DE102021119592A1 - Process for the production of an optimized end winding geometry and coil winding with such a geometry - Google Patents
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- H02K15/0435—Wound windings
- H02K15/0478—Wave windings, undulated windings
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Spulenwicklung (100) zur Einlage in radial offene Nuten eines Stators oder Rotors einer elektrischen Maschine, wobei die Spulenwicklung (100) ein Drahtpaket (10) aufweist, das aus einer Anzahl von Drähten (10a, 10b, 10c) besteht, wobei die Drähte (10a, 10b, 10c) des Drahtpakets (10) parallel zueinander verlaufen und die Spulenwicklung durch eine flache und um eine Drehachse (D) drehbare Wickelschablone (20) geformt wird und Wickelköpfe (19) mit einen Versatzbetrag (VB) darstellenden schrägen Bereichen (12, 16) aufweist, wobei für das Verfahren vorgesehen ist, dass die Wickelkopfgeometrie derart hergestellt wird, dass in dem Wickelkopf (19) zumindest ein begradigter Bereich (14, 15, 18) vorhanden ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Spulenwicklung (100), die nach diesem Verfahren hergestellt ist.The invention relates to a method for producing a coil winding (100) for insertion into radially open slots in a stator or rotor of an electrical machine, the coil winding (100) having a wire bundle (10) which consists of a number of wires (10a, 10b, 10c), the wires (10a, 10b, 10c) of the wire package (10) running parallel to one another and the coil winding being formed by a flat winding template (20) that can be rotated about an axis of rotation (D) and winding heads (19) with an offset amount (VB) representing oblique areas (12, 16), it being provided for the method that the end winding geometry is produced in such a way that at least one straightened area (14, 15, 18) is present in the end winding (19). The invention also relates to a coil winding (100) which is produced using this method.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer optimierten Wickelkopfgeometrie und eine Spulenwicklung mit einer solchen Geometrie.The invention relates to a method for producing an optimized winding overhang geometry and a coil winding with such a geometry.
Das vorliegende Verfahren dient dazu, eine Spulenwicklung als sogenannte Wellenwicklung herzustellen, die dann in die Nuten eines Stators oder Rotors eingelegt werden kann. Eine solche Spulenwicklung oder Wellenwicklung wird auch als Stabwellenwicklung bezeichnet.The present method is used to produce a coil winding as a so-called wave winding, which can then be inserted into the slots of a stator or rotor. Such a coil winding or wave winding is also referred to as a bar wave winding.
Eine Wellenwicklung weist eine Vielzahl paralleler Drähte auf, die gerade Abschnitte (Stege) besitzen, die in den Nuten eines Stators angeordnet werden. Wenn diese geraden Abschnitte zwischen einer inneren und einer benachbarten äußeren Radiallage in dem Stator alternieren, wenn sich das Drahtmuster radial um den Stator bewegt, wird auch von einer verteilten Wellenwicklung gesprochen. Die Verbindung der einzelnen Drahtstege erfolgt durch dachförmige Wickelköpfe, welche außerhalb der Rotor- oder Statornuten liegen. Bei einer Wellenwicklung sind die Drahtstege und die Wickelköpfe aus einem durchgehenden Draht hergestellt. Das Wellenmuster einer Wellenwicklung enthält eine Anzahl X an Phasen oder gruppierter Nuten in dem Stator. Somit liegen die Drahtstege nicht notwendigerweise in direkt benachbarten Nuten ein. Im Allgemeinen ist die Anzahl X ein Vielfaches von 3, es sind aber auch Konstruktionen möglich, bei welchen X eine beliebige andere ganze Zahl ist. Dadurch entsteht ein räumlicher Versatz der Drahtstege eines Einzeldrahts bzw. innerhalb einer Phase, wobei dieser Versatz zwischen den Drahtstegen bzw. Nuten durch entsprechend ausgebildete Wickelköpfe überbrückt wird.A wave winding comprises a plurality of parallel wires having straight sections (bars) that are placed in the slots of a stator. When these straight sections alternate between an inner and an adjacent outer radial layer in the stator as the wire pattern moves radially around the stator, it is also referred to as distributed wave winding. The individual wire webs are connected by roof-shaped winding heads, which are outside of the rotor or stator slots. With a wave winding, the wire webs and the winding overhangs are made from a continuous wire. The wave pattern of a wave winding includes X number of phases or grouped slots in the stator. Thus, the wire webs do not necessarily lie in directly adjacent grooves. In general, the number X is a multiple of 3, but constructions are also possible in which X is any other whole number. This results in a spatial offset of the wire webs of an individual wire or within a phase, with this offset between the wire webs or slots being bridged by appropriately designed winding heads.
