DE102014114615A1 - Wicklungssystem - Google Patents
Wicklungssystem Download PDFInfo
- Publication number
- DE102014114615A1 DE102014114615A1 DE102014114615.8A DE102014114615A DE102014114615A1 DE 102014114615 A1 DE102014114615 A1 DE 102014114615A1 DE 102014114615 A DE102014114615 A DE 102014114615A DE 102014114615 A1 DE102014114615 A1 DE 102014114615A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- winding system
- rotor
- stator
- conductor
- bridges
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 title claims abstract description 75
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 102
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 4
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 11
- 238000011161 development Methods 0.000 description 7
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 3
- 241000555745 Sciuridae Species 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000004512 die casting Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000029305 taxis Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
- H02K3/28—Layout of windings or of connections between windings
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
- H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
- H02P25/16—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the circuit arrangement or by the kind of wiring
- H02P25/18—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the circuit arrangement or by the kind of wiring with arrangements for switching the windings, e.g. with mechanical switches or relays
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
- H02K2213/12—Machines characterised by the modularity of some components
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
Abstract
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wicklungssystem für einen Rotor und/oder für einen Stator einer elektrischen Maschine.
- Bei herkömmlichen elektrischen Maschinen wird üblicherweise eine mehrphasige, fest verkabelte elektrische Wicklung mit nur wenigen Anschlüssen, normalerweise ein oder zwei pro Phase, an eine Leistungselektronik angeschlossen. Dabei sind die eigentliche Maschine einerseits und die Leistungselektronik andererseits üblicherweise in getrennten Gehäusen untergebracht.
- Dies führt einerseits zu großen Abmessungen des Gesamtsystems, andererseits ist auch eine separate Kühlung der Leistungselektronik und der eigentlichen Maschine mit Stator und Rotor sowie der elektrischen Wicklung je nach Leistungsdichte erforderlich. Zudem können sich Probleme mit der elektromagnetischen Verträglichkeit ergeben, da die Motorzuleitungen zwischen Leistungselektronik und Maschine hohe, oberwellenbehaftete Ströme tragen und sich damit zusätzlicher Abschirmungsaufwand ergibt.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Wicklungssystem für einen Rotor und/oder Stator einer elektrischen Maschine anzugeben, das eine kompakte Bauform aufweist.
- Die Aufgabe wird durch ein Wicklungssystem gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
- In einer Ausführung umfasst das Wicklungssystem für einen Stator und/oder einen Rotor einer elektrischen Maschine mehrere Leiterabschnitte, welche im Wesentlichen zwischen gegenüberliegenden Seiten des Wicklungssystems angeordnet sind. Auf einer ersten Seite des Wicklungssystems sind zwei ringförmige Leiter vorgesehen, mit denen die Leiterabschnitte über Halbbrücken gekoppelt sind. Auf der gegenüberliegenden Seite des Wicklungssystems ist mindestens eine Halbbrücke vorgesehen, an die mindestens ein Leiterabschnitt angeschlossen ist.
- Wie später noch näher erläutert, umfassen die Halbbrücken Schalter, insbesondere Halbleiter-Leistungsschalter, mit denen das jeweilige Ende des Leiterabschnitts wahlweise mit einem der beiden ringförmigen Leiter verbindbar ist. Damit ermöglicht das vorgeschlagene Prinzip die Integration von Leistungselektronik, insbesondere der Halbbrücken, in eine elektrische Maschine.
- Folglich ergeben sich kleine Bauräume, es kann ein zusätzliches Gehäuse für die Leistungselektronik entfallen und das Gesamtsystem wird kompakter.
- Eine gegebenenfalls erforderliche Kühlung der elektrischen Maschine kann zugleich die Leistungselektronik kühlen, beispielsweise durch Kühlluft des Motors oder Unterbringung in einem gemeinsamen Wassermantel.
- Zwischen der elektrischen Wicklung und der Leistungselektronik sind praktisch keine Zuleitungen erforderlich, sodass auch damit verbundene Störemissionen und -imissionen oder alternativ ein Schirmungsaufwand der Motorzuleitungen entfallen.
- Die ringförmigen Leiter und die Leiterabschnitte mit den dazwischenliegenden Halbbrücken ersetzen die bei herkömmlichen Maschinen vorhandenen Wicklungen und Wechselrichter. Die ringförmigen Leiter ersetzen dabei die Wickelköpfe herkömmlicher Maschinen.
- Aufgrund der Vielzahl von Halbbrücken mit den darin vorgesehenen leistungselektronischen Schaltern ist ein einzelner leistungselektronischer Schalter nach dem vorgeschlagenen Prinzip mit derart geringen Strömen und Spannungen konfrontiert, dass der leistungselektronische Schalter mit besonders geringer Chipfläche implementiert werden kann.
- Die Leiterabschnitte können homogen über die Maschine verteilt sein, beispielsweise entlang des Umfangs bei einer rotierenden Maschine, oder andere Windungstopologien nachvollziehen.
- In einer Ausführungsform ist eine Nutung der Maschine vorgesehen, um Flusskurzschlüsse zu verhindern. In diesem Fall können die Leiterabschnitte in eine jeweilige Nut eingelegt sein.
- Bei Anwendung des vorgeschlagenen Wicklungssystems in einem Stator einer elektrischen Maschine ist es im Betrieb der Maschine möglich, die statorseitige Polpaarzahl zu verändern sowie die Verteilung der Harmonischen der magnetomotorischen Kraft im Luftspalt. Damit kann eine solche Maschine während des Betriebs in allen Lastpunkten deutlich weiter optimiert werden als existierende Maschinen.
- Bei Verwendung des bezeichneten Wicklungssystems im Stator und eines PM-Rotors kann der Stator beispielsweise bei hoher Drehmomentanforderung die Polpaarzahl des Rotors nachbilden, während bei geringer Belastung die Drehmomentbildung mittels einer Oberwelle der magnetomotorischen Kraft des Rotors erfolgen kann.
- Bei Wahl eines Asynchronrotors können mit dem beschriebenen Wicklungskonzept auch Reluktanzeffekte zur Drehmomentbildung genutzt werden. Dazu wird zusätzlich zur Arbeitswelle der Asynchronmaschine eine zum Rotor synchrone Feldkomponente aufmoduliert, welche aufgrund der Synchronizität nicht mit den Rotorströmen interagiert, jedoch den Induktivitätsunterschied zwischen Rotornuten und Rotorzähnen zur Drehmomentbildung nutzen kann.
- In einer Ausführungsform ist das Wicklungssystem mit geradlinigen Leiterabschnitten ausgebildet, die parallel zueinander angeordnet sind. Die Leiterabschnitte können beispielsweise parallel zur Achse ausgeführt oder in einem Winkel dazu ausgerichtet sein. Die geradlinige und parallele Ausführung der Leiterabschnitte erlaubt eine besonders kostengünstige Herstellung.
