DE102021122979A1

DE102021122979A1 - Winding for an active part of an electrical machine, active part and electrical machine

Info

Publication number: DE102021122979A1
Application number: DE102021122979.0A
Authority: DE
Inventors: Markus Lang; Robert Schmidt
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2021-09-06
Filing date: 2021-09-06
Publication date: 2023-03-09

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wicklung (5) für ein Aktivteil (1) einer elektrischen Maschine mit Wicklungsleitern (7) zur Erzeugung eines Magnetfeldes, welche als Formstäbe (8) ausgebildet sind, wobei die Wicklung (5) einschubfertig zum axialen Einschieben in einen Aktivteilkern (3) des Aktivteils (1) ausgebildet ist und dazu eine formstabile, kassettenartige Umhüllung (9) aufweist, in welcher die Formstäbe (8) angeordnet sind und welche zumindest stirnseitig zum Freilegen von Enden (11) der Formstäbe (8) für eine Kontaktierung der Wicklungsleiter (7) offen ausgebildet ist.The invention relates to a winding (5) for an active part (1) of an electrical machine with winding conductors (7) for generating a magnetic field, which are designed as shaped rods (8), the winding (5) being ready for insertion into an active part core ( 3) of the active part (1) and, for this purpose, has a dimensionally stable, cassette-like casing (9), in which the shaped rods (8) are arranged and which at least on the face side expose the ends (11) of the shaped rods (8) for contacting the Winding conductor (7) is open.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wicklung für ein Aktivteil einer elektrischen Maschine mit Wicklungsleitern zur Erzeugung eines Magnetfeldes, welche als Formstäbe ausgebildet sind. Die Erfindung betrifft außerdem ein Aktivteil sowie eine elektrische Maschine.The invention relates to a winding for an active part of an electrical machine with winding conductors for generating a magnetic field, which are designed as shaped rods. The invention also relates to an active part and an electrical machine.

Vorliegend richtet sich das Interesse auf elektrische Maschinen, welche beispielsweise als Antriebsmaschinen für elektrifizierte Kraftfahrzeuge, also Elektro- oder Hybridfahrzeuge, eingesetzt werden können. Solche elektrischen Maschinen weisen üblicherweise zwei Aktivteile in Form von einem ortsfesten Stator mit bestrombaren Statorwicklungen sowie einem bezüglich des Stators drehbar gelagerten Rotor auf. Im Falle einer fremderregten Maschine weist auch der Rotor bestrombare Rotorwicklungen auf.In the present case, interest is directed at electric machines which can be used, for example, as drive machines for electrified motor vehicles, ie electric or hybrid vehicles. Such electrical machines usually have two active parts in the form of a stationary stator with stator windings that can be energized and a rotor that is rotatably mounted with respect to the stator. In the case of a separately excited machine, the rotor also has rotor windings that can be energized.

Zum Bestücken des Stators mit den Wicklungen wird ein Statorkern, beispielsweise ein Statorblechpaket, des Stators mit Hilfe eines Wickelapparats mit Wicklungsleitern in Form von Drähten bewickelt oder es werden Wicklungsleiter in Form von Hairpins bzw. Formstäben in einzelne Nuten des Statorkerns gesteckt. Anschließend werden die Wicklungsleiter getränkt. Dieses Tränken ist nötig, um die einzelnen Drähte oder Hairpins elektrisch zu isolieren. Das Tränken stellt einen zusätzlichen Prozessschritt dar und führt unter ungünstigen Umständen dazu, dass die einzelnen Drähte oder Hairpins nicht ausreichend getränkt und somit nicht ausreichend elektrisch isoliert sind. Dies kann im Anschluss zu einem Isolationsfehler oder einem Kurzschluss benachbarter Wicklungsleiter und somit im schlimmsten Falle zu einem Ausfall des Antriebs führen.To equip the stator with the windings, a stator core, for example a stator laminated core, of the stator is wound with winding conductors in the form of wires using a winding apparatus, or winding conductors in the form of hairpins or shaped rods are inserted into individual slots in the stator core. The winding conductors are then soaked. This soaking is necessary to electrically insulate the individual wires or hairpins. Impregnation represents an additional process step and, under unfavorable circumstances, leads to the individual wires or hairpins not being sufficiently impregnated and therefore not being electrically insulated sufficiently. This can then lead to an insulation fault or a short circuit in neighboring winding conductors and, in the worst case, to a failure of the drive.

