DE102020216375A1 - Statoranordnung für eine elektrische Maschine - Google Patents

Statoranordnung für eine elektrische Maschine Download PDF

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DE102020216375A1 DE102020216375.8A DE102020216375A DE102020216375A1 DE 102020216375 A1 DE102020216375 A1 DE 102020216375A1 DE 102020216375 A DE102020216375 A DE 102020216375A DE 102020216375 A1 DE102020216375 A1 DE 102020216375A1
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Jean-Marc Ritt
Vincent Fix
Frank Kopf
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Julian Seiler
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung für eine Statoranordnung (1) zum Bereitstellen von einem oder mehreren Phasenanschlüssen für eine elektrische Maschine vorgesehen, wobei die Verbindungsanordnung ein oder mehrere Verbindungselemente zum Kontaktieren von Statorspulen (3) einer jeweiligen Phase der Statoranordnung (1) umfasst, wobei das eine oder die mehreren Verbindungselemente (8) umfassen:- mehrere Kontaktierungselemente (7) zur direkten Kontaktierung einer Verbindungsleitung, die zwei Statorspulen (3) miteinander verbindet, von derselben Phase zugeordneten Statorspulen (3);- einen separaten Phasenleiter (9), der mit den Kontaktierungselementen (7) durch einen Verbindungsprozess elektrisch verbunden ist, so dass die Kontaktierungselemente mit ihrer Längserstreckung insbesondere rechtwinklig von dem Phasenleiter (9) abstehen.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft Statoranordnungen für elektrische Maschinen, insbesondere elektronisch kommutierte elektrische Maschinen. Die Erfindung betrifft weiterhin Verbindungsanordnungen zur elektrischen Kontaktierung der Statorspulen mit einem Leistungstreiber.
  • Technischer Hintergrund
  • Bei bürstenlosen, elektronisch kommutierten elektrischen Maschinen sind deren Statoranordnungen mit Statorspulen versehen, die jeweils einer Phase zugeordnet sind. Die Statorspulen müssen zum Bereitstellen eines Antriebmoments und zur Kommutierung mithilfe eines Leistungstreibers bestromt werden. Zur elektrischen Kontaktierung der Statorspulen sind diese über eine Verbindungsanordnung mit dem Leistungstreiber elektrisch verbunden.
  • Die Verbindungsanordnung weist Verbindungselemente auf, die jeweils einer der Phasen der elektrischen Maschine zugeordnet sind, und an einer Stirnseite der zylindrischen Statoranordnung angeordnet sind. Die Verbindungselemente sind in der Regel als Stanzteile ausgebildet.
  • Die Verbindungselemente weisen vorstehende Kontaktstifte auf, die stirnseitig z.B. in entsprechende Aufnahmetaschen an der Statoranordnung eingesteckt werden, in denen die Kontaktstifte den Spulendraht zwischen den Statorspulen bzw. die Spulenanschlüsse der Statorspulen elektrisch kontaktieren. Dadurch wird eine einfache elektrische Kontaktierung der Statorspulen ermöglicht.
  • Ferner sind die Verbindungselemente üblicherweise mit einem Querabschnitt versehen, der die Kontaktstifte elektrisch verbindet, da sich die Kontaktierungsstellen der Statorspulen in der Regel über einen großen Winkelbereich an der Stirnseite der Statoranordnung verteilt angeordnet sind. Dies erfordert eine komplexe Ausgestaltung der Stanzteile, da die Kontaktstifte von den Verbindungsabschnitten abstehen und dadurch für das Herstellen der Verbindungsanordnungen als Stanzteile eine große Menge des Stanzbleches als Verschnitt ungenutzt bleibt.
  • Zudem sind nach dem Stanzprozess Biegeprozesse notwendig, um die Verbindungsanordnung auf die Stirnseite der Statoranordnung so aufzusetzen, dass die Kontaktstifte an den Kontaktstellen eingesetzt werden können. Dadurch entstehen hohe Kosten für die Herstellung und Montage der Verbindungselemente an einer Statoranordnung für eine elektrische Maschine.
