EP2022157A1 - Verfahren zur herstellung eines stators und zugehöriger stator - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines stators und zugehöriger stator

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Publication number
EP2022157A1
EP2022157A1 EP07724502A EP07724502A EP2022157A1 EP 2022157 A1 EP2022157 A1 EP 2022157A1 EP 07724502 A EP07724502 A EP 07724502A EP 07724502 A EP07724502 A EP 07724502A EP 2022157 A1 EP2022157 A1 EP 2022157A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
stator
segments
winding
hinges
coil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07724502A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stephan Hoheisel
Uwe Dreihaus
Thomas Materne
Günter Strelow
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wilo SE
Original Assignee
Wilo SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wilo SE filed Critical Wilo SE
Publication of EP2022157A1 publication Critical patent/EP2022157A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14—Stator cores with salient poles
    • H02K1/146—Stator cores with salient poles consisting of a generally annular yoke with salient poles
    • H02K1/148—Sectional cores
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H02K15/022—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies with salient poles or claw-shaped poles

Definitions

  • the present invention relates to an inner stator of an electrical machine and a method for producing the same, with a stator with stator windings, wherein the stator has a plurality of stator segments, with a plurality of stator poles on which coil support for receiving a respective stator winding are arranged or arranged, wherein two adjacent stator segments are hinged together by hinges or connected.
  • the invention also relates to a mecanical a tational a tational a tational a tational a tational a tational a tational a tational a tational a tational a tational a tational a tational a tational a tational a tational a tational a tational a tational a tational a graftator graftor graftor a graftator a graftator a graft graft a graft graft graft graft graft graft graft graft a graft graft graft graft graft graft graft graft graft graft graft graft graft graft graft graft graft graft graft graft graft graft graft graft graft graft graft
  • stator segments In the axial direction of a stator segment, rounded end and recess alternate at one end of the return ring section, so that two adjacent stator segments engage in a comb-like manner can reach each other, wherein the holes of the individual rounded ends of the return ring portion of a stator lamination segment are concentric with the holes of the individual rounded ends of the return ring portion of an adjacent stator lamination segment.
  • a metal pin for Biodung a joint axis are introduced and in this way two stator segments articulated store.
  • the stator segments are formed identically and each carry a stator pole.
  • European patent application EP 0833 427 A1 discloses a generic stator stator whose individual stator laminations are produced as a band. The stator laminations are connected to each other via a thin web, which forms a film hinge. Again, the stator segments are identical and formed with a stator pole.
  • stators with insulating bodies applied to the stator poles are also known as coil carriers, which are integrally connected in groups or entirely together.
  • European patent application EP 1 499 000 A1 discloses groups of coil carriers connected in one piece, wherein in each case those coil carriers are connected which carry stator windings of the same phase, such that connected coil carriers are, for example, diametrically opposed or 120 ° to one another.
  • the connection is made via an arcuately formed at one axial end web, in which preferably a connecting wire rests.
  • the individual coil support groups are inserted axially into one another and close in a form-fitting manner via lateral longitudinal projections and corresponding grooves.
  • the individual segments are always formed identically.
  • the winding of the bobbin is usually done in the assembled state of the stator, ie in the state in which the Stator poles extend radially inwards.
  • Such a winding is complicated and requires technically complicated method, wherein the time duration of a Bewicklungsvorgangs is relatively high.
  • stators in a segmented design it is possible to wind the individual stator poles separately before assembling the stator and then to assemble them in an additional assembly process. However, this process requires significant manual intervention, so that a high degree of automation is not possible.
  • An object of the present invention is to provide a method for producing a stator for an electric machine, in which a winding of the stator poles or the coil carriers arranged thereon in a technically simple manner and with a high degree of automation is possible and at the same time speeds up the manufacturing process so that a time saving and thus a cost saving in the manufacturing process can be achieved.
  • a further object of the invention is to provide a stator in which the method according to the invention can be used.
  • the individual segments of the stator form a chain or chain-like, for example, by a plastic body, wherein the chain is bent for winding the bobbin so that the stator poles of the main segments after the bending process show radially outward radially outwards and the chain is formed into a substantially closed ring.
  • the two ends of the chain are firmly connected together for the state thus formed, in order to achieve a higher stability.
  • this intermediate state of the stator during the manufacturing process can be described as "inside-out". This first bending process takes place starting from a straight chain in the direction of the pole backs of the stator segments.
  • stator is inserted into the winding machine, in which the coils are wound.
  • This can be done for example by means of a linear winder, by which an axial winding of the stator poles from the outside is possible and, for example, layer windings can be produced, which have a higher efficiency of the stator due to higher copper density.
  • the winding can be effected by a so-called flyer, by means of which a radial winding of the coils can be achieved.
  • stator In a second bending process after winding, the stator is bent back to form a circumferentially completely closed return ring of the stator lamination so that the stator poles of the main segments point radially inwards, so that the stator receives the necessary state for operation.
  • the two ends of the stator segment are in turn firmly connected to each other.
  • the segmented stator according to the invention for an electrical machine for carrying out the above-described method can have any number of stator poles and is therefore suitable for numerous fields of use, for example for use in an electric motor of an electric motor driven pump.
  • the stator segments are preferably formed in the axial direction of a plurality of individual parallel, indirectly or directly adjacent and mutually insulated sheets, the stator segments in the final state of the stator together form a return ring on which the stator poles are arranged, wherein the stator poles each have a return ring portion and a pole leg and preferably one Have pole piece. If no pole piece is provided, the mounting of the coil carrier can be done by simply pushing radially onto the stator pole.
  • stator segments which form stator poles are referred to as main segments in the sense of the invention.
  • spacer segments are arranged between the main segments, which increase the distance between two radially outwardly extending stator poles in the circumferential direction, so that the accessibility of the stator poles or the coil carrier for a winding from the outside by means of a linear winder allows or improved.
  • connection points form hinges, so that the two stator segments are articulated to one another.
  • the hinge-like configuration can be achieved, for example, by a film hinge or by a joint.
  • the connection points can be arranged on the circumferentially abuttable side faces of the return ring sections of two adjacent stator segments in the radial direction on the outside. This allows a wide rotation of the segments in both directions about the axis of the hinge.
  • the invention provides that at least a plurality of stator lamination segments of a stator segment for forming a joint on the side surface of the return ring section can have a perforated projection and a corresponding recess or two perforated projections or two corresponding recesses such that a projection a Statorblechsegments can engage positively in the recess of an adjacent Statorblechsegments, wherein in the axial direction of a joint of a stator alternately a perforated projection and a recess lie one above the other.
  • a comb-like engagement of a stator is possible with an adjacent segment to form a plurality of connection points, wherein a fixation of the two stator segments can be made to its rotatable articulation by a connecting means, preferably by a guided through the holes pin.
