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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Anordnung für eine Elektromaschine und eine Anordnung für eine Elektromaschine.
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Ein Stator für eine Elektromaschine weist mehrere Phasen auf, wobei Drähte dieser Phasen mit einem Pulswechselrichter zu verbinden sind.
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Ein Verfahren zum Verbinden von Anschlussdrähten einer Phasenwicklung eines Elektromaschinen-Stators ist aus der Druckschrift
DE 10 2013 225 667 A1 bekannt.
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Die Druckschrift
DE 10 2013 107 891 A1 zeigt eine drehbare elektrische Maschine mit einem AC-/DC-Gleichrichter und einer Statorspule.
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Eine Anschlussvorrichtung zum Anschluss einer Ständerwicklung einer elektrischen Drehfeldmaschine an einen Pulswechselrichter ist in der Druckschrift
DE 101 03 824 A1 gezeigt.
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Vor diesem Hintergrund war es eine Aufgabe, Drähte einer Wicklung einer Elektromaschine miteinander stabil zu verbinden.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine Anordnung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Ausführungsformen des Verfahrens und der Anordnung gehen aus den abhängigen Patentansprüchen hervor.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum Herstellen einer Anordnung für eine Elektromaschine vorgesehen, bei dem Enden von mehreren Drähten einer Wicklung bzw. Spule der Elektromaschine an einem Wickelkopf für die Elektromaschine in einer Ebene angeordnet werden, wobei jeweils zwei unmittelbar benachbarte Enden von Drähten innerhalb der Ebene voneinander getrennt bzw. beabstandet werden, wobei sich zwischen diesen beiden unmittelbar benachbarten Enden ein Abstand befindet, wobei die nebeneinander angeordneten und voneinander beabstandeten Enden über einen Steg eines Adapterelements miteinander zumindest mechanisch und ggf. auch elektrisch leitend verbunden werden.
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Die Enden der Drähte werden im Rahmen üblicher Fertigungstoleranzen zueinander weitgehend parallel angeordnet, wobei der Steg des Adapterelements im Rahmen üblicher Fertigungstoleranzen weitgehend senkrecht zu den Enden der Drähte angeordnet wird.
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In Ausgestaltung wird ein Adapterelement verwendet, das mehrere voneinander beabstandete Zinken bzw. Zähne aufweist, die im Rahmen üblicher Fertigungstoleranzen zueinander weitgehend parallel angeordnet und im Rahmen üblicher Fertigungstoleranzen zu einer Längsachse des Stegs weitgehend senkrecht orientiert sind, wobei jeweils ein Ende eines Drahts alternativ oder ergänzend mit einem Zinken bzw. Zahn als zumindest einseitigem Fortsatz des Stegs verbunden wird. Somit weist das Adapterelement als Komponenten den Steg und die damit verbundenen Zinken auf. Die Enden der Drähte sind über mindestens eine der Komponenten, d. h. wenigstens über den Steg und/oder die Zinken, falls vorhanden, miteinander verbunden.
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Üblicherweise werden die Enden der Drähte mit dem Adapterelement, d. h. zumindest mit dem Steg und/oder mit dem Zinken, verschweißt. Dabei ist es möglich, dass jeweils ein Ende eines Drahts mit einem Zinken verschweißt und daran befestigt wird. In diesem Fall sind die Enden über die Zinken, die wiederum mit dem Steg verbunden sind, über mehrere Komponenten, d. h. über die Zinken und den Steg, des Adapterelements miteinander indirekt verbunden. Es ist auch möglich, dass die Zähne nur über den Steg miteinander verbunden sind. Dies ist bspw. dann vorgesehen, wenn das Adapterelement nur den Steg aber keine Zinken aufweist.
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Außerdem kann mindestens ein Ende mindestens eines der Drähte der miteinander verbundenen Enden der Drähte bspw. über mindestens eine Leitung, insbesondere eine Drahtbrücke, mit einem elektronischen Gerät verbunden werden.
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Hierbei kann das mindestens eine Ende mindestens eines der Drähte mit der Drahtbrücke als die mindestens eine Leitung bspw. verschweißt und somit elektrisch verbunden und weiterhin über diese Drahtbrücke bspw. mit einem Pulswechselrichter als elektronischem Gerät der Elektromaschine elektrisch verbunden werden.
