DE10239730A1 - Multiphase stator winding for electrical machines with rotating magnetic fields, has grooves containing longitudinal conductors with overlapping end portions - Google Patents

Multiphase stator winding for electrical machines with rotating magnetic fields, has grooves containing longitudinal conductors with overlapping end portions Download PDF

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Thomas Berger
Reinhard Meyer
Alexander Shendi
Hermann Lehnertz
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Robert Bosch GmbH
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/04Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of windings, prior to mounting into machines
    • H02K15/0414Windings consisting of separate elements, e.g. bars, hairpins, segments, half coils
    • HELECTRICITY
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    • H02K3/00Details of windings
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    • H02K3/12Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors arranged in slots

Abstract

The stator of the electrical machine (9) has a body made of a large number of e.g. iron laminations (11) stacked together. The cylindrical packet of laminations has grooves (16) and bores (12) accommodating longitudinal conductors for the stator winding (10). The ends of the conductors (13,14) extend into a region beyond the ends of the laminations packet (15) and have an array of cross-connectors (17).

Description

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Die Erfindung betrifft einen Ständer für elektrische Drehfeldmaschinen mit einer Vielzahl von parallelen, radial nach innen offenen Nuten im Ständerpaket zur Aufnahme einer ein- oder mehrphasigen Wicklung mit stirnseitigen Wickelköpfen.The invention relates to a stand for electrical Induction machines with a variety of parallel, radial to open grooves in the stand package to record a one or multi-phase winding with end windings.

Derartige, beispielsweise aus der WO 01/54254 A1 bekannte Drehfeldmaschinen werden beispielsweise in der so genannten Flachpakettechnik hergestellt, bei der die Wicklung in die Nuten eines linearen Ständerpakets eingebracht wird und dieses Ständerpaket dann zu einem ringförmigen Ständer geformt wird. Zur Erzielung eines möglichst hohen Leistungsvermögens wird grundsätzlich angestrebt, den Strangwiderstand zu reduzieren, insbesondere dadurch, dass der Kupferanteil in den Nuten (Nutfüllfaktor) möglichst hoch gewählt wird. Hierdurch sollen kleinere Bauweisen möglich werden, wobei hierzu auch die Wickelköpfe möglichst geringe Abmessungen aufweisen sollten.Such, for example from the WO 01/54254 A1 known rotary field machines are for example manufactured in the so-called flat package technology, in which the winding in the grooves of a linear column stack is introduced and this stand package then shaped into an annular stand becomes. To achieve the highest possible performance of basically strived to reduce the strand resistance, in particular by that the proportion of copper in the grooves (groove filling factor) is chosen as high as possible. This should make smaller designs possible also the winding heads preferably should have small dimensions.

Der erfindungsgemäße Ständer für elektrische Drehfeldmaschinen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil eines sehr hohen Nutfüllfaktors bei gleichzeitig klein dimensioniertem, exakt angeordneten Wickelkopf. Dadurch können sehr kleinvolumige Drehfeldmaschinen realisiert werden. Durch das den Nuten angepasste Rechteckprofil der Nutbereiche des Wicklungsdrahts kann ein Nutfüllfaktor größer als 70% erreicht werden. Der durchgehende Profildraht als Wicklungsdraht benötigt nahezu keine Schweiß- oder Lötstellen im Gegensatz zu Stab- oder Steckwicklungen, bei der die Wicklungen aus vielen Einzelteilen zusammengesetzt bzw. -geschweißt werden müssen. Lediglich im Bereich der Endverbinder können einige wenige Schweißstellen erforderlich sein. Durch die Gestalt der Wickelköpfe ist eine gute Kühlbarkeit gegeben.The stand according to the invention for electrical induction machines with the features of claim 1 has the advantage of a very high slot space factor with a small, precisely arranged winding head. This allows very small volume induction machines can be realized. By the Rectangular profile of the slot areas of the winding wire adapted to the slots can be a slot fill factor larger than 70% can be achieved. The continuous profile wire as winding wire needed almost no welding or solder joints in contrast to rod or plug-in windings, in which the windings are made many individual parts are assembled or welded have to. Only a few welding points may be required in the area of the end connectors his. The shape of the end windings makes it easy to cool given.

