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Stand der
Technik
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines elektromagnetisch
erregbaren Kerns einer elektrischen Maschine, insbesondere des Ständers eines
Drehstromgenerators nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs.
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Aus
der internationalen Veröffentlichung
WO 01/54254 A1 ist ein derartiges Verfahren bekannt, wonach in einem
Verfahrensschritt ein im wesentlichen. Quaderform aufweisender Kern
bereitgestellt wird, der auf einer Seite parallel verlaufende Nuten hat,
und in die in zumindest einem nachfolgenden Schritt zumindest drei
Phasenwicklungen jeweils in bestimmte Nuten des Kerns eingelegt
werden. Führt man
dabei die drei Phasenwicklungen als sogenannte einfache Schleifenwicklung
aus, so ergibt sich nach dem vorgesehenen Rundbiegen des Kerns mit Wicklung
an der Fügestelle
der beiden Enden des Kerns eine in etwa keilförmige Aussparung des Wickelkopfs
beiderseits der Fügestelle.
Diese keilförmigen
Aussparungen stellen am Umfang des Ständers eine Durchtrittsstelle
für Kühlluft dar,
die unter Umständen
zu unerwünschten
Geräuscheffekten
führen kann,
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Vorteile der
Erfindung
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
zur Herstellung eines elektromagnetisch erregbaren Kerns einer elektrischen
Maschine mit einer mehrphasigen einschichtigen Schleifenwicklung
mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, dass durch
die vorgesehene Anordnung der Phasenwicklungen die in etwa keilförmige Aussparung zumindest
teilweise geschlossen werden kann. Dies hat den Effekt, dass die
ständerbedingte
Geräuschentwicklung
durch die hindurchströmende
Kühlluft
deutlich verringert wird.
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Durch
die in den Unteransprüchen
aufgeführten
Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens
nach dem Hauptanspruch möglich.
Führt man
eine der Phasenwicklungen derart aus, dass der Wicklungsüberhang dieser
einen Phasenwicklung nur einen Teil der für die dort entsprechende Nut
vorgesehenen Spulenseiten umfasst, so lässt sich der Wicklungsüberhang verhältnismäßig einfach
beim Rundbiegen des Kerns mit Wicklung in die entsprechende Nut
einbringen. Der Fertigungsprozess ist somit einfacher gestaltet, die
Gefahr von Fertigungsstörungen
und die Gefahr von Defekten in der Wicklung durch den Fertigungsprozess
verringert.
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Gemäß einer
weiteren Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass alle Phasenwicklungen gleich
gewickelt sind, wobei eine der Phasenwicklungen mit ersten Spulenseiten
in eine Nut eingelegt wird, die von der ersten Nut des Kerns um
elektrisch 240 Grad beabstandet ist. Es ergibt sich somit ein kompletter
Wicklungsüberhang
durch eine Phasenwicklung. Dadurch, dass im Gegensatz zur vorherigen
Ausbildung der Erfindung alle Phasenwicklungen gleich sind, ist
der Herstellungsprozess für
die einzelnen Phasenwicklungen auf nur eine Ausführung reduziert, der Herstellungsprozess
einfach gehalten und die Kosten dementsprechend gering.
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Des
weiteren ist nach einer weiteren Ausführung vorgesehen, dass zumindest
drei Phasenwicklungen als einschichtige Phasenwicklungen ausgeführt sind.
Diese einschichtigen Schleifenwicklungen lassen sich ebenfalls einfach
herstellen.
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Die
beispielsweise drei Phasenwicklungen liegen in drei verschiedenen
Ebenen des elektromagnetisch erregbaren Kerns. Zur Herstellungsvereinfachung,
d.h. hier zur Vereinfachung des Einbringens des Wicklungsüberhangs,
ist vorgesehen, dass die Phasenwicklung mit dem Wicklungsüberhang
dem Nutschlitz am nächsten
liegt.
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Nach
einer weiteren Ausbildung ist vorgesehen, dass die Phasenwicklungen
aus einem Mehrfachdraht gewickelt werden. Dies bedeutet, dass nicht
ein sogenannter einfacher Draht verwendet wird, der jeweils einzeln
um eine Wickelschablone herumzuwickeln ist, sondern dass mehrere
Drähte verwendet
werden, deren Durchmesser im Vergleich mit dem Durchmesser eines
Einfachdrahts verringert ist, wodurch die Biegekräfte beim
Herstellungsprozess der einzelnen Phasenwicklungen verringert sind und
somit die auf die Drähte
aufzubringenden Kräfte nicht
all zu groß werden.
