DE4222292C2

DE4222292C2 - Wicklungsspule für eine elektrische Maschine

Info

Publication number: DE4222292C2
Application number: DE4222292A
Authority: DE
Inventors: Bruno Heim
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1991-07-31
Filing date: 1992-07-07
Publication date: 1996-03-07
Anticipated expiration: 2012-07-08
Also published as: DE4222292A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Wicklungsspule für eine elek trische Maschine.

Durch die US-A-3 164 888 ist eine aus zwei Windungen bestehende, sechseckförmige Wicklungsspule bekannt. Auf der dem Kollektor der Maschine abgewandten Seite ist bei jeder Windung die Umlenkstelle der Schenkel des jeweiligen Spulen kopfes um ca. 90° gegenüber der durch die Längsseiten der Windung begrenzten Ebene gedreht. Die um 90° gedrehten Umlenkstellen der beiden Windungen liegen dann in Umfangs richtung der Maschine nebeneinander. Dies führt zu Überkreu zungen der Schenkel der einzelnen Wicklungen. Solche Kreuzungsstellen sind besonders gefährdet, da durch Wärmedehnungen Relativbewegungen zwischen den Schenkeln der verschiedenen Windungen auftreten. Damit ist die Isolierung der Schenkel an diesen Stellen hohen mechanischen Beanspru chungen unterworfen. Dementsprechend müssen diese Stellen durch entsprechend zusätzliche Bandagen geschützt werden. Infolge der 90°-Drehung der Umlenkstellen erstrecken sich diese im eingebauten Zustand der Spule in einer Radialebene. Dies führt zu einer entsprechend großen Ausdehnung des Wickelkopfes in radialer Richtung.

Bei einem aus der DE-C-2 89 652 bekannten Verfahren zur Herstellung von mehreren durchgängig gewickelten Spulen für elektrische Maschinen, werden zunächst die Spulenlängsseiten der einzelnen Spulen in Nuten von Gleitplatten eingewickelt. Die Gleitplatten sind einander gegenüberliegend und gegen einander verschiebbar an einem entsprechenden Schlitten angeordnet. Auf beiden Schmalseiten des Schlittens sind runde Distanzscheiben in einem der Zahnbreite der die Wicklungs spulen später aufnehmenden elektrischen Maschine entsprechen den Abstand übereinander angeordnet. Die mit ihren Längs seiten in den Nuten der Gleitplatten liegenden Spulen werden um die Distanzscheiben herumgewickelt, so daß auf diese Weise die Umlenkstelle des jeweiligen Wickelkopfes gebildet wird. Sind alle Spulen auf die Vorrichtung aufgewickelt, werden diese durch entgegengerichtetes Verschieben der Gleitplatten aufgeweitet. Die Umlenkstellen verbleiben während eines solchen Spreizvorganges unverändert in ihrer Lage an den Distanzscheiben. Dies bewirkt, daß die Umlenkstellen nach dem Aufspreizen der Spulen gegenüber der dann geschaffenen Spulenebene um ca. 90° gedreht sind. Damit ergibt sich nach dem Einbau der Spulen in eine elektrische Maschine wiederum eine entsprechend große Ausdehnung des Wickelkopfes in radialer Richtung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wicklungsspule für eine elektrische Maschine so auszubilden, daß die Wickel köpfe der Maschinenwicklung möglichst kompakt sind.

Diese Aufgabe wird mit einer Wicklungsspule gelöst, welche nach folgenden Fertigungsschritten hergestellt wird: Zwei oder mehr, aus mindestens zwei hochkant nebeneinander angeordneten Profilleitern bestehende Windungen werden schraubengangförmig übereinander zu einer Langspule gewickelt, die Langspule wird mittels entsprechender Schablonen zu einer Sechseckspule umgeformt, wobei die Schenkel der Spulenköpfe im Bereich der halbkreisförmigen Umlenkstellen so abgeknickt werden, daß die Umlenkstellen als axial vorstehende halbkreisförmige Augen bestehen bleiben und die Augen werden um die Längsachse der Wicklungsspule in eine schräge Lage gedreht. Eine solche Herstellung ist einfach, da die einzelnen Windungen lediglich schraubengangförmig zu einer Langspule übereinander gewickelt werden müssen. Hierbei entstehen an den Schmalseiten der Langspule halbkreisförmige Umlenkstellen, an denen die Profilleiter um ihre Dickenseite gebogen sind. In entsprechenden Formelementen wird die Langspule zu einer Sechseckspule umgeformt, wobei die halbkreisförmigen Umlenkstellen dann halbkreisförmige, axial vorstehende Augen bilden. Beim entsprechenden Drehen der Augen behalten die Leiter der einzelnen Windungen in den Schenkeln der Spulenköpfe ihre Wickellage bei, so daß es zwischen den einzelnen Windungen zu keinen Überkreuzungen kommt. Durch das Drehen dieser Augen in eine schräge Lage gelangen die Spulenseiten außerdem in unterschiedliche Höhen lagen. Damit kann die eine Spulenseite beim Einbringen in die Läufer- oder Ständernuten in der Nutunterschicht und die andere Spulenseite in der Nutoberschicht der jeweiligen Nut angeordnet werden. Durch die schräge Lage der Augen ergibt sich eine geringere radiale Höhe des Wickelkopfes.