  • the bobbins are preferably made of plastic and can carry the stator windings. They represent insulating body and ensure electrical separation between the winding and stator.
  • the bobbins can be formed in several pieces, in particular in the form of two half-shells, which are plugged axially from two sides onto the stator poles.
  • locking means may be provided to fix the two half-shells on the stator.
  • the two half-shells can also cover the middle of the stator pole.
  • the attachment of the bobbin can be done in the inventive manufacturing process of the stator before or after the first bending operation.
  • the insulating coil carrier can also be molded or cast onto the stator poles.
  • the individual coil carriers to a continuous, preferably one-piece coil carrier body by means of hinges, instead of the articulated connection of the stator segments.
  • hinges can be designed in the form of hinges or film hinges.
  • two adjacent coil carriers can also have a plurality of hinges.
  • the coil carrier body may be formed in several pieces, preferably in two pieces, in the form of two half shells which can be plugged axially onto the stator, and further means for latching fixation of the two shells may be provided.
  • this may be cast or molded onto the stator core.
  • the coil carriers are not directly connected to one another, but instead intermediate elements are arranged between them, which are hinged to these. As a result, a bridging of the distance between two coil carrier bodies is accomplished as well as an optimal adaptation of the support structure allows the stator.
  • the individual independent stator segments are inserted in the coil carrier body or held by the coil carrier body.
  • a chain of stator segments which, according to the above-described method steps, is brought into the "inside-out" state in a first bending process and is bent back again after being wound, so that the stator poles of the stator segments point radially inwards, likewise arises.
  • a particularly advantageous development of the method according to the invention can be achieved by winding two stator windings belonging to one phase group in succession and connecting them directly to each other during the winding process, wherein the winding wire is guided in an arc shape on one end face of the stator core from one stator winding to the other stator winding in that it approximately cuts the axes of the hinges.
  • a phase group is in this case formed by two or more simultaneously energized windings.
  • the winding wire is in this process on the front side of the stator.
  • the location where the ends of the stator segment string are closedly connected in the stator in its "inside-out" state is within the angle range not detected by the winding wire.
  • the coil carriers or the coil carrier bodies can preferably have regions with contours which serve to guide the wire and hold the wire in position. Furthermore, the insulating bobbins or the bobbin carriers can have integrated contact elements for electrically connecting the stator and / or the coil windings.
  • the stator of the underlying invention preferably has main segments or stator poles, in which the spine of the corresponding return ring section is formed substantially as a flat surface. Under The back of a segment is understood in this sense, the outward side of a Statorpolsegments with standard stator formation.
  • significant material savings can be achieved in the manufacture of the individual stator lamination segments by suitable placement of the sheet metal segments on a metal sheet.
  • the spacer segments on the outside convex and concave on the inside so that they represent bridge segments to form a closed return ring and allow a good magnetic flow.
  • stator segments or the coil carriers or any intermediate pieces, in particular the ends of the stator segment chain can be positively connected to one another via latching.
  • FIG. 1 Statorsegmentkette as a stator belt with film hinges
  • FIG. 3 Statorsegmentkette as a stator belt with joints
  • FIG. 4 Main and spacer segment joined together with joint
  • Figure 5 side surface of the return ring portion of a spacer segment
  • FIG. 6 Side surface of the return ring section of a main segment
  • FIG. 7 stator in "inside-out” state without coil carrier
  • FIG. 8 Stator package in "Inside-Out” state with coil carrier
  • FIG. 9 Stator package in "Inside-Out” state with wound coil carriers
  • FIG. 1 shows a chain 2 in the form of a straight band of two different kind, laminated stator segments 3, 5, which are arranged alternately in the chain 2.
  • Main segments 3 carry the stator poles 4, each having a pole leg 10 and a pole piece 15.
  • a return ring section 16 Integrally connected to the pole leg 10 is a return ring section 16, which is part of the return ring 11 for the magnetic circuit of the stator.
  • the pole back 20 of a main segment 3 is formed as a flat surface.
  • junctions in the form of film hinges 13 adjacent spacer segments 5 are hinged to the main segments 3.
  • the spacer segments 5 each form part of the return ring 11 and space the skin segments 4 from each other. On the outside, ie on the side facing away from the pole shoes, they are convex on the inside and concave on the inside.
  • the film hinges 13 are arranged on the circumferentially abuttable side surfaces 17 of the return ring sections 16 of two adjacent stator segments 3, 5 in the radial direction on the outside, that is arranged directly in the region of the Polrücken 20. It should be noted that a spacer segment 5 can also be considered as a return ring portion.
  • FIG. 2 shows a detail of the stator segment chain 2 according to FIG. 1, with only a single sheet being considered.
  • the sheet metal or the sheet metal cutout comprises two main sheet metal segments 31, between which a spacer sheet segment 51 is arranged.
  • the term film hinge is used for the entirety of the parallel webs 12.
  • FIG. 3 shows a detail of a stator segment chain 2 with main segments 3 and spacer segments 5, which are connected to one another via joints 14.
  • a 5 shows a perspective view of the end face 17 of a spacer segment 5 and FIG End face 17 of the spacer segment 5 when making a closed return ring 11 comes to rest.
  • FIG. 5 shows the part of the joint 14 formed by the spacer segment
  • FIG. 6 shows the part formed by the main segment, wherein both parts are designed to be complementary.
  • a perforated projection 18 is integrally formed on the outside in the radial direction, which can engage with a corresponding recess 19 of the adjacent stator lamination segment 31 (see FIG. 6) in a form-fitting manner.
  • a recess 19 is provided on the end face 17 of a second stator lamination segment 51, into which a corresponding perforated projection 18 of an adjacent stator lamination segment 31 can engage in a form-fitting manner.
  • the two joint parts engage in one another in a form-fitting manner, so that a perforated projection 18 of a main sheet segment 31 and a perforated projection of a spacer sheet segment 51 alternate in the direction of the joint axis and the holes lie substantially concentrically one on top of the other.
  • FIG. 4 shows that state of the joint 14 in which the end face 17 of the spacer segment 5 bears against the end face 17 of the return ring section 16 of the main segment 3. Furthermore, FIG. 4 shows a variant embodiment of the individual stator lamination segments 31, 51, in which either a perforated projection 18, see spacer segment 5, or a recess 19 is provided on both sides of a stator lamination segment, see main segment 3. Alternatively, a stator lamination segment 31, 51 may also have a perforated projection have one end and a corresponding recess otherwise.
  • FIG. 7 to 9 respectively show the stator 1 according to the invention in the "inside-out" state in which the winding is made.
  • the individual stator segments 3, 5 are connected to one another in this state only via the hinges 14.