  • Die Druckschrift DE 10 2017 219 861 A1 offenbart eine Schneid-KlemmVerbindung, insbesondere für die elektrische Kontaktierung von Drähten in einer elektrischen Maschine, mit einem gabelförmigen Schneid-Klemm-Element, das zwei freie Schenkel aufweist, an deren Innenseiten Schneidkanten zur Kontaktierung des Drahts angeformt sind. In der Verschaltungsplatte sind mehrere Leiterelemente angeordnet, die jeweils eine elektrische Phase bilden, die mehrere Spulen elektrisch miteinander verbindet. Die Leiterelemente - insbesondere der Verschaltungsplatte der elektrischen Maschine - können als Einsteck-Pin oder als Schweißlasche oder als Lötlasche ausgebildet und mit dem Anschluss-Bereich des Schneid-Klemm-Elements verbunden sein.
  • Die Druckschrift DE 10 2011 088 051 A1 offenbart ein Verfahren zum Herstellen einer Verbindungsleiteranordnung für eine elektrische Maschine, wobei die Verbindungsleiteranordnung eingerichtet ist, mit einem Statorjoch fest verbundene Statorspulen mit der elektrischen Maschine elektrisch leitfähig zu verbinden, wobei die Verbindungsleiteranordnung wenigstens einen elektrisch leitfähigen Leiter aufweist, der von einem Isolationsmantel umgeben ist. Die elektrisch leitfähigen Leiter werden von Reiterelementen zur Kontaktierung von Statorspulen in Öffnungen des Isolationsmantels kontaktiert.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verbindungsanordnung zum Kontaktieren von Statorspulen so auszubilden, dass diese kostengünstiger mit geringerem Materialverbrauch ausgebildet werden kann und insbesondere in einfacherer Weise montiert werden kann. Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, ein einfacheres Montageverfahren für eine Verbindungsanordnung einer Statoranordnung einer elektrischen Maschine bereitzustellen.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird durch die Verbindungsanordnung für die Kontaktierung von Statorspulen an einer Statoranordnung an einer elektrischen Maschine gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Statoranordnung, eine elektrische Maschine und ein Verfahren zur Montage einer Verbindungsanordnung an einer Statoranordnung einer elektrischen Maschine gemäß den nebengeordneten Ansprüchen gelöst.
  • Weitere Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Gemäß einem ersten Aspekt ist eine Verbindungsanordnung für eine Statoranordnung zum Bereitstellen von einem oder mehreren Phasenanschlüssen für eine elektrische Maschine vorgesehen, wobei die Verbindungsanordnung ein oder mehrere Verbindungselemente zum Kontaktieren einer jeweiligen Phase der Statoranordnung umfasst, wobei das eine oder die mehreren Verbindungselemente umfassen:
    • - mehrere Kontaktierungselemente zur direkten Kontaktierung einer Verbindungsleitung, die zwei Statorspulen miteinander verbindet, von derselben Phase zugeordneten Statorspulen;
    • - einen separaten Phasenleiter, der mit den Kontaktierungselementen durch einen Verbindungsprozess elektrisch verbunden ist, so dass die Kontaktierungselemente mit ihrer Längserstreckung insbesondere rechtwinklig von dem Phasenleiter abstehen.
  • Beim Aufbau von Statoranordnungen für elektronisch kommutierte elektrische Maschinen werden zunächst Statorzähne an einem Statorkörper bewickelt, um Statorspulen auszubilden. Der Statorkörper weist dazu in Umfangsrichtung beabstandete Statorzähne auf, die häufig nacheinander mit einem durchgehenden Spulendraht bewickelt werden. Die Verschaltung der Statorspulen erfolgt durch geeignete Kontaktierung des zwischen zwei nacheinander bewickelten Statorspulen befindlichen Abschnitts des Spulendrahts oder eines sonstigen Verbindungsleiters mit einer Verbindungsanordnung.
