DE19914942A1 - Verfahren zur Herstellung der Statorwicklung von elektrischen Maschinen mit ausgeprägten Statorpolen und Statorwicklung einer elektrischen Maschine, die ausgeprägte Statorpole hat - Google Patents

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Statorwicklung für eine elektrische Maschine und eine solche Statorwicklung. Die Maschine hat ausgeprägte Pole. Spulenleiter (7, 8, 9, 10) ragen mit ihren Enden (33, 35) in axialer Richtung über das Statorblechpaket hinaus und sind in Klemmen von Baugruppen (42) befestigt. Auf den Baugruppen befinden sich Leiterbahnen, die die Windungen mit den Leitern bilden bzw. von Klemmen zu externen Anschlußstellen verlaufen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung der Wicklung des Stators einer elektrischen Maschine mit einem Statorblechpaket, das ausgeprägte Pole hat, auf denen Erreger­ spulen angeordnet sind, und auf eine Statorwicklung einer elektrischen Maschine, die ausgeprägte Statorpole mit auf diesen angeordneten Erregerspulen hat. Unter Statorwicklung sind hierbei die für die Erzeugung der magnetischen Flüsse in den Statorpolen bestimmten Stromkreise einschließlich der An­ schlußelemente für die Verbindung mit den Stromzuführungs­ leitungen zu verstehen. Die Statorwicklung enthält somit die Spulen für die ausgeprägten Pole der Maschinen. Die Spulen be­ stehen aus wenigstens zwei in Serie angeordneten Windungen aus isolierten Leitern. Unter Leitern sind dabei Drähte oder Stäbe aus gezogenem Metall zu verstehen, deren Länge groß gegenüber ihrem Durchmesser oder ihren Querschnittsabmessungen ist.

Bei Geschalteten Reluktanzmotoren werden vielfach Stator­ wicklungen aus sehr starken, relativ steifen Drähten (in Regel isolierte Kupferdrähte) und wenigen Wicklungen verwendet. Hierdurch wird ein hoher Kupfer-Füllfaktor erzielt. Diese Spulen werden einzeln gewickelt, ins Statorblechpaket montiert und danach fixiert. Bei einigen Spulen wird während des Wickel­ vorgangs ein Temperatursensor mit in die Wicklung einge­ flochten. Im Anschluß daran erfolgt die elektrische Verbindung der in Reihe zu schaltenden Spulen (Spulengruppen) durch Verlöten der abisolierten Enden. Danach erfolgt ebenfalls durch Löten eine Verbindung der Spulengruppen mit Leitungen, über die die Ströme den einzelnen Spulengruppen zugeführt werden. Diese Lötvorgänge werden manuell ausgeführt und nehmen aufgrund der großen Drahtquerschnitte einige Zeit in Anspruch.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung der Statorwicklung einer elektrischen Maschine mit ausgeprägten Statorpolen anzugeben, bei dem Spulen aus steifen Leitern eingesetzt werden und trotzdem manuelle Lötarbeiten eingespart werden, und für eine elektrische Maschine eine derartig hergestellte Statorwicklung bereitzustellen.

Das Problem wird bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Stator Leiter von Spulen für die Statorwicklung mit ihren Enden über das Stator­ blechpaket in dessen axialer Richtung hinausragend fixiert werden und daß anschließend mit den Enden der Leiter Klemmen von wenigstens einer axial neben das Statorblechpaket gesetzten Baugruppe verbunden werden, die zwischen Klemmen Leiterbahnen entsprechend der Vervollständigung der aus den Leitern und den Leiterbahnen zusammensetzbaren Stromkreise der Statorwicklung und/oder zwischen Klemmen und externen Anschlußstellen auf der Baugruppe für die Stromzufuhr zur Statorwicklung verlaufende Leiterbahnen aufweist. Das erfindungsgemäße Verfahren er­ möglicht die Herstellung von Statorwicklungen ohne aufwendige und zeitraubende manuelle Lötarbeiten. Das Verfahren ist zu­ mindest teilweise automatisierbar. Da die Spulen im allgemeinen aus Einzeldrähten bestehen, die ohne Krafteinwirkung von außen ihre Form und Lage im Raum beibehalten, ist eine einfache Ausrichtung der Leiterenden auf die Lage der Klemmen in den Baugruppen möglich. Durch Aufschieben der Baugruppen auf die Enden werden die Klemmverbindungen hergestellt. Das Ausrichten der Leiterenden kann mit einer entsprechenden Lehre erfolgen. Durch den Ersatz der Löttechnik durch die schnell herzu­ stellenden Klemmverbindungen läßt sich eine erhebliche Zeit­ ersparnis erreichen, so daß die Statorwicklungen wirtschaft­ licher herstellbar sind.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform werden die Erregerspulen der Pole aus Leitern mit nach außen ragenden Spulenenden hergestellt, danach auf den Statorpolen befestigt, worauf die Verbindung mit den Klemmen auf den Baugruppe hergestellt wird, auf der Leiterbahnen angeordnet sind, die die serielle oder parallele Verbindung der Erregerspulen je Phasenwicklung des Stators und die Verbindung der Phasenwicklungen mit deren Anschlußstellen für die Stromzufuhr auf der Baugruppe her­ stellen.