Die Belastungen für
die Mehrfachdrähte
sind somit geringer, ebenso sinkt dadurch die Gefahr von Herstellungsfehlern
beim Herstellen der einzelnen Phasenwicklungen. Nach einer weiteren
Ausführung
ist vorgesehen, dass alle Phasenwicklungen vor dem Einlegen in den
Kern in eine Schablone gepresst werden und dabei die für je eine Nut
vorgesehenen Spulenseiten gemeinsam in eine vorgesehene Nutform
umgeformt werden. Dies bedeutet, dass nicht jede einzelne Phasenwicklung
für sich
in den Kern gelegt wird, sondern alle drei Phasenwicklungen zusammen
in die Schablone eingelegt werden und nach dem Umformen auch gemeinsam
in den elektromagnetisch erregbaren Kern, d.h. in dessen Nuten,
eingesetzt werden. Dies vereinfacht wiederum den Herstellungsprozess,
da nicht drei Wicklungen nacheinander in den Kern eingesetzt werden
müssen,
sondern dieser Prozess in einem Schritt vollzogen werden kann.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
die Nutform der Schablone einen Nutschlitz mitumfasst. Dies bedeutet,
dass der Gesamtquerschnitt der Spulenseiten in der Schablone nicht
nur in die Nutform zwischen Jochrücken und der Unterseite der
Zahnköpfe
gepresst ist, sondern dass die zu pressenden Drähte so umgeformt werden, dass
diese im elektromagnetisch erregbaren Kern sogar den Nutschlitz
zumindest teilweise ausfüllen
können.
Dies hat zur Folge, dass der nach diesem Verfahren hergestellte
Ständer
eine nochmals gesteigerte Nutfüllung
aufweisen kann, da nunmehr auch die Nutschlitze durch Drähte belegt
werden können.
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Schließlich ist
vorgesehen, dass im rundgebogenen Kern mit Wicklung die radial innersten
Drähte
als Nutverschluss für
die radial weiter außen
liegenden Drähte
wirken.
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Zeichnungen
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In
den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele
mehrerer erfindungsgemäßer Verfahren
zur Herstellung eines elektromagnetisch erregbaren Kerns einer elektrischen
Maschine mit einer mehrphasigen Wicklung dargestellt. Es zeigen:
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1 einen Kern mit der prinzipiellen
Lage der Spulenseiten der Wicklung in den Nuten des Kerns,
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2 eine erste Phasenwicklung,
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3 eine zweite Phasenwicklung,
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4 eine dritte Phasenwicklung,
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5 ein erstes Ausführungsbeispiel
des Kerns mit einer eingelegten Wicklung in einem ersten Ausführungsbeispiel,
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6 eine prinzipielle Darstellung,
wie ein Wicklungsüberhang
in eine Nut eingeschoben wird,
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7 ein zweites Ausführungsbeispiel
der zweiten Phasenwicklung,
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8 ein zweites Ausführungsbeispiel
des Kerns mit eingelegter Wicklung mit der zweiten Phasenwicklung
nach deren zweiten Ausführungsbeispiel,
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9a, 9b und 9c den
Verfahrensschritt, in dem die Spulenseiten in eine Schablone gepresst
werden,
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10 die Anordnung im Wesentlichen rechteckförmiger Profildrähte in einer
Nut des Kerns vor dem Rundbiegen,
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11 eine schematische Darstellung
der Verwendung eines profilierten Mehrfachdrahts in einer rechteckförmigen Nut
des Kerns vor dem Rundbiegen,
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12a und 12b je eine Querschnittsdarstellung durch
Spulenseiten mit einer speziell angeprägten innersten Drahtlage,
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13 ausschnittsweise die
Ansicht eines Kerns mit Wicklung im Bereich der Stoßfuge nach dem
Stand der Technik.
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Beschreibung
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1 zeigt in schematischer
Darstellung einen elektromagnetisch erregbaren Kern 10,
der für eine
elektrische Maschine vorgesehen ist. Als bevorzugte Ausführungsform
der elektrischen Maschine ist ein Drehstromgenerator für Kraftfahrzeuge
vorgesehen. In diesem Kern 10 ist eine mehrphasige Wicklung 13 eingesetzt.