Zum Bestücken des Rotors, welcher beispielsweise in Schenkelpolbauweise gefertigt sein kann, können einzelne Schenkelpole eines Rotorkerns des Rotors mit Hilfe eines Wickelapparats mit Wicklungsleitern in Form von Drähten bewickelt und anschließend zum elektrischen Isolieren der Wicklungsleiter vergossen werden. Dieser Verguss ist nötig, um die einzelnen Drähte bzw. Windungen zu fixieren und somit eine Unwucht aufgrund von Fliehkräften im späteren Betriebsfall zu vermeiden. Dabei werden die einzelnen Drähte unter großer Vorspannung um den jeweiligen Schenkelpol gewickelt, wodurch sich die Drähte verformen können und teilweise eine undefinierte Lage einnehmen. Dies kann beim anschließenden Vergussvorgang dazu führen, dass nicht alle Bereiche zwischen den Wicklungsleitern wunschgemäß mit Verguss gefüllt sind. Im Betrieb kommt es zu einer Unwucht, welche eine Beschädigung des Rotors und unter ungünstigsten Umständen den Ausfall der Maschine nach sich ziehen kann. Ein weiterer Nachteil des Bewickelns unter großer Vorspannung ist die Reduktion des Wicklungsleiter-Querschnitt aufgrund von Längung. Dabei kommt es im Betrieb zu einer stärkeren Erwärmung der Wicklungsleiter, da für den Stromfluss ein geringer Querschnitt als ursprünglich ausgelegt zur Verfügung stehtTo equip the rotor, which can be manufactured in a salient pole design, for example, individual salient poles of a rotor core of the rotor can be wound with winding conductors in the form of wires using a winding apparatus and then cast to electrically insulate the winding conductors. This casting is necessary in order to fix the individual wires or windings and thus to avoid an imbalance due to centrifugal forces in later operation. The individual wires are wound around the respective salient pole under great pretension, which means that the wires can deform and sometimes assume an undefined position. During the subsequent encapsulation process, this can mean that not all areas between the winding conductors are filled with encapsulation as desired. An imbalance occurs during operation, which can result in damage to the rotor and, under the most unfavorable circumstances, failure of the machine. Another disadvantage of winding under high pretension is the reduction of the winding conductor cross-section due to elongation. During operation, the winding conductors heat up more, since a smaller cross-section than originally designed is available for the current flow

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, wie ein Aktivteil einer elektrischen Maschine auf einfache und zuverlässige Weise mit Wicklungen bestückt werden kann.It is the object of the present invention to provide a solution as to how an active part of an electrical machine can be fitted with windings in a simple and reliable manner.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Wicklung, ein Aktivteil sowie eine elektrische Maschine mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung sowie der Figuren.According to the invention, this object is achieved by a winding, an active part and an electrical machine having the features according to the respective independent patent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject matter of the dependent patent claims, the description and the figures.

Eine erfindungsgemäße Wicklung für ein Aktivteil einer elektrischen Maschine weist Wicklungsleiter zur Erzeugung eines Magnetfeldes auf, welche als Formstäbe ausgebildet sind. Die Wicklung ist einsteckfertig zum axialen Einschieben in einen Aktivteilkern des Aktivteils ausgebildet und weist dazu eine formstabile, kassettenartige Umhüllung auf, in welcher die Formstäbe angeordnet sind und welche zumindest stirnseitig zum Freilegen von Enden der Wicklungsleiter für eine Kontaktierung der Wicklungsleiter offen ausgebildet.A winding according to the invention for an active part of an electrical machine has winding conductors for generating a magnetic field, which are designed as shaped rods. The winding is ready to be plugged in for axial insertion into an active part core of the active part and for this purpose has a dimensionally stable, cassette-like casing in which the shaped rods are arranged and which is open at least on the front side to expose the ends of the winding conductors for contacting the winding conductors.

