DE102019217014A1 - Maschinenkomponente, Verfahren zum Herstellen der Maschinenkomponente und elektrische Maschine - Google Patents

Maschinenkomponente, Verfahren zum Herstellen der Maschinenkomponente und elektrische Maschine Download PDF

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DE102019217014A1
DE102019217014A1 DE102019217014.5A DE102019217014A DE102019217014A1 DE 102019217014 A1 DE102019217014 A1 DE 102019217014A1 DE 102019217014 A DE102019217014 A DE 102019217014A DE 102019217014 A1 DE102019217014 A1 DE 102019217014A1
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Wolfgang Krauth
Markus Groezinger
Fabian Schirmaier
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Robert Bosch GmbH
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • HELECTRICITY
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    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Maschinenkomponente (10) für eine elektrische Maschine mit einer Mehrzahl von radial nach außen weisender Zähne (12), insbesondere Rotor, mit einer ersten Zahnwicklung (14a) um einen ersten Zahn (12a), einer zweiten Zahnwicklung (14b) um einen zweiten Zahn (12b), wobei der erste Zahn (12a) und der zweite Zahn (12b) zueinander benachbart sind und zwischen dem ersten Zahn (12a) und dem zweiten Zahn (12b) eine erste Nut (16a) angeordnet ist, mit einer dritten Zahnwicklung (14c) um einen dritten Zahn (12c), einer vierten Zahnwicklung (14d) um einen vierten Zahn (12d), wobei der der dritte Zahn (12c) und der vierte Zahn (12d) zueinander benachbart sind und zwischen dem dritten Zahn (12c) und dem vierten Zahn (12d) eine zweite Nut (16b) angeordnet ist. Es wird vorgeschlagen, dass eine erste Sehnenwicklung (18a) durch die erste Nut (16a) verläuft und durch die zweite Nut (16b) verläuft.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Maschinenkomponente für eine elektrische Maschine nach Gattung des unabhängigen Anspruchs. Die Erfindung betrifft weiterhin auch ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Maschinenkomponente sowie eine elektrische Maschine mit einer solchen Maschinenkomponente.
  • Stand der Technik
  • Im Stand der Technik sind Rotoren für elektrische Maschinen bekannt, bei welchen die Rotorzähne Zahnwicklungen aufweisen, welche als Erregerspulen vorgesehen sind. Typischerweise sind die Zahnwicklungen nadelgewickelt, so dass sich in den Nuten zwischen den Zähnen verfahrensbedingt eine Wickelgasse ergibt. Diese stellt einen Bereich dar, in welchem keine Drähte liegen, so dass bezogen auf den gesamten Nutquerschnitt ein geringer Füllfaktor bzw. Kupferfüllfaktor vorliegt, was sich negativ auf die Leistung und das Drehmoment der elektrischen Maschine auswirkt. Weiterhin besteht das Problem, dass bei hochdrehenden Rotoren auf die Drähte der Zahnwicklungen hohe Fliehkräfte wirken, welche eine nicht gewünschte Verschiebung der Drähte nach außen bewirken kann. Im Falle einer Wickelgase ist also eine Struktur zur Stützung der Wicklungen erforderlich.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Vorteile
  • Die vorliegende Erfindung beschreibt eine Maschinenkomponente für eine elektrische Maschine mit einer Mehrzahl von radial nach außen weisender Zähne, insbesondere einen Rotor. Die Maschinenkomponente weist eine erste Zahnwicklung um einen ersten Zahn und eine zweite Zahnwicklung um einen zweiten Zahn auf. Der erste Zahn und der zweite Zahn sind zueinander benachbart und zwischen dem ersten Zahn und dem zweiten Zahn ist eine erste Nut angeordnet ist. Weiterhin weist die Maschinenkomponente eine dritte Zahnwicklung um einen dritten Zahn und eine vierte Zahnwicklung um einen vierten Zahn auf. Der dritte Zahn und der vierte Zahn sind zueinander benachbart und zwischen dem dritten Zahn und dem vierten Zahn ist eine zweite Nut angeordnet. Eine erste Sehnenwicklung verläuft durch die erste Nut und durch die zweite Nut. Bevorzugt ist die erste Sehnenwicklung, insbesondere in der ersten Nut, zumindest abschnittsweise zwischen der ersten Zahnwicklung und der zweiten Zahnwicklung angeordnet. Bevorzugt ist die erste Sehnenwicklung, insbesondere in der zweiten Nut, zumindest abschnittsweise zwischen der dritten Zahnwicklung und der vierten Zahnwicklung angeordnet.
  • Es wird also eine für das Anbringen der Zahnwicklungen notwendiger, zunächst leerer Bereich der Nut, in welchem keine Zahnwicklungen vorhanden sind, durch die Sehnenwicklung gefüllt. Das hat den Vorteil, dass die Zahnwicklungen durch die Sehnenwicklungen gestützt werden. Insbesondere wird in der ersten Nut die erste Zahnwicklung und die zweite Zahnwicklung durch die erste Sehnenwicklung gestützt. In der zweiten Nut wird die dritte Zahnwicklung und die vierte Zahnwicklung durch die erste Sehnenwicklung gestützt. Zusätzlich wird durch die Sehnenwicklung der Nutfüllfaktor bzw. der Kupferfüllfaktor der Nut erhöht. Die Sehnenwicklung kann bestromt werden und ist dann magnetisch wirksam, die Sehnenwicklung kann als Erregerspule eingesetzt werden. Insbesondere kann die Sehnenwicklung mit einer Zahnwicklung zusammengeschaltet werden und mit dieser als verteilte Wicklung zusammenwirken.
  • Dabei soll unter einer elektrischen Maschine insbesondere ein Elektromotor verstanden werden, bevorzugt ein rotativer Elektromotor mit einem Stator und einem Rotor. Ein Stator ist üblicherweise dazu eingerichtet, Erregerspulen aufzunehmen. Die Erregerspulen können im Betrieb der elektrischen Maschine ein zeitlich veränderliches Magnetfeld, insbesondere Drehfeld erzeugen, welches dazu vorgesehen ist, den Rotor in Rotation zu versetzten. Der Rotor bzw. der Läufer des Elektromotors kann generell mit Permanentmagneten bestückt sein, stromkommutierte Spulen für die Magnetfelderzeugung aufweisen, oder als so genannter Kurzschlussläufer einer Asynchronmaschine ausgebildet sein.
  • Unter einer Maschinenkomponente soll insbesondere ein Stator oder Rotor für die elektrische Maschine verstanden werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es denkbar, dass die elektrische Maschine als Innenläufer oder Außenläufer ausgebildet ist. Die Maschinenkomponente kann insbesondere ein Innenrotor oder ein Innenstator sein.
  • Bevorzugt ist die Maschinenkomponente weitgehend zylinderförmig ausgebildet. Darunter soll insbesondere verstanden werden, dass die Maschinenkomponente im Wesentlichen zylindersymmetrisch ausgebildet ist, wobei die Zylinderachse weitgehend einer Rotationsachse entspricht, um die sich im Betrieb der Rotor der elektrischen Maschine dreht. Beispielsweise kann die räumliche Ausdehnung der weitgehend zylinderförmig ausgebildeten Maschinenkomponente durch einen virtuellen, gedachten Zylinder um die Rotationsachse bzw. Zylinderachse begrenzt sein, insbesondere kann ein gedachter Radius um die Zylinderachse existieren, innerhalb welchen die Maschinenkomponente angeordnet ist. Beispielsweise ist es denkbar, dass die Maschinenkomponente ein zylinderförmiges Grundelement aufweist, von welchem aus sich die Zähne radial nach außen erstrecken. Die Zähne sind entlang des Umfangs der Maschinenkomponente angeordnet. Zwischen den Zähnen sind Nuten angeordnet, welche sich in Richtung der Zylinderachse erstrecken.
  • Darunter, dass zwei Zähne zueinander benachbart sind, soll insbesondere verstanden werden, dass die zwei Zähne in Umfangsrichtung zueinander benachbart sind, insbesondere dass kein dritter Zahn existiert, welcher entlang des Umfangs einen geringeren Abstand zu jeden der beiden Zähne aufweist, der geringer ist als der Abstand entlang des Umfangs der beiden Zähne zueinander. Anders formuliert ist zwischen den benachbarten Zähnen entlang des Umfangs kein weiterer Zahn angeordnet.
  • Darunter, dass zwischen zwei Zähnen eine Nut angeordnet ist, soll insbesondere verstanden werden, dass die Nut in Umfangsrichtung zwischen den beiden Zähnen angeordnet ist.
  • Eine Wicklung, beispielsweise Zahnwicklung oder Sehnenwicklung, wird insbesondere durch einen Leiter bzw. Draht ausgebildet, welcher mindestens einmal, bevorzugt mehrfach um einen Pol gewickelt ist, welcher in einer radialen Richtung der Maschinenkomponente ausgerichtet ist. Bevorzugt weist eine Wicklung einen Kupferleiter bzw. einen Kupferdraht auf. Beispielsweise kann die Wicklung durch zwei unterschiedliche Nuten gewickelt werden. Bevorzugt verläuft eine Windung eines Drahtes einer Wicklung von einer ersten Stirnseite der Maschinenkomponente durch eine erste Nut zur zweiten Stirnseite, anschließend entlang der zweiten Stirnseite zur einer zweiten Nut, dann durch die zweite Nut zurück zur ersten Stirnseite und dann entlang der ersten Stirnseite zurück zur ersten Nut, wo der Umlauf dieser Windung beendet. Anschließend kann der Draht mit dem gleichen Weg um die Maschinenkomponente eine nächste Windung bilden. Typischerweise weist eine Wicklung eine Vielzahl von Windungen auf. Es ist vorgesehen, dass die Wicklung im Betrieb der elektrischen Maschine bestromt wird und ein magnetisches Feld ausbildet. Die Ausrichtung des Pols des magnetischen Feldes kann mit einer radialen Haupterstreckungsrichtung von einem der Zähne zusammenfallen, um welche die Wicklung gewickelt ist.