In der ersten Alternative des Anspruchs 1 ist der Profildraht in seinen Wickelkopfbereichen flachgeprägt und besitzt dort eine geringere Höhe. Dies ermöglicht kompakte Verbindungen im Bereich der Wickelköpfe, insbesondere durch entsprechende Prägevorgänge, die eine optimale Leitungsführung im Bereich der Wickelköpfe gewährleisten. Durch die flachere Ausbildung des Profildrahts in den Wickelkopfbereichen kann eine besonders kompakte Wickelkopfform erreicht werden, da sich die Wickelkopfbereiche leicht und einfach überlappen lassen.In the first alternative of the claim 1, the profile wire is flat-stamped in its winding head areas and has there a lower height. this makes possible compact connections in the area of the winding overhangs, in particular by corresponding embossing processes optimal cable routing in the Area of winding heads guarantee. Due to the flatter design of the profile wire in the winding head areas a particularly compact winding head shape can be achieved because the winding head areas can be easily and easily overlapped.

In der zweiten Alternative des Anspruchs 1 besitzen die Wickelkopfbereiche der einzelnen Lagen oder Phasen das Aneinandervorbeiführen gestattende schleifenartige Umlenkungen. Auch hierdurch lassen sich kompakte Wickelköpfe herstellen, wobei durch die jeweiligen Prägungen optimale Leitungsführungen möglich sind. Durch die flacheren Wickelkopfbereiche des Profildrahts lässt sich ein äußerst kompakter Wickelkopfaufbau mit einfachen und platzsparenden Überlappungen der Wickelkopfbereiche realisieren.In the second alternative of the claim 1 have the winding head areas of the individual layers or phases bringing them together allowing loop-like deflections. This can also be done compact winding heads Manufacture, with optimal cable routing through the respective stampings possible are. Due to the flatter winding head areas of the profile wire an extremely compact Winding head construction with simple and space-saving overlaps of the winding head areas.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Ständers möglich.By the measures listed in the subclaims are advantageous developments and improvements in the claim 1 specified stand possible.

In einer kostengünstigen Herstellungsvariante ist der Profildraht ein üblicher Runddraht, der in den Nutbereichen eine rechteckförmige Profilprägung besitzt, die beispielsweise während des Wickelvorgangs jeweils nacheinander hergestellt wird. Alternativ hierzu kann der Profildraht auch ein durchgehendes Rechteckprofil besitzen, so dass Prägevorgänge vor oder beim Wickeln nicht erforderlich sind.In an inexpensive manufacturing variant the profile wire is a common one Round wire, which has a rectangular profile embossing in the groove areas, which, for example, during of the winding process is produced one after the other. alternative the profile wire can also have a continuous rectangular profile possess, so that embossing processes before or are not required for wrapping.

Der höhere Nutbereiche und flachere Wickelkopfbereiche aufweisende Profildraht gemäß der ersten Variante kann in vorteilhafter Weise auch als vorprofilierter Draht ausgebildet sein, so dass während des Wickelvorgangs Prägungen weitgehend verhindert werden können, allenfalls zur Bildung von Eckbereichen bzw. 90-Grad-Umlenkungen. Diese rechtwinkligen Übergänge können alternativ zur Prägung auch durch Aufstauchung hergestellt werden. Die Formung der Wickelköpfe kann noch dadurch optimiert werden, dass die Wickelkopfbereiche des Profildrahts eine Kröpfung aufweisen, die im Wesentlichen der Profildicke der Wickelkopfbereiche des Profildrahts entspricht.The higher groove areas and flatter Profile wire according to the first variant can have winding-head regions also advantageously formed as a pre-profiled wire be so while embossing of the winding process can be largely prevented at most for the formation of corner areas or 90-degree deflections. Alternatively, these right-angled transitions for embossing can also be produced by upsetting. The winding heads can be shaped can still be optimized in that the winding head areas of the profile wire a crank have, which essentially the profile thickness of the winding head regions of the profile wire.

