DE102018125839A1 - Method for arranging electrical conductors in a stator of an electric motor - Google Patents

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Stefan Götz
Malte Jaensch
Jan Jalowietzki
Tobias Engelhardt
Thomas Hubert
Jörg Schneider
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung von elektrischen Leitern in einem Elektromotor in einer ersten Halblage und einer zweiten Halblage mit einem Wechsel der Halblagen mit einer Hilfslage.The present invention relates to an arrangement of electrical conductors in an electric motor in a first half-layer and a second half-layer with a change of the half-layers with an auxiliary layer.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft den Wechsel von Halbebenen von Stabwicklungen, Formspulen und Hairpinwicklungen eines Elektromotors.The present invention relates to the change of half-planes of rod windings, form coils and hairpin windings of an electric motor.

Ein Trend bei der Herstellung von Elektromotoren, insbesondere bei Elektromotoren für Kraftfahrzeuge, ist die Verwendung von Leiterstäben mit in der Regel rechteckigem Querschnitt anstatt konventioneller, dünner, runder Drähte. Die Wicklung wird aus einzelnen Segmenten gelegt und geschweißt. Ein besonderer Vorteil ist dabei ein hoher Füllgrad der Nuten der Statoren der Elektromotoren mit Kupfer und damit einhergehend ein geringer ohmscher Widerstand der Wicklung. Weiterhin erlaubt die Verwendung von Leiterstäben eine weitgehend automatisierte Fertigung. Die Leiterstäbe werden üblicherweise in mehreren Ebenen in den Nuten angeordnet.A trend in the manufacture of electric motors, in particular electric motors for motor vehicles, is the use of conductor bars with a generally rectangular cross section instead of conventional, thin, round wires. The winding is laid out of individual segments and welded. A particular advantage is a high degree of filling of the slots in the stators of the electric motors with copper and, as a result, a low ohmic resistance of the winding. Furthermore, the use of conductor bars enables largely automated production. The conductor bars are usually arranged in several levels in the grooves.

Beim Verbinden der Leiterstäbe am Wickelkopf gilt es insbesondere darauf zu achten, dass der Wickelkopf möglichst klein gestaltet wird. Dies spart Bauraum, Gewicht und Material.When connecting the conductor bars to the end winding, it is particularly important to ensure that the end winding is made as small as possible. This saves installation space, weight and material.

Um dieses Ziel zu erreichen, werden die Leiterstäbe nicht einfach als parallele Ebenen in den Nuten angeordnet, die Leiter werden vielmehr in Halblagen verflochten, was gerade an den Schweiß- und Biegestellen im Wickelkopf Platz spart und ein überschneidungsloses Aneinandervorbeiführen der Halblagen ermöglicht. Das Verflechten führt dazu, dass die Halblagen in einem Zick-Zack-Muster um den Stator verlaufen und dabei gegenseitig von durchlaufener Nute zu durchlaufener Nute die Ebene tauschen.In order to achieve this goal, the conductor bars are not simply arranged as parallel planes in the grooves, rather the conductors are interwoven in half-layers, which saves space especially at the welding and bending points in the winding head and enables the half-layers to be brought together without overlap. The interlacing leads to the half-layers running around the stator in a zigzag pattern and thereby exchanging the plane from one another to the other.

Ein Problem bei der beschriebenen Anordnung der elektrischen Leiter im Stator ist, dass ein Wechsel zwischen den Halblagen nicht direkt möglich ist. Die elektrischen Leiter zweier benachbarter Halblagen treffen sich an keinem Wickelkopf, vielmehr liegen sie stets auf einander gegenüberliegenden Stirnseiten des Stators. Dieser Wechsel ist jedoch häufig dringend benötigt. Durch die Mehrzahl von Ebenen in der Nut entstehen dort viele unabhängige Stränge pro Phase, welche seriell oder parallel verschaltet werden müssen.A problem with the arrangement of the electrical conductors in the stator described is that a change between the half-layers is not possible directly. The electrical conductors of two adjacent half-layers do not meet at any winding head, rather they are always on opposite end faces of the stator. However, this change is often urgently needed. The plurality of levels in the groove creates many independent strands per phase, which have to be connected in series or in parallel.