  • Unter einer Zahnwicklung soll insbesondere eine Wicklung verstanden werden, welche um genau einen Zahn gewickelt ist und abschnittsweise durch die beiden an den Zahn angrenzenden Nuten verläuft. Eine solche Wicklung wird auch als Einzelzahnwicklung bezeichnet. Der Pol des magnetischen Feldes fällt bei Zahnwicklungen typischerweise mit der Achse der Haupterstreckungsrichtung des Zahns zusammen. Eine Zahnwicklung wird typischerweise mit der Nadelwickeltechnik oder mit Hilfe von Leitblechen angebracht. In beiden Fällen wird ein freier Bereich in der Nut benötigt, in welchen die Windungen der Zahnwicklung nicht hineinreichen, entweder als Wickelgasse für die Nadel beim Nadelwickeln oder als freier Raum zum Einführen des Leitblechs.
  • Unter einer Sehnenwicklung soll insbesondere eine Wicklung verstanden werden, welche anders als die Zahnwicklung um mehr als einen Zahn gewickelt ist. Insbesondere kann eine Sehnenwicklung durch zwei Nuten gewickelt werden zwischen welchen entlang des Umfangs der Maschinenkomponente wenigstens eine weitere Nut angeordnet ist, durch welche die Sehnenwicklung nicht verläuft. Eine Sehnenwicklung kann beispielsweise durch Flyerwickeln angebracht werden.
  • Vorteilhaft kann die Sehnenwicklung einen anderen Leiter bzw. Draht aufweisen als die Zahnwicklung. Beispielsweise ist es denkbar, dass der Leiter bzw. Draht der Sehnenwicklung eine andere Dicke bzw. einen anderen Durchmesser aufweist als der Leiter bzw. Draht der Zahnwicklung. Es ist auch möglich, dass der Leiter bzw. Draht der Sehnenwicklung ein anderes Material bzw. eine andere Materialzusammensetzung aufweist als der Leiter bzw. Draht der Zahnwicklung. Vorteilhaft weist die Sehnenwicklung einen Leiter bzw. Draht auf, welcher im Wesentlichen aus einer Kohlefaser bzw. eine Kohlenstofffaser ausgebildet ist. Das hat den Vorteil, dass die Sehnenwicklung die Zahnwicklung besonders gut stabilisieren kann.
  • Unter einer Kohlefaser soll eine Faser verstanden werden, welche graphitartig angeordneten Kohlenstoff aufweist. Durch eine anisotrope Anordnung der graphitartigen Schichten zeichnet sich die Kohlefaser insbesondere durch eine hohe Festigkeit und Steifigkeit in einer axialen Richtung aus. Eine Kohlefaser wird manchmal auch als Kohlenstofffaser oder Karbonfaser bezeichnet.
  • Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen der Maschinenkomponente möglich.
  • Liegt die erste Sehnenwicklung zumindest abschnittsweise an der ersten Zahnwicklung und/oder an der zweiten Zahnwicklung an und liegt die erste Sehnenwicklung zumindest abschnittsweise an der dritten Zahnwicklung und/oder an der vierten Zahnwicklung an, hat das den Vorteil, dass die Stützung der Zahnwicklungen durch die Sehnenwicklung weiter verbessert wird. Zudem wird auf diese Weise eine besonders dichte Anordnung der Windungen der Sehnenwicklung an den Zahnwicklungen möglich, so dass der Füllfaktor weiter erhöht wird.
  • Die Maschinenkomponente wird weiter verbessert, wenn in Umfangsrichtung der Maschinenkomponente zwischen der ersten Nut und der zweiten Nut wenigstens zwei weitere Nuten angeordnet ist, bevorzugt eine grade Anzahl an weiteren Nuten angeordnet ist. Dadurch wird insbesondere eine ungerade Anzahl von Zähnen durch die erste Sehnenwicklung umwickelt. Auf diese Weise fällt ein der ersten Sehnenwicklung zugeordneter magnetischer Pol mit der Symmetrieachse einer der umwickelten Zähne in Radialrichtung zusammen. Die erste Sehnenwicklung kann mit der Zahnwicklung dieses Zahnes zusammenwirken und eine verteilte Wicklung darstellen, so dass das Drehmoment und die Leistung der elektrischen Maschine optimiert werden können.
  • Darunter, das im Umfangsrichtung zwischen der ersten Nut und der zweiten Nut wenigstens zwei weitere Nuten angeordnet sind, soll insbesondere verstanden werden, dass die wenigstens zwei weiteren Nuten entlang der kürzeren der beiden möglichen Verbindungen in Umfangsrichtung zwischen der ersten Nut und der zweiten Nut angeordnet sind.
  • Eine weitere Verbesserung liegt vor, wenn die erste Sehnenwicklung den Zwischenraum zwischen der ersten Zahnwicklung und der zweiten Zahnwicklung zu wenigstens 20%, vorteilhaft wenigstens 25%, bevorzugt wenigstens 50%, besonders bevorzugt weitgehend vollständig oder vollständig füllt. Es ist auch denkbar, dass der Zwischenraum durch die erste Sehnenwicklung und wenigstens eine weitere zweite Sehnenwicklung in Summe zu wenigstens 20%, vorteilhaft wenigstens 25%, bevorzugt wenigstens 50%, besonders bevorzugt weitgehend vollständig gefüllt wird. Dabei ist unter dem Zwischenraum insbesondere der Raumbereich der ersten Nut zu verstehen, der nach Anbringen der ersten Zahnwicklung und der zweiten Zahnwicklung und vor dem Anbringen von Sehnenwicklungen, Stützstrukturen oder anderen Elementen in die erste Nut noch leer ist. Anders formuliert ist es der Bereich der ersten Nut, in welchem weder die erste Zahnwicklung noch die zweite Zahnwicklung angeordnet ist. Möchte man bei vorgegebener Nutgeometrie die Leistung der elektrischen Maschine erhöhen, sollte die Nut vollständig mit Windungen gefüllt werden, also der Zwischenraum weitgehend vollständig mit der ersten Sehnenwicklung und optional weiteren Sehnenwicklungen. Ist jedoch die Anzahl von Drähten bzw. Windungen pro Nut vorgegeben bzw. erforderlich, kann es besser sein, die Nutgröße so zu gestalten, dass der Zwischenraum nicht vollständig mit Sehnenwicklungen gefüllt wird. Vorteilhaft können auch die Windungen bzw. Drähte zwischen den beiden Wicklungsarten Zahnwicklung und Sehnenwicklung verteilt werden. Werden hinreichend viele Drähte bzw. Windungen durch die Sehnenwicklung auf den Nutgrund gelegt, ist der Großteil der Masse der Drähte am Nutgrund und damit nahe an der Zylinderachse angeordnet. Die Biegebelastung auf die Zähne kann auf diese Weise reduziert werden. Auf diese Weise wird auch die Belastung des Zahns durch die Zahnwicklung in Radialrichtung, insbesondere die Belastung auf einen Zahnschuh und/oder einen Fortsatz, reduziert, so dass eine unterstützende Haltestruktur - beispielsweise Bandagen - und/oder eine Stützstruktur - beispielsweise Nutkeile - geringer dimensioniert werden können oder sogar ganz entfallen können. Unter einem Nutgrund soll insbesondere der Bereich der Nut verstanden werden, welcher den geringsten Abstand zur Zylinderachse aufweist. Bevorzugt ist der Nutgrund zumindest abschnittsweise als eine Fläche ausgebildet, auf welcher jede Stelle weitgehend den gleichen Abstand zur Zylinderachse aufweist. Es ist auch denkbar, dass der Nutgrund zumindest abschnittsweise eben ausgebildet ist, bevorzugt senkrecht zur Radialrichtung der Maschinenkomponente angeordnet.
  • Darunter, dass ein Raumbereich oder Volumen weitgehend vollständig ausgefüllt ist, soll insbesondere verstanden werden, dass der Raum bzw. das Volumen zu wenigstens 90%, bevorzugt wenigstens 95%, besonders bevorzugt wenigstens 98% ausgefüllt ist.
  • Darunter, dass ein erster Punkt weitgehend einen ersten Abstand zu einem zweiten Punkt aufweist, soll insbesondere verstanden werden, dass der tatsächlich vorliegende Abstand vom ersten Punkt zum zweiten Punkt um weniger als 10%, bevorzugt weniger als 5%, besonders bevorzugt weniger als 2% vom ersten Abstand abweicht.
  • Weist die erste Nut eine Stützstruktur auf, welche in Radialrichtung der Maschinenkomponente weiter außen als die erste Sehnenwicklung angeordnet ist, hat das den Vorteil, dass insbesondere die Position der Windungen der ersten Sehnenwicklung und optional von weiteren Sehnenwicklungen und/oder Zahnwicklungen stabilisiert wird. Damit können insbesondere die Windungen in einem Rotor gegen im Betrieb auftretende Fliehkräfte abgesichert werden. Vorteilhaft ist die Stützstruktur in Radialrichtung weiter außen als jede Sehnenwicklung der ersten Nut angeordnet, insbesondere falls die erste Nut zusätzlich zur ersten Sehnenwicklung weitere Sehnenwicklungen aufweist.