In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist der Ständer in der Flachpakettechnik ausgeführt, wobei die fertige Wicklung in die Nuten eines linearen Ständerelements eingesetzt und dieses Ständerelement dann zu einem Ring geformt wird. Dies ermöglicht das Einsetzen der extern vorgefertigten Wicklung in einem Arbeitsgang und führt dadurch zu einer technisch einfachen, kostengünstigen Montage. Die Flachpakettechnik ermöglicht auch eine große Variabilität der verschiedenen Wicklungsverfahren und Wicklungsarten.In an advantageous training the invention is the stand implemented in flat pack technology, the finished winding in the slots of a linear stator element used and this stand element then formed into a ring. This enables the external to be inserted prefabricated winding in one operation and thereby leads for a technically simple, inexpensive installation. The flat pack technology allows also a big one variability of the different winding processes and types.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are shown in the drawing and in the description below explained in more detail. It demonstrate:

1 die Draufsicht einer dreiphasigen Wicklung aus einem Runddraht, der in den Nutbereichen als Rechteckprofil geprägt ist und von dem nur zwei Lagen dargestellt sind, vor dem Einlegen in ein nicht dargestelltes lineares Ständerpaket, 1 the top view of a three-phase winding made of a round wire, which is shaped in the slot areas as a rectangular profile and of which only two layers are shown, before insertion in a linear stand package, not shown,

2 eine perspektivische Darstellung eines fertigen Ständers einer elektrischen Drehfeldmaschine mit der Wicklung gemäß 1, 2 a perspective view of a finished stator of an electrical induction machine with the winding according to 1 .

3 eine Wicklung aus einem Wicklungsdraht mit Rechteckprofil in einer Anordnung und Ausführung gemäß 1, 3 a winding from a winding wire with rectangular profile in an arrangement and design according to 1 .

4 eine perspektivische Darstellung eines randseitigen Teilbereichs der Wicklung gemäß 3, 4 a perspective view of an edge portion of the winding according to 3 .

5 eine Teildarstellung eines vorprofilierten Wicklungsdrahts mit höheren Nutbereichen und flacheren und dafür breiteren Wickelkopfbereichen, 5 a partial representation of a pre-profiled winding wire with higher slot areas and flatter and therefore wider winding head areas,

6 zwei U-förmige Windungen als Teildarstellung einer Wicklung aus dem vorprofilierten Draht gemäß 5 in einer perspektivischen Darstellung, 6 two U-shaped turns as a partial representation of a winding made from the pre-profiled wire 5 in a perspective view,

7 eine perspektivische Darstellung einer dreiphasigen Wicklung auf der Basis der 5 und 6, von der nur eine einzige Wickellage dargestellt ist, 7 a perspective view of a three-phase winding based on the 5 and 6 , of which only a single winding layer is shown,

8 eine Teildarstellung einer aus vier Lagen gemäß 7 bestehenden vollständigen Wicklung und 8th a partial representation of one of four layers according to 7 existing full winding and

9 die vergrößerte Darstellung einer Eckprägung gemäß den 6 bis B. 9 the enlarged representation of a corner embossing according to the 6 to B ,

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDESCRIPTION EXAMPLES

Bei dem in den 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel weist ein ringförmiger Ständer 9 einer im Übrigen nicht dargestellten elektrischen Drehfeldmaschine, beispielsweise des Generators in einem Kraftfahrzeug, eine Ständerwicklung 10 auf. Ein üblicherweise geblechtes, ringförmiges Ständerpaket 11 aus einem ferromagnetischen Material besitzt eine Vielzahl paralleler, radial nach innen offener Nuten 12, die sich in der axialen Richtung erstrecken und zur Aufnahme der Ständerwicklung 10 dienen. Die jeweils axial aus einer Nut 12 austretenden und in eine andere Nut wieder zurückge führten Wicklungsstrangbereiche der Ständerwicklung 10 bilden die beiden Wicklungsköpfe 13, 14 an den beiden Stirnseiten des Ständers 9.In the in the 1 and 2 illustrated first embodiment has an annular stand 9 an electric rotary field machine, not shown, for example of the generator in a motor vehicle, a stator winding 10 on. A usually laminated, ring-shaped stand package 11 made of a ferromagnetic material has a plurality of parallel, radially inwardly open grooves 12 which extend in the axial direction and for receiving the stator winding 10 serve. Each axially from a groove 12 emerging and in a different slot again led winding strand areas of the stator winding 10 form the two winding heads 13 . 14 on the two ends of the stand 9 ,

