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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hochvolt-Terminal für einen Stator sowie ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Hochvolt-Terminals. In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Statorwicklung, insbesondere aus einer Endlosmatte, oder einen Stator umfassend das erfindungsgemäße Hochvolt-Terminal sowie eine elektrische Maschine umfassend das erfindungsgemäße Hochvolt-Terminal, die erfindungsgemäße Statorwicklung oder den erfindungsgemäßen Stator.
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Permanenterregte Synchronmaschinen (PSM) werden bereits in vielen industriellen Anwendungen und im Zuge der geplanten vollständigen Elektrifizierung zunehmend auch in der Automobilindustrie eingesetzt. Eine solche permanenterregte Synchronmaschine weist in der Regel einen zu bestromenden Stator und einen permanenterregten Rotor auf. Der Stator umfasst u.a. eine Drahtwicklung, einen Statorträger, einen Verschaltungsring sowie ein Terminal für die Leistungselektronik.
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Elektrische Maschinen mit verteilter Wicklung oder Wellenwicklung weisen in der Regel einen Verschaltungsbereich auf, in dem verschiedene Leiter der Wicklung miteinander verbunden werden. Diese Kopplung wird auch als Brücke bezeichnet, die in der Regel für die Richtungsumkehr des Stromflusses zuständig ist. Des Weiteren kann die Verschaltung auch einen sog. Sternpunkt enthalten. An diesem Punkt fließen alle Leiter und Ströme der unterschiedlichen Phasen gemäß einer Sternverschaltung zusammen. Als weiteres Bauteil besitzt die elektrische Maschine ein Hochvolt-Terminal. Dieses Bauteil ist für die Stromversorgung der elektrischen Maschine über die Leistungselektronik zuständig.
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Hochvolt-Terminals sind inzwischen aus dem Stand der Technik bekannt. So offenbart beispielsweise die
DE 10 2019 111 825 A1 einen Stator für eine elektrische Maschine mit einem solchen Hochvolt-Terminal.
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US 2018 / 0 097 416 A1 offenbart ferner eine Stromschieneneinheit zur Versorgung der Wicklungen des Stators einer elektrischen Maschine mit drei Phasen elektrischem Strom, die so aufgebaut ist, dass sie eine kompakte Grundfläche hat und in das Gehäuse der elektrischen Maschine passt. Jede Wicklung kann ein Phasenleitungsende und ein neutrales Ende haben, das sich über eine Seite des Stators erstreckt. Die Sammelschieneneinheit kann drei Phasenleiter-Sammelschienen und eine Neutralleiter-Sammelschiene umfassen, die jeweils einen ebenen Zweig mit Schenkeln haben, die sich von dem ebenen Zweig aus erstrecken, wobei jeder Schenkel an einem Ende einen Schlitz zur elektrischen Kopplung mit entweder dem Phasenleiter oder dem neutralen Ende einer oder mehrerer der Wicklungen hat. Die planaren Zweige können so gestapelt werden, dass sie sich aus der Perspektive von oben nach unten überlappen, aber aus der seitlichen Perspektive voneinander beabstandet sind.
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DE 10 2019 202 911 A1 beschreibt ebenfalls eine Verschaltungsanordnung für einen Stator einer elektrischen Maschine. Die Verschaltungsanordnung umfasst eine geformte Stromschiene mit einem ersten Bereich, der eine Anschlussstelle der Verschaltungsanordnung für einen Außenanschluss umfasst, mit einem zweiten Bereich, an dem eine Verbindungsstelle zum Ausbilden einer Verbindung der Stromschiene mit einer Statorwicklung ausgebildet ist, und mit einem mittleren Bereich, der ersten Bereich und zweiten Bereich verbindet. Der erste Bereich und der zweite Bereich sind in parallelen Ebenen, angeordnet. Der mittlere Bereich ist ausgerichtet, so dass ein jeweiliger Winkel (a) eines Übergangs zwischen erstem Bereich und mittlerem Bereich sowie zwischen zweitem Bereich und mittlerem Bereich von einem rechten Winkel abweicht.