  • Die Stützstruktur ist insbesondere dazu vorgesehen, die erste Sehnenwicklung, optional wenigstens die zweite Sehnenwicklung und/oder die erste Zahnwicklung und/oder die zweite Zahnwicklung zu stützten. Die Stützstruktur kann beispielsweise zumindest teilweise im Zwischenraum angeordnet sein, bevorzugt weitgehend vollständig oder vollständig im Zwischenraum. Die Stützstruktur kann die erste Nut, insbesondere den radial äußeren Bereich der Nut entlang der Zylinderachse, teilweise oder weitgehend vollständig, bevorzugt vollständig abdecken. Bevorzugt kontaktiert die Stützstruktur zumindest abschnittsweise - bevorzugt in oder an der ersten Nut - die erste Sehnenwicklung und/oder wenigstens die zweite Sehnenwicklung und/oder die erste Zahnwicklung und/oder die zweite Zahnwicklung.
  • Die Stützstruktur kann eine Bandage aufweisen, welche beispielsweise in Umfangsrichtung und/oder entlang der Zylinderachse um die Maschinenkomponente gewickelt wird. Die Stützstruktur kann auch ein Einlegeelement für die Nut bzw. einen Nutkeil aufweisen. Die Stützstruktur kann ein Textil, ein Band, Fasern - insbesondere Kohlefasern oder Glasfasern - einen Draht oder Drähte -insbesondere einen Draht aus Metall oder Kunststoff oder Kohlefaser oder Glasfaser - und/oder einen Verbundstoff aufweisen.
  • Darunter, dass eine Fläche weitgehend vollständig überdeckt wird, soll insbesondere verstanden werden, dass die Fläche zu wenigstens 90%, bevorzugt wenigstens 95%, besonders bevorzugt wenigstens 98% überdeckt wird.
  • Die Maschinenkomponente wird weiter verbessert, wenn der erste Zahn an seinem radialen Ende einen sich zumindest teilweise in Umfangsrichtung erstreckenden Fortsatz aufweist, welcher zur Abstützung der ersten Zahnwicklung vorgesehen ist.
  • Eine weitere Verbesserung ist möglich, wenn eine zweite Sehnenwicklung durch die erste Nut verläuft, wobei die zweite Sehnenwicklung durch eine dritte Nut verläuft, welche zwischen einem fünften Zahn und einem sechsten Zahn angeordnet ist, welche jeweils eine fünfte Zahnwicklung und eine sechste Zahnwicklung aufweisen. Auf diese Weise können die beiden Zahnwicklungen der ersten Nut besonders gut abgestützt werden und der Zwischenraum besonders effizient gefüllt werden. Bevorzugt ist die zweite Sehnenwicklung zumindest abschnittsweise - bevorzugt entlang der ersten Nut - zwischen der ersten Zahnwicklung und der zweiten Zahnwicklung angeordnet.
  • Vorteilhaft sind die erste Sehnenwicklung und die zweite Sehnenwicklung in Radialrichtung übereinander angeordnet. Bevorzugt liegt eine bezüglich der Radialrichtung untere Drahtlage von einer der beiden Sehnenwicklungen auf einer bezüglich der Radialrichtung oberen Drahtlage der anderen Sehnenwicklung auf. Das ermöglicht einen besonders einfachen und zuverlässigen Wickelprozess. Es ist aber auch denkbar, dass die erste Sehnenwicklung und die zweite Sehnenwicklung durch eine gedachte, in Radialrichtung verlaufende Trennlinie getrennt werden, insbesondere dass eine der Sehnenwicklungen näher an der ersten Zahnwicklung angeordnet ist und die andere Sehnenwicklung näher an der zweiten Zahnwicklung angeordnet ist.
  • Unter einer Drahtlage soll insbesondere eine Menge von Drähten verstanden werden, welche in einer Nut parallel zum Nutgrund angeordnet sind bzw. in einer Nut zumindest weitgehend in einer Ebene senkrecht zur Radialrichtung angeordnet sind. Unter einer Drahtlage kann auch eine Menge von Drähten verstanden werden, welche jeweils weitgehend den gleichen Abstand oder jeweils den gleichen Abstand zur Zylinderachse aufweisen.
  • Wenn eine der beiden Zahnwicklungen der ersten Nut - beispielsweise die erste Zahnwicklung - näher an der zweiten Nut angeordnet als die andere der beiden Zahnwicklungen der ersten Nut - im Beispiel die zweite Zahnwicklung, dann ist es vom Vorteil, wenn die dritte Nut so angeordnet ist, dass die andere Zahnwicklung - im Beispiel die zweite Zahnwicklung - näher an der dritten Nut angeordnet ist als die Zahnwicklung der ersten Nut - die näher an der zweiten Nut ist - im Beispiel die erste Zahnwicklung. Auf diese Weise kann die erste Sehnenwicklung an der Zahnwicklung anliegen, welche näher an der zweiten Nut angeordnet ist - im Beispiel die erste Zahnwicklung - und diese besonders gut stützen, und die zweite Sehnenwicklung kann an der Zahnwicklung anliegen, welche näher an der dritten Nut angeordnet ist - im Beispiel die zweite Zahnwicklung - und diese besonders gut stützten. Vorteilhaft ist die dritte Nut so angeordnet bzw. gewählt, dass die dritte Nut zur ersten Nut den gleichen oder weitgehend gleichen Abstand aufweist wie die zweite Nut zur ersten Nut. Das ermöglicht eine besonders symmetrische Anordnung der Sehnenwicklungen was einen besonders kompakten Wickelkopf ermöglicht und sich positiv auf die Laufruhe der elektrischen Maschine auswirkt.
  • Eine weitere Verbesserung tritt ein, wenn die die erste Sehnenwicklung und die wenigstens eine zweite Sehnenwicklung den Zwischenraum zwischen der ersten Zahnwicklung und der zweiten Zahnwicklung weitgehend zu jeweils gleichen Anteilen ausfüllen, weil auf diese Weise eine besonders symmetrische Verteilung der Sehnenwicklungen bzw. der Windungen und Drähte der Sehnenwicklungen möglich ist, was die oben genannten Vorteile mit sich bringt.
  • Darunter, dass die Sehnenwicklungen weitgehend zu gleichen Anteilen den Zwischenraum ausfüllen, soll verstanden werden, dass jede der Sehnenwicklungen im Zwischenraum zu einem Anteil ausfüllt, der um weniger als 10%, bevorzugt weniger als 5%, besonders bevorzugt weniger als 2% vom mathematisch exakten Anteil abweicht, wobei der mathematisch exakte Anteil 100% geteilt durch die Gesamtzahl der Sehnenwicklungen entspricht.
  • Wird zumindest die erste Sehnenwicklung in wenigstens zwei Wickelstufen angeordnet, hat das den Vorteil, dass der Wickelkopf bzw. die Höhe des Wickelkopfs in Richtung der Zylinderachse reduziert werden kann.
  • Unter einem Wickelkopf soll insbesondere die Menge der Abschnitte von allen Wicklungen, insbesondere Sehnenwicklungen verstanden werden, welche an einer axialen Stirnseite der Maschinenkomponente angeordnet sind. Insbesondere die Abschnitte der Sehnenwicklungen, welche entlang einer Stirnseite der Maschinenkomponente von einer Nut in eine andere Nut verlaufen, tragen zur Höhe des Wickelkopfs bei.
  • Unter einer Wickelstufe einer Sehnenwicklung soll insbesondere eine Teilmenge von Drähten der Sehnenwicklung verstanden werden, welche in einem Verfahrensschritt gewickelt werden. Bevorzugt weist eine Wickelstufe wenigstens eine Drahtlage auf. Wenn eine Sehnenwicklung in zwei Wickelstufen angeordnet ist soll darunter insbesondere verstanden werden, dass im Bewicklungsprozess zunächst die erste Wickelstufe der Sehnenwicklung gewickelt wird, anschließend wird eine andere Wicklung gewickelt, insbesondere eine andere Sehnenwicklung, und anschließend wird die zweite Wickelstufe der ursprünglichen Sehnenwicklung gewickelt. Es ist möglich, dass innerhalb einer Nut die erste Wickelstufe und die zweite Wickelstufe der ersten Sehnenwicklung unmittelbar übereinander angeordnet sind bzw. sich kontaktieren. Da aber zwischen dem Wickeln der ersten und zweiten Wickelstufe der ersten Sehnenwicklung eine andere Wicklung durchgeführt wurde, spiegelt sich das in der fertigen Maschinenkomponente in der Art wieder, dass an einer Stelle der Maschinenkomponente die andere Wicklung zwischen den beiden Wickelstufen der Sehnenwicklung angeordnet ist. Beispielsweise ist es denkbar, dass auf einer Stirnseite der Maschinenkomponente zwischen der ersten Wickelstufe der ersten Sehnenwicklung und der zweiten Wickelstufe der ersten Sehnenwicklung eine weitere Sehnenwicklung bzw. eine Wickelstufe der weiteren Sehnenwicklung angeordnet ist, wobei die weitere Sehnenwicklung abschnittsweise durch zwei andere Nuten verläuft als die erste Nut und die zweite Nut. Bevorzugt liegt in einer Nut eine Wickelstufe mit einer Drahtschicht an der Drahtschicht einer anderen Wickelstufe - welche zur gleichen oder einer anderen Sehnenwicklung gehören kann - an, was eine besonders kompakte Wicklung ermöglicht.