Aus fertigungstechnischen Gründen ist es vorteilhaft, das Auge jeweils in der Mitte des Spulenkopfes vorzusehen.

Da die Windungen der Wicklungsspule aus mehreren parallelen Leitern bestehen, wird zweckmäßigerweise ein Anschlußende der Wicklungsspule 180° um die Längsachse der Wicklungsspule verdreht. Dadurch können die einzelnen Leiter in der richtigen Lage an die Kommutatorlamellen angeschlossen werden.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungs beispieles wird die Erfindung nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine als Langspule gewickelte Wicklungsspule in Seitenansicht,

Fig. 2 eine Draufsicht der Wicklungsspule nach Fig. 1,

Fig. 3 in abgewickelter Darstellung eine Wicklungs anordnung von in die Nuten eines Läuferblechpakets eingelegten Wicklungsspulen,

Fig. 4 eine Ansicht der dem Kommutator gegenüberliegenden Wickelkopfseite der Wicklungsanordnung nach Fig. 3.

Mit 1 ist eine als Langspule ausgebildete Wicklungsspule bezeichnet, die drei schraubengangförmig übereinander gewickelte Windungen 2 aufweist. Wie aus der Fig. 2 erkenn bar, besteht jede Windung aus fünf parallel angeordneten Leitern 3. Die als Profilleiter ausgebildeten Leiter 3 sind mit ihrer Breitseite in den einzelnen Windungen hochkant nebeneinander angeordnet, d. h. die Breitseite der Leiter 3 erstreckt sich im eingebauten Zustand der Wick lungsspule in radialer Richtung der Nuten. Die Schmal seiten der Langspule sind als halbkreisförmige Umlenk stellen 4 ausgeführt.

Die zunächst als Langspulen gewickelten Wicklungsspulen 1 werden mittels entsprechender Schablonen zu Sechseckspulen umgeformt. Dabei werden die Schenkel 5 der Spulenköpfe im Bereich der halbkreisförmigen Umlenkstellen 4 so abge knickt, daß die Umlenkstellen 4 als gegenüber dem eigent lichen Spulenkopf axial vorstehende halbkreisförmige Augen 6 bestehen bleiben. Diese Augen 6 werden um die Längsachse der Wicklungsspule in eine schräge Lage verdreht, wie dies aus Fig. 4 zu ersehen ist.

Durch dieses Verdrehen der Augen 6 gelangen die Spulen längsseiten 7 und 8 in unterschiedliche Höhenlagen, so daß beim Einbringen der Wicklungsspulen in die Nuten 9 eines Läuferblechpakets 10 die eine Spulenseite 7 in der Nut unterschicht und die andere Spulenseite 8 in der Nutober schicht zu liegen kommt.

Infolge des schrägen Verlaufs der Augen 6 ergibt sich für den Wickelkopf eine kleinere radiale Höhe als bei einer senkrechten Anordnung der Augen 6 gegenüber der Spulen ebene. Der schräge Verlauf der Augen 6 erleichtert außer dem das verschachtelte Einlegen der Wicklungsspulen 1 in die Nuten 9 des Läuferblechpakets 10.

Bestehen die einzelnen Windungen 2 der Wicklungsspule 1 aus mehreren Leitern 3, dann ist es aus elektrischen Gründen erforderlich, daß die Leiter 3 der beiden mit dem Kommutator zu verbindenden Anschlußenden 11 und 12 der Wicklungsspule 1 in bestimmter Folge an die Kommutator lamellen angeschlossen werden. Dies wird dadurch sicher gestellt, daß eines der Anschlußenden 11 bzw. 12 um 180° um die Längsachse der Wicklungsspule 1 verdreht ist. In der Fig. 3 ist dies an dem Anschlußende 12 erkennbar.

Claims

1. Wicklungsspule für eine elektrische Maschine, hergestellt durch folgende Fertigungs schritte:
zwei oder mehr, aus mindestens zwei hochkant nebeneinander angeordneten Profilleitern bestehende Windungen (2) werden schraubengangförmig übereinander zu einer Langspule gewickelt, die Langspule wird mittels entsprechender Schablonen zu einer Sechseckspule umgeformt, wobei die Schenkel (5) der Spulenköpfe im Bereich der halbkreisförmigen Umlenkstellen (4) so abgeknickt werden, daß die Umlenkstellen (4) als axial vorstehende halbkreisförmige Augen (6) bestehen bleiben und die Augen (6) werden um die Längsachse der Wicklungsspule (1) in eine schräge Lage gedreht.

2. Wicklungsspule nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein in der Mitte des Spulenkopfes vorgesehenes Auge (6).

3. Wicklungsspule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Verdrehen der Anschlußenden (12) der Wicklungsspule (1) von 180° um die Längsachse der Wicklungsspule (1).