Der Ständer 9 wird beispielsweise in der im eingangs genannten Stand der Technik beschriebenen Flachpakettechnik hergestellt, da sich diese Technik zur Realisierung der Erfindung am besten eignet. Hierzu wird zunächst ein lineares Ständerpaket 11 hergestellt, das mit den parallelen Nuten 12 versehen ist. Dann wird extern die Ständerwicklung 10 hergestellt, wobei die Art der Wicklung sehr unterschiedlich sein kann. Es handelt sich bevorzugt um eine Wellenwicklung, die eine einfache oder eine verteilte Wellenwicklung sein kann, gewöhnlich eine 3-phasige Wellenwicklung. Diese kann mehrere übereinander angeordnete Wicklungslagen besitzen, wobei in 1 zur Vereinfachung nur zwei Lagen dargestellt sind. Gewöhnlich handelt es sich um vier Lagen. Die fertiggestellte Ständerwicklung 10 wird nun im Ganzen in die Nuten 12 des Ständerpakets 11 eingesetzt, und das Ständerpaket 11 wird dann einschliefllich der eingelegten Ständerwicklung 10 zu einem Ring gebogen, verschweißt und kalibriert. Die noch offenen Verbindungsstellen der einzelnen Wicklungsstränge werden miteinander verbunden, beispielsweise verschweißt oder verlötet, sofern es sich nicht um eine Umkehrwellenwicklung handelt.The stand 9 is produced, for example, in the flat packet technology described in the prior art mentioned at the outset, since this technology is best suited for realizing the invention. To do this, first a linear stand package 11 made with the parallel grooves 12 is provided. Then the stator winding becomes external 10 produced, the type of winding can be very different. It is preferably a wave winding, which can be a simple or a distributed wave winding, usually a 3-phase wave winding. This can have several winding layers arranged one above the other, wherein in 1 only two layers are shown for simplicity. Usually there are four layers. The completed stator winding 10 is now in the grooves as a whole 12 of the stand package 11 used, and the stand package 11 will then include the inserted stator winding 10 bent into a ring, welded and calibrated. The still open connection points of the individual winding strands are connected to one another, for example welded or soldered, provided that it is not a reverse wave winding.

Da sich beim Biegen die Nuten radial nach innen zunehmend verjüngen, werden sie leicht konisch ausgebildet, damit sie nach dem Biegen wieder parallele Seitenwandungen besitzen. Dieser Effekt kann auch dazu benutzt werden, die Wicklung am bzw. im Ständerpaket 11 zu fixieren.Since the grooves increasingly taper radially inwards during bending, they are slightly conical so that they have parallel side walls again after the bending. This effect can also be used for the winding on or in the stator package 11 to fix.

Die Ständerwicklung 10 wird aus einem Runddraht aus Kupfer oder einer Kupferlegierung als Wickeldraht hergestellt, wobei der Drahtquerschnitt in den Nutbereichen rechteckförmig profiliert bzw. geprägt wird. Die Breite dieser rechteckförmigen Nutbereiche 16 des Wickeldrahts entspricht im Wesentlichen der Breite der Nuten 12, wobei die Tiefe der Nuten und die Höhe des Rechteckprofils des Wickeldrahts so aneinander angepasst sind, dass die Zahl der übereinander liegenden Wickeldrähte in einer Nut multipliziert mit ihrer Höhe im Wesentlichen der Tiefe der Nut entsprechen, so dass die Nuten vollständig mit Kupfer ausgefüllt sind.The stator winding 10 is made from a round wire made of copper or a copper alloy as a winding wire, the wire cross-section being profiled or embossed in a rectangular manner in the groove areas. The width of these rectangular groove areas 16 of the winding wire essentially corresponds to the width of the grooves 12 , wherein the depth of the grooves and the height of the rectangular profile of the winding wire are matched to one another in such a way that the number of superposed winding wires in a slot multiplied by their height essentially corresponds to the depth of the slot, so that the slots are completely filled with copper.