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Alternativ oder ergänzend ist es möglich, dass das mindestens eine Ende mindestens eines der Drähte bei dem und/oder während dem Verfahren, zunächst vorübergehend mit einem Messgerät als elektronischem Gerät verbunden wird, wobei das mindestens eine Ende der Drähte über das Adapterelement indirekt mit dem Messgerät verbunden wird, wenn das Messgerät an dem Adapterelement vorübergehend angeschlossen wird, wobei mit dem Messgerät während des Verfahrens Messungen mindestens eines elektrischen Parameters der aus den Drähten bestehenden Wicklung, bspw. einer an der Wicklung anliegenden Spannung und/oder eines durch die Wicklung fließenden Stroms, durchgeführt werden. Dies ist möglich, bevor der mindestens eine Draht oder das Adapterelement mit der Leitung, bspw. Drahtbrücke, mit dem Pulswechselrichter als elektronischem Gerät der Elektromaschine verbunden wird.
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Das Adapterelement bzw. Verbindungselement mit dem Steg ist zur Kontaktierung der Drähte mit dem Messgerät während des Fertigungsprozesses und somit während des Verfahrens zum Herstellen der Anordnung ausgebildet, wobei eine derartige elektrische Verbindung des Messgeräts zu dem Adapterelement und somit zu den Drähten zum Abschluss des Fertigungsprozesses bzw. des Verfahrens getrennt wird. Danach werden die Drähte und/oder das Adapterelement für einen Betrieb der Elektromaschine mit dem Pulswechselrichter verbunden.
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In Ausgestaltung werden die Enden sämtlicher Drähte mit der bspw. als Drahtbrücke ausgebildeten Leitung bspw. verschweißt und somit verbunden und weiterhin über diese Leitung mit dem elektronischen Gerät, bspw. zunächst mit dem Messgerät und danach mit dem Pulswechselrichter der Elektromaschine, elektrisch verbunden. Alternativ ist es möglich, dass das Adapterelement mit der Leitung bspw. verschweißt und somit verbunden und weiterhin bspw. über die Leitung mit einem der jeweiligen elektronischen Geräte elektrisch verbunden wird.
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Ferner werden die Drähte in mindestens einer Nut eines üblicherweise rotationssymmetrischen Grundkörpers für ein elektromechanisches Bauteil, bspw. für einen Rotor oder Stator, der Elektromaschine angeordnet, wobei die Enden der Drähte bspw. in axialer Richtung außerhalb der mindestens einen Nut an dem Wickelkopf der Wicklung angeordnet werden.
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Die erfindungsgemäße Anordnung für eine Elektromaschine weist mehrere Drähte und ein Adapterelement auf, wobei Enden von mehreren Drähten einer Wicklung der Elektromaschine an einem Wickelkopf in einer Ebene angeordnet sind, wobei jeweils zwei unmittelbar benachbarte Enden von Drähten innerhalb der Ebene voneinander getrennt bzw. beabstandet sind, wobei sich zwischen diesen beiden unmittelbar benachbarten Enden ein Abstand befindet, wobei die nebeneinander angeordneten Enden über einen Steg eines Adapterelements miteinander zumindest mechanisch und ggf. elektrisch leitend verbunden sind.
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Der Steg ist biegesteif und/oder dazu ausgebildet, eine Verbindung der Enden der Drähte zu versteifen und/oder eine Verbindung der Enden der Drähte zu mindestens einer Leitung, bspw. einer Drahtbrücke, die an den Enden der Drähte befestigt ist, zu versteifen.
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In Ausgestaltung sind an dem Steg des Adapterelements mehrere voneinander beabstandete Zinken bzw. Zähne angeordnet, die im Rahmen üblicher Fertigungstoleranzen zueinander weitgehend parallel angeordnet und im Rahmen üblicher Fertigungstoleranzen zu einer Längsachse des Stegs weitgehend senkrecht orientiert sind, wobei das Adapterelement zumindest einseitig kammförmig, d. h. nur kammförmig, bspw. W-förmig, oder zweiseitig kammförmig, d. h. doppelkammförmig, bspw. Doppel-H-förmig, ausgebildet ist.