Zur Erfindung gehört außerdem ein Aktivteil für eine elektrische Maschine aufweisend einen Aktivteilkern sowie zumindest eine erfindungsgemäße Wicklung. Der Aktivteilkern weist zumindest einen Einschubkanal auf, in welchen die zumindest eine Wicklung axial eingeschoben ist. Das Aktivteil kann beispielsweise ein Stator mit einem Statorkern, beispielsweise in Form von einem hohlzylinderförmigen Statorblechpaket, oder ein Rotor mit einem Rotorkern, beispielsweise in Form von einem Rotorblechpaket, sein. Beispielsweise kann der zumindest eine Einschubkanal bei dem Stator als eine Wicklungsnut in einer Innenseite des hohlzylinderförmigen Statorkerns ausgebildet sein. The invention also includes an active part for an electrical machine having an active part core and at least one winding according to the invention. The active part core has at least one insertion channel into which the at least one winding is inserted axially. The active part can be, for example, a stator with a stator core, for example in the form of a hollow-cylindrical laminated stator core, or a rotor with a rotor core, for example in the form of a laminated rotor core. For example, the at least one insertion channel in the stator can be designed as a winding slot in an inside of the hollow-cylindrical stator core.

Diese Innenseite grenzt bei einer Innenläufer-Maschine an einen Luftspalt zwischen Rotor und Stator an. Bei einem Rotor in Schenkelpolbauweise kann der Rotorkern ein Rotorjoch und Schenkelpole aufweisen, wobei der zumindest eine Einschubkanal teilweise durch eine zwischen zwei Schenkelpolen gebildete Pollücke ausgebildet ist, welche in radialer Richtung durch einen Polschuh des Schenkelpols sowie das Rotorjoch begrenzt ist und in Umfangsrichtung einseitig durch einen Rotorzahn des Schenkelpols begrenzt ist.In an internal rotor machine, this inner side borders on an air gap between rotor and stator. In the case of a rotor with a salient pole design, the rotor core can have a rotor yoke and salient poles, with the at least one insertion channel being partially formed by a pole gap formed between two salient poles, which is delimited in the radial direction by a pole shoe of the salient pole and the rotor yoke and in the circumferential direction on one side by a Rotor tooth of the salient pole is limited.