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US 2020 / 0 106 328 A1 zeigt eine Klemmenbaugruppe für einen Antriebsmotor, die in einem Antriebsmotor vorgesehen ist, der eine Kernspulenbaugruppe, an der ein Kern, um den eine Spule in einer Umfangsrichtung gewickelt ist, angebracht ist, einen Stützring, der eine Außenseite der Kernspulenbaugruppe stützt, und eine Klemmenbaugruppe, die mit einem oberen Abschnitt des Stützrings gekoppelt ist, um eine Kupplungsklemme zu befestigen, umfasst. Die Klemmenanordnung für einen Antriebsmotor hat einen Körper, der in der Draufsicht kreisförmig und in der Seitenansicht stufenförmig ist. Der Körper enthält ein Sammelschienenbefestigungsteil, das an seiner Außenseite ausgebildet ist und an dem eine Sammelschiene befestigt werden kann, und ein Klemmenführungsteil, das an seiner Innenseite ausgebildet ist und die Klemmen der Sammelschiene unterteilt und führt
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Aus der
CN 2 08 986 716 U ist ein Flachdraht-Motoranker-Verbindungsstück bekannt, dass eine U-Phasen-Kupferschiene, eine V-Phasen-Kupferschiene, eine W-Phasen-Kupferschiene, eine Außenschicht-Sternpunkt-Kupferschiene, eine Innenschicht-Sternpunkt-Kupferschiene und eine Spritzgussschicht umfasst, wobei die U-Phasen-Kupferschiene zum Verbinden einer U-Phasen-Abgangsleitung und eines Abgangsleitungsanschlusses verwendet wird, die V-Phasen-Kupferschiene zum Verbinden einer V-Phasen-Abgangsleitung und eines Abgangsleitungsanschlusses verwendet wird, die W-Phasen-Kupferschiene zum Verbinden einer W-Phasen-Abgangsleitung und eines Abgangsleitungsanschlusses verwendet wird, die äußere Sternpunkt-Kupferschiene zum Verbinden einer Dreiphasen-Sternpunkt-Abgangsleitung verwendet wird, und die innere Sternpunkt-Kupferschiene zum Verbinden einer Dreiphasen-Sternpunkt-Abgangsleitung verwendet wird; die U-Phasen-Kupferschiene, die V-Phasen-Kupferschiene, die innere Sternpunkt-Kupferschiene, die W-Phasen-Kupferschiene und die äußere Sternpunkt-Kupferschiene sind versetzt angeordnet; und die U-Phasen-Kupferschiene, die V-Phasen-Kupferschiene, die W-Phasen-Kupferschiene, die äußere Sternpunkt-Kupferschiene und die innere Sternpunkt-Kupferschiene sind mit der Spritzgussschicht beschichtet.
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Obwohl derartige Bauteile aus dem Stand der Technik bekannt sind, besteht weiterhin der Wunsch, diese zu optimieren. Daher ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Hochvolt-Terminal bereitzustellen, insbesondere ein Hochvolt-Terminal bereitzustellen, dass auf eine möglichst kompakte Art und Weise eine Integration in einen begrenzten Bauraum einer Statorwicklung ermöglicht.
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In einem weiteren Aspekt ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Hochvolt-Terminals bereitzustellen.
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Weiterhin ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Statorwicklung, einen gegenüber dem Stand der Technik verbesserten Stator sowie eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte elektrische Maschine bereitzustellen.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gemäß einem ersten Aspekt durch ein Hochvolt-Terminal mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, in einem zweiten Aspekt durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4, in einem dritten Aspekt durch eine Statorwicklung oder einen Stator mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5, sowie in einem vierten Aspekt durch eine elektrische Maschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6, gelöst.
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Das erfindungsgemäße Hochvolt-Terminal für einen Stator umfasst drei Stromschienen zur elektrischen Verbindung des Hochvolt-Terminals mit einer Leistungselektronik des Stators sowie eine Sternschiene, wobei jede der drei Stromschienen ein Stromeingangselement und zumindest n parallele Stromausgangselemente und die Sternschiene mindestens 3n Stromeingangselemente aufweist, wobei n ≥ 4 ist, und wobei die Schienen innerhalb des Hochvolt-Terminals übereinander zu einem Schienenstapel gestapelt und über zumindest ein Kunststoffelement gegeneinander elektrisch isoliert angeordnet, insbesondere in einem Kunststoffelement gegeneinander elektrisch isoliert, vorzugsweise eingebettet sind.
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In gleicher Weise sieht die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des Hochvolt-Terminals vor. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren werden zunächst die drei Stromschienen sowie die Sternschiene zu einem Schienenstapel mit einem elektrisch isolierenden Abstand übereinandergestapelt und sodann mit einem Kunststoffelement zu dem Hochvolt-Terminal gesteckt und/oder von einem Kunststoff umspritzt, so dass das Hochvolt-Terminal gebildet wird.