Der Einsatz der Wellenwicklung als Wicklungstechnologie bietet bei der Entwicklung von Hochleistungs-Elektromotoren Vorteile hinsichtlich der maximalen Performance im Vergleich zu einer konzentrierten Wicklung und Vorteile hinsichtlich der Anzahl an Schweißstellen und Skin- und Proximityeffekte im Vergleich zu einem Hairpin-Design.The use of wave winding as a winding technology offers advantages in the development of high-performance electric motors in terms of maximum performance compared to a concentrated winding and advantages in terms of the number of welds and skin and proximity effects compared to a hairpin design.
Eine Herausforderung beim Design eines Elektromotors mit einer Wellenwicklung liegt im Prozess des Biegevorgangs des Wickelkopfes, bei dem zwei Biegeoperationen miteinander kombiniert werden. Beim Biegen der Wickelkopfgeometrie wird diagonal über eine drehbare Wickelform gewickelt. So entsteht eine rein diagonale Dachform des Drahtes. Ein solches Verfahren ist beispielsweise aus
Insbesondere bei der Verwendung von im Querschnitt im Wesentlichen rechteckförmigen Drähten, die im Hinblick auf einen optimalen Füllgrad in den Nuten des Stators bevorzugt werden, neigen die Drähte im Zuge der Ausbildung der Wickelköpfe in der Wellenwicklung zu einem Aufstellen der Kanten. Dies führt in im weiteren Verlauf des Herstellungsprozess, etwa bei der Überführung der Wellenwicklung in ein Einzugswerkzeug oder beim Einzug der Wellenwicklung in einen Stator- oder Rotorkörper zu Beschädigungen und/oder Isolationsschwächungen am Draht.In particular when using wires with a substantially rectangular cross section, which are preferred with regard to an optimal degree of filling in the slots of the stator, the edges of the wires tend to stand up during the formation of the end windings in the wave winding. This leads to damage and/or weakened insulation on the wire in the further course of the manufacturing process, for example when the wave winding is transferred into a drawing-in tool or when the wave winding is drawn into a stator or rotor body.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Einzeldrähte der Wickelköpfe während des Wickelvorgangs weniger stark zu beanspruchen.The object of the present invention is to reduce the stress on the individual wires of the winding overhangs during the winding process.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch das Verfahren nach Anspruch 1 und die Vorrichtung nach Anspruch 9 gelöst. Ausgestaltungen ergeben sich nach den Ansprüchen 2 bis 8.According to the invention, the object is achieved by the method according to claim 1 and the device according to claim 9. Configurations result from claims 2 to 8.