- Die beiden ringförmigen Leiter auf der ersten Seite des Wicklungssystems bilden bevorzugt einen zweipoligen Gleichspannungsbus.
- Auf der gegenüberliegenden Seite des Wicklungssystems sind bevorzugt zwei weitere ringförmige Leiter vorgesehen, die ebenfalls einen zweipoligen DC-Bus bilden können.
- An diese beiden ringförmigen Leiter kann die mindestens eine Halbbrücke angeschlossen sein, die sich auf der gegenüberliegenden Seite des Wicklungssystems befindet.
- Alternativ können beispielsweise so viele Halbbrücken wie Leiterabschnitte auf beiden Seiten der Leiterabschnitte vorgesehen sein und mit dem jeweiligen Paar von ringförmigen Leitern verbunden sein, welches auf der jeweiligen Seite des Wicklungssystems angeordnet ist. In diesem Fall ist ein Leiterabschnitt an beiden Enden über je eine Halbbrücke mit je einem Paar von ringförmigen Leitern gekoppelt.
- In anderen Ausführungen ist es auch beispielsweise möglich, auf der gegenüberliegenden Seite des Wicklungssystems nur einige der Leiterabschnitte über Halbbrücken mit zwei ringförmigen Leitern zu verbinden und die übrigen Leiterabschnitte beispielsweise miteinander kurzzuschließen. Hierfür kann ein Kurzschlussring vorgesehen sein.
- Die Leiterabschnitte können beispielsweise Kupfer, Aluminium, Bronze, Kohlenstoffnanoröhren oder Graphen sowie Legierungen der genannten Stoffe umfassen.
- In einer Ausführungsform ist eine Steuereinheit vorgesehen, die mit den Halbbrücken zu deren Ansteuerung verbunden ist. Wie später anhand von Beispielen noch näher erläutert, kann die Ansteuerung der Halbbrücken beispielsweise mit konzentrierter Logik oder verteilter Logik erfolgen. Die Ansteuerung der Halbbrücken kann beispielsweise über eine ringförmige Busleitung erfolgen.
- Dabei können Treiber vorgesehen sein, die zwischen die Steuereinheit und die von den Halbbrücken umfassten Leistungsschalter geschaltet sind.
- Mit der Steuereinheit kann mit Vorteil die Polpaarzahl des Stators beziehungsweise des Rotors durch Ansteuerung der Halbbrücken verändert werden.
- Jeder Leiterabschnitt des Wicklungssystems kann in einer Ausführungsform mit mindestens einer Halbbrücke an einem Ende des Leiterabschnitts gekoppelt sein.
- In einer Ausführungsform sind die Leiterabschnitte an ihren freien Enden mit einer weiteren Halbbrücke auf der gegenüberliegende Seite des Wicklungssystems gekoppelt.
- Der von den beiden ringförmigen Leitern jeweils gebildete zweipolige DC-Bus kann jeweils mit einer Zwischenkreisspannung versorgt werden. Alternativ kann auf einer der beiden Seiten des Wicklungssystems ein Kondensator an den DC-Bus angeschlossen sein, was den Verkabelungsaufwand weiter verringert. Hierbei kann der DC-Bus in mehrere getrennte Abschnitte unterteilt werden, die jeweils durch Kondensatoren oder Batterien versorgt werden. Damit können die Teillasteigenschaften der Maschine verbessert werden. Einer der beiden DC-Busse an den Stirnseiten der Maschine kann mit einer DC-Spannung beaufschlagt werden, um die Maschine aufzuladen.
- Beim Aufladen der Batterien über die beaufschlagte DC-Spannung kann die Induktivität der Maschine als Auf- oder Abwärtswandler genutzt werden. Damit können die Batterien optimal gemäß ihrer Kennlinie aufgeladen werden, wobei lediglich eine Konstantspannungsquelle als Ladegerät benötigt wird.
- Die Ansteuerung der Halbbrücken mittels der Steuereinheit kann über einen Bus, beispielsweise einen CAN- oder I2C-Bus erfolgen. Dabei kann beispielsweise für jeden Leiterabschnitt nur eine Adresse genutzt und je nach Stromanforderung können verschieden viele Leiterabschnitte zugeschaltet werden.
- Dadurch ergeben sich ein flexibles Verhalten der Maschine im Betrieb und zugleich ein kleiner Adressraum und geringer Protokolloverhead bei der Ansteuerung der Halbbrücken.
- In einer Ausführungsform ist ein Stator vorgesehen, der ein Wicklungssystem nach dem vorgeschlagenen Prinzip wie oben beschrieben umfasst.
- In einer Ausführungsform ist ein Rotor angegeben, der ein Wicklungssystem wie oben beschrieben umfasst.
- Bei Anwendung des vorgeschlagenen Prinzips auf einen Rotor kann beispielsweise von einem Käfigläufer ausgegangen werden. Ein Käfigläufer umfasst normalerweise eine Vielzahl parallel zur Achse angeordnete Leiterabschnitte, die an beiden Enden mit je einem Kurzschlussring verbunden sind. Entfernt man die Kurzschlussringe und ersetzt sie durch die vorgeschlagenen ringförmigen Leiter mit Halbbrücken zur Kopplung mit den Leiterabschnitten, ergibt sich ein Wicklungssystem für einen Rotor nach dem vorgeschlagenen Prinzip.
- In einer Ausführungsform wird die Steuereinheit im Rotor induktiv, kapazitiv oder durch Schleifringe mit Energie versorgt. Beispielsweise können an den Enden der Leiterabschnitte Abgriffe vorgesehen sein, die einem Gleichrichter zugeführt werden. So kann das Wechselfeld des Stators zunächst den Rotor und dessen Elektronik aktivieren, bevor die Elektronik im Rotor beginnt, die Rotorstäbe auf dem DC-Bus aufzuschalten und damit einen Stromfluss und eine Feldbildung zu ermöglichen. Dann erst wird Drehmoment erzeugt.
- Während des Betriebes des vorgeschlagenen Rotors erzeugt der Stator in einer Ausführungsform eine Luftspaltoberwelle oder eine Subharmonische, die möglichst wenig mit den felderzeugenden Komponenten des Rotorfelds interagiert. Somit kann der Rotor weiterhin mit Energie versorgt werden, ohne die Qualität des Drehmoments nachteilig zu beeinflussen. Die Steuerelektronik im Rotor kann dabei in der Lage sein, die Luftspaltdurchflutung zu messen und die Rotordurchflutung darauf anzupassen.
