DE102021200738A1 - Method and tool for manufacturing a machine component for an electrical machine, machine component and electrical machine - Google Patents

Method and tool for manufacturing a machine component for an electrical machine, machine component and electrical machine Download PDF

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DE102021200738A1 DE102021200738.4A DE102021200738A DE102021200738A1 DE 102021200738 A1 DE102021200738 A1 DE 102021200738A1 DE 102021200738 A DE102021200738 A DE 102021200738A DE 102021200738 A1 DE102021200738 A1 DE 102021200738A1
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Abstract

Ein Verfahren zum Herstellen einer Maschinenkomponente (110) mit einer mehrphasigen Wicklung, die eine vorgegebene Wicklungskonfiguration aufweist, für eine elektrische Maschine, wobei die Maschinenkomponente (110) einen Grundkörper (200) mit einer Mehrzahl von Nuten (210) aufweist, weist folgende Schritte auf: Bestücken der Mehrzahl von Nuten (210) mit einer zugeordneten Mehrzahl von elektrischen Leitern (310), wobei in jeder der Mehrzahl von Nuten (210) jeweils zwei unterschiedliche elektrische Leiter der Mehrzahl von elektrischen Leitern (310) angeordnet werden, und wobei die Mehrzahl von elektrischen Leitern (310) eine Mehrzahl von freien Leiterenden (315) aufweist, die sich auf einer Schweißseite (114) des Grundkörpers (200) in axialer Richtung des Grundkörpers (200) aus der Mehrzahl von Nuten (210) heraus erstreckt; und Verbiegen von einer durch die vorgegebene Wicklungskonfiguration zur Ausbildung von Umkehrverbindern vorgegebenen Anzahl von freien Leiterenden (580) der Mehrzahl von freien Leiterenden (315) in radialer Richtung (320) des Grundkörpers (200) .A method for producing a machine component (110) with a multi-phase winding, which has a predetermined winding configuration, for an electrical machine, the machine component (110) having a base body (200) with a plurality of slots (210), has the following steps : Equipping the plurality of slots (210) with an associated plurality of electrical conductors (310), wherein in each of the plurality of slots (210) two different electrical conductors of the plurality of electrical conductors (310) are arranged, and wherein the plurality electrical conductors (310) have a plurality of free conductor ends (315) which extend out of the plurality of grooves (210) on a welding side (114) of the base body (200) in the axial direction of the base body (200); and bending a predetermined number of free conductor ends (580) of the plurality of free conductor ends (315) in the radial direction (320) of the base body (200) by the predetermined winding configuration to form reversing connectors.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie ein Werkzeug zum Herstellen einer Maschinenkomponente mit einer mehrphasigen Wicklung, die eine vorgegebene Wicklungskonfiguration aufweist, für eine elektrische Maschine, wobei die Maschinenkomponente einen Grundkörper mit einer Mehrzahl von Nuten aufweist. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine gemäß dem Verfahren hergestellte Maschinenkomponente, sowie eine elektrische Maschine mit einer gemäß dem Verfahren hergestellten Maschinenkomponente.The present invention relates to a method and a tool for producing a machine component with a multi-phase winding, which has a predetermined winding configuration, for an electrical machine, the machine component having a base body with a plurality of slots. In addition, the present invention relates to a machine component manufactured according to the method, and an electrical machine with a machine component manufactured according to the method.

Aus dem Stand der Technik sind Verfahren sowie Werkzeuge zum Herstellen von Maschinenkomponenten für elektrische Maschinen bekannt. Hierbei bilden die Maschinenkomponenten z.B. Statoren der elektrischen Maschinen aus, können aber alternativ hierzu auch Rotoren dieser elektrischen Maschinen ausbilden.Methods and tools for producing machine components for electrical machines are known from the prior art. Here, the machine components form e.g. stators of the electrical machines, but alternatively they can also form rotors of these electrical machines.

Die Maschinenkomponenten weisen jeweils einen Grundkörper mit einer Mehrzahl von Nuten auf, der mit einer mehrphasigen Wicklung versehen ist, die eine vorgegebene Wicklungskonfiguration aufweist. Als Wicklungskonfiguration kann z.B. eine 6-phasige Sternschaltung mit zwei um 30° elektrisch versetzten sowie elektrisch getrennten Teilsystemen, eine 3-phasige Sternschaltung mit in Reihe geschalteten Einzelwicklungen, oder eine 3-phasige Dreieckschaltung mit in Reihe geschalteten Einzelwicklungen vorgegeben werden.The machine components each have a base body with a plurality of slots, which is provided with a multi-phase winding having a predetermined winding configuration. A 6-phase star connection with two electrically separated subsystems that are electrically offset by 30°, a 3-phase star connection with individual windings connected in series, or a 3-phase delta connection with individual windings connected in series can be specified as a winding configuration.

Die mehrphasigen Wicklungen können als Steckwicklungen mit so genannter Haarnadel-Technologie (bzw. „Hair“-Pin- oder U-Pin-Technologie) oder mit sogenannter I-Pin-Technologie aufgebaut werden. Hierbei werden zunächst entsprechende U-Pins oder I-Pins in die Nuten der Mehrzahl von Nuten eines Grundkörpers einer Maschinenkomponente, der z. B. aus geschichteten Stanzblechen ausgebildet ist, gesteckt. Die U-Pins oder I-Pins werden zur Ausbildung der mehrphasigen Wicklung in Abhängigkeit von der jeweils vorgegebenen Wicklungskonfiguration miteinander verschaltet.The multi-phase windings can be constructed as plug-in windings using so-called hairpin technology (or "hair" pin or U-pin technology) or using so-called I-pin technology. Here, corresponding U-pins or I-pins are first in the grooves of the plurality of grooves of a base body of a machine component, the z. B. is formed from layered stamped metal sheets, plugged. The U pins or I pins are connected to one another to form the multi-phase winding, depending on the winding configuration specified in each case.

Beim Verschalten der U- oder I-Pins werden diese in Abhängigkeit von der jeweils vorgegebenen Wicklungskonfiguration auf einer Schweißseite des Grundkörpers bedarfsweise geschränkt und miteinander verschweißt. Darüber hinaus werden auf einer der Schweißseite gegenüberliegenden Seite des Grundkörpers, die z.B. bei der Verwendung von U-Pins als Biegekopfseite bezeichnet werden kann, Sonderelemente angeordnet, z.B. sogenannte Umkehr- oder Umlenkverbinder sowie Schrittverkürzer und/oder -verlängerer, um eine Realisierung entsprechender Einzelwicklungen der mehrphasigen Wicklung zu ermöglichen. Diese Sonderelemente müssen ähnlich wie die U- oder I-Pins in zugeordnete Nuten der Mehrzahl von Nuten gesteckt werden und bis zum Verschalten dort gehalten werden.When connecting the U or I pins, these are set and welded to one another on one welding side of the base body as required, depending on the winding configuration specified in each case. In addition, on the side of the base body opposite the welding side, which can be referred to as the bending head side when U-pins are used, for example, special elements are arranged, e.g to allow multi-phase winding. Similar to the U or I pins, these special elements must be plugged into assigned slots of the plurality of slots and held there until they are connected.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Maschinenkomponente mit einer mehrphasigen Wicklung, die eine vorgegebene Wicklungskonfiguration aufweist, für eine elektrische Maschine, wobei die Maschinenkomponente einen Grundkörper mit einer Mehrzahl von Nuten aufweist. Das Verfahren umfasst folgende Schritte: Bestücken der Mehrzahl von Nuten mit einer zugeordneten Mehrzahl von elektrischen Leitern, wobei in jeder der Mehrzahl von Nuten jeweils zwei unterschiedliche elektrische Leiter der Mehrzahl von elektrischen Leitern angeordnet werden, und wobei die Mehrzahl von elektrischen Leitern eine Mehrzahl von freien Leiterenden aufweist, die sich auf einer Schweißseite des Grundkörpers in axialer Richtung des Grundkörpers aus der Mehrzahl von Nuten heraus erstreckt; und Verbiegen von einer durch die vorgegebene Wicklungskonfiguration zur Ausbildung von Umkehrverbindern vorgegebenen Anzahl von freien Leiterenden der Mehrzahl von freien Leiterenden in radialer Richtung des Grundkörpers.The present invention relates to a method for producing a machine component with a multi-phase winding, which has a predetermined winding configuration, for an electrical machine, the machine component having a base body with a plurality of slots. The method comprises the following steps: Equipping the plurality of slots with an associated plurality of electrical conductors, with two different electrical conductors of the plurality of electrical conductors being arranged in each of the plurality of slots, and with the plurality of electrical conductors having a plurality of free ones has conductor ends extending out of the plurality of slots on a welding side of the base body in an axial direction of the base body; and bending a predetermined number of free conductor ends of the plurality of free conductor ends in the radial direction of the base body by the predetermined winding configuration for the formation of reversing connectors.

Somit kann ein Verfahren zum Herstellen einer Maschinenkomponente mit einer mehrphasigen Wicklung bereitgestellt werden, bei dem die mehrphasige Wicklung auf einfache Art und Weise in Stecktechnik herstellbar ist, wobei sowohl Haarnadel- (bzw. „Hair“-Pin- oder U-Pin-), als auch I-Pin-Wicklungen realisierbar sind und eine erforderliche Verschaltung entsprechender U-Pins oder I-Pins ausschließlich auf einer Schweißseite des Grundkörpers erfolgt. Hierdurch kann vorteilhafterweise auf eine Verwendung von Sonderelementen, wie z.B. Umkehrverbindern und/oder Schrittverkürzern oder -verlängerern, verzichtet werden, wobei auf ein aufwändiges Stecken und Halten derartiger Sonderelemente auf einer der Schweißseite gegenüberliegenden Seite des Grundkörpers verzichtet werden kann. Darüber hinaus können bis zu einem abschließenden Schränken der U-Pins oder I-Pins auf der Schweißseite für unterschiedliche Wicklungskonfigurationen gleiche Bauteile Anwendung finden, sodass eine Festlegung auf eine jeweils tatsächlich zu realisierende Wicklungskonfiguration erst unmittelbar vor einem abschließenden Verschalten der U-Pins oder I-Pins auf der Schweißseite erforderlich ist.A method for producing a machine component with a multi-phase winding can thus be provided, in which the multi-phase winding can be produced in a simple manner using plug-in technology, with both hairpin (or "hair" pin or U-pin) as well as I-pin windings can be realized and a required interconnection of corresponding U-pins or I-pins takes place exclusively on one welding side of the base body. As a result, the use of special elements, such as reversing connectors and/or step shorteners or lengtheners, can advantageously be dispensed with, in which case a complex plugging and holding of such special elements on a side of the base body opposite the welding side can be dispensed with. In addition, the same components can be used for different winding configurations until the U-pins or I-pins are finally cut on the welding side, so that a determination of a winding configuration that is actually to be implemented is only made immediately before the U-pins or I-pins are finally connected. Pins on the welding side is required.

Gemäß einer Ausführungsform wird die Mehrzahl von freien Leiterenden, mit Ausnahme der in radialer Richtung des Grundkörpers verbogenen freien Leiterenden, in Umfangsrichtung des Grundkörpers zur Ausbildung von zugeordneten Wicklungssträngen der mehrphasigen Wicklung geschränkt.According to one embodiment, the plurality of free conductor ends, with the exception of the free conductor ends bent in the radial direction of the base body, are in the circumferential direction of the base body set to form associated phase windings of the multi-phase winding.

Somit können die zugeordneten Wicklungsstränge der mehrphasigen Wicklung auf einfache Art und Weise ausgebildet werden.The associated phase windings of the multiphase winding can thus be formed in a simple manner.