Vorzugsweise werden Baugruppen, von denen je eine für jede Phasenwicklung des Stators vorgesehen ist, nacheinander in axialer Richtung des Stators nebeneinander durch Klemmen mit den Enden der Leiter der gewickelten Spulen verbunden, wobei die Baugruppen, die zwischen der äußeren Baugruppe und dem Stator angebracht werden jeweils Durchlässe für die Leiter derjenigen Phasenwicklungen haben, deren Enden mit den jeweils vor ihnen liegenden Baugruppen - in Richtung der äußeren Baugruppe gesehen - verbunden werden. Da bei dieser Aus­ führungsform für jede Phasenwicklung eine eigene Baugruppe vorhanden ist, steht für die Leiterbahnen der entsprechenden Phase ausreichend Fläche für große Leiterbahnenquerschnitte zur Verfügung.

Bei einer anderen zweckmäßigen Ausführungsform werden Leiter, deren Anzahl mit der doppelten Windungszahl der jeweiligen Statorspule übereinstimmt, je zur Hälfte beiderseits eines Statorpols angeordnet und fixiert und danach werden in axialer Richtung des Stator beiderseits des Statorpols Klemmen einer Klemmbaugruppe, die jeweils mit den Leiterstäben Windungen der Statorwicklung bildende Leiterbahnen enthält, auf die Enden der Leiterstäbe aufgesteckt. Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere für Spulen mit großen Querschnitten der Windungen, da Spulen mit Leitern, die große Querschnitte ausweisen, sich nur mit erheblichen Auswand in die Spulenform bringen lassen. Dieser Aufwand wird mit der erfindungsgemäßen Ausführungsform vermieden. Zur Herstellung der Windungen sind keine Biege­ arbeitsgänge mehr erforderlich. Die Vervollständigung der Windungen kann in ein oder zwei Herstellungsschritten erfolgen, indem die Klemmbaugruppen mit den Enden der Leiter beiderseits der jeweiligen Pole verbunden werden. Das erfindungsgemäße Verfahren bietet sich somit für die Massenfertigung an.

Bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art wird das Problem erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Stator Leiter von Spulen der Statorwicklungen mit Enden über das Stator­ blechpaket in dessen axialer Richtung hinausragend angeordnet sind, daß mit den Enden der Leiter Klemmen wenigstens einer in axialer Richtung des Stators neben dem Statorblechpaket angeordneten Klemmbaugruppe verbunden sind und daß zwischen den Klemmen der Klemmbaugruppen Leiterbahnen zur Schließung der aus den Leitern und den Leiterbahnen sich zusammensetzenden Stromkreise der Statorwicklung und/oder zwischen Klemmen und externen Anschlußstellen auf den Klemmbaugruppen für die Strom­ zufuhr zu der Statorwicklung Leiterbahnen angeordnet sind. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist für die maschinelle Aus­ führung der Mehrzahl der Herstellungsschritte für die Stator­ wicklung geeignet. Ein besonderer Vorteil besteht noch darin, daß die Enden der Leiter durch die Klemmbaugruppe in ihrer Lage fest fixiert werden. Die Klemmbaugruppe nimmt daher die von den Strömen ausgehenden Kräfte, insbesondere die hohe Kräfte bei Kurzschlüssen, auf. Neben der Klemmbaugruppe sind keine besonderen Maßnahmen zur Verhinderung von Verformungen der Leiter bei Kurzschlüssen notwendig.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Enden der Wicklungen der Spulen der Statorpole an Klemmen der Baugruppe angeschlossen, auf der zwischen den Klemmen Leiterbahnen, die die serielle oder parallele Verbindung der Spule herstellen, und Leiterbahnen zwischen Klemmen, an die die Enden der Wicklungen der Spulen angeschlossen sind, und Anschlußstellen angeordnet sind, an denen externe Stromzuführungsleiter befestigt sind. Durch diese Ausführungsform wird auf einfache Weise die Verschaltung der Polwicklungen hergestellt, die je nach der Auslegung der Spulen und der angelegten Betriebs­ spannung parallel oder in Serie geschaltet werden. Die Stator­ spulen können jeweils aus einem Draht gefertigte Windungen aufweisen, wobei die Spulenenden nach außen geführt und mit den Klemmen verbunden sind.