  • Die obige Verbindungsanordnung sieht vor, die Kontaktierungselemente zum Kontaktieren der Spulenanschlüsse für die Statorspulen der Statoranordnung und einen Phasenleiter, der die den gleichen Phasen zugeordneten Kontaktierungselemente bzw. Spulenanschlüsse miteinander elektrisch verbindet, separat auszubilden. Dies ermöglicht es, die Kontaktierungselemente als Stanzteil, insbesondere aus einem Kupferblech oder sonstigen Metallblech, flächeneffizient und somit mit geringem Materialverschnitt aus einer Stanzplatte auszuformen. Da die Kontaktierungselemente lediglich eine längliche Form mit einfachen Au-ßenkonturen aufweisen müssen, ist eine flächeneffiziente Herstellung als Stanzteil möglich. Zudem kann durch eine geeignete Verbindungstechnik der Phasenleiter mit den Kontaktierungselementen verbunden werden, so dass eine Verbindungsanordnung mit Verbindungselementen für jede Phase gebildet wird.
  • Der Phasenleiter kann als herkömmlicher Draht mit rundem, eckigem oder sonstigem Querschnitt aus Kupfer oder einem anderen gut leitfähigen metallischen Material ausgebildet sein. Der Phasenleiter kann durch Klemmen, Heißklemmen (thermisches Crimpen, engl. thermal crimping), Löten oder Schweißen mit den jeweiligen Kontaktierungselementen verbunden sein. Dazu können die Phasenleiter in Umfangsrichtung an verschiedenen axialen Positionen zueinander versetzt und/oder gegebenenfalls mit unterschiedlichen Radien ausgebildet sein. Insgesamt ermöglicht die obige Kontaktierungsanordnung, den Verschnitt zur Herstellung der Kontaktierungselemente als Stanzelemente deutlich zu reduzieren und zudem den Biegeaufwand für die Montage an der Starteranordnung zu reduzieren.
  • Weiterhin können die Kontaktierungselemente jeweils einen Schneid-Klemm-Abschnitt aufweisen, um die Verbindungsleitung zu kontaktieren, wobei die Kontaktierungselemente jeweils eine Kontaktierungsstruktur aufweisen, um das Herstellen einer elektrischen Verbindung mit dem Phasenleiter zu unterstützen.
  • Insbesondere kann das jeweilige Kontaktierungselement als Stanzteil ausgebildet sein, wobei die Kontaktierungsstruktur eine ausgestanzte umbiegbare Zunge oder als ein umbiegbarer Zungenabschnitt des Kontaktierungselements an einem dem Schneid-Klemm-Abschnitt gegenüberliegenden Ende des Kontaktierungselements ausgebildet ist, wobei der Phasenleiter durch Umbiegen der umbiegbaren Zunge bzw. des umbiegbaren Zungenabschnitts um einen Abschnitt des Phasenleiters und anschließendes Verbinden, wie z.B. Verklemmen, Heißklemmen, Löten, Schweißen oder dergleichen, erfolgt, um eine elektrische leitende Verbindung zu erreichen.
  • Insbesondere kann der Phasenleiter mit einer Isolierung elektrisch isoliert sein, wobei der Phasenleiter durch ein thermisches Klemmen mit den Kontaktierungselementen elektrisch verbunden wird, wobei durch das thermische Klemmen die Isolierung des Phasenleiters an einer Kontaktstelle zwischen dem Kontaktierungselement und dem Phasenleiter entfernt wird. Die Isolierung dient zur Vermeidung eines Kurzschlusses durch leitende Verunreinigungen. Die Isolierung ermöglicht es zudem die Phasenleiter näher aneinander anzuordnen, um einen kompakteren Aufbau zu erreichen.
  • Es kann vorgesehen sein, dass das Kontaktierungselement als Stanzteil ausgebildet ist, wobei die Kontaktierungsstruktur als eine hervorstehende Führungsstruktur, insbesondere aus einem oder mehreren Prägepunkten, ausgebildet ist, wobei der Phasenleiter in die Führungsstruktur eingelegt ist und durch ein Verschweißen oder Löten mit den Kontaktierungselementen elektrisch verbunden wird, wobei durch das Schweißen oder Löten die Isolierung des Phasenleiters an einer Kontaktstelle zwischen dem Kontaktierungselement und dem Phasenleiter entfernt wird.