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Im Vergleich zum Stand der Technik bekannten Lösungen stellt das erfindungsgemäße Hochvolt-Terminal eine hochintegrative Lösung dar, um in einem kleinen Bauraum ein Hochvolt-Terminal mit 4 Parallelpfaden bzw. Parallelleitern pro Phase zu implementieren. Das erfindungsgemäße und vorliegend dargestellte Hochvolt-Terminal weist somit drei Phaseneingänge auf, wobei jede der drei Phasen sich in dem Hochvolt-Terminal in vier parallele Abzweigungen oder Parallelpfade aufteilt. In seiner Minimalkonfiguration umfasst das erfindungsgemäße Hochvolt-Terminal, vorzugsweise besteht das erfindungsgemäße Hochvolt-Terminal aus vier Bauteilen, die in einem Kunststoffelement eingebettet sein können. Diese reduzierte Bauteileanzahl reduziert nicht nur die Herstellungskosten, sondern erlaubt die besonders kompakte Bauweise.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben. Die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
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Unter dem Begriff „Kunststoffelement“ wird im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Bauteil verstanden, welches aus einem Kunststoff und/oder aus einem Kunststoffähnlichen Material gebildet ist. Dieses kann beispielsweise aus einer Kunststofffolie, wie beispielsweise einer Polyimid-Folie, oder einer Vergussmasse auf Epoxidharz- und/oder Acrylatbasis gebildet sein. Ferner kann das Kunststoffelement auch aus zusammensteckbaren Komponenten gebildet sein, die aus einem in der Elektrik üblichen Kunststoff, wie beispielsweise Polyphenylensulfid (PPS), Polyphthalamide (PPA), Polyetheretherketon (PEEK) und/oder Mischungen hiervon gebildet sind, bevorzugt aus einem dieser bestehen.
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Die jeweiligen Schienen des Hochvolt-Terminals sind vorteilhafterweise bogenförmig ausgebildet und weisen demnach einen Innen- sowie einen Außenumfang auf. Hierdurch kann das Hochvolt-Terminal als Ganzes Bauteil bogenförmig ausgestaltet werden, sodass es auf eine ringförmige Ausgestaltung einer Wicklung, insbesondere über den Wickelkopf zwischen die Anschlussleitern der Innen- und der Außenlage der Wicklung hochintegrativ implementierbar ist.
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Vorteilhafterweise ist daher vorgesehen, dass sämtliche in Form von Stromeingangsstiften ausgebildete Stromeingangselemente der Sternschiene sowie die in Form von Stromausgangsstiften ausgebildeten Stromausgangselemente der Sternschienen sich in die gleiche axiale Richtung erstrecken.
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Die drei Stromeingangselemente einer jeden Stromschiene weisen einen im Vergleich zu den parallelen Stromausgangselementen Querschnitt auf, wobei der erforderliche Querschnitt der Stromeingangselemente sich immer aus der Anzahl der Stromausgangselemente sowie deren Größe ergibt.
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Jede der Stromschienen des erfindungsgemäßen Hochvolt-Terminals weist in ihrer Minimalkonfiguration einen Stromeingang und vier Stromausgänge nach dem Prinzip von vier Parallelleitern auf. Demnach kann in einer Weiterbildung jede der Stromschienen auch mehr als vier Parallelleiter umfassen. Die Sternschiene weist in ihrer Minimalkonfiguration für die insgesamt drei Phasen zwölf Eingänge auf. Bei n parallelen Stromausgangselementen für jede der drei Stromschienen gilt daher, dass die Sternschiene sodann mindestens 3n Stromeingangselemente aufweist.
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Um einen besonders kompakten Schienenstapel zu bilden, ist daher erfindungsgemäß vorgesehen, dass die erste Stromschiene einen Basiskörper und an einem ersten distalen Ende des Basiskörpers außenumfangsseitig zwei erste senkrecht zu dem Basiskörper ausgebildete und sich parallel zueinander erstreckende Stromausgangsstifte, an einem zweiten distalen Ende des Basiskörpers innenumfangsseitig zwei zweite senkrecht zu dem Basiskörper ausgebildete und sich parallel zueinander erstreckende Stromausgangsstifte sowie einen zwischen den ersten und den zweiten Stromausgangsstiften außenumfangsseitig angeordneten Stromeingangsstift aufweist. Hierbei ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass der Abstand in Umfangsrichtung des Basiskörpers des einen Stromeingangsstifts zu den zweiten Stromausgangsstiften kleiner ist als der Abstand zu den ersten Stromausgangsstiften.