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Die Drähte bzw. Enden der Drähte, die über das Adapterelement miteinander verbunden werden, weisen in Ausgestaltung einen viereckigen Querschnitt bspw. einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt, auf. Das Adapterelement zum Verbinden dieser bspw. viereckigen Drähte ist als Wechselstrom- bzw. AC-Adapterelement ausgebildet und/oder zu bezeichnen. Bei den Drähten kann es sich um sogenannte Hairpin- bzw. Haarnadel-Drähte handeln. Ein derartiger Haarnadel-Draht ist aus einem gebogenen Drahtelement gebildet, wobei jeweils zwei Schenkel dieses Drahtelements jenen Enden der Drähte entsprechen, die bei dem Verfahren über das Adapterelement miteinander verbunden werden. Die Schenkel eines derartigen Drahtelements werden innerhalb der Nut angeordnet, wobei eine Biegung des Drahtelements außerhalb der Nut angeordnet wird, wobei eine Position dieser Biegung von den Enden der Drähte bzw. Drahtelemente am Wickelkopf außerhalb der Nut diesem Wickelkopf axial gegenüberliegt.
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Bei dem Verfahren wird das Verbindungselement bzw. Adapterelement eingesetzt bzw. verwendet, das einseitig an die Enden von Schenkeln der Drähte bzw. von Drahtelementen und somit an entsprechende Pinenden der Drähte angeschweißt ist, wobei die Enden der Schenkel aller Drähte bzw. Drahtelemente eines parallelen Zweigs der Wicklung verbunden werden.
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Dabei kann das Verbindungselement verschiedene Formen aufweisen und bspw. I-förmig, W-förmig oder doppel-H-förmig sein. In der Regel weist das Verbindungselement den Steg auf, an dem bspw. drei Enden von drei Schenkeln von Drähten nebeneinander parallel angeordnet werden, wobei zwischen jeweils zwei unmittelbar benachbarten Enden der Abstand vorgesehen sein kann, so dass sich diese nicht berühren und lediglich über den Steg, an den sie bspw. angeschweißt sind, indirekt miteinander verbunden sind.
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Dabei kann eine Schweißverbindung für mindestens ein anzuschweißendes Ende, in der Regel für alle anzuschweißenden Enden, als Kehlnaht oder als flächige Verschweißung ausgeführt bzw. ausgebildet sein. Dabei kann die Kehlnaht bspw. durch Laser- oder Elektronenstrahlschweißen gebildet werden. Eine flächige Schweißverbindung kann bspw. durch Widerstands- oder Ultraschallschweißen gebildet werden.
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Hierdurch ergibt sich u. a. eine sichere Kontaktierung und ein automatisierbares Handling der Drähte, die als Phasenausgänge der Spule ausgebildet sind, bspw. zur Bestromung der Phasen der Wicklung der Elektromaschine und/oder zur Messung der Phasenausgänge, bspw. zur Messung elektrischer Parameter der Phasenausgänge durch das Messgerät, das mit den Enden nur vorübergehend verbunden wird, was auch in der Produktion bzw. Herstellung der Elektromaschine möglich ist. Weiterhin ergibt sich eine Versteifung der Drahtbrücke zwischen dem Wickelkopf, an dem sich die Enden der Drähte befinden, und dem Polwechselrichter (PWR), der nach Entfernen des Messgeräts mit den Enden der Drähte verbunden wird. Außerdem ist eine Erhöhung einer Eigenfrequenz der Anordnung durch eine Querverbindung zwischen den parallelen Zweigen bzw. Enden der Drähte, die zumindest durch den Steg des Adapterelements bereitgestellt wird, möglich.
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Mit dem Adapterelement bzw. Verbindungselement wird ein Zusatzbauteil bereitgestellt, das zur Kontaktierung der Drähte innerhalb einer Phase der Wicklung auch während des Fertigungsprozesses verwendet wird, wobei die Enden der Drähte über das Adapterelement, das auch als Kontaktierelement ausgebildet sein und/oder bezeichnet werden kann, mit dem Messgerät verbunden werden. Anschließend kann eine separate Phasenkontaktierung zu dem Pulswechselrichter als weiterem elektronischem Gerät angeschweißt werden, wobei das Adapterelement einerseits auf die Enden der Drähte und andererseits auch auf die mindestens eine Leitung, bspw. Drahtbrücke, eine versteifende Wirkung hat. Dabei kann das Adapterelement zwischen den Enden der Drähte und der mindestens einen Leitung zwischengeschaltet sein.