  • stator segment chain 2 can be inserted into the holes provided for the formation of a joint in the Projections 18 of the stator lamination segments 31, 51, as already described, Alternatively, in the case of the stator design with film hinges, for example, a bore can be provided at each end of the stator segment chain 2, into which, after bending the chain 2 into a closed ring, a U-shaped splint is used for fixing the stator core 7.
  • FIG. 8 shows the "inside-out" stator 1 with coil carriers 6.
  • the coil carriers are made of plastic and form insulating bodies They can be applied to the stator poles 4 before or after the first bending process Alternatively, the coil carriers 6 can also be manufactured separately and plugged onto stator poles 4.
  • the coil carriers 6 are designed in several parts, preferably in two parts, in the form of two half shells which are plugged onto the stator poles 4.
  • FIG Spool carriers 6 according to FIG. 8 have electrical contact means 8, with which the ends of the stator windings 9 can be contacted
  • the stator packet 7 according to FIG. 8 represents the starting point for the winding process.
  • the spacer segments 5 are arched inwards and ensure good accessibility to the Coil carriers 6.
  • the winding can now be done by means of a linear winder, by which an axial winding of the stator poles 4 is possible and for example Layer windings are produced, which have a higher efficiency of the stator 1 due to higher copper density.
  • the winding can be done by a flyer, by which a radial winding of the bobbin 6 is reached.
  • the wound coil carriers are shown schematically in FIG.
  • the coils 9 are here conically wound so that a higher amount of copper in the stator 1 and thus a higher efficiency is achieved.
  • stator 1 to be produced according to the invention is now obtained by bending the stator segment chain 2 in a second bending process after winding to form a completely closed return ring 11 of the laminated stator core 7 in the direction of the pole shoes 15 such that the stator poles 4 of the main segments 3 show radially inward.
  • This closed form of the stator 1 according to the invention is shown in FIG.
  • the two ends of the chain are in turn firmly connected.
  • the coil carriers 6 can also be formed by hinges such that a coherent coil carrier body is formed in which the individual independent ones Stator segments are held.
  • the bobbins can also be hinged to each other via intermediate elements. The bending operation of such a stator segment chain is equivalent to the method described above.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Innenpolstator einer elektrischen Maschine sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben, mit einem Statorpaket mit Statorwicklungen, wobei das Statorpaket mehrere geblechte Statorsegmente aufweist, mit mehreren Statorpole tragenden Hauptsegmenten, auf denen Spulenträger zur jeweiligen Aufnahme einer Statorwicklung angeordnet sind, und mit Distanzsegmenten, die zwischen den Hauptsegmenten angeordnet sind, wobei zwei benachbarte Statorsegmente durch Scharniere gelenkig miteinander verbunden sind und wobei der Stator zur Bewicklung der Spulenträger mit seiner Innenseite nach außen gedreht ist. Die Erfindung betrifft ferner einen Innenpolstator einer elektrischen Maschine sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben, bei dem die Spulenträger zur Bildung eines zusammenhängenden Spulenträgerkörpers miteinander verbunden sind und die Statorsegmente in diesem gehalten werden, wobei die Anordnung aus Spulenträgerkörper und Statorsegmenten zur Bewicklung der Spulenträger mit seiner Innenseite nach außen gedreht ist.

Description

Verfahren zur Herstellung eines Stators und zugehöriger Stator
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Innenpolstator einer elektrischen Maschine sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben, mit einem Statorpaket mit Statorwicklungen, wobei das Statorpaket mehrere geblechte Statorsegmente aufweist, mit mehreren Statorpolen, auf denen Spulenträger zur jeweiligen Aufnahme einer Statorwicklung angeordnet werden bzw. angeordnet sind, wobei zwei benachbarte Statorsegmente durch Scharniere gelenkig miteinander verbunden werden bzw. verbunden sind.
Ferner betrifft die Erfindung auch einen Innenpolstator einer elektrischen Maschine sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben, bei dem nicht die Statorsegmente miteinander über Scharniere verbunden sind sondern zwei benachbarte Spulenträger zur Bildung eines zusammenhängenden Spulenträgerkörpers miteinander verbunden sind bzw. verbunden werden.
Segmentierte Statoren der eingangs genannten Art mit miteinander verbundenen Statorsegmenten sind hinreichend bekannt. Beispielsweise offenbart die europäische Patentanmeldung EP 0 969 581 EP einen Stator, der aus einzelnen geblechten Statorsegmenten besteht, deren einzelne Bleche einen Rückschlussringabschnitt aufweisen, der in Umfangsrichtung einerends abgerundet ist und anderends eine Ausnehmung aufweist, in die das abgerundete Ende des benachbarten Rückschlussringabschnitts formschlüssig einliegt. Das abgerundete Ende ist mit einem zentralen Loch versehen. In axialer Richtung eines Statorsegments wechseln sich an einem Ende des Rückschlussringabschnitts jeweils abgerundetes Ende und Ausnehmung ab, so dass zwei benachbarte Statorsegmente kammartig in Eingriff miteinander gelangen können, wobei die Löcher der einzelnen abgerundeten Enden des Rückschlussringabschnitts eines Statorblechsegment konzentrisch mit den Löchern der einzelnen abgerundeten Enden des Rückschlussringabschnitts eines benachbarten Statorblechsegment liegen. In die Löcher kann ein Metallstift zur Biodung einer Gelenkachse eingeführt werden und auf diese Art zwei Statorsegmente gelenkig lagern. Die Statorsegmente sind hierbei identisch ausgebildet und tragen jeweils einen Statorpol.
Ferner ist aus der europäischen Patentanmeldung EP 0833 427 A1 ein gattungsgemäßer geblechter Stator bekannt, dessen einzelne Statorbleche als Band hergestellt werden. Die Statorblechsegmente sind dabei über einen dünnen Steg miteinander verbunden, welcher ein Filmscharnier bildet. Auch hier sind die Statorsegmente identisch und mit einem Statorpol ausgebildet.
Derartige Ausführungen von Gelenken und Filmscharnieren zwischen Statorsegmenten sind ebenfalls aus der europäischen Patentanmeldung EP 1 598 918 A1 bekannt, wobei auch hier die Statorsegmente identisch ausgebildet sind und jeweils einen Statorpol tragen.
Es sind ferner auch Statoren mit auf den Statorpolen aufgebrachten Isolierkörpern als Spulenträger bekannt, die einstückig in Gruppen oder gänzlich miteinander verbunden sind. Beispielsweise offenbart die europäische Patentanmeldung EP 1 499 000 A1 gruppiert einstückig miteinander verbundene Spulenträger, wobei jeweils diejenigen Spulenträger verbunden sind, welche Statorwicklungen gleicher Phase tragen, so dass sich verbundene Spulenträger beispielsweise diametral gegenüberliegen oder 120° zueinander stehen. Die Verbindung erfolgt dabei über einen an einem axialen Ende bogenförmig ausgebildeten Steg, in dem vorzugsweise ein Verbindungsdraht einliegt. Die einzelnen Spulenträgergruppen werden axial ineinander gesteckt und schließen über seitliche Längsvorsprünge und entsprechende Nuten formschlüssig ab.