  • Weiterhin kann zusätzlich ein Kontaktanschluss zum Bereitstellen eines elektrischen Anschlusses von außen mit dem Phasenleiter, insbesondere durch eine Klemm-, Schweiß oder Lötverbindung, elektrisch verbunden sein.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Statoranordnung mit einer Verbindungsanordnung vorgesehen, wobei die Statoranordnung einen Statorkörper mit in Umfangsrichtung angeordneten Statorzähnen aufweist, die von Statorspulen umwickelt sind, wobei zwischen den Statorspulen eine Verbindungsleitung, z.B. in Form eines Verbindungsdrahts, durch Taschen verläuft, wobei das mindestens eine Verbindungselement der Verbindungsanordnung so an dem Statorkörper angeordnet ist, dass ein Schneid-Klemm-Abschnitt der Kontaktierungselemente in den Taschen die Verbindungsleitung durch Schneidklemmen kontaktiert und der Phasenleiter sich ganz oder zumindest teilweise in Umfangsrichtung stirnseitig des Statorkörpers erstreckt.
  • Weiterhin können die Phasenleiter der verschiedenen Phasen in axialer und/oder radialer Richtung voneinander beabstandet sein.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Phasenleiter der verschiedenen Phasen in axialer und/oder radialer Richtung voneinander beabstandet sind, wobei die Kontaktierungselemente jeweils eine ausgestanzte umbiegbare Zunge oder einen umbiegbaren Zungenabschnitt aufweisen, wobei die umbiegbare Zunge bzw. den umbiegbaren Zungenabschnitt von verschiedenen Phasen zugeordneten Kontaktierungselementen in unterschiedlichen radialen Richtungen zum Klemmen des jeweiligen Phasenleiters umgebogen sind.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Verfahren zur Montage einer Verbindungsanordnung an einer Statoranordnung einer elektrischen Maschine vorgesehen, mit folgenden Schritten:
    • - Bereitstellen von Kontaktierungselementen, insbesondere durch einen Stanzprozess;
    • - Bereitstellen eines insbesondere kreissegmentförmig zugeschnittenen Phasenleiters;
    • - Elektrisches Verbinden der Kontaktierungselemente mit dem Phasenleiter durch Klemmen, thermisches Klemmen, Schweißen oder Löten, um ein Verbindungselement herzustellen;
    • - Anschließendes Einsetzen des Verbindungselementes in eine Statoranordnung, so dass die Kontaktierungselemente Verbindungsleiter zwischen Statorspulen kontaktieren.
  • Weiterhin können die Kontaktierungselemente Schneid-Klemm-Abschnitte aufweisen, die in entsprechende Taschen in der Statoranordnung eingesetzt werden.
  • Figurenliste
  • Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf eine Statoranordnung;
    • 2 eine perspektivische Ansicht auf die Statoranordnung mit einer Verbindungsanordnung mit einer Klemmverbindung an jedem Kontaktierungselement zu dem Phasenleiter;
    • 3 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Statoranordnung mit einer Verbindungsanordnung, bei der die Kontaktierungselemente mit umbiegbaren Zungenabschnitten versehen sind;
    • 4a und 4b verschiedene Ansichten eines Kontaktierungselements bei dem der Phasenleiter durch Schweißen verbunden ist;
    • 5 zeigt eine separate Ansicht eines Verbindungselements einer Verbindungsanordnung mit Kontaktierungselementen und einem daran angebrachten Phasenleiter;
    • 6 eine Ansicht auf das Stanzmuster zur verschnittoptimierten Herstellung der Kontaktierungselemente.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Statoranordnung 1 einer elektrischen Maschine. Die Statoranordnung 1 ist als Stator einer Innenläufermaschine mit beispielhaft 12 Statorzähnen 2 ausgebildet. Die Statorzähne 2 sind jeweils mit einer Statorspule 3 aus einem Spulendraht 5 umwickelt. Die Statoranordnung 1 ist Teil einer elektronisch kommutierten elektrischen Maschine, wobei die Statorspulen 3 phasenweise angesteuert werden. Insbesondere kann die Statoranordnung 1 dreiphasig ausgebildet sein, wobei die Statorspulen 3 in einer Sternverschaltung oder Dreiecksverschaltung verschaltet sind.
