DE112020001563T5

DE112020001563T5 - Drehende elektrische Maschine, deren Stator und deren Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE112020001563T5
Application number: DE112020001563.7T
Authority: DE
Inventors: Mai Goto; Masayoshi Yamamoto; Shigenori Yoneda
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2019-03-28
Filing date: 2020-01-29
Publication date: 2021-12-16
Also published as: JP2020167789A; US20210367489A1; CN113678344B; US12009708B2; JP7218654B2; CN113678344A; WO2020195127A1

Abstract

Eine drehende elektrische Maschine hat einen Rotor und einen Stator. Der Stator weist ein Spulenende auf. Das Spulenende weist eine Vielzahl von Leitungsdrähten (30) auf. Die Vielzahl von Leitungsdrähten hat einen inneren Leitungsdraht (31) in Bezug auf die radiale Richtung RD und einen äußeren Leitungsdraht (32) außerhalb des inneren Leitungsdrahtes in Bezug auf die radiale Richtung RD. Die drehende elektrische Maschine umfasst eine Vielzahl von Verbindungselementen (40). Der innere Leitungsdraht und der äußere Leitungsdraht sind elektrisch und mechanisch mit der Vielzahl von Verbindungselementen verbunden. Die Vielzahl von Verbindungselementen stellt einen Wärmeübertragungspfad von dem inneren Leitungsdraht bereit. Der innere Leitungsdraht und der äußere Leitungsdraht weisen unterschiedliche Schwingungseigenschaften auf.

Description

[QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG]
Die vorliegende Anmeldung beruht auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2019 - 64 484 , die am 28. März 2019 in Japan eingereicht wurde, und beansprucht deren Priorität, die gesamte Offenbarung der obigen Anmeldung ist hierin durch Bezugnahme aufgenommen.
[TECHNISCHES GEBIET]
Die Offenbarung in dieser Beschreibung bezieht sich auf eine drehende elektrische Maschine, einen Stator davon und ein Herstellungsverfahren davon.
[HINTERGRUND]
Das Patentdokument 1 offenbart einen Stator einer drehenden elektrischen Maschine mit einer Vielzahl von Segmenten, die in Schlitzen aufgenommen sind. Die Inhalte der in der Zitierliste aufgeführten Literatur sind durch Bezugnahme als Erläuterung der technischen Elemente in diese Beschreibung aufgenommen.
[ZITIERLISTE]
[Patentliteratur]
Patentliteratur 1: JP 6 237 518 B
[ZUSAMMENFASSUNG]
Einerseits wird von einem Stator einer drehenden elektrischen Maschine eine Struktur verlangt, die starken Schwingungen standhält. Ein anderer Gesichtspunkt ist, dass ein Stator einer drehenden elektrischen Maschine verbessert werden muss, um die Wärmeabgabe zu fördern. Unter den oben genannten Aspekten oder anderen, nicht erwähnten Aspekten besteht ein Bedarf an weiteren Verbesserungen einer drehenden elektrischen Maschine und ihres Stators.
Es ist eine offenbarte Aufgabe, eine drehende elektrische Maschine, einen Rotor davon und ein Verfahren zu ihrer Herstellung bereitzustellen, die starken Schwingungen standhalten können.
Ein Stator einer hierin offengelegten drehenden elektrischen Maschine hat: einen Statorkern (6); und eine Statorspule (7), die auf dem Statorkern montiert ist und ein Spulenende (12) aufweist, das von einem Ende des Statorkerns vorsteht; und ein Verbindungselement (40), das elektrisch und mechanisch mit einem Leitungsdraht (30) verbunden ist, der sich von dem Spulenende nach außen erstreckt, wobei der Leitungsdraht hat: einen inneren Leitungsdraht (31), der sich von einer vorbestimmten Position in Bezug auf die radiale Richtung an dem Spulenende nach außen erstreckt und M gebogene Abschnitte aufweist; und einen äußeren Leitungsdraht (38), der sich von einer Position weiter auf einer Außenseite in Bezug auf die radiale Richtung als der innere Leitungsdraht an dem Spulenende nach außen erstreckt und N gebogene Abschnitte mehr als M aufweist.
Gemäß dem Stator der offengelegten drehenden elektrischen Maschine wird das Verbindungselement durch den inneren Leitungsdraht und den äußeren Leitungsdraht stabil gehalten. Außerdem hat der innere Leitungsdraht M gebogene Abschnitte und der äußere Leitungsdraht hat N gebogene Abschnitte. Daher weisen der innere Leitungsdraht und der äußere Leitungsdraht unterschiedliche Schwingungseigenschaften auf. Infolgedessen wird eine Resonanz zwischen dem inneren und dem äußeren Leitungsdraht unterdrückt.
Die hierin offenbarte drehende elektrische Maschine umfasst den oben erwähnten Stator (3) der drehenden elektrischen Maschine und ein Gehäuse (5), das den Stator aufnimmt.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Stators einer hierin offengelegten drehenden elektrischen Maschine hat: einen Montageschritt (192) des Montierens der Statorspule (7) an dem Statorkern, um ein Spulenende (12) zu bilden, das von einem Endabschnitt des Statorkerns (6) vorsteht; und einen inneren Führungsschritt (193) des Herausführens eines inneren Leitungsdrahtes durch M-maliges Biegen von einer vorbestimmten Position in der radialen Richtung an dem Spulenende; einen äußeren Führungsschritt (195) des Herausführens eines äußeren Leitungsdrahtes von einer Position außerhalb des inneren Leitungsdrahtes in der radialen Richtung an dem Spulenende durch N-maliges Biegen des äußeren Leitungsdrahtes mehr als M, wobei ein Verbindungsschritt (197) des Verbindens des inneren Leitungsdrahtes und des äußeren Leitungsdrahtes mit einem Verbindungsleiter.
Bei dem beschriebenen Verfahren zur Herstellung eines Stators einer drehenden elektrischen Maschine werden der innere Leitungsdraht und der äußere Leitungsdraht unterschiedlich oft gebogen. Aufgrund der Anzahl der Biegevorgänge weisen der innere Leitungsdraht und der äußere Leitungsdraht unterschiedliche Schwingungseigenschaften auf. Infolgedessen wird eine Resonanz zwischen dem inneren Leitungsdraht und dem äußeren Leitungsdraht unterdrückt.
Die in dieser Beschreibung offengelegten Aspekte nehmen unterschiedliche technische Lösungen voneinander an, um ihre jeweiligen Aufgaben zu lösen. Die in den Ansprüchen und in diesem Abschnitt in Klammern gesetzten Bezugszeichen zeigen beispielhaft die entsprechenden Beziehungen zu Teilen der später zu beschreibenden Ausführungsformen und sollen den technischen Anwendungsbereich nicht einschränken. Die in dieser Beschreibung offengelegten Aufgaben, Merkmale und Vorteile werden aus den folgenden detaillierten Beschreibungen und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
Figurenliste

1 ist eine Querschnittsansicht einer drehenden elektrischen Maschine einer ersten Ausführungsform.
2 ist eine Seitenansicht, die den Stator einer drehenden elektrischen Maschine zeigt.
3 ist eine Draufsicht, die den Stator zeigt.
4 ist eine Querschnittsansicht des Stators.
5 ist eine Draufsicht, die Verbindungselemente zeigt.
6 ist eine perspektivische Ansicht des Stators.
7 ist eine perspektivische Ansicht, die die Verbindungselemente zeigt.
8 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der Verbindungselemente.
9 ist eine perspektivische Ansicht, die Leitungsdrähte und ein Verbindungselement zeigt.
10 ist eine Seitenansicht, die die Leitungsdrähte und das Verbindungselement zeigt.
11 ist eine Seitenansicht, die die Leitungsdrähte zeigt.
12 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die ein Brückenelement in dem Stator zeigt.
13 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Herstellung einer drehenden elektrischen Maschine zeigt.
14 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die ein Brückenelement gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
15 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die ein Brückenelement gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt.
16 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die ein Brückenelement gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt.
17 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die ein Brückenelement gemäß einer fünften Ausführungsform zeigt.
18 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die ein Brückenelement gemäß einer sechsten Ausführungsform zeigt.
19 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die ein Brückenelement gemäß einer siebten Ausführungsform zeigt.
20 ist eine Draufsicht auf einen Stator gemäß einer achten Ausführungsform.
21 ist eine Seitenansicht des Stators.
22 ist eine perspektivische Ansicht, die den Stator zeigt.
23 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der Verbindungselemente.

[BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN]
Mehrere Ausführungsformen werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In einigen Ausführungsformen erhalten Teile, die funktionell und/oder strukturell übereinstimmen und/oder zusammengehören, dieselben Bezugszeichen oder Bezugszeichen mit unterschiedlichen Hunderter- oder höheren Ziffern. Für entsprechende und/oder zugehörige Teile kann auf die Beschreibung anderer Ausführungsformen verwiesen werden.
Erste Ausführungsform
In der 1 ist eine drehende elektrische Maschine 1 ein Motorgenerator. Die drehende elektrische Maschine 1 ist operativ mit einem Leistungssystem 10 (PWT) eines Geräts gekoppelt. Die drehende elektrische Maschine 1 kann als Generator fungieren, der unter Verwendung der von dem Leistungssystem 10 gelieferten Leistung eine elektrische Leistung erzeugt. Die drehende elektrische Maschine 1 kann als Elektromotor fungieren, der das Leistungssystem 10 mit Leistung versorgt. Die drehende elektrische Maschine 1 kann ein Generator oder ein Elektromotor sein. Das Leistungssystem 10 kann eine Brennkraftmaschine enthalten. Das Leistungssystem 10 liefert die Hauptleistungsversorgung für das Gerät. In dieser Beschreibung kann das Gerät ein Fahrzeug, eine Klimaanlage, eine Pumpvorrichtung oder Ähnliches umfassen. Darüber hinaus umfasst der Begriff Fahrzeug ein Auto, ein Schiff, ein Flugzeug, ein Simulationsgerät und ein Vergnügungsgerät.
Die drehende elektrische Maschine 1 weist einen Rotor 2 und einen Stator 3 auf. Der Rotor 2 weist eine Welle 4 auf. Die Welle 4 definiert eine Rotationsachse AX. Der Rotor 2 ist drehbar. Der Stator 3 ist ein zylindrisches Element. Der Rotor 2 und der Stator 3 sind in einem Gehäuse 5 aufgenommen. Das Gehäuse 5 bildet eine im Wesentlichen geschlossene Kammer, in der der Rotor 2 und der Stator 3 aufgenommen sind. Die geschlossene Kammer kann ein thermisches Medium (Gas oder Flüssigkeit) zur Temperatursteuerung aufnehmen. Das Gehäuse 5 fixiert den Stator 3 und trägt den Rotor 2 drehbar. Das Gehäuse 5 kann Komponenten des Leistungssystems 10 bereitstellen. Zum Beispiel kann das Gehäuse 5 einen Teil eines Kurbelgehäuses oder einen Teil eines Getriebegehäuses darstellen.