Bei den im Stand der Technik bekannten Statoren sind die einzelnen Segmente stets gleichartig ausgebildet. Die Bewicklung der Spulenträger erfolgt meist im fertig montierten Zustand des Statorpakets, d.h. in dem Zustand, in dem sich die Statorpole radial nach innen erstrecken. Eine derartige Bewicklung ist kompliziert und erfordert technisch aufwendige Verfahren, wobei die zeitliche Dauer eines Bewicklungsvorgangs relativ hoch ist. Demgegenüber ist bei Statoren in segmentierter Bauweise die Möglichkeit gegeben, die einzelnen Statorpole vor dem Zusammenfügen des Stators separat zu bewickeln und anschließend in einem zusätzlichen Montageprozess zusammenzusetzen. Dieser Prozess bedarf jedoch erheblicher manueller Eingriffe, so dass kein hoher Grad an Automation möglich.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Stators für eine elektrische Maschine bereitzustellen, bei welchem eine Bewicklung der Statorpole respektive der auf diesen angeordneten Spulenträgern auf technisch einfache Weise und mit einem hohen Grad an Automation möglich ist und zugleich der Herstellungsprozess beschleunigt wird, so dass eine Zeiteinsparung und damit eine Kosteneinsparung bei dem Herstellungsprozess erzielt werden. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung einen Stator bereitzustellen, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren anwendbar ist.
Diese Aufgaben werden durch die kennzeichnenden Merkmale eines der Verfahren nach Anspruch 1 oder 3 und durch die kennzeichnenden Merkmale eines der Statoren nach Anspruch 8 oder 14 gelöst.
Gemäß der vorgeschlagenen Verfahren ist vorgesehen, dass die einzelnen Segmente des Stators eine Kette bilden oder kettenartig beispielsweise durch einen Kunststoffkörper verbunden sind, wobei die Kette zum Bewickeln der Spulenträger derart gebogen wird, dass die Statorpole der Hauptsegmente nach dem Biegevorgang sternförmig radial nach außen zeigen und die Kette zu einem im Wesentlichen geschlossenen Ring ausgebildet wird. Die beiden Enden der Kette werden dabei für den so gebildeten Zustand miteinander fest verbunden, um eine höhere Stabilität zu erreichen. Ausgehend von einem herkömmlichen Stator mit Innenpolen kann dieser Zwischenzustand des Stators während des Herstellungsverfahrens als "Inside-Out" beschrieben werden. Dieser erste Biegevorgang erfolgt ausgehend von einer geraden Kette in Richtung der Polrücken der Statorsegmente. Dies ermöglicht eine besonders einfache Bewicklung der Statorpole von außen, da alle Statorpole von außen leicht zugänglich sind. In diesem "Inside-Out"-Zustand wird das Statorpaket in die Wickelmaschine eingelegt, in welcher die Spulen gewickelt werden. Dies kann beispielsweise mittels eines Linearwicklers erfolgen, durch welchen eine axiale Bewicklung der Statorpole von außen möglich ist und beispielsweise Lagenwicklungen herstellbar sind, die einen höheren Wirkungsgrad des Stators aufgrund höherer Kupferdichte aufweisen. Alternativ kann die Bewicklung durch einen sogenannten Flyer erfolgen, durch welchen eine radiale Bewicklung der Spulen erreichbar ist. Der Einsatz dieser beiden Techniken eröffnet die Möglichkeit, die Wicklungsgeschwindigkeit zu erhöhen und den erfindungsgemäßen Stator in einem einfachen und schnellen Automatisierungsprozess herzustellen. Flyer zur Herstellung von Spulenwicklungen sind im Stand der Technik hinreichend bekannt, so dass sich eine detaillierte Darstellung des Wicklungsvorgangs an dieser Stelle erübrigt. Vorteilhafterweise können durch die erfindungsgemäße außenseitige Bewicklung mehrere Spulen gleichzeitig gewickelt werden, beispielsweise zwei diametral gegenüberliegende Spulen, so dass in diesem Fall die Zeit für die Bewicklung halbiert werden kann.
In einem zweiten Biegevorgang nach der Bewicklung wird der Stator zur Ausbildung eines in Umfangsrichtung vollständig geschlossenen Rückschlussringes des Statorblechpakets derart zurückgebogen, dass die Statorpole der Hauptsegmente radial nach innen zeigen, so dass der Stator den für den Betrieb notwendigen Zustand erhält. Hierbei sind die zwei Enden der Statorsegmentkette wiederum miteinander fest verbunden.
Der erfindungsgemäße segmentierte Stator für eine elektrische Maschine zur Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens kann eine beliebige Anzahl von Statorpolen aufweisen und eignet sich daher für zahlreiche Einsatzgebiete beispielsweise für die Verwendung in einem Elektromotor einer elektromotorisch betriebenen Pumpe. Die Statorsegmente werden in axialer Richtung vorzugsweise aus einer Vielzahl einzelner paralleler, mittelbar oder unmittelbar aneinander liegender und gegeneinander isolierter Bleche gebildet, wobei die Statorsegmente im Endzustand des Stators gemeinsam einen Rückschlussring bilden, an dem die Statorpole angeordnet sind, wobei die Statorpole jeweils einen Rückschlussringabschnitt und einen Polschenkel sowie vorzugsweise einen Polschuh aufweisen. Sofern kein Polschuh vorgesehen wird, kann das Montieren des Spulenträgers durch einfaches radiales Aufschieben auf den Statorpol erfolgen.
Diejenigen Statorsegmente, die Statorpole bilden, werden im Sinne der Erfindung als Hauptsegmente bezeichnet. Erfindungsgemäß sind zwischen den Hauptsegmenten Distanzsegmente angeordnet, die den Abstand zwischen zwei sich radial nach außen erstreckenden Statorpolen in Umfangsrichtung erhöhen, damit die Zugänglichkeit der Statorpole respektive der Spulenträger für eine Bewicklung von außen mittels eines Linearwicklers ermöglicht bzw. verbessert wird.