- Soll zusätzlich der Schlupf der Maschine angepasst werden, kann eine zusätzliche Kommunikation des Stators mit der Ansteuerung des Rotors erfolgen, beispielsweise durch Funkübertragung.
- Eine elektrische Maschine kann einen Stator nach dem vorgeschlagenen Prinzip aufweisen.
- Alternativ oder zusätzlich kann die elektrische Maschine einen Rotor nach dem vorgeschlagenen Prinzip aufweisen.
- Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen des vorgeschlagenen Prinzips werden nachfolgend anhand von mehreren Ausführungsbeispielen an Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
-
1 ein Ausführungsbeispiel eines Wicklungssystem nach dem vorgeschlagenen Prinzip, -
2 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines Leiterabschnitts mit zwei Halbbrücken nach dem vorgeschlagenen Prinzip, -
3 eine beispielhafte perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Stators mit einem Wicklungssystem nach dem vorgeschlagenen Prinzip, -
4 eine andere perspektivische Ansicht der Ausführung von3 , -
5 ein Ausführungsbeispiel einer elektrischen Maschine mit einem Stator nach dem vorgeschlagenen Prinzip, -
6 einen Ausschnitt des Ausführungsbeispiels von5 , -
7 eine Weiterbildung des Ausschnitts von6 mit Trägern für die Leistungselektronik, -
8 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines Wicklungssystems nach dem vorgeschlagenen Prinzip für einen Rotor, -
9 eine perspektivische Ansicht einer elektrischen Maschine mit einem Rotor nach dem vorgeschlagenen Prinzip, -
10 einen Ausschnitt des Beispiels von9 , -
11 eine Draufsicht auf ein anderes Ausführungsbeispiel einer elektrischen Maschine mit einem Stator und einem Rotor nach dem vorgeschlagenen Prinzip, -
12 einen Ausschnitt der Ausführung von11 , -
13 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Maschine nach dem vorgeschlagenen Prinzip in einer Seitenansicht, -
14 einen Ausschnitt der Darstellung von13 , -
15 ein Ausführungsbeispiel der Ansteuerung des Wicklungssystems für einen Stator nach dem vorgeschlagenen Prinzip mit konzentrierter Logik, -
16 die zentrale Steuereinheit für die Ansteuerung gemäß15 an einem Ausführungsbeispiel, -
17 die Ansteuerung eines Wicklungssystems nach dem vorgeschlagenen Prinzip für einen Stator an einem Ausführungsbeispiel mit verteilter Logik, -
18 ein Steuerungsmodul zur Ansteuerung einer Halbbrücke gemäß dem Ausführungsbeispiel von17 an einem Beispiel, -
19 ein Ausführungsbeispiel einer zentralen Steuereinheit zur Ansteuerung der Steuerungsmodule von17 und18 , -
20 ein Ausführungsbeispiel der Ansteuerung der Halbbrücken bei einem Wicklungssystem für einen Rotor nach dem vorgeschlagenen Prinzip an einem Beispiel mit konzentrierter Logik, -
21 ein Ausführungsbeispiel einer zentralen Steuereinheit für die Steuerung gemäß20 an einem Beispiel, -
22 ein Ausführungsbeispiel der Ansteuerung der Halbbrücken für ein Wicklungssystem bei einem Rotor nach dem vorgeschlagenen Prinzip mit verteilter Logik, -
23 ein Steuerungsmodul an einem Beispiel für die Ansteuerung gemäß22 , -
24 ein Ausführungsbeispiel einer zentralen Steuereinheit zum Zusammenwirken mit den Steuerungen gemäß22 und23 an einem Beispiel, -
25 ein Ausführungsbeispiel eines Wicklungssystems nach dem vorgeschlagenen Prinzip anhand einer Weiterbildung des Ausführungsbeispiels von1 , -
26 ein Ausführungsbeispiel eines Motorsegments, -
27 das Ausführungsbeispiel von26 anhand einer Seitenansicht, -
28 das Ausführungsbeispiel von26 in einer Draufsicht, -
29 das Ausführungsbeispiel von26 anhand einer weiteren, vergrößerten Seitenansicht, -
30 ein Ausführungsbeispiel des Motorsegments von26 , jedoch zusätzlich mit montierter Leistungselektronik, und -
31 eine Ausschnittsvergrößerung des Ausführungsbeispiels des Motorsegments von30 . -
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Wicklungssystems für einen Stator oder einen Rotor einer elektrischen Maschine nach dem vorgeschlagenen Prinzip. An den beiden Stirnseiten der Maschine befindet sich jeweils ein DC-Bus mit einer Schiene für die positive und einer für die negative Zwischenkreisspannung +, –. Die Schienen sind als ringförmige Leiter ausgeführt. Die Leiterabschnitte im Eisenkern oder Luftspalt der Maschine3 sind über Halbbrücken4 ,5 mit den beiden DC-Bussen +, – gekoppelt. Eine Zwischenkreisversorgung der beiden DC-Busse ist vorliegend nicht eingezeichnet. Alternativ zur Zwischenkreisversorgung kann einer der beiden Busse mit einem Kondensator verbunden sein, wie später noch näher erläutert. - Die Leiterabschnitte
3 können Filamente aus leitendem Material umfassen. Die Leiterabschnitte3 können beispielsweise Kupfer, Aluminium oder Kohlenstoffnanoröhrchen umfassen. Die Leiterabschnitte können im Luftspalt der Maschine angeordnet sein, in Nuten des Stators beziehungsweise Rotors eingelegt sein und/oder durch Bohrung oder Druckguss in dem Eisenkern des Stators beziehungsweise Rotors eingebracht sein. Eine Bewicklung von Zähnen ist somit nicht mehr erforderlich. - Alternativ kann die gesamte Maschine bei dieser Bauweise mit vergleichsweise geringem Aufwand durch Lasersintern hergestellt werden.
- Die Leiterabschnitte
3 können homogen über die Maschine verteilt sein oder spezielle Windungstopologien nachvollziehen. - Mit dem vorgeschlagenen Prinzip ist es möglich, im laufenden Betrieb der Maschine die Rekonfiguration der Wicklung vorzunehmen und beispielsweise bei statorseitigem Einbau die Polpaarzahl des Stators im Betrieb zu verändern. Damit kann auch der harmonische Inhalt der Luftspaltdurchflutung der Maschine verändert werden.
- In einer Weiterbildung können die Leiterabschnitte mit Kohlenstoffnanoröhren als Wickelgut ausgeführt sein. Diese Röhren können mit zusätzlichem Vorteil durch gezieltes Einbringen von Störstellen Aufgaben von Leistungselektronik, wie beispielsweise die Funktion eines Leistungsschalters oder einer Diodenfunktion, wahrnehmen.