Um die Wicklung axial in den Einschubkanal einschieben zu können, ist diese vorkonfektioniert und somit als ein einschubfertiges Bauteil ausgebildet. Dazu sind die Wicklungsleiter, welche als Formstäbe ausgebildet sind, paketiert, sodass sie im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, und von der formstabilen Umhüllung umgeben. Die Formstäbe können beispielsweise aus Kupfer gebildet sein. Die Umhüllung ist dabei vorzugsweise eine elektrisch isolierende ausgehärtete Vergussmasse, beispielsweise ein Kunststoff, welche zum elektrischen Isolieren der Formstäbe voneinander insbesondere auch zwischen den Formstäben angeordnet ist. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Formstäbe mit einer elektrisch isolierenden Beschichtung, beispielsweise einem Lack, beschichtet sind, sodass die Umhüllung aus einem beliebigen, geeigneten Material ausgebildet sein kann. Die Umhüllung ist dabei so geformt, dass sich ein kassettenartiges, beispielsweise quaderförmiges, Paket, ergibt, welches auf einfache Weise unter Beibehaltung der geometrischen Form axial in den Einschubkanal eingeschoben werden kann. Im Falle einer quaderförmigen Umhüllung kann diese eine Außenseite aufweisen, welche durch vier rechteckförmige Seitenflächen gebildet ist. Die Umhüllung erstreckt sich dabei über zumindest einen Teil der axialen Länge der Formstäbe. Insbesondere stehen die Enden der Formstäbe stirnseitig an der Umhüllung über, sodass diese nach Einstecken bzw. Einschieben in den Einschubkanal kontaktiert, beispielsweise mit den Formstäben einer benachbarten Wicklung verschweißt, werden können.In order to be able to insert the winding axially into the insertion channel, it is prefabricated and thus designed as a ready-to-insert component. For this purpose, the winding conductors, which are in the form of shaped rods, are packaged so that they are arranged essentially parallel to one another and are surrounded by the dimensionally stable casing. The shaped rods can be made of copper, for example. The casing is preferably an electrically insulating, hardened casting compound, for example a plastic, which is arranged in particular between the shaped rods to electrically insulate the shaped rods from one another. However, it can also be provided that the shaped rods are coated with an electrically insulating coating, for example a lacquer, so that the casing can be made of any suitable material. The casing is shaped in such a way that a cassette-like, for example cuboid, package results, which can be pushed axially into the insertion channel in a simple manner while maintaining the geometric shape. In the case of a cuboid casing, this can have an outside which is formed by four rectangular side surfaces. The casing extends over at least part of the axial length of the shaped rods. In particular, the ends of the shaped rods protrude from the front side of the casing, so that they can be contacted, for example welded to the shaped rods of an adjacent winding, after they have been inserted or pushed into the insertion channel.

Durch eine solche einschubfertige Wicklung kann in vorteilhafter Weise sowohl bei einem Stator als auch bei einem Rotor auf Wickelapparate und die damit verbundenen Nachteile verzichtet werden.With such a ready-to-insert winding, winding devices and the associated disadvantages can advantageously be dispensed with both in the case of a stator and in the case of a rotor.

In einer Weiterbildung der Erfindung weisen der zumindest eine Einschubkanal und die Außenfläche der Umhüllung der Wicklung zueinander korrespondierende Führungselemente auf, welche unter Ausbildung einer Gleitführung zusammenschiebbar sind. Das zumindest eine Führungselement der Umhüllung ist insbesondere als ein sich axial erstreckender, einteilig mit der Außenfläche der Umhüllung ausgebildeter Steg ausgebildet. Das zumindest eine Führungselement des Einschubkanals ist beispielsweise als eine Nut ausgebildet, in welcher der Steg geführt werden kann. Der Steg und die Nut können dabei beliebige, zueinander korrespondierende Querschnitte aufweisen und unter Ausbildung einer Spundung zusammengefügt sein. So können die Wicklungen auf besonders einfache Weise in dem Einschubkanal positioniert werden.In a further development of the invention, the at least one insertion channel and the outer surface of the casing of the winding have guide elements which correspond to one another and which can be pushed together to form a sliding guide. The at least one guide element of the casing is designed in particular as an axially extending web formed in one piece with the outer surface of the casing. The at least one guide element of the insertion channel is designed, for example, as a groove in which the web can be guided. The web and the groove can have any cross sections that correspond to one another and can be joined together to form a bung. In this way, the windings can be positioned in the insertion channel in a particularly simple manner.

Im Falle einer Wicklung für einen Stator kann eine als Nutverschluss dienende Seitenfläche der Umhüllung, welche einer Öffnung der Nut zugewandt ist, einen magnetisch leitfähigen Bereich aufweisen. Dieser magnetische Bereich dient zum Leiten des von den Wicklungsleitern erzeugten Magnetfeldes in den Luftspalt zwischen Stator und Rotor. Zudem bildet der so gebildete, magnetische Nutverschluss des Stators eine stetige Oberfläche und hilft somit, die Luftreibung im Luftspalt zu reduzieren.In the case of a winding for a stator, a side face of the casing that serves as a slot seal and faces an opening in the slot can have a magnetically conductive area. This magnetic area serves to conduct the magnetic field generated by the winding conductors into the air gap between the stator and rotor. In addition, the magnetic slot closure of the stator formed in this way forms a constant surface and thus helps to reduce air friction in the air gap.