Vorzugsweise werden Schweißabschnitte der in radialer Richtung des Grundkörpers verbogenen freien Leiterenden in axialer Richtung des Grundkörpers umgebogen.Welding sections of the free conductor ends bent in the radial direction of the base body are preferably bent over in the axial direction of the base body.

Somit kann unkompliziert und effektiv eine zur Weiterverarbeitung der Schweißabschnitte geeignete Ausrichtung erfolgen.An alignment suitable for further processing of the welded sections can thus be carried out in an uncomplicated and effective manner.

Bevorzugt werden die in axialer Richtung des Grundkörpers umgebogenen Schweißabschnitte zur Ausbildung von Umkehrverbindern geschränkt.The welded sections bent over in the axial direction of the base body are preferably set to form reversing connectors.

Somit kann vorteilhafterweise auf der Schweißseite des Grundkörpers eine Ausformung von Umlenkverbindern mit den bereits vorhandenen elektrischen Leitern ermöglicht werden, sodass auf eine Verwendung von im Stand der Technik gebräuchlichen Sonderelementen verzichtet werden kann.It is thus advantageously possible to form deflection connectors with the electrical conductors that are already present on the welding side of the base body, so that the use of special elements that are customary in the prior art can be dispensed with.

Bevorzugt werden in jeder der Mehrzahl von Nuten jeweils zwei unterschiedliche elektrische Leiter der Mehrzahl von elektrischen Leitern in einer ersten und einer zweiten Leiterspur angeordnet, wobei die in axialer Richtung des Grundkörpers umgebogenen Schweißabschnitte in einer dritten und einer vierten Leiterspur angeordnet werden.In each of the plurality of grooves, two different electrical conductors of the plurality of electrical conductors are preferably arranged in a first and a second conductor track, with the welded sections bent over in the axial direction of the base body being arranged in a third and a fourth conductor track.

Somit können die umgebogenen Schweißabschnitte einfach und frei zugänglich zur Verschaltung zu entsprechenden Umkehrverbindern angeordnet werden.The bent welding sections can thus be arranged in a simple and freely accessible manner for connection to corresponding reversing connectors.

Gemäß einer Ausführungsform wird eine durch die vorgegebene Wicklungskonfiguration vorgegebene Anzahl von freien Leiterenden der Mehrzahl von freien Leiterenden in radialer Richtung des Grundkörpers zur Ausbildung von Phasenanschlüssen verbogen.According to one embodiment, a number of free conductor ends of the plurality of free conductor ends that is predetermined by the predetermined winding configuration is bent in the radial direction of the base body to form phase connections.

Somit können die zur Ausbildung von Phasenanschlüssen vorgesehenen freien Leiterenden vorteilhafterweise während einer Verarbeitung der anderen Leiterenden in eine Stellung verbogen werden, in der sie die Verarbeitung der anderen Leiterenden nicht behindern.Thus, the free conductor ends provided for the formation of phase connections can advantageously be bent into a position during processing of the other conductor ends in which they do not impede the processing of the other conductor ends.

Gemäß einer Ausführungsform werden einander zugeordnete freie Leiterenden der Mehrzahl von freien Leiterenden auf der Schweißseite des Grundkörpers zur Ausbildung der mehrphasigen Wicklung in der vorgegebenen Wicklungskonfiguration elektrisch kontaktiert, insbesondere mittels Schweißen.According to one embodiment, mutually associated free conductor ends of the plurality of free conductor ends are electrically contacted on the welding side of the base body to form the multi-phase winding in the predetermined winding configuration, in particular by means of welding.

Somit kann eine stabile und robuste Verschaltung der zugeordneten freien Leiterenden zur Ausbildung der mehrphasigen Wicklung in der vorgegebenen Wicklungskonfiguration ermöglicht werden.A stable and robust interconnection of the associated free conductor ends can thus be made possible in order to form the multi-phase winding in the predetermined winding configuration.

Gemäß einer Ausführungsform weist die zugeordnete Mehrzahl von elektrischen Leitern U-förmige und/oder I-förmige Drahtelemente auf.According to one embodiment, the associated plurality of electrical conductors has U-shaped and/or I-shaped wire elements.

Somit ist die mehrphasige Wicklung auf einfache Art und Weise in Stecktechnik herstellbar, wobei sowohl Haarnadel- (bzw. „Hair“-Pin- oder U-Pin-), als auch I-Pin-Wicklungen realisierbar sind.The multi-phase winding can thus be produced in a simple manner using plug-in technology, both hairpin (or “hair” pin or U-pin) and I-pin windings being able to be implemented.

Bevorzugt ist die mehrphasige Wicklung in der vorgegebenen Wicklungskonfiguration eine 6-phasige Sternschaltung mit zwei um 30° elektrisch versetzten sowie elektrisch getrennten Teilsystemen, eine 3-phasige Sternschaltung mit in Reihe geschalteten Einzelwicklungen, oder eine 3-phasige Dreieckschaltung mit in Reihe geschalteten Einzelwicklungen, wobei die mehrphasige Wicklung jeweils n*2 Pole ausbildet und die Mehrzahl von Nuten n*12 Nuten aufweist, und wobei n ganzzahlig ist.The multi-phase winding in the specified winding configuration is preferably a 6-phase star connection with two subsystems that are electrically offset by 30° and are electrically separate, a 3-phase star connection with individual windings connected in series, or a 3-phase delta connection with individual windings connected in series, with the polyphase winding forms n*2 poles each and the plurality of slots has n*12 slots, and where n is an integer.

Somit können auf einfache Art und Weise unterschiedliche Wicklungskonfigurationen realisiert werden.Different winding configurations can thus be implemented in a simple manner.

Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine Maschinenkomponente, die gemäß dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt ist, sowie eine elektrische Maschine mit einer Maschinenkomponente, die mit einer mehrphasigen Wicklung versehen ist, wobei die mehrphasige Wicklung eine vorgegebene Wicklungskonfiguration aufweist, und wobei die Maschinenkomponente gemäß dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt ist.In addition, the present invention relates to a machine component that is manufactured according to the method described above, and an electrical machine with a machine component that is provided with a multi-phase winding, wherein the multi-phase winding has a predetermined winding configuration, and wherein the machine component according to the above described method is produced.

Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Werkzeug zum Herstellen einer Maschinenkomponente mit einer mehrphasigen Wicklung, die eine vorgegebene Wicklungskonfiguration aufweist, für eine elektrische Maschine, wobei die Maschinenkomponente einen Grundkörper mit einer Mehrzahl von Nuten aufweist, wobei die Mehrzahl von Nuten mit einer zugeordneten Mehrzahl von elektrischen Leitern bestückt ist, wobei in jeder der Mehrzahl von Nuten jeweils zwei unterschiedliche elektrische Leiter der Mehrzahl von elektrischen Leitern angeordnet sind, und wobei die Mehrzahl von elektrischen Leitern eine Mehrzahl von freien Leiterenden aufweist, die sich auf einer Schweißseite des Grundkörpers in axialer Richtung des Grundkörpers aus der Mehrzahl von Nuten heraus erstreckt. Mindestens ein erstes und ein zweites Biegewerkzeug sind vorgesehen, um ein Verbiegen von einer durch die vorgegebene Wicklungskonfiguration zur Ausbildung von Umkehrverbindern vorgegebenen Anzahl von freien Leiterenden der Mehrzahl von freien Leiterenden in radialer Richtung des Grundkörpers zu ermöglichen.Furthermore, the present invention relates to a tool for producing a machine component with a multi-phase winding, which has a predetermined winding configuration, for an electrical machine, the machine component having a base body with a plurality of slots, the plurality of slots with an associated plurality of is equipped with electrical conductors, with two different electrical conductors of the plurality of electrical conductors being arranged in each of the plurality of grooves, and with the plurality of electrical conductors having a plurality of free conductor ends which are on a welding side of the base body in the axial direction of the Base body extends out of the plurality of grooves. At least a first and a second bending tool are provided, to allow bending of a predetermined number of free conductor ends of the plurality of free conductor ends in the radial direction of the base body by the predetermined winding configuration for the formation of reversing connectors.

Somit können die zur Ausbildung von Umkehrverbindern vorgesehenen freien Leiterenden vorteilhafterweise in eine Stellung verbogen werden, in der sie eine erforderliche Verarbeitung der anderen Leiterenden nicht behindern. Gleichzeitig sind die zur Ausbildung von Umkehrverbindern vorgesehenen freien Leiterenden in dieser Stellung einfach und frei zugänglich.Thus, the free conductor ends provided for the formation of reversing connectors can advantageously be bent into a position in which they do not impede the necessary processing of the other conductor ends. At the same time, the free conductor ends provided for the formation of reversing connectors are easily and freely accessible in this position.

Figurenlistecharacter list

Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Ansicht einer elektrischen Maschine mit einer Maschinenkomponente gemäß einem Ausführungsbeispiel,
  • 2 eine Schnittansicht eines Grundkörpers der Maschinenkomponente von 1,
  • 3 eine perspektivische Ansicht des Grundkörpers von 2, der mit einer Mehrzahl von elektrischen Leitern bestückt ist,
  • 4 schematische Ansichten möglicher Wicklungskonfigurationen,
  • 5 eine schematische Ansicht eines Wickelschemas einer beispielhaften mehrphasigen Wicklung,
  • 6 eine Schnittansicht einer Anordnung mit dem Grundkörper von 3 sowie einem Werkzeug zum Herstellen der mehrphasigen Wicklung von 5, mit einem ersten und einem zweiten Biegewerkzeug,
  • 7 eine perspektivische Ansicht der Anordnung von 6,
  • 8 eine weitere perspektivische Ansicht der Anordnung von 6 und 7,
  • 9 eine perspektivische Ansicht der Anordnung von 6 bis 8 ohne das zweite Biegewerkzeug, jedoch mit mit einem Schränkwerkzeug,
  • 10 eine Draufsicht auf die Anordnung von 9,
  • 11 eine Schnittansicht der Anordnung von 6 mit geschränkten freien Leiterenden,
  • 12 eine Schnittansicht der Anordnung von 11 nach einer Betätigung des ersten und zweiten Biegewerkzeugs,
  • 13 eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts der Anordnung von 12,
  • 14 eine perspektivische Seitenansicht der Anordnung von 12,
  • 15 eine Draufsicht auf die Anordnung von 12 bis 14,
  • 16 eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts des Grundkörpers von 3 mit der gemäß 6 bis 15 hergestellten, mehrphasigen Wicklung von 5,
  • 17 eine Draufsicht auf den Grundkörper von 3 mit der gemäß 6 bis 15 hergestellten, mehrphasigen Wicklung von 5,
  • 18 eine schematische Ansicht eines Wickelschemas einer weiteren beispielhaften mehrphasigen Wicklung,
  • 19 eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts des Grundkörpers von 3 mit der gemäß 6 bis 15 hergestellten, mehrphasigen Wicklung von 18,
  • 20 eine Draufsicht auf den Grundkörper von 3 mit der gemäß 6 bis 15 hergestellten, mehrphasigen Wicklung von 18, und
  • 21 eine schematische Ansicht eines Wickelschemas einer weiteren beispielhaften mehrphasigen Wicklung.
The invention is explained in more detail in the following description on the basis of exemplary embodiments illustrated in the drawings. Show it:
  • 1 a schematic view of an electrical machine with a machine component according to an embodiment,
  • 2 a sectional view of a main body of the machine component of 1 ,
  • 3 a perspective view of the body of 2 , which is equipped with a plurality of electrical conductors,
  • 4 schematic views of possible winding configurations,
  • 5 a schematic view of a winding scheme of an exemplary multi-phase winding,
  • 6 a sectional view of an arrangement with the base of 3 and a tool for making the polyphase winding of 5 , with a first and a second bending tool,
  • 7 a perspective view of the arrangement of FIG 6 ,
  • 8th another perspective view of the arrangement of FIG 6 and 7 ,
  • 9 a perspective view of the arrangement of FIG 6 until 8th without the second bending tool, but with a setting tool,
  • 10 a plan view of the arrangement of 9 ,
  • 11 a sectional view of the arrangement of FIG 6 with twisted free conductor ends,
  • 12 a sectional view of the arrangement of FIG 11 after actuation of the first and second bending tool,
  • 13 a perspective view of a detail of the arrangement of 12 ,
  • 14 a perspective side view of the arrangement of 12 ,
  • 15 a plan view of the arrangement of 12 until 14 ,
  • 16 a perspective view of a section of the base body of 3 with the according 6 until 15 manufactured, polyphase winding of 5 ,
  • 17 a plan view of the body of 3 with the according 6 until 15 manufactured, polyphase winding of 5 ,
  • 18 a schematic view of a winding scheme of a further exemplary multi-phase winding,
  • 19 a perspective view of a section of the base body of 3 with the according 6 until 15 manufactured, polyphase winding of 18 ,
  • 20 a plan view of the body of 3 with the according 6 until 15 manufactured, polyphase winding of 18 , and
  • 21 a schematic view of a winding scheme of another exemplary multi-phase winding.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the exemplary embodiments

In den Figuren werden Elemente mit gleicher oder vergleichbarer Funktion mit identischen Bezugszeichen versehen und nur einmal genauer beschrieben.In the figures, elements with the same or comparable function are provided with identical reference symbols and are described in more detail only once.