Für ein Verfahren zur Herstellung einer Spulenwicklung zur Einlage in radial offene Nuten eines Stators oder Rotors einer elektrischen Maschine, wobei die Spulenwicklung ein Drahtpaket aufweist, das aus einer Anzahl von Drähten besteht, wobei die Drähte des Drahtpakets parallel zueinander verlaufen und die Spulenwicklung durch eine flache und um eine Drehachse drehbare Wickelschablone geformt wird und Wickelköpfe mit einen Versatzbetrag darstellenden schrägen Bereichen aufweist, sind die folgenden Verfahrensschritte vorgesehen:
- a) Zufuhr des für die Spulenwicklung zum Einsatz kommenden Drahtpakets in einer Zufuhrrichtung senkrecht zu der Wickelschablone;
- b) Halten des Drahtpakets in einem ersten Haltebereich auf der Wickelschablone;
- c) Halten des Drahtpakets in einem zweiten Haltebereich in einem Abstand vor der Wickelschablone bezogen auf die Zufuhrrichtung;
- d) Verschieben des zweiten Haltebereichs relativ zu dem ersten Haltebereich in einer Richtung parallel zu der Drehachse der Wickelschablone zur Ausbildung eines gegenüber der Zufuhrrichtung ersten geneigten Drahtabschnitts zwischen dem ersten Haltebereich und dem zweiten Haltebereich um zumindest den halben Versatzbetrag des Wickelkopfs;
- e) Ausbilden eines zufuhrseitigen ersten begradigten Teilabschnitts des Drahtpakets der parallel zu der Zufuhrrichtung verläuft;
- f) Drehen der Wickelschablone um 180° um die Drehachse unter Zufuhr des Drahtpakets aus der Zufuhrrichtung, wobei das Drahtpaket in einem dritten Haltebereich auf der dem ersten Haltebereich gegenüberliegenden Seite der Wickelschablone gehalten wird, wodurch sich in dem Drahtpaket ein um die Wickelschablone reichender Biegebereich ausbildet;
- g) Verschieben des dritten Haltebereichs in einer Richtung parallel zu der Drehachse der Wickelschablone zur Ausbildung eines zweiten gegenüber der Zufuhrrichtung geneigten Drahtabschnitts zwischen dem Biegebereich und dem dritten Haltebereich zur Komplettierung des Wickelkopfs, falls der Versatz des ersten geneigten Drahtabschnitts aus Schritt d) nicht zumindest dem vollen Versatzbetrag des Wickelkopfs entspricht;
- h) Wiederholen der Schritte a) bis g), wobei der dritte Haltebereich aus Schritt g) der erste Haltebereich aus Schritt b) wird.
- a) feeding the wire package used for the coil winding in a feed direction perpendicular to the winding template;
- b) holding the wire package in a first holding area on the former;
- c) holding the wire bundle in a second holding area at a distance in front of the winding template in relation to the feed direction;
- d) shifting the second holding area relative to the first holding area in a direction parallel to the axis of rotation of the former to form a wire section that is inclined first relative to the feed direction between the first holding area and the second holding area by at least half the offset amount of the end winding;
- e) Forming a feed-side first straightened section of the wire bundle which runs parallel to the feed direction;
- f) Rotating the winding template by 180° around the axis of rotation while feeding the wire package from the feed direction, the wire package being held in a third holding area on the side of the winding template opposite the first holding area, whereby forming a bending area in the wire bundle that extends around the winding template;
- g) Displacement of the third holding area in a direction parallel to the axis of rotation of the winding template to form a second wire section inclined relative to the feed direction between the bending area and the third holding area to complete the winding overhang if the offset of the first inclined wire section from step d) is not at least corresponds to the full offset amount of the end winding;
- h) repeating steps a) through g), wherein the third hold of step g) becomes the first hold of step b).