Es ist zweckmäßig, wenn eine der Anzahl der Phasenwicklungen entsprechende Anzahl von Klemmgruppen nebeneinander vor dem Statorblechpaket in dessen axialer Richtung angeordnet ist, wobei die Spulenenden der Spulenwicklungen jeder Phase mit Klemmen jeweils einer Baugruppe verbunden sind, und wobei die zwischen der äußeren Klemmbaugruppe und dem Statorblechpaket angeordneten Klemmbaugruppen jeweils Durchlässe für die Enden der Spulen haben, die an diejenigen Baugruppen angeschlossen sind, die von dem Statorblechpaket weiter entfernt sind als sie selbst. Durch die Anordnung einer Klemmbaugruppe für jede Phasenwicklung steht auf den Klemmbaugruppen bei mehrphasigen Maschinen mehr Raum für die Klemmen und die Leiterbahnen zur Verfügung.

Bei einer anderen günstigen Ausführungsform sind Leiterstäbe bzw. -drähte, deren Anzahl der doppelten Windungszahl der Spulenwicklung eines Statorpols entspricht, je zur Hälfte beiderseits jedes Statorpols und in axialer Richtung des Stators mit ihren Enden über das Statorblechpaket hinausragend angeordnet, wobei die Enden der Leiterstäbe oder -drähte mit Klemmen von Klemmbaugruppen verbunden sind, die Leiterbahnen aufweisen, von denen zusammen mit den Leiterstäben oder -drähten seriell hintereinander angeordnete Windungen gebildet werden. Mit dieser Ausführungsform wird eine vorteilhafte Ausbildung von Spulen aus seriellen Windungen an elektrischen Maschinen angegeben. Diese Art der Spulen eignet sich insbesondere für Leiterstäbe oder -drähte mit großem Querschnitt für hohe Ströme. Leiter mit großen Querschnitten lassen sich nur schwer und mit großem Aufwand biegen. Dieser Aufwand wird durch die erfindungsgemäße Ausführungsform ver­ mieden.

Insbesondere sind die Klemmbaugruppen als kreisringförmige Platten ausgebildet. Die Baugruppen fügen sich hierbei in Maschinen mit zylindrische Innenräumen ein. Die kreisförmige Öffnung in der Mitte ist für den Durchlaß der Welle des Rotors bestimmt.

Vorzugsweise sind die Klemmen als durchkontaktierte Löcher in den Klemmbaugruppen angeordnet, wobei die Klemmenkräfte auf Materialverformung zwischen den Leiterenden und den Kontakten beruhen.

Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform ist in wenigstens einer Klemmbaugruppe ein Temperatursensor angeordnet, der mit Leiterbahnen auf der Klemmbaugruppe verbunden ist, die zu Anschlußstellen für externe Leistungen verlaufen. Bei dieser Ausführungsform ist eine Temperatur­ messung im Innern der elektrischen Maschinen möglich, ohne daß der Sensor in eine der Spulen beim Wickeln von Hand eingeführt werden muß.

Die elektrische Maschine ist vorzugsweise eine Reluktanz­ maschine. Eine solche Maschine kann z. B. als Geschaltete Reluktanzmaschine für Antriebe, z. B. in einem Fahrzeug, eingesetzt werden.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in einer Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben, aus dem sich weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Reluktanzmaschine in Prinzipdarstellung im Längsschnitt,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linien I-I der in Fig. 1 dargestellten Reluktanzmaschine,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Teil einer Klemmbaugruppe,

Fig. 4 eine Reluktanzmaschine ohne vorderes Lagerschild in perspektivischer Ansicht und in Explosions­ darstellung,

Fig. 5 einen Teil der in Fig. 4 dargestellten Reluktanz­ maschine mit dem Stator und neben diesem angeordneten Baugruppen in Seitenansicht.