1 zeigt eine beispielhafte elektrische Maschine 100, die bevorzugt sowohl als Motor, als auch als Generator betrieben werden kann. Die elektrische Maschine 100 hat illustrativ einen Stator 110 und einen Rotor 120, wobei im Kontext der vorliegenden Erfindung sowohl der Stator 110 als auch der Rotor 120 eine Maschinenkomponente der elektrischen Maschine 100 ausbildet. Nachfolgend wird beispielhaft der Stator 110 als Maschinenkomponente gemäß der vorliegenden Erfindung weiter beschreiben, während der Rotor 120 beliebig ausgestaltet sein kann. Erfindungsgemäß ist es jedoch ebenso möglich, dass auch der Rotor 120 wie die nachfolgend beschriebene Maschinenkomponente der vorliegenden Erfindung ausgebildet sein kann, während der Stator 110 beliebig ausgeführt sein kann. 1 shows an exemplary electric machine 100, which can preferably be operated both as a motor and as a generator. The electrical machine 100 illustratively has a stator 110 and a rotor 120, both the stator 110 and the rotor 120 forming a machine component of the electrical machine 100 in the context of the present invention. In the following, the stator 110 as a machine component according to the present invention is further described by way of example, while the rotor 120 can be configured as desired. According to the invention, however, it is also possible that the rotor 120 can also be designed like the machine component of the present invention described below, while the stator 110 can be designed as desired.

Die Maschinekomponente 110 hat illustrativ eine erste axiale Seite 112 und eine zweite axiale Seite 114, gesehen in ihrer Längserstreckung. Wie untenstehend beschrieben, erfolgt gemäß einer Ausführungsform an der axialen Seite 114 eine Verschaltung entsprechender elektrischer Leiter zur Ausbildung einer der Maschinenkomponente 110 zugeordneten mehrphasigen Wicklung, bevorzugt mittels Schweißen. Deshalb wird die axiale Seite 114 nachfolgend zwecks Einfachheit und Klarheit auch als die „Schweißseite 114“ bezeichnet. Im Gegensatz hierzu kann z.B. eine Bestückung der Maschinenkomponente 110 mit den elektrischen Leitern ausgehend von der axialen Seite 112 erfolgen. Deshalb wird die axiale Seite 112 nachfolgend zwecks Einfachheit und Klarheit auch als die „Bestückungsseite 112“ bezeichnet.The machine component 110 illustratively has a first axial side 112 and a second axial side 114 as viewed along its length. As described below, according to one embodiment, corresponding electrical conductors are connected on the axial side 114 to form a multi-phase winding assigned to the machine component 110, preferably by means of welding. Therefore, the axial side 114 is also referred to hereinafter as the "weld side 114" for simplicity and clarity. In contrast to this, for example, the machine component 110 can be equipped with the electrical conductors starting from the axial side 112 . Therefore, the axial side 112 is also referred to hereinafter as the “load side 112” for the sake of simplicity and clarity.

Gemäß einer Ausführungsform weist die mehrphasige Wicklung eine vorgegebene Wicklungskonfiguration auf. Als Wicklungskonfigurationen können z.B. eine 6-phasige Sternschaltung mit zwei um 30° elektrisch versetzten sowie elektrisch getrennten Teilsystemen, eine 3-phasige Sternschaltung mit in Reihe geschalteten Einzelwicklungen, oder eine 3-phasige Dreieckschaltung mit in Reihe geschalteten Einzelwicklungen vorgegeben werden.According to one embodiment, the multi-phase winding has a predetermined winding configuration. A 6-phase star connection with two electrically separated subsystems that are electrically offset by 30°, a 3-phase star connection with individual windings connected in series, or a 3-phase delta connection with individual windings connected in series can be specified as winding configurations, for example.

2 zeigt einen Grundkörper 200 für die Maschinenkomponente 110 von 1. Der Grundkörper 200 hat eine Mehrzahl von Nuten 210 und kann z.B. aus geschichteten Stanzblechen ausgebildet sein. Die Mehrzahl von Nuten 210 ist beispielhaft geradzahlig. 2 shows a base body 200 for the machine component 110 of FIG 1 . The base body 200 has a plurality of grooves 210 and can be formed from stacked stamped sheets, for example. The plurality of grooves 210 is even-numbered, for example.

Die Maschinenkomponente 110 von 2 ist gemäß einer Ausführungsform als Stator der elektrischen Maschine 100 von 1 ausgebildet. Hierbei bildet der Grundkörper 200 einen Statorkern aus.The machine component 110 of 2 is according to one embodiment as a stator of the electric machine 100 of FIG 1 educated. Here, the base body 200 forms a stator core.

Die Nuten der Mehrzahl von Nuten 210 sind bevorzugt länglich und erstrecken sich parallel zu einer Rotationsachse der elektrischen Maschine 100 von 1 bzw. der Maschinenkomponente 110. Bezogen auf eine Umfangsrichtung der Maschinenkomponente 110 ist die Mehrzahl von Nuten 210 voneinander beabstandet, bzw. sind die einzelnen Nuten der Mehrzahl von Nuten 210 voneinander beabstandet.The slots of the plurality of slots 210 are preferably elongate and extend parallel to an axis of rotation of the electric machine 100 of FIG 1 or the machine component 110. Relative to a circumferential direction of the machine component 110, the plurality of grooves 210 are spaced apart from one another, or the individual grooves of the plurality of grooves 210 are spaced apart from one another.

Im dargestellten Beispiel bilden 48 Nuten die Mehrzahl von Nuten 210. Diese 48 Nuten sind entlang des Umfangs der Maschinenkomponente 110 in Winkelabständen von etwa 7,5° mechanisch angeordnet.In the example shown, 48 grooves form the plurality of grooves 210. These 48 grooves are mechanically arranged along the circumference of the machine component 110 at angular intervals of approximately 7.5°.

Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die 48 Nuten, die hier illustrativ die Mehrzahl von Nuten 210 bilden, lediglich beispielhaft gezeigt sind und nicht zur Einschränkung der Erfindung. Vielmehr ist die Maschinenkomponente 110, und somit der Grundkörper 200, bevorzugt ganz allgemein zur Aufnahme einer mehrphasigen Wicklung ausgebildet, die jeweils n*2 Pole ausbildet, wobei die Mehrzahl von Nuten 210 n*12 Nuten aufweist, und wobei n ganzzahlig ist.However, it should be understood that the 48 grooves illustratively forming the plurality of grooves 210 are shown by way of example only and are not intended to limit the invention. Rather, the machine component 110, and thus the base body 200, is preferably designed very generally to accommodate a multi-phase winding, each of which forms n*2 poles, with the plurality of slots 210 having n*12 slots, and with n being an integer.

3 zeigt den Grundkörper 200 der Maschinenkomponente 110 von 2 mit der Mehrzahl von Nuten 210. Im Gegensatz zu 2 bilden hier jedoch beispielhaft 60 Nuten die Mehrzahl von Nuten 210. 3 shows the main body 200 of the machine component 110 of FIG 2 with the plurality of grooves 210. In contrast to 2 however, here, for example, 60 grooves form the plurality of grooves 210.

Illustrativ ist die Mehrzahl von Nuten 210 mit einer zugeordneten Mehrzahl von elektrischen Leitern 310 bestückt. Die Mehrzahl von elektrischen Leitern 310 wird bevorzugt mittels Stecktechnik in der Mehrzahl von Nuten 210 angeordnet, wobei sowohl Haarnadel-Pins (bzw. „Hair“-Pins oder U-Pins), als auch I-Pins Anwendung finden können. Vorzugsweise dient die Mehrzahl von elektrischen Leitern 310 zur Ausbildung einer mehrphasigen Wicklung (400 in 4), die eine vorgegebene Wicklungskonfiguration aufweist, wie bei 1 beschrieben. Beispielhafte Wicklungskonfigurationen werden untenstehend bei 4 beschrieben.Illustratively, the plurality of slots 210 is populated with an associated plurality of electrical conductors 310 . The plurality of electrical conductors 310 is preferably arranged in the plurality of grooves 210 by means of plug-in technology, with both hairpin pins (or “hair” pins or U-pins) and I-pins being able to be used. Preferably, the plurality of electrical conductors 310 serve to form a multi-phase winding (400 in 4 ), which has a predetermined winding configuration, as in 1 described. Example winding configurations are given below 4 described.

Bevorzugt sind in jeder der Mehrzahl von Nuten 210 jeweils zwei unterschiedliche elektrische Leiter der Mehrzahl von elektrischen Leitern 310 angeordnet. Beispielhaft sind in einer Nut 212 der Mehrzahl von Nuten 210 zwei elektrische Leiter 312, 314 der Mehrzahl von elektrischen Leitern 310 angeordnet. Somit wird die mehrphasige Wicklung (400 in 4) bevorzugt nach Art einer Zweischichtwicklung ausgebildet.Two different electrical conductors of the plurality of electrical conductors 310 are preferably arranged in each of the plurality of grooves 210 . By way of example, two electrical conductors 312, 314 of the plurality of electrical conductors 310 are arranged in a groove 212 of the plurality of grooves 210. Thus, the multi-phase winding (400 in 4 ) preferably formed in the manner of a two-layer winding.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Mehrzahl von elektrischen Leitern 310 eine Mehrzahl von freien Leiterenden 315 auf. Diese Mehrzahl von freien Leiterenden 315 erstreckt sich bevorzugt auf einer Schweißseite des Grundkörpers 200, die der Schweißseite 114 der Maschinenkomponente 110 gemäß 1 entspricht, in axialer Richtung 330 des Grundkörpers 200 aus der Mehrzahl von Nuten 210 heraus. Zusätzlich zu der axialen Richtung 330 sind auch noch eine radiale Richtung 320 sowie eine Umfangsrichtung 340 des Grundkörpers 200 in 3 gezeigt.According to an embodiment, the plurality of electrical conductors 310 has a plurality of free conductor ends 315 . This plurality of free conductor ends 315 preferably extends on a welding side of the base body 200, which corresponds to the welding side 114 of the machine component 110 1 corresponds, in the axial direction 330 of the base body 200 from the plurality of grooves 210 out. In addition to the axial direction 330, there is also a radial direction 320 and a circumferential direction 340 of the base body 200 in 3 shown.