Der Rotor 2 ist magnetisch mit dem Stator 3 gekoppelt. Der Rotor 2 wird von einer Welle 4 getragen, die gegenüber dem Gehäuse 5 drehbar ist. Die Welle 4 ist mit dem Leistungssystem 10 verbunden. Der Rotor 2 ist in radialer Richtung innerhalb des Stators 3 angeordnet. Der Rotor 2 weist eine Vielzahl von Magnetpolen auf, die entlang der Umfangsrichtung angeordnet sind. Die Vielzahl der Magnetpole ist durch mehrere in dem Rotor 2 eingebettete Permanentmagnete gebildet. Der Rotor 2 kann durch verschiedene Strukturen ausgebildet werden.
Der Stator 3 weist einen Statorkern 6 auf. Der Statorkern 6 weist eine zylindrische Form auf. Der Statorkern 6 ist ringförmig. Der Statorkern 6 weist eine Vielzahl von Stahlplatten auf, die entlang der axialen Richtung laminiert sind. Der Statorkern 6 weist eine Vielzahl von Schlitzen auf, die in der Umfangsrichtung angeordnet sind. Die Vielzahl der Schlitze ist in Bezug auf die Umfangsrichtung in einem gleichen Abstand angeordnet. Die Vielzahl der Schlitze kann in mehreren unterschiedlichen Abständen angeordnet sein. Die Vielzahl der Schlitze erstreckt sich in axialer Richtung, so dass sie die Vielzahl der Stahlplatten durchdringt. Außerdem erstreckt sich die Mehrzahl der Schlitze in radialer Richtung. Ein typischer Statorkern 6 weist einen ringförmigen hinteren Kern auf. Der Statorkern 6 weist eine Vielzahl von Zähnen auf, die sich innerhalb in radialer Richtung von dem hinteren Kern erstrecken. Die Vielzahl der Zähne bildet eine Vielzahl von Schlitzen zwischen sich aus.
Der Stator 3 weist eine Statorspule 7 auf. Die Statorspule 7 ist mit dem Statorkern 6 verbunden. Die drehende elektrische Maschine 1 weist einen Leistungsanschluss 8 auf. Die drehende elektrische Maschine 1 weist eine Vielzahl von Leistungsanschlüssen 8 auf. Der Leistungsanschluss 8 ist mit einer außerhalb des Gehäuses 5 befindlichen Leistungsleitung verbunden. Der Leistungsanschluss 8 kann an der Außenseite des Gehäuses 5 angeordnet sein. Der Leistungsanschluss 8 kann in einem Anschlusskasten angeordnet und mit der Leistungsleitung in dem Anschlusskasten verbunden sein. Der Leistunganschluss 8 kann in dem Gehäuse 5 angeordnet und mit der Leistungsleitung in dem Gehäuse 5 verbunden sein. In jeder der Konfigurationen ist ein direkter Wärmepfad durch das Gehäuse 5 über die Leistungsklemme 8 vorhanden. Der Leistungsanschluss 8 ist ein Anschluss für die elektrische Verbindung zwischen der drehenden elektrischen Maschine 1 und einer Steuervorrichtung (CNT) 9. Der Leistungsanschluss 8 wird als Ausgangsanschluss verwendet, der elektrische Leistung abgeben kann, und als Eingangsanschluss, der elektrische Leistung aufnehmen kann. Der Leistungsanschluss 8 kann auch als externer Verbindungsanschluss der drehenden elektrischen Maschine 1 bezeichnet sein.
Die drehende elektrische Maschine 1 ist elektrisch mit der Steuervorrichtung 9 verbunden. Die Steuervorrichtung 9 hat eine Wechselrichterschaltung. Wenn die drehende elektrische Maschine 1 als Generator arbeitet, wird sie von dem Leistungssystem 10 angetrieben und gibt elektrische Leistung ab. Die Steuervorrichtung 9 fungiert als Gleichrichterschaltung, die die von der drehenden elektrischen Maschine 1 abgegebene elektrische Leistung gleichrichtet, wenn die drehende elektrische Maschine 1 als Generator verwendet wird. Wenn die drehende elektrische Maschine 1 als Elektromotor arbeitet, liefert sie Leistung an das Leistungssystem 10. Die Steuervorrichtung 9 versorgt die drehende elektrische Maschine 1 mit mehrphasigem Wechselstrom, wenn die drehende elektrische Maschine 1 als Elektromotor eingesetzt ist. In dieser Ausführungsform ist der mehrphasige Wechselstrom ein Dreiphasenstrom.
Die Steuervorrichtung 9 ist eine elektronische Steuereinheit. Die Steuervorrichtung 9 stellt ein Steuersystem zur Verfügung. Das Steuersystem verfügt über mindestens eine Recheneinheit (CPU) und mindestens eine Speichereinrichtung (MMR) als Speichermedium zur Speicherung von Programmen und Daten. Das Steuersystem wird von einem Mikrocomputer bereitgestellt, der ein computerlesbares Speichermedium umfasst. Bei dem Speichermedium handelt es sich um ein nichttransitorisches materielles Speichermedium, das ein computerlesbares Programm speichert, das nichttransitorisch ist. Das Speichermedium kann in Form eines Halbleiterspeichers, einer Magnetplatte oder ähnlichem bereitgestellt werden. Das Steuersystem kann von einem Computer oder einer Gruppe von Computerressourcen bereitgestellt werden, die über eine Datenkommunikationseinrichtung verbunden sind. Die von dem Steuersystem bereitgestellten Mittel und/oder Funktionen können durch Software, die in einer materiellen Speichervorrichtung aufgezeichnet ist, und einen Computer, der die Software ausführen kann, nur durch Software, nur durch Hardware oder eine Kombination davon bereitgestellt werden. Zum Beispiel kann das Steuersystem durch eine Logik von dem Typ „IF-THEN-ELSE“ oder ein neuronales Netz, das durch maschinelles Lernen abgestimmt wird, bereitgestellt werden. Alternativ, zum Beispiel, wenn das Steuersystem durch eine elektronische Schaltung bereitgestellt ist, die Hardware ist, kann das Steuersystem durch eine digitale Schaltung oder eine analoge Schaltung, die eine große Anzahl von logischen Schaltungen umfasst zur Verfügung gestellt werden.
Die Statorspule 7 weist Spulenenden 11 und 12 und Schlitzleiter (in einem Schlitz befindliche Leiter) 13 auf. Die Spulenenden 11 und 12 und die Schlitzleiter 13 sind durch eine Vielzahl von Segmentleitern bereitgestellt. Das Spulenende 11 wird auch als erstes Spulenende bezeichnet. Das Spulenende 12 wird auch als zweites Spulenende bezeichnet. Die Spulenenden 11 und 12 sind an den Enden des Statorkerns 6 angeordnet. Die Spulenenden 11 und 12 ragen in axialer Richtung aus dem Statorkern 6 heraus. Die Spulenenden 11 und 12 sind Bündel aus einer Vielzahl von Segmentleitern, die in der Statorspule 7 enthalten sind. In den Spulenenden 11 und 12 verbindet ein Segmentleiter den Schlitzleiter 13 mit einem anderen Schlitzleiter 13. Die Spulenenden 11 und 12 können mit durchgehenden Windungsabschnitten 15 des Segmentleiters versehen sein. Die Spulenenden 11 und 12 können durch Verbindungsabschnitte 16 bereitgestellt sein, die verschiedene Segmentleiter miteinander verbinden.
Die drehende elektrische Maschine 1 weist ein Ende SD1 und das andere Ende SD2 auf einer gegenüberliegenden Seite des einen Endes SD1 auf. Das Spulenende 11 an einem Ende SD1 wird ausgebildet, indem nur die Windungsabschnitte 15 der Segmentleiter angeordnet werden. Das Spulenende 12 an dem anderen Ende SD2 umfasst eine Vielzahl von Verbindungsabschnitten 16. Der Verbindungsabschnitt 16 wird durch Verbinden eines Endabschnitts eines Segmentleiters mit einem anderen Endabschnitt eines anderen Segmentleiters gebildet. Die Vielzahl der Verbindungsabschnitte 16 kann durch verschiedene Verbindungsverfahren hergestellt werden. Als Verbindungsverfahren können z.B. WIG-Schweißen, Laserschweißen, elektrisches Widerstandsschweißen, Lötverbindungen oder ähnliches verwendet werden. Das Spulenende 12 wird durch die Anordnung von nur einer Vielzahl von Verbindungsabschnitten 16 gebildet. Alle der zahlreichen Verbindungsabschnitte 16 zur Bildung der Statorspule 7 sind an dem Spulenende 12 angeordnet. Daher verbindet die Statorspule 7 eine Vielzahl von Schlitzleitern 13 durch eine Vielzahl von Windungsabschnitten 15 an dem Spulenende 11 an dem einen Ende SD1. Daher verbindet die Statorspule 7 eine Vielzahl von Schlitzleitern 13 durch die Vielzahl von Verbindungsabschnitten 16 an dem Spulenende 12 an dem anderen Ende SD2.
Der Schlitzleiter 13 erstreckt sich gerade entlang der axialen Richtung AD. Der Schlitzleiter 13 ist in dem Schlitz aufgenommen. In dieser Ausführungsform sind acht Schlitzleiter 13 in einem Schlitz aufgenommen.
Die Statorspule 7 ist elektrisch so angeschlossen, dass sie eine Mehrphasenschaltung bildet. Die Statorspule 7 ist in Stern- oder Dreieckschaltung angeschlossen. In dieser Ausführungsform stellt die Statorspule 7 eine Sternschaltung bereit.
Die Statorspule 7 weist einen Leitungsdraht 30 auf, der sich von dem Spulenende 12 aus erstreckt. Die Statorspule 7 umfasst eine Vielzahl von Leitungsdrähten 30. Die Leitungsdrähte 30 sind an dem Spulenende 12 angeordnet. Die Leitungsdrähte 30 bilden die beiden Enden einer Vielzahl von Spulen als Mehrphasenwicklung. Da in dieser Ausführungsform eine dreiphasige Wicklung vorgesehen ist, sind mindestens sechs Leitungsdrähte 30 vorgesehen. Außerdem wird in dieser Ausführungsform eine Phase durch eine Parallelschaltung von „n“ Spulen bereitgestellt. Daher weist die Statorspule 7 6 x n Stücke der Leitungsdrähte 30 auf. In dieser Ausführungsform ist eine Phase durch eine Parallelschaltung von vier Spulen bereitgestellt. Daher umfasst die Statorspule 7 24 Stück der Leitungsdrähte 30.
Die Vielzahl Leitungsdrähte 30 hat eine Vielzahl innere Leitungsdrähte 31 und Vielzahl äußere Leitungsdrähte 32, die in der radialen Richtung RD an dem Spulenende 12 voneinander getrennt sind. Der innere Leitungsdraht 31 erstreckt sich von einer vorbestimmten Position in Bezug auf die radiale Richtung an dem ringförmigen Spulenende 12 nach außen. Der innere Leitungsdraht 31 weist M Windungen auf. Der äußere Leitungsdraht 32 erstreckt sich von einer Position auf einer äußeren Seite in Bezug auf die radiale Richtung RD weiter als der innere Leitungsdraht 31 an dem Spulenende 12. Der äußere Leitungsdraht 32 weist N Biegungen auf, was mehr als M sind.
In dem gezeigten Beispiel befindet sich der innere Leitungsdraht 31 auf der innersten Schicht (der innersten Schicht) des Spulenendes 12. Der innere Leitungsdraht 31 ist in Bezug auf die Höhe in axialer Richtung AD in zwei innere Leitungsdrähte unterteilt. Der äußere Leitungsdraht 32 befindet sich auf der äußersten Schicht (der äußersten Schicht) des Spulenendes 12. Der äußere Leitungsdraht 32 ist in Bezug auf eine Höhe in der axialen Richtung AD und die Position der radialen Richtung RD in zwei äußere Leitungsdrähte unterteilt.