-
2 zeigt eine mögliche Ausführungsform eines Leiterabschnitts3 und den an den jeweiligen Enden des Leiterabschnitts angeschlossenen Halbbrücken4 ,5 . Eine erste Halbbrücke4 umfasst ein Schaltmodul6 , welches zwei Transistoren7 , zwei Dioden8 und einen Kondensator9 aufweist. Die beiden Transistoren7 sind miteinander in Serie verschaltet zwischen einer positiven DC-Busschiene + und einer negativen DC-Busschiene –. Antiparallel zu jedem Transistor7 ist eine Diode8 geschaltet. Am gemeinsamen Abgriffsknoten der Serienschaltungen der Transistoren und der Dioden7 ,8 ist ein Ende des Leiterabschnitts3 angeschlossen. Das Modul6 umfasst somit zwei Leistungsschalter, die zwischen das Ende des Leiterabschnitts3 und die positive bzw. negative DC-Busschiene +, – geschaltet sind. Die Steueranschlüsse, hier die Gateanschlüsse, der Transistoren7 des Moduls6 sind mit einem gemeinsamen Treiber10 verbunden. Der Treiber10 erhält an einem Eingang11 ein Schaltsignal von einer Steuerlogik, wie später noch näher erläutert. - Die an der gegenüberliegenden Seite des Wicklungssystems angeordnete Halbbrücke
5 hat den gleichen Aufbau wie die Halbbrücke4 , der an dieser Stelle nicht wiederholt wird. -
3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer elektrischen Maschine mit einem Stator, der ein Wicklungssystem nach dem vorgeschlagenen Prinzip aufweist. Der Stator ist mit Bezugszeichen1 versehen. Im Stator1 ist ein Rotor2 angeordnet, der als herkömmlicher Rotor mit Permanentmagneten12 ausgeführt ist, welche entlang des Umfangs abwechselnd als Nordpol beziehungsweise Südpol ausgeführt sind. - Dabei stellt die Wahl eines PM-Rotors nur eine von verschiedenen Optionen dar. Das vorgeschlagene Wicklungssystem ist auch mit einer Asynchronmaschine, einer fremderregten Synchronmaschine oder einer synchronen Reluktanzmaschine kompatibel.
- An der Stirnseite des Stators
1 erkennt man die beiden ringförmigen Leiter +, –, welche als konzentrische Ringe um die Achse der Maschine ausgeführt sind. Der innere ringförmige Leiter ist in diesem Beispiel der positive Leiter des DC-Busses, während der äußere ringförmige Leiter der negative Leiter des DC-Busses ist. Zwischen den beiden ringförmigen Leitern +, – sind jeweils mehrere in radialer Richtung nebeneinander angeordnete Leiterfilamente30 vorgesehen, welche miteinander parallelgeschaltet sind und jeweils einen Leiterabschnitt3 bilden. Die Stirnseiten der Leiterfilamente30 sind in3 sichtbar. - Die über den Enden der Leiterfilamente und zwischen den ringförmigen Leitern angeordnete Leistungselektronik ist aus Gründen der Übersichtlichkeit in
3 nicht eingezeichnet. - Im Wesentlichen umfasst der Stator
1 einen Eisenkern. Der Bereich innerhalb des positiven ringförmigen Leiters + kann entweder Nuten tragen, oder die Leiterfilamente30 sind bis zum Luftspalt fortgeführt und der innere ringförmige Leiter wird am Luftspalt platziert. -
4 zeigt in einer weiteren perspektivischen Ansicht das Ausführungsbeispiel von3 , jedoch von der gegenüberliegenden Seite des Wicklungssystems her gesehen. Die Beschreibung entspricht derjenigen von3 und wird daher an dieser Stelle nicht wiederholt. - Während
3 die erste Seite des Wicklungssystems zeigt, auf der zwischen den ringförmigen Leitern die Halbbrücken4 der ersten Seite nicht eingezeichnet sind, sind in4 , die die gegenüberliegende Seite des Wicklungssystems zeigt, die Halbbrücken5 vorgesehen, jedoch hier nicht eingezeichnet. -
5 zeigt das Ausführungsbeispiel von3 , jedoch in einer Draufsicht mit Blick in axialer Richtung der Maschine. Diese Ausführung ist anhand von3 und4 bereits ausführlich erläutert und wird an dieser Stelle nicht wiederholt. -
6 zeigt das Ausführungsbeispiel von5 , jedoch in einer vergrößerten Darstellung eines Ausschnitts mit Stator1 , Rotor2 , welcher Permanentmagneten12 aufweist, und einem dazwischenliegenden Luftspalt13 . Der Stator1 umfasst einen Eisenkern, auf dem stirnseitig die beiden ringförmigen Leiter +, – des DC-Busses zur Isolation beabstandet montiert sind. Zwischen beiden erkennt man jeweils die Stirnseite der in axialer Richtung verlaufenden Leiterfilamente, welche im vorliegenden Beispiel in Gruppen von jeweils sieben miteinander parallel geschaltet sind und in radialer Richtung ausgedehnt nebeneinander angeordnet. Jeweils sieben dieser radial benachbarten Leiterfilamente30 bilden zusammen einen Leiterabschnitt3 , der in1 im Blockschaltbild beispielhaft dargestellt ist. Die Leiterabschnitte3 sind entlang des Umfangs des Stators1 verteilt. - Auch bei
6 ist die Leistungselektronik, welche die Halbbrücken und eine Steuereinheit umfassen kann, nicht eingezeichnet. - Diesbezüglich zeigt
7 eine weniger vereinfachte Darstellung gegenüber6 und ausgehend von dieser, bei der beispielhaft für einen Leiterabschnitt3 , der wiederum sieben Leiterfilamente30 umfasst, die zugehörigen Stege14 ,15 eingezeichnet sind. Die Stege14 ,15 sind ausgehend vom positiven ringförmigen Leiter + beziehungsweise vom negativen ringförmigen Leiter – in radialer Richtung zum jeweils anderen ringförmigen Leiter hin ausgedehnt, parallel zueinander angeordnet und stellen mechanisch und elektrisch die Verbindung zwischen den ringförmigen Leitern +, – und den Halbbrücken4 ,5 her. Um einen Kurzschluss zu vermeiden, verbleibt zwischen den Stegen14 ,15 und dem jeweils anderen ringförmigen Leiter ein Luftspalt. - Die Halbbrücken
4 ,5 sind in7 nicht eingezeichnet. Zudem sind in7 der besseren Übersichtlichkeit halber die Stege14 ,15 nur für einen Leiterabschnitt3 eingezeichnet, in Wirklichkeit jedoch bei allen Leiterabschnitten3 vorhanden. Beispielsweise können über die benachbarten Stege14 ,15 , die sich in entgegengesetzter radialer Richtung von den gegenüberliegenden ringförmigen Leitern parallel zueinander erstrecken und weitgehend überlappen, herkömmliche Leistungshalbleiterschalter verwendet werden, die integriert in Standardgehäusen angeboten werden. Die ICs können dabei beispielsweise so montiert werden, dass sich ihre Hauptrichtung in Umfangsrichtung erstreckt und von einem Leiterabschnitte14 zum anderen Leiterabschnitt15 ausgedehnt ist. -