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Eine in Ausgestaltung des Verfahrens hergestellte Anordnung für einen Stator oder Rotor als elektromechanischem Bauteil bzw. Grundkörper für die elektrische Maschine bzw. Elektromaschine wird bspw. aus mehreren Drähten bzw. Drahtelementen in Hairpin-Bauweise hergestellt und ist für eine als automotive Antriebsmaschine ausgebildete elektrische Maschine vorgesehen. Bei dieser Fertigungstechnik wird ein im Profil bspw. rechteckiger Draht zunächst in eine U-Form bzw. Hairpin-förmig gebogen. Die Schenkel mehrerer derartiger Hairpin-förmiger Drahtelemente werden anschließend kreisförmig angeordnet und in die Nuten des bspw. als Blechpaket ausgebildeten Grundkörpers des herzustellenden Stators oder Rotors eingesetzt. Alle offenen Enden der Drähte bzw. alle offenen Pinenden bzw. offenen Enden aller Drahtelemente auf einer Rückseite des Grundkörpers werden in einem nächsten Schritt konzentrisch zu einer Achse des Grundkörpers bzw. des Blechpakets um einen definierten Winkel verdreht. Dabei werden alle Enden von Drähten, die auf einem Durchmesser bzw. einer Lage liegen und denselben Abstand zu der zentralen Achse des Grundkörpers aufweisen, abwechselnd im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht. Dieser Vorgang bzw. Schritt wird als Twisten bzw. Verdrehen bezeichnet. Daraufhin können Enden der Drähte, die nach dem Twisten mit demselben Abstand zu der Achse in einer Lage üblicherweise unmittelbar benachbart nebeneinander zum Liegen kommen, in Ausgestaltung über das Adapterelement miteinander verschweißt werden. Je nach Wickelschema können sogenannte Verschaltbrücken auf den Wickelkopf aufgesetzt und mit den Enden der Drähte verschweißt werden, um die Drähte zu einer Gesamtwicklung bzw. einer Gesamtspule zu verschalten. Es ist ggf. möglich, dass die Enden der Drähte isoliert werden und der gesamte Grundkörper imprägniert wird.
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Dieser derartig hergestellte Stator oder Rotor als elektromechanisches Bauteil wird bspw. für einen Elektromotor im Automobilbereich eingesetzt, wobei das beschriebene Verfahren in hohem Grad automatisierbar ist bzw. automatisiert durchgeführt wird. Dabei wird ein hoher Kupferfüllfaktor, der ein Verhältnis einer Kupferfläche, üblicherweise einer Kupferfläche sämtlicher Drähte der Spule bzw. Wicklung, zu einer Nutfläche jeweils einer Nut beschreibt, in der jeweiligen Nut des Stators oder Rotors erreicht.
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In einem Herstellungsprozess der Elektromaschine werden die offenen Enden der Drähte für eine Wechselstrom- bzw. AC-Verbindung bspw. durch einen automatischen Roboter mehrfach prozesssicher und automatisiert ergriffen und weiterhin miteinander kontaktiert, wobei aus den miteinander kontaktierten Drähten die Wicklung der Elektromaschine gebildet wird. Noch während des Herstellungsprozesses bzw. Fertigungsprozesses der Elektromaschine können die über das Adapterelement miteinander verbundenen Drähte über die mindestens eine Leitung mit dem Messgerät verbunden und bspw. bestromt werden, wobei mindestens ein elektrischer Parameter der hergestellten Wicklung bereits während des Fertigungsprozesses gemessen werden kann. Die vorgestellte Anordnung ist für eine Elektromaschine geeignet, die zum Antreiben bzw. Fortbewegen eines Fahrzeugs (BEV), bspw. eines Elektrofahrzeugs oder Hybridfahrzeugs, ausgebildet ist.
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Dabei kann jeder Zweig jeder Phase der Wicklung ein eigenes offenes Ende eines Drahts zur Kontaktierung bilden, die im Fertigungsprozess bspw. durch den Roboter gleichzeitig gegriffen und kontaktiert werden.
