 73 vier Wicklungen aufweist, wobei jede Phase zwei Stränge aufweist, die wiederum jeweils zwei seriell geschaltete Wicklungen aufweisen. Auch diese Verschaltung kann mit einem Wicklungsdraht durchgewickelt werden.
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12 und 13 zeigen eine schematische Darstellung einer Dreieck-Parallelschaltung, bei der jede Phase 71, 72, 73 vier Wicklungen aufweist, wobei jede Phase vier Stränge mit jeweils einer Wicklung aufweist. Auch diese Verschaltung kann mit einem Wicklungsdraht durchgewickelt werden, wobei eine größere Anzahl von Kontaktelementen erforderlich ist.
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Naturgemäß sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfache Abwandlungen und Modifikationen möglich.
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So kann die Verschaltung der Kontaktelemente durch einen Drahtabschnitt genauso bei einem einphasigen Motor Verwendung finden, um eine Verschaltung von Drahtabschnitten zu bewirken.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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