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Wickelkopfgeometrie wird zunächst eine Anzahl an Drähten auf die Wickelschablone geführt. Die Wickelschablone, welche auch Wickelschwert genannt wird, ist um eine Drehachse drehbar und weist zwei im Wesentlichen flache Seiten und niedrige Flanken auf. Die Drähte werden auf einer Seite der Wickelschablone in einem Haltebereich gehalten. Dies kann dort beispielsweise durch eine Fixierung mit Hilfe einer Klemmvorrichtung erfolgen. Außerdem werden die Drähte zufuhrseitig neben der Wickelschablone in einem zweiten Haltebereich gehalten. Dies kann beispielsweise dort ebenfalls durch eine geeignete Klemmvorrichtung erfolgen. Nach dem oben beschriebenen Verfahren wird die Wickelschablone um die Drehachse gedreht, wodurch eine im Wesentlichen flache Wellenwicklung um die Wickelschablone herum erzeugt wird. An den Flanken der Wickelschablone werden die Drähte um die Wickelschablone herumgebogen, wodurch ein Biegebereich über die Flankenhöhe erzeugt wird. Der Biegebereich liegt in der Spitze der dachförmigen Wickelköpfe. Die Wellenwicklung kann entweder nach deren Herstellung oder kontinuierlich von der Wickelschablone abgestreift werden.To produce the winding head geometry according to the invention, a number of wires are first guided onto the winding template. The winding template, which is also called the winding sword, can be rotated about an axis of rotation and has two essentially flat sides and low flanks. The wires are held in a holding area on one side of the former. This can be done there, for example, by fixing it using a clamping device. In addition, the wires are held on the feed side next to the winding template in a second holding area. This can also be done there, for example, by a suitable clamping device. According to the method described above, the former is rotated about the axis of rotation, as a result of which a substantially flat wave winding is produced around the former. At the flanks of the former, the wires are bent around the former, creating a bending area over the flank height. The bending area is at the top of the roof-shaped winding heads. The wave winding can be stripped from the winding template either after it has been produced or continuously.
Durch das Verschieben der Haltebereiche werden die geneigten Drahtabschnitte beidseitig auf der Wickelschablone hergestellt. Gleichzeitig entsteht der eingangs erwähnte Versatz der Drahtstege durch das diagonale Versetzen der Drähte und die Ausbildung der Wickelköpfe. Es ist ebenfalls denkbar, dass die geneigten Drahtabschnitte bereits in dem zugeführten Drahtpaket vorhanden sind, wodurch die Verfahrensschritte a bis d obsolet werden und stattdessen ein entsprechend vorgeformtes Drahtpaket zugeführt wird.By shifting the holding areas, the inclined wire sections are produced on both sides of the winding template. At the same time, the offset of the wire webs mentioned at the beginning is caused by the diagonal offsetting of the wires and the formation of the winding heads. It is also conceivable that the inclined wire sections are already present in the supplied wire package, as a result of which method steps a to d become obsolete and a correspondingly preformed wire package is supplied instead.
Dadurch, dass jeder Draht des Drahtpakets zwischen den beiden diagonal versetzten Bereichen wieder senkrecht zur Wickelform ausgerichtet wird, entsteht vorteilhaft eine Abflachung der Spitze der Wickelköpfe.The fact that each wire of the wire package is again aligned perpendicular to the winding form between the two diagonally offset areas advantageously results in a flattening of the tip of the winding overhangs.
Nach dem Stand der Technik werden Wickelköpfe derart ausgebildet, dass die Einzeldrähte auch diagonal um den Flankenbereich gewickelt werden, wodurch echte Spitzen in den dachförmig zulaufenden Wickelköpfen erzeugt werden.According to the prior art, winding heads are designed in such a way that the individual wires are also wound diagonally around the flank area, as a result of which real peaks are produced in the roof-shaped winding heads.
Durch die vorstehend beschriebene Abflachung ergibt sich der Vorteil, dass dadurch ein Aufstellen der Drahtkanten deutlich reduziert wird. Die derart erzeugte Wellenwicklung wirkt sich insbesondere bei der Verwendung von im Querschnitt rechteckigen Drähten vorteilhaft aus, da solche Drähte besonders bei einer nicht-parallelen Umbiegung von der einen Seite der Wickelschablone auf die andere Seite der Wickelschablone mit den Kanten zu einem Aufstellen neigen.The flattening described above results in the advantage that the wire edges are significantly reduced in this way. The wave winding produced in this way has an advantageous effect particularly when using wires with a rectangular cross section, since such wires tend to stand up with the edges, particularly in the case of a non-parallel bending from one side of the winding template to the other side of the winding template.