  • Wie in der perspektivischen Ansicht auf eine Stirnseite der Statoranordnung der 2 dargestellt, sind zum phasenweisen Kontaktieren der Statorspulen 3 sind jeweils Verbindungselemente 8 vorgesehen. Die Verbindungselemente 8 weisen Kontaktierungselemente 7 auf, die in Taschen 6 an dem Statorkörper der Statoranordnung 1 aufgenommen sind. Die Taschen 6 befinden sich in oder an dem Statorkörper an einer jeweils einer Statorspule 3 zugeordneten Position. Es sind für eine Verbindungsanordnung in eine dreiphasige Maschine drei Verbindungselemente 8 vorgesehen.
  • Die Statorspulen 3 können mit einem umlaufenden Spulendraht gewickelt sein, so dass über die Taschen 6 zwischen den Statorspulen 3 eine Kontaktierung des Spulendrahts 5 möglich ist. Eine Verbindungsleitung zwischen den Statorspulen 3, der durch einen Abschnitt des Spulendrahts 5 gebildet sein kann, ist dazu durch die Taschen 6 geführt. Alternativ können die Statorspulen 3 auch mit einem Die Kontaktierungselemente 7 weisen jeweils einen Schneid-Klemm-Abschnitt auf, um den zwischen den Statorspulen 3 verlaufenden Verbindungsleiter/Spulendraht 5 durch Einschieben der Kontaktierungselemente 7 in die Taschen 6 zu kontaktieren.
  • 2 zeigt die in die Taschen 6 eingeschobenen Kontaktierungselemente 7. Die Kontaktierungselemente 7 weisen an einem dem Schneid-Klemm-Abschnitt entgegengesetzten Ende eine Kontaktierungsstruktur 71 auf, in der eine ausgestanzte Zunge zur Kontaktierung mit einem Phasenleiter 9 vorgesehen ist.
  • Jedes Kontaktierungselement 7 ist mit einem jeweiligen der betreffenden Phase der Statorspule 3 zugeordneten Phasenleiter 9 verbunden. Die Phasenleiter 9 verlaufen ganz oder teilweise in Umfangsrichtung der Statoranordnung und sind voneinander axial und/oder radial beabstandet, um einen ausreichenden Abstand zwischen den Phasenleitern zur Vermeidung eines Kurzschlusses zu gewährleisten. Der Phasenleiter 9 kann einen runden, eckigen oder sonstigen Querschnitt aufweisen und aus Kupfer oder einem sonstigen elektrisch leitfähigen Material ausgebildet sein.
  • Die Kontaktierungsstruktur 71 für das Kontaktierungselement sieht dazu das Ausschneiden einer ausklappbaren Zunge 72 im Inneren des flächigen Stanzteils des Kontaktierungselements 7 vor. Die Zunge 72 kann zum Kontaktieren des Phasenleiters 9 umgeklappt werden kann. Das Umklappen erfolgt um den Phasenleiter 9, so dass durch Verpressen, insbesondere durch Heißklemmen (Thermal crimping) eine leitfähige Kontaktierung zwischen dem jeweiligen Kontaktierungselement 7 und dem zugehörigen Phasenleiter 9 entsteht.
  • Die Ausführungsform der 2 hat den Vorteil, dass nur eine Stanzform für das Ausbilden der Kontaktierungselemente 7 benötigt wird. Die unterschiedlichen Radien der Phasenleiter 9 können durch das Verklemmen der Phasenleiter 9 außenseitig oder innenseitig des betreffenden Kontaktierungselementes 7 erreicht werden (wenn die Taschen auf einer Kreislinie an dem Statorkörper angeordnet sind). D.h. der Phasenleiter 9 kann für eine Phase in radialer Richtung außenseitig der Kontaktierungselemente 7 und für eine andere Phase innenseitig der Kontaktierungselemente 7 geführt werden. Unterschiedliche axiale Positionen der Phasenleiter 9 können durch Wahl unterschiedlicher Umbiegepunkte der Zunge 72 an den betreffenden Kontaktierungselementen 7 erreicht werden.