Zur kettenartigen Ausbildung der einzelnen Haupt- und Distanzsegmente ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zwei benachbarte Statorsegmente an mehreren Verbindungsstellen miteinander verbunden sind, wobei die Verbindungsstellen Scharniere bilden, so dass die beiden Statorsegmente aneinander angelenkt sind. Dies gewährleistet eine dreh- und biegsame Ausgestaltung des Statorpakets. Die scharnierartige Ausgestaltung kann beispielsweise durch ein Filmscharnier oder durch ein Gelenk erreichet werden. Für die Gewährleistung der leichten Biegungsoder Drehungsmöglichkeit des Stators in den "Inside-Out"- Zustand können die Verbindungsstellen an den in Umfangsrichtung aneinander anlegbaren Seitenflächen der Rückschlussringabschnitte zweier benachbarter Statorsegmente in radialer Richtung außen angeordnet werden. Dies ermöglicht eine weite Verdrehung der Segmente in beide Richtungen um die Achse des Scharniers.
Im Falle eines Filmscharniers werden die einzelnen Statorblechsegmente zusammenhängend als Band aus einem entsprechenden Blech ausgestanzt, wobei sie durch dünne Stege miteinander verbunden sind. Durch die erfindungsgemäßen Biegevorgänge werden die Stege plastisch verformt, ohne zu brechen. Es wird daher darauf hingewiesen, dass unter einer gelenkigen Verbindung zweier Statorsegmente auch ein vorgenannter Steg im Sinne eines Filmscharniers verstanden wird. Im Falle eines Gelenks ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zumindest mehrere Statorblechsegmente eines Statorsegments zur Ausbildung eines Gelenks an der Seitenfläche des Rückschlussringsabschnitts einen gelochten Vorsprung und eine korrespondierende Ausnehmung oder zwei gelochte Vorsprünge oder zwei korrespondierende Ausnehmungen derart aufweisen können, dass ein Vorsprung eines Statorblechsegments formschlüssig in die Ausnehmung eines benachbarten Statorblechsegments eingreifen kann, wobei in axialer Richtung eines Gelenks eines Statorsegments abwechselnd ein gelochter Vorsprung und eine Ausnehmung übereinander liegen. Auf diese Weise ist ein kammartiger Eingriff eines Statorsegments mit einem benachbarten Segment unter Bildung von mehreren Verbindungsstellen möglich, wobei eine Fixierung der beiden Statorsegmente zu ihrer drehbaren Anlenkung durch ein Verbindungsmittel vorzugsweise durch einen durch die Löcher geführten Stift vorgenommen werden kann.
Die Spulenträger sind vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt und können die Statorwicklungen tragen. Sie stellen Isolierkörper dar und gewährleisten eine elektrische Trennung zwischen Wicklung und Statorpaket. Die Spulenträger können mehrstückig insbesondere in Form zweier Halbschalen ausgebildet sein, die von zwei Seiten axial auf die Statorpole aufgesteckt werden. Vorzugsweise können Rastmittel vorgesehen werden, um die beiden Halbschalen auf dem Stator zu fixieren. Aus isolatorischen Gründen können sich die beiden Halbschalen ferner mittig des Statorpols überdecken. Das Aufstecken der Spulenkörper kann bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsvorgang des Stators vor oder nach dem ersten Biegevorgang erfolgen. Alternativ können die isolierenden Spulenträger auch an die Statorpole angespritzt oder angegossen werden.
Alternativ zu der vorgenannten kettenartigen Ausbildung der Statorsegmente wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, anstelle der gelenkartigen Verbindung der Statorsegmente, die einzelnen Spulenträger zu einem zusammenhängenden vorzugsweise einstückigen Spulenträgerkörper vermittels Scharniere zu verbinden. Diese Scharniere können in Form von Gelenken oder Filmscharnieren ausgestaltet sein. Ferner können zwei benachbarte Spulenträger auch mehrere Scharniere aufweisen. Gemäß den vorgenannten Ausführungen betreffend die einzelnen Spulenträger kann der Spulenträgerkörper mehrstückig vorzugsweise zweistückig in Form zweier axial auf den Stator aufsteckbarer Halbschalen ausgebildet sein und ferner Mittel zur rastenden Fixierung der beiden Schalen vorgesehen werden. Alternativ kann zur Herstellung eines einstückigen Spulenträgerkörpers dieser an das Statorpaket angegossen oder angespritzt sein bzw. werden. Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn die Spulenträger nicht unmittelbar miteinander verbunden sind, sondern zwischen Ihnen Zwischenelemente angeordnet sind, die mit diesen gelenkig verbunden sind. Hierdurch wird eine Überbrückung der Distanz zwischen zwei Spulenträgerkörpern bewerkstelligt sowie eine optimale Anpassung der Trägerstruktur an das Statorpaket ermöglicht.
Bei dem zweiten erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass die einzelnen unabhängigen Statorsegmente in dem Spulenträgerkörper einliegen oder von dem Spulenträgerkörper gehalten werden. Es entsteht somit ebenfalls eine Kette von Statorsegmenten, die gemäß dem vorbeschriebenen Verfahrensschritten in einem ersten Biegevorgang zur Bewicklung in den "Inside-Out"- Zustand gebracht wird und nach dem Bewickeln wieder zurückgebogen wird, so dass die Statorpole der Statorsegmente radial nach innen zeigen.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Verfahren kann dadurch erreicht werden, dass zwei zu einer Phasengruppe gehörenden Statorwicklungen nacheinander bewickelt und beim Wickelprozess durch den Wickeldraht direkt miteinander verbunden werden, wobei der Wickeldraht an einer Stirnseite des Statorpakets bogenförmig von einer Statorwicklung zur anderen Statorwicklung derart geführt wird, dass er annähernd die Achsen der Scharniere schneidet. Eine Phasengruppe wird hierbei von zwei oder mehr gleichzeitig bestromten Wicklungen gebildet. Der Wickeldraht liegt bei diesem verfahren auf der Stirnseite des Statorpakets auf. Hier ist zu beachten, dass die Stelle, an der die Enden der Statorsegmentkette bei dem Stator in seinem "Inside-Out"- Zustand geschlossen verbunden sind, innerhalb desjenigen Winkelbereiches liegt, der nicht von dem Wicklungsdraht erfasst wird. Vorzugsweise können die Spulenträger respektive der Spulenträgerkörper Bereiche mit Konturen aufweisen, die zur Drahtführung dienen und den Draht in Position halten. Weiterhin können die isolierenden Spulenkörper respektive der Spulenkörperträger integrierte Kontaktelemente aufweisen zum elektrischen Anschluss des Stators und/ oder der Spulenwicklungen aufweisen.
Der Stator der zu Grunde liegenden Erfindung weist vorzugsweise Hauptsegmente bzw. Statorpole auf, bei denen der Rücken des entsprechenden Rückschlussringabschnitts im Wesentlichen als ebene Fläche ausgebildet ist. Unter dem Rücken eines Segments wird in diesem Sinne die nach außen gerichtete Seite eines Statorpolsegments bei betriebsüblicher Statorformation verstanden. Hierdurch können erhebliche Materialeinsparungen beim Herstellen der einzelnen Statorblechsegmente durch geeignete Platzierung der Blechsegmente auf einem Blech erzielt werden. Weiterhin können die Distanzsegmente außenseitig konvex und innenseitig konkav gewölbt sein, so dass sie Brückensegmente zur Ausbildung eines geschlossenen Rückschlussringes darstellen und eine gute magnetische Flussführung ermöglichen.