In den Haltebereichen kommen Halteeinrichtungen oder Fixiereinrichtungen zum Halten oder Fixieren der Einzeldrähte des Drahtpakets zum Einsatz. Es versteht sich von selbst, dass nicht je Haltebereich eine bestimmte Halteeinrichtung oder Fixiereinrichtung vorhanden sein muss, sondern drei Haltebereiche auch durch zwei Halte- oder Fixiereinrichtungen bei entsprechender Beweglichkeit der Halte- oder Fixiereinrichtungen bedient werden können.Holding devices or fixing devices for holding or fixing the individual wires of the wire package are used in the holding areas. It goes without saying that a specific holding device or fixing device does not have to be present for each holding area, but that three holding areas can also be operated by two holding or fixing devices with corresponding mobility of the holding or fixing devices.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste begradigte Teilabschnitt auf der Seite der Wickelschablone mit dem ersten Haltebereich gebildet wird. Optional ist vorgesehen, dass nach dem Ausbilden des zweiten gegenüber der Zufuhrrichtung geneigten Drahtabschnitts, der dritte Haltebereichs in einer Richtung parallel zu der Drehachse der Wickelschablone verschoben wird, wodurch ein zweiter begradigter Teilabschnitt des Drahtpakets zwischen dem Biegebereich und dem zweiten geneigten Drahtabschnitt ausgebildet wird. Auf diese Weise ragen die begradigten Teilabschnitte von den Seiten der Wickelschablone über den Biegebereich, wodurch vorteilhaft keine Verschränkung eines Einzeldrahtes in dem Bereich erfolgt, der um die Kante bzw. um die Flanke der Wickelschablone liegt. So wird das unerwünschte Aufstellen des Drahtes in dem Spitzenbereich des gebildeten Wickelkopfes verringert bzw. vermieden.According to a development of the invention, it is provided that the first straightened section is formed on the side of the winding template with the first holding area. It is optionally provided that after the formation of the second wire section that is inclined relative to the feed direction, the third holding area is displaced in a direction parallel to the axis of rotation of the winding template, as a result of which a second straightened section of the wire package is formed between the bending area and the second inclined wire section. In this way, the straightened subsections protrude from the sides of the winding template over the bending area, as a result of which there is advantageously no entanglement of an individual wire in the area that lies around the edge or flank of the winding template. In this way, the undesired standing up of the wire in the tip region of the end winding formed is reduced or avoided.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der erste begradigte Teilabschnitt den Biegebereich bildet. Auch in diesem Fall ergibt sich vorteilhaft einer verminderte Verschränkung des jeweiligen Einzeldrahtes des Drahtpakets um die Kante bzw. um die Flanke der Wickelschablone, wodurch vorteilhaft ein Aufstellen des Drahtes in dem Spitzenbereich des Wickelkopfes verringert bzw. vermieden wird.According to a further embodiment of the invention, it can be provided that the first straightened section forms the bending area. In this case, too, there is advantageously reduced entanglement of the respective individual wire of the wire bundle around the edge or flank of the winding template, which advantageously reduces or avoids standing up of the wire in the tip region of the winding overhang.
Ferner kann vorgesehen sein, dass der erste begradigte Teilabschnitt und/oder der zweite begradigte Teilabschnitt jeweils mit einem Richtmittel begradigt werden. Der Einsatz eines Richtmittels erlaubt eine definierte Bildung des Übergangs zwischen dem jeweiligen gegenüber der Zufuhrrichtung geneigten Drahtabschnitt und dem jeweiligen parallel zu der Zufuhrrichtung verlaufenden begradigten Teilabschnitt. Dementsprechend ist gemäß einer optionalen Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Richtmittel eine Anordnung von Zapfen ist, die vor dem Begradigen auf die Wickelschablone aufgebracht wird oder aus der Wickelschablone herausfährt und die Drähte des Drahtpakets durch die Bewegung des jeweiligen Haltebereichs um das Richtmittel herum parallel zu der Zufuhrrichtung ausgerichtet werden.Furthermore, it can be provided that the first straightened section and/or the second straightened section are each straightened with a straightening means. The use of a straightening means allows a defined formation of the transition between the respective wire section inclined relative to the feed direction and the respective straightened subsection running parallel to the feed direction. Accordingly, according to an optional development, it is provided that the straightening means is an arrangement of pins that is applied to the winding template before straightening or is moved out of the winding template and the wires of the wire package are parallel to the straightening means by moving the respective holding area around the Feed direction to be aligned.