Prinzipiell könnte man für einen Wechsel der Halblagen die zu verbindenden Halblagen in axialer Richtung des Stators aus dem Wickelkopf herausstehen lassen und an der entsprechenden Stelle zum Verbinden wieder einfädeln. Allerdings benötigt diese Lösung sehr viel Bauraum in axialer Richtung, da sie den Wickelkopf deutlich verlängert. Weiterhin müssen hierbei spezielle Leiterstücke angepasst und hergestellt werden.In principle, for a change of the half-layers, the half-layers to be connected could protrude from the winding head in the axial direction of the stator and be re-threaded at the corresponding point for connection. However, this solution requires a lot of installation space in the axial direction, since it significantly lengthens the winding head. Furthermore, special conductor pieces have to be adapted and manufactured.

Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Anordnung von elektrischen Leitern in einem Stator eines Elektromotors bereitzustellen, welches die genannten Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist und eine Möglichkeit zum platzsparenden Wechsel von Halblagen bietet, wobei vorzugsweise als Verbindungselement zum Wechsel der Halblage die Verbindungselemente zum Überführen von einer Nut in eine andere Nut dienen können.It is therefore an object of the present invention to provide a method for arranging electrical conductors in a stator of an electric motor which does not have the disadvantages of the prior art mentioned and which offers the possibility of changing half-layers in a space-saving manner, preferably as a connecting element for changing the half-layer the connecting elements can be used to transfer from one groove to another groove.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Anordnung von elektrischen Leitern in einem Stator eines Elektromotors, wobei die elektrischen Leiter in einer ersten Halblage und einer zweiten Halblage angeordnet werden, wobei die erste Halblage zumindest teilweise in einer axialen Richtung des Stators in einem ersten Teilbereich einer ersten Nut des Stators angeordnet wird und die zweite Halblage zumindest teilweise in der axialen Richtung des Stators in einem zweiten Teilbereich der ersten Nut des Stators angeordnet wird, wobei die erste Halblage zumindest teilweise in der axialen Richtung des Stators in einem zweiten Teilbereich einer zweiten Nut des Stators angeordnet wird und die zweite Halblage zumindest teilweise in der axialen Richtung des Stators in einem ersten Teilbereich der zweiten Nut des Stators angeordnet wird, wobei der erste Teilbereich der ersten Nut näher an einem Rotor des Elektromotors angeordnet ist als der zweite Teilbereich der ersten Nut, wobei der erste Teilbereich der zweiten Nut näher an einem Rotor des Elektromotors angeordnet ist als der zweite Teilbereich der zweiten Nut, wobei die erste Halblage und die zweite Halblage in einem Wickelkopf des Stators von der ersten Nut zur zweien Nut geführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Halblage und die zweite Halblage an einer Sprungstelle des Wickelkopfes durch eine Hilfslage elektrisch miteinander verbunden werden.This object is achieved by a method for arranging electrical conductors in a stator of an electric motor, the electrical conductors being arranged in a first half-layer and a second half-layer, the first half-layer being at least partially in an axial direction of the stator in a first partial region the first groove of the stator is arranged and the second half-layer is arranged at least partially in the axial direction of the stator in a second partial area of the first groove of the stator, the first half-layer at least partially in the axial direction of the stator in a second partial area of a second groove of the Stator is arranged and the second half-layer is arranged at least partially in the axial direction of the stator in a first partial region of the second groove of the stator, the first partial region of the first groove being arranged closer to a rotor of the electric motor than the second partial region of the first groove, the first T Rush area of the second groove is arranged closer to a rotor of the electric motor than the second partial area of the second groove, the first half-layer and the second half-layer being guided in a winding head of the stator from the first groove to the second groove, characterized in that the first half-layer and the second half-layer is electrically connected to one another at a jump point of the winding head by an auxiliary layer.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht den platzsparenden Wechsel der Halblage. Die dazu eingeführte Hilfslage wird vorzugsweise auf der innersten oder äußersten Bahn der elektrischen Leiter am Wickelkopf angebracht. Innen und außen beziehen sich dabei auf den Stator, wobei innen und außen im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet, dass ein innerer Bereich näher am Rotor liegt als ein äußerer Bereich. Für die Hilfslage wird der elektrische Leiter der ersten Halblage vorzugsweise so angeordnet, dass, wenn dieser auf der innersten oder äußersten Ebene durch die erste Nut verläuft, er an der Sprungstelle außerhalb der ersten Nut mit einer zusätzlichen Halblage elektrisch verbunden wird. Diese zusätzliche Halblage ist die Hilfslage. Die Hilfslage kann nun in axialer Richtung parallel zu der ersten oder zweiten Hauptlage und in radialer Richtung nach innen oder außen geführt werden, so dass die zweite Halblage durch die Hilfslage erreicht wird und kontaktiert werden kann. Somit ist es weiterhin vorteilhaft möglich, als Hilfslage bereits existierende Verbindungselemente, welche zum Überführen von einer Nut in eine andere Nut dienen, zu verwenden.The method according to the invention enables the space-saving change of the half-layer. The auxiliary layer introduced for this purpose is preferably attached to the winding head on the innermost or outermost path of the electrical conductors. The inside and outside refer to the stator, whereby inside and outside in the sense of the present invention means that an inner area is closer to the rotor than an outer area. For the auxiliary layer, the electrical conductor of the first half-layer is preferably arranged such that when it runs through the first groove on the innermost or outermost level, it is electrically connected to an additional half-layer at the jump point outside the first groove. This additional half layer is the auxiliary layer. The auxiliary layer can now be guided in the axial direction parallel to the first or second main layer and in the radial direction inwards or outwards, so that the second half-layer can be reached and contacted by the auxiliary layer. So it is still advantageous possible to use as an auxiliary layer already existing connecting elements, which are used to transfer from one groove to another groove.