Die drehende elektrische Maschine 1 weist eine Vielzahl von Verbindungselementen 40 auf. Das Verbindungselement 40 stellt einen Teil der Statorspule 7 bereit, ohne in dem Schlitz aufgenommen zu sein. Das Verbindungselement 40 wird auch als Busschiene bezeichnet. Das Anschlusselement 40 ist mit dem Leitungsdraht 30 verbunden. Das Verbindungselement 40 ist ein plattenförmiges Element, das so angeordnet ist, dass es einer Endfläche des Spulenendes 12 in der axialen Richtung AD gegenüberliegt. Das Verbindungselement 40 ist thermisch mit einem sich nach außen erstreckenden Leistungsanschluss 8 gekoppelt. Das Verbindungselement 40 ist elektrisch und mechanisch mit dem inneren Leitungsdraht 31 und dem äußeren Leitungsdraht 32 verbunden. Das Verbindungselement 40 umfasst ein Element, das eine Nullpunktverbindung herstellt, indem es mit einer Vielzahl von Leitungsdrähten 30 verbunden ist. Das Verbindungselement 40 umfasst ein Element, das ein Leistungsende bereitstellt, indem es mit einer Vielzahl von Leitungsdrähten 30 verbunden ist. Das Element, das die Leistungsseite bereitstellt, stellt den Leistungsanschluss 8 bereit.
Die drehende elektrische Maschine 1 umfasst einen Verbindungsabschnitt 50. Der Verbindungsabschnitt 50 verbindet elektrisch und mechanisch den Leitungsdraht 30 und das Verbindungselement 40. Die Vielzahl der Verbindungsabschnitte 16 kann durch verschiedene Verbindungsverfahren hergestellt werden. Als Verbindungsverfahren können z. B. WIG-Schweißen, Laserschweißen, elektrisches Widerstandsschweißen, Lötverbindungen oder ähnliches verwendet werden. Der Verbindungsabschnitt 50 umfasst einen inneren Verbindungsabschnitt 51, der den inneren Leitungsdraht 31 und das Verbindungselement 40 miteinander verbindet. Der Verbindungsabschnitt 50 umfasst einen äußeren Verbindungsabschnitt 52, der den äußeren Leitungsdraht 32 und das Verbindungselement 40 verbindet.
In der 2 ist ein Zustand vor dem Schweißen des Verbindungsabschnitts 16 dargestellt. Wenn der Verbindungsabschnitt 16 geschweißt wird und der Leiter schmilzt, kann der Verbindungsabschnitt 16 eine geschmolzene Markierung aufweisen. Das Spulenende 12 umfasst eine Vielzahl von Leitern, die um eine Höhe HG12 aus dem Statorkern 6 herausragen. Die Höhe HG12 kann durch die Schmelzmarkierung definiert sein.
Der Leitungsdraht 30 umfasst eine Vielzahl von niedrigen Leitungsdrähten 33, die um eine Höhe HG33 aus dem Statorkern 6 herausragen. Der Leitungsdraht 30 umfasst eine Vielzahl von hohen Leitungsdrähten 34, die um eine Höhe HG34 aus dem Statorkern 6 herausragen. Die Höhe HG33 ist geringer als die Höhe HG34 (HG33<HG35). Der innere Leitungsdraht 31 umfasst einen niedrigen Leitungsdraht 33 und einen hohen Leitungsdraht 34. Der äußere Leitungsdraht 32 umfasst einen niedrigen Leitungsdraht 33 und einen hohen Leitungsdraht 34.
Das Verbindungselement 40 weist ein erstes Verbindungselement 41 auf, das einen neutralen Punkt bildet. Das erste Anschlusselement 41 ist elektrisch und mechanisch mit der Vielzahl von niedrigen Leitungsdrähten 33 verbunden. Das Verbindungselement 40 weist ein zweites Verbindungselement 44 auf, das den Leistungsanschluss 8 ausbildet. Das Verbindungselement 40 weist eine Vielzahl von zweiten Verbindungselementen 42, 43 und 44 auf. In der Zeichnung ist nur das zweite Anschlusselement 44 dargestellt. Die zweiten Verbindungselemente 42, 43 und 44 sind elektrisch und mechanisch mit der Vielzahl von Hochspannungsdrähten 34 verbunden. Das erste Anschlusselement 41 ist so angeordnet, dass es von dem Statorkern 6 um eine Höhe HG41 entfernt ist. Die zweiten Verbindungselemente 42, 43 und 44 sind so angeordnet, dass sie von dem Statorkern 6 durch eine Höhe HG44 getrennt sind. Die Höhe HG41 ist geringer als die Höhe HG44 (HG41 < HG44).
Die 3 zeigt eine Draufsicht auf einen Pfeil III in der 2. Der Statorkern 6 weist eine Außenfläche mit einem Radius R6e auf. Der Statorkern 6 weist eine Innenfläche mit einem Radius R6i auf. Die Vielzahl Verbindungselemente 40 sind in einem Bogenbereich RG40 in der Umfangsrichtung CD angeordnet. Der Bogenbereich RG40 ist so eingestellt, dass er einem halben Umfang des Statorkerns 6 entspricht oder kleiner als der halbe Umfang ist. Dadurch werden Schwingungen des Verbindungselements 40 unterdrückt.
Das Spulenende 12 ist durch eine Vielzahl von Segmentleitern und eine Vielzahl von Verbindungsabschnitten 16 ausgebildet. Die Vielzahl der Segmentleiter und die Vielzahl der Verbindungsabschnitte 16 sind so angeordnet, dass sie in der radialen Richtung RD des Spulenendes 12 mehrere Schichten ausbilden. In dem dargestellten Beispiel bildet die Vielzahl der Segmentleiter acht Schichten aus. Die Vielzahl der Verbindungsabschnitte 16 bildet entlang der radialen Richtung RD vier Schichten aus.
Das erste Verbindungselement 41 ist so angeordnet, dass es auf der Endfläche des Spulenendes 12 in der axialen Richtung AD gestapelt ist. Mit anderen Worten, das erste Verbindungselement 41 ist so angeordnet, dass es der Vielzahl von Verbindungsabschnitten 16 gegenüberliegt. Das erste Verbindungselement 41 ist bogenförmig entlang des Spulenendes 12 angeordnet. Das erste Verbindungselement 41 ist innerhalb der ringförmigen Basisbreite W12 in der radialen Richtung RD des Spulenendes 12 angeordnet. Die ringförmige Basisbreite W12 befindet sich in radialer Richtung auf der Außenseite des Radius R6i. Die ringförmige Basisbreite W12 liegt in radialer Richtung innen vor dem Radius R6e. Die Basisbreite W12 ist eine Breite, die erforderlich ist, um eine Vielzahl von Segmentleitern zu verbinden, die die Statorspule 7 an dem Spulenende 12 bereitstellen.
Das zweite Verbindungselement besteht aus einer Vielzahl von zweiten Anschlusselementen 42, 43 und 44, die einer Vielzahl von Phasenwicklungen entsprechen. Die Vielzahl der zweiten Anschlusselemente 42, 43 und 44 stellen drei Leistungsanschlüsse 8a, 8b und 8c für dreiphasige Leistung bereit. Jedes der zweiten Anschlusselemente 42, 43 und 44 ist in Bezug auf die Umfangsrichtung CD getrennt und verstreut angeordnet. Jedes der Vielzahl der zweiten Anschlusselemente 42, 43 und 44 erstreckt sich in radialer Richtung außerhalb des Stators 3 von der ringförmigen Grundbreite W12 aus.
Das erste Verbindungselement 41 und das zweite Verbindungselement 42, 43 und 44 sind so angeordnet, dass sie sich in der axialen Richtung AD gegenüberliegen, um thermisch miteinander gekoppelt zu sein. Die Vielzahl der zweiten Verbindungselemente 42, 43 und 44 sind so gestapelt, dass sie das erste Verbindungselement 41 in Bezug auf die axiale Richtung AD überlappen. Das erste Verbindungselement 41 und die Vielzahl der zweiten Verbindungselemente 42, 43 und 44 sind so angeordnet, dass sich die von ihnen gebildeten Hauptebenen parallel zueinander erstrecken. Das erste Verbindungselement 41 ist ein plattenförmiges Element. Das erste Verbindungselement 41 weist eine Hauptebene auf, die sich parallel zur ringförmigen Endfläche des Spulenendes 12 erstreckt. Jedes der Vielzahl der zweiten Verbindungselemente 42, 43 und 44 weist zumindest teilweise einen plattenförmigen Abschnitt auf. Jedes der Vielzahl von zweiten Verbindungselementen 42, 43 und 44 weist einen plattenförmigen Abschnitt auf, der sich parallel zu der Hauptebene erstreckt. Die gestapelte Anordnung des ersten Verbindungselements 41 und der Vielzahl der zweiten Verbindungselemente 42, 43 und 44 sorgt für eine thermische Kopplung. Daher ist eine Wärmeübertragung zwischen dem ersten Verbindungselement 41 und der Vielzahl der zweiten Verbindungselementen 42, 43 und 44 möglich. Die Wärmeübertragung umfasst beispielsweise die Wärmeübertragung von dem ersten Verbindungselement 41 zu der Vielzahl der zweiten Verbindungselemente 42, 43 und 44. Die Vielzahl der zweiten Verbindungselemente 42, 43 und 44 sorgen für eine Wärmeübertragung in radialer Richtung außerhalb des Stators 3.
Die Vielzahl von inneren Leitungsdrähte 31 weisen eine Vielzahl erste Leitungsdrähte 35 auf, die niedrige Leitungsdrähte 33 sind. Die Vielzahl vonn ersten Leitungsdrähte 35 sind elektrisch und mechanisch mit dem ersten Verbindungselement 41 verbunden. In dem dargestellten Beispiel umfasst die Statorspule 7 sechs erste Leitungsdrähte 35. Alle ersten Leitungsdrähte 35 sind mit dem ersten Anschlusselement 41 verbunden. Der erste Leitungsdraht 35 ist auf der an dem weitesten innen liegenden Schicht der ringförmigen Grundbreite W12 angeordnet. Der erste Leitungsdraht 35 ist mit einem Radius R35 angeordnet. Der Radius R35 ist größer als der Radius R6i (R6i<R35).
Die Vielzahl innere Leitungsdrähte 31 hat eine Vielzahl zweite Leitungsdrähte 36, die hohe Leitungsdrähte 34 sind. Der zweite Leitungsdraht 36 ist elektrisch und mechanisch mit den zweiten Verbindungselementen 42, 43 und 44 verbunden. In dem dargestellten Beispiel umfasst die Statorspule 7 sechs zweite Leitungsdrähte 36. Zwei zweite Leitungsdrähte 36 sind mit dem zweiten Verbindungselement 42 verbunden. Zwei zweite Leitungsdrähte 36 sind mit dem zweiten Anschlusselement 43 verbunden. Zwei zweite Leitungsdrähte 36 sind mit dem zweiten Anschlusselement 44 verbunden. Der zweite Leitungsdraht 36 ist auf der Schicht der innersten ringförmigen Basisbreite W12 angeordnet. Der zweite Leitungsdraht 36 ist mit einem Radius R36 angeordnet. Der Radius R36 ist gleich dem Radius R35 (R35 = R36).