Diese mehrphasige Wicklung 13 ist in 1 als sogenannte dreiphasige Wicklung 13 ausgeführt.
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Die
erste Phasenwicklung 100 umfasst sowohl die in 1 dargestellten Spulenseiten 101 bis 134,
als auch die in 1 nicht
dargestellten Spulenverbinder 150 sowie die Spulenseitenverbinder 160, siehe
auch 2. Anfang und Ende
der ersten Phasenwicklung 100 sind wie üblich mit den Buchstaben U
und X bezeichnet.
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Des
weiteren sind in 1 die
zweite Phasenwicklung 200 mit den ebenso symbolhaft dargestellten
Spulenseiten 202 bis 235 sowie die dritte Phasenwicklung 300 mit
den Spulenseiten 303 bis 336 dargestellt. Die
Spulenseiten 101 bis 336 sind in Nuten N1 bis
N36 des Kerns 10 eingesetzt. Die Bezeichnung der Nuten
nimmt Bezug auf deren Position vom in 1 dargestellten
linken Ende des Kerns 10. Darüber hinaus sind die Spulenseiten
der entsprechenden Phasenwicklungen mit ihrer ersten Ziffer nach
der jeweiligen Phasenwicklung bezeichnet und mit den daran anschließenden zwei
Ziffern mit der Position in der entsprechenden Nut. Dies bedeutet für die Bezeichnung
der Spulenseiten 101, dass diese der ersten Phasenwicklung
zuzuordnen sind und andererseits in diesem Fall in der Nut N1 angeordnet sind.
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Die
Phasenwicklungen 100, 200 und 300 dieses
ersten Ausführungsbeispiels
sind alle gleich aufgebaut. Dies bedeutet, dass sich an ein Drahtende
U, W oder V jeweils eine erste Spulenseite 101, 205 oder 303 anschließt, an die
sich jeweils ein Spulenseitenverbinder 160, 260 bzw. 360 anschließt. An die
Spulenseitenverbinder 160, 260 oder 360 schließt sich
wiederum jeweils eine Spulenseite 104, 208 bzw. 306 an.
Je nach dem, wie viele Spulen je Pol gewickelt werden, schließen sich
entsprechende Spulenseitenverbinder und Spulenseiten daran an. Ist
je Pol einer Phasenwicklung 100, 200 oder 300, die
entsprechende Anzahl an Spulen gewickelt, schließt sich daran jeweils ein Spulenverbinder 150, 250 oder 350 an,
um über
diese wiederum weitere Spulen zu verbinden. Wird, wie im hier ausgeführten Beispiel,
eine 12-polige Wicklung 13 ausgeführt, sind insgesamt sechs Spulen
je Phasenwicklung 100, 200 oder 300 über Spulenverbinder 150, 250 oder 350 miteinander
verbunden. Die Phasenwicklungen 100, 200 bzw. 300 enden
letztlich mit einem Drahtende X bzw. Z oder Y. Die entsprechenden
Darstellungen der vollständigen
Phasenwicklung 100, 200 bzw. 300 sind
in den 2, 3 und 4 abgebildet.
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1 zeigt schematisch die
Lage der einzelnen Spulenseiten der einzelnen Phasenwicklungen 100, 200 bzw. 300 in
einem rundgebogenen Ständer, wobei
hier eine gestreckte Lage der Einfachheit halber gewählt wurde.
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Die
Kreuze bzw. Punkte in den symbolischen Darstellungen der Spulenseiten
geben übrigens
die symbolhafte Darstellung der vorgesehenen Stromrichtung im elektromagnetisch
erregten Kern 10 bzw. dessen Wicklung 13 an.
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5 zeigt nun die Anordnungen
der Phasenwicklung 100, 200 bzw. 300 im
noch flachen Kern 10 vor dem Rundbiegen dieses Kerns 10 mit
Wicklung 13. In einem ersten Verfahrensschritt wird der
im wesentlichen Quaderform aufweisende Kern 10 bereitgestellt.