Vorzugsweise liegt der erste Teilbereich weiter innen als der zweite Teilbereich.The first partial area is preferably located further inside than the second partial area.

Denkbar ist, dass die Hilfslage als Spange angeordnet ist, welche größtenteils in dem Bereich des Wickelkopfes verläuft, welcher am weitesten vom Stator entfernt ist.It is conceivable that the auxiliary layer is arranged as a clasp, which mostly runs in the area of the winding head that is furthest from the stator.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.Advantageous refinements and developments of the invention can be found in the subclaims and in the description with reference to the drawings.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sprungstelle so angeordnet ist, dass diese der Teil des Wickelkopfes ist, der dem Rotor am nächsten ist. Dies ermöglicht ein Anordnen der Hilfslage, ohne dass dabei ein anderer elektrischer Leiter über- oder unterquert werden muss. Weiterhin können so eine trotz des Einfügens einer Hilfslage die äußeren Maße des Elektromotors und insbesondere die äußeren Maße des Wickelkopfes so gestaltet werden, wie wenn keine Hilfslage eingefügt werden würde.According to a preferred embodiment of the invention, it is provided that the jump point is arranged so that it is the part of the winding head that is closest to the rotor. This enables the auxiliary layer to be arranged without having to cross over or under another electrical conductor. Furthermore, despite the insertion of an auxiliary layer, the external dimensions of the electric motor and in particular the external dimensions of the winding head can be designed as if no auxiliary layer were inserted.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Wickelkopf so angeordnet wird, dass dieser entlang der axialen Richtung von den Nuten weg in einer radialen Richtung des Stators von einem Innenbereich des Stators weg geneigt ist. Damit ist es vorteilhaft möglich, den durch die Hilfslage nach innen eingeschränkten Bauraum zu vergrößern. Die Neigung des Wickelkopfes ermöglicht eine Anordnung der Hilfslage so, dass mehr Platz für den Rotor oder etwa eine Ölkühlung auf der Innenseite des Stators bleibt. Innenbereich im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet der Bereich des Elektromotors, welcher vom Stator eingeschlossen ist. Innenseite im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet die Seite des Stators, welche dem Rotor zugewandt ist.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the winding head is arranged in such a way that it is inclined away from the grooves in the radial direction of the stator, away from an inner region of the stator, along the axial direction. It is thus advantageously possible to enlarge the installation space which is restricted inwards by the auxiliary layer. The inclination of the winding head enables the auxiliary layer to be arranged so that there is more space for the rotor or, for example, oil cooling on the inside of the stator. Internal area in the sense of the present invention means the area of the electric motor which is enclosed by the stator. Inside in the sense of the present invention means the side of the stator which faces the rotor.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Hilfslage in radialer Richtung eine rotorseitige Innenseite des Stators nicht überragt. Somit kann auf vorteilhafte Weise der vorhandene Bauraum im Vergleich zu Elektromotoren ohne Hilfslagen gleich gehalten werden. Dies ermöglicht eine weitere Standardisierung des Herstellungsverfahrens und damit eine Reduktion der Kosten.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the auxiliary layer does not protrude in the radial direction from the inside of the stator on the rotor side. In this way, the available installation space can advantageously be kept the same in comparison to electric motors without auxiliary layers. This enables a further standardization of the manufacturing process and thus a reduction in costs.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sprungstelle so angeordnet ist, dass diese der Teil des Wickelkopfes ist, der dem Rotor am entferntesten ist. Damit wird eine Anordnung der Hilfslage an der äußeren Seite des Stators ermöglicht, was einen vorteilhaften Effekt auf den Bauraum auf der inneren Seite des Stators hat.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the jump point is arranged in such a way that it is the part of the end winding which is the most distant from the rotor. This enables the auxiliary layer to be arranged on the outer side of the stator, which has an advantageous effect on the installation space on the inner side of the stator.