Der zweite Leitungsdraht 36, der sowohl der innere Leitungsdraht 31 als auch der hohe Leitungsdraht 34 ist, ist von dem Statorkern 6 bis zu einer vorbestimmten Höhe HG34 über einen ersten Pfad mit einer vorbestimmten Länge angeordnet. Der erste Pfad ist etwas länger als der Pfad, der von den Segmentleitern genommen wird, die durch den Verbindungsabschnitt 16 verbunden sind. Eine Länge des ersten Pfades ist die kürzeste unter der Vielzahl von Leitungsdrähten 30.
Die Vielzahl äußere Leitungsdrähte 32 haben eine Vielzahl dritte Leitungsdrähte 37, die niedrige Leitungsdrähte 33 sind. Die Vielzahl dritte Leitungsdrähte 37 sind elektrisch und mechanisch mit dem ersten Verbindungselement 41 verbunden. In dem dargestellten Beispiel umfasst die Statorspule 7 sechs dritte Leitungsdrähte 37. Alle dritten Leitungsdrähte 37 sind mit dem ersten Anschlusselement 41 verbunden. Der dritte Leitungsdraht 37 befindet sich auf der Schicht, die an dem weitesten außerhalb der ringförmigen Grundbreite W12 liegt. Der dritte Leitungsdraht 37 ist mit einem Radius R37 angeordnet. Der Radius R37 ist größer als der Radius R35 (R35 < R37).
Die Vielzahl von äußeren Leitungsdrähten 32 haben eine Vielzahl vierte Leitungsdrähte 38, die hohe Leitungsdrähte 34 sind. Der vierte Leitungsdraht 38 ist elektrisch und mechanisch mit den zweiten Verbindungselementen 42, 43 und 44 verbunden. In dem dargestellten Beispiel umfasst die Statorspule 7 sechs vierte Leitungsdrähte 38. Zwei vierte Leitungsdrähte 38 sind mit dem zweiten Verbindungselement 42 verbunden. Zwei vierte Leitungsdrähte 38 sind mit dem zweiten Anschlusselement 43 verbunden. Zwei vierte Leitungsdrähte 38 sind mit dem zweiten Anschlusselement 44 verbunden. Der vierte Leitungsdraht 38 befindet sich weiter außen als die ringförmige Grundbreite W12. Der vierte Leitungsdraht 38 ist mit einem Radius R38 angeordnet. Der Radius R38 ist größer als der Radius R37 (R37 < R38). Der Radius R38 ist kleiner als der Radius R6e (R38 < R6e).
Der vierte Leitungsdraht 38, der sowohl der äußere Leitungsdraht 32 als auch der hohe Leitungsdraht 34 ist, ist von dem Statorkern 6 bis zu einer vorbestimmten Höhe HG34 über einen zweiten Pfad mit einer vorbestimmten Länge angeordnet. Der zweite Pfad ist länger als der Pfad, der von den Segmentleitern eingenommen ist, die durch den Verbindungsabschnitt 16 verbunden sind. Eine Länge des zweiten Pfades ist die längste unter der Vielzahl von Leitungsdrähten 30.
Der vierte Leitungsdraht 38 ist in radialer Richtung unter der Vielzahl der Leitungsdrähte 30 am weitesten außen positioniert. Außerdem ist der vierte Leitungsdraht 38 an der Außenseite der ringförmigen Basisbreite W12 angeordnet. Der vierte Leitungsdraht 38 weist einen gebogenen Abschnitt auf, der sich weiter als die ringförmige Grundbreite W12 nach außen erstreckt. Der vierte Leitungsdraht 38 ist der längste unter der Vielzahl von Leitungsdrähten 30. Die ringförmige Basisbreite W12 ist eine Breite, die erforderlich ist, um die Vielzahl von Verbindungsabschnitten 16 an dem Spulenende 12 zu bilden. Daher ist der vierte Leitungsdraht 38 ein spezieller Leitungsdraht, der durch Ausführung eines zusätzlichen Herstellungsverfahrens zu dem Herstellungsverfahren für die Ausbildung des Spulenendes 12 ausgebildet wird. Unter diesem Gesichtspunkt wird der vierte Leitungsdraht 38 auch als ein spezieller Leitungsdraht bezeichnet, der sich über die Außenseite des Spulenendes 12 hinaus erstreckt.
Das erste Verbindungselement 41 ist mit sechs ersten Leitungsdrähten 35 und sechs dritten Leitungsdrähten 37 verbunden. Das erste Verbindungselement 41 ist mit sechs inneren Leitungsdrähten 31 und sechs äußeren Leitungsdrähten 32 verbunden. Das erste Verbindungselement 41 wird von einer Vielzahl von Leitungsdrähten 30 getragen, die in der radialen Richtung RD voneinander getrennt sind. Mit anderen Worten, das erste Verbindungselement 41 wird von dem Leitungsdraht 30 auf der innersten Schicht des Spulenendes 12 und dem Leitungsdraht 30 auf der äußersten Schicht getragen.
Jedes der zweiten Verbindungselemente 42, 43 und 44 ist mit zwei zweiten Leitungsdrähten 36 und zwei vierten Leitungsdrähten 38 verbunden. Jedes der zweiten Verbindungselemente 42, 43 und 44 ist mit zwei inneren Leitungsdrähten 31 und zwei äußeren Leitungsdrähten 32 verbunden. Jedes der zweiten Verbindungselemente 42, 43 und 44 ist von einer Vielzahl von Leitungsdrähten 30 getragen, die in der radialen Richtung RD getrennt sind. Mit anderen Worten, jedes der zweiten Verbindungselemente 42, 43 und 44 ist durch den Leitungsdraht 30 auf der innersten Schicht des Spulenendes 12 und den Leitungsdraht 30 auf der äußersten Schicht gehalten. Außerdem ist jedes der zweiten Verbindungselemente 42, 43 und 44 von dem Leitungsdraht 30 auf der innersten Schicht des Spulenendes 12 und einem speziellen Leitungsdraht 30 getragen, der weiter außen als die ringförmige Grundbreite W12 positioniert ist.
Der äußere Leitungsdraht 32 ist in radialer Richtung außerhalb des inneren Leitungsdrahtes 31 angeordnet, um mit jedem der zweiten Verbindungselemente 42, 43 und 44 verbunden zu sein. Mit anderen Worten, der innere Leitungsdraht 31 und der äußere Leitungsdraht 32, der mit jedem der zweiten Verbindungselemente 42, 43 und 44 zu verbinden ist, sind auf der gleichen Durchmesserlinie des Statorkerns 6 angeordnet. Der zweite Leitungsdraht 36 und der vierte Leitungsdraht 38 sind auf der gleichen Durchmesserlinie angeordnet. Daher sind der zweite Leitungsdraht 36 und der vierte Leitungsdraht 38, die mit einem der zweiten Anschlusselemente 42, 43 und 44 verbunden sind, an der gleichen Winkelposition der Umfangsrichtung CD an dem Spulenende 12 angeordnet.
Die Vielzahl von zweiten Leitungsdrähten 36 ist in der Umfangsrichtung CD nebeneinander angeordnet. Die Vielzahl von vierten Leitungsdrähten 38 ist in der Umfangsrichtung CD zueinander benachbart angeordnet. Dadurch sind die zweite Leitung 36 und der vierte Leitungsdraht 38 kompakt angeordnet. Die zweiten Verbindungselemente 42, 43 und 44 können effizient mit der Vielzahl von Leitungsdrähten 30 verbunden werden, ohne sich lange entlang der Umfangsrichtung CD zu erstrecken.
Der zweite Leitungsdraht 36 und der vierte Leitungsdraht 38, die mit einem der zweiten Anschlusselemente 42, 43 und 44 verbunden sind, sind Leitungsdrähte mit derselben Phasenwicklung. Beispielsweise sind die beiden zweiten Leitungsdrähte 36 und die beiden vierten Leitungsdrähte 38, die mit dem zweiten Verbindungselement 42 verbunden sind, vier Leitungsdrähte für vier Phasenwicklungen, die als eine der Phasenwicklungen von U, V und W parallel geschaltet sind.
Die 4 zeigt einen Querschnitt durch die Linie IV - IV in der 3. Die ringförmige Grundbreite W12 ist größer als die Schlitztiefe in der radialen Richtung RD. Der vierte Leitungsdraht 38 erstreckt sich in radialer Richtung mit einer Breite W38nach außen, die größer als die ringförmige Grundbreite W12 ist. Die Breite W38 ist größer als der Spalt AG40 zwischen dem ersten Verbindungselement 41 und den zweiten Verbindungselementen 42, 43 und 44. Umgekehrt ist der Spalt AG40 kleiner als die Breite W38 und bietet einen Pfad, der den Wärmeübergang erleichtert.
Die 5 ist eine Draufsicht auf das Verbindungselement 40. Jedes der Vielzahl von Verbindungselementen 40 wird durch Formen eines Plattenmaterials aus einem leitenden Metall in eine vorbestimmte Form und weiteres Biegen in die dargestellte Form gebildet. Daher weist das Verbindungselement 40 im Wesentlichen die Form eines plattenförmigen Elements auf. Das Verbindungselement 60 weist eine Vielzahl von gebogenen Abschnitten auf.
Das erste Verbindungselement 41 umfasst eine Vielzahl von Anschlüssen 41t. Die Vielzahl der Anschlüsse 41t umfasst eine Vielzahl von Anschlüssen 41a, 41b, 41c, 41d, 41e, 41f, die mit dem dritten Leitungsdraht 37 verbunden sind. Die Vielzahl von Anschlüssen 41t umfasst eine Vielzahl von Anschlüssen 41g, 41h, 41i, 41k, 41m, 41n, die mit dem ersten Leitungsdraht 35 verbunden sind. Das zweite Verbindungselement 42 umfasst eine Vielzahl von Anschlüssen 42t. Die Vielzahl von Anschlüssen 42t umfasst eine Vielzahl von Anschlüssen 42c und 42d, die mit dem zweiten Leitungsdraht 36 verbunden sind. Die Vielzahl von Anschlüssen 42t umfasst eine Vielzahl von Anschlüssen 42a und 42b, die mit dem vierten Leitungsdraht 38 verbunden sind. Das zweite Verbindungselement 43 umfasst eine Vielzahl von Anschlüssen 43t. Die Vielzahl von Anschlüssen 43t umfasst eine Vielzahl von Anschlüssen 43c und 43d, die mit dem zweiten Leitungsdraht 36 verbunden sind. Die Vielzahl von Anschlüssen 43t umfasst eine Vielzahl von Anschlüssen 43a und 43b, die mit dem vierten Leitungsdraht 38 verbunden sind. Das zweite Verbindungselement 44 umfasst eine Vielzahl von Anschlüssen 44t. Die Vielzahl von Anschlüssen 44t umfasst eine Vielzahl von Anschlüssen 44c und 44d, die mit dem zweiten Leitungsdraht 36 verbunden sind. Die Vielzahl von Anschlüssen 44t umfasst eine Vielzahl von Anschlüssen 44a und 44b, die mit dem vierten Leitungsdraht 38 verbunden sind.