  • Die unterschiedlichen Wickelstufen einer ersten Sehnenwicklung unterscheiden sich insbesondere dadurch von einer zweiten Sehnenwicklung, dass alle Wickelstufen der ersten Sehnenwicklung durch die gleichen zwei Nuten verlaufen, währen die zweite Sehnenwicklung durch zumindest eine andere dritte Nut verläuft.
  • Die Größe des Wickelkopfs kann weiter reduziert werden, wenn in Radialrichtung zwischen einer ersten Wickelstufe der ersten Sehnenwicklung und einer zweiten Wickelstufe der ersten Sehnenwicklung die zweite Sehnenwicklung angeordnet ist oder wenigstens eine Wickelstufe der zweiten Sehnenwicklung angeordnet ist.
  • Von Vorteil ist auch ein Verfahren zur Herstellung einer Maschinenkomponente, insbesondere einer Maschinenkomponente gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Maschinenkomponente eine Mehrzahl von radial nach außen weisenden Zähnen () aufweist, mit den Schritten:
    • • Wickeln einer ersten Zahnwicklung um einen ersten Zahn,
    • • Wickeln einer zweiten Zahnwicklung um einen zweiten Zahn, wobei der erste Zahn und der zweite Zahn zueinander benachbart sind,
    • • Wickeln einer dritten Zahnwicklung um einen dritten Zahn,
    • • Wickeln einer vierten Zahnwicklung um einen vierten Zahn, wobei der dritte Zahn und der vierte Zahn zueinander benachbart sind,
    • • Wickeln einer ersten Sehnenwicklung, welche durch eine erste Nut verläuft und durch eine zweite Nut verläuft, wobei die erste Nut zwischen dem ersten Zahn und dem zweiten Zahn angeordnet ist und die zweite Nut zwischen dem dritten Zahn und dem vierten Zahn () angeordnet ist.
  • Hierbei kommt es nicht darauf an, in welcher Reihenfolge die Zahnwicklungen angebracht werden, es ist auch denkbar, dass die Zahnwicklungen gleichzeitig, teilweise gleichzeitig oder weitgehend gleichzeitig angebracht werden. Beispielsweise ist es denkbar, dass die erste Zahnwicklung oder zweite Zahnwicklung gleichzeitig mit der dritten Zahnwicklung oder vierten Zahnwicklung gewickelt wird. Vorteilhaft wird die erste Sehnenwicklung gewickelt, nachdem wenigsten eine der Zahnwicklungen gewickelt wurde. Auf diese Weise kann die erste Sehnenwicklung besonders gut an der wenigstens einen Zahnwicklung anliegen.
  • In bevorzugten Varianten werden zunächst alle Zahnwicklungen der Maschinenkomponente gewickelt und anschließend die Sehnenwicklungen. Das vereinfacht den Herstellungsprozess, so dass dieser zuverlässiger wird.
  • Das Verfahren wird weiter verbessert, wenn nach dem Wickeln der ersten Sehnenwicklung eine Stützstruktur an bzw. in der ersten Nut angeordnet wird, bevorzugt eine die erste Sehnenwicklung zumindest teilweise kontaktierende Stützstruktur. Beispielsweise ist es denkbar, dass ein Lack, Kunststoff, Harz, Wachs oder dergleichen in die erste Nut, bevorzugt an die erste Sehnenwicklung, gespritzt oder geträufelt wird. Die Stützstruktur, insbesondere aufweisend eine Bandage oder einen Draht, kann auch um die Maschinenkomponente, bevorzugt parallel oder senkrecht zur Zylinderachse, gewickelt werden. Sollte in die erste Nut eine zweite Sehnenwicklung angebracht werden oder weitere Sehnenwicklung, so ist es von Vorteil, wenn die Stützstruktur nach den Wickeln der letzten Sehnenwicklung an bzw. in die erste Nut angeordnet wird.
  • Das Verfahren wird durch die folgenden Schritte weiter verbessert:
    • • Wickeln einer fünften Zahnwicklung um einen fünften Zahn,
    • • Wickeln einer sechsten Zahnwicklung um einen sechsten Zahn, wobei der fünfte Zahn und der sechste Zahn zueinander benachbart sind,
    • • Wickeln einer zweiten Sehnenwicklung welche durch die erste Nut verläuft und durch eine dritte Nut verläuft, wobei die dritte Nut zwischen dem fünften Zahn und dem sechsten Zahn angeordnet ist.
  • Hier ist es denkbar, dass die erste Sehnenwicklung vor oder nach der zweiten Sehnenwicklung gewickelt wird, es ist auch denkbar, dass die beiden Sehnenwicklungen gleichzeitig oder im Teilschritten abwechselnd gewickelt werden, beispielsweise um mehrere Wickelstufen zu bilden.
  • Eine weitere Verbesserung ist möglich, wenn in einem Schritt zunächst die jeweils ersten Wickelstufen von wenigstens zwei Sehnenwicklungen in wenigstens zwei Nuten, bevorzugt alle Nuten, gewickelt werden und in einem späteren Schritt die zweiten Wickelstufen der wenigstens zwei Sehnenwicklungen in wenigstens zwei Nuten, bevorzugt alle Nuten, gewickelt werden.
  • Bevorzugt werden zunächst alle ersten Wickelstufen von allen Sehnenwicklungen gewickelt, anschließend alle zweiten Wickelstufen von allen Sehnenwicklungen gewickelt und so weiter, bis alle gewünschten Wickelstufen gewickelt wurden.
  • Eine elektrische Maschine mit einer Maschinenkomponente, bevorzugt Rotor, gemäß der vorliegenden Erfindung und/oder einer Maschinenkomponente, bevorzugt Rotor, hergestellt mit einem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung bietet eine Reihe von Vorteilen. Zum einem hat eine solche Maschine gegenüber dem Stand der Technik aufgrund des erhöhten Nutfüllfaktors eine höhere Leistung und ein höheres Drehmoment. Weil der Einfluss der Fliehkraft auf die Wicklungen reduziert wird, sind hohe Drehzahlen bei einer hohen Haltbarkeit und Zuverlässigkeit möglich. Durch die Verwendung von mehr als einer Sehnenwicklung pro Nut und/oder durch das Wickeln der Sehnenwicklungen in Wickelstufen wird eine besonders kompakte elektrische Maschine ermöglicht, da der Wickelkopf reduziert wird.
  • Figurenliste
  • In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Maschinenkomponente gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
    • 1 eine schematische Darstellung einer Maschinenkomponente in einer Ansicht entlang der Zylinderachse,
    • 2 eine schematische Darstellung einer Maschinenkomponente in einer Seitenansicht,
    • 3 eine Detailansicht einer Nut aus dem Stand der Technik,
    • 4a bis 6b Detailansichten einer Nut von verschiedenen Ausführungsformen der Maschinenkomponente gemäß der vorliegenden Erfindung,
    • 7a eine perspektivische Ansicht auf eine alternative Ausführungsform der Maschinenkomponente gemäß der vorliegenden Erfindung, 7b einen vergrößerten Ausschnitt aus 7a und
    • 8 eine schematische Darstellung von einem Ausschnitt einer weiteren Ausführungsform einer Maschinenkomponente gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Beschreibung
  • In den verschiedenen Ausführungsvarianten erhalten gleiche Teile die gleichen Bezugszahlen.
  • 1 zeigt eine Maschinenkomponente 10 für eine elektrische Maschine. Die Maschinenkomponente 10 ist beispielhaft als Rotor ausgebildet. Die Maschinenkomponente 10 ist bevorzugt weitgehend zylinderförmig ausgebildet, wobei in der fertig montierten elektrischen Maschine die Zylinderachse 20 mit einer Rotationsachse der elektrischen Maschine zusammenfällt. 1 zeigt eine Ansicht auf die Maschinenkomponente 10 entlang der Zylinderachse 20. Die Zylinderachse 20 ist senkrecht zur Bildebene angeordnet. Die Umfangsrichtung 22 und eine beispielhafte Radialrichtung 24 der Maschinenkomponente 10 sind in der Bildebene von 1 angeordnet. In alternativen Ausführungsformen ist es denkbar, dass die Maschinenkomponente 10 als Stator für eine elektrische Maschine ausgebildet ist.
  • Zur Verdeutlichung der Geometrie der Maschinenkomponente 10 ist in 2 eine Seitenansicht auf eine schematische Darstellung der Maschinenkomponente 10 abgebildet. Die Bildebene von 2 ist senkrecht zu einer Radialrichtung 24 angeordnet. Die Zylinderachse 20 verläuft in der Bildebene. Beispielhaft ist die Zylinderachse 20 parallel zu einer größten Längsausdehnungsrichtung der Maschinenkomponente 10 ausgerichtet. Es ist auch denkbar, dass die Zylinderachse 20 beispielsweise senkrecht zu einer größten Längsausdehnungsrichtung der Maschinenkomponente 10 angeordnet ist. Die Maschinenkomponente weist zwei sich bezüglich der Zylinderachse 20 gegenüberliegend angeordnete Stirnflächen 26a und 26b auf. 1 zeigt eine Sicht auf die erste Stirnfläche 26a, die zweite Stirnfläche 26b ist vom Betrachter abgewandt.