Zur Erfindung gehört außerdem eine elektrische Maschine mit zwei Aktivteilen, von welchen zumindest eines der Aktivteile als ein erfindungsgemäßes Aktivteil ausgebildet ist. Die elektrische Maschine kann beispielsweise als Antriebsmaschine für ein elektrifiziertes Kraftfahrzeug verwendet werden.The invention also includes an electrical machine with two active parts, of which at least one of the active parts is designed as an active part according to the invention. The electric machine can be used, for example, as a drive machine for an electrified motor vehicle.

Die mit Bezug auf die erfindungsgemäße Wicklung vorgestellten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Aktivteil sowie für die erfindungsgemäße elektrische Maschine.The embodiments presented with reference to the winding according to the invention and their advantages apply correspondingly to the active part according to the invention and to the electrical machine according to the invention.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.Further features of the invention result from the claims, the figures and the description of the figures. The features and combinations of features mentioned above in the description and the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and/or shown alone in the figures can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own.

Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.The invention will now be explained in more detail using a preferred exemplary embodiment and with reference to the drawings.

Es zeigen:

1 eine schematische Perspektivdarstellung einer ersten Ausführungsform eines Aktivteils in Form von einem Rotor;
2 ein vergrößerter Ausschnitt eines Rotorkerns des Rotors gemäß 1;
3 eine schematische Perspektivdarstellung einer Wicklung für den Rotor gemäß 1;
4 ein vergrößerter Ausschnitt der Perspektivdarstellung gemäß 1;
5 ein Ausschnitt einer schematischen Perspektivdarstellung einer zweiten Ausführungsform eines Aktivteils in Form von einem Stator,
6 ein vergrößerter Ausschnitt eines Statorkerns des Stators gemäß 5; und
7 eine schematische Perspektivdarstellung einer Wicklung für den Stator gemäß 5.

Show it:

1 a schematic perspective view of a first embodiment of an active part in the form of a rotor;
2 an enlarged section of a rotor core of the rotor according to FIG 1 ;
3 a schematic perspective view of a winding for the rotor according to FIG 1 ;
4 an enlarged section of the perspective view according to 1 ;
5 a section of a schematic perspective view of a second embodiment of an active part in the form of a stator,
6 an enlarged detail of a stator core of the stator according to FIG 5 ; and
7 a schematic perspective view of a winding for the stator according to 5 .

In den Figuren sind gleiche sowie funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Elements that are the same or have the same function are provided with the same reference symbols in the figures.

1 zeigt ein Aktivteil 1 in Form von einem Schenkelpolrotor 2 für eine hier nicht gezeigte stromerregte Innenläufer-Synchronmaschine. Der Schenkelpolrotor 2 weist einen Aktivteilkern 3 in Form von einem Rotorkern 4 auf, welcher beispielsweise als ein Blechpaket aus axial gestapelten und mechanisch verbundenen Elektroblechlamellen ausgebildet ist. Ein vergrößerter Ausschnitt des Rotorkerns 4 ist beispielhaft in 2 gezeigt. Das Aktivteil 1 weist Wicklungen 5 auf, wobei eine für dem Schenkelpolrotor 2 ausgebildete Wicklung 5 in 3 gezeigt ist. Ein vergrößerter Ausschnitt des mit den Wicklungen 5 bestückten Rotorkerns 4 ist in 4 gezeigt. Die Wicklungen 5 sind dabei axial in Einschubkanäle 6 des Aktivteilkerns 3 eingeschoben. Dazu ist jede Wicklung 5 als ein einschubfertiges Bauteil ausgebildet. 1 shows an active part 1 in the form of a salient-pole rotor 2 for a current-excited inner-rotor synchronous machine, not shown here. The salient-pole rotor 2 has an active part core 3 in the form of a rotor core 4, which is designed, for example, as a laminated core made up of axially stacked and mechanically connected electrical laminations. An enlarged section of the rotor core 4 is shown in FIG 2 shown. The active part 1 has windings 5, with a winding 5 designed for the salient-pole rotor 2 in 3 is shown. An enlarged detail of the rotor core 4 fitted with the windings 5 is shown in FIG 4 shown. The windings 5 are pushed axially into insertion channels 6 of the active part core 3 . For this purpose, each winding 5 is designed as a ready-to-insert component.