Das erste Verbindungselement 41 erstreckt sich in einer Bogenform. Das erste Verbindungselement 41 weist in der radialen Richtung RD eine Breite W41 auf. Die Breite des ersten Verbindungselements 41 ist teilweise größer als die Breite W41. Die Breite W41 ist größer als die Breite des Segmentleiters, der die Statorspule 7 ausbildet. Das erste Verbindungselement 41 erstreckt sich in einer Ebene. Das erste Anschlusselement 41 und die Vielzahl von zweiten Anschlusselementen 42, 43 und 44 stehen sich in der axialen Richtung AD gegenüber. Die Vielzahl der zweiten Anschlusselemente 42, 43 und 44 weisen plattenförmige Abschnitte 42e, 43e und 44e auf, die mit dem ersten Anschlusselement 41 in Bezug auf die axiale Richtung gestapelt angeordnet sind.
Das zweite Verbindungselement 42 weist einen plattenförmigen Abschnitt 42e auf, der sich parallel zu dem ersten Verbindungselement 41 erstreckt. Der plattenförmige Abschnitt 42e ist durch ein Punktmuster gekennzeichnet. Der plattenförmige Abschnitt 42e erstreckt sich bogenförmig entlang des ersten Verbindungselements 41. Die Querschnittsfläche des plattenförmigen Abschnitts 42e ist größer als die Gesamtquerschnittsfläche der Anschlüsse 42c und 42d, die durch den plattenförmigen Abschnitt 42e elektrisch verbunden sind. Der Querschnitt des plattenförmigen Abschnitts 42e in radialer Richtung ist größer als der Gesamtquerschnitt der Anschlüsse 42c und 42d. Das zweite Verbindungselement 42 ist entlang des Spulenendes 12 von dem Leistungsanschluss 8a in Richtung der Vielzahl von Anschlüssen 42t angeordnet. Das zweite Verbindungselement 42 weist einen plattenförmigen Abschnitt 42g auf, der sich in radialer Richtung außerhalb des Spulenendes 12 erstreckt.
Der Leistungsanschluss 8a und der plattenförmige Abschnitt 42e sind durch einen Verbindungsabschnitt miteinander verbunden. Der Verbindungsabschnitt ist durch den plattenförmigen Abschnitt 42g ausgebildet. Dadurch wird die Übertragung von Wärme von dem inneren Leitungsdraht 31 zu dem Leistungsanschluss 8a durch den plattenförmigen Abschnitt 42e gefördert.
Das zweite Verbindungselement 43 weist einen plattenförmigen Abschnitt 43e auf, der sich parallel zu dem ersten Verbindungselement 41 erstreckt. Der plattenförmige Abschnitt 43e ist durch ein Punktmuster gekennzeichnet. Der plattenförmige Abschnitt 43e erstreckt sich bogenförmig entlang des ersten Verbindungselements 41. Die Querschnittsfläche des plattenförmigen Abschnitts 43e ist größer als die Gesamtquerschnittsfläche der Anschlüsse 43c und 43d, die durch den plattenförmigen Abschnitt 43e elektrisch verbunden sind. Der Querschnitt des plattenförmigen Abschnitts 43e in radialer Richtung ist größer als der Gesamtquerschnitt der Anschlüsse 43c und 43d. Das zweite Verbindungselement 43 ist entlang des Spulenendes 12 von dem Leistungsanschluss 8a in Richtung der Vielzahl von Anschlüssen 43t angeordnet. Das zweite Verbindungselement 43 weist einen plattenförmigen Abschnitt 43g auf, der sich in radialer Richtung außerhalb des Spulenendes 12 erstreckt.
Der Leistungsanschluss 8b und der plattenförmige Abschnitt 43e sind durch zwei Verbindungsabschnitte miteinander verbunden, die an beiden Enden des plattenförmigen Abschnitts 43e vorgesehen sind. Der Verbindungsabschnitt ist durch den plattenförmigen Abschnitt 43g ausgebildet. Die beiden Verbindungsabschnitte erleichtern die Wärmeleitung. Infolgedessen wird die Wärmeübertragung von dem inneren Leitungsdraht 31 zu dem Leistungsanschluss 8b durch den plattenförmigen Abschnitt 43e gefördert.
Das zweite Verbindungselement 44 weist einen plattenförmigen Abschnitt 44e auf, der sich parallel zu dem ersten Verbindungselement 41 erstreckt. Der plattenförmige Abschnitt 44e ist durch ein Punktmuster gekennzeichnet. Der plattenförmige Abschnitt 44e erstreckt sich bogenförmig entlang des ersten Verbindungselements 41. Die Querschnittsfläche des plattenförmigen Abschnitts 44e ist größer als die Gesamtquerschnittsfläche der Anschlüsse 44c und 44d, die durch den plattenförmigen Abschnitt 44e elektrisch verbunden sind. Der Querschnitt des plattenförmigen Abschnitts 44e in radialer Richtung ist größer als der Gesamtquerschnitt der Anschlüsse 44c und 44d. Das zweite Verbindungselement 44 ist entlang des Spulenendes 12 von dem Leistungsanschluss 8a in Richtung der Vielzahl von Anschlüssen 44t angeordnet. Das zweite Anschlusselement 44 weist einen plattenförmigen Abschnitt 44g auf, der sich in radialer Richtung außerhalb des Spulenendes 12 erstreckt.
Der Leistungsanschluss 8c und der plattenförmige Abschnitt 44e sind durch einen Verbindungsabschnitt miteinander verbunden. Der Verbindungsabschnitt ist durch den plattenförmigen Abschnitt 44g bereitgestellt. Dadurch wird die Übertragung von Wärme von dem inneren Leitungsdraht 31 zu dem Leistungsanschluss 8c durch den plattenförmigen Abschnitt 44e gefördert.
Außerdem findet eine indirekte Wärmeübertragung von dem ersten Verbindungselement 41 zu den plattenförmigen Abschnitten 42e, 43e und 44e statt. Daher wird die Wärmeübertragung von dem inneren Leitungsdraht 31 zu den Leistungsanschlüssen 8a, 8b und 8c durch die plattenförmigen Abschnitte 42e, 43e und 44e gefördert.
In der 6 weist der dritte Leitungsdraht 37, der der äußere Leitungsdraht 32 ist, einen schrägen Abschnitt 37c auf. An dem Spulenende 12 ist der schräge Abschnitt 37c in der Umfangsrichtung CD geneigt, während er sich von dem Statorkern 6 in der axialen Richtung AD erstreckt. Der vierte Leitungsdraht 38, der der äußere Leitungsdraht 32 ist, weist ebenfalls einen schrägen Abschnitt 38c auf. An dem Spulenende 12 ist der schräge Abschnitt 38c in der Umfangsrichtung CD geneigt, während er sich von dem Statorkern 6 in der axialen Richtung AD erstreckt. Die Neigungsrichtung des schrägen Abschnitts 37c und die Neigungsrichtung des schrägen Abschnitts 38c sind zueinander entgegengesetzt. Infolgedessen können unterschiedliche Schwingungseigenschaften in dem dritten Leitungsdraht 37 und dem vierten Leitungsdraht 38 erzielt werden, die in dem äußeren Leitungsdraht 32 enthalten sind.
In den 7 und 8 ist die Querschnittsform des ersten Verbindungselements 41 dargestellt. Der Querschnitt 41s zeigt einen Querschnitt in einer Ebene parallel zur axialen Richtung AD und zur radialen Richtung RD. Der Querschnitt 41s ist auch ein Querschnitt senkrecht zur Umfangsrichtung CD. Das erste Verbindungselement 41 weist ebenfalls ein Querschnittsteil auf, das größer als der Querschnitt 41s ist. Der Querschnitt 41s definiert die minimale Querschnittsfläche. Folglich weist das erste Verbindungselement 41 eine Querschnittsfläche auf, die in Bezug auf die Umfangsrichtung CD größer als ein Anschluss 41t ist. Der Querschnitt 41s des ersten Anschlusselements 41 ist größer als der Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung des Segmentleiters, der die Statorspule 7 bildet. Das erste Anschlusselement 41 bietet entlang der Umfangsrichtung CD eine große thermische Querschnittsfläche.
In den 7 und 8 sind die Querschnittsformen der plattenförmigen Teile 42e, 43e und 44e dargestellt. Die Querschnitte 42s, 43s und 44s zeigen Querschnitte in einer Ebene parallel zur axialen Richtung AD und zur radialen Richtung RD. Die Querschnitte 42s, 43s und 44s sind auch Querschnitte senkrecht zur Umfangsrichtung CD. Die Querschnitte 42s, 43s und 44s sind auch Querschnitte senkrecht zur Stromrichtung in den plattenförmigen Teilen 42e, 43e und 44e. Die Querschnitte 42s, 43s und 44s der zweiten Verbindungselemente 42, 43 und 44 sind größer als der Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung des Segmentleiters, der die Statorspule 7 bildet. Die Querschnitte 42s, 43s und 44s bieten einen großen Wärmeleitquerschnitt für die Wärme des zweiten Leitungsdrahtes 36, der der innere Leitungsdraht 31 ist. Darüber hinaus bieten die Querschnitte 42s, 43s und 44s einen großen Wärmeleitungsquerschnitt in Bezug auf die Wärme, die indirekt von dem ersten Verbindungselement 41 übertragen wird.
In den 9, 10 und 11 sind das zweite Verbindungselement 42, der zweite Leitungsdraht 36 und der vierte Leitungsdraht 38 dargestellt. Die 10 zeigt eine Seitenansicht entlang des Pfeils X in den 3 und 9. Die 11 zeigt eine Seitenansicht entlang des Pfeils XI der 3 und 9.
Der zweite Leitungsdraht 36 erstreckt sich von dem in dem Schlitz befindlichen Leiter 13 in dem Schlitz heraus. Der zweite Leitungsdraht 36 weist einen distalen Endabschnitt 36a und einen schrägen Abschnitt 36c auf. Der distale Endabschnitt 36a erstreckt sich gerade in Richtung des Verbindungsabschnitts 16. Der schräge Abschnitt 36c erstreckt sich entlang der axialen Richtung AD und erstreckt sich auch in der Umfangsrichtung CD. Zwischen dem distalen Endabschnitt 36a und dem schrägen Abschnitt 36c befindet sich ein gebogener Abschnitt 36b. Es gibt einen gebogenen Abschnitt 36d zwischen dem Schlitzleiter 13 und dem schrägen Abschnitt 36c. Die gebogenen Abschnitte 36b und 36d sind gebogene Abschnitte zwischen der axialen Richtung AD und der Umfangsrichtung CD. Daher enthält der zweite Leitungsdraht 36 zwei gebogene Abschnitte 36b und 36d.