  • Die Maschinenkomponente 10 weist eine Mehrzahl an radial nach außen weisenden Zähnen 12 auf. Ein Zahn 12 erstreckt sich jeweils in Radialrichtung 24 von der Zylinderachse 20 nach außen. Ein Zahn 12 erstreckt sich insbesondere auch entlang der Zylinderachse 20. Beispielhaft weist die Maschinenkomponente 10 acht Zähne 12 auf. Es sind andere Ausführungsformen denkbar, in welchen die Maschinenkomponente 10 eine andere Zahl von Zähnen 12 größer als drei, bevorzugt fünf aufweist. Die Anzahl der Zähne 12 der Maschinenkomponente 10 ist nicht wesentlich.
  • Ein erster Zahn 12a weist eine erste Zahnwicklung 14a auf. Ein zweiter Zahn 12b weist eine zweite Zahnwicklung 14b auf. Zwischen zwei in Umfangsrichtung der Maschinenkomponente 10 benachbarten Zähnen 12 ist jeweils eine Nut 16 angeordnet. Eine Nut 16 erstreckt sich insbesondere weitgehend parallel zur Zylinderachse 20. Der erste Zahn 12a und der zweite Zahn 12b sind in Umfangsrichtung der Maschinenkomponente 10 zueinander unmittelbar benachbart, insbesondere ist in Umfangsrichtung der Maschinenkomponente 10 kein weiterer Zahn 12 zwischen dem ersten Zahn 12a und dem zweiten Zahn 12b angeordnet. Zwischen dem ersten Zahn 12a und dem zweiten Zahn 12b ist eine erste Nut 16a angeordnet.
  • Unter weitgehend parallel bzw. darunter, dass eine erste Achse weitgehend parallel zu einer zweiten Achse angeordnet ist, soll insbesondere verstanden werden, dass die erste Achse mit der zweiten Achse einen Winkel einschließt, der nicht mehr als 8°, vorteilhaft nicht mehr als 5°, besonders vorteilhaft nicht mehr als 2° von 0° abweicht.
  • Ein dritter Zahn 12c weist eine dritte Zahnwicklung 14c auf. Ein vierter Zahn 12d weist eine vierte Zahnwicklung 14d auf. Der dritte Zahn 12c und der vierte Zahn 12d sind in Umfangsrichtung der Maschinenkomponente 10 zueinander benachbart. Zwischen dem dritten Zahn 12c und dem vierten Zahn 12d ist eine zweite Nut 16b angeordnet.
  • Die Maschinenkomponente 10 weist eine erste Sehnenwicklung 18a auf, welche durch die erste Nut 16a verläuft und durch die zweite Nut 16b verläuft. Beispielhaft ist die erste Sehnenwicklung 18a zumindest abschnittsweise zwischen der ersten Zahnwicklung 14a und der zweiten Zahnwicklung 14b angeordnet. Beispielhaft ist die erste Sehnenwicklung 18a zumindest abschnittsweise zwischen der dritten Zahnwicklung 14c und der vierten Zahnwicklung 14d angeordnet.
  • Bevorzugt verläuft die erste Sehnenwicklung 18a zunächst entlang der ersten Nut 16a. In der ersten Nut 16a verläuft die erste Sehnenwicklung 18a insbesondere weitgehend entlang der Zylinderachse 20 der Maschinenkomponente 10 bzw. in Richtung der Hauptlängsausdehnungsrichtung der Maschinenkomponente 10. Ein Draht der ersten Sehnenwicklung 18 verläuft innerhalb der ersten Nut 16a insbesondere weitgehen gradlinig. Insbesondere verläuft die erste Sehnenwicklung 18a bzw. ein Draht der ersten Sehnenwicklung 18a von der zweiten Stirnseite 26b zur ersten Stirnseite 26a. Auf der ersten Stirnseite 26a verbindet die erste Sehnenwicklung 18a bzw. ihr Draht die erste Nut 16a mit der zweiten Nut 16b. Zwischen der ersten Nut 16a und der zweiten Nut 16b verläuft die erste Wicklung 18a bzw. ihr Draht insbesondere weitgehend gradlinig. Die erste Wicklung 18a bzw. ihr Draht verläuft an der ersten Stirnseite 26a bevorzugt weitgehend parallel zur ersten Stirnseite 26a. Von der zweiten Nut 16b aus verläuft die erste Wicklung 18a bzw. ihr Draht von der ersten Stirnseite 26a durch die zweite Nut 16b insbesondere weitgehend gradlinig zur zweiten Stirnseite 26b. Auf der zweiten Stirnseite 26b verbindet die erste Sehnenwicklung 18a bzw. ihr Draht die zweite Nut 16b mit der ersten Nut 16a. Zwischen der zweiten Nut 16b und der ersten Nut 16a verläuft die erste Wicklung 18a bzw. ihr Draht insbesondere weitgehend gradlinig. Die erste Wicklung 18a bzw. ihr Draht verläuft an der zweiten Stirnseite 26b bevorzugt weitgehend parallel zur zweiten Stirnseite 26b.
  • Im Ausführungsbeispiel liegt die erste Sehnenwicklung 18a beispielsweise innerhalb der ersten Nut 16a an der zweiten Zahnwicklung 14b und innerhalb der zweiten Nut 16b an der dritten Zahnwicklung 14c an.
  • Im in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Maschinenkomponente 10 ein fünften Zahn 12e mit einer fünften Zahnwicklung 14e auf. Ein sechster Zahn 12f weist eine sechste Zahnwicklung 14f auf. Der fünfte Zahn 12e und der sechste Zahn 12f sind in Umfangsrichtung der Maschinenkomponente 10 zueinander benachbart. Zwischen dem fünften Zahn 12e und dem sechsten Zahn 12f ist eine dritte Nut 16c angeordnet.
  • Die Maschinenkomponente 10 weist eine zweite Sehnenwicklung 18b auf, welche durch die erste Nut 16a verläuft und durch die dritte Nut 16c verläuft. Beispielhaft ist die zweite Sehnenwicklung 18b zumindest abschnittsweise zwischen der ersten Zahnwicklung 14a und der zweiten Zahnwicklung 14b angeordnet. Beispielhaft ist die zweite Sehnenwicklung 18b zumindest abschnittsweise zwischen der fünften Zahnwicklung 14e und der sechsten Zahnwicklung 14f angeordnet.
  • Bevorzugt verläuft die zweite Sehnenwicklung 18b bzw. ihr Draht zunächst durch die erste Nut 16a, insbesondere weitgehen gradlinig von der zweiten Stirnseite 26b zur ersten Stirnseite 26a. Auf der ersten Stirnseite 26a verbindet die zweite Sehnenwicklung 18b bzw. ihr Draht die erste Nut 16a mit der dritten Nut 16c. Zwischen der ersten Nut 16a und der dritten Nut 16c verläuft die zweite Wicklung 18b bzw. ihr Draht insbesondere weitgehend gradlinig. Die zweite Wicklung 18b bzw. ihr Draht verläuft an der ersten Stirnseite 26a bevorzugt weitgehend parallel zur ersten Stirnseite 26a. Von der dritten Nut 16c aus verläuft die zweite Wicklung 18a bzw. ihr Draht von der ersten Stirnseite 26a durch die dritte Nut 16c insbesondere weitgehend gradlinig zur zweiten Stirnseite 26b. Auf der zweiten Stirnseite 26b verbindet die zweite Sehnenwicklung 18b bzw. ihr Draht die dritte Nut 16c mit der ersten Nut 16a. Zwischen der dritten Nut 16c und der ersten Nut 16a verläuft die zweite Wicklung 18b bzw. ihr Draht insbesondere weitgehend gradlinig. Die zweite Wicklung 18b bzw. ihr Draht verläuft an der zweiten Stirnseite 26b bevorzugt weitgehend parallel zur zweiten Stirnseite 26b.
  • Im Ausführungsbeispiel liegt die zweite Sehnenwicklung 18a beispielsweise innerhalb der ersten Nut 16a an der ersten Zahnwicklung 14a und innerhalb der dritten Nut 16c an der sechsten Zahnwicklung 14f an.
  • Im in 1 abgebildeten Ausführungsbeispiel sind in Umfangsrichtung 22 der Maschinenkomponente 10 zwischen der ersten Nut 16a und der zweiten Nut 16b beispielhaft zwei weitere Nuten 16 angeordnet. Insbesondere sind in Umfangsrichtung 22 der Maschinenkomponente 10 zwischen der ersten Nut 16a und der zweiten Nut 16b drei Zähne 12 angeordnet, der zweite Zahn 12b, der dritte Zahn 12c und ein siebter Zahn 12g. Damit ist insbesondere die erste Sehnenwicklung 18a um drei Zähne 12 gewickelt, insbesondere um den zweiten Zahn 12b, den dritten Zahn 12c und den siebten Zahn 12g. Beispielsweise ist die erste Sehnenwicklung 18a um den siebten Zahn 12g gewickelt, insbesondere symmetrisch um eine Erstreckungsrichtung des siebten Zahns 12g. Damit ist insbesondere die erste Sehnenwicklung 18a geeignet, einen magnetischen Pol durch den siebten Zahn 12g zu erzeugen bzw. zu beeinflussen. Insbesondere kann die erste Sehnenwicklung 18a mit einer siebten Zahnwicklung 14g um den siebten Zahn 12g bei der Erzeugung bzw. Beeinflussung eines magnetischen Pols durch den siebten Zahn 12g zusammenwirken. Bevorzugt sind die siebte Zahnwicklung 14g und die erste Sehnenwicklung 18a elektrisch zusammengeschaltet. Insbesondere stellen dann die siebte Zahnwicklung 14g und die erste Sehnenwicklung 18a eine verteilte Wicklung dar.