Der Wickeldraht kann vorgeprägt sein, das heißt, er besitzt aufeinanderfolgende Nutbereiche 16 mit Rechteckprofil und Wickelkopfbereiche 15 mit rundem Profil, die vor dem Wickelvorgang vorprofiliert sind, oder die Profilierung erfolgt während des Wickelvorgangs, das heißt, jeder Nutbereich des Wickeldrahts wird vor seiner entsprechenden Positionierung bei der Herstellung der Wicklung beispielsweise durch Prägung mit dem Rechteckprofil versehen. Diese Positionierung und Prägung kann in Verbindung mit einer extern hergestellten Wicklung durchgeführt werden oder aber auch während des direkten Bewickelns des Ständerpakets 11.The winding wire can be pre-embossed, that is to say it has successive slot areas 16 with rectangular profile and winding head areas 15 with a round profile, which are pre-profiled before the winding process, or the profiling takes place during the winding process, that is, each slot area of the winding wire is provided with its rectangular profile, for example by embossing, during the manufacture of the winding. This positioning and embossing can be carried out in connection with an externally produced winding or also during the direct winding of the stand package 11 ,

Bei der in den 1 und 2 dargestellten Ständerwicklung 10 sind die jeweils benachbarten Wickelkopfbereiche 15 des Wickeldrahts mit Rundprofil, die jeweils zwei Nutbereiche 16 des Wickeldrahts mit Rechteckprofil verbinden, über schleifenartige Umlenkungen 17 aneinander vorbeigeführt, wobei die schleifenartigen Umlenkungen senkrecht zur Längserstreckung der Ständerwicklung 10 orientiert sind, so dass ein Wickeldraht durch eine solche Umlenkung 17 radial nach außen, das heißt in die Bildebene gemäß 1 versetzt wird, so dass er unterhalb des benachbarten Wickeldrahts diesen kreuzend weitergeführt werden kann. Dies führt zu sehr kompakten und exakt angeordneten Wickelköpfen 13, 14.In the in the 1 and 2 stator winding shown 10 are the adjacent winding head areas 15 of the winding wire with a round profile, each with two groove areas 16 of the winding wire with a rectangular profile, using loop-like deflections 17 led past each other, the loop-like deflections perpendicular to the longitudinal extension of the stator winding 10 are oriented so that a winding wire by such a deflection 17 radially outwards, that is, according to the image plane 1 is displaced so that it can be continued crossing the adjacent winding wire. This leads to very compact and precisely arranged winding heads 13 . 14 ,

Die Ständerwicklung 10 ist in 1 vereinfacht als zweilagige, 3-phasige Wicklung dargestellt, während in 2 die vollständige Wicklung mit vier Lagen erkennbar ist.The stator winding 10 is in 1 shown simply as a two-layer, 3-phase winding, while in 2 the complete winding with four layers can be seen.