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Wegen dem Adapterelement kann weiterhin die mindestens eine Leitung zu dem elektronischen Gerät, bspw. dem Messgerät oder Pulswechselrichter, relativ kurz gewählt werden. Durch Verkürzen einer Länge eines frei im Raum liegenden Abschnitts der mindestens einen Leitung für die Drahtbrücke wird abhängig von ihrer Abmessung, bspw. ihrer Dicke, abhängig von einer Biegung und/oder abhängig von einem Isolationsmaterial zum Isolieren der Leitung eine mechanische Eigenfrequenz der mindestens einen Leitung für die Drahtbrücke hinreichend groß eingestellt, so dass eine Beschädigung durch Schwingung im nachfolgenden laufenden Betrieb der Elektromaschine vermieden werden kann.
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Weiterhin wird der Abstand zwischen jeweils zwei parallel angeordneten und unmittelbar benachbarten Enden von Drähten, die mit dem Adapterelement verbunden werden, definiert eingestellt, wobei ein derartiger Abstand bspw. einer Breite eines jeweiligen Endes eines Drahts entsprechen kann. Das vorgestellte Adapterelement ist bspw. für Drähte geeignet, die als Profildrähte bzw. Rechteckdrähte ausgebildet und/oder zu bezeichnen sind. Bei der Wicklung, die aus derartigen Drähten hergestellt wird, kann jeder einzelne Draht definiert gebogen werden, wobei aus dem Draht ein Haarnadel(Hairpin)-Drahtelement mit zwei offenen Schenkeln bzw. Enden aus Draht gebildet wird. Diese Enden werden an dem Wickelkopf für die Elektromaschinen platziert und daran geschweißt.
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Die einzelnen Drähte, insbesondere die Enden dieser Drähte, die über das Adapterelement miteinander verbunden werden, sind im Querschnitt viereckig, wobei jeweils ein Ende eines derartigen Drahts vier glatte bzw. ebene Außenseiten aufweist. Entsprechend ist es möglich, dass der Steg des Adapterelements im Querschnitt ebenfalls viereckig ist und ebenfalls vier glatte bzw. ebene Außenseiten aufweist, wobei zum Verbinden jeweils eines Endes eines Drahts mit dem Steg eine glatte Außenseite des Endes des Drahts auf einer glatten Außenseite des Stegs angeordnet und mit diesem verschweißt wird. Falls das Adapterelement zumindest einseitig kammförmig ausgebildet ist, weist ein jeweiliger Zinke bzw. Zahn ebenfalls einen viereckigen Querschnitt auf, wobei ebenfalls eine glatte Außenseite des Endes des Drahts auf einer glatten Außenseite des jeweiligen Zinkens angeordnet und mit diesem verschweißt wird.
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Die für die Elektromaschine aus den Drähten gebildete Wicklung unterscheidet sich von einer sogenannten wilden Wicklung aus Drähten, die im Querschnitt rund sind, wobei Bündel aus den üblicherweise runden Drähten gewickelt werden. Bei derartigen wilden Wicklungen sind Positionen bzw. Verläufe der einzelnen Drähte nicht definiert, so dass zum Herstellen derartiger wilder Wicklungen nur Bündel aus mehreren Drähten verwendet werden.
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Üblicherweise ist ein Querschnitt der mindestens einen Leitung für die Drahtbrücke im Verhältnis zu ihrer Länge im Bereich einer Wechselstromkontaktierung zu den Leitungen der Wicklung sehr klein. Bei der mindestens einen Leitung kann es sich um ein langes, verhältnismäßig dünnes und freistehendes Drahtelement handeln, das aufgrund seiner Form eine niedrige mechanische Eigenfrequenz, bspw. Biege-Eigenfrequenz, aufweist. Durch Vorsehen des Adapterelements, das die Enden der Drähte verbindet, die wiederum mit der mindestens einen Leitung verbunden werden, wird durch die mehreren miteinander verbundenen Enden der Drähte ein steifes Konstrukt gebildet. Die Enden der Drähte der Wicklung bilden Anschlüsse dieser Wicklung an ein elektronisches Gerät, das als Wechselstromquelle und/oder Pulswechselrichter ausgebildet ist. Dabei ist das Adapterelement für Formdrähte oder Rechteckdrähte geeignet. Weiterhin ist das Adapterelement für unterschiedliche Wicklungen, bspw. für eine Formdrahtwicklung, eine Formspulenwicklung oder eine Wellenwicklung geeignet.