  • 3 zeigt eine Detailansicht einer ersten Nut 16a einer Maschinenkomponente 10 aus dem Stand der Technik, welche weitgehend wie das in 1 abgebildete Ausführungsbeispiel ausgebildet ist mit dem wesentlichen Unterschied, dass die Sehnenwicklungen 14 fehlen. 3 zeigt eine Draufsicht auf einen Schnitt durch die Maschinenkomponente 10 senkrecht zur Zylinderachse 20. Zwischen der ersten Wicklung 14a und der zweiten Wicklung 14b ist in der ersten Nut 16a ein Zwischenraum 28 angeordnet. Der Zwischenraum 28 wird für die Bewicklung des ersten Zahnes 12a und zweiten Zahnes 12b mit der ersten Zahnwicklung 14a bzw. zweiten Zahnwicklung 14b benötigt, beispielsweise als Wickelgasse zum Einführen einer Wickelnadel beim Bewickeln durch Nadelwickeln. Typischerweise beträgt die benötigte Breite der Wickelgasse in Umfangsrichtung 22 etwa das Fünffache des Drahtdurchmessers der Zahnwicklung 14. Es ist auch denkbar, dass der Zwischenraum 28 auch notwendig bei Bewickeln eines Zahnes 12 mit Hilfe von Leitblechen, wobei der Draht der Zahnwicklung 14 mit Hilfe von einem Leitblech in die Nuten 16 um den Zahn 12 geführt wird.
  • 4a zeigt eine Variante des Ausführungsbeispiels, in welchem die erste Sehnenwicklung 18a abschnittsweise durch die erste Nut 16 verläuft. Im in 4a gezeigten Beispiel füllt die erste Sehnenwicklung 18a den Zwischenraum 28 zwischen der ersten Zahnwicklung 14a und der zweiten Zahnwicklung 14b weitgehend vollständig aus. In der in 4a gezeigten Ausführung liegt die erste Sehnenwicklung 18a beispielhaft abschnittsweise an der ersten Zahnwicklung 14a und an der zweiten Zahnwicklung 14 an.
  • Im in 1 gezeigten Beispiel füllt die erste Sehnenwicklung 18a den Zwischenraum 28 der ersten Nut 16a zu weitgehend 50% aus. Die zweite Sehnenwicklung 18b füllt den Zwischenraum 28 der ersten Nut 16a zu weitgehend 50% aus. Damit füllen insbesondere die erste Sehnenwicklung 18a und die zweite Sehnenwicklung 18b den Zwischenraum 28 der ersten Nut 16a weitgehend zu jeweils gleichen Anteilen aus.
  • 4b zeigt eine weitere Variante, in welcher die erste Sehnenwicklung 18a den Zwischenraum 28 der ersten Nut 16a zu etwa 30% ausfüllt. Die erste Sehnenwicklung 18a ist von einem Nutgrund 30 bis zu einer Wicklungshöhe 32 in Radialrichtung 24 angeordnet. Die Wicklungshöhe 32 beträgt beispielsweise 33% einer Zahnlänge in Radialrichtung 24.
  • Der erste Nut 16a weist im in 4a gezeigten Ausführungsbeispiel eine Stützstruktur 34a auf. Die Stützstruktur 34a ist optional, es ist genauso ein Variante denkbar, welche genauso ausgebildet ist wie in 4a nur ohne die Stützstruktur 34a. Die Stützstruktur 34a deckt beispielsweise die erste Nut 16a ab. Vorteilhaft ist die Stützstruktur 34a zumindest teilweise im Zwischenraum 28 angeordnet. Die Stützstruktur 34a ist in Radialrichtung 24 der Maschinenkomponente 10 weiter außen als die erste Sehnenwicklung 18a angeordnet. Vorteilhaft ist die Stützstruktur 34a in Radialrichtung 24 der Maschinenkomponente 10 weiter außen als die Wicklungshöhe 32 angeordnet. Beispielhaft kann die Stützstruktur 34a eine Bandagierung aufweisen, beispielsweise aufweisend eine Kohlefaser, Glasfaser, Metalldraht, Kunststoff und/oder einen Verbundstoff. Im in 4a gezeigten Beispiel ist die Stützstruktur 34a vorteilhaft konvex in Richtung der Zylinderachse 20 bzw. in Richtung des Nutgrunds 30 ausgebildet, insbesondere hat ein mittlerer bzw. innerer Bereich der Außenfläche der Stützstruktur 34a einen geringeren radialen Abstand zur Zylinderachse 20 bzw. zum Nutgrund 30 als ein äußerer Randbereich der Außenfläche der Stützstruktur 34a. Von außen betrachtet ist die Stützstruktur 34a bzw. die Außenfläche der Stützstruktur 34a konkav ausgebildet. Das hat den Vorteil, dass die Stützstruktur 34a einen besonders guten Halt gegenüber in Radialrichtung 24 auf sie wirkenden Kräften bietet.
  • In der in 4b gezeigten Variante ist die Stützstruktur 34 zweiteilig ausgebildet. Ein erster Teil der Stützstruktur 34a ist radial außen angeordnet und deckt die erste Nut 16a ab. Ein zweiter Teil der Stützstruktur 34b ist radial näher an der Zylinderachse 20 bzw. am Nutgrund 30 als der erste Teil 34a angeordnet und ist beispielsweise vollständig im Zwischenraum 28 angeordnet. Beispielhaft kontaktiert der zweite Teil 34b die erste Zahnwicklung 14a und die zweite Zahnwicklung 14b. Auf diese Weise werden die anliegenden Zahnwicklungen 14 in Umfangsrichtung 22 gestützt. Das verhindert ein Verschieben der Drahtwicklungen in Umfangsrichtung 22 und in Radialrichtung 24. Beispielsweise kann der zweite Teil der Stützstruktur 34b weitgehend keilförmig ausgebildet sein, insbesondere als ein Nutkeil. Es ist denkbar, dass der zweite Teil 34b und/oder die Stützstruktur 34 eine Bandagierung aufweist, beispielsweise aufweisend eine Kohlefaser, Glasfaser, Metalldraht, Kunststoff und/oder einen Verbundstoff. Es ist auch denkbar, dass der zweite Teil 34b und/oder die Stützstruktur 34 ein Klebstoff, Träufellack, Backlack, Vergussmasse und/oder eine Kunststoffumspritzung aufweisen. In einem Verfahren zur Herstellung der Maschinenkomponente wird die Stützstruktur 34 bevorzugt an bzw. in die erste Nut 16a angebracht, nachdem alle vorgesehen Wicklungen 14, 16, welche durch die erste Nut 16a verlaufen, gewickelt wurden, insbesondere die erste Zahnwicklung 14a, die zweite Zahnwicklung 14b und die erste Sehnenwicklung 18a, optional die zweite Sehnenwicklung 18b und optional weitere Sehnenwicklungen 18.
  • Vorteilhaft füllt die Stützstruktur 34 dem Bereich des Zwischenraums 28 aus, in welchem keine Sehnenwicklung 18 angeordnet ist. Besonders vorteilhaft wird der Zwischenraum 28 vollständig oder weitgehend vollständig durch wenigstens eine Sehnenwicklung 18 und wenigstens eine Stützstruktur 34 ausgefüllt. Das ermöglicht insbesondere eine besonders gute Sicherung der Zahnwicklungen 14 und Sehnenwicklungen 18 gegen im Betrieb der Maschinenkomponente 10 auftretenden Zentrifugalkräfte.
  • In den in den 4a und 4b gezeigten Ausführungsbeispielen weist der erste Zahne 12a beispielhaft einen sich in Umfangsrichtung 22 erstreckenden Fortsatz 36 auf. Der Fortsatz 36 ist am radialen Ende des ersten Zahns 12a angeordnet bzw. am äußeren Ende des erstem Zahns 12a in radialer Richtung. Der Fortsatz 36 ist dazu vorgesehen, die erste Zahnwicklung 14a insbesondere in Radialrichtung abzustützen. Vorteilhaft erstreckt sich der Fortsatz 36 in Umfangsrichtung 22 vom Zahnhals 38 ausgehend zumindest genauso weit oder weiter als die Erstreckung der ersten Zahnwicklung 14a in Umfangsrichtung 22 vom Zahnhals 38 ausgehend.
  • Es ist möglich, dass der Fortsatz 36 in Richtung der Zylinderachse 20 weitgehend gleichförmig ausgebildet ist und sich in parallel zur Zylinderachse 20 erstreckt. Es ist auch denkbar, dass entlang der Zylinderachse 20 mehrere Fortsätze 36 angeordnet sind, welche jeweils eine Längsausdehnung in Richtung der Zylinderachse 20 aufweisen, welche kleiner bzw. deutlich kleiner ist als die Längsausdehnung der Maschinenkomponente 10 in Richtung der Zylinderachse 20.
  • Beispielhaft weist der erste Zahn 12a einen Zahnhals 38 und einen Zahnschuh 40 auf. Der Zahnhals 38 ist näher an der Zylinderachse 20 angeordnet als der Zahnschuh 40. Der Zahnschuh 40 ist in Radialrichtung 24 weiter außen angeordnet als der Zahnhals 38. Es ist denkbar, dass der erste Zahn 12a zumindest zweistückig ausgebildet ist, beispielsweise kann der erste Zahn 12a zumindest aus einem Zahnhals 38 und einem separaten Zahnschuh 40 hergestellt werden, welche miteinander verbunden bzw. zusammengefügt werden. Es ist auch denkbar, dass Zahnhals 38 einstückig mit dem Zahnschuh 40 ausgebildet ist. Insbesondere ist es denkbar, dass der erste Zahn 12a einstückig mit dem Zahnhals 38 und/oder dem Zahnschuh 40 ausgebildet ist.