4 zeigt eine beispielhafte mehrphasige Wicklung 400. Diese kann, wie oben beschrieben, unterschiedliche Wicklungskonfigurationen aufweisen, was beispielhaft anhand von drei illustrativen Teilfiguren (A), (B), und (C) verdeutlicht wird. 4 shows an exemplary multi-phase winding 400. As described above, this can have different winding configurations, which is illustrated by way of example using three illustrative partial figures (A), (B), and (C).

Teilfigur (A) zeigt eine erste vorgebbare Wicklungskonfiguration 410 in Form von einer 6-phasigen Sternschaltung mit zwei um 30° elektrisch versetzten sowie elektrisch getrennten Teilsystemen. Das erste elektrische Teilsystem umfasst drei Phasen U1, V1, W1 und hat beispielhaft drei Wicklungsstränge 411, 413, 415, die illustrativ über einen Sternpunkt 418 miteinander verschaltet sind. Das zweite elektrische Teilsystem umfasst drei Phasen U2, V2, W2 und hat beispielhaft drei Wicklungsstränge 412, 414, 416, die illustrativ über einen Sternpunkt 419 miteinander verschaltet sind.Subfigure (A) shows a first predefinable winding configuration 410 in the form of a 6-phase star connection with two subsystems that are electrically offset by 30° and are electrically separated. The first electrical subsystem includes three phases U 1 , V 1 , W 1 and has, for example, three phase windings 411 , 413 , 415 , which illustratively have a star point 418 are interconnected. The second electrical subsystem includes three phases U 2 , V 2 , W 2 and has three phase windings 412 , 414 , 416 , which are connected to one another via a star point 419 , for example.

Teilfigur (B) zeigt eine zweite vorgebbare Wicklungskonfiguration 420 in Form von einer 3-phasigen Sternschaltung mit in Reihe geschalteten Einzelwicklungen. Dementsprechend sind drei Wicklungsstränge 422, 424, 426 vorgesehen, die jeweils mindestens zwei in Reihe geschaltete Einzelwicklungen aufweisen und jeweils eine von drei Phasen U, V, W ausbilden. Die drei Wicklungsstränge 422, 424, 426 sind illustrativ über einen Sternpunkt 428 miteinander verschaltet.Partial figure (B) shows a second predefinable winding configuration 420 in the form of a 3-phase star connection with individual windings connected in series. Accordingly, three phase windings 422, 424, 426 are provided, which each have at least two individual windings connected in series and each form one of three phases U, V, W. The three phase windings 422, 424, 426 are illustratively connected to one another via a star point 428.

Teilfigur (C) zeigt eine dritte vorgebbare Wicklungskonfiguration 430 in Form von einer 3-phasigen Dreieckschaltung mit in Reihe geschalteten Einzelwicklungen. Dementsprechend sind drei Wicklungsstränge 432, 434, 436 vorgesehen, die jeweils mindestens zwei in Reihe geschaltete Einzelwicklungen aufweisen. Diese Wicklungsstränge 432, 434, 436 sind in Dreieckschaltung angeordnet zur Ausbildung von drei Phasen U, V, W.Partial figure (C) shows a third predefinable winding configuration 430 in the form of a 3-phase delta circuit with individual windings connected in series. Accordingly, three phase windings 432, 434, 436 are provided, each of which has at least two individual windings connected in series. These phase windings 432, 434, 436 are arranged in a delta connection to form three phases U, V, W.

5 zeigt ein beispielhaftes Wickelschema 500 zur Realisierung der mehrphasigen Wicklung 400 mit der vorgegebenen Wicklungskonfiguration 420 von 4(B) für die Maschinenkomponente 110 von 1, die die Bestückungsseite 112 und die Schweißseite 114 aufweist, unter Verwendung des Grundkörpers 200 mit der Mehrzahl von Nuten 210 und der Mehrzahl von elektrischen Leitern 310 gemäß 3. Beispielhaft zeigt das Wickelschema 500 lediglich den Wicklungsstrang 422 der Wicklungskonfiguration 420, die an der Maschinenkomponente 110 angeordnet ist, zwecks Einfachheit und Klarheit der Zeichnung. 5 12 shows an exemplary winding scheme 500 for realizing the multi-phase winding 400 with the predetermined winding configuration 420 from FIG 4(B) for the machine component 110 of 1 , which has the component side 112 and the welding side 114, using the base body 200 with the plurality of grooves 210 and the plurality of electrical conductors 310 according to FIG 3 . By way of example, the winding schematic 500 shows only the winding phase 422 of the winding configuration 420 disposed on the machine component 110 for simplicity and clarity of the drawing.

Die Mehrzahl von Nuten 210 umfasst beispielhaft, wie bei 3 beschrieben, 60 Nuten, wobei die einzelnen Nuten im Rahmen eines Nutnummerierungsschemas 570 von 1 bis 60 durchnummeriert sind. Lediglich beispielhaft ist die Nut 1 zusätzlich mit dem Bezugszeichen 572 gekennzeichnet, die Nut 2 mit dem Bezugszeichen 573, die Nut 7 mit dem Bezugszeichen 574, die Nut 8 mit dem Bezugszeichen 579, die Nut 13 mit dem Bezugszeichen 576 und die Nut 56 mit dem Bezugszeichen 578. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass in dem Wickelschema 500 zur Verdeutlichung und zwecks Klarheit und Einfachheit der Darstellung lediglich die Nuten 53 bis 60 sowie 1 bis 18 auf der rechten Zeichnungsseite gezeigt sind, während auf der linken Zeichnungsseite nochmals die Nuten 55 bis 60 sowie 1 bis 8 in vereinfachter Form dargestellt sind.The plurality of grooves 210 includes, for example, as in 3 described, 60 grooves, the individual grooves being numbered from 1 to 60 as part of a groove numbering scheme 570. By way of example only, the groove 1 is additionally identified by the reference number 572, the groove 2 by the reference number 573, the groove 7 by the reference number 574, the groove 8 by the reference number 579, the groove 13 by the reference number 576 and the groove 56 by the Reference numeral 578. It is pointed out, however, that in the winding diagram 500 for clarification and for the sake of clarity and simplicity of the representation, only the grooves 53 to 60 and 1 to 18 are shown on the right-hand side of the drawing, while on the left-hand side of the drawing the grooves 55 to 60 and 1 to 8 are shown in simplified form.

In dem Wickelschema 500 ist die Mehrzahl von elektrischen Leitern 310 beispielhaft mit einer Mehrzahl von bügelförmigen bzw. U-förmigen Drahtelementen 510, d. h. mit Haarnadel- oder U-Pins, realisiert. Zur Vereinfachung werden die bügelförmigen bzw. U-förmigen Drahtelemente nachfolgend auch als die „U-Pins“ bezeichnet. Alternativ hierzu kann die Mehrzahl von elektrischen Leitern 310 aber auch, wie oben beschrieben, mit einer Mehrzahl von I-Pins realisiert werden.In the winding scheme 500, the plurality of electrical conductors 310 are exemplarily provided with a plurality of U-shaped wire elements 510, i. H. with hairpin or U-pins. For the sake of simplicity, the bow-shaped or U-shaped wire elements are also referred to below as the "U-pins". As an alternative to this, however, the plurality of electrical conductors 310 can also be implemented with a plurality of I-pins, as described above.

Die Mehrzahl von U-Pins 510 bildet die Mehrzahl von freien Leiterenden 315 gemäß 3 aus. Beispielhaft umfasst die Mehrzahl von U-Pins 510 in dem Wicklungsstrang 422 U-Pins 512, 514, 516, 518, 519, die illustrativ ausgehend von der Bestückungsseite 112 in zugeordnete Nuten der Mehrzahl von Nuten 210 gemäß dem Nutnummerierungsschema 570 eingesteckt sind.The plurality of U pins 510 form the plurality of flying leads 315 according to FIG 3 out. By way of example, the plurality of U-pins 510 in the phase winding 422 includes U-pins 512, 514, 516, 518, 519 which, starting from the component side 112, are plugged into associated slots of the plurality of slots 210 according to the slot numbering scheme 570.

Jeder U-Pin der Mehrzahl von U-Pins 510, und somit beispielhaft jeder der U-Pins 512, 514, 516, 518, 519, bildet bevorzugt einen Wickelschritt von sechs Nuten aus. Somit ist illustrativ der U-Pin 512 in die Nuten 1 (bzw. 572) und 7 (bzw. 574) eingesteckt, der U-Pin 514 in die Nuten 7 (bzw. 574) und 13 (bzw. 576), der U-Pin 516 in die Nuten 50 (nicht gezeigt) und 56 (bzw. 578), der U-Pin 518 in die Nuten 2 (bzw. 573) und 8 (bzw. 579) und der U-Pin 519 in die Nuten 8 (bzw. 579) und 14.Each U-pin of the plurality of U-pins 510, and thus by way of example each of the U-pins 512, 514, 516, 518, 519, preferably forms a winding step of six slots. Thus, by way of illustration, the U-pin 512 is inserted into the grooves 1 (or 572) and 7 (or 574), the U-pin 514 into the grooves 7 (or 574) and 13 (or 576), the U -pin 516 in grooves 50 (not shown) and 56 (or 578), the U-pin 518 in grooves 2 (or 573) and 8 (or 579) and the U-pin 519 in grooves 8 (or 579) and 14.

Gemäß einer Ausführungsform erfolgt zur Ausbildung der Wicklungskonfiguration 420 gemäß 4(B) eine Bereitstellung einer Mehrzahl von Phasenanschlüssen 520 für die Phasen U, V, W von 4(B), eine Bereitstellung einer Mehrzahl von Sternpunktanschlüssen 530 zur Ausbildung des Sternpunkts 428 von 4(B), eine Ausbildung einer Mehrzahl von Schrittverkürzern 550, sowie eine Ausbildung einer Mehrzahl von Umkehrverbindern 560.According to one embodiment, the winding configuration 420 is formed according to FIG 4(B) providing a plurality of phase terminals 520 for the U, V, W phases of 4(B) , a provision of a plurality of star point connections 530 to form the star point 428 of 4(B) , a formation of a plurality of step shorteners 550, and a formation of a plurality of reversing connectors 560.

Bevorzugt wird die Mehrzahl von Phasenanschlüssen 520 für die Phasen U, V, W auf der Schweißseite 114 bereitgestellt. Darüber hinaus wird bevorzugt die Mehrzahl von Sternpunktanschlüssen 530 auf der Schweißseite 114 über eine elektrische leitende Verbindung 540 zur Ausbildung des Sternpunkts 428 miteinander verbunden.The plurality of phase connections 520 for the phases U, V, W are preferably provided on the welding side 114 . In addition, the plurality of star point connections 530 on the welding side 114 are preferably connected to one another via an electrically conductive connection 540 to form the star point 428 .

Die Mehrzahl von Schrittverkürzern 550 umfasst beispielhaft für den Wicklungsstrang 422 zwei bevorzugt auf der Schweißseite 114 ausgebildete Schrittverkürzer 552, 554, die einen verkürzten Wickelschritt von lediglich fünf Nuten ausbilden und dazu dienen, in benachbarten Nuten eine Führung des gleichen Stroms in die gleiche Richtung zu ermöglichen. Illustrativ verbindet der Schrittverkürzer 552 die U-Pins 516, 512 in den Nuten 56 (bzw. 578) und 1 (bzw. 572).The plurality of step shorteners 550 includes two step shorteners 552, 554, which are preferably formed on the welding side 114 for the winding phase 422, which form a shortened winding step of only five slots and serve to enable the same current to be guided in the same direction in adjacent slots . Illustratively, step shortener 552 connects U pins 516, 512 in slots 56 (respectively 578) and 1 (respectively 572).