8 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform des vorgeschlagenen Prinzips eines Wicklungssystems angewendet auf einen Rotor. Das Blockschaltbild entspricht weitgehend dem von1 und wird insoweit an dieser Stelle nicht mehr noch einmal beschrieben. Zwischen die beiden DC-Busse +, –, die sich auf den gegenüberliegenden Seiten des Rotors befinden, ist zusätzlich ein Kondensator16 geschaltet. -
9 zeigt eine Weiterbildung der Maschine von3 , bei der das vorgeschlagene Wicklungssystem nicht nur im Stator1 , sondern auch im Rotor2 angewendet ist. Der Stator1 entspricht demjenigen der Ausführung von3 und4 und wird daher an dieser Stelle nicht noch einmal beschrieben. - Der Rotor
2 ist abweichend davon hier jedoch nicht als PM-Rotor, wie in10 gezeigt, ausgeführt, sondern in einer beispielhaften Implementierung mit einem Wicklungssystem nach dem vorgeschlagenen Prinzip gemäß dem Blockschaltbild von8 . Auch der Rotor2 weist demnach für jeden Leiterabschnitt3 Halbbrücken17 auf, welche den Leiterabschnitt3 mit einem positiven und einem negativen ringförmigen Leiter18 ,19 koppeln. Die ringförmigen Leiter sind konzentrisch zur Achse des Rotors ausgerichtet und in einer gemeinsamen Ebene senkrecht zur Rotationsachse angeordnet. Die beiden ringförmigen Leiter18 ,19 des Rotors sind dabei stirnseitig auf den Rotor beabstandet aufgesetzt und werden durch die Halbbrücken17 mechanisch und elektrisch kontaktiert. -
11 zeigt die Ausführung von9 und10 in einer Draufsicht auf die Stirnseite der Maschine, das heißt in axialer Richtung. - Man erkennt wiederum den Rotor mit den beiden ringförmigen Leitern
18 ,19 , den dazwischenliegenden Halbbrücken17 , welche jeweils in axialer Richtung je einen Leiterabschnitt3 kontaktieren und den zwischen dem Rotor und dem Stator liegenden Luftspalt13 . - Anhand der Ausschnittsvergrößerung von
12 werden die Geometrien und Details der Anordnung von11 noch besser sichtbar. -
13 zeigt das Ausführungsbeispiel von9 bis12 in einer Seitenansicht. - Dabei ist
14 eine Ausschnittsvergrößerung der Seitenansicht von13 dieses Beispiels. Anhand von14 ist deutlich sichtbar, wie die Halbbrücken17 des Rotors die beiden ringförmigen Leiter17 ,18 , von denen hier nur der äußere Leiter18 sichtbar ist, kontaktieren. -
15 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Steuereinheit zur Ansteuerung der Halbbrücken4 ,5 des Stators. Die Steuereinheit mit konzentrierter Logik gemäß15 umfasst eine zentrale Steuereinheit20 , welche mit Treiberschaltungen10 verbunden ist. Jeder Treiber10 ist einer Halbbrücke4 zugeordnet. Die Halbbrücken4 sind über Stromsensoren mit der zentralen Steuereinheit20 rückgekoppelt. Die Halbbrücken4 sind zwischen eine positive DC-Busschiene + und eine negative DC-Busschiene – geschaltet. - Der Aufbau der zentralen Steuereinheit
20 ist in16 an einem Beispiel näher erläutert. Von der Steuereinheit20 ist ein Stromregler21 umfasst, der mittels überlagerter Regelkreise22 Sollwertvorgaben23 von außen erhält. Zusätzlich ist der Stromregler21 mit einer Stromistwerterfassung24 gekoppelt, die Signale von den Leiterabschnitten3 erhält, die jeweils an die Halbbrücken4 angeschlossen sind. Der Stromregler21 ist vektoriell mit einem Block zur Pulsweitenmodulationssignalerzeugung25 verbunden. Die Pulsweitenmodulationssignalerzeugung25 ist über die Treiber10 mit jeder Halbbrücke4 gekoppelt. - Damit ist es beispielsweise möglich, im Betrieb der Maschine die Polpaarzahl zu verändern.
-
17 bis19 zeigen eine alternative Ausführungsform der Steuerlogik für einen Stator einer Maschine nach dem vorgeschlagenen Prinzip. Dabei ist anstelle der in15 und16 gezeigten konzentrierten Logik eine verteilte Logik zugrunde gelegt. Bei17 ist den Halbbrücken4 jeweils ein Steuerungsmodul40 zugeordnet. Diese Steuerungsmodule40 sind, anders als die Treiber10 bei konzentrierter Logik, jedoch nicht unmittelbar mit der zentralen Steuereinheit20 verbunden, sondern über einen Datenbus26 . Eine Stromistwerterfassung27 erfasst jeweils lokal die Ströme in den Halbbrücken4 und führt diese unmittelbar in die Steuerungsmodule40 zurück, die somit eine verteilte Ansteuerung der Halbbrücken realisieren können. -
18 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Steuerungsmodule40 von17 , die jeweils eine ihnen zugeordnete Halbbrücke4 steuern. Das Steuerungsmodul40 umfasst einen Treiber10 , der eine DC-Versorgung28 hat. Eine externe Stromistwerterfassung27 führt Ströme zu einem Stromregler29 . Der Stromregler29 steuert eine PWM-Erzeugung31 an, die wiederum mit dem jeweiligen Treiber10 zu dessen Ansteuerung verbunden ist. Darüber hinaus kommunizieren die Stromregler mittels Buscontrollern32 mit dem Datenbus26 und tauschen Ist- und Sollwerte aus. - Wie
19 an einem Beispiel zeigt, ist der Datenbus26 mit der zentralen Steuereinheit20 verbunden. Diese Steuereinheit20 umfasst überlagerte Regelkreise22 , welche von außen Sollwertvorgaben23 erhalten und bidirektional mit dem Datenbus26 gekoppelt sind. -
20 zeigt eine Ausführungsform einer Ansteuerung eines Wicklungssystems für einen Rotor nach dem vorgeschlagenen Prinzip mit konzentrierter Logik. Das Beispiel entspricht weitgehend der konzentrierten Logik zur Ansteuerung eines Stators gemäß15 und wird insoweit nicht noch einmal wiederholt. Die Halbbrücken des Rotors sind hier mit Bezugszeichen17 anstelle4 versehen. Im Unterschied zur Ansteuerung des Stators ist jedoch die zentrale Steuereinheit20 mit einer Funkstrecke33 gekoppelt. Die Funkstrecke33 übernimmt die Kommunikation mit der zentralen Steuereinheit20 . - Die zentrale Steuereinheit
20 gemäß21 , die für die Ansteuerung des Rotors gemäß dem vorgeschlagenen Prinzip an einem Beispiel mit konzentrierter Logik ausgelegt ist, entspricht derjenigen des Stators gemäß16 und ist lediglich um die Funkstrecke33 von20 ergänzt. - Von einer Wiederholung der Beschreibung wird daher an dieser Stelle abgesehen.