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Dementsprechend umfasst erfindungsgemäß die zweite Stromschiene einen Basiskörper und an einem ersten distalen Ende des Basiskörpers innenumfangsseitig zwei erste senkrecht zu dem Basiskörpers ausgebildete und sich parallel zueinander erstreckende Stromausgangsstifte, an einem zweiten distalen Ende des Basiskörpers außenumfangsseitig zwei zweite senkrecht zu dem Basiskörper ausgebildete und sich parallel zueinander erstreckende Stromausgangsstifte sowie einen zwischen den ersten und den zweiten Stromausgangsstiften außenumfangsseitig angeordneten Stromeingangsstift. In diesem Zusammenhang ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass der Abstand in Umfangsrichtung des Basiskörpers des einen Stromeingangsstifts zu den ersten und den zweiten Stromausgangsstiften gleich ist.
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Die dritte Stromschiene weist erfindungsgemäß einen Basiskörper und an einem ersten distalen Ende des Basiskörpers außenumfangsseitig zwei erste senkrecht zu dem Basiskörper ausgebildete und sich parallel zueinander erstreckende Stromausgangsstifte, an einem zweiten distalen Ende des Basiskörpers innenumfangsseitig zwei zweite senkrecht zu dem Basiskörper ausgebildete und sich parallel zueinander erstreckende Stromausgangsstifte sowie einen zwischen den ersten und den zweiten Stromausgangsstiften außenumfangsseitig angeordneten Stromeingangsstift auf. Der Abstand in Umfangsrichtung des Basiskörpers des einen Stromeingangsstifts zu den ersten Stromausgangsstiften ist vorteilhaftweise kleiner als der Abstand zu den zweiten Stromausgangsstiften.
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Die Sternschiene umfasst demnach vorzugsweise einen Basiskörper und an einem ersten distalen Ende innenumfangsseitig zwei erste senkrecht zu dem Basiskörper ausgebildete und sich parallel zueinander erstreckende Stromeingangsstifte, an einem zweiten distalen Ende des Basiskörpers außenumfangsseitig zwei sechste senkrecht zu dem Basiskörper ausgebildete und sich parallel zueinander erstreckende Stromeingangsstifte, sowie zwischen den ersten und den sechsten Stromeingangsstiften jeweils zwei weitere zweite, dritte, vierte und fünfte Stromeingangsstifte, die in Umfangsrichtung des Basiskörpers alternierend innen- und außenumfangsseitig angeordnet sind. Besonders bevorzugt ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, dass die Sternschiene im Vergleich zu den jeweiligen Stromschienen die längste Erstreckung in Umfangsrichtung aufweist.
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Innerhalb des Schienenstapels bildet somit die Sternschiene erfindungsgemäß die unterste Lage und die erste Stromschiene die oberste Lage. Die zweite sowie die dritte Stromschiene sind dazwischen angeordnet, wobei besonders bevorzugt die dritte Stromschiene zwischen der Sternschiene und der zweiten Stromschiene angeordnet ist.
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In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Statorwicklung, insbesondere aus einer Endlosmatte, oder einen Stator umfassend das erfindungsgemäße Hochvolt-Terminal.
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Ferner betrifft die vorliegende Erfindung zudem eine elektrische Maschine umfassend das erfindungsgemäße Hochvolt-Terminal, die erfindungsgemäße Statorwicklung, oder den erfindungsgemäßen Stator.
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Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Es zeigen:
- 1 eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Hochvolt-Terminals in einer perspektivischen Darstellung,
- 2 die in 1 gezeigte Ausführungsvariante des Hochvolt-Terminals in einer Draufsicht,
- 3 eine Ausführungsvariante eines Schienenstapels des erfindungsgemäßen Hochvolt-Terminals,
- 4 eine Ausführungsvariante einer ersten Stromschiene des in 3 gezeigten Schienenstapels,
- 5 eine Ausführungsvariante einer zweiten Stromschiene des in 3 gezeigten Schienenstapels,
- 6 eine Ausführungsvariante einer dritten Stromschiene des in 3 gezeigten Schienenstapels,
- 7 eine Ausführungsvariante einer Sternschiene des in 3 gezeigten Schienenstapels, und
- 8 eine Ausführungsvariante einer Statorwicklung umfassend das erfindungsgemäße Hochvolt-Terminal.