Die Mehrzahl von Umkehrverbindern 560 umfasst für die mehrphasige Wicklung 400 mit der Wicklungskonfiguration 420 von 4(B) beispielhaft drei bevorzugt auf der Schweißseite 114 ausgebildete Umkehrverbinder 562, 564, 566. Jeder der Umkehrverbinder 562, 564, 566 dient dazu, dafür zu sorgen, dass der Strom in jeder Nut der Mehrzahl von Nuten 210 jeweils in eine einzelne Richtung fließt, aber hierbei von einer in umgekehrter Richtung gewickelten Wicklungshälfte kommen kann. Hierzu stellen die Umkehrverbinder 562, 564, 566 auf der Schweißseite 114 bevorzugt Verbindungen zwischen einer entsprechend zugeordneten Anzahl von freien Leiterenden 580 der Mehrzahl von freien Leiterenden 315 her.The plurality of reversing connectors 560 includes for the multi-phase winding 400 having the winding configuration 420 of FIG 4(B) by way of example, three reversing connectors 562, 564, 566 preferably formed on the weld face 114. Each of the reversing connectors 562, 564, 566 serves to cause the current in each slot of the plurality of slots 210 to flow in a single direction, but in this way can come from a reverse wound winding half. For this purpose, the reversing connectors 562, 564, 566 on the welding side 114 preferably produce connections between a correspondingly assigned number of free conductor ends 580 of the plurality of free conductor ends 315.

Nachfolgend wird anhand von 6 bis 16 ein beispielhaftes Verfahren zum Herstellen der Maschinenkomponente 110 mit der mehrphasigen Wicklung 400, die die vorgegebene Wicklungskonfiguration 420 aufweist, wobei die Maschinenkomponente 110 den Grundkörper 200 mit der Mehrzahl von Nuten 210 aufweist, beschrieben. Das Verfahren beginnt vorzugsweise mit dem bei 3 beschriebenen Bestücken der Mehrzahl von Nuten 210 mit der Mehrzahl von elektrischen Leitern 310, bzw. der Mehrzahl von U-Pins 510, sodass an der Schweißseite 114 der Maschinenkomponente 110, bzw. des Grundkörpers 200, die Mehrzahl von freien Leiterenden 315 übersteht.The following is based on 6 until 16 an exemplary method for producing the machine component 110 with the multi-phase winding 400 having the predetermined winding configuration 420, the machine component 110 having the base body 200 with the plurality of slots 210 is described. The method preferably begins with the at 3 described equipping the plurality of grooves 210 with the plurality of electrical conductors 310, or the plurality of U-pins 510, so that on the welding side 114 of the machine component 110, or the base body 200, the plurality of free conductor ends 315 protrudes.

6 bis 8 zeigen in Übereinstimmung mit 3 die Maschinenkomponente 110 mit dem Grundkörper 200, der die Mehrzahl von Nuten 210 aufweist, wobei die Mehrzahl von Nuten 210 mit der zugeordneten Mehrzahl von elektrischen Leitern 310 bestückt ist, und wobei die Mehrzahl von elektrischen Leitern 310 die Mehrzahl von freien Leiterenden 315 aufweist, die sich auf der Schweißseite 114 des Grundkörpers 200 in der axialen Richtung 330 des Grundkörpers 200 aus der Mehrzahl von Nuten 210 heraus erstreckt. Die Maschinenkomponente 110 ist illustrativ mit einem Werkzeug 600 gezeigt, das dazu ausgebildet ist, eine Herstellung der mehrphasigen Wicklung 400 in der vorgegebenen Wicklungskonfiguration 420 gemäß dem Wickelschema 500 von 5 zu ermöglichen. 6 until 8th show in accordance with 3 the machine component 110 with the base body 200, which has the plurality of grooves 210, the plurality of grooves 210 being fitted with the associated plurality of electrical conductors 310, and the plurality of electrical conductors 310 having the plurality of free conductor ends 315 which extends out of the plurality of grooves 210 on the welding side 114 of the base body 200 in the axial direction 330 of the base body 200 . The machine component 110 is illustratively shown with a tool 600 which is designed to produce the multi-phase winding 400 in the predetermined winding configuration 420 according to the winding scheme 500 of FIG 5 to allow.

In einem ersten Schritt zur Herstellung der mehrphasigen Wicklung 400 in der vorgegebenen Wicklungskonfiguration 420 gemäß dem Wickelschema 500 von 5 erfolgt zunächst ein Verbiegen der zugeordneten Anzahl von freien Leiterenden 580 von 5 in der radialen Richtung 320 von 3 des Grundkörpers 200. Die zugeordnete Anzahl von freien Leiterenden 580 der Mehrzahl von freien Leiterenden 315 ist hierbei durch die Wicklungskonfiguration 420 und die hierdurch erforderliche Anzahl von Umkehrverbindern 560 von 5 vorgegeben.In a first step for producing the multi-phase winding 400 in the predetermined winding configuration 420 according to the winding scheme 500 of FIG 5 the associated number of free conductor ends 580 is first bent 5 in the radial direction 320 from 3 of the base body 200. The associated number of free conductor ends 580 of the plurality of free conductor ends 315 is in this case due to the winding configuration 420 and the number of reversing connectors 560 required as a result 5 predetermined.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Werkzeug 600 zur Ausführung des ersten Schritts mindestens ein erstes und ein zweites Biegewerkzeug 610, 620, um ein Verbiegen der durch die vorgegebene Wicklungskonfiguration 420 zur Ausbildung der Umkehrverbinder 560 vorgegebenen Anzahl von freien Leiterenden 580 der Mehrzahl von freien Leiterenden 315 in radialer Richtung 320 des Grundkörpers 200 zu ermöglichen. Bevorzugt ist das Biegewerkzeug 610 nach Art eines Doppel-Stempels mit einem hülsenförmigen Grundkörper 612 ausgebildet, in dem ein in der axialen Richtung 330 verschiebbarer Stempel 614 angeordnet ist. Analog hierzu ist auch das Biegewerkzeug 620 bevorzugt nach Art eines Doppel-Stempels mit einem hülsenförmigen Grundkörper 622 ausgebildet, in dem ein in der axialen Richtung 330 verschiebbarer Stempel 624 angeordnet ist.According to one embodiment, the tool 600 for performing the first step comprises at least a first and a second bending tool 610, 620 in order to bend the number of free conductor ends 580 of the plurality of free conductor ends 315 in radial direction 320 of the base body 200 to allow. The bending tool 610 is preferably designed in the manner of a double punch with a sleeve-shaped base body 612 in which a punch 614 that can be displaced in the axial direction 330 is arranged. Analogous to this, the bending tool 620 is also preferably designed in the manner of a double punch with a sleeve-shaped base body 622 in which a punch 624 that can be displaced in the axial direction 330 is arranged.

Bevorzugt ist das Biegewerkzeug 610 innerhalb des Grundkörpers 200 angeordnet. Im Gegensatz hierzu wird das Biegewerkzeug 620 bevorzugt derart auf die Schweißseite 114 des Grundkörpers 200 aufgebracht, dass durch ein Verschieben des Stempels 624 in axialer Richtung 330 zum Stempel 614 hin die Anzahl von freien Leiterenden 580 derart verbogen wird, dass zugeordnete Schweißabschnitte 680 sich anschließend zumindest annähernd in der radialen Richtung 320 zwischen den Stempeln 614, 624 erstrecken. Hierbei sind die freien Leiterenden 580 bevorzugt zumindest abschnittsweise in entsprechenden Nuten 613 des Grundkörpers 612 des Biegewerkzeugs 610 gehalten.The bending tool 610 is preferably arranged within the base body 200 . In contrast to this, the bending tool 620 is preferably applied to the welding side 114 of the base body 200 in such a way that by moving the punch 624 in the axial direction 330 towards the punch 614, the number of free conductor ends 580 is bent in such a way that associated welding sections 680 then at least approximately in the radial direction 320 between the punches 614,624. Here, the free conductor ends 580 are preferably held at least in sections in corresponding grooves 613 of the base body 612 of the bending tool 610.

Es wird darauf hingewiesen, dass je nach Ausgestaltung des Grundkörpers 622 des Biegewerkzeugs 620 zunächst ein manuelles Verbiegen der zugeordneten Anzahl von freien Leiterenden 580 in der radialen Richtung 320 bis zu einem vorgegebenen Winkel ausgehend von der Erstreckung in der axialen Richtung 330 erforderlich sein kann. Dieses manuelle Verbiegen kann deshalb erforderlich sein, um ein Erfassen der zugeordneten Schweißabschnitte 680 durch den Stempel 624 des Biegewerkzeugs 620 zu ermöglichen.It is pointed out that, depending on the design of the base body 622 of the bending tool 620, it may first be necessary to manually bend the associated number of free conductor ends 580 in the radial direction 320 up to a predetermined angle, starting from the extension in the axial direction 330. This manual bending may therefore be necessary in order to enable the punch 624 of the bending tool 620 to grasp the associated welded sections 680 .

9 und 10 zeigen das Werkzeug 600 und die Maschinenkomponente 110 von 6 bis 8, die den Grundkörper 200 mit der Mehrzahl von Nuten 210 aufweist, wobei die Mehrzahl von Nuten 210 mit der zugeordneten Mehrzahl von elektrischen Leitern 310 bestückt ist, und wobei die Mehrzahl von elektrischen Leitern 310 die Mehrzahl von freien Leiterenden 315 aufweist, die sich auf der Schweißseite 114 des Grundkörpers 200 aus der Mehrzahl von Nuten 210 heraus erstreckt. Die Maschinenkomponente 110 ist nach dem bei 6 bis 8 beschriebenen Verbiegen der freien Leiterenden 580 mit den Schweißabschnitten 680 in radialer Richtung des Grundkörpers 200 gezeigt und das Werkzeug 600 weist nun anstelle des Biegewerkzeugs 620 von 6 bis 8 ein Schränkwerkzeug 910 auf der Schweißseite 114 auf. 9 and 10 show the tool 600 and the machine component 110 of FIG 6 until 8th Having the base body 200 with the plurality of grooves 210, wherein the plurality of grooves 210 is equipped with the associated plurality of electrical conductors 310, and wherein the plurality of electrical conductors 310 has the plurality of free conductor ends 315, which are on the Welding side 114 of the base body 200 extends from the plurality of grooves 210 out. The machine component 110 is after at 6 until 8th described bending of the free conductor ends 580 with the welding sections 680 in the radial direction of the base body 200 and that Tool 600 now has bending tool 620 instead of 6 until 8th a setting tool 910 on the welding side 114.

In einem weiteren Schritt zur Herstellung der mehrphasigen Wicklung 400 in der vorgegebenen Wicklungskonfiguration 420 gemäß dem Wickelschema 500 von 5 erfolgt nun ein Schränken der Mehrzahl von freien Leiterenden 315 in der Umfangsrichtung 340 von 3 des Grundkörpers 200 zur Ausbildung von zugeordneten Wicklungssträngen, d.h. im vorliegenden Ausführungsbeispiel z.B. des Wicklungsstrangs 422 von 5. Hierbei werden die gemäß 6 bis 8 in radialer Richtung des Grundkörpers 200 verbogenen freien Leiterenden 580 mit den Schweißabschnitten 680, die wie oben beschrieben in den Nuten 613 des Grundkörpers 612 gehalten werden, jedoch nicht geschränkt.In a further step for producing the multi-phase winding 400 in the predetermined winding configuration 420 according to the winding scheme 500 of FIG 5 the plurality of free conductor ends 315 are now set in the circumferential direction 340 of 3 of the base body 200 for the formation of associated phase windings, ie in the present embodiment, for example, the phase winding 422 of 5 . Here, according to 6 until 8th free conductor ends 580 bent in the radial direction of the base body 200 with the welded sections 680, which are held in the grooves 613 of the base body 612 as described above, but not set.

Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Schränken der Mehrzahl von freien Leiterenden 315 in der Umfangsrichtung 340 durch das Schränkwerkzeug 910, das illustrativ eine äußere und eine innere Schränkscheibe 912, 914 aufweist. Die äußere Schränkscheibe 912 ist bevorzugt derart ausgebildet, dass alle von der äußeren Schränkscheibe 912 gegriffenen äußeren Leiterenden der Mehrzahl von freien Leiterenden 315 bei einem Verdrehen der äußeren Schränkscheibe 912 in die Umfangsrichtung 340, z.B. in 9 im Uhrzeigersinn, um einen vorgegeben Schränkschritt geschränkt werden. Dieser vorgegebene Schränkschritt beträgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel drei Nuten.According to one embodiment, the plurality of free conductor ends 315 are set in the circumferential direction 340 by the setting tool 910, which illustratively has an outer and an inner setting disk 912, 914. The outer setting disk 912 is preferably configured in such a way that all of the outer conductor ends of the plurality of free conductor ends 315 gripped by the outer setting disk 912, when the outer setting disk 912 rotates in the circumferential direction 340, e.g 9 clockwise to be set by a specified setting step. In the present exemplary embodiment, this predetermined setting step amounts to three grooves.

Im Gegensatz hierzu ist die innere Schränkscheibe 914 bevorzugt zwei-geteilt mit einem ersten und einem zweiten Segment 1010, 1020 ausgebildet. Das Segment 1020 ist bevorzugt derart ausgebildet, dass alle von dem Segment 1020 gegriffenen inneren Leiterenden der Mehrzahl von freien Leiterenden 315 bei einem Verdrehen des Segments 1020 in die Umfangsrichtung 340, z.B. in 9 gegen den Uhrzeigersinn, um einen ersten vorgegebenen Schränkschritt geschränkt werden, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel ebenfalls drei Nuten beträgt. Im Gegensatz hierzu ist das Segment 1010 bevorzugt dazu ausgebildet, alle von dem Segment 1010 gegriffenen inneren Leiterenden der Mehrzahl von freien Leiterenden 315 bei einem Verdrehen des Segments 1010 in die Umfangsrichtung 340, z.B. in 9 gegen den Uhrzeigersinn, um einen zweiten vorgegebenen Schränkschritt zu schränken, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel kleiner als der erste vorgegebene Schränkschritt ist und lediglich zwei Nuten beträgt, sodass hierdurch eine Schrittverkürzung ausgebildet wird.In contrast to this, the inner setting disk 914 is preferably designed in two parts with a first and a second segment 1010, 1020. The segment 1020 is preferably configured in such a way that all of the inner conductor ends of the plurality of free conductor ends 315 gripped by the segment 1020 rotate when the segment 1020 rotates in the circumferential direction 340, for example in 9 counterclockwise to be set by a first predetermined setting step, which is also three grooves in the present embodiment. In contrast to this, the segment 1010 is preferably designed to rotate all inner conductor ends of the plurality of free conductor ends 315 gripped by the segment 1010 when the segment 1010 rotates in the circumferential direction 340, for example in 9 counterclockwise to set a second predetermined setting step, which in the present exemplary embodiment is smaller than the first predetermined setting step and is only two grooves, so that a step shortening is formed as a result.

Es wird darauf hingewiesen, dass auf analoge Art und Weise auch eine Ausbildung von Schrittverlängerern möglich ist. In diesem Fall wird das Segment 1010 bevorzugt dazu ausgebildet, den zweiten vorgegebenen Schränkschritt derart zu realisieren, dass dieser größer als der erste vorgegebene Schränkschritt ist.It is pointed out that it is also possible to form crotch lengtheners in an analogous manner. In this case, the segment 1010 is preferably designed to implement the second specified setting step in such a way that it is larger than the first specified setting step.

11 bis 13 zeigen das Werkzeug 600 und die Maschinenkomponente 110 von 9 und 10, die den Grundkörper 200 mit der Mehrzahl von Nuten 210 aufweist, wobei die Mehrzahl von Nuten 210 mit der zugeordneten Mehrzahl von elektrischen Leitern 310 bestückt ist, und wobei die Mehrzahl von elektrischen Leitern 310 die Mehrzahl von freien Leiterenden 315 aufweist, die sich auf der Schweißseite 114 des Grundkörpers 200 aus der Mehrzahl von Nuten 210 heraus erstreckt. Die Maschinenkomponente 110 ist nach dem bei 9 und 10 beschriebenen Schränken gezeigt und das Werkzeug 600 weist nun anstelle des Schränkwerkzeugs 910 von 9 und 10 wieder das Biegewerkzeug 620 von 6 bis 8 auf der Schweißseite 114 auf. 11 until 13 show the tool 600 and the machine component 110 of FIG 9 and 10 Having the base body 200 with the plurality of grooves 210, wherein the plurality of grooves 210 is equipped with the associated plurality of electrical conductors 310, and wherein the plurality of electrical conductors 310 has the plurality of free conductor ends 315, which are on the Welding side 114 of the base body 200 extends from the plurality of grooves 210 out. The machine component 110 is after at 9 and 10 Cabinets described shown and the tool 600 now has instead of the setting tool 910 of 9 and 10 again the bending tool 620 from 6 until 8th on the weld side 114.

In einem weiteren Schritt zur Herstellung der mehrphasigen Wicklung 400 in der vorgegebenen Wicklungskonfiguration 420 gemäß dem Wickelschema 500 von 5 erfolgt nun ein Umbiegen der gemäß 6 bis 8 in radialer Richtung 320 des Grundkörpers 200 verbogenen Schweißabschnitte 680 der freien Leiterenden 580 in axialer Richtung 330 des Grundkörpers 200. Dieses Umbiegen erfolgt bevorzugt derart, dass die Schweißabschnitte 680 sich anschließend zumindest annähernd parallel zu den gemäß 9 und 10 geschränkten freien Leiterenden der Mehrzahl von freien Leiterenden 315 erstrecken.In a further step for producing the multi-phase winding 400 in the predetermined winding configuration 420 according to the winding scheme 500 of FIG 5 is now a bending according to 6 until 8th in the radial direction 320 of the base body 200 bent welded sections 680 of the free conductor ends 580 in the axial direction 330 of the base body 200. This bending is preferably carried out in such a way that the welded sections 680 are then at least approximately parallel to the 9 and 10 crossed free conductor ends of the plurality of free conductor ends 315 extend.

Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Umbiegen der Schweißabschnitte 680 unter Verwendung der Biegewerkzeuge 610, 620 mit den Grundkörpern 612, 622 und den Stempeln 614, 624 von 6 bis 8. Hierbei erfolgt bevorzugt ein Verschieben des Stempels 614 gegen den Stempel 624 in der axialen Richtung 330, wie mit einem Pfeil 1100 in 11 angedeutet, wobei der Stempel 614 den Stempel 624 wie in 12 gezeigt verschiebt. Da die freien Leiterenden 580 zwischen den Grundkörpern 612, 622 gehalten werden, werden die Schweißabschnitte 680 parallel zum Grundkörper 622 ausgerichtet.According to one embodiment, the welding sections 680 are bent over using the bending tools 610, 620 with the base bodies 612, 622 and the punches 614, 624 of FIG 6 until 8th . In this case, the plunger 614 is preferably displaced against the plunger 624 in the axial direction 330, as indicated by an arrow 1100 in 11 indicated, with the stamp 614 the stamp 624 as in 12 shown shifts. Because the free conductor ends 580 are held between the bases 612, 622, the weld portions 680 are aligned parallel to the base 622.

Um dies zu ermöglichen, weist der Stempel 614 bevorzugt zugeordnete Längsnuten 1210, 1220 auf, in denen die Schweißabschnitte 680 beim Umbiegen gehalten bzw. geführt werden, wie in 12 und 13 gezeigt. Illustrativ und stellvertretend ist ein Schweißabschnitt 682 in der Längsnut 1210 angeordnet und ein Schweißabschnitt 684 in der Längsnut 1220.In order to make this possible, the punch 614 preferably has associated longitudinal grooves 1210, 1220, in which the welded sections 680 are held or guided during bending, as in 12 and 13 shown. Illustratively and representatively, a weld portion 682 is disposed in longitudinal groove 1210 and a weld portion 684 is disposed in longitudinal groove 1220.

Die Längsnuten 1210, 1220 können in der radialen Richtung 320 unterschiedliche Tiefen aufweisen, sodass die Schweißabschnitte 680 in unterschiedliche Spuren umgebogen werden können, wie in 14 und 15 gezeigt. Beispielhaft hat die Längsnut 1210 eine geringere Tiefe als die Längsnut 1220.The longitudinal grooves 1210, 1220 can have different depths in the radial direction 320, so that the welding sections 680 can be bent into different tracks, as in FIG 14 and 15 shown. For example, the longitudinal groove 1210 has a smaller depth than the longitudinal groove 1220.

14 und 15 zeigen das Werkzeug 600 und die Maschinenkomponente 110 von 11 bis 13, die den Grundkörper 200 mit der Mehrzahl von Nuten 210 aufweist. Hierbei wird jedoch auf eine Darstellung der Mehrzahl von elektrischen Leitern 310, die die Mehrzahl von freien Leiterenden 315 aufweist, die sich auf der Schweißseite 114 des Grundkörpers 200 aus der Mehrzahl von Nuten 210 heraus erstreckt, zwecks Einfachheit und Übersichtlichkeit der Zeichnung verzichtet. Die Maschinenkomponente 110 ist nach dem bei 11 bis 13 beschriebenen Umbiegen gezeigt. 14 and 15 show the tool 600 and the machine component 110 of FIG 11 until 13 , which has the base body 200 with the plurality of grooves 210 . Here, however, a representation of the plurality of electrical conductors 310, which has the plurality of free conductor ends 315, which extends out of the plurality of grooves 210 on the welding side 114 of the base body 200, is omitted for the sake of simplicity and clarity of the drawing. The machine component 110 is after at 11 until 13 described bending shown.

In einem weiteren Schritt zur Herstellung der mehrphasigen Wicklung 400 in der vorgegebenen Wicklungskonfiguration 420 gemäß dem Wickelschema 500 von 5 erfolgt nun ein Schränken der in axialer Richtung 330 des Grundkörpers 200 umgebogenen Schweißabschnitte 680 zur Ausbildung der Umkehrverbinder 560 von 5. Insbesondere werden die Schweißabschnitte 680 hierbei bevorzugt gegeneinander geschränkt, wie nachfolgend beschrieben.In a further step for producing the multi-phase winding 400 in the predetermined winding configuration 420 according to the winding scheme 500 of FIG 5 The welded sections 680 bent over in the axial direction 330 of the base body 200 are then set to form the reversing connector 560 of FIG 5 . In particular, the welded sections 680 are preferably set against one another, as described below.

Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Schränken der Schweißabschnitte 680 unter Verwendung der Biegewerkzeuge 610, 620 mit den Grundkörpern 612, 622 und den Stempeln 614, 624 von 11 bis 13. Hierbei erfolgt bevorzugt zunächst ein Verschieben des Stempels 624 gegen den Stempel 614 in der axialen Richtung 330, wie mit einem Pfeil 1400 in 14 angedeutet, wobei eine vorgegebene Anzahl der Schweißabschnitte 680 wie in 14 gezeigt in einer Aussparung 625 des Stempels 624 angeordnet werden, während die übrigen Schweißabschnitte 680 weiter vom Stempel 614 gehalten werden.According to one embodiment, the welding sections 680 are set using the bending tools 610, 620 with the base bodies 612, 622 and the punches 614, 624 of FIG 11 until 13 . In this case, the plunger 624 is preferably first displaced against the plunger 614 in the axial direction 330, as indicated by an arrow 1400 in 14 indicated, with a predetermined number of weld sections 680 as in 14 shown in a recess 625 of the punch 624, while the remaining weld portions 680 are further held by the punch 614.

Illustrativ werden die in den Längsnuten 1210 des Stempels 614 gehaltenen Schweißabschnitte 680, die gemäß 15 in einer Leiterspur 1530 angeordnet sind, in der Aussparung 625 angeordnet, während die in den Längsnuten 1220 des Stempels 614 gehaltenen Schweißabschnitte 680, die gemäß 15 in einer Leiterspur 1540 angeordnet sind, weiter vom Stempel 614 gehalten werden. Beispielhaft wird somit der Schweißabschnitt 682 in der Aussparung 625 des Stempels 624 angeordnet, während der Schweißabschnitt 684 vom Stempel 614 gehalten wird.Illustratively, the weld portions 680 held in the longitudinal grooves 1210 of the punch 614 shown in FIG 15 are arranged in a conductor track 1530, arranged in the recess 625, while held in the longitudinal grooves 1220 of the stamp 614 weld portions 680, according to 15 are arranged in a conductor track 1540 are further held by the stamp 614. For example, the welding section 682 is thus arranged in the recess 625 of the stamp 624, while the welding section 684 is held by the stamp 614.

Durch ein Verdrehen der Stempel 614, 624 gegeneinander in der Umfangsrichtung 340 werden nun die Schweißabschnitte 680 geschränkt. Hierbei wird der Stempel 624 z.B. um einen ersten Schränkschritt gegen den Uhrzeigersinn in der Umfangsrichtung 340 verdreht, und der Stempel 614 wird z.B. um einen zweiten Schränkschritt im Uhrzeigersinn in der Umfangsrichtung 340 verdreht. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt der erste Schränkschritt vier Nuten und der zweite Schränkschritt zwei Nuten.The welded sections 680 are now set by twisting the stamps 614, 624 against one another in the circumferential direction 340. In this case, the punch 624 is rotated counterclockwise in the circumferential direction 340 by a first setting step, for example, and the punch 614 is rotated clockwise in the circumferential direction 340 by a second setting step, for example. In the present exemplary embodiment, the first setting step is four grooves and the second setting step is two grooves.

Abschließend werden die Biegewerkzeuge 610, 620 von der Maschinenkomponente 110 entfernt. Hierzu wird z.B. der Stempel 614 in die mit dem Pfeil 1100 von 11 angedeutete Richtung gegen den Stempel 624 verschoben und dann in eine Position verdreht, in der ein Entfernen des Biegewerkzeugs 610 von der Maschinenkomponente 110 möglich ist. Auf ähnliche Art und Weise kann auch das Biegewerkzeug 620 von der Maschinenkomponente 110 entfernt werden.Finally, the bending tools 610, 620 are removed from the machine component 110. For this example, the stamp 614 in the arrow 1100 of 11 indicated direction against the punch 624 and then rotated into a position in which a removal of the bending tool 610 from the machine component 110 is possible. The bending tool 620 can also be removed from the machine component 110 in a similar manner.

Es wird darauf hingewiesen, dass die geschränkten Schweißabschnitte 680 wie oben beschrieben in den zwei unterschiedlichen Leiterspuren 1530, 1540 angeordnet sind. Die anderen, gemäß 9 und 10 geschränkten Leiterenden der Mehrzahl von freien Leiterenden 315 sind illustrativ in zwei Leiterspuren 1510, 1520 gemäß 15 angeordnet. Somit finden insgesamt vier Leiterspuren 1510, 1520, 1530, 1540 Anwendung.It is noted that the crossed weld portions 680 are located in the two different conductor traces 1530, 1540 as described above. The others, according to 9 and 10 crossed conductor ends of the plurality of free conductor ends 315 are illustrated in two conductor traces 1510, 1520 according to 15 arranged. Thus, a total of four conductor tracks 1510, 1520, 1530, 1540 are used.

16 und 17 zeigen die Maschinenkomponente 110 von 14 und 15, die den Grundkörper 200 mit der Mehrzahl von Nuten 210 aufweist, wobei die Mehrzahl von Nuten 210 mit der zugeordneten Mehrzahl von elektrischen Leitern 310 bestückt ist, und wobei die Mehrzahl von elektrischen Leitern 310 die Mehrzahl von freien Leiterenden 315 aufweist, die sich auf der Schweißseite 114 des Grundkörpers 200 aus der Mehrzahl von Nuten 210 heraus erstreckt. Die Maschinenkomponente 110 ist nach dem bei 14 und 15 beschriebenen Schränken gezeigt. 16 and 17 show the machine component 110 of FIG 14 and 15 Having the base body 200 with the plurality of grooves 210, wherein the plurality of grooves 210 is equipped with the associated plurality of electrical conductors 310, and wherein the plurality of electrical conductors 310 has the plurality of free conductor ends 315, which are on the Welding side 114 of the base body 200 extends from the plurality of grooves 210 out. The machine component 110 is after at 14 and 15 described cabinets shown.

In einem weiteren Schritt zur Herstellung der mehrphasigen Wicklung 400 in der vorgegebenen Wicklungskonfiguration 420 gemäß dem Wickelschema 500 von 5 erfolgt nun bevorzugt ein Verbiegen von einer durch die vorgegebene Wicklungskonfiguration 420 vorgegebenen Anzahl von freien Leiterenden 520 gemäß 5 der Mehrzahl von freien Leiterenden 315 in der radialen Richtung 320 des Grundkörpers 200 zur Ausbildung von Phasenanschlüssen U, V, W. Darüber hinaus erfolgt in einem weiteren Schritt bevorzugt ein elektrisches Kontaktieren, insbesondere mittels Schweißen, von einander zugeordneten freien Leiterenden der Mehrzahl von freien Leiterenden 315 auf der Schweißseite 114 des Grundkörpers 200 zur Ausbildung der mehrphasigen Wicklung 400 in der vorgegebenen Wicklungskonfiguration 420.In a further step for producing the multi-phase winding 400 in the predetermined winding configuration 420 according to the winding scheme 500 of FIG 5 a bending of a number of free conductor ends 520 specified by the specified winding configuration 420 is now preferably carried out according to 5 of the plurality of free conductor ends 315 in the radial direction 320 of the base body 200 to form phase connections U, V, W. In addition, in a further step, there is preferably electrical contacting, in particular by means of welding, of associated free conductor ends of the plurality of free conductor ends 315 on the welding side 114 of the base body 200 to form the more phase winding 400 in the specified winding configuration 420.

Illustrativ werden auf der Schweißseite 114 jeweils unmittelbar benachbarte Leiterenden miteinander verschweißt. Hierdurch werden sowohl die Umkehrverbinder 560 gemäß 5, als auch die Schrittverkürzer 550 gemäß 5 ausgebildet. Darüber hinaus werden die Sternpunktanschlüsse 530 gemäß 5 auf der Schweißseite 114 über die elektrische leitende Verbindung 540 gemäß 5 zur Ausbildung des Sternpunkts 428 miteinander verbunden.Illustratively, immediately adjacent conductor ends are welded to one another on the welding side 114 . This will both the reversing connector 560 according to 5 , as well as the step shortener 550 according to FIG 5 educated. In addition, the star point connections 530 according to 5 on the welding side 114 via the electrically conductive connection 540 according to 5 connected to each other to form the star point 428 .

18 zeigt ein beispielhaftes Wickelschema 1800 zur Realisierung der mehrphasigen Wicklung 400 mit der vorgegebenen Wicklungskonfiguration 430 von 4(C) für die Maschinenkomponente 110 von 1, die die Bestückungsseite 112 und die Schweißseite 114 aufweist, unter Verwendung des Grundkörpers 200 mit der Mehrzahl von Nuten 210 und der Mehrzahl von elektrischen Leitern 310 gemäß 3. Beispielhaft zeigt das Wickelschema 1800 lediglich den Wicklungsstrang 432 der Wicklungskonfiguration 430, die an der Maschinenkomponente 110 angeordnet ist, zwecks Einfachheit und Klarheit der Zeichnung. 18 18 shows an exemplary winding scheme 1800 for realizing the multi-phase winding 400 with the predetermined winding configuration 430 from FIG 4(c) for the machine component 110 of 1 , which has the component side 112 and the welding side 114, using the base body 200 with the plurality of grooves 210 and the plurality of electrical conductors 310 according to FIG 3 . By way of example, the winding schematic 1800 shows only the winding phase 432 of the winding configuration 430 disposed on the machine component 110 for simplicity and clarity of the drawing.

Das Wickelschema 1800 entspricht im Wesentlichen dem Wickelschema 500 von 5. Lediglich die elektrisch leitende Verbindung 540 zur Ausbildung des Sternpunkts 428 gemäß dem Wickelschema 500 entfällt im Wickelschema 1800, da die Sternpunktanschlüsse 530 im Wickelschema 1800 ebenfalls als Phasenanschlüsse dienen. Deshalb wird zwecks Einfachheit und Knappheit der Beschreibung auf eine detaillierte Beschreibung des Wickelschemas 1800 verzichtet.The winding scheme 1800 essentially corresponds to the winding scheme 500 of FIG 5 . Only the electrically conductive connection 540 for forming the star point 428 according to the winding scheme 500 is omitted in the winding scheme 1800, since the star point connections 530 in the winding scheme 1800 also serve as phase connections. Therefore, for the sake of simplicity and conciseness of description, a detailed description of the winding scheme 1800 will be omitted.

19 und 20 zeigen die Maschinenkomponente 110 von 1 bzw. 3, bei der unter Verwendung des bei 6 bis 17 beschriebenen Verfahrens die mehrphasige Wicklung 400 mit der vorgegebenen Wicklungskonfiguration 430 von 4(C) hergestellt wurde. 19 und 20 entsprechen im Wesentlichen 16 und 17. Lediglich die elektrisch leitende Verbindung 540 zur Ausbildung des Sternpunkts 428 gemäß 16 und 17 entfällt, sodass zwecks Einfachheit und Knappheit der Beschreibung auf eine detaillierte Beschreibung der Maschinenkomponente 110 von 19 und 20 verzichtet wird. 19 and 20 show the machine component 110 of FIG 1 or. 3 , at which using the at 6 until 17 described method, the multi-phase winding 400 with the predetermined winding configuration 430 of 4(c) was produced. 19 and 20 correspond essentially 16 and 17 . Only the electrically conductive connection 540 for forming the star point 428 according to FIG 16 and 17 omitted, so that for the sake of simplicity and conciseness of the description, a detailed description of the machine component 110 of FIG 19 and 20 is waived.

21 zeigt ein beispielhaftes Wickelschema 2100 zur Realisierung der mehrphasigen Wicklung 400 mit der vorgegebenen Wicklungskonfiguration 410 von 4(A) für die Maschinenkomponente 110 von 1, die die Bestückungsseite 112 und die Schweißseite 114 aufweist, unter Verwendung des Grundkörpers 200 mit der Mehrzahl von Nuten 210 und der Mehrzahl von elektrischen Leitern 310 gemäß 3. Beispielhaft zeigt das Wickelschema 2100 lediglich den Wicklungsstrang 411 der Wicklungskonfiguration 410, die an der Maschinenkomponente 110 angeordnet ist, zwecks Einfachheit und Klarheit der Zeichnung. 21 12 shows an exemplary winding scheme 2100 for realizing the multi-phase winding 400 with the predetermined winding configuration 410 from FIG 4(A) for the machine component 110 of 1 , which has the component side 112 and the welding side 114, using the base body 200 with the plurality of grooves 210 and the plurality of electrical conductors 310 according to FIG 3 . By way of example, the winding scheme 2100 shows only the phase winding 411 of the winding configuration 410 disposed on the machine component 110 for simplicity and clarity of the drawing.