Hierfür weist die Wicklung 5 Wicklungsleiter 7 auf, welche als Formstäbe 8 bzw. Hairpins ausgebildet sind. Die Formstäbe 8 sind stabförmige Leiter, welche einen beliebigen Querschnitt aufweisen können. Hier weisen die Formstäbe 8 einen rechteckigen Querschnitt auf. Die Formstäbe 8 sind mit einer Umhüllung 9 ummantelt. Die Umhüllung 9 ist insbesondere eine Vergussmasse, mit welcher die hier rasterartig, also reihen- und spaltenweise, parallel zueinander angeordneten Formstäbe 8 vergossen sind. Die Vergussmasse ist hier zum elektrischen Isolieren der Wicklungsleiter 7 voneinander auch zwischen den Formstäben 8 angeordnet und umgibt die Formstäbe 8 teilweise der Länge nach.For this purpose, the winding 5 has winding conductors 7 which are in the form of shaped rods 8 or hairpins. The shaped rods 8 are rod-shaped conductors which can have any desired cross section. Here the shaped rods 8 have a rectangular cross section. The form rods 8 are covered with a cover 9 . The casing 9 is, in particular, a casting compound with which the shaped rods 8 arranged parallel to one another are cast in a grid-like manner, ie in rows and columns. The potting compound is also arranged between the shaped rods 8 in order to electrically insulate the winding conductors 7 from one another and partially surrounds the shaped rods 8 lengthwise.

Nach dem Aushärten der Vergussmasse ergibt sich die formstabile Umhüllung 9, durch welche eine kassettenartige Wicklung 7 ausgebildet ist. Eine Außenseite der Umhüllung 9 ist hier durch vier Seitenflächen 10a, 10b gebildet, von welchen die Seitenflächen 10a als Breitseiten und die Seitenflächen 10b als Schmalseiten ausgebildet sind. Die Seitenflächen 10a, 10b erstrecken sich nur über einen Bereich einer axialen Länge der Formstäbe 8, sodass Enden 11 der Formstäbe 8 freiliegen. Diese Enden 11 können zum elektrischen Kontaktieren der Wicklungsleiter 7 mit anderen Formstäben mechanisch verbunden, beispielsweise verschweißt, werden.After the casting compound has hardened, the dimensionally stable casing 9 results, through which a cassette-like winding 7 is formed. An outside of the casing 9 is formed here by four side surfaces 10a, 10b, of which the side surfaces 10a are designed as broad sides and the side surfaces 10b as narrow sides. The side faces 10a, 10b only extend over a portion of an axial length of the shaped rods 8, so that ends 11 of the shaped rods 8 are exposed. These ends 11 can be mechanically connected, for example welded, to other shaped rods in order to make electrical contact with the winding conductors 7 .