  • Zudem können die Phasenleiter 9 isoliert sein, wobei die Verbindungstechnik so gewählt sein sollte, dass das Isolationsmaterial im Bereich der Verbindung mit dem Kontaktierungselement 7 vor dem Herstellen der Verbindung oder während des Herstellens der Verbindung mit den Kontaktierungselementen 7 entfernt wird. Das Isolationsmaterial der Isolierung kann beispielsweise als Isolationslack oder als Kunststoffisolierung vorgesehen sein. Insbesondere bei Herstellen einer Schweiß- oder Lötverbindung zwischen dem Kontaktierungselement 7 und dem Phasenliter 9 kann die Isolierung durch thermisches Aufschmelzen oder Wegbrennen entfernt werden. Zudem kann das Heißklemmen (Thermal crimping) bei einer Temperatur stattfinden, bei dem die Isolierung entfernt wird.
  • Eine alternative Ausführungsform ist in 3 dargestellt. Die Ausführungsform der 3 unterscheidet sich von der Ausführungsform der 2 dadurch, dass die Kontaktierungsstruktur 71 an dem dem Schneid-Klemm-Abschnitt gegenüberliegenden Ende der Kontaktierungselemente 7 als einfacher freistehender Zungenabschnitt 73 ausgebildet ist. Zum Kontaktieren der Phasenleiter 9 wird der Zungenabschnitt 73 um den Phasenleiter 9 umgebogen und mit dem Phasenleiter 9 in oben beschriebener Weise verklemmt. Insbesondere kann auch hier ein thermisches Crimpen (Heißklemmen) angewendet werden, um neben dem Verklemmen auch eine thermische Entfernung einer etwaigen Isolation des Drahtleiters 9 zu erreichen.
  • 4a und 4b zeigen beispielhafte Ausführungsformen von Kontaktierungselementen 7, an denen der Phasenleiter 9 lediglich durch eine Schweißverbindung angeschlossen wird. Ein Umklappen eines Teils des Kontaktierungselementes 7 oder ein sonstiges Verklemmen des Phasenleiters 9 erfolgt hier nicht. Um eine genaue Anordnung des Phasenleiters 9 an dem Kontaktierungselement 7 zu erreichen, kann das Kontaktierungselement 7 als Kontaktierungsstruktur 71 mit Führungsstrukturen 75 versehen sein, die von einer Flächenseite des Kontaktierungselements hervorstehen. Diese Strukturen können durch Prägen in dem Kontaktierungselement 7 ausgebildet sein. Beispielsweise können zum Führen des Phasenleiters 9 quer zu einer Längsstreckung des Kontaktierungselements 7 die Führungsstrukturen mit benachbarten punktförmigen Prägungen ausgebildet sein. Der Phasenleiter 9 wird dann zwischen die hervorstehenden punktförmigen Prägungen eingelegt und verschweißt. Während des Verschweißens kann dadurch kein Verrutschen des Phasenleiters 9 erfolgen.
  • Die Herstellung der Statoranordnung 1 mit der beschriebenen Verbindungsanordnung kann erfolgen, indem die Kontaktierungselemente 7 in die Taschen 6 eingesteckt werden, so dass die darin verlaufenden Spulendrähte 5 kontaktiert werden. Anschließend wird durch Klemmen, thermisches Klemmen, Schweißen oder Löten der Phasenleiter 8 an die dem Schneid-Klemm-Abschnitt gegenüberliegenden Enden der Kontaktierungselemente 7 über die Kontaktierungsstruktur 71 angeschlossen.