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Das Adapterelement wird während dem Fertigungsprozess an den Enden der Drähte angebracht. Somit können noch während des Fertigungsprozesses für die Wicklung Messungen, bspw. durch Stromeinprägungen, durchgeführt werden, wobei mehrere über das Adapterelement miteinander verbundene Enden von Drähten über die mindestens eine Leitung mit dem Messgerät verbunden werden. Dies ist einfacher, als eine derartige Verbindung zu mehreren Einzeldrähten herzustellen. Im weiteren Betrieb der Elektromaschine nach dem Fertigungsprozess wird das Messgerät von der mindestens einen Leitung getrennt und stattdessen der Pulswechselrichter daran angeschlossen und über die mindestens eine Leitung mit den miteinander verbundenen Enden der Drähte verbunden, wobei das Adapterelement ebenfalls versteifend wirkt.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen schematisch und ausführlich beschrieben.
- 1 zeigt in schematischer Darstellung eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung aus unterschiedlichen Perspektiven.
- 2 zeigt in schematischer Darstellung eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung.
- 3 zeigt in schematischer Darstellung eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung.
- 4 zeigt in schematischer Darstellung eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung.
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Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben, gleichen Komponenten sind dieselben Bezugsziffern zugeordnet.
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Die erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung 2 für eine Wicklung einer Elektromaschine ist in 1a von der Seite und in 1b in Draufsicht schematisch dargestellt. 1c zeigt eine Variante der ersten Ausführungsform der Anordnung 2. Diese Anordnung 2 umfasst hier drei Enden 4 von drei Drähten 6 und ein Adapterelement 8. Dabei ist hier vorgesehen, dass die Drähte 6 abgesehen von ihren Enden 4 mit Isoliermaterial umhüllt sind. Die hier im Querschnitt viereckigen, bspw. rechteckigen, insbesondere quadratische Enden 4 der ansonsten im Querschnitt ebenfalls viereckigen Drähte 6 weisen folglich kein Isoliermaterial auf. Das Adapterelement 8 ist hier einfach kammförmig, d. h. W-förmig, ausgebildet und weist als Komponenten einen Steg 10 und insgesamt drei Zinken 12 auf, wobei jeweils eine Längsachse eines Zinkens 12 senkrecht zu einer Längsachse des Stegs 10 orientiert ist. Außerdem werden die drei Enden 4 der Drähte 6 an einem Wickelkopf der Elektromaschine in einer Ebene zueinander parallel angeordnet, wobei zwischen jeweils zwei unmittelbar benachbarten Enden 4 ein Abstand vorgesehen wird, der hier einem einstelligen Vielfachen, bspw. dem Doppelten, einer Kantenlänge jeweils eines viereckigen Endes 6 eines jeweiligen Drahts 4 entspricht. Außerdem wird jeweils ein Ende 4 einem Zinken 12 des Adapterelements 8 zugeordnet, wobei jeweils eine Außenseite eines Endes 4 auf einer Außenseite eines Zinkens 12 angeordnet wird. Das Ende 4 wird durch Verschweißen mit dem jeweiligen Zinken 12 verbunden. Dabei wird zwischen jeweils einem Ende 4 eines Drahts 6 und einem Zinken 12 eine als Schweißnaht ausgebildete Schweißverbindung 14 gebildet. Dabei wird die Schweißverbindung 14 zwischen einer Endkante des Zinkens 12 und der Außenseite des Endes 4 gebildet. Die Enden 4 der Drähte 6 sind hier als Phasenanschlusspins der Wicklung der Elektromaschine ausgebildet und/oder zu bezeichnen. Noch während des Fertigungsprozesses der Anordnung 2 und/oder der Elektromaschine ist es möglich, die Enden 4 der Drähte 6 für die Wicklung über das Adapterelement 8 mit einem Messgerät elektrisch leitend zu verbinden und somit noch während des Fertigungsprozesses für die Wicklung aus Drähten 6 eine Messung durchzuführen.