Ein Geschaltete Reluktanzmaschine mit einer dreiphasigen Stän­ derwicklung hat einen Rotor 1 mit vier nicht näher bezeichneten Polen. Der Rotor 1 ist auf einer Welle 2 befestigt, die in einem Gehäuse 3 drehbar gelagert ist. Ein Stator 4 ist koaxial zum Rotor 1 innerhalb des Gehäuses 3 an diesem befestigt. Der Rotor 1 und der Stator 4 bestehen jeweils aus einem lamel­ lierten Eisenblechpaket. Der Stator 4 hat sechs ausgeprägte Pole, von denen in Fig. 1 zwei diametral gegenüberliegende Pole dargestellt und mit 5 und 6 bezeichnet sind. Die Pole des Stators, z. B. 5 und 6, ragen von einem nicht näher be­ zeichneten Joch radial nach innen und sind in gleichmäßigen Abständen voneinander angeordnet. Auf den Polen, z. B. 5 und 6, sind Erregerwicklungen in Form von Spulen angeordnet, die jeweils aus mehreren, in Serie angeordneten Windungen bestehen. Die Windungen bestehen aus elektrischen Leitern, die Draht- oder Stabform haben können. In Fig. 1 sind von den Er­ regerwicklungen auf den Polen 5 und 6 jeweils die Leiter 7, 8 bzw. 9, 10 derjenigen Windungen dargestellt, die in den Spulen an deren Enden angeordnet sind. Es sind die Erregerwicklungen bzw. Spulen aller Statorpole gleich ausgebildet, daher werden in folgenden nur die Erregerwicklungen der beiden Pole 5, 6 näher beschrieben.

Bei den in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen einer Reluktanzmaschine weisen die Erregerwicklungen jeweils eine Reihe von Drähten mit größeren Querschnitten auf, die beider­ seits der in axialer Richtung des Stators verlaufenden Flächen der Statorpole angeordnet sind. Die Drähte sind mit einer Iso­ lationsschicht versehen. Die Enden dieser Stäbe ragen über das Statorblechpaket, d. h. auch über die Stirnseiten der Stator­ pole 5, 6 hinaus. In den Fig. 1 und 2 sind mit 11, 12, 13 die Enden von nicht näher bezeichneten, isolierten Drähten der Erregerwicklung des Pols 5, die auf der einen Seite 14 des Statorblechpakets über dieses hinausragen, und mit 15, 16, 17 die auf der anderen Seite 18 des Statorblechpakets über dieses hinausragenden Enden dieser Drähte bezeichnet. Von der Erreger­ wicklung des Pols 6 sind in Fig. 1 und 2 mit 19, 20, 21 die Enden von drei isolierten Drähten auf der Seite 14 und mit 22, 23, 24 die Enden dieser Drähte auf der Seite 18 bezeichnet, die über das Statorblechpaket hinausragen. Die Drähte mit den Enden 11, 12, 13 und 15, 16, 17 befinden sich auf der einen Längs­ seite des Pols 5. Auf der anderen Längsseite des Pols 5 ist eine gleich große Anzahl von Drähten in gleicher Weise ange­ ordnet. Von diesen Drähten sind nur die Enden 11', 12', 13', die über die Seite 14 des Statorblechpakets hinausragen, dar­ gestellt. Am Pol 6 befinden sich Drähte mit den Enden 19, 20, 21 und 22, 23, 24 auf der einen Längsseite des Pols 6, während auf der anderen Längsseite gleiche Drähte in gleich Anordnung mit Enden, die über die Seiten 14 und 18 hinausragen angeordnet sind. Von diesen Drähten sind in Fig. 2 die Enden auf der Seite 14 mit 19', 20' und 21' bezeichnet.

Die Länge der Abschnitte der Drähte zwischen den Enden 11, 12, 13, 11', 12', 13' und 19, 20, 21, 19', 20', 21' und den Seiten 14 bzw. 18 ist bis auf die weiter über die Seite 18 hinaus­ ragenden Enden 33, 35 der Drähte bzw. Leiter 7, 9 ebenso wie für die nicht näher bezeichneten Enden der weiteren Drähte der Erregerwicklungen der Pole 5, 6 gleich.