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In 1 ist eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Hochvolt-Terminals 1 in einer perspektivischen Darstellung gezeigt, welches als Bauteil für die Stromversorgung einer elektrischen Maschine (nicht dargestellt) über eine Leistungselektronik (nicht dargestellt) zuständig ist. Hierzu umfasst das Hochvolt-Terminal 1 drei Stromschienen 2, 3, 4 zur elektrischen Verbindung des Hochvolt-Terminals 1 mit der Leistungselektronik sowie eine Sternschiene 5. Die jeweiligen Schienen 2, 3, 4, 5 sind aus einem elektrisch leitfähigen Material, wie beispielsweise Kupfer oder aus eine Kupferhaltigen Legierung, hergestellt.
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Jede der drei Stromschienen 2, 3, 4 weist wiederum ein Stromeingangselement 6, 7, 8 auf, welches jeweils mit der Leistungselektronik elektrisch verbindbar ist, sowie zumindest n parallele Stromausgangselemente 9, die mit einer Wicklung 34 (8) eines entsprechenden Stators bzw. einer Statorwicklung 33 elektrisch kontaktierbar sind. In einer Mindestkonfiguration, wie sie in den vorliegenden Figuren dargestellt ist, umfasst die Sternschiene 5 des Hochvolt-Terminals 1 mindestens 3n Stromeingangselemente 10, wobei n ≥ 4 ist.
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Sämtliche Schienen 2, 3, 4, 5 des Hochvolt-Terminals 1, von denen in der in 1 gezeigten Darstellung nur die jeweiligen Stromeingangselemente 6, 7, 8, 10 sowie die Stromausgangselemente 9 zu sehen sind, sind innerhalb des HV-Terminals 1 übereinander zu einem Schienenstapel 11 (siehe 3) gestapelt und in einem Kunststoffelement 12 gegeneinander elektrisch isoliert eingebettet, welches beispielsweise aus einem 1-Komponenten Vergussmaterial gebildet sein kann.
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In der vorliegend dargestellten Ausführungsvariante weist das Kunststoffelement 12 an einem seiner distalen Enden eine maulartige Aussparung 13 auf, in die weitere Bauteile und/oder Komponenten, wie beispielsweise Sensoren (nicht dargestellt), integriert werden können.
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Wie weiterhin anhand der Darstellung in 1 erkennbar, ist das Hochvolt-Terminal 1 derart ausgebildet, dass jedes der drei Stromeingangselemente 6, 7, 8 der jeweiligen Stromschiene 2, 3, 4 einen im Vergleich zu den parallelen Stromausgangselementen 9 größeren Querschnitt aufweist. Der Querschnitt sämtlicher Stromausgangselemente 9 einer jeden Stromschiene 2, 3, 4 ist hingegen gleich groß. Ferner erstrecken sich sämtliche Stromausgangselemente 9 der Stromschienen 2, 3, 4 sowie sämtliche Stromeingangselemente 10 der Sternschiene 5 in die gleiche axiale Richtung.
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2 zeigt die in 1 gezeigte Ausführungsvariante des Hochvolt-Terminals 1 nochmals in einer Draufsicht. Wie anhand der Darstellung erkennbar, sind die innenals auch die außenumfangsseitig positionierten Stromausgangselemente 9 der Stromschienen 2, 3, 4 sowie die Stromeingangselemente 10 der Sternschiene 5 innerhalb des Schienenstapels 11 in radialer Richtung parallel zueinander angeordnet.