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Wickelkopf so angeordnet wird, dass dieser entlang der axialen Richtung von den Nuten weg in einer radialen Richtung des Stators zu einem Innenbereich des Stators hin geneigt ist. Dies ermöglicht, den durch die Hilfslage nach außen erhöhten Platzbedarf des Wickelkopfes zu verringern. Die Neigung des Wickelkopfes ermöglicht eine Anordnung der Hilfslage so, dass mehr Platz für beispielsweise den Einbau des Elektromotors unter beengten Verhältnissen bleibt.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the winding head is arranged in such a way that it is inclined along the axial direction away from the slots in a radial direction of the stator towards an inner region of the stator. This makes it possible to reduce the space requirement of the winding head, which is increased due to the auxiliary layer. The inclination of the winding head enables the auxiliary layer to be arranged in such a way that more space remains for, for example, the installation of the electric motor in tight spaces.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Hilfslage in radialer Richtung eine dem Rotor abgewandte Außenseite des Stators nicht überragt. Damit kann auf vorteilhafte Weise der benötigte Bauraum für den Einbau des Elektromotors mit Hilfslagen im Vergleich zu Elektromotoren ohne Hilfslagen gleich gehalten werden. Dies ermöglicht eine weitere Standardisierung des Herstellungsverfahrens und damit eine Reduktion der Kosten.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the auxiliary layer does not protrude in the radial direction from an outside of the stator facing away from the rotor. In this way, the space required for installing the electric motor with auxiliary layers can advantageously be kept the same in comparison to electric motors without auxiliary layers. This enables a further standardization of the manufacturing process and thus a reduction in costs.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Hilfslage so angeordnet wird, dass diese den Wickelkopf in der axialen Richtung nicht überragt. Damit wird ein möglichst kurzer Elektromotor ermöglicht. Insbesondere ist somit der Elektromotor mit Hilfslagen ebenso lang wie ein entsprechender Elektromotor ohne den Wechsel von Halblagen.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the auxiliary layer is arranged in such a way that it does not project beyond the winding head in the axial direction. This enables the shortest possible electric motor. In particular, the electric motor with auxiliary layers is therefore just as long as a corresponding electric motor without changing half layers.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Hilfslage so angeordnet wird, dass diese den Wickelkopf in der axialen Richtung überragt. Damit wird in vorteilhafter Weise ein leichtes elektrisches Kontaktieren der Hilfslage mit weiteren elektrischen Leitern ermöglicht.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the auxiliary layer is arranged in such a way that it projects beyond the winding head in the axial direction. This advantageously enables easy electrical contacting of the auxiliary layer with further electrical conductors.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung von elektrischen Leitern in einem Elektromotor, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leiter gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche angeordnet sind. Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht den platzsparenden und einfachen Wechsel von Halblagen von elektrischen Leitern.Another object of the invention is an arrangement of electrical conductors in an electric motor, characterized in that the electrical conductors are arranged according to one of the preceding claims. The arrangement according to the invention enables the space-saving and simple change of half-layers of electrical conductors.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Halblage und/oder die zweite Halblage durch Umbiegen und/oder Verschweißen und/oder Verquetschen von Leiterstäben und/oder im Wesentlichen U-förmigen oder V-förmige Hairpin-Segmenten und/oder Formspulen hergestellt sind.According to a preferred embodiment of the invention, it is provided that the first half-layer and / or the second half-layer by bending and / or welding and / or squeezing conductor bars and / or essentially U-shaped or V-shaped hairpin segments and / or form coils are produced.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Elektromotor aufweisend einen Stator, einen Rotor, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor eine Anordnung von elektrischen Leitern gemäß einem der Ansprüche 10 bis 11 aufweist.Another object of the invention is an electric motor having a stator, a rotor, characterized in that the electric motor has an arrangement of electrical conductors according to one of claims 10 to 11.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Fahrzeug aufweisend einen Elektromotor nach Anspruch 12.Another object of the invention is a vehicle having an electric motor according to claim 12.