Der vierte Leitungsdraht 38 erstreckt sich von dem in dem Schlitz befindlichen Leiter 13 in dem Schlitz heraus. Der vierte Leitungsdraht 38 weist einen distalen Endabschnitt 38a und einen schrägen Abschnitt 38c auf. Außerdem weist der vierte Leitungsdraht 38 einen geraden Zwischenabschnitt 38e und einen radialen Abschnitt 38g auf. Der distale Endabschnitt 38a erstreckt sich gerade in Richtung des Verbindungsabschnitts 16. Der schräge Abschnitt 38c erstreckt sich entlang der axialen Richtung AD und erstreckt sich auch in der Umfangsrichtung CD. Der gerade Zwischenabschnitt 38e erstreckt sich in der axialen Richtung AD. Der radiale Abschnitt 38g erstreckt sich entlang der radialen Richtung RD und schneidet die axiale Richtung AD. Es gibt einen gebogenen Abschnitt 38b zwischen dem distalen Endabschnitt 38a und dem schrägen Abschnitt 38c. Zwischen dem schrägen Abschnitt 38c und dem geraden Zwischenabschnitt 38e befindet sich ein gebogener Abschnitt 38d. Die gebogenen Abschnitte 38b und 38d sind gebogene Abschnitte zwischen der axialen Richtung AD und der Umfangsrichtung CD. Es gibt einen gebogenen Abschnitt 38f zwischen dem geraden Zwischenabschnitt 38e und dem radialen Abschnitt 38g. Ferner gibt es einen gebogenen Abschnitt 38h zwischen dem radialen Abschnitt 38g und dem Schlitzleiter 13. Die gebogenen Abschnitte 38f und 38h sind gebogene Abschnitte zwischen der axialen Richtung AD und der radialen Richtung RD. Daher hat der vierte Leitungsdraht 38 vier gebogene Abschnitte 38b, 38d, 38f und 38h. Darüber hinaus hat der vierte Leitungsdraht 38 zwei Arten von gebogenen Abschnitten mit unterschiedlichen Biegerichtungen. Ein Typ von gebogenen Abschnitten ist ein in Umfangsrichtung gebogener Abschnitt zwischen der axialen Richtung AD und der Umfangsrichtung CD. Die andere Art von gebogenen Abschnitten ist ein in radialer Richtung gebogener Abschnitt zwischen der axialen Richtung AD und der radialen Richtung RD.
Die Vielzahl von zweiten Leitungsdrähten 36 erreicht die zweiten Verbindungselemente 42, 43 und 44 durch das Innere des Spulenendes 12. Eine Strecke, durch die der zweite Leitungsdraht 36 verläuft, wird als erste Strecke bezeichnet. Andererseits erreicht die Vielzahl der vierten Leitungsdrähte 38 die zweiten Anschlusselemente 42, 43 und 44 durch die radiale Richtung außerhalb des Spulenendes 12. Eine Strecke, durch die der vierte Leitungsdraht 38 verläuft, wird als zweite Strecke bezeichnet.
Der zweite Leitungsdraht 36 und der vierte Leitungsdraht 38 weisen in Bezug auf die auf den Stator 3 einwirkenden Schwingungen unterschiedliche Schwingungseigenschaften auf. Die unterschiedlichen Schwingungseigenschaften können auf die Anzahl der gebogenen Teile zurückzuführen sein. Die unterschiedlichen Schwingungseigenschaften können auf die Anzahl der Biegevorgänge zurückzuführen sein. Die unterschiedlichen Schwingungseigenschaften können auf einen Längenunterschied zwischen dem ersten Pfad und dem zweiten Pfad zurückzuführen sein. Ferner können die unterschiedlichen Schwingungseigenschaften auf einen Abstand zur Mittelachse AX zurückzuführen sein. Eine der Schwingungseigenschaften wird als Resonanzcharakteristik aufgefasst. Der zweite Leitungsdraht 36 und der vierte Leitungsdraht 38 weisen in Bezug auf die Schwingungsfrequenz unterschiedliche Resonanzeigenschaften auf. Eine Resonanzfrequenz f2 des zweiten Leitungsdrahtes 36 unterscheidet sich von einer Resonanzfrequenz f4 des vierten Leitungsdrahtes 38. Da der vierte Leitungsdraht 38 länger als der zweite Leitungsdraht 36 ist, kann die Resonanzfrequenz f4 niedriger als die Resonanzfrequenz f2 sein (f4 < f2). Da die Anzahl der gebogenen Abschnitte 38b, 38d, 38f und 38h in dem vierten Leitungsdraht 38 größer als die Anzahl der gebogenen Abschnitte 36b und 36d in dem zweiten Leitungsdraht 36 ist, kann die Resonanzfrequenz f4 höher als die Resonanzfrequenz f2 sein (f4 > f2). In jedem Fall haben die Resonanzfrequenz f2 und die Resonanzfrequenz f4 unterschiedliche numerische Werte (f2 ≠ f4). Als Ergebnis lässt sich vermeiden, dass starke Schwingungen gleichzeitig auf den inneren Gelenkabschnitt 51 und den äußeren Gelenkabschnitt 52 des zweiten Verbindungselements 42 einwirken. Die in den 9, 10 und 11 dargestellten Formen des zweiten Leitungsdrahtes 36 und des vierten Leitungsdrahtes 38 sind auch in dem zweiten Verbindungselement 43 und dem zweiten Verbindungselement 44 vorgesehen. Infolgedessen ist es auch in dem zweiten Verbindungselement 43 und in dem zweiten Verbindungselement 44 möglich, eine Situation zu vermeiden, in der starke Schwingungen gleichzeitig auf den inneren Verbindungsabschnitt 51 und den äußeren Verbindungsabschnitt 52 wirken. Ferner weisen auch in dem ersten Verbindungselement 41 der erste Leitungsdraht 35 und der dritte Leitungsdraht 37 unterschiedliche Resonanzeigenschaften auf. Dadurch ist es möglich, eine Situation zu vermeiden, in der starke Schwingungen gleichzeitig sowohl auf den inneren Gelenkabschnitt 51 als auch auf den äußeren Gelenkabschnitt 52 des ersten Verbindungselements 41 einwirken.
In der 12 hat das Spulenende 12 ein Brückenelement 61. In den 1 bis 11 sind freiliegende Spulenenden 12 dargestellt. In dieser Ausführungsform ist das Spulenende 12 mit einem Brückenelement 61 versehen. Das Brückenelement 61 bildet eine thermische Brücke zwischen dem ersten Verbindungselement 41 und den zweiten Verbindungselementen 42, 43 und 44 aus. Das heißt, das Brückenelement 61 stellt einen Wärmeübertragungspfad zwischen dem ersten Verbindungselement 41 und den zweiten Verbindungselementen 42, 43 und 44 bereit. Das Brückenelement 61 bildet eine thermische Brücke zwischen dem ersten Verbindungselement 41 und den zweiten Verbindungselementen 42, 43 und 44 aus. Infolgedessen verhalten sich das erste Verbindungselement 41 und die zweiten Verbindungselemente 42, 43 und 44 in Bezug auf Schwingungen wie einstückig verbundene Elemente.
Das Brückenelement 61 ist ein Harz, das elektrisch isolierend wirkt. Das Brückenelement 61 kann aus Glas, Keramik oder ähnlichem bestehen, das eine elektrisch isolierende Eigenschaft aufweist. Das Brückenelement 61 wird auch als Schutzharz bezeichnet. Es ist wünschenswert, dass das Brückenelement 61 eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist. Es ist wünschenswert, dass das Brückenelement 61 flexibel ist, um die Übertragung von Schwingungen zu unterdrücken. Das Brückenelement 61 wird durch Pulverbeschichtung aufgebracht.
Das Brückenelement 61 bedeckt eine Vielzahl von Verbindungsabschnitten 16 an dem Spulenende 12. Das Brückenelement 61 verbindet eine Vielzahl von Verbindungsabschnitten 16 miteinander. Infolgedessen schützt das Brückenelement 61 die Vielzahl der Verbindungsabschnitte 16 in einem elektrisch isolierten Zustand. Darüber hinaus schützt das Brückenelement 61 die Vielzahl der Verbindungsabschnitte 16 auch mechanisch. Beachten Sie, dass in der 12 die Vielzahl der Verbindungsabschnitte 16 in dem Zustand vor dem Zusammenfügen dargestellt ist.
Das Brückenelement 61 deckt zumindest einen Teil von jedem der Vielzahl von Verbindungselementen 40 ab. Das Brückenelement 61 verbindet eine Vielzahl von Verbindungselementen 40 miteinander. Das Brückenelement 61 verbindet das erste Verbindungselement 41 und die zweiten Verbindungselemente 42, 43 und 44. Das Brückenelement 61 bildet eine Brücke zwischen dem ersten Verbindungselement 41 und den zweiten Verbindungselementen 42, 43 und 44. Dadurch schützt das Brückenelement 61 die Vielzahl der Verbindungselemente 40 in einem elektrisch isolierten Zustand. Darüber hinaus schützt das Brückenelement 61 die Vielzahl von Verbindungselementen 40 auch mechanisch. Darüber hinaus fördert das Brückenelement 61 die Wärmeübertragung zwischen der Vielzahl von Verbindungselementen 40. Das Brückenelement 61 fördert zum Beispiel die Wärmeübertragung von dem ersten Verbindungselement 41 zu den zweiten Verbindungselementen 42, 43 und 44.
Das Brückenelement 61 deckt eine Vielzahl von Verbindungsabschnitten 50 ab. Infolgedessen schützt das Brückenelement 61 die Vielzahl der Verbindungsabschnitte 50 in einem elektrisch isolierten Zustand. Darüber hinaus schützt das Brückenelement 61 die Vielzahl der Verbindungsabschnitte 50 auch mechanisch.
Das Brückenelement 61 verbindet den dritten Leitungsdraht 37 und den vierten Leitungsdraht 38. Infolgedessen wird die Verformung des vierten Leitungsdrahtes 38 unterdrückt.
In der 13 umfasst ein Herstellungsverfahren 190 der drehenden elektrischen Maschine den Schritt 191 der Vorbereitung einer Vielzahl von Teilen. In diesem Schritt 191 werden der Rotor 2 und das Gehäuse 5 vorbereitet. In den folgenden Schritten werden die Schritte zur Vorbereitung des Stators 3 im Detail beschrieben. Jeder Schritt kann auch als Prozess bezeichnet werden.
In dem Schritt 192 wird die Vielzahl von Segmentleitern auf dem Statorkern 6 montiert. In dem Schritt 192 wird die Statorspule 7 so auf dem Statorkern 6 montiert, dass ein Spulenende 12 entsteht, das aus dem Ende des Statorkerns 6 herausragt.
In dem Schritt 193 wird die Vielzahl von Segmentleitern an dem Spulenende 12 verarbeitet. In dem Schritt 193 wird die Vielzahl der Segmentleiter an Positionen positioniert, die die Vielzahl der Verbindungsabschnitte 16 bilden. In Schritt 193 wird auch die Vielzahl der Leitungsdrähte 30 verarbeitet. In dem Schritt 193 werden die Vielzahl von ersten Leitungsdrähten 35, die Vielzahl von zweiten Leitungsdrähten 36 und die Vielzahl von dritten Leitungsdrähten 37 in eine Form gebracht, die dem Segmentleiter für das Spulenende 12 ähnlich ist. Die Vielzahl der ersten Leitungsdrähte 35, die Vielzahl der zweiten Leitungsdrähte 36, die Vielzahl der dritten Leitungsdrähte 37 und die Segmentleiter für das Spulenende 12 sind unterschiedlich hoch. In dem Schritt 194 wird eine Vielzahl von Verbindungsabschnitten 16 gebildet. In dem Schritt 194 wird die Vielzahl von Segmentleitern miteinander verbunden, um Vielzahl von Phasenwicklungen auszubilden.