  • Im Querschnitt senkrecht zur Zylinderachse 20 ist der Zahnhals 38 vorteilhaft weitgehend rechteckig ausgebildet. Der Zahnschuh 40 weist vorteilhaft eine größere Erstreckung in Umfangsrichtung 22 aus als der Zahnhals 38, so dass der Zahnschuh 40 einen Überstand gegenüber dem Zahnhals 38 aufweist. Vorteilhaft erstreckt sich der Zahnschuh 40 im Umfangsrichtung über den Zahnhals 38 hinaus. Vorteilhaft weist der Zahnschuh 40 den Fortsatz 36 auf. Im in 4a gezeigten Beispiel wird der Fortsatz 36 beispielhaft durch den Teil des Zahnschuhs 40 ausgebildet, welcher sich in Umfangsrichtung 22 über den Zahnhals 38 hinaus erstreckt. Beispielhaft ist der Fortsatz 36 keilförmig ausgebildet bzw. verjüngt sich ausgehend vom Zahnschuh 40.
  • Bevorzugt weisen alle Zähne 12 der Maschinenkomponente Fortsätze 36 auf, insbesondere gleichartig ausgebildete Fortsätze 36.
  • 5 zeigt schematisch eine Variante, in welcher der Fortsatz 36 in einer Ebene senkrecht zur Zylinderachse 20 einen weitgehend rechteckigen Querschnitt hat. Der Übersicht halber ist die erste Sehnenwicklung 18a nicht abgebildet. Der Fortsatz 36 hat in Umfangsrichtung 22 beispielhaft eine weitgehend konstante Radialausdehnung 42. Die Radialausdehnung 42 ist die Länge der Erstreckung des Fortsatzes 36 in Radialrichtung 24.
  • Vorteilhaft wird der Fortsatz 36 durch eine Haltestruktur 44 unterstützt. Die Haltestruktur 44 ist vorteilhaft in Radialrichtung 24 außen an dem Fortsatz 36 angeordnet. Die Haltestruktur 44 ist dafür vorgesehen, den Fortsatz 36 in Radialrichtung 24 zu unterstützen. Dadurch kann insbesondere eine im Betrieb der Maschinenkomponente 10 auf den Fortsatz 36 wirkende Belastung durch Fliehkräfte reduziert werden. Beispielsweise kann die Haltestruktur 44 in Radialrichtung 24 und/oder Umfangsrichtung 22 um die Maschinenkomponente 10 gewickelt sein. Im in 5 gezeigten Beispiel verläuft die beispielhaft als Bandage ausgebildete Haltestruktur 44 zunächst parallel zur Zylinderachse 20 entlang dem Fortsatz 36 von der zweiten Stirnseite 26b zur ersten Stirnseite 26a. Ab der Stirnseite 26a verläuft die Haltestruktur 44 des ersten Zahns 12a entlang der erstem Stirnseite 26 zu einem Fortsatz 36 eines weiteren Zahns 12, bevorzugt eines weitgehend auf der Maschinenkomponente 10 gegenüberliegend zum ersten Zahn 12a angeordneten Zahns 12, beispielsweise des vierten Zahns 12d oder des fünften Zahns 12e. Anschließend verläuft die Haltestruktur 44 entlang dem Fortsatz 36 des weiteren Zahns zurück zur zweiten Stirnseite 26b und von dort aus wieder zurück zum ursprünglichen Fortsatz 36 des ersten Zahns 12a.
  • Vorteilhaft ist die Haltestruktur 44 mit einer Spannung beaufschlagt, so dass auf den Fortsatz eine Kraft wirkt, welche der Radialrichtung 24 entgegengesetzt ist bzw. in Richtung der Zylinderachse 20 zeigt.
  • Die Haltestruktur 44 kann beispielsweise eine Bandagierung aufweisen, insbesondere aufweisend eine Kohlefaser, Glasfaser, Metalldraht, Kunststoff und/oder einen Verbundstoff.
  • Bevorzugt überdeckt die Haltestruktur 44 an den Stirnseiten 26 zumindest abschnittsweise die Abschnitte der Sehnenwicklungen 18, welche entlang der jeweiligen Stirnseiten 26 verlaufen.
  • 6a zeigt eine Variante, in welcher in der ersten Nut 16a beispielhaft vier Sehnenwicklungen 18 angeordnet sind. Neben der ersten Sehnenwicklung 18a und der zweiten Sehnenwicklung 18b sind in der ersten Nut 16a eine dritte Sehnenwicklung 18c und eine vierte Sehnenwicklung 18d angeordnet.
  • Beispielshaft ist die zweite Sehnenwicklung 18b in der ersten Nut 16a in Radialrichtung 24 oberhalb von der ersten Sehnenwicklung 18a angeordnet. Beispielsweise weist die zweite Sehnenwicklung 18b in der ersten Nut 16a einen größeren Abstand zur Zylinderachse 20 bzw. zum Nutgrund 30 auf als die erste Sehenwicklung 18a. Genauso ist es aber denkbar, dass die Positionen der ersten Sehnenwicklung 18a und der zweiten Sehnenwicklung 18b vertauscht sind. Beispielsweise weist die dritte Sehnenwicklung 18c einen größeren Abstand zur Zylinderachse 20 bzw. zum Nutgrund 30 auf als die zweite Sehenwicklung 18a. Beispielsweise weist die vierte Sehnenwicklung 18d einen größeren Abstand zur Zylinderachse 20 bzw. zum Nutgrund 30 auf als die dritte Sehenwicklung 18c. Vorteilhaft verläuft die dritte Sehnenwicklung 18c durch eine vierte Nut 16. Vorteilhaft verläuft die vierte Sehnenwicklung 18d durch eine fünfte Nut 16. Die Position einer Sehnenwicklung 18 relativ zu einer anderen Sehnenwicklung 18 in einer Nut 16 spiegelt insbesondere die Wicklungsreihenfolge wieder. Ist beispielsweise die erste Sehnenwicklung 18a in der ersten Nut 16 näher am Nutgrund 30 angeordnet als die zweite Sehnenwicklung 18b, so wurde die erste Sehnenwicklung 18a vor der zweiten Sehnenwicklung 18b gewickelt.
  • 6b zeigt eine Ausführungsform, in welcher die Sehnenwicklung 18 in mehreren Wickelstufen 46, 48 gewickelt wurde bzw. angeordnet sind. Eine erste Wickelstufe 46a der ersten Sehnenwicklung 18a ist am Nutgrund 30 angeordnet. Die erste Wickelstufe 46b der zweiten Sehnenwicklung 18b ist in Radialrichtung 24 oberhalb von der ersten Wickelstufe 46a der ersten Sehnenwicklung 18a angeordnet. Die erste Wickelstufe 46b der zweiten Sehnenwicklung 18b wurde nach der ersten Wickelstufe 46a der ersten Sehnenwicklung 18a gewickelt.
  • Die zweite Wickelstufe 48a der ersten Sehnenwicklung 18a ist in Radialrichtung 24 oberhalb von der ersten Wickelstufe 46b der zweiten Sehnenwicklung 18b angeordnet. Die zweite Wickelstufe 48a der ersten Sehnenwicklung 18a wurde nach der ersten Wickelstufe 46b der zweiten Sehnenwicklung 18b gewickelt.
  • Die zweite Wickelstufe 48b der zweiten Sehnenwicklung 18b ist in Radialrichtung 24 oberhalb von der zweiten Wickelstufe 48a der ersten Sehnenwicklung 18a angeordnet. Die zweite Wickelstufe 48b der zweiten Sehnenwicklung 18b wurde nach der zweiten Wickelstufe 48a der ersten Sehnenwicklung 18a gewickelt.
  • Es ist auch denkbar, dass in einer Nut mehrere Sehnenwicklungen 18 angeordnet sind und/oder die jeweiligen Sehnenwicklungen 18 eine oder mehrere Wickelstufen 46, 48 aufweisen.
  • Die 7a und 7b zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Maschinenkomponente 10, in welchem in jeder Nut 16 jeweils zwei Sehnenwicklungen 18 angeordnet, von welchen jeweils jede Sehnenwicklung 18 je drei Wickelstufen 46, 48, 50 aufweist. In der Detailansicht 7b ist zu erkennen, dass im Bereich der ersten Stirnseite 26a zwischen der erste Wickelstufe 46a der ersten Sehnenwicklung 18a und der zweiten Wickelstufe 48a der ersten Sehnenwicklung 18a eine Wickelstufe einer anderen Sehnenwicklung 18 angeordnet ist. Zwischen der zweiten Wickelstufe 48a der ersten Sehnenwicklung 18a und der dritten Wickelstufe 50a der ersten Sehnenwicklung ist mindestens eine Wickelstufe von mindestens einer bzw. der anderen Sehnenwicklung 18 angeordnet.