Alle vorstehenden Ausführungen gelten gleichermaßen für das erfindungsgemäße Verfahren, die erfindungsgemäße Anordnung, den erfindungsgemäßen Elektromotor und das erfindungsgemäße Fahrzeug.All of the above statements apply equally to the method according to the invention, the arrangement according to the invention, the electric motor according to the invention and the vehicle according to the invention.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den Erfindungsgedanken nicht einschränken.

  • 1 illustriert schematisch den grundsätzlichen Verlauf von Halblagen von elektrischen Leitern gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 2 illustriert schematisch die Anordnung von elektrischen Leitern mit Wechseln von Halblagen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 3 illustriert schematisch den Wickelkopf gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 4 illustriert schematisch den Wickelkopf gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 5 illustriert schematisch die Anordnung von elektrischen Leitern mit einem Wechseln von Halblagen gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 6 illustriert schematisch das Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Further details, features and advantages of the invention result from the drawings and from the following description of preferred embodiments with reference to the drawings. The drawings illustrate only exemplary embodiments of the invention, which do not restrict the inventive concept.
  • 1 schematically illustrates the basic course of half-layers of electrical conductors according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • 2nd schematically illustrates the arrangement of electrical conductors with changes in half-layers according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • 3rd schematically illustrates the end winding according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • 4th schematically illustrates the end winding according to a further exemplary embodiment of the present invention.
  • 5 schematically illustrates the arrangement of electrical conductors with a change of half-layers according to a further exemplary embodiment of the present invention.
  • 6 schematically illustrates the vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.

In 1 ist der grundsätzlichen Verlauf von Halblagen von elektrischen Leitern gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt. 1 (a) zeigt die erste Halblage 1 und die zweite Halblage 2 übereinander. Die Bereiche der ersten Halblage 1 respektive der zweiten Halblage 2, welche in einem eingebauten Zustand der ersten Halblage 1 und der zweiten Halblage 2 im ersten Teilbereich 4 einer der Nuten 60 angeordnet sind, sind als durchgezogene Linien dargestellt und die Bereiche der ersten Halblage 1 beziehungsweise der zweiten Halblage 2, welche in einem eingebauten Zustand der ersten Halblage 1 und der zweiten Halblage 2 im zweiten Teilbereich 5 einer der Nuten 60 angeordnet sind, sind als gestrichelte Linien dargestellt. Werden die erste Halblage 1 und die zweite Halblage 2 in eingebautem Zustand von elektrischem Strom durchflossen, so werden Magnetfelder erzeugt mit den dargestellten Magnetfeldrichtungen in Richtung des Betrachters B·, beziehungsweise in Richtung vom Betrachter weg Bx. 1 (b) zeigt die erste Halblage 1 und die zweite Halblage 2 in den Nuten 60, insbesondere auch in der ersten Nut 6 und in der zweiten Nut 7, des Stators 8. Abwechselnd verlaufen die erste Halblage 1 und die zweite Halblage 2 im ersten Teilbereich 4 und im zweiten Teilbereich 5.In 1 the basic course of half-layers of electrical conductors according to an exemplary embodiment of the present invention is shown schematically. 1 (a) shows the first half-layer 1 and the second half-layer 2nd on top of each other. The areas of the first half-layer 1 or the second half-layer 2nd which in an installed state of the first half-layer 1 and the second half layer 2nd in the first section 4th one of the grooves 60 are shown as solid lines and the areas of the first half-layer 1 or the second half layer 2nd which in an installed state of the first half-layer 1 and the second half layer 2nd in the second section 5 one of the grooves 60 are shown as dashed lines. Be the first half-layer 1 and the second half-layer 2nd Flown through by electrical current when installed, magnetic fields are generated with the magnetic field directions shown in the direction of the viewer B · Or in the direction away from the viewer Bx . 1 (b) shows the first half-layer 1 and the second half-layer 2nd in the grooves 60 , especially in the first groove 6 and in the second groove 7 , the stator 8th . The first half-layer runs alternately 1 and the second half-layer 2nd in the first section 4th and in the second section 5 .

