DE102017213490A1 - Stator of an electric machine - Google Patents
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Abstract
Es ist schon ein Stator einer elektrischen Maschine bekannt, mit einer elektrischen Wicklung, die aus einzelnen Leiterelementen gebildet und als Steckwicklung ausgeführt ist, wobei die einzelnen Leiterelemente an Leiterverbindungstellen jeweils mit anderen Leiterelementen durch Laserschweißen verbunden sind. Die Leiterverbindungstellen sind häufig mit einer elektrischen Isolation beispielsweise bestehend aus einem Harz oder einer Epoxidbeschichtung versehen. Nachteilig ist, dass die elektrische Isolation eine ungleichmäßige Schichtdicke, insbesondere an scharfen Kanten der Leiterelemente, aufweist, was die Isolationsfestigkeit negativ beeinflusst. Harze als elektrische Isolation neigen darüber hinaus beim Altern zur Rissbildung und zu spröden Abplatzungen.Bei dem erfindungsgemäßen Stator werden die Leiterverbindungstellen vor einer schädlichen Einwirkung von einem aggressivem Medium, insbesondere von einem Getriebeöl, geschützt.Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Leiterverbindungsstellen (10) jeweils eine metallische Beschichtung (12) aufweisen.It is already known a stator of an electric machine, with an electrical winding, which is formed of individual conductor elements and designed as a plug-in winding, wherein the individual conductor elements are connected to conductor connection points in each case with other conductor elements by laser welding. The conductor connection points are often provided with an electrical insulation, for example consisting of a resin or an epoxy coating. The disadvantage is that the electrical insulation has an uneven layer thickness, in particular at sharp edges of the conductor elements, which negatively influences the insulation resistance. Resins as electrical insulation also tend to crack during aging and to brittle flaking. In the stator according to the invention, the conductor connection points are protected from being adversely affected by an aggressive medium, in particular by a transmission oil. According to the invention, the conductor connection points (10) are each a metallic coating (12).
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einem Stator einer elektrischen Maschine nach der Gattung des Hauptanspruchs.The invention relates to a stator of an electric machine according to the preamble of the main claim.
Es ist schon ein Stator einer elektrischen Maschine bekannt, mit einer elektrischen Wicklung, die aus einzelnen Leiterelementen gebildet und als Steckwicklung ausgeführt ist, wobei die einzelnen Leiterelemente an Leiterverbindungstellen jeweils mit anderen Leiterelementen durch Laserschweißen verbunden sind. Die Leiterverbindungstellen sind häufig mit einer elektrischen Isolation beispielsweise bestehend aus einem Harz oder einer Epoxidbeschichtung versehen. Nachteilig ist, dass die elektrische Isolation eine ungleichmäßige Schichtdicke, insbesondere an scharfen Kanten der Leiterelemente, aufweist, was die Isolationsfestigkeit negativ beeinflusst. Harze als elektrische Isolation neigen darüber hinaus beim Altern zur Rissbildung und zu spröden Abplatzungen.It is already known a stator of an electric machine, with an electrical winding, which is formed of individual conductor elements and designed as a plug-in winding, wherein the individual conductor elements are connected to conductor connection points in each case with other conductor elements by laser welding. The conductor connection points are often provided with an electrical insulation, for example consisting of a resin or an epoxy coating. The disadvantage is that the electrical insulation has an uneven layer thickness, in particular at sharp edges of the conductor elements, which negatively influences the insulation resistance. Resins as electrical insulation also tend to crack during aging and to brittle flaking.
Weiterhin ist bereits ein Stator einer elektrischen Maschine aus der
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Der erfindungsgemäße Stator einer elektrischen Maschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass die Leiterverbindungstellen vor einer schädlichen Einwirkung von einem aggressivem Medium, insbesondere von einem Getriebeöl, geschützt sind, so dass eine Anwendung der elektrischen Maschine in einem Getriebe ermöglicht ist. Dies wird erfindungsgemäß erreicht, indem die Leiterverbindungsstellen jeweils eine metallische Beschichtung aufweisen. Die metallische Beschichtung übernimmt im Gegensatz zum Stand der Technik keine elektrisch isolierende Funktion, sondern ausschließlich eine kapselnde Schutzfunktion. Die metallische Beschichtung benötigt nur sehr wenig Bauraum, so dass der Wickelkopf des Stators nur unwesentlich vergrößert wird.The stator of an electrical machine according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the conductor connection points are protected from harmful effects of an aggressive medium, in particular a gear oil, so that an application of the electric machine is possible in a transmission. This is achieved according to the invention in that the conductor connection points each have a metallic coating. The metallic coating takes over in contrast to the prior art no electrically insulating function, but only an encapsulating protective function. The metallic coating requires very little space, so that the winding head of the stator is only slightly increased.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Stators möglich.The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the main claim stator are possible.