Im Raum zwischen der Seite 14 des Statorblechpakets und der Innenseite des Gehäuses 4 befindet sich eine Baugruppe 26, im folgenden auch Klemmbaugruppen 26 genannt, die die Form eines flachen Kreisrings hat, der parallel zur Seite 14 angeordnet ist. Die Baugruppe 26 hat Klemmen, die in den Fig. 1 und 2 nicht näher bezeichnet sind. Die Klemmen, von denen in Fig. 3 zwei nebeneinander angeordnet dargestellt und mit 27, 28 bezeichnet sind, bestehen aus durchkontaktierten Löchern 25 in der eine elektrisch isolierende Platte 29 aufweisenden Bau­ gruppe 26. In die durchkontaktierten Löcher sind die Enden der Drähte der Erregerwicklungen, z. B. die in Fig. 3 dargestellten beiden Enden 12, 13 eingesteckt. Da die Querschnitte der Enden 12, 13 größer als die Innendurchmesser der durchkontaktierten Löcher sind, entsteht beim Einsetzen der Enden 12, 13 in die Löcher eine Klemmverbindung.

Auf den Außenseiten der Platte 29 sind an den durchkontak­ tierten Löchern 25 Leiterbahnen 30, 31 vorhanden, die die Löcher umgeben und auf der Platte zu anderen Stellen, z. B. anderen Klemmen, verlaufen. Die Leiterbahnen können auch nur auf der einen Seite der Platte 29 vorgesehen sein.

Alle über die Seite 14 hinausragenden Enden, z. B. die Enden 11, 12, 13 und 19, 20, 21 der beiden Erregerwicklungen der Pole 5, 6 sind auf die oben in Verbindung mit der Fig. 3 be­ schriebenen Art in Klemmen der Baugruppe 26 eingesteckt.

Neben der Seite 18 befindet sich im Raum zwischen der Seite 18 und der Innenwand des Gehäuses eine weitere Baugruppe 32, im folgenden auch Klemmbaugruppe 32 genannt. Die Baugruppe 32 hat ebenso wie die Baugruppe 26 die Form eines Kreisrings und ist gleich groß wie die Baugruppe 26. Die parallel zur Seite 18 an­ geordneten Baugruppe 32 hat ebenso wie die Baugruppe 26 Klem­ men, wie sie in Fig. 3 dargestellt sind. Mit den Klemmen der Baugruppe 32 sind die Enden 15, 16, 17, 15', 16', 17', 22, 23, 24 und 22', 23', 24' der Drähte 7, 8 der Erregerwicklungen der Pole 5 und 6 sowie bis auf die Enden 33 der Drähte 7, 8 und die Enden 35 der Drähte 9, 10 alle weiteren, nicht näher be­ zeichneten Enden der Drähte der Erregerwicklungen der Pole 5, 6 verbunden.

Die Drähte 7, 8 bzw. 9, 10 erstrecken sich durch Löcher der Baugruppe 32 hindurch. Die Querschnitte der Löcher sind so gewählt, daß keine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Drähten 7, 8, 9, 10 und Leiterbahnen auf der Baugruppe 32 vor­ handen ist. Auf der Baugruppe 32 sind in gleicher Weise wie bei der Baugruppe 26 und wie in Fig. 3 dargestellt Leiterbahnen vorhanden, die die durchkontaktierten Löcher der Klemmen umgeben.

Die Leiterbahnen auf den Baugruppen 26 und 36 erstrecken sich zwischen Klemmen derart, daß sie mit den Drähten der Erreger­ wicklungen beiderseits der Statorpole 5, 6 Stromkreise bilden, die Spulenform haben. Das mit 67 bezeichnete, über die Seite 14 hinausragende Ende des Leiters 7 ist z. B. durch eine Leiter­ bahn 37 mit dem Ende 67' des dem Leiter 7 entsprechenden, nicht dargestellten Leiters auf der anderen Seite des Pols 5 ver­ bunden. Dieser nicht dargestellte Leiter, dessen die Seite 18 überragendes Ende mit einer Klemme in der Baugruppe 32 ver­ bunden ist, steht über eine nicht dargestellte Leiterbahn auf der Baugruppe mit dem Ende 15 in Verbindung. Auf der Baugruppe 26 ist das zum Leiter mit dem Ende 15 gehörende Ende 11 mit dem Ende 11' des auf der anderen Seite des Pols 5 in gleicher Höhe angeordneten Leiters über eine Leiterbahn 38 verbunden, dessen anderes Ende auf der Baugruppe 32 mit einer nicht dargestellten Leiterbahn verbunden ist. Auf die vorstehend beschriebene Weise werden durch die Drähte der Erregerwicklungen auf den Polen 5, 6 und die Leiterbahnen zwischen den Klemmen der Baugruppen 26, 32 die Erregerspulen für die Pole 5, 6 gebildet. Der Leiter 8 mit seinem über die Seite 14 hinausragenden Ende 34 ist mit dem Ende 34' des auf gleichem Niveau liegenden nicht näher be­ zeichneten Leiters auf der anderen Seite des Pols 5 über eine Leiterbahn 39 verbunden. Dieser Leiter hat ein Endstück, das länger als die Enden 15, 16, 17 ist und durch ein Loch in der Baugruppe 32 hindurchragt.