Der Schritt 193 stellt eine innere Führungsstufe bereit, die den inneren Leitungsdraht 31 ausbildet. In dem Schritt 193 erstreckt sich der innere Leitungsdraht 31 von einer vorbestimmten Position in Bezug auf die radiale Richtung an dem Spulenende 12, indem er M-mal gebogen wird. Der innere Führungsschritt ist ein Schritt des Biegens des inneren Leitungsdrahtes 31 an der innersten Stelle der Basisbreite W12. Der innere Führungsschritt ist ein Schritt, den inneren Leitungsdraht 31 über den Statorkern 6 bis zu einer vorbestimmten Höhe HG34 durch einen ersten Pfad mit einer vorbestimmten Länge anzuordnen.
In dem Schritt 195 wird der vierte Leitungsdraht 38 zusätzlich bearbeitet, der sich in radialer Richtung außerhalb des Spulenendes 12 befindet. In dem Schritt 195 wird der vierte Leitungsdraht 38 zusätzlich bearbeitet, um die in den 9, 10 und 11 dargestellten Formen zu erhalten. Der Schritt 195 umfasst mehr Biegeschritte als bei den anderen Leitungsdrähten. Darüber hinaus umfasst Schritt 195 einen Biegeschritt zu dem Biegen des Leitungsdrahtes in Bezug auf die radiale Richtung RD. Der Schritt 195 kann vor dem Schritt 194 durchgeführt werden.
Der Schritt 195 bietet eine äußere Führungsstufe, die einen vierten Leitungsdraht 38 ausbildet, der einer der äußeren Leitungsdrähte ist. In dem Schritt 195 wird der vierte Leitungsdraht 38 aus einer Position weiter auf einer äußeren Seite in Bezug auf die radiale Richtung RD als der innere Leitungsdraht 31 an dem Spulenende 12 herausgezogen, indem er N-mal gebogen wird, was mehr als M ist. Der äußere Führungsschritt umfasst einen Biegeschritt in radialer Richtung, der den vierten Leitungsdraht 38, der ein äußerer Leitungsdraht ist, in Richtung der äußeren Seite in radialer Richtung als die Basisbreite W12 biegt. Der äußere Führungsschritt ist ein Schritt, den vierten Leitungsdraht 38 über dem Bereich von dem Statorkern 6 zur Höhe HG34 durch einen zweiten Pfad mit einer Länge anzuordnen, die länger als die vorbestimmte Länge ist.
In dem Schritt 196 wird das erste Verbindungselement 41 für den Neutralpunkt angeordnet. In dem Schritt 196 wird das erste Verbindungselement 41 in der axialen Richtung AD des Spulenendes 12 positioniert. Ferner werden in dem Schritt 196 das erste Verbindungselement 41 und die Vielzahl von ersten Leitungsdrähten 35 und das erste Verbindungselement 41 und die Vielzahl von dritten Leitungsdrähten 37 durch die Vielzahl von Verbindungsabschnitten 50 verbunden. Der Schritt 196 ist auch ein Schritt, das erste Verbindungselement 41 und der Vielzahl der unteren Leitungsdrähte 33 zu verbinden. Der Schritt 196 ist auch ein Schritt, das erste Verbindungselement 41 und die Vielzahl von inneren Leitungsdrähten 31 und das erste Verbindungselement 41 und die Vielzahl von äußeren Leitungsdrähten 32 zu verbinden.
In dem Schritt 197 werden die zweiten Verbindungselemente 42, 43 und 44 für die Antriebsseite angeordnet. In dem Schritt 197 werden die zweiten Anschlusselemente 42, 43 und 44 stapelweise auf dem ersten Anschlusselement 41 angeordnet. In dem Schritt 197 werden die zweiten Verbindungselemente 42, 43 und 44 von der radialen Richtung nach außen zur axialen Richtung nach außen des Spulenendes 12 übereinander angeordnet. Ferner werden in dem Schritt 197 die zweiten Verbindungselemente 42, 43 und 44 und die Vielzahl von zweiten Leitungsdrähten 36 und die zweiten Verbindungselemente 42, 43 und 44 und die Vielzahl von vierten Leitungsdrähten 38 durch die Vielzahl von Verbindungsabschnitten 50 verbunden. In dem Schritt 197 werden die zweiten Verbindungselemente 42, 43 und 44 und die Vielzahl der hohen Leitungsdrähte 34 verbunden. Der Schritt 197 ist auch ein Schritt, das zweite Verbindungselement 42, 43 und 44 und die Vielzahl von inneren Leitungsdrähten 31 und das zweite Verbindungselement 42, 43 und 44 und die Vielzahl von äußeren Leitungsdrähten 32 zu verbinden. Der Schritt 196 und/oder der Schritt 197 stellen einen Verbindungsschritt zum Verbinden des inneren Leitungsdrahtes 31 und des äußeren Leitungsdrahtes 32 mit dem Verbindungselement 40 dar. Der Schritt 197 kann vor dem Schritt 196 durchgeführt werden.
In dem Schritt 198 wird das Brückenelement 61 an dem Spulenende 12 angebracht. In dem Schritt 199 wird die drehende elektrische Maschine 1 zusammengebaut, indem der Rotor 2, der Stator 3 und das Gehäuse 5 zusammengesetzt werden.
Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform wird jedes der Vielzahl von Verbindungselementen 40 durch den inneren Leitungsdraht 31 und den äußeren Leitungsdraht 32 stabil gehalten. Ferner sind eine drehende elektrische Maschine und ein Stator davon mit ausgezeichneter Wärmeabgabe bereitgestellt. Als Ergebnis bietet das Verbindungselement 40 einen Wärmepfad, der eine gute Wärmeleitung zwischen dem inneren Leitungsdraht 31 und dem Leistungsanschluss 8 ermöglicht. Der Wärmepfad umfasst die Wärmeübertragung durch die Vielzahl der zweiten Verbindungselemente 42, 43 und 44. Der Wärmepfad kann durch indirekte Wärmeübertragung zwischen dem ersten Verbindungselement 41 und der Vielzahl der zweiten Verbindungselemente 42, 43 und 44 verlaufen.
Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform wird die Vielzahl der Verbindungselemente 40 durch den inneren Leitungsdraht 31 und den äußeren Leitungsdraht 32 getragen, die unterschiedliche Schwingungseigenschaften aufweisen. Infolgedessen wird die Schwingung an der Vielzahl der Verbindungsabschnitte 50 unterdrückt. Ferner wird die Vielzahl von Verbindungselementen 40 durch den inneren Leitungsdraht 31 an der Innenseite in Bezug auf die radiale Richtung RD und den äußeren Leitungsdraht 32 an der Außenseite in Bezug auf die radiale Richtung RD gehalten. Infolgedessen werden Schwingungen an der Vielzahl der Verbindungsabschnitte 50 deutlich unterdrückt. Insbesondere ist der vierte Leitungsdraht 38, der einer der äußeren Leitungsdrähte 32 ist, an einer in radialer Richtung weiter äußeren Seite als die Basisbreite W12 des Spulenendes 12 angeordnet. Infolgedessen werden Schwingungen an der Vielzahl von Verbindungsabschnitten 50 unterdrückt, die mit den zweiten Verbindungselementen 42, 43 und 44 verbunden sind, die mit dem vierten Leitungsdraht 38 verbunden sind.
Zweite Ausführungsform
Diese Ausführungsform ist eine Abwandlung beruhend auf den vorangegangenen Ausführungsformen. In der obigen Ausführungsform ist das Brückenelement 61 an einem großen Bereich des Spulenendes 12 angebracht. Alternativ kann das Brückenelement 61 auch an einem Teil des Spulenendes 12 angebracht werden. Ein Bereich, der von dem Brückenelement 61 abgedeckt wird, kann durch Einstellen eines Bereichs angepasst werden, an dem das Brückenelement 61 angebracht ist. Das Brückenelement 61 wird auf einen in dem Pulverbeschichtungsprozess vorgewärmten Bereich aufgebracht.
In der 14 ist das Brückenelement 261 an dem äußeren Verbindungsabschnitt 52 angebracht, der mit dem dritten Leitungsdraht 37 verbunden ist. Ferner ist das Brückenelement 261 so angebracht, dass es einen Teil des ersten Verbindungselements 41 und der zweiten Verbindungselemente 42, 43 und 44 abdeckt. Das Brückenelement 261 bildet eine Brücke zwischen dem ersten Verbindungselement 41 und den zweiten Verbindungselementen 42, 43 und 44 aus. Das Brückenelement 261 fördert eine indirekte Wärmeübertragung zwischen dem ersten Verbindungselement 41 und den zweiten Verbindungselementen 42, 43 und 44. In der Ausführungsform der 14 bis 19 ist das auf die Vielzahl der Verbindungsabschnitte 16 aufgebrachte Harzmaterial nicht dargestellt. Die Vielzahl der Verbindungsabschnitte 16 kann mit dem Harzmaterial bedeckt sein oder nicht.
Dritte Ausführungsform
Diese Ausführungsform ist eine Abwandlung beruhend auf den vorangegangenen Ausführungsformen. In der 15 ist das Brückenelement 361 nur zwischen dem ersten Verbindungselement 41 und den zweiten Verbindungselementen 42, 43 und 44 angebracht. Das Brückenelement 361 bildet eine Brücke zwischen dem ersten Anschlusselement 41 und den zweiten Anschlusselementen 42, 43 und 44. Das Brückenelement 361 fördert die indirekte Wärmeübertragung zwischen dem ersten Verbindungselement 41 und den zweiten Verbindungselementen 42, 43 und 44.
Vierte Ausführungsform
Diese Ausführungsform ist eine Abwandlung beruhend auf den vorangegangenen Ausführungsformen. In der 16 ist das Brückenelement 361 nur zwischen dem ersten Verbindungselement 41 und den zweiten Verbindungselementen 42, 43 und 44 angebracht. Das Brückenelement 361 bildet eine Brücke zwischen dem ersten Verbindungselement 41 und den zweiten Verbindungselementen 42, 43 und 44 aus. Außerdem kann das Brückenelement 361 Hohlräume 462, wie z. B. Luftblasen, aufweisen.
Fünfte Ausführungsform
Diese Ausführungsform ist eine Abwandlung beruhend auf den vorangegangenen Ausführungsformen. In der 17 ist das Brückenelement 561 nur an dem äußeren Verbindungsabschnitt 52 angebracht. Das Brückenelement 561 bildet eine Brücke aus, die sich in der radialen Richtung RD zwischen dem ersten Verbindungselement 41 und den zweiten Verbindungselementen 42, 43 und 44 erstreckt. Das Brückenelement 561 fördert die indirekte Wärmeübertragung zwischen dem ersten Verbindungselement 41 und den zweiten Verbindungselementen 42, 43 und 44.
Sechste Ausführungsform
Diese Ausführungsform ist eine Abwandlung beruhend auf den vorangegangenen Ausführungsformen. In der 18 ist das Brückenelement 661 an dem äußeren Verbindungsabschnitt 52 angebracht, der mit dem dritten Leitungsdraht 37 verbunden ist. Außerdem ist das Brückenelement 661 nur zwischen dem äußeren Verbindungsabschnitt 52, der mit dem dritten Leitungsdraht 37 verbunden ist, und dem vierten Leitungsdraht 38 angebracht. Das Brückenelement 661 bildet eine Brücke, die sich in der radialen Richtung RD zwischen dem ersten Verbindungselement 41 und dem vierten Leitungsdraht 38 erstreckt. Das Brückenelement 561 fördert die indirekte Wärmeübertragung zwischen dem ersten Anschlusselement 41 und dem vierten Leitungsdraht 38.