Die in den 3 und 4 als zweites Ausführungsbeispiel dargestellte Ständerwicklung 18 besteht aus einem Wicklungsdraht mit rechteckförmigem Profil, so dass eine Profilierung während des Wickelvorgangs nicht erforderlich ist. Im Übrigen gelten die Aussagen zum ersten Ausführungsbeispiel entsprechend, und auch die Anordnung und Ausbildung der Ständerwicklung 18 entspricht der Ständerwicklung 10. Insbesondere gelten die entsprechenden Ausführungen auch zur Dimensionierung der Nutbereiche 20 im Hinblick auf die Dimensionierung der Nuten 12. Die schleifenartigen Umlenkungen 21 der Wickelkopfbereiche 19 der Ständerwicklung 18 sind ebenfalls entsprechend ausgebildet und besitzen lediglich im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ein durchgehend rechteckförmiges Profil.The in the 3 and 4 stator winding shown as a second embodiment 18 consists of a winding wire with a rectangular profile, so that profiling is not necessary during the winding process. Otherwise, the statements relating to the first exemplary embodiment apply speaking, and also the arrangement and design of the stator winding 18 corresponds to the stator winding 10 , In particular, the corresponding statements also apply to the dimensioning of the groove areas 20 with regard to the dimensioning of the grooves 12 , The loop-like redirections 21 the winding head areas 19 the stator winding 18 are also designed accordingly and only in contrast to the first embodiment have a continuous rectangular profile.

Bei dem in den 5 bis 9 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel wird zur Herstellung der Ständerwicklung 22 ein vorprofilierter Wicklungsdraht 23 verwendet, wie er in 5 in einer Teilansicht dargestellt ist. Dieser Wicklungsdraht 23 besitzt abwechselnd Nutbereiche 25 mit einem Rechteckprofil und Wickelkopfbereiche 24 mit einem gegenüber den Nutbereichen 25 abgeflachten Rechteckprofil, das jedoch verbreitert ist, so dass die Querschnittsfläche im Wesentlichen durchgehend konstant bleibt. Der Wicklungsdraht wird so gewickelt, dass gemäß der Teildarstellung in 6 die rechteckförmigen Bereiche die Nutbereiche 25 und die abgeflachten Bereiche die Wickelkopfbereiche 24 bilden, wobei Wickelkopfbereiche 24 und Nutbereiche 25 jeweils rechtwinklig zueinander angeordnet sind. Die rechten Winkel zwischen den Wickelkopfbereichen 24 und Nutbereichen 25 werden beispielsweise durch Prägen gemäß 9 hergestellt, jedoch sind auch andere Möglichkeiten denkbar, zum Beispiel Stauchen. Zusätzlich werden die Wickelkopfbereiche 24 mit einer Kröpfung 26 versehen, deren Höhe der Höhe des abgeflachten Profils entspricht, so dass sich gemäß 7 die einzelnen Windungen in den Überlappungsbereichen dicht aneinanderlegen können, wobei insge samt eine Höhe erreicht wird, die der Höhe des Rechteckprofils der Nutbereiche 25 entspricht. Die vollständige Wicklung besteht dann beispielsweise gemäß 8 aus vier .Lagen gemäß 7, deren Gesamthöhe das Vierfache der Höhe eines Rechteckprofils eines Nutbereichs 25 entspricht. Dies führt zu einer sehr kompakten Anordnung der Ständerwicklung 22 und insbesondere der entsprechenden Wickelköpfe, die infolge der rechtwinkligen Umlenkung auch sehr dicht am Ständerpaket 11 anliegen. Alternativ zur Verwendung eines vorprofilierten Drahts gemäß 5 kann auch ein Wicklungsdraht mit Rundprofil oder Rechteckprofil verwendet werden, der dann während des Wickelvorgangs Abschnitt für Abschnitt entsprechend umgeformt bzw. profiliert wird. Die Kröpfungen können im gleichen Arbeitsgang oder in einem separaten Arbeitsgang geformt werden. Auch hier ist es grundsätzlich möglich, anstelle der Herstellung einer fertigen Wicklung außerhalb des Ständerpakets 11 und anschließendem Einsetzen der kompletten Wicklung in das Ständerpaket 11 dieses direkt zu bewickeln. Auch hier kann ein vorprofilierter Wicklungsdraht gemäß 5 oder ein Wicklungsdraht mit gleichmäßigem Profil verwendet werden, der dann während des Wickelvorgangs sukzessive umgeformt und profiliert wird.In the in the 5 to 9 The third exemplary embodiment shown is used to manufacture the stator winding 22 a pre-profiled winding wire 23 used as he is in 5 is shown in a partial view. This winding wire 23 alternately has groove areas 25 with a rectangular profile and winding head areas 24 with one opposite the groove areas 25 flattened rectangular profile, which is widened so that the cross-sectional area remains essentially constant throughout. The winding wire is wound so that according to the partial representation in 6 the rectangular areas the groove areas 25 and the flattened areas are the winding head areas 24 form, with end winding areas 24 and groove areas 25 are each arranged at right angles to each other. The right angles between the winding head areas 24 and groove areas 25 are, for example, by embossing 9 manufactured, but other possibilities are also conceivable, for example upsetting. In addition, the winding head areas 24 with a crank 26 provided, the height of which corresponds to the height of the flattened profile, so that according to 7 the individual turns in the overlap areas can be placed close together, with a total of a height being reached which is the height of the rectangular profile of the groove areas 25 equivalent. The complete winding then consists, for example, according to 8th from four layers according to 7 whose total height is four times the height of a rectangular profile of a groove area 25 equivalent. This leads to a very compact arrangement of the stator winding 22 and in particular the corresponding end windings, which are also very close to the stand package due to the right-angle deflection 11 issue. As an alternative to using a pre-profiled wire according to 5 a winding wire with a round profile or a rectangular profile can also be used, which is then shaped or profiled section by section during the winding process. The cranks can be formed in the same operation or in a separate operation. Here, too, it is fundamentally possible, instead of producing a finished winding outside the stator package 11 and then inserting the complete winding in the stator package 11 to wind this directly. A pre-profiled winding wire can also be used here 5 or a winding wire with a uniform profile can be used, which is then successively formed and profiled during the winding process.