In zumindest einem nachfolgenden Schritt werden die zumindest drei
Phasenwicklungen 100, 200 bzw. 300 in
die parallel verlaufenden Nuten N1 und N3 bis N36 eingelegt. Die
in 5 gewählten Bezeichnungen
stimmen mit den Bezeichnungen der 1 überein.
Die Spulenseite 202 bzw. das Drahtende Z der zweiten Phasenwicklung 200 liegt
in 5 zunächst nicht
in der für
diese Spulenseiten 202 bestimmte Nut N2. Vielmehr befindet
sich diese Spulenseite 202 mit dem Drahtende Z zunächst außerhalb
des Kerns 10, und zwar in einer Ebene, die oberhalb der
Zahnköpfe
und somit oberhalb der freien Enden der Zähne liegt. Diese Spulenseite 202 wird
erst während
dem Rundbiegen des Kerns 10 mit Wicklung 13 in
die Nut N2 eingeführt,
siehe auch 6.
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6 zeigt ausschnittsweise
den Verfahrensschritt des Rundbiegens des Kerns 10 mit
der Wicklung 13 kurz vor Abschluss des Biegeprozesses.
Es ist hier gezeigt, wie ein Stößel 23 die
Spulenseiten 202 in die für diese Spulenseiten vorgesehene Nut
N2 hineinschiebt. Nachdem der Stößel die
Spulenseiten 202 in die Nut N2 hineingeschoben hat, wird
der Kern 10 mit Wicklung 13 abschließend rundgebogen,
indem dieser sich, wie in 6 dargestellt, gegen
den Uhrzeigersinn dreht.
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Zu
Beginn des Biegevorgangs des Kerns 10 mit Wicklung 13 kann
vorgesehen sein, dass in einem ersten Schritt die Nut N1 in die
vorgesehene Endform des runden Kerns 10 mit Wicklung 13 vorgebogen
wird. Gleiches kann mit der Nut 36 geschehen. Das Einfügen bzw.
Einschieben der Spulenseiten 202 in die Nut N2 erfolgt,
wenn nur noch die Nut N2 voll geöffnet
ist.
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Dieses
zuvor beschriebene Ausführungsbeispiel
beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines elektromagnetisch
erregbaren Kerns 10 einer elektrischen Maschine mit einer
mehrphasigen Wicklung 13, wobei in einem Verfahrensschritt
ein im wesentlichen Quaderform aufweisender Kern 10 bereitgestellt
wird, der auf einer Seite parallel verlaufende Nuten hat. In zumindest
einem nachfolgenden Schritt werden zumindest drei Phasenwicklungen 100, 200, 300 mit
ihren Spulenseiten jeweils in bestimmte Nuten des Kerns 10 eingelegt.
Die zumindest drei Phasenwicklungen 100, 200, 300 werden
so in die bestimmten Nuten des Kerns 10 eingelegt, dass
sich nur ein aus einer oder mehreren Spulenseiten 202 gebildeter
Wicklungsüberhang
außerhalb
des Kerns 10 befindet.
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Es
ist dabei vorgesehen, dass die zumindest drei Phasenwicklungen 100, 200 und 300 als
einschichtige Schleifenwicklungen gewickelt werden.
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Die
bevorzugte Reihenfolge, mit der die zumindest drei Phasenwicklungen 100, 200 und 300 in den
Kern 10 eingelegt werden, ist dabei derart, dass die mit
Wicklungsüberhang
ausgeführte
Phasenwicklung 200 dem Nutschlitz und damit dem freien
Ende der Zähne
am nächsten
liegt. Dies bedeutet, dass zunächst
die Phasenwicklung 100 und daran anschließend die
Phasenwicklung 300 in den Kern 10 eingelegt werden.
Erst daran anschließend
werden die Spulenseiten der zweiten Phasenwicklung 200 in
die Nuten N5 bis N35 eingelegt. So die Spulenseitenverbinder 260 der
letzten Spule beim Wicklungsende Z besonders lang ausgeführt werden,
kann die Phasenwicklung 200 auch als erste oder zweite
Phasenwicklung in den Kern 10 eingelegt werden. Alternativ kann
auch die Reihenfolge zwischen den Phasenwicklungen 100 bzw. 300 vertauscht
sein.