Ferner kann in einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass das Richtmittel parallel zu der Zufuhrrichtung verlaufende Nuten aufweist, worin Drähte des Drahtpakets zur Ausbildung des ersten begradigten Teilabschnitts und/oder des zweiten begradigten Teilabschnitts eingebracht werden. Gemäß einer solchen Variante für die Richtmittel lassen sich die begradigten Bereiche definiert herstellen. Es ist ebenfalls denkbar, dass eine Kombination aus unterschiedlichen Richtmitteln eingesetzt wird. Beispielsweise ist der Einsatz von Zapfen auf einer Seite der Wickelschablone denkbar und ein Nuten aufweisendes Richtmittel auf einer anderen Seite der Wickelschablone. Ebenfalls ist denkbar verschiedene Richtmittel miteinander zu kombinieren.Furthermore, in one embodiment of the invention it can be provided that the straightening means has grooves running parallel to the feed direction, into which wires of the wire bundle are inserted to form the first straightened section and/or the second straightened section. According to such a variant for the straightening means, the straightened areas can be produced in a defined manner. It is also conceivable that a combination of different straightening means is used. For example, it is conceivable to use pins on one side of the winding template and an alignment means having grooves on another side of the winding template. It is also conceivable to combine different straightening means with one another.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das jeweilige Richtmittel Teil einer in dem Haltebereich positionierten Haltevorrichtung ist und von dort zu der Wickelschablone bewegbar ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass konstruktiv eine relativ einfache und exakte Positionierung des Richtmittels in Bezug auf die Wickelschablone und/oder das Drahtpaket möglich ist.Furthermore, it can be provided that the respective alignment means is part of a holding device positioned in the holding area and can be moved from there to the winding template. This results in the advantage that structurally a relatively simple and exact positioning of the alignment means in relation to the winding template and/or the wire package is possible.
Aus einer Weiterbildung ergibt sich, dass der zweite Haltebereich vor dem Drehen der Wickelschablone an die Wickelschablone versetzt wird. Auf diese Weise wird die Anlage der Einzeldrähte des Drahtpakets an die Wickelschablone und insbesondere an die Flanke der Wickelschablone im Biegebereich verbessert. Optional kann ein Fixier- oder Haltemittel, das in dem zweiten Haltebereich eingesetzt wird, eine Führung für die flankenseitig im Biegebereich verlaufenden Einzeldrähte des Drahtpakets aufweisen. Durch die Anlage des Haltebereichs bzw. des in dem Haltebereich zum Einsatz kommenden Fixier- oder Haltemittel können die Einzeldrähte in dem Biegebereich an die Wickelschablone angeformt werden.A further development results in the second holding area being offset against the winding template before the winding template is rotated. In this way, the system of the individual wires of the wire package on the winding template and in particular on the flank of the winding template in the bending area is improved. Optionally, a fixing or holding means, which is used in the second holding area, can have a guide for the individual wires of the wire package running on the flank side in the bending area. The individual wires can be formed onto the winding template in the bending area by the contact of the holding area or the fixing or holding means used in the holding area.