Bei dem erfindungsgemäßen Stator können die einzelnen Statorsegmente oder die Spulenträger oder etwaige Zwischenstücke, insbesondere die Enden der Statorsegmentkette, über eine Verrasterung formschlüssig miteinander verbunden werden.
Weitere Merkmale und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verfahren und Statoren sind den Unteransprüchen und der nachfolgenden, detaillierten beispielhaften Beschreibung von bevorzugten Ausführungsvarianten zu entnehmen.
Es zeigen in perspektivischer Ansicht:
Figur 1 : Statorsegmentkette als Statorband mit Filmscharnieren
Figur 2: Statorblechsegmente mit Filmscharnieren
Figur 3: Statorsegmentkette als Statorband mit Gelenken
Figur 4: Haupt- und Distanzsegment zusammengefügt mit Gelenk
Figur 5: Seitenfläche des Rückschlussringsabschnitts eines Distanzsegments
Figur 6: Seitenfläche des Rückschlussringsabschnitts eines Hauptsegments
Figur 7: Statorpaket in "Inside-Out"-Zustand ohne Spulenträger
Figur 8: Statorpaket in "Inside-Out"-Zustand mit Spulenträger
Figur 9: Statorpaket in "Inside-Out"-Zustand mit bewickelten Spulenträgern
Figur 10: Statorpaket in betriebsfertigem Zustand
Im Folgenden wird beispielhaft ein erfindungsgemäßer 4-poliger Stator mit acht Segmenten beschrieben und das erfindungsgemäße Verfahren anhand dieses Stators veranschaulicht. Es sei angemerkt, dass der erfindungsgemäße Stator nicht auf diese Ausführungsform beschränkt ist. Figur 1 zeigt eine Kette 2 in Form eines geraden Bandes aus zwei unterschiedlich gearteten, geblechten Statorsegmenten 3, 5, die abwechselnd in der Kette 2 angeordnet sind. Hauptsegmente 3 tragen die Statorpole 4, die jeweils einen Polschenkel 10 und einen Polschuh 15 aufweisen. An den Polschenkel 10 schließt sich einstückig ein Rückschlussringabschnitt 16 an, der Teil des Rückschlussrings 11 für den magnetischen Kreis des Stators ist. Der Polrücken 20 eines Hauptsegments 3 ist als ebene Fläche ausgebildet. Über Verbindungsstellen in Gestalt von Filmscharnieren 13 sind benachbarte Distanzsegmente 5 an die Hauptsegmente 3 angelenkt. Die Distanzsegmente 5 bilden jeweils einen Teil des Rückschlussringes 11 und beabstanden die Hautsegmente 4 von einander. Sie sind außenseitig, d.h. an der den Polschuhen abgewandten Seite, konvex und innenseitig konkav gewölbt. Die Filmscharniere 13 sind an den in Umfangsrichtung aneinander anlegbaren Seitenflächen 17 der Rückschlussringabschnitte 16 zweier benachbarter Statorsegmente 3, 5 in radialer Richtung außen angeordnet, d.h. unmittelbar im Bereich der Polrücken 20 angeordnet. Es sei darauf hingewiesen, dass ein Distanzsegment 5 ebenfalls als ein Rückschlussringsabschnitt betrachtet werden kann.
In Figur 2 ist ein Ausschnitt aus der Statorsegmentkette 2 gemäß Figur 1 dargestellt, wobei lediglich ein einzelnes Blech betrachtet wird. Das Blech, bzw. der Blechausschnitt umfasst zwei Hauptblechsegmente 31 , zwischen welchen ein Distanzblechsegment 51 angeordnet ist. Die Verbindung der Blechsegmente 31 , 51 erfolgt über einen dünnen Steg 12, der ein Filmschamier bildet. Im Folgenden wird der Begriff Filmscharnier für die Gesamtheit der parallel aneinander gelegten Stege 12 verwendet. Durch diese Hintereinanderlegung der Statorblechsegmente 31, 51 entstehen Scharniere 13, wie sie in Figur 1 dargestellt sind. Vorzugsweise werden die Statorblechsegmente 31 , 51 aus einem Blech zusammenhängend ausgestanzt und anschließend parallel angeordnet und mittels Pressverbindungen gegeneinander beispielsweise in bekannter Stanzpakettiertechnik fixiert.
Figur 3 zeigt einen Ausschnitt einer Statorsegmentkette 2 mit Hauptsegmenten 3 und Distanzsegmenten 5, die miteinander über Gelenke 14 verbunden sind. Eine beispielhafte Ausführungsvariante eines dieser Gelenke 14 ist detailliert in den Figuren 5 und 6 dargestellt, wobei Figur 5 eine perspektivische Ansicht auf die Stirnfläche 17 eines Distanzsegments 5 und Figur 6 eine entsprechende Ansicht auf die Stirnfläche 17 eines Rückschlussringabschnitts 16 eines Hauptsegments 3 zeigt, die mit der Stirnfläche 17 des Distanzsegments 5 beim Herstellen eines geschlossenen Rückschlussrings 11 zur Anlage kommt. Figur 5 zeigt den von dem Distanzsegment gebildeten Teil des Gelenks 14 und Figur 6 den von dem Hauptsegment gebildeten Teil, wobei beide Teile komplementär ausgeführt sind. An der Stirnfläche 17 eines ersten Statorblechsegments 51 ist in radialer Richtung außen stoffschlüssig ein gelochter Vorsprung 18 angeformt, der mit einer korrespondierenden Ausnehmung 19 des benachbarten Statorblechsegments 31 (siehe Figur 6) formschlüssig eingreifen kann. Weiterhin ist an der Stirnfläche 17 eines zweiten Statorblechsegments 51 , eine Ausnehmung 19 vorgesehen, in die ein entsprechender gelochter Vorsprung 18 eines benachbarten Statorblechsegments 31 formschlüssig eingreifen kann. Bei der Betrachtung des von dem Distanzsegment 5 und von dem Hauptsegment 3 gebildeten Teils des Gelenks 14 in Richtung der Gelenkachse liegen ein gelochter Vorsprung 18 und eine Ausnehmung 19 abwechselnd übereinander, so dass jeder Teil kammartig ausgebildet ist. Die beiden Gelenkteile greifen beim Zusammenfügen der Statorsegmente 3, 5 formschlüssig ineinander, so dass sich in Richtung der Gelenkachse ein gelochter Vorsprung 18 eines Hauptblechsegments 31 und ein gelochter Vorsprung eines Distanzblechsegments 51 abwechseln und die Löcher im Wesentlichen konzentrisch übereinander liegen. Durch das Einsetzen eines Stifts in die Löcher wird das Gelenk 14 fixiert und die beiden Segmente 3 , 5 gelenkig aneinander gehalten.