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Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel ist
vorgesehen, nur einen Teil einer Spule um einen Pol herum als Wicklungsüberhang
auszubilden. Dazu werden zunächst
in den Kern 10 sowohl die erste Phasenwicklung 100,
als auch die dritte Phasenwicklung 300 in die Nuten N1
bis N36 eingelegt. Die erste Phasenwicklung 100 entspricht
ist dabei dem zu 2 beschrieben
Ausführungsbeispiel; ebenso
gilt dies für
die dritte Phasenwicklung 300, die wie zu 4 beschrieben ausgeführt ist. Die zweite Phasenwicklung 200 ist
jedoch anders ausgeführt,
siehe auch 7.
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Die
Phasenwicklung 200 beginnt mit einer Spulenseite 202,
an die sich ein Spulenverbinder 250 einstückig anschließt. Der
Spulenverbinder 250 verbindet diesen ersten Spulenverbinder 202 mit
einer nachfolgenden Spule, die aus Spulenseiten 205 und 208 besteht,
die mittels zu der nachfolgenden Spule dazugehörigen Spulenseitenverbindern 260 verbunden
sind. Nach der vorgesehenen Anzahl an Spulenseiten fährt das
Wickelschema mit einem weiteren Spulenverbinder 250 und
einer sich daran anschließenden
Spule 270 fort. Für
ein zwölfpoliges
System bedeutet dies bei dieser Phasenwicklung 200, dass sich
zunächst
insgesamt fünf
vollständige
Spulen 270 hintereinander befinden, die miteinander durch die
Spulenverbinder 250 verbunden sind. An die letzte Spule 270,
die für
die Nuten N29 und N32 vorgesehen ist, schließt sich darauf hin ein weiterer
Spulenverbinder 250 an, an den sich eine erste Spulenseite 235 und
daran ein Spulenseitenverbinder 260 anschließt. Diesem
Spulenseitenverbinder 260 folgt eine Spulenseite 202,
die dazu vorgesehen ist, in eine Nut N2 eingelegt zu werden. An
diese Spulenseite 202 schließt sich wiederum ein Spulenseitenverbinder 260 an,
dem wiederum eine weitere Spulenseite 235 folgt. Diese
Spulenseite 235 endet mit dem Phasenanschluss W. Die Spulenseiten 235 sind dazu
vorgesehen, ebenfalls in die Nut N35 eingelegt zu werden.
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Die
zuerst genannte Spulenseite 202, die mit dem Phasenanschluss
Z endet bzw. beginnt, ist ein Teil der Spulenseiten 202 bzw. 235,
die eine erste Schleife 270 dieser Phasenwicklung 200 bilden.
Die Spulenseite 202, die dem Phasenanschluss Z der Phasenwicklung 200 unmittelbar
folgt, bildet ein erstes körperliches
Ende der Phasenwicklung 200. Der restliche Teil der Spulenseiten
der ersten Schleife dieser Phasenwicklung 200, d.h. die
Spulenseiten 202, die mit den Spulenseiten 235 gemeinsam
die erste Schleife 270 bilden, bilden ein zweites körperliches
Ende dieser Phasenwicklung 200. In gestreckter Lage dieser
Phasenwicklung 200 ist das erste körperliche Ende vom zweiten
körperlichen
Ende dieser Phasenwicklung entgegengesetzt. Das zweite körperliche
Ende der Phasenwicklung 200, nämlich die nahe dem Wicklungsende
W befindlichen eben erwähnten
Spulenseiten 202, bilden folglich den Wicklungsüberhang,
der später
im Verlauf des Biegeprozesses in die entsprechenden Nuten N2 einzulegen sind.
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8 zeigt die Anordnung der
drei Phasenwicklungen 100, 200, 300 im
Kern 10. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird zunächst die
Phasenwicklung 100 in den Kern 10 eingelegt. Es
sind dann somit zunächst
die Nuten N1, N4, N7 u.s.w. bis N34 belegt. Anschließend wird
die Phasenwicklung 300 eingelegt, so dass die Nuten N3,
N6, N9 u.s.w. bis N36 belegt sind. Schließlich wird die aus 7 bekannte Phasenwicklung 200 in
die Nuten N2, N5 u.s.w. bis N35 durch diese Phasenwicklung 200 belegt.
Die Spulenseiten 202, die das zweite körperliche Ende der Phasenwicklung 200 bilden,
liegen zunächst
außerhalb
irgendwelcher Nuten des Kerns 10 und sind oberhalb der
Ebene der Nutöffnungen
bzw. Zahnköpfe 20 positioniert.