Außerdem weist zumindest eine der Seitenflächen 10a, 10b zumindest ein Führungselement 12, beispielsweise in Form von einem axialen Steg 13 bzw. Keil, auf, welches zum Führen und Positionieren der Wicklung 5 in dem Einschubkanal 6 dient. Hierfür weist der Einschubkanal 6 zumindest ein korrespondierendes Führungselement 14, beispielsweise in Form von einer Nut 15 auf, in welche der Steg 13 eingeschoben werden kann. Der in 2 gezeigte Einschubkanal 6 des Rotorkerns 4 ist durch ein Rotorjoch 16 sowie einen Schenkelpol 17 des Rotorkerns 4 begrenzt. In Umfangsrichtung ist der Einschubkanal 6 einseitig offen und durch eine Flanke 18 eines Rotorzahns 19 des Schenkelpols 17 begrenzt. In radialer Richtung ist der Einschubkanal 6 geschlossen und durch eine Innenseite 20 eines Polschuhs 21 des Schenkelpols 17 sowie durch eine Seite 22 einer Ausbuchtung 23 des Rotorjochs 16 begrenzt. Durch die Ausbuchtung 23 weist der Einschubkanal 6 hier einen rechteckförmigen Querschnitt auf, welcher an den Querschnitt der Wicklung 5 angepasst ist. Im angeordneten Zustand der Wicklung 5 in dem Einschubkanal 6, wie in 4 gezeigt, ist eine Breitseite 10a der Umhüllung 9 an der Flanke 18 des Rotorzahns 19 angeordnet und die Schmalseiten 10b der Umhüllung 9 sind an der Innenseite 20 des Polschuhs 21 sowie der Seite 22 der Ausbuchtung 23 angeordnet. Dabei wird die Wicklung 5 durch die Steg-Nut-Verbindung bzw. Spundung 24 gehalten.In addition, at least one of the side surfaces 10a, 10b has at least one guide element 12, for example in the form of an axial web 13 or wedge, which serves to guide and position the winding 5 in the insertion channel 6. For this purpose, the insertion channel 6 has at least one corresponding guide element 14, for example in the form of a groove 15, into which the web 13 can be inserted. the inside 2 The insertion channel 6 of the rotor core 4 shown is delimited by a rotor yoke 16 and a salient pole 17 of the rotor core 4 . In the circumferential direction, the insertion channel 6 is open on one side and is delimited by a flank 18 of a rotor tooth 19 of the salient pole 17 . The slide-in channel 6 is closed in the radial direction and is delimited by an inner side 20 of a pole shoe 21 of the salient pole 17 and by a side 22 of a bulge 23 of the rotor yoke 16 . Because of the bulge 23 , the insertion channel 6 has a rectangular cross section here, which is adapted to the cross section of the winding 5 . In the arranged state of the winding 5 in the insertion channel 6, as in 4 shown, a broad side 10a of the casing 9 is arranged on the flank 18 of the rotor tooth 19 and the narrow sides 10b of the casing 9 are arranged on the inside 20 of the pole shoe 21 and the side 22 of the bulge 23 . The winding 5 is held by the bar-groove connection or bunging 24 .