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Eine derartige Verbindung des Messgeräts mit den Enden 4 der Drähte 6 über das Adapterelement 8 wird nach Abschluss der Messung getrennt. Stattdessen wird an mindestens einem der Enden 4 der Drähte 6, wie 1c zeigt, eine Leitung 16 einer Drahtbrücke über eine weitere als Schweißnaht ausgebildete Schweißverbindung 18 angeschweißt. Diese Schweißverbindung 18 wird zwischen einer Endkante des mindestens einen Endes 4 und einer Endkante der Leitung 16 gebildet. Über diese Leitung 16, die abgesehen von ihrem Ende mit Isoliermaterial umhüllt ist, werden die Enden 4 der Drähte 6 für einen laufenden Betrieb der Elektromaschine mit einem Pulswechselrichter als elektronischem Gerät der Elektromaschine verbunden.
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Mindestens eine der vorgestellten Schweißverbindungen 14, 18 ist hier bspw. als Kehlnaht ausgebildet und wird durch Laserschweißen oder Elektronenstrahlschweißen bereitgestellt. Außerdem kann mindestens eine der Schweißverbindungen 14, 18 als flächige Verschweißung ausgebildet sein, die bspw. durch Widerstandsschweißen oder Ultraschallschweißen bereitgestellt wird.
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Die zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung 32 für eine Wicklung einer Elektromaschine ist in 2 in Draufsicht schematisch dargestellt. Diese Anordnung 32 umfasst hier drei Enden 34 von drei Drähten 36 und ein Adapterelement 38. Dabei ist hier vorgesehen, dass die Drähte 36 abgesehen von ihren Enden 34 mit Isoliermaterial umhüllt sind. Die hier im Querschnitt viereckigen, bspw. rechteckigen Enden 34 der ansonsten im Querschnitt ebenfalls viereckigen Drähte 36 weisen folglich kein Isoliermaterial auf. Das Adapterelement 38 ist hier I-förmig ausgebildet und weist als Komponente lediglich einen Steg 40 jedoch keine Zinken auf. Außerdem werden die drei Enden 34 der Drähte 36 in einer Ebene an einem Wickelkopf der Elektromaschine zueinander parallel angeordnet, wobei zwischen jeweils zwei unmittelbar benachbarten Enden 34 ein Abstand vorgesehen wird. Außerdem wird jeweils eine Außenseite eines Endes 34 auf dem Steg 40 aufgelegt und durch Verschweißen mit dem Steg 40 verbunden. Dabei wird zwischen jeweils einem Ende 34 eines Drahts 36 und dem Steg 40 eine Schweißnaht als Schweißverbindung 44 gebildet, die sich auf der Außenseite des jeweiligen Endes 34 und auf einer Außenseite des Stegs 40 befindet. Die Enden 34 der Drähte 36 sind hier als Phasenanschlusspins der Wicklung der Elektromaschine ausgebildet und/oder zu bezeichnen. Noch während des Fertigungsprozesses der Anordnung 32 und/oder der Elektromaschine ist es möglich, die Enden 34 der Drähte 36 für die Wicklung über das Adapterelement 38 mit einem Messgerät elektrisch leitend zu verbinden und somit noch während des Fertigungsprozesses für die Wicklung aus Drähten 36 eine Messung durchzuführen.