Ferner betrifft die Erfindung eine nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellte Spulenwicklung, aufweisend Drahtstege und Wickelköpfe mit Biegebereichen und geneigten Bereichen, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass die Wickelköpfe durch die Biegebereiche jeweils eine Abflachung aufweisen. Nach einer bevorzugten Ausgestaltung weisen die Wickelköpfe ferner im Wesentlichen parallel zu den Drahtstegen verlaufende begradigte Bereiche und begradigte Biegebereiche auf, die im Wesentlichen senkrecht zu den begradigten Bereichen verlaufen. Durch eine dementsprechende Ausgestaltung des Wickelkopfs wird vermieden oder zumindest deutlich reduziert, dass die Drahtkanten der Einzeldrähte aufgestellt sind.The invention also relates to a coil winding produced according to the method described above, having wire webs and winding heads with bending areas and inclined areas, with the invention providing that the winding heads each have a flattening due to the bending areas. According to a preferred embodiment, the winding overhangs also have straightened areas running essentially parallel to the wire webs and straightened bending areas which run essentially perpendicular to the straightened areas. A corresponding configuration of the winding overhang avoids or at least significantly reduces the wire edges of the individual wires standing up.
Weitere Merkmale, Details und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung Ausführungsbeispielen basierend auf den Zeichnungen.Further features, details and advantages of the invention result from the wording of the claims and from the following description of exemplary embodiments based on the drawings.
In den Figuren zeigen:
-
1 : Einen schematischen, exemplarischen Verfahrensablauf und -
2 : Schematische Ansichten einer Wickelschablone mit einem um die Flanke der Wickelschablone gewickelten Einzeldraht nach dem Stand der Technik; -
3 : Schematische Ansichten einer Wickelschablone mit einem erfindungsgemäß um die Flanke der Wickelschablone gewickelten Einzeldraht; und -
4 : Eine schematische Darstellung einer Spulenwicklung.
-
1 : A schematic, exemplary procedure and -
2 1: Schematic views of a winding template with a single wire wound around the flank of the winding template according to the prior art; -
3 1: Schematic views of a winding template with a single wire wound according to the invention around the flank of the winding template; and -
4 : A schematic representation of a coil winding.
In einem ersten Schritt I wird das Drahtpaket 10 bestehend aus den Einzeldrähten 10a, 10b, 10c in der Zufuhrrichtung R senkrecht zu der Wickelschablone 20 über die Wickelschablone 20 bewegt und in dem ersten Haltebereich 30 auf der Wickelschablone 20 und dem zweiten Haltebereich 40 neben der Wickelschablone 20 gehalten. Die Wickelschablone 20 ist um die Drehachse D, die in einer Längsrichtung der Wickelschablone 20 verläuft, drehbar. Der zweite Haltebereich 40 ist von der Wickelschablone 20 in Zufuhrrichtung R beabstandet. Die Einzeldrähte 10a, 10b, 10c sind in dem jeweiligen Haltebereich 30, 40 mittels eines nicht näher dargestellten Fixiermittels fixiert.In a first step I, the
In Schritt II der
In Schritt III der
In Schritt V aus
In Schritt VII aus
Der dritte Haltebereich 50 wird entgegen der Zufuhrrichtung R versetzt und bildet für eine nochmalige Durchführung des Verfahrens den zweiten Haltebereich 40. In Schritt IX erkennt man, dass das Drahtpaket 10 wieder auf einer Seite der Wickelschablone 20 in dem ersten Haltebereich 30 gehalten wird. Es schließt sich zur Herstellung einer weiteren Wicklung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren der Schritt I an.The
Sämtliche Merkmale und Vorteile, die sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung ergeben, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl allein als auch in verschiedenen Kombinationen für die Erfindung wesentlich sein.All features and advantages resulting from the claims, the description and the drawing, including structural details, spatial arrangements and method steps, can be essential to the invention both alone and in various combinations.