  • Eine alternative Ausführungsform sieht vor, den Phasenleiter 9 vor Einstecken der Kontaktierungselemente 7 in die Taschen 6 mit den Kontaktierungselementen 7 zu verbinden. Dies ermöglicht, das Fernhalten eines insbesondere thermischen Verbindungsprozesses von der Statoranordnung 1, so dass die Gefahr einer Beschädigung von Statorspulen 3 oder sonstigen Elementen der Statoranordnung 1 während des Anbringens des Phasenleiters 9 an die Kontaktierungselemente 7 vermieden werden kann.
  • 5 zeigt beispielhaft ein vorgefertigtes Verbindungselement 8, bei dem die Kontaktierungselemente 7 mit einem entsprechenden gemeinsamen Phasenleiter 9 durch Schweißverbindungen verbunden sind. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel verlaufen die Kontaktierungselemente 7 mit ihrer Längserstreckung rechtwinklig zu dem Phasenleiter 9. Zum Kontaktieren der einzelnen Phasen sind die Phasenleiter 9 zusätzlich mit einem Kontaktanschluss 10 verbunden.
  • Der Kontaktanschluss 10 ist vorzugsweise an einem Ende des Phasenleiters 9 angeordnet und ermöglicht die elektrische Kontaktierung der Phase von außen. Dazu kann sich der Kontaktanschluss 10 rechtwinklig zu dem Phasenleiter 9 erstrecken. Der Kontaktanschluss 10 kann als länglicher Leiterstreifen, der ebenfalls als Stanzteil ausgebildet sein kann, vorgesehen sein.
  • 6 zeigt beispielhaft die Anordnung einer Stanzform 20 zum Herstellen der Kontaktierungselemente 7. Man sieht, dass die auszustanzenden Kontaktierungselemente 7 eng beieinander angeordnet sind und wenig Stanzverluste entstehen. Dazu sind die Kontaktierungselemente 7 mit ihren Längserstreckungen parallel zueinander in Reihen angeordnet, wobei die Orientierung der Kontaktierungselemente 7 in zwei benachbarten Reihen entgegengesetzt zueinander ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102017219861 A1 [0007]
    • DE 102011088051 A1 [0008]

Claims (11)

  1. Verbindungsanordnung für eine Statoranordnung (1) zum Bereitstellen von einem oder mehreren Phasenanschlüssen für eine elektrische Maschine vorgesehen, wobei die Verbindungsanordnung ein oder mehrere Verbindungselemente zum Kontaktieren von Statorspulen (3) einer jeweiligen Phase der Statoranordnung (1) umfasst, wobei das eine oder die mehreren Verbindungselemente (8) umfassen: - mehrere Kontaktierungselemente (7) zur direkten Kontaktierung einer Verbindungsleitung, die zwei Statorspulen (3) miteinander verbindet, die derselben Phase zugeordneten sind; - einen separaten Phasenleiter (9), der mit den Kontaktierungselementen (7) durch einen Verbindungsprozess elektrisch verbunden ist, so dass die Kontaktierungselemente mit ihrer Längserstreckung - insbesondere rechtwinklig - von dem Phasenleiter (9) abstehen.
  2. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die Kontaktierungselemente (7) jeweils einen Schneid-Klemm-Abschnitt aufweisen, um die Verbindungsleitung zu kontaktieren, wobei die Kontaktierungselemente (7) jeweils eine Kontaktierungsstruktur (71) aufweisen, um das Herstellen einer elektrischen Verbindung mit dem Phasenleiter (9) zu unterstützen.
  3. Verbindungsanordnung nach Anspruch 2, wobei das Kontaktierungselement (7) als Stanzteil ausgebildet ist, wobei die Kontaktierungsstruktur (71) als eine ausgestanzte umbiegbare Zunge (72) oder als ein umbiegbarer Zungenabschnitt (73) des Kontaktierungselements (7) an einem dem Schneid-Klemm-Abschnitt gegenüberliegenden Ende des Kontaktierungselements (7) ausgebildet ist, wobei der Phasenleiter (9) durch Umbiegen der umbiegbaren Zunge (72) bzw. des umbiegbaren Zungenabschnitts (73) um einen Abschnitt des Phasenleiters (9) und anschließendes Verklemmen erfolgt.