  • Bevorzugt werden alle Wicklungen 14, 18 der Maschinenkomponente aus einem durchgehenden Draht gewickelt. Es ist auch denkbar, dass mehr als ein durchgehender Draht zum Wickeln der Wicklungen 14, 18 verwendet wird. Beispielsweise ist es denkbar, dass die Zahnwicklungen 14 mit einem ersten durchgehenden Draht gewickelt werden und die Sehnenwicklungen 18 mit einem zweiten durchgehenden Draht. Es ist auch möglich, dass für jede Wickelstufe 46, 48, 50 ein einzelner durchgehender Draht verwendet wird. Beispielsweise können zunächst alle ersten Wickelstufen 46 von allen Sehnenwicklungen 18 mit einem ersten durchgehenden Draht gewickelt werden. Anschließend werden alle zweiten Wickelstufen 48 von allen Sehnenwicklungen 18 mit einem zweiten durchgehenden Draht gewickelt werden.
  • In 8 ist beispielhaft ein Ausschnitt einer schematischen, verallgemeinerten Maschinenkomponente 10 mit n Nuten 16 dargestellt. Systematisch dargestellt wird der Wickelsinn von einzelnen Drähten 52, wobei gepunktete Drähte 52a ein Herauswickeln aus der Zeichenebene darstellen und gekreuzte Drähte 52b ein Hineinwickeln in die Zeichenebene hinein. Die Zeichenebene ist senkrecht zur Zylinderachse 20 angeordnet. Bei der Darstellung wird nicht unterschieden, ob ein Draht 52 zu einer Zahnwicklung 14 oder zu einer Sehnenwicklung 18 gehört. Mit einem Pfeil angedeutet ist die zweite Zahnwicklung 14b, welche um den Zahn 12b gewickelt ist und abschnittsweise durch die erste Nut 16a verläuft. Mit einem Pfeil angedeutet ist die erste Sehnenwicklung 18a, welche abschnittsweise durch die erste Nut 16a und abschnittsweise durch die zweite Nut 16b verläuft.
  • Die erste Zahnwicklung 14b wird in die erste Nut 16a hineingewickelt und aus der weiteren Nut 16, welche in Umfangsrichtung 22 auf die erste Nut 16a folgt, herausgewickelt. Die Sehnenwicklung 18a wird in die erste Nut 16a hineingewickelt und aus der zweiten Nut 16b herausgewickelt. Im in 8 gezeigten Beispiel werden alle Drähte 52 einer Nut entweder hineingewickelt oder herausgewickelt, unabhängig davon, zu welcher Wicklung 14, 16 oder Wickelstufe 46, 48, 50 sie gehören. Es ist auch denkbar, dass die Wicklungsrichtung des Drahts 52 in einer Nut 16 von der Wicklung 14, 16 und/oder von der Wickelstufe 46, 48, 50 abhängt.

Claims (15)

  1. Maschinenkomponente (10) für eine elektrische Maschine mit einer Mehrzahl von radial nach außen weisender Zähne (12), insbesondere Rotor, mit einer ersten Zahnwicklung (14a) um einen ersten Zahn (12a), einer zweiten Zahnwicklung (14b) um einen zweiten Zahn (12b), wobei der erste Zahn (12a) und der zweite Zahn (12b) zueinander benachbart sind und zwischen dem ersten Zahn (12a) und dem zweiten Zahn (12b) eine erste Nut (16a) angeordnet ist, mit einer dritten Zahnwicklung (14c) um einen dritten Zahn (12c), einer vierten Zahnwicklung (14d) um einen vierten Zahn (12d), wobei der der dritte Zahn (12c) und der vierte Zahn (12d) zueinander benachbart sind und zwischen dem dritten Zahn (12c) und dem vierten Zahn (12d) eine zweite Nut (16b) angeordnet ist, gekennzeichnet durch eine erste Sehnenwicklung (18a) welche durch die erste Nut (16a) verläuft und durch die zweite Nut (16b) verläuft.
  2. Maschinenkomponente (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Sehnenwicklung (18a) zumindest abschnittsweise an der ersten Zahnwicklung (14a) und/oder an der zweiten Zahnwicklung (14b) anliegt und dass die erste Sehnenwicklung (18a) zumindest abschnittsweise an der dritten Zahnwicklung (14c) und/oder an der vierten Zahnwicklung (14b) anliegt.
  3. Maschinenkomponente (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Umfangsrichtung der Maschinenkomponente (10) zwischen der ersten Nut (16a) und der zweiten Nut (16b) wenigstens zwei weitere Nuten (16) angeordnet sind, bevorzugt eine grade Anzahl an weiteren Nuten (16) angeordnet ist.
  4. Maschinenkomponente (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Sehnenwicklung (18a) den Zwischenraum (28) zwischen der ersten Zahnwicklung (14a) und der zweiten Zahnwicklung (14b) zu wenigstens 20%, vorteilhaft wenigstens 25%, bevorzugt wenigstens 50%, besonders bevorzugt weitgehend vollständig füllt.
  5. Maschinenkomponente (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Nut (16a) eine Stützstruktur (34, 34a, 34b) aufweist, welche in Radialrichtung (24) der Maschinenkomponente (10) weiter außen als die erste Sehnenwicklung (18a) angeordnet ist.
  6. Maschinenkomponente (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zahn (12a) an seinem radialen Ende einen sich zumindest teilweise in Umfangsrichtung erstreckenden Fortsatz (36) aufweist, welcher zur Abstützung der ersten Zahnwicklung (14a) vorgesehen ist.
  7. Maschinenkomponente (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Sehnenwicklung (18b) durch die erste Nut (16a) verläuft, wobei die zweite Sehnenwicklung (18b) durch eine dritte Nut (16c) verläuft, welche zwischen einem fünften Zahn (12e) und einem sechsten Zahn (12f) angeordnet ist, welche jeweils eine fünfte Zahnwicklung (14e) und eine sechste Zahnwicklung (14f) aufweisen.
  8. Maschinenkomponente (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Sehnenwicklung (18a) und die wenigstens eine zweite Sehnenwicklung (18b) den Zwischenraum (28) zwischen der ersten Zahnwicklung (14a) und der zweiten Zahnwicklung (14b) weitgehend zu jeweils gleichen Anteilen ausfüllen.
  9. Maschinenkomponente (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die erste Sehnenwicklung (18a) in wenigstens zwei Wickelstufen (46, 48, 50, 46a, 48a, 50a) angeordnet ist.
  10. Maschinenkomponente (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in Radialrichtung (24) zwischen einer ersten Wickelstufe (46a) der ersten Sehnenwicklung (18a) und einer zweiten Wickelstufe (48a) der ersten Sehnenwicklung (18a) die zweite Sehnenwicklung (18b) angeordnet ist oder wenigstens eine Wickelstufe (46b, 48b, 50b) der zweiten Sehnenwicklung (18b) angeordnet ist.
  11. Verfahren zur Herstellung einer Maschinenkomponente (10), insbesondere einer Maschinenkomponente (10) nach einem der vorhergehen Ansprüche, wobei die Maschinenkomponente (10) eine Mehrzahl von radial nach außen weisenden Zähnen (12) aufweist, mit den Schritten: • Wickeln einer ersten Zahnwicklung (14a) um einen ersten Zahn (12a), • Wickeln einer zweiten Zahnwicklung (14b) um einen zweiten Zahn (12b), wobei der erste Zahn (12a) und der zweite Zahn (12b) zueinander benachbart sind, • Wickeln einer dritten Zahnwicklung (14c) um einen dritten Zahn (12c), • Wickeln einer vierten Zahnwicklung (14d) um einen vierten Zahn (12d), wobei der dritte Zahn (12e) und der vierte Zahn (12d) zueinander benachbart sind, • Wickeln einer ersten Sehnenwicklung (18a), welche durch eine erste Nut (16a) verläuft und durch eine zweite Nut (16b) verläuft, wobei die erste Nut (16a) zwischen dem ersten Zahn (12a) und dem zweiten Zahn (12b) angeordnet ist und die zweite Nut (16b) zwischen dem dritten Zahn (12c) und dem vierten Zahn (12d) angeordnet ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei nach dem Wickeln der ersten Sehnenwicklung (18a) eine Stützstruktur (34, 34a, 34b) an bzw. in der ersten Nut (16a) angeordnet wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, mit den Schritten: • Wickeln einer fünften Zahnwicklung (14e) um einen fünften Zahn (12e), • Wickeln einer sechsten Zahnwicklung (14f) um einen sechsten Zahn (12f), wobei der fünfte Zahn (12e) und der sechste Zahn (12f) zueinander benachbart sind, • Wickeln einer zweiten Sehnenwicklung (18b), welche durch die erste Nut (16a) verläuft und durch eine dritte Nut (16c) verläuft, wobei die dritte Nut (16c) zwischen dem fünften Zahn (12e) und dem sechsten Zahn (12f) angeordnet ist.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei in einem Schritt zunächst die jeweils ersten Wickelstufen (46, 46a, 46b) von wenigstens zwei Sehnenwicklungen (18, 18a, 18b, 18c, 18d) in wenigstens zwei Nuten (16, 16a, 16b, 16c), bevorzugt alle Nuten (16), gewickelt werden und in einem späteren Schritt die zweiten Wickelstufen (48, 48a, 48b) der wenigstens zwei Sehnenwicklungen (18, 18a, 18b, 18c, 18d) in wenigstens zwei Nuten (16, 16a, 16b, 16c), bevorzugt alle Nuten (16), gewickelt werden.
  15. Elektrische Maschine mit einer Maschinenkomponente (10), bevorzugt Rotor, nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und/oder einer Maschinenkomponente (10), bevorzugt Rotor, hergestellt mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14.
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EP4216412A1 (de) 2022-01-21 2023-07-26 Audi AG Nadelwickelvorrichtung und nadelwickelverfahren zum erzeugen der polwicklungen eines fsm-rotors

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