5 zeigt einen Ausschnitt eines Aktivteils 1 in Form von einem Stator 25 für die hier nicht gezeigte stromerregte Innenläufer-Synchronmaschine. Der Stator 25 weist einen Aktivteilkern 3 in Form von einem hohlzylinderförmigen Statorkern 26 auf, welcher beispielsweise als ein Blechpaket aus axial gestapelten und mechanisch verbundenen Elektroblechlamellen ausgebildet ist. Der Statorkern 26 ist außerdem in 6 gezeigt. An einer Innenseite 27 des Statorkerns 26, welche dem Rotor 3 zugewandt ist, sind Wicklungsnuten 28 angeordnet, welche die Einschubkanäle 6 für die in 7 gezeigte Wicklung 5 des Stators 25 bilden. Die Wicklungsnuten 28 sind hier parallelflankig ausgebildet, wobei zwei in Umfangsrichtung gegenüberliegende Seitenflanken 29 einer Wicklungsnut 28 hier die Führungselemente 14, beispielsweise die Nuten 15, aufweisen. Dazu korrespondierend weisen die beiden gegenüberliegenden Breitseiten 10a der Umhüllung 9 die Führungselemente 12, beispielsweise die Stege 13, auf, welche mit den Nuten 15 zusammengeschoben werden können. Die Wicklungsleiter 7 sind hier vier in radialer Richtung übereinander angeordnete Formstäbe 8. Diejenige Schmalseite 10b der Umhüllung 9, welche sich im Bereich der Innenseite 27 des Statorkerns 26 befindet und die Wicklungsnut 28 verschließt, kann beispielsweise einen magnetisch leitfähigen Bereich aufweisen. 5 shows a section of an active part 1 in the form of a stator 25 for the current-excited internal rotor synchronous machine, not shown here. The stator 25 has an active part core 3 in the form of a hollow-cylindrical stator core 26, which is designed, for example, as a laminated core made of axially stacked and mechanically connected electrical laminations. The stator core 26 is also in 6 shown. On an inner side 27 of the stator core 26, which faces the rotor 3, winding slots 28 are arranged, which the insertion channels 6 for the in 7 shown winding 5 of the stator 25 form. The winding grooves 28 are formed here with parallel flanks, with two side flanks 29 of a winding groove 28 lying opposite one another in the circumferential direction having the guide elements 14 , for example the grooves 15 . Correspondingly, the two opposite broad sides 10a of the casing 9 have the guide elements 12, for example the webs 13, which can be pushed together with the grooves 15. The winding conductors 7 are four shaped rods 8 arranged one above the other in the radial direction. The narrow side 10b of the casing 9 which is in the area of the inside 27 of the stator core 26 and closes the winding slot 28 can have a magnetically conductive area, for example.

Claims

Winding (5) for an active part (1) of an electrical machine with winding conductors (7) for generating a magnetic field, which are designed as shaped rods (8), characterized in that the winding (5) is ready to be inserted for axial insertion into an active part core (3rd ) of the active part (1) and for this purpose has a dimensionally stable, cassette-like casing (9) in which the shaped rods (8) are arranged and which is designed to be open at least on the front side in order to expose the ends (11) of the shaped rods (8) for contacting the winding conductors (7). .

Winding (5) after claim 1 , characterized in that an outer side (10a, 10b) of the casing (9) has at least one guide element (12) which can be pushed together with at least one corresponding guide element (14) of the active part core (3) to form a sliding guide.

Winding (5) after claim 2 , characterized in that the at least one guide element (12) is formed as an axially extending web (13) formed in one piece with the at least one outer side (10a, 10b).

Winding (5) according to one of the preceding claims, characterized in that the casing (9) is formed by a hardened, electrically insulating casting compound which is also arranged between the shaped bars (8) to electrically insulate the shaped bars (8) from one another.

Active part (1) for an electrical machine having an active part core (3) and at least one winding (5) according to one of the preceding claims, wherein the active part core (3) has at least one insertion channel (6) into which the at least one winding (5) is inserted axially.

Active part (1) after claim 5 , characterized in that the at least one insertion channel (6) and the casing (9) of the winding (5) have guide elements (12, 14) which correspond to one another.

Active part (1) after claim 5 or 6 , characterized in that the active part (1) is designed as a salient-pole rotor (2) which has a rotor core (4) with a rotor yoke (16) and salient poles (17), the at least one insertion channel (6) being partially divided by an between two salient poles (17) and is delimited in the radial direction by a pole shoe (21) of the salient pole (17) and the rotor yoke (16) and is delimited on one side in the circumferential direction by a rotor tooth (19) of the salient pole (17).

Active part (1) after claim 5 or 6 , characterized in that the active part (1) is designed as a stator (25) which has a hollow-cylindrical stator core (26), an inner side (27) of the stator core (26) having winding slots (28) which the insertion channels (6th ) train.

Active part (1) after claim 8 , characterized in that that side surface (10b) of the casing (9) which closes an opening in the winding groove (28) has a magnetically conductive area.

Electrical machine with two active parts (1), of which at least one as an active part (1) according to one of Claims 5 until 9 is trained.