In Figur 4 ist derjenige Zustand des Gelenks 14 dargestellt, bei dem die Stirnfläche 17 des Distanzsegments 5 an der Stirnfläche 17 des Rückschlussringsabschnitts 16 des Hauptsegments 3 anliegt. Weiterhin zeigt Figur 4 eine Ausführungsvariante der einzelnen Statorblechsegmente 31 , 51 , bei der beiderseits eines Statorblechsegments entweder ein gelochter Vorsprung 18, siehe Distanzsegment 5, oder eine Ausnehmung 19 vorgesehen ist, siehe Hauptsegment 3. Alternativ kann ein Statorblechsegment 31 , 51 auch einen gelochten Vorsprung einerends und eine entsprechende Ausnehmung anderends aufweisen. Die Figuren 7 bis 9 zeigen den erfindungsgemäßen Stator 1 jeweils in dem „Inside- Out"- Zustand, in welchem die Bewicklung vorgenommen wird. Die Achsen der Scharniere 14 bilden bei Betrachtung des Stators im Querschnitt die Eckpunkte eines symmetrischen Achtecks, mit jeweils 4 gleichen Seiten. Ausgehend von der geraden Statorsegmentkette 2 gemäß Figur 1 wird diese derart in Richtung der Polrücken 20 gebogen, dass die Statorpole 4 der Hauptsegmente 3 nach dem Biegevorgang sternförmig radial nach außen zeigen und die Kette 2 zu einem im Wesentlichen geschlossenen Ring ausgebildet wird, siehe Figur 7. Die einzelnen Statorsegmente 3, 5 sind in diesem Zustand lediglich über die Scharniere 14 miteinander verbunden. Die Stirnflächen 17 berühren sich nicht. Die Enden der Statorsegmentkette 2 können durch Einbringen eines entsprechenden Stifts in die für die Bildung eines Gelenks vorgesehenen Löcher in den Vorsprüngen 18 der Statorblechsegmente 31 , 51 , wie bereits beschrieben, erfolgen. Alternativ kann bei der Statorausführung mit Filmscharnieren beispielsweise an jedem Ende der Statorsegmentkette 2 eine Bohrung vorgesehen werden, in die nach dem Biegen der Kette 2 zu einem geschlossen Ring beispielsweise ein U-förmiger Splint zur Fixierung des Statorpakets 7 eingesetzt wird.
Figur 8 zeigt den „Inside-Out"- Stator 1 mit Spulenträgern 6. Die Spulenträger sind aus Kunststoff hergestellt und bilden Isolierkörper. Sie können vor oder nach dem ersten Biegvorgang auf die Statorpole 4 aufgebracht, werden. Dies kann beispielsweise durch umgießen oder umspritzen der Statorpole 4 erfolgen, wobei einstückige Isolierkörper herstellbar sind. Alternativ können die Spulenträger 6 auch separat gefertigt und auf Statorpole 4 aufgesteckt werden. Hierzu sind die Spulenträger 6 mehrteilig, vorzugsweise zweiteilig in Form von zwei Halbschalen ausgebildet, die auf die Statorpole 4 aufgesteckt werden. Die Spulenträger 6 gemäß Figur 8 weisen elektrische Kontaktmittel 8 auf, mit welchen die Enden der Statorwicklungen 9 kontaktiert werden können. Das Statorpaket 7 gemäß Figur 8 stellt den Ausgangspunkt für den Bewicklungsvorgang dar. Die Distanzsegmente 5 sind nach innen gewölbt und gewährleisten eine gute Zugänglichkeit zu den Spulenträgern 6.
Die Bewicklung kann nunmehr mittels eines Linearwicklers erfolgen, durch welchen eine axiale Bewicklung der Statorpole 4 möglich ist und beispielsweise Lagenwicklungen herstellbar sind, die einen höheren Wirkungsgrad des Stators 1 aufgrund höherer Kupferdichte aufweisen. Alternativ kann die Bewicklung durch einen Flyer erfolgen, durch welchen eine radiale Bewicklung der Spulenträger 6 erreichbar ist. Die bewickelten Spulenträger sind schematisch in Figur 9 dargestellt. Die Spulen 9 sind hierbei konisch gewickelt, damit eine höhere Kupfermenge im Stator 1 und damit ein höherer Wirkungsgrad erreicht wird.
Ausgehend von dem Statorpaketzustand gemäß Figur 9 wird der erfindungsgemäß herzustellende Stator 1 nunmehr dadurch erhalten, dass die Statorsegmentkette 2 in einem zweiten Biegevorgang nach der Bewicklung zur Ausbildung eines vollständig geschlossenen Rückschlussringes 11 des Statorblechpakets 7 derart in Richtung der Polschuhe 15 zurückgebogen wird, dass die Statorpole 4 der Hauptsegmente 3 radial nach innen zeigen. Diese geschlossene Form des erfindungsgemäßen Stators 1 ist in Figur 10 dargestellt. Hierbei werden die zwei Enden der Kette wiederum miteinander fest verbunden.
Alternativ zu den anhand der Figuren veranschaulichten Ausführung des ersten erfindungsgemäßen Verfahrens kann in einer nicht dargestellten Variante der Kette aus Statorsegmenten auch dadurch gebildet sein, dass die Spulenträger 6 durch Scharniere derart miteinander verbunden sind, dass ein zusammenhängender Spulenträgerkörper gebildet wird, in welchem die einzelnen unabhängigen Statorsegmente gehalten sind. Die Spulenträger können dabei auch über Zwischenelemente aneinander angelenkt sein. Der Biegevorgang einer derartigen Statorsegmentkette ist hierbei zu dem vorstehend veranschaulicht beschriebenen Verfahren äquivalent.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Innenpolstators (1) einer elektrischen Maschine, mit einem Statorpaket (7) mit Statorwicklungen (9), wobei das Statorpaket (7) mehrere geblechte Statorsegmente (3, 5) aufweist, mit Hauptsegmenten (3), die jeweils einen Statorpol (4) bilden, auf dem ein Spulenträger (6) zur Aufnahme einer Statorwicklung (9) angeordnet wird, wobei zwei benachbarte Statorsegmente (3, 5) durch Scharniere (13, 14) gelenkig miteinander verbunden werden oder verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass
- zwischen den Hauptsegmenten (3) Distanzsegmente (5) vorgesehen werden, die an diese angelenkt sind oder angelenkt werden, so dass die Haupt- und Distanzsegmente eine Kette (2) bilden, dass
- die Statorsegmentkette (2) zum Bewickeln der Spulenträger (6) derart gebogen wird, dass die Statorpole (4) der Hauptsegmente (3) nach dem Biegevorgang sternförmig radial nach außen zeigen und die Kette (2) zu einem im Wesentlichen geschlossenen Ring ausgebildet wird und dass
- die Statorsegmentkette (2) in einem zweiten Biegevorgang nach der Bewicklung zur Ausbildung eines vollständig geschlossenen Rückschlussringes (11) des Statorblechpakets (7) derart zurückgebogen wird, dass die Statorpole (4) der Hauptsegmente (3) radial nach innen zeigen.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass vor oder nach dem ersten Biegevorgang die Spulenträger (6) auf die Hauptsegmente (3) aufgebracht insbesondere aufgesteckt oder angespritzt werden.