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In 3 ist der Schienenstapel 11 dargestellt, der in den vorhergehenden 1 und 2 in dem Kunststoffelement 12 eingebettet ist. Innerhalb des Schienenstapels 11 bildet die Sternschiene 5 die unterste Lage und die erste Stromschiene 2 die oberste Lage. Die beiden übrigen Stromschienen 3, 4, also die zweite sowie die dritte Stromschiene 3, 4 sind dazwischen angeordnet, wobei die dritte Stromschiene 4 zwischen der Sternschiene 5 und der zweiten Stromschiene 3 angeordnet ist. Dementsprechend ist die zweite Stromschiene 3 zwischen der ersten und der dritten Stromschiene 2, 4 positioniert. Ferner ist anhand der Darstellung in 3 erkennbar, dass die dritte Stromschiene 4 mit ihrem ersten distalen Ende bündig an dem ersten distalen Ende der Sternschiene 5 abschließt. Die auf der dritten Stromschiene 4 angeordnete zweite Stromschiene 3 sowie die auf der zweiten Stromschiene 3 angeordnete erste Stromschiene 2 sind jeweils in Umfangsrichtung des Hochvolt-Terminals 1 versetzt positioniert, derart, dass das zweite distale Ende der ersten Stromschiene 2 bündig mit dem zweiten distalen Ende der Sternschiene 5 abschließt. Im Vergleich zu den Stromschienen 2, 3, 4 weist der Basiskörper 14 der Sternschiene 5 daher die längste Erstreckung in seiner Umfangsrichtung auf.
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In den nachfolgenden 4 bis 7 werden die einzelnen Schienen 2, 3, 4, 5 des Hochvolt-Terminals 1 einzeln dargestellt und erläutert.
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In 4 ist eine Ausführungsvariante der ersten Stromschiene 2, an der beispielsweise der Phasenanschluss U anliegt, gezeigt. Diese weist zunächst einen Basiskörper 15 auf, der in Umfangsrichtung bogenförmig ausgebildet ist und einen Innen- sowie einen Außenumfang aufweist. Die insgesamt vier Stromausgangselemente 9 werden von jeweils zwei senkrecht zu dem Basiskörper 15 ausgebildeten und sich parallel zueinander erstreckenden Stromausgangsstiften 16, 17 gebildet, wobei die zwei ersten Stromausgangsstifte 16 an dem ersten distalen Ende des Basiskörpers 15 außenumfangsseitig und die zwei zweiten Stromausgangsstifte 17 an dem in Umfangsrichtung entgegengesetzten zweiten distalen Ende des Basiskörpers 15 innenumfangsseitig angeordnet sind. Wie anhand der Darstellung in 4 erkennbar, wird das Stromeingangselement 6 von einem zwischen den ersten und den zweiten Stromausgangsstiften 16, 17 außenumfangsseitig angeordneten Stromeingangsstift 18 gebildet, wobei der Abstand des Stromeingangsstifts 18 zu den zweiten Stromausgangsstiften 17 in Umfangsrichtung des Basiskörpers 15 kleiner ist als der Abstand zu dem ersten Stromausgangsstiften 16.
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5 zeigt eine Ausführungsvariante der zweiten Stromschiene 3, an der beispielsweise der Phasenanschluss V anliegt. Die zweite Stromschiene 3 weist ebenfalls einen Basiskörper 19 auf, der in Umfangsrichtung bogenförmig ausgebildet ist und einen Innen- sowie einen Außenumfang aufweist. Die insgesamt vier Stromausgangselemente 9 werden ebenfalls von jeweils zwei senkrecht zu dem Basiskörper 19 ausgebildeten und sich parallel zueinander erstreckenden Stromausgangsstiften 20, 21 gebildet, wobei die zwei ersten Stromausgangsstifte 20 an dem ersten distalen Ende des Basiskörpers 19 innenumfangsseitig und die zwei zweiten Stromausgangsstifte 21 an dem in Umfangsrichtung entgegengesetzten zweiten distalen Ende des Basiskörpers 19 außenumfangsseitig angeordnet sind. Das Stromeingangselement 7 wird hierbei von einem zwischen den ersten und den zweiten Stromausgangsstiften 20, 21 außenumfangsseitig angeordneten Stromeingangsstift 22 gebildet, wobei der Abstand des Stromeingangsstifts 22 zu den ersten und den zweiten Stromausgangsstiften 20, 21 in Umfangsrichtung des Basiskörpers 19 gleich ist.