Anstelle der verteilten Wellenwicklung gemäß 8 sind auch Realisierungen durch andere Wickelschemen denkbar, zum Beispiel ineinander verschachtelte Wellenwicklungen, einfache Wellenwicklungen, Schleifenwicklungen und dergleichen.Instead of the distributed wave winding according to 8th realizations by other winding schemes are also conceivable, for example nested shaft windings, simple shaft windings, loop windings and the like.

Claims (11)

Ständer für elektrische Drehfeldmaschinen mit einer Vielzahl von parallelen, radial nach innen offenen Nuten im Ständerpaket zur Aufnahme einer ein- oder mehrphasigen Wicklung mit stirnseitigen Wickelköpfen, dadurch gekennzeichnet, dass jede Teilwicklung einer Phase oder Wicklungslage aus einem durchgehenden Profildraht besteht, der wenigstens in den Nutbereichen (16; 20; 25) ein Rechteckprofil besitzt, dessen Breite im Wesentlichen der Nutbreite der Nuten (12) entspricht, wobei die Nuttiefe im Wesentlichen der Zahl der Windungen in der Nut (12) multipliziert mit der Höhe des Rechteckprofils ist, und dass der Profildraht in seinen Wickelkopfbereichen (24) flachgeprägt ist und eine geringere Höhe besitzt, oder dass die Wickelkopfbereiche (15; 19) der einzelnen Lagen oder Phasen das Aneinandervorbeiführen gestattende schleifenartige Umlenkungen (17; 21) besitzen.Stand for electrical induction machines with a large number of parallel, radially inward open slots in the stand package for receiving a single or multi-phase winding with end windings, characterized in that each partial winding of a phase or winding layer consists of a continuous profile wire, at least in the slot areas ( 16 ; 20 ; 25 ) has a rectangular profile, the width of which essentially corresponds to the groove width of the grooves ( 12 ) corresponds, whereby the groove depth essentially corresponds to the number of turns in the groove ( 12 ) multiplied by the height of the rectangular profile, and that the profile wire in its winding head areas ( 24 ) is embossed flat and has a lower height, or that the winding head areas ( 15 ; 19 ) of the individual layers or phases allowing loop-like deflections to be brought together ( 17 ; 21 ) own. Ständer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Profildraht der Ständerwicklung (10) ein Runddraht ist, der in den Nutbereichen (16) eine rechteckförmige Profilprägung besitzt.Stand according to claim 1, characterized in that the profile wire of the stator winding ( 10 ) is a round wire that is in the groove areas ( 16 ) has a rectangular profile embossing. Ständer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Profildraht der Ständerwicklung (18) durchgehend ein Rechteckprofil besitzt.Stand according to claim 1, characterized in that the profile wire of the stator winding ( 18 ) has a rectangular profile throughout. Ständer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der höhere Nutbereiche (25) und flachere Wickelkopfbereiche (24) aufweisende Profildraht der Ständerwicklung (22) als vorprofilierter Wicklungsdraht (23) mit Rechteckprofil ausgebildet ist.Stand according to claim 1, characterized in that the higher groove areas ( 25 ) and flatter winding head areas ( 24 ) profile wire of the stator winding ( 22 ) as a pre-profiled winding