3. Verfahren zur Herstellung eines Innenpolstators (1) einer elektrischen Maschine, mit einem Statorpaket (7) mit Statorwicklungen (9), wobei das Statorpaket (7) mehrere geblechte Statorsegmente (3, 5) aufweist, mit Statorpolen (4), auf denen Spulenträger (6) zur Aufnahme jeweils einer Statorwicklung (9) angeordnet werden, dadurch gekennzeichnet, dass
- zwei benachbarte Spulenträger (6) durch Scharniere (13, 14) zur Bildung eines zusammenhängenden Spulenträgerkörpers miteinander verbunden werden und die einzelnen Statorsegmente (3, 5) von dem Spulenträgerkörper derart gehalten werden, dass eine Kette (2) von Statorsegmenten (3, 5) gebildet wird, dass
- die Statorsegmentkette (2) zum Bewickeln der Spulenträger (6) derart gebogen wird, dass die Statorpole (4) der entsprechenden Statorsegmente (3) nach dem Biegevorgang sternförmig radial nach außen zeigen und die Kette (2) zu einem im Wesentlichen geschlossenen Ring ausgebildet wird und dass
- die Statorsegmentkette (2) in einem zweiten Biegevorgang nach der Bewicklung zur Ausbildung eines vollständig geschlossenen Rückschlussringes (11) des Statorblechpakets (7) derart zurückgebogen wird, dass die Statorpole (4) der Statorsegmente (3) radial nach innen zeigen.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im nach außen gewendeten Zustand die zwei Enden der Statorsegmentkette miteinander fest insbesondere formschlüssig verbunden werden.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im nach innen gewendeten Zustand die zwei Enden der Statorsegmentkette miteinander fest insbesondere formschlüssig verbunden werden.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenträger (6) respektive der Spulenträgerkörper mehrstückig insbesondere in Form zweier Halbschalen ausgebildet werden/ wird, und auf die Statorpole (4) aufgesteckt werden/ wird.
7. Verfahren nach Anspruch einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenträgerkörper an die Statorsegmente (3, 5) angegossen oder angespritzt wird.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenträger (6) mit einem Linearwickler oder einem Flyer bewickelt werden.
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei zu einer Phasengruppe gehörenden Statorwicklungen (9) nacheinander bewickelt und beim Wickelprozess durch den Wickeldraht direkt miteinander verbunden werden, wobei der Wickeldraht an einer Stirnseite des Statorpakets bogenförmig von einer Statorwicklung (9) zur anderen Statorwicklung (9) derart geführt wird, dass er annähernd die Achsen der Scharniere (13, 14) schneidet.
10. Stator (1 ) einer elektrischen Maschine zur Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 , 8 oder 9, mit einem Statorpaket (7) mit Statorwicklungen (9), wobei das Statorpaket (7) mehrere geblechte Statorsegmente (3, 5) aufweist, mit Hauptsegmenten (3), die jeweils einen Statorpol (4) bilden, auf dem ein Spulenträger (6) zur Aufnahme einer Statorwicklung (9) angeordnet ist, wobei zwei benachbarte Statorsegmente (3, 5) durch Scharniere (13, 14) gelenkig miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Hauptsegmenten (3) Distanzsegmente (5) angeordnet sind, die an diese angelenkt sind, so dass die Haupt- und Distanzsegmente eine Kette (2) bilden.
11.Stator (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Scharniere (13, 14) an den in Umfangsrichtung aneinander anlegbaren Seitenflächen (17) der Rückschlussringabschnitte (16) zweier benachbarter Statorsegmente (3, 5) in radialer Richtung außen angeordnet sind.
12. Stator (1) nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Statorblechsegmente (31 , 51) eines Statorsegments (3, 5) an den in Umfangsrichtung aneinander anlegbaren Seitenflächen (17) zur Bildung entsprechender Gelenke (14) jeweils einen gelochten Vorsprung (18) und eine korrespondierende Ausnehmung (19) oder zwei gelochte Vorsprünge (18) oder zwei korrespondierende Ausnehmungen (19) derart aufweist, dass ein Vorsprung (18) eines Statorblechsegments (31 , 51) formschlüssig in die Ausnehmung (19) eines benachbarten Statoblechsegments (31 , 51) eingreift, wobei in axialer Richtung eines Gelenks (14) eines Statorsegments (3, 5) abwechselnd ein gelochter Vorsprung (18) und eine Ausnehmung (19) übereinander liegen.
13. Stator (1 ) nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Scharniere (13, 14) durch Filmscharniere (13) gebildet sind.
14. Stator (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Rücken (20) eines Rückschlussringabschnitts (16) eines Statorpols (4) im Wesentlichen als ebene Fläche ausgebildet ist.
15. Stator (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzsegmente (5) außenseitig konvex und innenseitig konkav gewölbt sind.
16. Stator (1) einer elektrischen Maschine zur Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 3 bis 7, mit einem Statorpaket (7) mit Statorwicklungen (9), mit einem Statorpaket (7) mit Statorwicklungen (9), wobei das Statorpaket (7) mehrere geblechte Statorsegmente (3, 5) aufweist, mit Statorpolen (4), auf denen Spulenträger (6) zur Aufnahme jeweils einer Statorwicklung (9) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwei benachbarte Spulenträger (6) durch Scharniere (13, 14) zur Bildung eines zusammenhängenden Spulenträgerkörpers miteinander verbunden sind und die einzelnen Statorsegmente (3, 5) in dem Spulenträgerkörper derart gehalten sind, dass sie eine Kette (2) von Statorsegmenten (3, 5) bilden.
17. Stator (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Scharniere (13, 14) zwischen den Spulenträgern (6) durch Gelenke (14) oder Filmscharniere (13) gebildet sind.
18. Stator (1) nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Spulenträgern (6) Zwischenelemente angeordnet sind, die über Gelenke (14) und/ oder Filmscharniere mit benachbarten Spulenträgern (6) verbunden sind.
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