Besonders vorteilhaft ist, wenn die metallische Beschichtung eine Legierung umfasst, deren Schmelzpunkt unterhalb des Schmelzpunktes der Leiterelemente liegt. Auf diese Weise werden Beschädigungen der Leiterelemente verhindert.It is particularly advantageous if the metallic coating comprises an alloy whose melting point is below the melting point of the conductor elements. In this way, damage to the conductor elements can be prevented.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die metallische Beschichtung Zinn, Zink oder Cadmium umfasst. Zinn hat einen für Metalle niedrigen Schmelzpunkt und kann daher mit wenig Energieaufwand aufgetragen werden. Außerdem lässt sich Zinn mit einer sehr geringen Schichtdicke auftragen. Weiterhin haben Zinn-Beschichtungen gute Haftungseigenschaften, so dass diese besonders widerstandsfähig gegen auf die elektrische Maschine wirkende Stoß- oder Vibrationsbelastungen sindAccording to an advantageous embodiment, it is provided that the metallic coating comprises tin, zinc or cadmium. Tin has a low melting point for metals and can therefore be applied with little energy. In addition, tin can be applied with a very small layer thickness. Furthermore, tin coatings have good adhesion properties, so that they are particularly resistant to shock or vibration loads acting on the electrical machine
Weiterhin vorteilhaft ist, wenn die metallische Beschichtung eine Schichtdicke im Bereich von vier Mikrometern bis 60 Mikrometern aufweist. Durch diese geringe Schichtdicke von wenigen Mikrometern wird der axiale Bauraum für den Wickelkopf nicht vergrößert.It is furthermore advantageous if the metallic coating has a layer thickness in the range from four micrometers to 60 micrometers. Due to this small layer thickness of a few micrometers, the axial space for the winding head is not increased.
Sehr vorteilhaft ist es, dass die metallische Beschichtung jeweils abisolierte und miteinander verschweißte Enden von zumindest zwei Leiterelementen abdeckt, so dass die abisolierten Enden der Leiterelemente nicht von einem aggressivem Medium, insbesondere Getriebeöl, eines Getriebes angegriffen bzw. geschädigt werden können.It is very advantageous that the metallic coating covers each stripped and welded ends of at least two conductor elements, so that the stripped ends of the conductor elements can not be attacked or damaged by an aggressive medium, in particular transmission oil, a transmission.
Auch vorteilhaft ist, wenn die Leiterverbindungsstellen nach einem ersten Ausführungsbeispiel jeweils gegenüber anderen, benachbarten Leiterverbindungsstellen desselben Wickelkopfes ausschließlich durch eine Luft- und Kriechstrecke elektrisch isoliert sind. Auf diese Weise kann auf eine zusätzliche elektrische Isolation verzichtet werden, so dass die Herstellungskosten verringert werden.It is also advantageous if the conductor connection points according to a first embodiment are each electrically insulated from other, adjacent conductor connection points of the same winding head exclusively by an air gap and creepage distance. In this way can be dispensed with an additional electrical insulation, so that the manufacturing cost can be reduced.
Desweiteren vorteilhaft ist, wenn nach einem alternativen zweiten Ausführungsbeispiel auf der metallischen Beschichtung der Leiterverbindungsstellen jeweils eine elektrische Isolierung vorgesehen ist. Auf diese Weise kann lokal die Isolationsfestigkeit gesteigert werden, wobei weiterhin sämtliche Leiterverbindungsstellen vor dem aggressivem Medium geschützt sind.Furthermore, it is advantageous if in each case an electrical insulation is provided on the metallic coating of the conductor connection points according to an alternative second exemplary embodiment. In this way, the insulation strength can be locally increased, while still all conductor junctions are protected from the aggressive medium.
Darüber hinaus vorteilhaft ist, wenn der Stator nach einem erfindungsgemäßen Verfahren Herstellungsschritte umfasst, bei denen die Enden der Leiterelemente zunächst abisoliert und dann die Leiterelemente an Leiterverbindungsstellen durch Laserschweißen verbunden werden und schließlich ein nachfolgendes Beschichten der Leiterverbindungsstellen mit einer metallischen Beschichtung erfolgt.Moreover, it is advantageous if the stator according to a method of the invention comprises manufacturing steps in which the ends of the conductor elements initially stripped and then the conductor elements at conductor connection points Laser welding are connected and finally carried out a subsequent coating of the conductor junctions with a metallic coating.
Figurenlistelist of figures
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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1 zeigt eine dreidimensionale Ansicht eines erfindungsgemäßen Stators einer elektrischen Maschine und -
2 eine Teilansicht eines Wickelkopfes des Stators nach1 mit erfindungsgemäßen Leiterverbindungsstellen und -
3 eine Schnittansicht durch drei erfindungsgemäße Leiterverbindungsstellen des Wickelkopfes nach1 und2 .
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1 shows a three-dimensional view of a stator of an electric machine according to the invention and -
2 a partial view of a winding head of the stator after1 with conductor connection points according to the invention and -
3 a sectional view through three inventive conductor connection points of the winding over1 and2 ,
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
Der erfindungsgemäße Stator
Der Stator
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Leiterverbindungsstellen
Die metallische Beschichtung
Nach einem ersten Ausführungsbeispiel sind die Leiterverbindungsstellen
Alternativ kann auf der metallischen Beschichtung
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Stators
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102004003557 B4 [0003]DE 102004003557 B4 [0003]
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102017213490.9A DE102017213490A1 (en) | 2017-08-03 | 2017-08-03 | Stator of an electric machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102017213490.9A DE102017213490A1 (en) | 2017-08-03 | 2017-08-03 | Stator of an electric machine |
Publications (1)
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DE102017213490A1 true DE102017213490A1 (en) | 2019-02-07 |
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Family Applications (1)
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DE102017213490.9A Pending DE102017213490A1 (en) | 2017-08-03 | 2017-08-03 | Stator of an electric machine |
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DE (1) | DE102017213490A1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004003557B4 (en) | 2003-01-27 | 2015-03-26 | Mitsubishi Denki K.K. | Stator for a dynamoelectric machine |
-
2017
- 2017-08-03 DE DE102017213490.9A patent/DE102017213490A1/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102004003557B4 (en) | 2003-01-27 | 2015-03-26 | Mitsubishi Denki K.K. | Stator for a dynamoelectric machine |
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