Siebte Ausführungsform
Diese Ausführungsform ist eine Abwandlung beruhend auf den vorangegangenen Ausführungsformen. In der 19 ist das Brückenelement 761 nur zwischen dem dritten Leitungsdraht 37 und dem vierten Leitungsdraht 38 angebracht. Das Brückenelement 761 bildet eine Brücke, die sich in der radialen Richtung RD zwischen dem dritten Leitungsdraht 37 und dem vierten Leitungsdraht 38 erstreckt. Das Brückenelement 761 fördert die indirekte Wärmeübertragung zwischen dem dritten Leitungsdraht 37 und dem vierten Leitungsdraht 38.
Achte Ausführungsform
Diese Ausführungsform ist eine Abwandlung beruhend auf den vorangegangenen Ausführungsformen. In der obigen Ausführungsform ist die Vielzahl der Verbindungselemente 40 in einem Bogenbereich RG40 angeordnet. Alternativ kann die Vielzahl von Verbindungselementen 40 in einem Bogenbereich RG840 angeordnet sein. Der Bogenbereich RG840 ist breiter als der Bogenbereich RG40. Der Bogenbereich RG840 ist so eingestellt, dass er einem halben Umfang des Statorkerns 6 entspricht oder kleiner als der halbe Umfang ist. Eine solche Anordnung ist durch Anpassen einer Position des Leitungsdrahtes 30 in der Statorspule 7 möglich.
In der 20 ist die Vielzahl der Verbindungselemente 40 in dem Bogenbereich RG840 angeordnet. Die Vielzahl von zweiten Verbindungselementen 842, 43, 844 sind in dem Bogenbereich RG840 verstreut angeordnet. Eine Vielzahl von ersten Leitungsdrähten 835, eine Vielzahl von zweiten Leitungsdrähten 836, eine Vielzahl von dritten Leitungsdrähten 837 und eine Vielzahl von vierten Leitungsdrähten 838 sind ebenfalls verteilt in dem Bogenbereich RG840 angeordnet. Das erste Verbindungselement 841 erstreckt sich über den Bogenbereich RG840. Das zweite Verbindungselement 842 und das zweite Verbindungselement 844 erstrecken sich länger entlang des ersten Verbindungselements 841. Das zweite Verbindungselement 842 weist einen plattenförmigen Abschnitt 842e auf, der durch ein Punktmuster dargestellt ist. Das zweite Verbindungselement 844 weist einen plattenförmigen Abschnitt 844e auf, der durch ein Rasterpunktmuster dargestellt ist.
In den 21 und 22 sind ein schräger Abschnitt 837c des dritten Leitungsdrahtes 837 und ein schräger Abschnitt 838c des vierten Leitungsdrahtes 838 dargestellt. Auch in dieser Ausführungsform ist der schräge Abschnitt 838c in die entgegengesetzte Richtung zu dem schrägen Abschnitt 837c geneigt. Der schräge Abschnitt 838c und der schräge Abschnitt 837c sind in entgegengesetzte Richtungen geneigt.
In der 23 erstrecken sich das erste Verbindungselement 841, das zweite Verbindungselement 842 und das zweite Verbindungselement 844 in der Umfangsrichtung CD länger als das erste Verbindungselement 41, das zweite Verbindungselement 42 und das zweite Verbindungselement 44 in den vorhergehenden Ausführungsformen.
Gemäß dieser Ausführungsform stellen die Vielzahl von Verbindungselementen 40 einen Wärmeübertragungspfad zwischen dem inneren Leitungsdraht 31 und dem Leistungsanschluss 8 bereit, selbst wenn der Leistungsanschluss 8 und der innere Leitungsdraht 31 in Bezug auf die Umfangsrichtung CD voneinander getrennt sind. Darüber hinaus wird jedes der Vielzahl von Verbindungselementen 40 durch den inneren Leitungsdraht 31 und den äußeren Leitungsdraht 32 stabil gehalten.
Andere Ausführungsformen
Die Offenbarung in dieser Beschreibung, den Zeichnungen und dergleichen ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die Offenbarung umfasst die dargestellten Ausführungsformen und deren Variationen durch den Fachmann. Beispielsweise ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die in den Ausführungsbeispielen gezeigten Kombinationen von Bauteilen und/oder Elementen beschränkt. Die vorliegende Offenbarung kann in verschiedenen Kombinationen umgesetzt werden. Die vorliegende Offenbarung kann zusätzliche Elemente aufweisen, die den Ausführungsformen hinzugefügt werden können. Die vorliegende Offenbarung umfasst auch das Weglassen von Bauteilen und/oder Elementen der Ausführungsformen. Die vorliegende Offenbarung umfasst den Austausch oder die Kombination von Bauteilen und/oder Elementen zwischen einer Ausführungsform und einer anderen. Der offenbarte technische Umfang ist nicht auf die Beschreibung der Ausführungsform beschränkt. Mehrere technische Bereiche, die offenbart werden, sind durch Beschreibungen in den Ansprüchen angegeben und sollten so verstanden werden, dass sie alle Modifikationen innerhalb der Bedeutung und des Umfangs umfassen, die den Beschreibungen in den Ansprüchen entsprechen.
Die Offenbarung in der Beschreibung, den Zeichnungen und dergleichen ist nicht durch die Beschreibung der Ansprüche beschränkt. Die Offenbarungen in der Beschreibung, den Zeichnungen und dergleichen umfassen die technischen Ideen, die in den Ansprüchen beschrieben sind, und erstrecken sich darüber hinaus auf eine breitere Palette von technischen Ideen als die in den Ansprüchen. Daher können verschiedene technische Ideen aus der Offenbarung der Beschreibung, den Zeichnungen und dergleichen extrahiert werden, ohne auf die Beschreibung der Ansprüche beschränkt zu sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 201964484 [0001]
JP 6237518 B [0004]

Claims

Stator einer drehenden elektrischen Maschine, mit: einem Statorkern (6); und einer Statorspule (7), die auf dem Statorkern montiert ist und ein Spulenende (12) aufweist, das aus einem Ende des Statorkerns herausragt; und einem Verbindungselement (40), das elektrisch und mechanisch mit einem Leitungsdraht (30) verbunden ist, der sich von dem Spulenende aus erstreckt, wobei der Leitungsdraht hat: einen inneren Leitungsdraht (31), der sich von einer vorbestimmten Position in Bezug auf eine radiale Richtung an dem Spulenende erstreckt und M gebogene Abschnitte aufweist; und einen äußeren Leitungsdraht (38), der sich von einer Position an einer äußeren Seite in Bezug auf die radiale Richtung als der innere Leitungsdraht an dem Spulenende erstreckt und N gebogene Abschnitte aufweist, was mehr als M ist.
Stator einer drehenden elektrischen Maschine nach Anspruch 1, wobei der innere und der äußere Leitungsdraht Leitungsdrähte der gleichen Phasenwicklung sind.
Stator einer drehenden elektrischen Maschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei der innere Leitungsdraht und der äußere Leitungsdraht auf der gleichen Durchmesserlinie des Statorkerns angeordnet sind.
Stator einer drehenden elektrischen Maschine nach einem der Ansprüche 1-3, wobei das Verbindungselement außerdem hat: ein erstes Verbindungselement (41, 841), das einen neutralen Punkt bildet; und ein zweites Verbindungselement (42, 43, 44, 842, 844) mit einem Leistungsanschluss (8), und wobei der innere Leitungsdraht und der äußere Leitungsdraht mit dem zweiten Verbindungselement verbunden sind.
Stator einer drehenden elektrischen Maschine nach Anspruch 4, wobei ein Brückenelement (61, 261, 361, 561, 661, 761) eine elektrische Isoliereigenschaft aufweist und zwischen dem ersten Verbindungselement und dem zweiten Verbindungselement überbrückt.
Stator einer drehenden elektrischen Maschine nach Anspruch 4 oder 5, der außerdem hat: das zweite Verbindungselement, das eine Vielzahl von zweiten Verbindungselementen ist, die einer Vielzahl von Phasenwicklungen entspricht, wobei die Vielzahl von zweiten Verbindungselementen plattenförmige Abschnitte (42e, 43e, 44e, 842e, 844e) aufweist, die mit dem ersten Verbindungselement in Bezug auf eine axiale Richtung gestapelt und in einer Umfangsrichtung verstreut angeordnet sind, und wobei der innere Leitungsdraht (36, 836) eine Vielzahl von inneren Leitungsdrähten hat, die auf der innersten Seite einer Basisbreite (W12) angeordnet sind, die erforderlich ist, um eine Vielzahl von Segmentleitern zu verbinden, die die Statorspule an dem Spulenende bereitstellen, und die mit jedem der zweiten Verbindungselemente verbunden sind, und wobei der äußere Leitungsdraht (38, 838) eine Vielzahl von äußeren Leitungsdrähten hat, die auf einer weiter äußeren Seite in Bezug auf die radiale Richtung als die Basisbreite angeordnet und mit jedem der zweiten Verbindungselemente verbunden sind.
Drehende elektrische Maschine, mit: dem Stator (3) der drehenden elektrischen Maschine nach einem der Ansprüche1 - 6; und einem Gehäuse (5), das den Stator aufnimmt.
Verfahren zur Herstellung eines Stators einer drehenden elektrischen Maschine, mit: einem Montageschritt (192) zum Montieren einer Statorspule (7) an einem Statorkern, um ein Spulenende (12) auszubilden, das aus einem Endabschnitt des Statorkerns (6) herausragt; und einem inneren Führungsschritt (193), einen inneren Führungsdraht durch M-maliges Biegen von einer vorbestimmten Position in einer radialen Richtung an dem Spulenende herauszuführen; einem äußeren Führungsschritt (195), einen äußeren Leitungsdraht von einer Position außerhalb des inneren Leitungsdrahtes in der radialen Richtung an dem Spulenende durch Biegen des äußeren Leitungsdrahtes N-mal herauszuführen, das mehr als M ist, und einem Verbindungsschritt (197) zum Verbinden des inneren Leitungsdrahtes und des äußeren Leitungsdrahtes mit einem Verbindungsleiter.
Verfahren zur Herstellung eines Stators einer drehenden elektrischen Maschine nach Anspruch 8, wobei der innere Führungsschritt ein Schritt ist, den inneren Leitungsdraht an der innersten Stelle einer Basisbreite (W12) zu biegen, die erforderlich ist, um eine Vielzahl von Segmentleitern zu verbinden, die die Statorspule an dem Spulenende bereitstellen, und wobei der äußere Führungsschritt einen Biegeschritt in radialer Richtung hat, in dem der äußere Führungsdraht in radialer Richtung von der Basisbreite nach außen gebogen wird.
Verfahren zur Herstellung eines Stators einer drehenden elektrischen Maschine nach Anspruch 8 oder 9, wobei der innere Führungsschritt ein Schritt ist, den inneren Führungsdraht über dem Statorkern durch einen ersten Pfad mit einer vorbestimmten Länge auf eine vorbestimmte Höhe (HG34) anzuordnen, und wobei der äußere Führungsschritt ein Schritt ist, den äußeren Führungsdraht von dem Statorkern durch einen zweiten Pfad ist, der länger als die vorbestimmte Länge ist, zur Höhe (HG34) anzuordnen.