Das Wickelschema 2100 ist zur Vereinfachung und Klarheit in Analogie zu 5 gezeigt, wobei funktional gleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Dementsprechend umfasst auch das Wickelschema 2100 das Nutnummerierungsschema 570 und die Mehrzahl von elektrischen Leitern 310, die mit der Mehrzahl von U-Pins 510 realisiert wird, die die Mehrzahl von freien Leiterenden 315 ausbildet. Des Weiteren umfasst das Wickelschema 2100 ebenfalls die Mehrzahl von Phasenanschlüssen 520, die elektrische leitende Verbindung 540, die hier zur Ausbildung des Sternpunkts 418 von 4(A) dient, sowie die Mehrzahl von Umkehrverbindern 560. Allerdings kann gemäß dem Wickelschema 2100 bei der Realisierung der mehrphasigen Wicklung 400 mit der vorgegebenen Wicklungskonfiguration 410 von 4(A) auf eine Ausbildung der Mehrzahl von Schrittverkürzern 550 gemäß dem Wickelschema 500 von 5 verzichtet werden.The winding scheme 2100 is analogous to FIG 5 shown, with functionally identical elements being identified by identical reference symbols. Accordingly, the winding scheme 2100 also includes the slot numbering scheme 570 and the plurality of electrical conductors 310 implemented with the plurality of U-pins 510 forming the plurality of free conductor ends 315 . Furthermore, the winding scheme 2100 also includes the plurality of phase connections 520, the electrically conductive connection 540, which is used here to form the star point 418 of 4(A) serves, and the plurality of reversing connectors 560. However, according to the winding scheme 2100 in the implementation of the multi-phase winding 400 with the predetermined winding configuration 410 of FIG 4(A) to an embodiment of the plurality of step shorteners 550 according to the winding scheme 500 of FIG 5 be waived.

Claims (12)

Verfahren zum Herstellen einer Maschinenkomponente (110) mit einer mehrphasigen Wicklung (400), die eine vorgegebene Wicklungskonfiguration (420) aufweist, für eine elektrische Maschine (100), wobei die Maschinenkomponente (110) einen Grundkörper (200) mit einer Mehrzahl von Nuten (210) aufweist, gekennzeichnet durch folgende Schritte: - Bestücken der Mehrzahl von Nuten (210) mit einer zugeordneten Mehrzahl von elektrischen Leitern (310), wobei in jeder der Mehrzahl von Nuten (210) jeweils zwei unterschiedliche elektrische Leiter der Mehrzahl von elektrischen Leitern (310) angeordnet werden, und wobei die Mehrzahl von elektrischen Leitern (310) eine Mehrzahl von freien Leiterenden (315) aufweist, die sich auf einer Schweißseite (114) des Grundkörpers (200) in axialer Richtung (330) des Grundkörpers (200) aus der Mehrzahl von Nuten (210) heraus erstreckt; und - Verbiegen von einer durch die vorgegebene Wicklungskonfiguration (420) zur Ausbildung von Umkehrverbindern (560) vorgegebenen Anzahl von freien Leiterenden (580) der Mehrzahl von freien Leiterenden (315) in radialer Richtung (320) des Grundkörpers (200).Method for producing a machine component (110) with a multi-phase winding (400) having a predetermined winding configuration (420) for an electrical machine (100), the machine component (110) having a base body (200) with a plurality of slots ( 210), characterized by the following steps: - Equipping the plurality of grooves (210) with an associated plurality of electrical conductors (310), wherein in each of the plurality of grooves (210) two different electrical conductors of the plurality of electrical conductors ( 310) are arranged, and wherein the plurality of electrical conductors (310) has a plurality of free conductor ends (315) which extend out on a welding side (114) of the base body (200) in the axial direction (330) of the base body (200). extending out of the plurality of grooves (210); and - bending a predetermined number of free conductor ends (580) of the plurality of free conductor ends (315) in the radial direction (320) of the base body (200) by the predetermined winding configuration (420) to form reversing connectors (560). Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Schränken der Mehrzahl von freien Leiterenden (315), mit Ausnahme der in radialer Richtung des Grundkörpers (200) verbogenen freien Leiterenden (580), in Umfangsrichtung (340) des Grundkörpers (200) zur Ausbildung von zugeordneten Wicklungssträngen (422, 424, 426) der mehrphasigen Wicklung (400).procedure after claim 1 , characterized by a setting of the plurality of free conductor ends (315), with the exception of the free conductors bent in the radial direction of the base body (200). terenden (580), in the circumferential direction (340) of the base body (200) to form associated phase windings (422, 424, 426) of the multi-phase winding (400). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Umbiegen in axialer Richtung (330) des Grundkörpers (200) von Schweißabschnitten (680) der in radialer Richtung (320) des Grundkörpers (200) verbogenen freien Leiterenden (580).procedure after claim 1 or 2 , characterized by a bending in the axial direction (330) of the base body (200) of welded sections (680) in the radial direction (320) of the base body (200) bent free conductor ends (580). Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein Schränken der in axialer Richtung (330) des Grundkörpers (200) umgebogenen Schweißabschnitte (680) zur Ausbildung von Umkehrverbindern (560).procedure after claim 3 , characterized by a setting of the weld sections (680) bent over in the axial direction (330) of the base body (200) to form reversing connectors (560). Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder der Mehrzahl von Nuten (210) jeweils zwei unterschiedliche elektrische Leiter der Mehrzahl von elektrischen Leitern (310) in einer ersten und einer zweiten Leiterspur (1510, 1520) angeordnet werden, wobei die in axialer Richtung (330) des Grundkörpers (200) umgebogenen Schweißabschnitte (680) in einer dritten und einer vierten Leiterspur (1530, 1540) angeordnet werden.procedure after claim 3 or 4 , characterized in that in each of the plurality of grooves (210) two different electrical conductors of the plurality of electrical conductors (310) are arranged in a first and a second conductor track (1510, 1520), wherein the in the axial direction (330) of the base body (200) are arranged in a third and a fourth conductor track (1530, 1540). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Verbiegen von einer durch die vorgegebene Wicklungskonfiguration (420) vorgegebenen Anzahl von freien Leiterenden (520) der Mehrzahl von freien Leiterenden (315) in radialer Richtung (320) des Grundkörpers (200) zur Ausbildung von Phasenanschlüssen (U, V, W).Method according to one of the preceding claims, characterized by bending a number of free conductor ends (520) of the plurality of free conductor ends (315) predetermined by the predetermined winding configuration (420) in the radial direction (320) of the base body (200) to form phase connections (U, V, W). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein elektrisches Kontaktieren, insbesondere mittels Schweißen, von einander zugeordneten freien Leiterenden der Mehrzahl von freien Leiterenden (315) auf der Schweißseite (114) des Grundkörpers (200) zur Ausbildung der mehrphasigen Wicklung (400) in der vorgegebenen Wicklungskonfiguration (420).Method according to one of the preceding claims, characterized by electrically contacting, in particular by means of welding, associated free conductor ends of the plurality of free conductor ends (315) on the welding side (114) of the base body (200) to form the multi-phase winding (400) in the predetermined winding configuration (420). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zugeordnete Mehrzahl von elektrischen Leitern (310) U-förmige (510) und/oder I-förmige Drahtelemente aufweist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the associated plurality of electrical conductors (310) has U-shaped (510) and/or I-shaped wire elements. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mehrphasige Wicklung (400) in der vorgegebenen Wicklungskonfiguration eine 6-phasige Sternschaltung (410) mit zwei um 30° elektrisch versetzten sowie elektrisch getrennten Teilsystemen, eine 3-phasige Sternschaltung (420) mit in Reihe geschalteten Einzelwicklungen, oder eine 3-phasige Dreieckschaltung mit in Reihe geschalteten Einzelwicklungen ist, wobei die mehrphasige Wicklung (400) jeweils n*2 Pole ausbildet und die Mehrzahl von Nuten (210) n*12 Nuten aufweist, und wobei n ganzzahlig ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the multi-phase winding (400) in the specified winding configuration has a 6-phase star connection (410) with two electrically separated subsystems that are offset by 30°, a 3-phase star connection (420) with individual windings connected in series, or a 3-phase delta connection with individual windings connected in series, the multi-phase winding (400) each forming n*2 poles and the plurality of slots (210) having n*12 slots, and where n is an integer . Werkzeug (600) zum Herstellen einer Maschinenkomponente (110) mit einer mehrphasigen Wicklung (400), die eine vorgegebene Wicklungskonfiguration (420) aufweist, für eine elektrische Maschine (100), wobei die Maschinenkomponente (110) einen Grundkörper (200) mit einer Mehrzahl von Nuten (210) aufweist, wobei die Mehrzahl von Nuten (210) mit einer zugeordneten Mehrzahl von elektrischen Leitern (310) bestückt ist, wobei in jeder der Mehrzahl von Nuten (210) jeweils zwei unterschiedliche elektrische Leiter der Mehrzahl von elektrischen Leitern (310) angeordnet sind, und wobei die Mehrzahl von elektrischen Leitern (310) eine Mehrzahl von freien Leiterenden (315) aufweist, die sich auf einer Schweißseite (114) des Grundkörpers (200) in axialer Richtung (330) des Grundkörpers (200) aus der Mehrzahl von Nuten (210) heraus erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein erstes und ein zweites Biegewerkzeug (610, 620) vorgesehen sind, um ein Verbiegen von einer durch die vorgegebene Wicklungskonfiguration (420) zur Ausbildung von Umkehrverbindern (560) vorgegebenen Anzahl von freien Leiterenden (580) der Mehrzahl von freien Leiterenden (315) in radialer Richtung (320) des Grundkörpers (200) zu ermöglichen.Tool (600) for producing a machine component (110) with a multi-phase winding (400) having a predetermined winding configuration (420), for an electrical machine (100), the machine component (110) having a base body (200) with a plurality of grooves (210), wherein the plurality of grooves (210) is equipped with an associated plurality of electrical conductors (310), wherein in each of the plurality of grooves (210) two different electrical conductors of the plurality of electrical conductors (310 ) are arranged, and wherein the plurality of electrical conductors (310) has a plurality of free conductor ends (315) which are on a welding side (114) of the base body (200) in the axial direction (330) of the base body (200) from the A plurality of grooves (210) extends out, characterized in that at least a first and a second bending tool (610, 620) are provided to bend a given by the Wick to allow development configuration (420) for the formation of reversing connectors (560) predetermined number of free conductor ends (580) of the plurality of free conductor ends (315) in the radial direction (320) of the base body (200). Maschinenkomponente (110), die gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 hergestellt ist.Machine component (110) according to one of Claims 1 until 9 is made. Elektrische Maschine (100) mit einer Maschinenkomponente (110), die mit einer mehrphasigen Wicklung (400) versehen ist, wobei die mehrphasige Wicklung (400) eine vorgegebene Wicklungskonfiguration (420) aufweist, und wobei die Maschinenkomponente (110) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 hergestellt ist.Electrical machine (100) with a machine component (110), which is provided with a multi-phase winding (400), wherein the multi-phase winding (400) has a predetermined winding configuration (420), and wherein the machine component (110) according to one of Claims 1 until 9 is made.
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