Der dem Leiter 10 mit seinem über die Seite 14 hinausragenden Ende 35 auf der anderen Seite des Pols 6 gegen überstehende, nicht näher dargestellte Leiter ist über eine Leiterbahn 40 mit dem Ende 35 verbunden. Das andere Endstück dieses Leiters ragt durch eine Loch der Baugruppe 32 hindurch.

Zwischen der Baugruppe 32 und einen das Gehäuse 4 verschließen­ den Deckel 41 bzw. Lagerschild befindet sich eine weitere Bau­ gruppe 42, auch Klemmbaugruppe 42 genannt, die eine flache kreisförmige Grundform hat, von der nach oben ein Vorsprung 43 ausgeht. Die Enden 33 der Drähte 7, 9 und die Enden 35 der Drähte 8, 10, die die Seite 18 überragen, sowie alle Enden von Drähten, die an den Enden von Erregerspulen für die Verbindung mit anderen Erregerspulen vorgesehen sind, sind in nicht näher bezeichnete Klemmen der Baugruppe 42 eingesetzt.

Diese Klemmen sind wie in Fig. 3 dargestellt ausgebildet und mit Leiterbahnen auf der Platte der Baugruppe 42 verbunden. Die Leiterbahnen der Baugruppe 42 sind einerseits zum Serien- oder Parallelschalten der Erregerspulen der verschiedenen Phasen und andererseits zur Herstellung von Anschlüssen für von außen kom­ mende Stromversorgungsleitungen bestimmt. Die Erregerspulen der Pole 5, 6 sind beispielsweise in Serie geschaltet. Die Bau­ gruppe 42 hat deshalb eine nicht dargestellte Leiterbahn zwischen dem Ende 35 des Drahts 9 und dem nicht dargestellten Ende des dem Draht 8 auf den Polseite gegenüberliegenden Drahts. Das Ende 33 und das entsprechende Ende des dem Draht 10 auf der anderen Polseite gegenüberstehenden, nicht darge­ stellten Drahts sind jeweils über nicht dargestellte Leiter­ bahnen mit Anschlußelementen 44 auf dem Vorsprung 43 verbunden. Von den Anschlußelementen 44 verlaufen flexible Leitungen 45 zu Klemmen 46 in einem Klemmkasten 48. Die Klemmen, Leiterbahnen und Anschlußelemente für die drei Phasen befinden sich alle auf der Baugruppe 42.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform eignet sich insbesondere für Reluktanzmaschinen, deren Erreger­ wicklungen große Querschnitte haben. Die Leiterbahnen zwischen den Klemmen der Baugruppen bilden in Verbindung mit den Leitern bzw. Drähten beiderseits der Pole die seriellen Windungen der Erregerwicklungen. Zusammen mit den Leiterbahnen zwischen den Klemmen der Baugruppe und den Leiterbahnen zu den Anschluß­ elementen 44 bilden die auf der Baugruppe 42 in Serie oder parallel geschalteten Erregerspulen die Statorwicklungen. Die erfindungsgemäße Ausführungsform benötigt keine Wickelkopfab­ stützungen, da die Leiterbahnen auf den Baugruppen 26, 32 und 42 fixiert sind.

Hergestellt wird die Statorwicklung, indem die Drähte der Erregerwicklungen, z. B. in einer Lehre, zwischen den Polen des Stators 4 angeordnet und fixiert werden, wobei die Enden, wie 11, 12, 13, 11', 12', 13', 36, 36', 34, 34', 19, 20, 21, 19', 20', 21' auf dem Niveau der Klemmen in den Baugruppen 26, 32 angeordnet sind. Danach werden die Baugruppen 26, 32, 42 nach­ einander mit den Klemmen auf die Drahtenden geschoben bzw. ge­ preßt, wodurch die Klemmverbindungen entstehen und Draht­ isolation an den Enden abgeschert wird. Es ist aber auch insbesondere bei Drähten mit größeren Querschnitten möglich, die Drahtenden, die in die Klemmen eingepreßt werden sollen, abzuisolieren. Die weitere Montage der Reluktanzmaschine er­ folgt dann in üblicher Weise, wobei nach dem Einbau des mit den Baugruppen 26, 32, 42 bestückten Stators 4 in das Gehäuse 3 die Leitungen 45 zum Klemmenkasten 48 verlegt werden.