Mit den Spulenseiten 101 der Phasenwicklung 100 werden
somit erste Spulenseiten 101 einer Phasenwicklung 100 in
eine Nut N1 eingelegt und ein Teil der Spulenseiten 202 einer
ersten Schleife 270 einer anderen Phasenwicklung 200 in eine
andere Nut eingelegt, die von der einen Nut N1 um elektrisch 60
Grad versetzt ist. Dabei bildet dieser Teil der Spulenseiten 202 der
ersten Schleife 270 ein erstes körperliches Ende der anderen
Phasenwicklung 200, wobei der restliche Teil der Spulenseiten 202 der
ersten Schleife 270 der anderen Phasenwicklung 200 in
die selbe Nut wie der erste Teil der Spulenseiten 202 der
ersten Schleife 270 eingelegt werden und der restliche
Teil der Spulenseiten 202 der ersten Schleife 270 ein
zweites körperliches Ende
der anderen Phasenwicklung 200 bildet. Wird dann der in 8 dargestellte Kern 10 mit
der Wicklung 13 analog zur Darstellung in 6 rundgebogen, so braucht der Stößel 23 nur
noch den restlichen Teil der Spulenseiten 202 der ersten
Schleife 270 der Phasenwicklung 200 in die Nut
N2 einzuschieben.
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Ganz
allgemein kann formuliert werden, dass erste Spulenseiten einer
Phasenwicklung in eine Nut eingelegt werden und ein Teil der Spulenseiten
einer ersten Schleife einer anderen Phasenwicklung in eine andere
Nut eingelegt werden, die von der einen Nut um elektrisch 60 Grad
versetzt ist, wobei dieser Teil der Spulenseiten der ersten Schleife
ein erstes körperliches
Ende der anderen Phasenwicklung bilden und der restliche Teil der
Spulenseiten der ersten Schleife der anderen Phasenwicklung in die selbe
Nut eingelegt werden und dieser restliche Teil der Spulenseiten
der ersten Schleife ein zweites körperliches Ende der anderen
Phasenwicklung bildet.
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Wie
bereits zuvor erwähnt
wurde, ist vorgesehen, die Phasenwicklungen 100, 200 und 300 in
einem Verfahrensschritt derart anzuordnen, dass diese gemeinsam
in den Kern 10 eingelegt werden können. Vorab sollen diese drei
Phasenwicklungen in einem Presswerkzeug so umgeformt werden, dass
die Spulenseiten der drei Phasenwicklungen so gepresst werden, dass
diese an eine Nutform 30 insgesamt angepasst werden, siehe
auch 9a und 9b. Die zunächst beispielsweise
im Querschnitt runden Spulenseiten werden in die Nutform 30 eingelegt
und schließlich
durch einen Stößel 33 in
die Nutform 30 gepresst. Die so umgeformten Spulenseiten
sind dadurch an eine Endform der Nuten im rundgebogenen Kern 10 angepasst.
Die Nutform 30 kann sowohl trapezförmig oder beispielsweise rechteckig
sein, 9c.
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In 10 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel
dargestellt, wonach ein vorgeformter Draht zur Herstellung der Phasenwicklungen
vorgesehen ist. In diesem Ausführungsbeispiel
ist es ein Draht mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt.
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11 zeigt ein Ausführungsbeispiel,
bei dem für
die Phasenwicklungen 100, 200 bzw. 300 ein sogenannter
Mehrfachdraht verwendet ist. Der Begriff Mehrfachdraht bedeutet
hier, dass beispielsweise zwei parallel nebeneinander liegende Drähte gleichzeitig
so gewickelt werden, dass sie beispielsweise die erste Phasenwicklung 100 ergeben.
In 11 sind die Spulenseiten 101 der
ersten Phasenwicklung dargestellt.