In 2 ist die Anordnung von elektrischen Leitern 11 mit Wechseln von Halblagen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt. Zu sehen ist ein Teil des Stators 8 mit Nuten 60. Die erste Halblage 1 durchläuft die erste Nut 6, verlässt die erste Nut 6 in den Wickelkopf 9 und ist dort mit der Hilfslage 3 elektrisch kontaktiert. Die Hilfslage 3 bewirkt einen Wechsel zur zweiten Halblage 2. Die zweite Halblage 2, wie auch die erste Halblage 1, verlaufen vom Wickelkopf weiter durch die zweite Nut 7 des Stators.In 2nd is the arrangement of electrical conductors 11 with changes of half-layers according to an exemplary embodiment of the present invention shown schematically. You can see part of the stator 8th with grooves 60 . The first half-layer 1 passes through the first groove 6 , leaves the first groove 6 in the winding head 9 and is there with the help situation 3rd electrically contacted. The help situation 3rd causes a change to the second half layer 2nd . The second half-layer 2nd , as well as the first half-layer 1 , continue from the winding head through the second groove 7 of the stator.

In 3 ist der Wickelkopf 9 in einer Schnittzeichnung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt. Der Wickelkopf 9 ist nach außen, hier nach rechts, geneigt. Die gezeigte Anordnung des Wickelkopfes 9 ermöglicht eine platzsparende Anordnung des Halblagenwechsels 10 mit der Hilfslage 3 (hier nicht gezeigt). Weiterhin sind ein Teil des Stators 8 und des Rotors 12 gezeigt. Die Neigung des Wickelkopfes 9 ist hier so stark, dass der Halblagenwechsel 10 bündig mit einer Flucht (gestrichelte Linie) des Rotors 12 angeordnet werden kann.In 3rd is the end winding 9 schematically shown in a sectional drawing according to an exemplary embodiment of the present invention. The winding head 9 is inclined outwards, here to the right. The arrangement of the winding head shown 9 enables a space-saving arrangement of the half-layer change 10th with the help situation 3rd (not shown here). Also part of the stator 8th and the rotor 12th shown. The inclination of the winding head 9 is so strong here that the half-layer change 10th flush with an escape (dashed line) of the rotor 12th can be arranged.

In 4 ist der Wickelkopf 9 in einer Schnittzeichnung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt. Der Wickelkopf 9 ist nach außen, hier nach rechts, geneigt. Die gezeigte Anordnung des Wickelkopfes 9 ermöglicht eine platzsparende Anordnung des Halblagenwechsels 10 mit der Hilfslage 3 (hier nicht gezeigt). Die Hilfslage 3 ist hier in einer besonders platzsparenden Weise angeordnet (siehe 5). Weiterhin sind Teile des Stators 8 und des Rotors 12 gezeigt. Die Neigung des Wickelkopfes 9 ist hier so stark und die Anordnung der Hilfslage 3 ist so günstig, dass der Halblagenwechsel 10 von einer Flucht (gestrichelte Linie) des Stators 8 nach außen beabstandet angeordnet werden kann.In 4th is the end winding 9 schematically shown in a sectional drawing according to an exemplary embodiment of the present invention. The winding head 9 is inclined outwards, here to the right. The arrangement of the winding head shown 9 enables a space-saving arrangement of the half-layer change 10th with the help situation 3rd (not shown here). The help situation 3rd is arranged here in a particularly space-saving manner (see 5 ). There are also parts of the stator 8th and the rotor 12th shown. The inclination of the winding head 9 is so strong here and the arrangement of the auxiliary layer 3rd is so cheap that the half-layer change 10th from an escape (dashed line) of the stator 8th can be arranged at a distance from the outside.