Bei Statorspulen aus Draht mit kleinerem Querschnitt können auch die Spulen in üblicher Weise gewickelt werden, wobei aber die Drahtenden mit einer Baugruppe entsprechend der Baugruppe 42 in Klemmtechnik verbunden werden. Diese Baugruppe enthält die parallelen oder seriellen Verbindungsleiterbahnen für die Erregerspulen und die Verbindungsleiterbahnen zu den äußeren Anschlüssen.

Die in Fig. 4 in Explosionsdarstellung gezeigte Reluktanz­ maschine ohne vorderes Lagerschild enthält einen Stator 49, der in ein Gehäuse 50 eingefügt wird. Die mit einer dreiphasigen Statorwicklung versehene Reluktanzmaschine 49 enthält z. B. Erregerwicklungen aus in Serie verlaufenden Drahtwindungen, d. h. es sind keine Baugruppe nach Art der Baugruppen 26, 32 vorhanden. Die Reluktanzmaschine 49 weist drei Baugruppen 51, 52, 53 neben dem Statorblechpaket auf. Jede der Baugruppen 51, 51, 53 ist einer anderen Phasenwicklung zugeordnet und enthält die Leiterbahnen zum Serien- oder Parallelschalten der Er­ regerspulen und zur Verbindung mit externen Leitern. Die Reluktanzmaschine 49 hat z. B. sechs Pole, von denen zwei einer Phasenwicklung zugeordnet und in Serie geschaltet sind. Die Erregerwicklungen der einen Phase, die z. B. über die Bau­ gruppe 53 mit Strom versorgt wird, haben jeweils zwei Draht­ enden 54, 55 und 56, 57. Die Drahtenden 54 bis 57 sind durch Löcher in den Baugruppen 51, 52 hindurchverlegt, ohne mit diesen in Berührung zu stehen. Eine Leiterbahn 58 auf der Baugruppe 53 mit den Klemmen 59, 60 verbindet das Drahtende 54 der einen und das Drahtende 57 der anderen Erregerspule. Eine Leiterbahn 61 mit Klemme 62 verbindet das Drahtende 56 mit einer Anschlußstelle 63 für eine externe Leitung. Eine Leiter­ bahn 64 verbindet das Drahtende 55 mit eine Anschlußstelle 66 für eine externe Leitung.

Auf eine der Baugruppen, z. B. die Baugruppe 42 ist ein Temperatursensor 68 angeordnet, der über nicht dargestellte Leiterbahnen mit einer Anschlußstelle für externe Leitungen verbunden ist.

Claims (12)

1. Verfahren zur Herstellung der Wicklung des Stators einer elektrischen Maschine mit einem Statorblechpaket, das ausgeprägte Pole hat, die mit Erregerspulen versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Stator Leiter von Erregerspulen für die Statorwicklung mit ihren Enden über das Statorblechpaket in dessen axialer Richtung hinaus­ ragend fixiert werden und daß anschließend mit den Enden der Leiter Klemmen von wenigstens einer neben das Stator­ blechpaket gesetzten Baugruppe verbunden werden, die zwischen Klemmen Leiterbahnen entsprechend der Vervoll­ ständigung der sich aus den Leitern und den Leiterbahnen zusammensetzenden Stromkreise der Statorwicklung und/oder zwischen Klemmen und externen Anschlußstellen auf der Baugruppe für die Stromzufuhr zur Statorwicklung Leiterbahnen aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerspulen der Pole aus Leitern mit nach außen ragenden Spulenenden hergestellt und danach auf den Statorpolen befestigt werden, worauf die Verbindung mit den Klemmen auf der Baugruppe hergestellt wird, auf der Leiterbahnen angeordnet sind, die die serielle oder parallele Verbindung der Erregerspulen jeweils einer Phasenwicklung des Stators und die Verbindung der Phasenwicklung mit deren Anschlußstelle für die Strom­ zufuhr auf der Baugruppe herstellen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Baugruppen, von denen je eine für jede Phasenwicklung des Stators vorgesehen ist, nacheinander in axialer Richtung des Stators nebeneinander durch Klemmen mit den Enden der Leiter der gewickelten Spulen verbunden werden, wobei die Baugruppen, die zwischen der äußeren Baugruppe und dem Stator angebracht werden, jeweils Durchlässe für die Leiter derjenigen Phasenwicklungen haben, deren Enden mit den jeweils vor ihnen liegenden Baugruppen - in Richtung der äußeren Baugruppe gesehen - verbunden werden.