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Die dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung 52 für eine Wicklung einer Elektromaschine ist in 3 in Draufsicht schematisch dargestellt. Diese Anordnung 52 umfasst hier drei Enden 54 von drei Drähten 56 und ein Adapterelement 58. Dabei ist hier vorgesehen, dass die Drähte 56 abgesehen von ihren Enden 54 mit Isoliermaterial umhüllt sind. Die hier im Querschnitt rechteckigen Enden 54 der ansonsten im Querschnitt ebenfalls viereckigen Drähte 56 weisen folglich kein Isoliermaterial auf. Das Adapterelement 58 ist hier doppelt kammförmig, hier doppel-H-förmig ausgebildet und weist einen Steg 60 und insgesamt drei Zinken 62 auf, wobei jeweils eine Längsachse eines Zinkens 62 senkrecht zu einer Längsachse des Stegs 60 orientiert ist. Außerdem werden die drei Enden 54 der Drähte 56 in einer Ebene eines Wickelkopfs der Elektromaschine zueinander parallel angeordnet, wobei zwischen jeweils zwei unmittelbar benachbarten Enden 54 ein Abstand vorgesehen wird. Außerdem wird jeweils ein Ende 54 einem Zinken 62 des Adapterelements 60 zugeordnet, wobei jeweils eine Außenseite eines Endes 54 auf einem Zinken 52 angeordnet wird. Das Ende 54 wird durch Verschweißen mit dem jeweiligen Zinken 62 verbunden. Wobei zwischen jeweils einem Ende 54 eines Drahts 56 und einem Zinken 62 eine Schweißnaht als Schweißverbindung 64 gebildet wird. Die jeweilige Schweißverbindung 64 ist an einer Endkante eines jeweiligen Zinkens 62 und auf der Außenseite des jeweiligen Endes 54 angeordnet. Die Enden 54 der Drähte 56 sind hier als Phasenanschlusspins der Wicklung der Elektromaschine ausgebildet und/oder zu bezeichnen. Noch während des Fertigungsprozesses der Anordnung 54 und/oder der Elektromaschine ist es möglich, die Enden 54 der Drähte 56 für die Wicklung über das Adapterelement 58 mit einem Messgerät elektrisch leitend zu verbinden und somit noch während des Fertigungsprozesses für die Wicklung aus Drähten 56 eine Messung durchzuführen.
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Die vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung 72 für eine Wicklung einer Elektromaschine ist in 4 von der Seite schematisch dargestellt. Diese Anordnung 72 umfasst hier mehrere Enden 74 von Drähten 76 und ein Adapterelement 78 mit einem Steg 80. Dabei ist hier vorgesehen, dass die Drähte 76 abgesehen von ihren Enden 74 mit Isoliermaterial umhüllt sind. Die hier im Querschnitt viereckig, bspw. rechteckigen Enden 74 der ansonsten im Querschnitt ebenfalls viereckigen Drähte 76 weisen folglich kein Isoliermaterial auf. Außerdem werden die Enden 74 der Drähte 76 in einer Ebene eines Wickelkopfs der Elektromaschine zueinander parallel angeordnet, wobei zwischen jeweils zwei unmittelbar benachbarten Enden 74 ein Abstand vorgesehen wird. Außerdem wird jeweils eine flache Außenseite eines Endes 74 auf einer Außenseite des Stegs 80 angeordnet, wobei zwischen jeweils einem Ende 74 eines Drahts 76 und dem Steg 80 eine Schweißnaht als Schweißverbindung 84 gebildet wird. Diese Schweißverbindung 84 ist hier flächig zwischen der Außenseite des Endes 74 und der Außenseite des Stegs 80 angeordnet. Die Enden 74 der Drähte 76 sind hier als Phasenanschlusspins der Wicklung der Elektromaschine ausgebildet und/oder zu bezeichnen. Noch während des Fertigungsprozesses der Anordnung 72 und/oder der Elektromaschine ist es möglich, die Enden 74 der Drähte 76 für die Wicklung über das Adapterelement 78 mit einem Messgerät elektrisch leitend zu verbinden und somit noch während des Fertigungsprozesses für die Wicklung aus Drähten 76 eine Messung durchzuführen.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Anordnung
- 4
- Ende
- 6
- Draht
- 8
- Adapterelement
- 10
- Steg
- 12
- Zinken
- 14
- Schweißverbindung
- 16
- Leitung
- 18
- Schweißverbindung
- 32
- Anordnung
- 34
- Ende
- 36
- Draht
- 38
- Adapterelement
- 40
- Steg
- 44
- Schweißverbindung
- 52
- Anordnung
- 54
- Ende
- 56
- Draht
- 58
- Adapterelement
- 60
- Steg
- 62
- Zinken
- 64
- Schweißverbindung
- 72
- Anordnung
- 74
- Ende
- 76
- Draht
- 78
- Adapterelement
- 80
- Steg
- 84
- Schweißverbindung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013225667 A1 [0003]
- DE 102013107891 A1 [0004]
- DE 10103824 A1 [0005]