-
22 bis24 zeigen die Ansteuerung des Wicklungssystems für einen Rotor an einem Beispiel nach dem vorgeschlagenen Prinzip mit verteilter Logik. Die Ansteuerung entspricht weitgehend derjenigen eines Stators mit verteilter Logik, wie sie bereits anhand der17 bis19 ausführlich erläutert wurde. Von einer Wiederholung wird an dieser Stelle abgesehen. Die Unterschiede der Ansteuerung des Rotors gegenüber der Ansteuerung des Stators mit verteilter Logik werden an der24 deutlich. Im Unterschied zu19 umfasst die zentrale Steuereinheit20 hier zusätzlich zu den überlagerten Regelkreisen22 ein Telemetriemodul34 , welches die überlagerten Regelkreise ansteuert und selbst bidirektional mit dem Datenbus26 gekoppelt ist. Zudem ist das Telemetriemodul34 mit der Funkstrecke33 gekoppelt. Über die Funkstrecke33 werden Sollwertvorgaben erhalten und Rotorgrößen zurückgemeldet. -
25 zeigt eine beispielhafte Weiterbildung des Blockschaltbildes von1 . - Bei
1 sind beide DC-Busse, das heißt der DC-Bus, der mit den Halbbrücken4 gekoppelt ist ebenso wie der DC-Bus, der mit den Halbbrücken5 auf der gegenüberliegenden Seite des Wicklungssystems gekoppelt ist, mit einer Zwischenkreisspannung versorgt. Bei der Ausführung gemäß25 hingegen ist einer der beiden DC-Busse, im vorliegenden Fall der am unteren Bildrand eingezeichnete DC-Bus, mit einer Zwischenkreisversorgung35 verbunden. Die Zwischenkreisversorgung35 umfasst einen AC-/DC-Konverter36 sowie einen Stützkondensator37 . Die Halbbrücken5 auf der gegenüberliegenden Seite des Wicklungssystems sind nicht mit einer Zwischenkreisspannung versorgt, sondern jeweils an einen Kondensator beziehungsweise eine Batterie38 gekoppelt. Darüber hinaus ist bei25 eine Weiterbildung dahingehend vorgesehen, dass gemäß zusätzlicher Option dieser DC-Bus in mehrere DC-Busse unterteilt ist. Im vorliegenden Fall sind jeweils zwei Halbbrücken5 an einen gemeinsamen DC-Bus angeschlossen, der somit als Teilbus bezeichnet werden kann. Jeder dieser Teilbusse ist an eine eigene Batterie38 gekoppelt. Dies verringert den Verkabelungsaufwand und ermöglicht einen dezentralen Energiepuffer mit hohem Leistungsumsatz. Die Unterteilung des DC-Busses in Teilbusse und deren Versorgung mit verschiedenen Batterien ermöglicht mit weiterem Vorteil eine Verbesserung der Teillasteigenschaften des Systems. Die DC-Versorgung35 dient gleichzeitig dazu, die Batterien38 aufzuladen, wobei die Induktivität der Maschine als Auf- beziehungsweise Abwärtswandler genutzt wird. Es wird lediglich eine Konstantstromquelle als Ladegerät benötigt. -
26 zeigt ein Motorsegment39 in perspektivischer Darstellung anhand eines Ausführungsbeispiels. -
27 bis29 zeigen das Motorsegment in verschiedenen Seitenansichten beziehungsweise einer Draufsicht. Bei der Seitenansicht gemäß29 erkennt man, dass das Motorsegment die Filamente30 , die gemeinsam den Leiterabschnitt3 bilden, in einen Mittelbereich benachbart zueinander aufweist. Diese Leiterfilamente30 erstrecken sich im Motorsegment entlang dessen Hauptrichtung. - In
30 und31 ist beispielhaft gezeigt, wie das Motorsegment zwischen den Stegen14 ,15 der beiden ringförmigen Leiter des DC-Busses angeordnet ist. Über der Stirnseite der Filamente30 , die jeweils einen Leiterabschnitt3 bilden sind somit integrierte Schaltkreise41 angeordnet, welche zwischen den Stegen14 ,15 mechanisch und elektrisch verbunden angeordnet sind und zugleich die Filamente30 kontaktieren. Die integrierten Schaltkreise41 umfassen die Halbleiterschalter7 , die Dioden8 und den Kondensator9 und realisieren somit die Halbbrücken4 des vorgeschlagenen Prinzips. Man erkennt somit deutlich, dass die Leistungselektronik in die Maschine nach dem vorgeschlagenen Prinzip integriert und nicht in einem separaten Gehäuse untergebracht ist. Damit ergeben sich die genannten Vorteile wie kompakter Aufbau, kostengünstige Herstellung und geringe Störemission und -imission durch verringerten Verkabelungsaufwand zwischen Leistungselektronik und Maschine. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Stator
- 2
- Rotor
- 3
- Leiterabschnitt
- 4
- Halbbrücke
- 5
- Halbbrücke
- 6
- Modul
- 7
- Leistungsschalter
- 8
- Diode
- 9
- Kondensator
- 10
- Treiber
- 11
- Schalsignaleingang
- 12
- Permanentmagnet
- 13
- Luftspalt
- 14
- Steg
- 15
- Steg
- 16
- Kondensator
- 17
- Halbbrücke im Rotor
- 18
- ringförmiger Leiter
- 19
- ringförmiger Leiter
- 20
- zentrale Steuereinheit
- 21
- Stromregler
- 22
- Überlagerte Regelkreise
- 23
- Sollwertvorgaben
- 24
- Stromistwerterfassung
- 25
- PWM-Erzeugung
- 26
- Datenbus
- 27
- Stromistwerterfassung
- 28
- DC-Versorgung
- 29
- Stromregler
- 30
- Leiterfilament
- 31
- PWM-Erzeugung
- 32
- Buscontroller
- 33
- Funkstrecke
- 34
- Telemetriemodul
- 35
- DC-Versorgung
- 36
- AC-/DC-Konverter
- 37
- Kondensator
- 38
- Batterie
- 39
- Motorsegment
- 40
- Steuerungsmodul
- 41
- integrierter Leistungsschaltkreis
Claims (12)
- Wicklungssystem für einen Stator (
1 ) und/oder einen Rotor (2 ) einer elektrischen Maschine, umfassend: – mehrere Leiterabschnitte (3 ), – zwei ringförmige Leiter (+, –) auf einer ersten Seite des Wicklungssystems, mit denen die Leiterabschnitte (3 ) über Halbbrücken (4 ) gekoppelt sind, – mindestens eine Halbbrücke (5 ) auf einer gegenüberliegenden Seite des Wicklungssystems, an die mindestens ein Leiterabschnitt (3 ) angeschlossen ist. - Wicklungssystem nach Anspruch 1, bei dem die Leiterabschnitte (
3 ) geradlinig ausgebildet und parallel zueinander angeordnet sind. - Wicklungssystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die beiden ringförmigen Leiter (+, –) einen zweipoligen DC-Bus bilden.
- Wicklungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem auf der gegenüberliegenden Seite des Wicklungssystems zwei weitere ringförmigen Leiter (+, –) vorgesehen sind, an die die mindestens eine Halbbrücke (
5 ) angeschlossen ist, die sich auf der gegenüberliegenden Seite des Wicklungssystems befindet. - Wicklungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Leiterabschnitte (
3 ) entlang eines Umfangs des Stators (1 ) bzw. Rotors (2 ) verteilt sind. - Wicklungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Leiterabschnitte (
3 ) Kupfer, Aluminium, Kohlenstoffnanoröhren oder Graphen umfassen. - Wicklungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, das eine Steuereinheit (
10 ,20 ,40 ) umfasst, die mit den Halbbrücken (4 ,5 ) zu deren Ansteuerung verbunden ist. - Wicklungssystem nach Anspruch 7, bei dem die Steuereinheit derart konfiguriert ist, dass die Polpaarzahl des Stators bzw. des Rotors durch Ansteuerung der Halbbrücken veränderbar ist.
- Wicklungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Leiterabschnitte (
3 ) jeweils mehrere parallel zueinander angeordnete und elektrisch parallel geschaltete Leiterfilamente (30 ) umfassen. - Stator (
1 ) mit einem Wicklungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9. - Rotor (
2 ) mit einem Wicklungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9. - Elektrische Maschine mit einem Stator (
1 ) nach Anspruch 10 und/oder mit einem Rotor (2 ) nach Anspruch 11.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014114615.8A DE102014114615A1 (de) | 2014-10-08 | 2014-10-08 | Wicklungssystem |
US14/878,994 US10110081B2 (en) | 2014-10-08 | 2015-10-08 | Winding system |
CN201510644829.XA CN105515286B (zh) | 2014-10-08 | 2015-10-08 | 绕组系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014114615.8A DE102014114615A1 (de) | 2014-10-08 | 2014-10-08 | Wicklungssystem |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102014114615A1 true DE102014114615A1 (de) | 2016-05-25 |
Family
ID=55656123
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102014114615.8A Withdrawn DE102014114615A1 (de) | 2014-10-08 | 2014-10-08 | Wicklungssystem |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10110081B2 (de) |
CN (1) | CN105515286B (de) |
DE (1) | DE102014114615A1 (de) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014118356A1 (de) | 2014-12-10 | 2016-06-16 | Feaam Gmbh | Stromversorgungseinheit und elektrische Maschine |
DE102017116145B3 (de) * | 2017-07-18 | 2018-11-15 | Volabo Gmbh | Wicklungssystem für einen Stator einer elektrischen Maschine und elektrische Maschine |
DE102017112993A1 (de) * | 2017-06-13 | 2018-12-13 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Elektrische Maschine mit integrierter Leistungselektronik |
DE102020101991A1 (de) | 2020-01-28 | 2021-07-29 | Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm | Stromversorgungseinheit und elektrische Maschine mit einer solchen Stromversorgungseinheit |
DE102020120117A1 (de) | 2020-07-30 | 2022-02-03 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Stator mit Wicklungsaufbauten für modulare E-Maschinen |
WO2022022769A1 (de) | 2020-07-30 | 2022-02-03 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Modularisierung von e-maschine und leistungselektronik mit höchstem füllfaktor, zum beispiel kupferfüllfaktor |
DE102020007755A1 (de) | 2020-12-18 | 2022-06-23 | Mercedes-Benz Group AG | Elektrische Maschine |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6787164B2 (ja) * | 2016-04-29 | 2020-11-18 | 株式会社デンソー | 制御装置一体型回転電機 |
EP3301794A1 (de) * | 2016-09-30 | 2018-04-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Herstellen eines läufers einer rotierenden elektrischen maschine |
EP4181354A1 (de) * | 2021-11-10 | 2023-05-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Elektrischer antrieb |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5912522A (en) * | 1996-08-22 | 1999-06-15 | Rivera; Nicholas N. | Permanent magnet direct current (PMDC) machine with integral reconfigurable winding control |
US20030205986A1 (en) * | 1999-02-22 | 2003-11-06 | Edelson Jonathan Sidney | Rotating induction apparatus |
US20050040716A1 (en) * | 2002-09-18 | 2005-02-24 | Ralf Schmid | Electric machine designed as a starter, generator or starter-generator for a motor vehicle |
US20060002054A1 (en) * | 2004-07-02 | 2006-01-05 | Visteon Global Technologies, Inc. | Electric machine with integrated electronics in a circular/closed-loop arrangement |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1563278A1 (de) * | 1966-12-23 | 1970-04-09 | Licentia Gmbh | Doppelkaefigmotor fuer grosse Leistungen |
US6097127A (en) * | 1996-08-22 | 2000-08-01 | Rivera; Nicholas N. | Permanent magnet direct current (PMDC) machine with integral reconfigurable winding control |
US8575813B2 (en) * | 2010-12-17 | 2013-11-05 | GM Global Technology Operations LLC | Induction rotor having improved conductor bar profiles and method for forming the same |
US9450477B2 (en) * | 2014-01-22 | 2016-09-20 | Remy Technologies, Llc | B+ mounted integrated active rectifier electronics |
JP6196928B2 (ja) * | 2014-03-31 | 2017-09-13 | 本田技研工業株式会社 | 回転電機のステータ |
TWI532299B (zh) * | 2014-10-31 | 2016-05-01 | 建準電機工業股份有限公司 | 馬達及其繞線組 |
DE102014118356A1 (de) * | 2014-12-10 | 2016-06-16 | Feaam Gmbh | Stromversorgungseinheit und elektrische Maschine |
-
2014
- 2014-10-08 DE DE102014114615.8A patent/DE102014114615A1/de not_active Withdrawn
-
2015
- 2015-10-08 CN CN201510644829.XA patent/CN105515286B/zh active Active
- 2015-10-08 US US14/878,994 patent/US10110081B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5912522A (en) * | 1996-08-22 | 1999-06-15 | Rivera; Nicholas N. | Permanent magnet direct current (PMDC) machine with integral reconfigurable winding control |
US20030205986A1 (en) * | 1999-02-22 | 2003-11-06 | Edelson Jonathan Sidney | Rotating induction apparatus |