4. Verfahren nach zumindest einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Leiter, deren Anzahl mit der doppelten Windungszahl der jeweiligen Statorpole übereinstimmt, je zur Hälfte beiderseits eines jeden Statorpols angeordnet und fixiert werden, und daß danach in axialer Richtung des Stators beiderseits des Statorpakets Klemmen einer Baugruppe, die jeweils die Leiter zu Windungen der Statorwicklung schließende Leiterbahnen enthält, auf die Enden der Leiterstäbe aufgesteckt werden.

5. Statorwicklung einer elektrischen Maschine, die ein Statorblechpaket mit ausgeprägten Statorpolen hat, die jeweils mit Erregerwicklungen versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Stator (4) Leiter (7, 8, 9, 10) von Spulen dat Statorwicklung mit Enden (33, 35) über das Statorblechpaket in dessen axialer Richtung hinausragend angeordnet sind, daß mit den Enden (33, 35) der Leiter (7, 8, 9, 10) Klemmen wenigstens einer in axialer Richtung des Stators (4) neben dem Statorblechpaket angeordneten Baugruppe (42) verbunden sind und daß zwischen den Klemmen (27, 28) der Baugruppe (42) Leiterbahnen entsprechend der Schließung der aus den Leitern (7, 8, 9, 10) und den Leiterbahnen sich zusammen­ setzenden Stromkreise der Statorwicklung und/oder zwischen Klemmen und Anschlußstellen auf der Baugruppe (42) für die Stromzufuhr zu der Statorwicklung Leiter­ bahnen angeordnet sind.

6. Statorwicklung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (56, 57) der Wicklungen der Spulen der Statorpole an Klemmen (62, 60) der Baugruppe (53) angeschlossen sind, auf der zwischen den Klemmen (60, 61) Leiterbahnen (58), die die serielle oder parallele Verbindung der Wicklungen der Spulen herstellen, und Leiterbahnen (61, 64) zwischen den Klemmen (62, 65), an die die Enden der Wicklungen der Spulen angeschlossen sind, und Anschlußstellen (63, 66) für die Stromzufuhr zu der Statorwicklung angeordnet sind.

7. Statorwicklung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine der Anzahl der Phasenwicklungen entsprechende Anzahl von Baugruppen (51, 52, 53) vor dem Statorblechpaket in dessen axialer Richtung angeordnet ist, daß die Spulenenden der Wicklungen der Spulen jeder Phase mit Klemmen jeweils einer Baugruppe (51, 52, 52) verbunden sind und daß die zwischen der äußeren Baugruppe (53) und dem Statorblechpaket angeordneten Baugruppen (51, 52) jeweils Durchlässe für die Enden derjenigen Spulen haben, die an diejenigen Baugruppen (53, 52) ange­ schlossen sind, die von dem Statorblechpaket weiter entfernt sind.

8. Statorwicklung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Leiterstäbe oder -drähte (7, 8, 9, 10), deren Anzahl der doppelten Win­ dungszahl der Spulenwicklung eines Statorpols (5, 6) ent­ spricht, je zur Hälfte beiderseits jedes Statorpols (5, 6) in dessen axialer Richtung mit ihren Enden (67, 34, 36) über das Statorblechpaket hinausragend angeordnet sind, und daß die Enden (67, 34, 36) der Leiterstäbe oder -drähte (7, 8, 9, 10) mit Klemmen (27, 28) von Baugruppen (26, 32) verbunden sind, die Leiterbahnen aufweisen, von denen zusammen mit den Leiterstäben oder -drähten seriell hintereinander angeordnete Windungen gebildet werden.

9. Statorwicklung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Baugruppen (26, 32, 42) kreisförmige Platten aus Isolierstoff auf­ weisen.

10. Statorwicklung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmen (27, 28) als durchkontaktierte Löcher im Isolierstoff ausge­ bildet sind.

11. Statorwicklung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens einer Baugruppe eine Temperatursensor angeordnet ist, der mit Leiterbahnen auf der Baugruppe verbunden ist, die zu Anschlußstellen für externe Leitungen verlaufen.

12. Statorwicklung nach zumindest eine der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie in eine Reluktanzmaschine eingesetzt ist.