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12a zeigt ausschnittsweise
die Nut N2 des Kerns 10. Diese Nut N2 ist, wie die anderen
Nuten des Kerns 10, in diesem Fall rechteckförmig. Auch
in diesem Fall wurden die Spulenseiten 202 vor dem Einlegen
in den Kern 10 in einer Schablone vorgeprägt. Dabei
wurde in diesem Fall die zuoberst liegende Spulenseite 202 derart
angeprägt,
dass an deren in Umfangsrichtung des rundgebogenen Kerns 10 liegenden
Seiten Kerben angeformt wurden, so dass die Spulenseiten 202 formschlüssig in
der Nut N2 gehalten sind. Dazu dienen die bereits erwähnten Kerben 40,
die sich nach radial innen gegen sogenannte Zahnkopfleisten 43 abstützen. Diese
Anordnung erspart einerseits das Einbringen eines sogenannten Nutverschlusses,
der zur Sicherung der in die Nuten eingebrachten Spulenseiten dient.
Andererseits ermöglicht
dies auch die Nutzung des Zwischenraums zwischen den Zahnkopfleisten 43,
so dass der Nutfüllfaktor
einer jeden Nut dadurch weiter verbessert werden kann. In 12a ist für den zu
wickelnden Draht ein Rechteckdraht verwendet worden.
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12b zeigt die Verwendung
eines ehemals im Querschnitt runden Drahts für die Spulenseiten 202.
In diesem Fall wurde als Nutform eine Trapezform gewählt. Auch
diese Spulenseiten 202 einer Wicklung 200 wurden
in ihrer Gesamtheit in einer Schablone derart gepresst, dass die
zuoberst liegenden Drahtabschnitte der Wicklung 200 insgesamt zwei
Kerben 40 aufweisen, die wiederum zum Abstützen aller
Spulenseiten an den Zahnkopfleisten 43 dienen.
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Die
Nut- bzw. Zahngestaltung im Kern 10 kann derart sein, dass
einerseits die Nut trapezförmig und
der Zahn parallel ist. Eine derartige Ausführung eignet sich besonders
für Runddrähte. Für Profildrähte, insbesondere
Rechteckdrähte,
ist besonders die Kombination aus einem trapezförmigen Zahn mit einer parallelflankigen
Nut geeignet.
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Bei
Verwendung von rechteckigen Profildrähten ist außerdem bei entsprechender Ausführung der
Nutisolation ein Verzicht auf den Nutverschluss möglich. Der
an der Nutöffnung
liegende letzte Profildraht stützt
sich an der Nutisolation ab, die am Zahnrücken entsprechend verlängert wurde,
so dass diese bis unter die Zahnkopfleisten 43 reichen.
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Eine
besonders gute Kühlung
des Wickelkopfes, gebildet aus den Spulenseitenverbindern, ergibt
sich dann, wenn die Spulenseitenverbinder gefächert werden, so dass diese
nicht direkt aufeinander liegen und somit die Kühlluft dazwischen treten kann. Nach
dem Wickeln der einzelnen Phasenwicklungen 100, 200 bzw. 300 ist
vorgesehen, die Drahtenden U, V, W bzw. X, Y, Z abzuisolieren und
nach einer vorgesehenen Länge
zu kürzen.
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In 13 ist ausschnittsweise
die Fuge des rundgebogenen Kerns 10 mit Wicklung 13 dargestellt,
wie sie sich ergibt, wenn der aus dem Stand der Technik bekannte
Kern 10 mit Wicklung 13 rundgebogen ist. Dabei
entsteht die eingangs erwähnte
charakteristische keilförmige
Aussparung zwischen den Enden der Wicklung 13. Diese keilförmige Öffnung ist gemäß der hier
beschriebenen erfindungsgemäßen Wicklungsanordnung
nunmehr durch weitere Spulenseitenverbinder der Phasenwicklung 200 zumindest
teilweise geschlossen, so dass die Geräuschentwicklung verringert
ist.
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Die
in den Ausführungsbeispielen
beschriebene Anordnung des Kerns 10 mit Wicklung 13 ist nicht
auf Ausführungen
mit 36 Nuten im Kern 10 beschränkt. Die hier beschriebene
Anordnung der Wicklung 13 für den Kern 10 ist
nach Verlängerung des
Kerns 10 um weitere 12 Nuten beispielsweise auch
auf einen Kern 10 mit insgesamt 48 Nuten N1 bis
N48 anwendbar (16-poliger Ständer).
In analoger Weise werden dann die in 2, 3, 4 und 7 dargestellten
Wicklungen um zwei weitere Spulen jeweils verlängert, die selbstverständlich durch
die entsprechenden Spulenverbinder verbunden sind.