In 5 ist die Anordnung von elektrischen Leitern 11 mit einem Wechsel von der ersten Halblage 1 zur zweiten Halblage 2 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt. Die Hilfslage 3 ist in der gezeigten Ausführungsform als Spange angeordnet, welche größtenteils in dem Bereich des Wickelkopfes 9 verläuft, welcher am weitesten vom Stator 8 entfernt ist. Dadurch wird eine besonders platzsparende Form der Anordnung der elektrischen Leiter 11 ermöglicht.In 5 is the arrangement of electrical conductors 11 with a change from the first half-layer 1 to the second half-layer 2nd shown schematically according to an exemplary embodiment of the present invention. The help situation 3rd is arranged in the embodiment shown as a clasp, which mostly in the area of the winding head 9 which is farthest from the stator 8th is removed. This creates a particularly space-saving form of the arrangement of the electrical conductors 11 enables.

6 illustriert schematisch das Fahrzeug 100 mit dem Elektromotor 101 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Fahrzeug 100 ist sehr vereinfacht von oben dargestellt. Zu erkennen sind lediglich die äußere Begrenzung des Fahrzeugs 100, die vier Räder (dargestellt als schwarze Kästen) und der Elektromotor 101. 6 schematically illustrates the vehicle 100 with the electric motor 101 according to an exemplary embodiment of the present invention. The vehicle 100 is shown very simplified from above. Only the outer boundary of the vehicle can be seen 100 , the four wheels (shown as black boxes) and the electric motor 101 .

Claims (13)