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In 6 ist eine Ausführungsvariante der dritten Stromschiene 4 gezeigt, an der beispielsweise der Phasenanschluss W anliegt. Auch diese weist zunächst einen Basiskörper 23 auf, der in Umfangsrichtung bogenförmig ausgebildet ist und einen Innensowie einen Außenumfang aufweist. Die insgesamt vier Stromausgangselemente 9 werden von jeweils zwei senkrecht zu dem Basiskörper 23 ausgebildeten und sich parallel zueinander erstreckenden Stromausgangsstiften 24, 25 gebildet, wobei die zwei ersten Stromausgangsstifte 24 an dem ersten distalen Ende des Basiskörpers 23 außenumfangsseitig und die zwei zweiten Stromausgangsstifte 25 an dem in Umfangsrichtung entgegengesetzten zweiten distalen Ende des Basiskörpers 23 innenumfangsseitig angeordnet sind. Wie anhand der 6 erkennbar, wird das Stromeingangselement 8 von einem zwischen den ersten und den zweiten Stromausgangsstiften 24, 25 außenumfangsseitig angeordneten Stromeingangsstift 26 gebildet, wobei der Abstand des Stromeingangsstifts 26 zu den ersten Stromausgangsstiften 24 in Umfangsrichtung des Basiskörpers 23 kleiner ist als der Abstand zu den zweiten Stromausgangsstiften 25.
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In 7 ist eine Ausführungsvariante der Sternschiene 5 des in 3 dargestellten Schienenstapels 11 gezeigt, die ebenfalls bogenförmig ausgebildet ist und einen Innen- sowie einen Außenumfang aufweist. Die Sternschiene 5 umfasst ebenfalls einen Basiskörper 14 mit innen- als auch außenumfangsseitig senkrecht zu dem Basiskörper 14 ausgebildeten und sich parallel zueinander erstreckenden Stromeingangsstiften 27, 28, 29, 30, 31, 32. Von den mehreren Stromeingangsstiften 27, 28, 29, 30, 31, 32 sind an einem ersten distalen Ende des Basiskörpers 14 innenumfangsseitig zwei erste 27 und an einem in Umfangsrichtung gegenüberliegenden zweiten distalen Ende außenumfangsseitig zwei sechste 32 Stromeingangsstifte angeordnet. Zwischen den ersten und den sechsten Stromeingangsstiften 27, 32 sind jeweils zwei weitere zweite, dritte, vierte und fünfte Stromeingangsstifte 28, 29, 30, 31 in Umfangsrichtung des Basiskörpers 14 alternierend innen- und außenumfangsseitig angeordnet.
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8 zeigt einen Ausschnitt einer Ausführungsvariante einer Statorwicklung 33 mit einer Wicklung 34, die vorliegend aus einer Endlosmatte gebildet ist, die üblicherweise mehrfach gewickelt und gefaltet wird. Die Wicklung 34 weist eine Vielzahl von einzelnen Leitern 35 auf, die sich ebenfalls axial erstrecken, wobei die einzelnen Leiter 35 über die Stromausgangselemente 9 der jeweiligen Stromschiene 2, 3, 4 und die Stromeingangselemente 10 der Sternschiene 5 kontaktiert sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Hochvolt-Terminal
- 2
- (erste) Stromschiene
- 3
- (zweite) Stromschiene
- 4
- (dritte) Stromschiene
- 5
- Sternschiene
- 6
- Stromeingangselement
- 7
- Stromeingangselement
- 8
- Stromeingangselement
- 9
- Stromausgangselement Stromschiene
- 10
- Stromeingangselement Sternschiene
- 11
- Schienenstapel
- 12
- Kunststoffelement
- 13
- Aussparung
- 14
- Basiskörper Sternschiene
- 15
- Basiskörper erste Stromschiene
- 16
- Stromausgangsstifte erste Stromschiene
- 17
- Stromausgangsstifte erste Stromschiene
- 18
- Stromeingangsstift erste Stromschiene
- 19
- Basiskörper zweite Stromschiene
- 20
- Stromausgangsstifte zweite Stromschiene
- 21
- Stromausgangsstifte zweite Stromschiene
- 22
- Stromeingangsstift zweite Stromschiene
- 23
- Basiskörper dritte Stromschiene
- 24
- Stromausgangsstifte dritte Stromschiene
- 25
- Stromausgangsstifte dritte Stromschiene
- 26
- Stromeingangsstift dritte Stromschiene
- 27
- erste Stromeingangsstifte Sternschiene
- 28
- zweite Stromeingangsstifte Sternschiene
- 29
- dritte Stromeingangsstifte Sternschiene
- 30
- vierte Stromeingangsstifte Sternschiene
- 31
- fünfte Stromeingangsstifte Sternschiene
- 32
- sechste Stromeingangsstifte Sternschiene
- 33
- Statorwicklung
- 34
- Wicklung
- 35
- Leiter