wire ( 23 ) is designed with a rectangular profile. Ständer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der höhere Nutbereiche (25) und flachere Wickelkopfbereiche (24) aufweisende Profildraht als aus Runddraht oder Rechteckdraht beim Wickelvorgang profilierter Wicklungsdraht mit Rechteckprofil ausgebildet ist.Stand according to claim 1, characterized in that the higher groove areas ( 25 ) and flatter winding head areas ( 24 ) having profile wire as a winding wire with a rectangular profile formed from round wire or rectangular wire during the winding process. Ständer nach einem der Ansprüche 1, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass rechtwinklige Übergänge zwischen den Nutbereichen (25) und den Wickelkopfbereichen (24) des Wicklungsdrahts (23) vorgesehen sind.Stand according to one of claims 1, 4 or 5, characterized in that rectangular transitions between the groove areas ( 25 ) and the winding head areas ( 24 ) of the winding wire ( 23 ) are provided. Ständer nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die rechtwinkligen Übergänge geprägt, gewalzt oder aufgestaucht sind.Stand according to claim 5 or 6, characterized in that the right-angled transitions are embossed, rolled or upset. Ständer nach einem der Ansprüche 1, 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die flacheren Wickelkopfbereiche (24) des Wicklungsdrahts (23) gegenüber den Nutbereichen (25) verbreitert sind.Stand according to one of claims 1, 4 to 7, characterized in that the flatter winding head regions ( 24 ) of the winding wire ( 23 ) opposite the groove areas ( 25 ) are broadened. Ständer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickelkopfbereiche (24) des Wicklungsdrahts (23) gegenüber den Nutbereichen (25) im Wesentlichen halb so hoch und doppelt so breit sind.Stand according to claim 8, characterized in that the winding head regions ( 24 ) of the winding wire ( 23 ) opposite the groove areas ( 25 ) are essentially half as high and twice as wide. Ständer nach einem der Ansprüche 1, 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickelkopfbereiche (24) des Wicklungsdrahts (23) eine Kröpfung (26) aufweisen, deren Höhe im Wesentlichen der Profildicke der Wickelkopfbereiche (24) des Wicklungsdrahts (23) entspricht.Stand according to one of claims 1, 4 to 9, characterized in that the winding head regions ( 24 ) of the winding wire ( 23 ) a crank ( 26 ), the height of which essentially corresponds to the profile thickness of the end winding areas ( 24 ) of the winding wire ( 23 ) corresponds. Ständer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ständer (9) als in Flachpakettechnik ausgeführter Ständer ausgebildet ist, bei dem die fertige Ständerwicklung (10) in die Nuten (12) des linearen Ständerpakets (11) eingesetzt und dieses Ständerpaket (11) dann ringförmig gekrümmt und endseitig verschweißt wird.Stand according to one of the preceding claims, characterized in that the stand ( 9 ) is designed as a stator using flat-pack technology, in which the finished stator winding ( 10 ) in the grooves ( 12 ) of the linear stand package ( 11 ) and this stand package ( 11 ) is then curved in a ring and welded at the end.
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