Verfahren zur Anordnung von elektrischen Leitern in einem Stator (8) eines Elektromotors (101), wobei die elektrischen Leiter in einer ersten Halblage (1) und einer zweiten Halblage (2) angeordnet werden, wobei die erste Halblage (1) zumindest teilweise in einer axialen Richtung des Stators (8) in einem ersten Teilbereich (4) einer ersten Nut (6) des Stators (8) angeordnet wird und die zweite Halblage (2) zumindest teilweise in der axialen Richtung des Stators (8) in einem zweiten Teilbereich (5) der ersten Nut (6) des Stators (8) angeordnet wird, wobei die erste Halblage (1) zumindest teilweise in der axialen Richtung des Stators (8) in einem zweiten Teilbereich (5) einer zweiten Nut (7) des Stators (8) angeordnet wird und die zweite Halblage (2) zumindest teilweise in der axialen Richtung des Stators (8) in einem ersten Teilbereich (4) der zweiten Nut (7) des Stators (8) angeordnet wird, wobei der erste Teilbereich (1) der ersten Nut (6) näher an einem Rotor (12) des Elektromotors (101) angeordnet ist als der zweite Teilbereich (5) der ersten Nut (6), wobei der erste Teilbereich (4) der zweiten Nut (7) näher an einem Rotor (12) des Elektromotors (101) angeordnet ist als der zweite Teilbereich (5) der zweiten Nut (7), wobei die erste Halblage (1) und die zweite Halblage (2) in einem Wickelkopf (9) des Stators (8) von der ersten Nut (6) zur zweiten Nut (7) geführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Halblage (1) und die zweite Halblage (2) an einer Sprungstelle des Wickelkopfes (9) durch eine Hilfslage (3) elektrisch miteinander verbunden werden. Method for arranging electrical conductors in a stator (8) of an electric motor (101), the electrical conductors being arranged in a first half-layer (1) and a second half-layer (2), the first half-layer (1) being at least partially in one axial direction of the stator (8) is arranged in a first partial area (4) of a first groove (6) of the stator (8) and the second half layer (2) is at least partially in the axial direction of the stator (8) in a second partial area ( 5) of the first groove (6) of the stator (8) is arranged, the first half layer (1) at least partially in the axial direction of the stator (8) in a second partial area (5) of a second groove (7) of the stator ( 8) and the second half-layer (2) is arranged at least partially in the axial direction of the stator (8) in a first partial area (4) of the second groove (7) of the stator (8), the first partial area (1) the first groove (6) closer to a rotor (12) of the electric motor ( 101) is arranged as the second partial area (5) of the first groove (6), the first partial area (4) of the second groove (7) being arranged closer to a rotor (12) of the electric motor (101) than the second partial area ( 5) the second groove (7), the first half-layer (1) and the second half-layer (2) being guided in a winding head (9) of the stator (8) from the first groove (6) to the second groove (7), characterized in that the first half-layer (1) and the second half-layer (2) are electrically connected to one another at a jump point of the winding head (9) by an auxiliary layer (3). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprungstelle so angeordnet wird, dass diese der Teil des Wickelkopfes (9) ist, der dem Rotor (12) am nächsten ist.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the jump point is arranged so that it is the part of the end winding (9) which is closest to the rotor (12). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wickelkopf (9) so angeordnet wird, dass dieser entlang der axialen Richtung von den Nuten (60) weg in einer radialen Richtung des Stators (8) von einem Innenbereich des Stators (8) weg geneigt ist.Procedure according to one of the Claims 1 to 2nd , characterized in that the winding head (9) is arranged such that it is inclined along the axial direction away from the grooves (60) in a radial direction of the stator (8) away from an inner region of the stator (8). Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfslage (3) so angeordnet wird, dass sie in radialer Richtung eine rotorseitige Innenseite des Stators (8) nicht überragt.Procedure according to Claim 3 , characterized in that the auxiliary layer (3) is arranged such that it does not protrude in the radial direction of an inside of the stator (8) on the rotor side. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprungstelle so angeordnet wird, dass diese der Teil des Wickelkopfes (9) ist, der dem Rotor (12) am entferntesten ist.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the jump point is arranged so that it is the part of the end winding (9) which is the most distant from the rotor (12). Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wickelkopf (9) so angeordnet wird, dass dieser entlang der axialen Richtung von den Nuten (60) weg in einer radialen Richtung des Stators (8) zu einem Innenbereich des Stators (8) hin geneigt ist.Procedure according to Claim 5 , characterized in that the winding head (9) is arranged such that it is inclined along the axial direction away from the grooves (60) in a radial direction of the stator (8) towards an inner region of the stator (8). Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfslage (3) so angeordnet wird, dass diese in radialer Richtung eine dem Rotor (12) abgewandte Außenseite des Stators (8) nicht überragt.Procedure according to Claim 6 , characterized in that the auxiliary layer (3) is arranged such that it does not project in the radial direction from an outside of the stator (8) facing away from the rotor (12). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfslage (3) so angeordnet wird, dass diese den Wickelkopf (9) in der axialen Richtung nicht überragt.Procedure according to one of the Claims 1 to 7 , characterized in that the auxiliary layer (3) is arranged so that it does not project beyond the winding head (9) in the axial direction. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfslage (3) so angeordnet wird, dass diese den Wickelkopf (9) in der axialen Richtung überragt.Procedure according to one of the Claims 1 to 7 , characterized in that the auxiliary layer (3) is arranged so that it projects beyond the winding head (9) in the axial direction. Anordnung von elektrischen Leitern (11) in einem Elektromotor (101), dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leiter gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche angeordnet sind.Arrangement of electrical conductors (11) in an electric motor (101), characterized in that the electrical conductors are arranged according to one of the preceding claims. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Halblage (1) und/oder die zweite Halblage (2) durch Umbiegen und/oder Verschweißen und/oder Verquetschen von Leiterstäben und/oder im Wesentlichen U-förmigen oder V-förmige Hairpin-Segmenten und/oder Formspulen hergestellt sind.Arrangement after Claim 10 , characterized in that the first half-layer (1) and / or the second half-layer (2) by bending and / or welding and / or squeezing conductor bars and / or essentially U-shaped or V-shaped hairpin segments and / or Form coils are made. Elektromotor (101) aufweisend einen Stator (8) und einen Rotor (12), dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (101) eine Anordnung von elektrischen Leitern (11) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 11 aufweist.Electric motor (101) having a stator (8) and a rotor (12), thereby characterized in that the electric motor (101) has an arrangement of electrical conductors (11) according to one of the Claims 10 to 11 having. Fahrzeug (100) aufweisend einen Elektromotor (101) nach Anspruch 12.Vehicle (100) having an electric motor (101) Claim 12 .
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