  4. Verbindungsanordnung nach Anspruch 3, wobei der Phasenleiter (9) mit einer Isolierung elektrisch isoliert ist, wobei der Phasenleiter (9) durch ein thermisches Klemmen mit den Kontaktierungselementen (7) elektrisch verbunden wird, wobei durch das thermische Klemmen die Isolierung des Phasenleiters (9) an einer Kontaktstelle zwischen dem Kontaktierungselement (7) und dem Phasenleiter (9) entfernt ist.
  5. Verbindungsanordnung nach Anspruch 2, wobei das Kontaktierungselement (7) als Stanzteil ausgebildet ist, wobei die Kontaktierungsstruktur (71) als eine hervorstehende Führungsstruktur - insbesondere aus einem oder mehreren Prägepunkten - ausgebildet ist, wobei der Phasenleiter (9) in die Führungsstruktur eingelegt ist und durch ein Verschweißen oder Löten mit den Kontaktierungselementen (7) elektrisch verbunden ist, wobei durch das Schweißen oder Löten die Isolierung des Phasenleiters (9) an einer Kontaktstelle zwischen dem Kontaktierungselement (7) und dem Phasenleiter (9) entfernt wird.
  6. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1 bis 5, wobei zusätzlich ein Kontaktanschluss (10) zum Bereitstellen eines elektrischen Anschlusses von außen mit dem Phasenleiter (9), insbesondere durch eine Klemm-, Schweiß oder Lötverbindung, elektrisch verbunden ist.
  7. Statoranordnung (1) mit einer Verbindungsanordnung, wobei die Statoranordnung einen Statorkörper mit Statorzähnen (2) aufweist, die von Statorspulen (3) umwickelt sind, wobei zwischen den Statorspulen (3) eine Verbindungsleitung durch Taschen (6) verläuft, wobei das mindestens eine Verbindungselement (8) der Verbindungsanordnung so an dem Statorkörper angeordnet ist, dass ein Schneid-Klemm-Abschnitt der Kontaktierungselemente (7) in den Taschen (6) die Verbindungsleitung durch Schneidklemmen kontaktiert und der Phasenleiter (9) sich ganz oder zumindest teilweise in Umfangsrichtung stirnseitig des Statorkörpers erstreckt.
  8. Statoranordnung nach Anspruch 7, wobei die Phasenleiter (9) der verschiedenen Phasen in axialer und/oder radialer Richtung voneinander beabstandet sind.
  9. Statoranordnung nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Kontaktierungselemente (7) jeweils eine ausgestanzte umbiegbare Zunge (72) oder einen umbiegbaren Zungenabschnitt (73) aufweisen, wobei die umbiegbare Zunge (72) bzw. die umbiegbare Zungenabschnitte von den verschiedenen Phasen zugeordneten Kontaktierungselementen (7) in unterschiedlichen radialen Richtungen zum Klemmen des jeweiligen Phasenleiters (9) umgebogen sind.
  10. Verfahren zur Montage einer Verbindungsanordnung mit einem oder mehreren Verbindungselementen (8) an einer Statoranordnung (1) einer elektrischen Maschine, mit folgenden Schritten: - Bereitstellen von Kontaktierungselementen (7), insbesondere durch einen Stanzprozess; - Bereitstellen eines - insbesondere kreissegmentförmig zugeschnittenen - Phasenleiters (9); - Elektrisches Verbinden der Kontaktierungselemente (7) mit dem Phasenleiter (9) durch Klemmen, thermisches Klemmen, Schweißen oder Löten, um das eine oder die mehreren Verbindungselemente (8) herzustellen; - Anschließendes Einsetzen des einen oder der mehreren Verbindungselementes (8) in eine Statoranordnung (1), so dass die Kontaktierungselemente (7) Verbindungsleiter zwischen Statorspulen (3) kontaktieren.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Kontaktierungselemente (7) Schneid-Klemm-Abschnitte aufweisen, die in entsprechende Taschen (6) in der Statoranordnung (1) eingesetzt werden.
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