Es kann beispielsweise in einer weiteren denkbaren Ausgestaltung auch vorgesehen sein, dass dem Verfahren ein Vorformschritt vorgelagert wird, wodurch zu Beginn eines Drahtpakets ein vorgeformter Wickelkopf nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vorliegt, und das Verfahren nach den vorstehend beschriebenen Schritten anschließend durchgeführt wird. Dies hat den Vorteil, dass die offenen Enden der Einzeldrähte alle an einer Seite der hergestellten Spulenwicklung enden. Das Drahtpaket mit dem vorgeformten Wickelkopf wird dem Verfahren in dem ersten Schritt zugeführt.In a further conceivable embodiment, for example, it can also be provided that the method is preceded by a preforming step, as a result of which a preformed winding overhang is present at the beginning of a wire bundle according to the method according to the invention, and the method is then carried out according to the steps described above. This has the advantage that the open ends of the individual wires all end on one side of the coil winding produced. The wire package with the preformed end winding is fed into the process in the first step.
BezugszeichenlisteReference List
- 1010
- Drahtpaketwire package
- 10a, b, c10a,b,c
- Draht, Einzeldrahtwire, single wire
- 1111
- Stegweb
- 1212
- erster geneigter Drahtabschnittfirst inclined wire section
- 1414
- erster begradigter Teilabschnittfirst straightened section
- 1515
- Biegebereichbending range
- 1616
- zweiter geneigter Drahtabschnittsecond inclined wire section
- 1818
- zweiter begradigter Teilabschnittsecond straightened section
- 1919
- Wickelkopf winding head
- 2020
- Wickelschablonewrapping template
- 2222
- Flanke flank
- 3030
- erster Haltebereichfirst holding area
- 4040
- zweiter Haltebereichsecond holding area
- 5050
- dritter Haltebereich third holding area
- 6060
- Richtmittel guideline
- 100100
- Spulenwicklung, Wellenwicklung coil winding, wave winding
- DD
- Drehachseaxis of rotation
- RR
- Zufuhrrichtungfeed direction
- VBvb
- Versatzbetragoffset amount
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE60023090T2 (en) | 1999-12-14 | 2006-07-06 | Mitsubishi Denki K.K. | Alternator |
US20090001841A1 (en) | 2007-06-29 | 2009-01-01 | Hitachi, Ltd. | Rotation electric machine having a wave winding coil with cranked crossover conductor, distributed winding stator, and method and apparatus for forming same |
WO2010085986A1 (en) | 2008-04-17 | 2010-08-05 | Elmotec Statomat Vertriebs Gmbh | Stator or rotor for electrical machines and method for manufacturing same |
DE102015120661A1 (en) | 2015-11-27 | 2017-06-01 | Elmotec Statomat Vertriebs Gmbh | Method for producing a coil winding for insertion into radially open slots of stators or rotors of electric machines |
DE102019117966A1 (en) | 2019-07-03 | 2021-01-07 | Elmotec Statomat Holding GmbH | Method for producing a coil winding for insertion into radially open slots in stators or rotors in electrical machines |
-
2021
- 2021-07-28 DE DE102021119592.6A patent/DE102021119592A1/en not_active Ceased
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE60023090T2 (en) | 1999-12-14 | 2006-07-06 | Mitsubishi Denki K.K. | Alternator |
US20090001841A1 (en) | 2007-06-29 | 2009-01-01 | Hitachi, Ltd. | Rotation electric machine having a wave winding coil with cranked crossover conductor, distributed winding stator, and method and apparatus for forming same |
WO2010085986A1 (en) | 2008-04-17 | 2010-08-05 | Elmotec Statomat Vertriebs Gmbh | Stator or rotor for electrical machines and method for manufacturing same |
DE102015120661A1 (en) | 2015-11-27 | 2017-06-01 | Elmotec Statomat Vertriebs Gmbh | Method for producing a coil winding for insertion into radially open slots of stators or rotors of electric machines |
DE102019117966A1 (en) | 2019-07-03 | 2021-01-07 | Elmotec Statomat Holding GmbH | Method for producing a coil winding for insertion into radially open slots in stators or rotors in electrical machines |
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