US20050040716A1 (en) * | 2002-09-18 | 2005-02-24 | Ralf Schmid | Electric machine designed as a starter, generator or starter-generator for a motor vehicle |
US20060002054A1 (en) * | 2004-07-02 | 2006-01-05 | Visteon Global Technologies, Inc. | Electric machine with integrated electronics in a circular/closed-loop arrangement |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014118356A1 (de) | 2014-12-10 | 2016-06-16 | Feaam Gmbh | Stromversorgungseinheit und elektrische Maschine |
US9800194B2 (en) | 2014-12-10 | 2017-10-24 | Volabo Gmbh | Power supply unit and electric machine |
DE102017112993A1 (de) * | 2017-06-13 | 2018-12-13 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Elektrische Maschine mit integrierter Leistungselektronik |
DE102017116145B3 (de) * | 2017-07-18 | 2018-11-15 | Volabo Gmbh | Wicklungssystem für einen Stator einer elektrischen Maschine und elektrische Maschine |
US11374453B2 (en) | 2017-07-18 | 2022-06-28 | Molabo Gmbh | Winding system for a stator of an electric machine and electric machine |
DE102020101991A1 (de) | 2020-01-28 | 2021-07-29 | Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm | Stromversorgungseinheit und elektrische Maschine mit einer solchen Stromversorgungseinheit |
DE102020101991B4 (de) | 2020-01-28 | 2021-10-07 | Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm | Stromversorgungseinheit und elektrische Maschine mit einer solchen Stromversorgungseinheit |
DE102020120117A1 (de) | 2020-07-30 | 2022-02-03 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Stator mit Wicklungsaufbauten für modulare E-Maschinen |
WO2022022769A1 (de) | 2020-07-30 | 2022-02-03 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Modularisierung von e-maschine und leistungselektronik mit höchstem füllfaktor, zum beispiel kupferfüllfaktor |
DE102020120118A1 (de) | 2020-07-30 | 2022-02-03 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Modularisierung von E-Maschine und Leistungselektronik mit höchstem Füllfaktor, zum Beispiel Kupferfüllfaktor |
WO2022022768A1 (de) | 2020-07-30 | 2022-02-03 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Stator mit wicklungsaufbauten für modulare e-maschinen |
DE102020007755A1 (de) | 2020-12-18 | 2022-06-23 | Mercedes-Benz Group AG | Elektrische Maschine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105515286B (zh) | 2018-11-23 |
US20160105063A1 (en) | 2016-04-14 |
US10110081B2 (en) | 2018-10-23 |
CN105515286A (zh) | 2016-04-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102014114615A1 (de) | Wicklungssystem | |
EP3134960B1 (de) | Elektrische maschine | |
DE102014114122B4 (de) | Drehende elektrische Maschine, die an einem Fahrzeug befestigt ist | |
EP2109021A1 (de) | Maschine aus der Automatisierungstechnik und Produktionsanlage | |
DE102014118356A1 (de) | Stromversorgungseinheit und elektrische Maschine | |
DE102017217751A1 (de) | Ständerwicklung für eine rotierende elektrische Maschine | |
DE112015002556T5 (de) | Mehrgruppen-Mehrphasen-Antriebssystem und Antriebsverfahren für eine elektrische Rotationsmaschine | |
DE112012006004T5 (de) | Spule | |
DE102014113489A1 (de) | Elektrische Maschine | |
DE102019112268A1 (de) | Synchronmotor | |
DE102006027716B3 (de) | Ansteuerung mit Wechselrichtern bei geringen Schaltverlusten | |
WO2020156957A1 (de) | Elektrischer antrieb und verfahren zum betreiben des elektrischen antriebs | |
DE102019204927A1 (de) | Antriebsvorrichtung | |
EP2761732B1 (de) | System mit einem polumschaltbaren Elektromotor, einem Umrichter und einer Verschalteinheit | |
DE102005044341A1 (de) | Elektrischer Generator für ein Fahrzeug, der zwei Ausgangsspannungen erzeugt | |
EP0045951B1 (de) | Verfahren zum Betrieb eines Umrichters mit Gleichstromzwischenkreis zur Speisung einer Drehfeldmaschine | |
WO2015000669A1 (de) | Vermeidung von bremsmomenten bei permanenterregten synchronmaschinen | |
WO2023110012A1 (de) | Elektrischer antrieb eines fahrzeuges | |
DE102013218197A1 (de) | Hybridmotor | |
EP3403326A1 (de) | Vakuumpumpenantrieb mit zwei frequenzumrichtern | |
DE102021118477A1 (de) | Elektromotorwicklungsmuster und elektromotorantriebssystem | |
WO2022022769A1 (de) | Modularisierung von e-maschine und leistungselektronik mit höchstem füllfaktor, zum beispiel kupferfüllfaktor | |
WO2021233611A1 (de) | Mehrsystemmotor für die verbindung mit einem wechselspannungs- oder gleichspannungsnetz | |
EP2088669A2 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Betrieb von Maschinen an einphasigem Wechselstrom oder dreiphasigem Drehstrom zur Verarbeitung von Mörtel | |
DE102017130869A1 (de) | Elektrisches Getriebe und Verfahren zum Betreiben eines Elektromotors |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: MOLABO GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: FEAAM GMBH, 85579 NEUBIBERG, DE Owner name: VOLABO GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: FEAAM GMBH, 85579 NEUBIBERG, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: EPPING HERMANN FISCHER, PATENTANWALTSGESELLSCH, DE Representative=s name: EPPING HERMANN FISCHER PATENTANWALTSGESELLSCHA, DE |
|
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H02K0011000000 Ipc: H02K0011300000 |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: MOLABO GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: VOLABO GMBH, 83607 HOLZKIRCHEN, DE Owner name: VOLABO GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: VOLABO GMBH, 83607 HOLZKIRCHEN, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: EPPING HERMANN FISCHER PATENTANWALTSGESELLSCHA, DE |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: MOLABO GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: VOLABO GMBH, 85521 OTTOBRUNN, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: EPPING HERMANN FISCHER PATENTANWALTSGESELLSCHA, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: KARL, CHRISTOF, DIPL.-INFORM. UNIV., DE |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |