EP3763020A1 - Wickelschema für eine elektrische maschine - Google Patents

Wickelschema für eine elektrische maschine

Info

Publication number
EP3763020A1
EP3763020A1 EP19703700.5A EP19703700A EP3763020A1 EP 3763020 A1 EP3763020 A1 EP 3763020A1 EP 19703700 A EP19703700 A EP 19703700A EP 3763020 A1 EP3763020 A1 EP 3763020A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
winding
strands
coil
wave winding
grooves
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.)
Pending
Application number
EP19703700.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Reuter
Ralf Wittstadt
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.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
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 ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Publication of EP3763020A1 publication Critical patent/EP3763020A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/28—Layout of windings or of connections between windings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/12—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors arranged in slots
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/06—Embedding prefabricated windings in the machines
    • H02K15/062—Windings in slots; Salient pole windings
    • H02K15/064—Windings consisting of separate segments
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/06—Embedding prefabricated windings in the machines
    • H02K15/062—Windings in slots; Salient pole windings
    • H02K15/065—Windings consisting of complete sections, e.g. coils or waves
    • H02K15/067—Windings consisting of complete sections, e.g. coils or waves inserted in parallel to the axis of the slots or inter-polar channels
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/50—Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto

Definitions

  • the present invention relates to a winding scheme for an electrical machine and an electrical machine with a corresponding winding.
  • DE 10 2014 223 202 A1 discloses in the prior art that windings distributed in an electrical machine are provided with a plurality of conductors distributed over the circumference.
  • the object of the present invention is to provide a winding scheme which is simple and quick to produce and enables operation of the electric machine with high performance and low losses. Another object is to keep the required space, especially in the axial direction, as small as possible.
  • a shaft winding for an electric machine having at least one phase and a fixed number of poles, which corresponds to a number of poles distributed over a circumference of the electric machine
  • the electric machine comprises a rotor and a stator, wherein the rotor or the stator has slots for receiving the wave winding of a distributed winding, wherein two coil strands are provided in parallel connected per phase, wherein the coil strands each have a connection pin at both ends and each comprise at least three series strands connected in series each sub-string extends once around the circumference, each sub-strand has a plurality of conductor elements corresponding to the number of poles of the electrical machine, wherein an even number of circumferentially adjacent conductor elements are each connected by a turnaround to a hairpin, each hairpin s having one ends contact areas, which in each case as a contact pin for Connected to a neighboring hairpin or pin terminal, wherein the conductor elements are received in layers in the grooves and two adjacent layers in the
  • the invention thus comprises a wave winding, which represents a distributed winding in which the coils of the winding are respectively distributed over the circumference of the electric machine.
  • the electric machine has at least one phase, whereby more phases, in particular three phases, can be provided.
  • a fixed number of magnetic poles are distributed over an area of the electric machine, this number corresponds to the number of poles and is even, since there is an equal number of magnetic north and south poles.
  • Either the rotor, the stator or rotor and stator of the electric machine have grooves for receiving the wave winding.
  • Two phase coils are provided in parallel in each phase.
  • the coil strands have a connection pin at their two ends and are each divided into at least three sub-strands connected in series.
  • Each sub-string has one of the number of poles of the electrical machine corresponding plurality of conductor elements and thus extends once around the circumference. At least two adjacent conductor elements are each connected to one another by a turning region. It is also possible for a plurality of conductor elements to be connected to one another with an even number, so that the free ends of the connected conductor ends lie in the axial direction on the same side, which facilitates the manufacture and assembly and the connection of the conductor elements to the waveguide Coil string simplified.
  • the term hairpin is generally used for the connected conductor elements, which is usually used for an embodiment with two conductor elements, but in the meaning of the application also stands for waveguides with more than two conductor elements described above. Each hairpin has contact areas at its free ends.
  • the turning region is preferably formed in one piece with the conductor elements.
  • the contact region is designed as a contact pin, which is connected to the electrically conductive connection, for example by welding, to a corresponding contact pin of an adjacent hairpin of the coil strand.
  • the contact region can also be designed as a connection pin, which is designed to connect the coil strand, more precisely the two ends of a coil strand, to power electronics for controlling the electrical machine.
  • contact pins and connection pins have the same geometric design, whereby the number of different parts is reduced, which reduces the cost and installation costs, with different geometries are possible, for example, to facilitate the connection to the power electronics.
  • Embodiments are characterized in that the wave winding has a number of holes of three and thus three directly adjacent grooves per pole are provided. As a result, the operating noise and losses, for example by avoiding or reducing harmonics, the electric machine can be reduced.
  • Per double layer three sub-strands are provided for each coil strand and at least one sub-strand per double layer is wound in the circumferential direction of the opposite direction. As a result of this design, the losses are also reduced, since circulating currents are largely avoided.
  • Mutual unequal induction of the voltage produces circulating currents. By a symmetrical design of the parallel strands to each other, the mutual induction is the same size and thus repeals. This prevents the circulating currents, which would otherwise lead to considerable losses.
  • Embodiments of a wave winding are characterized in that the two sub-strands per double layer, which are wound in the same circumferential direction, are arranged in the outer grooves per pole. As a result, a symmetrical structure is achieved, which reduces the reduction of losses due to mutual induction.
  • Preferred embodiments of a wave winding are characterized in that between two adjacent conductor elements, a winding step is provided, which is three times the number of phases of the electric machine, and that in the sub-strands in the outer grooves of the circumferentially last turning region has a winding step, the order two grooves is deviated from the winding step of nine to change between the outer grooves, and that between the partial strands with different direction of the winding on the side of the contact pins, a winding step which deviates by one groove from the winding step of nine is provided to switch between an outer and middle groove.
  • a winding step of nine so the conductor elements of a hairpin are arranged offset by nine grooves.
  • a winding step is performed deviating per sub-strand. For a change between the outer grooves with the same direction of the winding, the deviating winding step at the last turning region of the sub-strand and thus not on the side of the contact pins or the connection pins for the connection to the power electronics, but on the axially opposite side of the wave winding.
  • the last turning region has a winding step of seven or eleven, depending on whether it is changed from a winding-direction rearward groove to a forward groove or from a front groove to a rearward groove.
  • a change between an outer and the middle groove takes place with a winding step which deviates by one groove, thus eight or ten for three phases, depending on whether a change is made between a middle groove and a front groove or rear groove.
  • Embodiments of a wave winding are characterized in that the change of the direction of the winding between the partial strands takes place in a radially inner or outer layer.
  • the change of the direction of the winding between the partial strands takes place in a radially inner or outer layer.
  • Wave windings according to embodiments of the invention are characterized in that only once the direction of the winding is changed per coil strand.
  • the change between the directions of the winding takes place only once per coil strand and phase.
  • a coil strand passes from the terminal pin either initially alternately the outer grooves of possibly several double bearings to a radially outer layer and there changes from an outer groove in the middle groove, at the same time the direction of the winding is reversed or vice versa so first through the middle Grooves and then in the reverse direction of the winding through the outer grooves back to the second terminal pin of the coil strand.
  • Embodiments of a wave winding are characterized in that per pole in the circumferential direction adjacent conductor elements of different sub-strands of a coil strand are arranged in radially adjacent layers.
  • per pole in the circumferential direction adjacent conductor elements of different sub-strands of a coil strand are arranged in radially adjacent layers.
  • the conductor elements of a coil strand in the outer grooves or in the middle groove are alternately in one position.
  • the respective other positions are occupied by the corresponding conductor elements of a further coil strand, which therefore has the same design with per layer alternately occupied outer grooves and middle groove.
  • Wave winding according to embodiments are characterized in that the sum of the partial strands of both coil strands with the same direction of the winding is equal to the sum of the partial strands of both coil strands with opposite direction of the winding. This is achieved in that the direction of the winding in the outer grooves or middle groove of the two coil strands is different, and of the six - two layers with three slots each - conductor elements per double layer have three the same direction of the winding. If one looks at the entire stator, the coil strands or their partial strands pass through the same slot orientations of the same layers with exactly the same number of times. This means that, for example, position 1 in the middle groove of the first and second coil strand is traversed the same number of times.
  • Embodiments of a wave winding are characterized in that the connection pins of the two coil strands are arranged in the same pole. With such a design, the required angular range for the connections to the power electronics is reduced, whereby corresponding space can be saved.
  • connection pins of the two coil strands are arranged in the same radially inner or outer layer. This space can be saved in the axial direction, since the connections can be made in the radial direction.
  • connection pins in the radially outer layer can be converted radially outwards or correspondingly radially inward in the case of a radially inner layer, for which reason a connection to the power electronics can take place in the radial direction.
  • connection pins are arranged both in an inner or externa ßeren position and in the same pole.
  • the End pin of a coil strand in an outer groove and the connection pin of the other coil strand in the middle groove With such embodiments, the required space for connection to the power electronics can be minimized both in the axial direction and in the circumferential direction of the electric machine.
  • stator for an electrical machine which is characterized in that the stator is provided with a wave winding according to the preceding description and an electric machine, in which a wave winding is provided as described above.
  • Fig. 1 illustrates an embodiment of a stator with a wave winding.
  • Fig. 2 (A, B, C, D) shows a winding diagram for a coil strand of FIG. 1 represents.
  • Fig. 3 shows a winding scheme for another coil strand according to
  • Fig. 1 represents.
  • FIG. 2 was divided into four parts, corresponding to FIGS. 2A, 2B, 2C and 2D, FIG. 2A showing the upper left area, FIG. 2B the upper right area, FIG. 2C shows the lower left area and FIG. 2D shows the lower right area of FIG. 2.
  • Fig. 1 shows an embodiment of a stator (1) with a wave winding.
  • the stator (1) has a stator body (2), in which grooves (3) are formed for receiving the shaft winding.
  • grooves (3) conductor elements are introduced in the example shown in the form of hairpins, wherein per groove (3) a plurality of conductor elements are introduced in layers.
  • the hairpins of the illustrated example each comprise two conductor elements, a turning region W, in which the conductor elements are integrally connected to one another, and contact regions K at the ends of the hairpin.
  • the hairpins are apart from the respective first and last hairpin of the individual coil strands in their contact areas K with two contact pins (4) executed, which are each electrically connected to the hairpin adjacent in the coil strand, more precisely its corresponding contact pin (4).
  • the respective first and last hairpin of a coil strand has a contact pin (4) for connection to the adjacent hairpin of the coil strand and a connection pin (5, 5 ') for connection to power electronics (not shown).
  • all the contact pins (4) of the wave winding on the same axial side of the stator (1) are arranged, whereby correspondingly the turning portions W of the hairpins on the opposite axial side of the stator (1) are arranged.
  • each comprising two conductor elements variants are also possible in which more than two conductor elements per hairpin, which can then also be referred to as a waveguide, are provided.
  • all contact pins (4) are furthermore advantageously on the same axial side, whereby corresponding turning regions W are additionally arranged on the side of the contact pins (4).
  • connection pins (5, 5 ') of the individual coil strands are each provided in the radially outer layer of the wave winding in the example shown, and the connection pins (5, 5') of the two parallel coil strands per phase are each arranged in the same pole. Due to the arrangement in the radially externa ßeren position can be made a connection to the power electronics in the radial direction, whereby no or only minimal space is required in the axial direction. By the arrangement in the same pole, the connection pins (5) for the cathode and the connection pins (5 ') for the anode are each arranged directly adjacent in pairs.
  • connection pins (5) for the cathode and the connection pins (5 ') for the anode are circumferentially offset one pole. This offset by one pole corresponds to a different one of the normal winding step of the wave winding number of grooves for each coil strand, since each coil strand in each case one of the connection pins (5, 5 ') in a middle groove (3) or an outer ßeren groove ( 3) of the corresponding poles. Due to this design, only a small area of the circumference is required for the connection of a phase to the power electronics, which corresponds to a winding step.
  • connection pins (5, 5 ') of the respective phases in adjacent slots are provided in several phases, as in the illustrated example three phases, the areas of the circumference required for connection to the power electronics overlap and the correspondingly required installation space can be minimized become.
  • FIG. 2 shows a winding diagram for a first coil strand for one phase according to the example illustrated in FIG. 1.
  • the grooves (3) In the upper area (FIGS. 2A and 2B), a development of the grooves (3) is shown with a representation of the eight layers, and thus four double layers, per groove (3).
  • the conductor elements for one phase in the three grooves (3) per pole are numbered such that the number is one letter for the coil strand, one number for the double layer and one number for a consecutive numbering of the hairpins in the current flow direction for the outer grooves (3) capital letters and for the middle groove (3) lower case letters are used.
  • the conductor elements adjacent to the connection pins (5, 5 ') or, to put it another way, the corresponding first and last conductor elements of the coil. lenstrzane are marked with arrows, the solid-line arrow represents the first coil strand shown in Fig. 2 and the parallel second coil strand of the phase is marked by dashed lines arrow.
  • the individual partial strands for the first coil strand with the corresponding interconnection are shown.
  • the sub-strands are each divided into blocks in the double layers corresponding blocks and the individual sub-strands per double layer are shown in separate lines.
  • the substrings in the rows are shown as wavy lines corresponding to the flavor pins, with the upper shaft portions corresponding to the contact areas K and the lower shaft portions corresponding to the turning areas W, and these two shaft portions respectively execute the winding step.
  • the conductor elements are represented by the vertical sections of the wave-shaped line, wherein the positioning of the conductor element in the first or second layer of the double layer is indicated by differently inclined markings.
  • the connecting pins (5, 5 ') and contact pins (4) of the Flairpins are shown in the upper portion of the wellenförmigen lines, directly adjacent contact pins (4) within a sub-string are electrically conductively connected to each other, for example by welding. Interconnected contact pins (4) of different sub-strands are connected by corresponding arrows.
  • the first coil strand as shown in FIG. 2, first passes through the radially outer double layer in the left grooves (3) of the poles and changes with the turning section W of the last flavor pin of the partial strand through one of nine different winding steps of eleven in FIG the right-hand groove (3). Subsequently, the second partial strand passes through the right-hand grooves (3) until the last turning region W changes back into the left-hand groove with a winding step of seven.
  • the second sub-string passes through a corresponding connection of the contact pins (4) in the third sub-string, which runs in the same direction of the winding analogous to the first sub-strand through the next double layer.
  • the ninth sub-strand which passes through the middle grooves in the radially inner double layer in the opposite direction, then passes into the tenth sub-strand, which also passes through the middle grooves in the adjacent double layer.
  • the partial strands in the middle grooves have a constant winding step of nine and accordingly pass through the double layers to the radially externa ßeren double layer.
  • the last hairpin of the twelfth sub-string has at its end, which also shows the end of the first coil strand, corresponding to the connection pin (5) for connection to the power electronics.
  • FIG. 3 shows a winding diagram for a second coil strand for one phase according to the example shown in FIG. 1, which is connected in parallel to the first coil strand in FIG. 2.
  • the illustration is constructed analogously to FIG. 2, the second coil strand firstly, starting from the connection pin (5 '), passing through the middle grooves of the double layers as far as the radially inner double layer.
  • the direction of the winding in the middle grooves corresponds to the direction of the winding of the first coil strand in the outer grooves.
  • the radially inner double layer of the change of the direction of the winding also takes place on the side of the contact areas K, in which case is changed accordingly from a middle groove in an externa ßere, more precisely right, groove.
  • the partial strands of the second coil strand pass through the outer grooves of the double layers to the radially outer double layer and terminate in the connecting pin (5).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wellenwicklung für eine elektrische Maschine, wobei die Wellenwicklung eine Lochzahl von drei aufweist, dass pro Doppellage für jeden Spulenstrang drei Teilstränge vorgesehen sind, und dass zumindest ein Teilstrang pro Doppellage in Umfangsrichtung entgegengesetzter Richtung gewickelt ist. Weiter betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine sowie einen Stator (1) mit einer derartigen Wellenwicklung.

Description

Wickelschema für eine elektrische Maschine
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wickelschema für eine elektrische Maschine sowie eine elektrische Maschine mit einer entsprechenden Wicklung.
Im Stand der Technik ist beispielsweise aus DE 10 2014 223 202 A1 bekannt, dass bei einer elektrischen Maschine verteilte Wicklungen mit mehrere sich über den Um- fang verteilten Strängen aus Leiter vorgesehen werden.
Ein weiteres Beispiel für den Stand der Technik ist in WO 2007/146252 gezeigt. Probleme des Standes der Technik liegen in dem benötigten Bauraum.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Wickelschemas, wel- ches einfach und schnell herzustellen ist sowie einen Betrieb der elektrischen Maschine mit hoher Leistung und geringen Verlusten ermöglicht. Eine weitere Aufgabe ist es den benötigten Bauraum, insbesondere in axialer Richtung, möglichst gering zu halten.
Gelöst wird die Aufgabe durch eine Wellenwicklung und einer elektrischen Maschine gemäß den unabhängigen Ansprüchen.
Erfindungsgemäß ist eine Wellenwicklung für eine elektrische Maschine mit zumin- dest einer Phase und einer festgelegten Polzahl, welche einer Anzahl Pole, die über einen Umfang der elektrischen Maschine verteilt sind, entspricht, wobei die elektrische Maschine einen Rotor und einen Stator aufweist, wobei der Rotor oder der Sta- tor Nuten für die Aufnahme der Wellenwicklung einer verteilten Wicklung aufweist, wobei pro Phase zwei Spulenstränge parallel geschalten vorgesehen sind, wobei die Spulenstränge an Ihren beiden Enden jeweils einen Anschlusspin aufweisen und je- weils mindestens drei in Reihe geschaltene Teilstränge umfassen, wobei sich jeder Teilstrang einmal um den Umfang erstreckt, wobei jeder Teilstrang eine der Polzahl der elektrischen Maschine entsprechende Mehrzahl von Leiterelementen aufweist, wobei eine geradzahlige Anzahl von in Umfangsrichtung benachbarten Leiterelemente jeweils durch einen Wendebereich zu einem Hairpin verbunden sind, wobei jeder Hairpin an seinen Enden Kontaktbereiche aufweist, welche jeweils als Kontaktpin zur Verbindung mit einem benachbarten Hairpin oder als Anschlusspin ausgeführt sind, wobei die Leiterelemente in Lagen in den Nuten aufgenommen sind und jeweils zwei in radialer Richtung benachbarte Lagen eine Doppellage bilden, wobei aufeinanderfolgende Leiterelemente des Spulenstrangs jeweils in radial benachbarten Lagen angeordnet sind, und wobei die Leiterelemente eines Teilstrangs in einer Doppellage angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenwicklung eine Lochzahl von drei und somit drei direkt benachbarte Nuten pro Pol und Phase aufweist, dass pro Doppellage für jeden Spulenstrang drei Teilstränge vorgesehen sind, und dass zumindest ein Teilstrang pro Doppellage in Umfangsrichtung entgegengesetzter Richtung gewickelt ist.
Die Erfindung umfasst somit eine Wellenwicklung, welche eine verteilte Wicklung darstellt, bei der die Spulen der Wicklung jeweils über den Umfang der elektrischen Maschine verteilt sind. Die elektrische Maschine weist zumindest eine Phase auf, wobei auch mehr Phasen, insbesondere drei Phasen, vorgesehen sein können. Es ist eine festgelegte Anzahl von magnetischen Pole vorgesehen, die über einen Um- fang der elektrischen Maschine verteilt sind, diese Anzahl entspricht der Polzahl und ist geradzahlig, da jeweils eine gleiche Anzahl von magnetischen Nord- und Südpo- len vorliegt. Entweder der Rotor, der Stator oder Rotor und Stator der elektrischen Maschine weisen Nuten für die Aufnahme der Wellenwicklung auf. Pro Phase sind zwei Spulenstränge parallel geschalten vorgesehen. Die Spulenstränge weisen an Ihren beiden Enden jeweils einen Anschlusspin auf und sind jeweils mindestens in drei in Reihe geschaltene Teilstränge aufgeteilt. Jeder Teilstrang weist dabei eine der Polzahl der elektrischen Maschine entsprechende Mehrzahl von Leiterelementen auf und erstreckt sich somit einmal um den Umfang. Mindestens zwei benachbarte Leiterelemente sind jeweils durch einen Wendebereich miteinander verbunden. Es können auch mehrere Leiterelemente zu einem Wellenleiter miteinander verbunden sein, wobei eine geradzahlige Anzahl bevorzugt ist, damit die freien Enden der verbunde- nen Leiterenden in axialer Richtung auf der gleichen Seite liegen, was die Fertigung und Montage erleichtert sowie die Verbindung der Leiterelemente zu dem Spulenstrang vereinfacht. Im Weiteren wird für die verbundenen Leiterelemente allgemein die Bezeichnung Hairpin verwendet, welche üblicherweise für eine Ausführung mit zwei Leiterelementen angewendet wird, im Sinne der Anmeldung allerdings auch für oben beschriebene Wellenleiter mit mehr als zwei Leiterelementen steht. Jeder Hairpin weist an seinen freien Enden Kontaktbereiche auf. Der Wendebereich ist jeweils vorzugsweise einteilig mit den Leiterelementen ausgebildet. Um benach- barte Hairpins miteinander zu verbinden ist der Kontaktbereich als Kontaktpin ausge- führt, welcher zur elektrisch leitfähigen Verbindung, zum Beispiel Verschweißen mit einem entsprechenden Kontaktpin eines benachbarten Hairpins des Spulenstrangs verbunden wird. Der Kontaktbereich kann auch als Anschlusspin ausgeführt sein, welcher zum Anschluss des Spulenstrangs, genauer der beiden Enden eines Spu- lenstrangs, an eine Leistungselektronik zur Steuerung der elektrischen Maschine ausgebildet sein. Vorteilhaft weisen Kontaktpins und Anschlusspins eine gleiche geometrische Ausbildung auf, wodurch die Anzahl unterschiedlicher Teile reduziert wird, was die Kosten und den Montageaufwand verringert, wobei auch unterschiedliche Geometrien möglich sind, um beispielsweise die Anbindung an die Leistungs- elektronik zu erleichtern.
Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenwicklung eine Lochzahl von drei aufweist und somit drei direkt benachbarte Nuten pro Pol vorgese- hen sind. Hierdurch werden die Betriebsgeräusche sowie Verluste, beispielsweise durch die Vermeidung oder Reduzierung von Oberwellen, der elektrischen Maschine verringert. Pro Doppellage sind für jeden Spulenstrang drei Teilstränge vorgesehen und zumindest ein Teilstrang pro Doppellage ist in Umfangsrichtung entgegengesetzter Richtung gewickelt. Durch diese Ausbildung werden ebenfalls die Verluste verrin- gert, da Kreisströme weitestgehend vermieden werden. Durch gegenseitig ungleich- mäßige Induzierung der Spannung entstehen Kreisströme. Durch eine symmetrische Ausbildung der parallelen Stränge zueinander, ist die gegenseitige Induzierung gleich groß und hebt sich somit auf. Dadurch werden die Kreisströme verhindert, die sonst zu erheblichen Verlusten führen würden.
Ausführungsformen einer Wellenwicklung sind dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teilstränge pro Doppellage, welche in die gleiche Umfangsrichtung gewickelt sind, in den äußeren Nuten pro Pol angeordnet sind. Hierdurch wird ein symmetrischer Aufbau erreicht, was die Reduzierung der Verluste durch gegenseitige Induktion verringert. Bevorzugte Ausführungsformen einer Wellenwicklung sind dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei benachbarten Leiterelementen ein Wickelschritt vorgesehen ist, der das dreifache der Anzahl der Phasen der elektrischen Maschine beträgt, und dass bei den Teilsträngen in den äußeren Nuten der in Umfangsrichtung letzte Wendebereich einen Wickelschritt aufweist, der um zwei Nuten von dem Wickelschritt von neun abweicht, um zwischen den äußeren Nuten zu wechseln, und dass zwischen den Teilsträngen mit unterschiedlicher Richtung der Wicklung auf der Seite der Kon- taktpins ein Wickelschritt, der um eine Nut von dem Wickelschritt von neun abweicht, vorgesehen ist, um zwischen einer äußeren und der mittleren Nut zu wechseln. Auf- grund der Lochzahl von drei ergibt sich für Ausführungsformen mit drei Phasen somit gemäß dem Zusammenhang, dass sich die Anzahl der Nuten mit der Anzahl der Phasen multipliziert, ein Wickelschritt von neun, also sind die Leiterelemente eines Hairpins um neun Nuten versetzt angeordnet. Um für die Anordnung der Teilstränge einen Wechsel in unterschiedliche Nuten zu erreichen, wird pro Teilstrang ein Wickelschritt abweichend ausgeführt. Für einen Wechsel zwischen den äußeren Nuten mit gleicher Richtung der Wicklung erfolgt der abweichende Wickelschritt beim letzten Wendebereich des Teilstrangs und somit nicht auf der Seite der Kontaktpins oder der Anschlußpins für die Verbindung mit der Leistungselektronik, sondern auf der axial gegenüberliegenden Seite der Wellenwicklung. Für eine elektrische Maschine mit drei Phasen weist der letzte Wendebereich daher einen Wickelschritt von sieben oder elf, abhängig davon, ob von einer in Wickelrichtung hinteren Nut in eine vordere Nut oder von einer vorderen Nut in eine hintere Nut gewechselt wird. Ein Wechsel zwischen einer äußeren und der mittleren Nut erfolgt mit einem Wickelschritt, der um eine Nut abweicht, für drei Phasen somit acht oder zehn, abhängig davon ob zwi- schen einer mittleren Nut und einer vorderen Nut oder hinteren Nut gewechselt wird.
Ausführungsformen einer Wellenwicklung sind dadurch gekennzeichnet, dass der Wechsel der Richtung der Wicklung zwischen den Teilsträngen in einer in radialer Richtung inneren oder äußeren Lage erfolgt. Um vor allem bei Ausführungsformen mit mehreren Doppellagen, die Anzahl der Wechsel zwischen den unterschiedlichen Nuten gering zu halten, wodurch auch die benachbarten Wendebereiche der einzelnen Hairpins besser zueinander positioniert werden und sich eine gleichmäßigere Struktur der Hairpins am axialen Ende der elektrischen Maschine mit den Wendebe- reichen ausbildet, werden die Wechsel in den radial innersten oder äußersten Lagen vorgesehen. Durch eine gleichmäßigere Struktur kann auch der benötigte axiale Bauraum verringert werden. Dies ist möglich da Start und Endpunkte der einzelnen Dop- pellagen sich immer an der gleichen Stelle befinden und damit können beliebig viele Doppellagen in Serie beziehungsweise in Reihe geschaltet werden, indem das Ende einer Doppellage, genauer der Kontaktpin des entsprechenden Teilstranges der Doppellage, mit dem Anfang der benachbarten Doppellage, genauer dem Kontaktpin des entsprechenden Teilstranges der Doppellage, verbunden wird.
Wellenwicklungen gemäß Ausführungsformen der Erfindung sind dadurch gekenn- zeichnet, dass pro Spulenstrang nur einmal die Richtung der Wicklung geändert ist. Um die Struktur der Wellenwicklung an den axialen Enden weiter zu vergleichmäßigen, um damit axialen Bauraum einzusparen, und die Herstellung der Wellenwick- lung zu vereinfachen, findet der Wechsel zwischen den Richtungen der Wicklung nur einmal pro Spulenstrang und Phase statt. Somit durchläuft ein Spulenstrang vom Anschlusspin aus entweder zunächst abwechselnd die äußeren Nuten der gegebenenfalls mehreren Doppellagern bis zu einer radial äußeren Lage und wechselt dort von einer äußeren Nut in die mittlere Nut, wobei gleichzeitig die Richtung der Wicklung umgekehrt wird oder umgekehrt also zunächst durch die mittleren Nuten und anschließend in umgekehrter Richtung der Wicklung durch die äußeren Nuten zurück zum zweiten Anschlusspin des Spulenstrangs.
Ausführungsformen einer Wellenwicklung sind dadurch gekennzeichnet, dass pro Pol in Umfangsrichtung benachbarte Leiterelemente unterschiedlicher Teilstränge eines Spulenstrangs in radial benachbarten Lagen angeordnet sind. Somit liegen, in radia- ler Richtung gesehen, bei jedem Pol abwechselnd entweder die Leiterelemente eines Spulenstrangs in den äußeren Nuten oder in der mittleren Nut in einer Lage. Die je- weils anderen Positionen werden durch die entsprechenden Leiterelemente eines weiteren Spulenstrangs belegt, welcher daher die gleiche Ausbildung mit pro Lage wechselweise belegten äußeren Nuten und mittleren Nut aufweist. Durch derartige Ausführungsformen wird der Symmetriegrad der Wellenwicklung weiter verbessert und somit können Bauraum und Verluste verringert werden. Wellenwicklung gemäß Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass die Summe der Teilstränge beider Spulenstränge mit gleicher Richtung der Wicklung gleich der Summe der Teilstränge beider Spulenstränge mit entgegengesetzter Richtung der Wicklung ist. Dies wird dadurch erreicht, dass die Richtung der Wicklung in den äu ßeren Nuten beziehungsweise mittleren Nut der beiden Spulenstränge unter- schiedlich ist, und von den sechs - zwei Lagen mit je drei Nuten - Leiterelemente pro Doppellage jeweils drei die gleiche Richtung der Wicklung aufweisen. Betrachtet man den gesamten Stator, durchlaufen die Spulenstränge beziehungsweise ihre Teil- stränge genau gleich oft die gleichen Nutausrichtungen der gleichen Lagen. Das heißt, dass beispielsweise Lage 1 in der mittleren Nut vom ersten und zweiten Spulenstrang gleich oft durchfahren wird. Lediglich die Position in Umfangsrichtung ist eine andere. Wenn der erste Spulenstrang die mittleren Nut in Lage 1 im Nordpol durchfährt, durchfährt der zweite Spulenstrang die mittlere Nut in Lage 1 in einem Südpol. Dadurch sind Wicklungslängen, Widerstände und der Betrag der Induzierten Spannung gleich. Hierdurch werden die Verluste verringert, da ein gleichmäßigerer und symmetrischer Stromfluss und Aufbau erreicht wird, weshalb sich die Verluste durch gegenseitige Induktion verringert beziehungsweise gegenseitig aufheben.
Ausführungsformen einer Wellenwicklung sind dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusspins der beiden Spulenstränge im gleichen Pol angeordnet sind. Mit einer derartigen Ausbildung wird der benötigte Winkelbereich für die Anschlüsse an die Leistungselektronik verringert, wodurch entsprechend Bauraum eingespart werden kann.
Weitere Ausführungsformen der Wellenwicklung sind dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusspins der beiden Spulenstränge in der gleichen radial inneren oder äußeren Lage angeordnet sind. Hiermit kann Bauraum in axialer Richtung eingespart werden, da die Anschlüsse in radialer Richtung erfolgen kann. Beispielsweise kön- nen die Anschlusspins in der radial äußeren Lage radial nach außen oder entspre- chend bei einer radial inneren Lage radial nach innen umgeformt werden, weshalb ein Anschluss an die Leistungselektronik in radialer Richtung erfolgen kann.
Bei vorteilhaften Ausführungsformen sind die Anschlusspins sowohl in einer inneren oder äu ßeren Lage als auch im gleichen Pol angeordnet. Somit befindet sich der An- schlusspin eines Spulenstrangs in einer äußeren Nut und der Anschlusspin des an- deren Spulenstrangs in der mittleren Nut. Mit derartigen Ausführungsformen kann der benötigte Bauraum für den Anschluss an die Leistungselektronik sowohl in axialer Richtung als auch in Umfangsrichtung der elektrischen Maschine minimiert werden.
Weitere Gegenstände der Erfindung sind ein Stator für eine elektrische Maschine, welcher dadurch gekennzeichnet, dass der Stator mit einer Wellenwicklung gemäß der vorangegangenen Beschreibung versehen ist sowie eine elektrische Maschine, bei der eine Wellenwicklung nach der obigen Beschreibung vorgesehen ist.
Die Merkmale der Ausführungsformen können beliebig miteinander kombiniert werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Gleiche oder ähnliche Elemente werden mit einheitlichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
Fig. 1 stellt eine Ausführungsform eines Stators mit einer Wellenwicklung dar.
Fig. 2(A, B, C, D) zeigt ein Wickelschema für einen Spulenstrang gemäß Fig. 1 dar.
Fig. 3(A, B, C, D) zeigt ein Wickelschema für einen weiteren Spulenstrang gemäß
Fig. 1 dar.
Um eine bessere Darstellbarkeit zu gewährleisten wurde die Fig. 2 in vier Teile, entsprechend Fig. 2A, Fig. 2B, Fig. 2C und Fig. 2D aufgeteilt, wobei Fig. 2A den oberen linken Bereich, Fig. 2B den oberen rechten Bereich, Fig. 2C den unteren linken Be- reich und Fig. 2D den unteren rechten Bereich der Fig. 2 zeigt. In der weiteren Be- schreibung werden diese vier Teile gemeinsam beschrieben und einheitlich mit Fig. 2 bezeichnet. Für Fig. 3, welche ebenfalls nach dem vorgenannten Muster aufgeteilt wurde, gilt dies entsprechend analog. Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform eines Stators (1 ) mit einer Wellenwicklung. Der Stator (1 ) weist einen Statorkörper (2) auf, in dem Nuten (3) zur Aufnahme der Wel- lenwicklung ausgebildet sind. In die Nuten (3) sind Leiterelemente im dargestellten Beispiel in Form von Hairpins eingebracht, wobei pro Nut (3) mehrere Leiterelemente in Lagen eingebracht sind.
Die Hairpins des dargestellten Beispiels umfassen jeweils zwei Leiterelemente, einen Wendebereich W, in dem die Leiterelemente einstückig miteinander verbunden sind, sowie Kontaktbereiche K an den Enden des Hairpins. Die Hairpins sind abgesehen von den jeweils ersten und letzten Hairpin der einzelnen Spulenstränge in ihren Kon- taktbereichen K mit zwei Kontaktpins (4) ausgeführt, die jeweils mit dem im Spulenstrang benachbarten Hairpin, genauer seinem entsprechenden Kontaktpin (4) elektrisch leitend verbunden sind. Der jeweils erste und letzte Hairpin eines Spulenstrangs weist einen Kontaktpin (4) zur Verbindung mit dem benachbarten Hairpin des Spulenstrangs sowie einen Anschlusspin (5, 5‘) zur Verbindung mit einer nicht dargestellten Leistungselektronik auf.
Um eine gegenseitige Kontaktierung zu ermöglichen, sind alle Kontaktpins (4) der Wellenwicklung auf der gleichen axialen Seite des Stators (1 ) angeordnet, wodurch entsprechend die Wendebereiche W der Hairpins auf der entgegengesetzten axialen Seite des Stators (1 ) angeordnet sind. Neben der dargestellten Ausführungsform mit Hairpins, die jeweils zwei Leiterelemente umfassen, sind auch Varianten möglich bei denen mehr als zwei Leiterelemente pro Hairpin, welche dann auch als Wellenleiter bezeichnet werden können, vorgesehen sind. Bei derartigen Wellenleitern sind weiterhin vorteilhafterweise alle Kontaktpins (4) auf der gleichen axialen Seite, wobei zusätzlich auch entsprechende Wendebereiche W auf der Seite der Kontaktpins (4) angeordnet sind.
Die Anschlusspins (5, 5‘) der einzelnen Spulenstränge sind im dargestellten Beispiel jeweils in der radial äußeren Lage der Wellenwicklung vorgesehen und die An- schlusspins (5, 5‘) der beiden parallelen Spulenstränge pro Phase sind jeweils im gleichen Pol angeordnet. Aufgrund der Anordnung in der radial äu ßeren Lage kann ein Anschluss an die Leistungselektronik in radialer Richtung erfolgen, wodurch kein oder nur minimaler Bauraum in axialer Richtung benötigt wird. Durch die Anordnung im gleichen Pol sind die Anschlusspins (5) für die Kathode und die Anschlusspins (5‘) für die Anode jeweils direkt paarweise benachbart angeordnet. Die paarweisen An- schlusspins (5) für die Kathode sowie die Anschlusspins (5‘) für die Anode sind in Umfangsrichtung einen Pol versetzt angeordnet. Dieser Versatz um einen Pol entspricht für den jeweiligen Spulenstrang einen um eins vom normalen Wickelschritt der Wellenwicklung abweichenden Anzahl von Nuten, da bei jedem Spulenstrang jeweils einer der Anschlusspins (5, 5‘) in einer mittleren Nut (3) beziehungsweise einer äu ßeren Nut (3) der entsprechenden Pole liegt. Durch diese Ausbildung wird für den Anschluss einer Phase an die Leistungselektronik nur ein geringer Bereich des Umfangs benötigt, welcher einem Wickelschritt entspricht.
Werden bei mehreren Phasen, wie im dargestellten Beispiel drei Phasen, die Anschlusspins (5, 5‘) der jeweiligen Phasen in benachbarten Nuten vorgesehen, über- lappen sich die für den Anschluss an die Leistungselektronik benötigten Bereiche des Umfangs und der entsprechend benötigte Bauraum kann minimiert werden.
Auf der Seite der Wendebereiche W bilden diese aufgrund des einheitlichen Wickelschritts ein über den Umfang gleichmäßiges Muster mit parallel verlaufenden Wen- debereichen W aus. Nur im Bereich des Umfangs, an dem die Anschlusspins (5, 5‘) vorgesehen sind beziehungsweise genauer, an dem die Teilstränge der einzelnen Spulenstränge ineinander übergehen, das heißt zwischen den äu ßeren Nuten (3), den Doppellagen oder einer äußeren und der mittleren Nut (3) wechseln, bildet sich ein Überlappungsbereich O aus. Im Überlappungsbereich O liegen die Wendebereiche W von drei Hairpins weitestgehend übereinander.
Fig. 2 zeigt ein Wickelschema für einen ersten Spulenstrang für eine Phase gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel. Im oberen Bereich (Fig. 2A und Fig. 2B) ist eine Abwicklung der Nuten (3) mit einer Darstellung der acht Lagen, und somit vier Doppellagen, je Nut (3) gezeigt. In den Lagen sind die Leiterelemente für eine Phase in den jeweils drei Nuten (3) pro Pol derart nummeriert, dass die Nummer jeweils einen Buchstaben für den Spulenstrang, eine Zahl für die Doppellage und eine Zahl für ein fortlaufende Durchnummerierung der Hairpins in Stromflussrichtung, wobei für die äu ßeren Nuten (3) Großbuchstaben und für die mittlere Nut (3) Kleinbuchstaben verwendet sind. Die den Anschlusspins (5, 5‘) benachbarten Leiterelemente oder anders ausgedrückt, die entsprechenden ersten und letzten Leiterelemente der Spu- lenstränge sind mit Pfeilen markiert, wobei der Pfeil mit durchgezogenen Linien den in Fig. 2 dargestellten ersten Spulenstrang darstellt und der parallele zweite Spulenstrang der Phase mit gestrichelten Linien dargestellten Pfeil markiert ist.
Im unteren Teil (Fig. 2C und Fig. 2D) sind die einzelnen Teilstränge für den ersten Spulenstrang mit der entsprechenden Verschaltung dargestellt. Die Teilstränge sind jeweils in den Doppellagen entsprechende Blöcke unterteilt und die einzelnen Teilstränge pro Doppellage sind in separaten Zeilen dargestellt. Die Teilstränge in den Zeilen sind als wellenförmige Linien gezeigt, welche den Flairpins entsprechen, wobei die oberen Wellenabschnitte den Kontaktbereichen K und die unteren Wellenabschnitte den Wendebereichen W entsprechen, und diese beiden Wellenabschnitte führen jeweils den Wickelschritt aus. Die Leiterelemente sind durch die senkrechten Abschnitte der wellenförmigen Line dargestellt, wobei durch unterschiedlich geneigte Markierungen die Positionierung des Leiterelements in der ersten oder zweiten Lage der Doppellage angezeigt ist. Die Anschlusspins (5, 5‘) und Kontaktpins (4) der Flairpins sind im oberen Abschnitt der weilenförmigen Linien gezeigt, wobei direkt be- nachbarten Kontaktpins (4) innerhalb eines Teilstrangs sind miteinander elektrisch leitend, beispielsweise mittels schweißen, verbunden. Miteinander verbundene Kontaktpins (4) unterschiedler Teilstränge sind durch entsprechende Pfeile verbunden.
Der erste Spulenstrang durchläuft, wie in Fig. 2 dargestellt, mit dem ersten Teilstrang zunächst die radial äußere Doppellage in den linken Nuten (3) der Pole und wechselt mit dem Wendebereich W des letzten Flairpins des Teilstrangs durch einen von neun abweichenden Wickelschritt von elf in die rechte Nut (3). Anschließend durchläuft der zweite Teilstrang die rechten Nuten (3) bis der letzte Wendebereich W mit einem Wickelschritt von sieben wieder in die linke Nut wechselt. Der zweite Teilstrang geht durch eine entsprechende Verbindung der Kontaktpins (4) in den dritten Teilstrang über, welcher in gleicher Richtung der Wicklung analog zum ersten Teilstrang durch die nächste Doppellage verläuft. In dieser Weise werden zunächst die äu ßeren Nuten (3) der Doppellagen mit einer gleichen Richtung der Wicklung von radial au ßen nach radial innen durchlaufen. Im letzten Wendebereich des achten Teilstrangs, welcher bei der dargestellten Ausführung mit vier Doppellagen somit den letzten Teil- strang der äu ßeren Nuten (3) entspricht, findet wieder ein Wechsel in die linke Nut (3) mit einem Wickelschritt von sieben statt. Anschließend findet auf der Seite der Kontaktpins (4) eine Umkehrung der Richtung der Wicklung statt. Hierbei wird gleichzeitig ein abweichender Wickelschritt von acht vorgenommen, um von einer rechten Nut in eine mittlere Nut zu wechseln. Der neunte Teilstrang, welcher in entgegengesetzter Richtung die mittleren Nuten in der radial inneren Doppellage durchläuft, geht anschließend in den zehnten Teilstrang über, welcher in der benachbarten Doppellage ebenfalls die mittleren Nuten durchläuft. Die Teilstränge in den mittleren Nuten weisen einen konstanten Wickelschritt von neun auf und durchlaufen entsprechend die Doppellagen bis zur radial äu ßeren Doppellage. Der letzte Hairpin des zwölften Teilstrangs weist an seinem Ende, welches auch das Ende des ersten Spulenstrangs dargestellt, entsprechend den Anschlusspin (5) zum Anschluss an die Leistungselektronik auf.
Fig. 3 zeigt ein Wickelschema für einen zweiten Spulenstrang für eine Phase gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel, welcher parallel zum ersten Spulenstrang in Fig. 2 geschalten ist. Die Darstellung ist analog zu Fig. 2 aufgebaut, wobei der zweite Spulenstrang zunächst ausgehend vom Anschlusspin (5‘) die mittleren Nuten der Doppellagen bis zur radial inneren Doppellage durchläuft. Die Richtung der Wicklung in den mittleren Nuten entspricht der Richtung der Wicklung des ersten Spulenstrangs in den äußeren Nuten. In der radial inneren Doppellage findet der Wechsel der Richtung der Wicklung ebenfalls auf der Seite der Kontaktbereiche K statt, wobei hierbei entsprechend von einer mittleren Nut in ein äu ßere, genauer rechte, Nut gewechselt wird. Anschließend durchlaufen die Teilstränge des zweiten Spu- lenstrangs die äu ßeren Nuten der Doppellagen bis zur radial äu ßeren Doppellage und endet im Anschlusspin (5).
Durch einen in den Figuren dargestellten Aufbau wird ein sehr hohes Maß an Sym- metrie in der Spule des Stators (1 ) erreicht, wodurch Verluste aufgrund von gegenseitiger Induktion der Spulenstränge minimiert werden kann.
Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführung eingeschränkt. Es können wie oben ausgeführt, auch nur einzelne vorteilhafte Merkmale vorgesehen werden. Auch sind Ausführungsformen mit einer anderen Anzahl von Doppellagen und dergleichen möglich. Bezuaszeichen
1 Stator mit Wicklung
2 Statorkörper
3 Nut
4 Kontaktpin
5, 5‘ Anschlusspin
K Kontaktbereich
W Wendebereich
O Überlappungsbereich

Claims

Patentansprüche
1 . Wellenwicklung für eine elektrische Maschine mit zumindest einer Phase und einer festgelegten Polzahl, welche einer Anzahl Pole, die über einen Umfang der elektrischen Maschine verteilt sind, entspricht,
wobei die elektrische Maschine einen Rotor und einen Stator aufweist, wobei der Rotor oder der Stator Nuten für die Aufnahme der Wellenwicklung einer verteilten Wicklung aufweist,
wobei pro Phase zwei Spulenstränge parallel geschalten vorgesehen sind, wobei die Spulenstränge an Ihren beiden Enden jeweils einen Anschlusspin auf- weisen und jeweils mindestens drei in Reihe geschaltene Teilstränge umfassen, wobei sich jeder Teilstrang einmal um den Umfang erstreckt,
wobei jeder Teilstrang eine der Polzahl der elektrischen Maschine entsprechende Mehrzahl von Leiterelementen aufweist,
wobei eine geradzahlige Anzahl von in Umfangsrichtung benachbarten Lei- terelemente jeweils durch einen Wendebereich zu einem Hairpin verbunden sind, wobei jeder Hairpin an seinen Enden Kontaktbereiche aufweist, welche jeweils als Kontaktpin zur Verbindung mit einem benachbarten Hairpin oder als An- schlusspin ausgeführt sind,
wobei die Leiterelemente in Lagen in den Nuten aufgenommen sind und jeweils zwei in radialer Richtung benachbarte Lagen eine Doppellage bilden,
wobei aufeinanderfolgende Leiterelemente des Spulenstrangs jeweils in radial benachbarten Lagen angeordnet sind,
und wobei die Leiterelemente eines Teilstrangs in einer Doppellage angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenwicklung eine Lochzahl von drei und somit drei direkt benachbarte Nuten pro Pol und Phase aufweist,
dass pro Doppellage für jeden Spulenstrang drei Teilstränge vorgesehen sind, und dass zumindest ein Teilstrang pro Doppellage in Umfangsrichtung entge- gengesetzter Richtung gewickelt ist.
2. Wellenwicklung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teilstränge pro Doppellage, welche in die gleiche Umfangsrichtung gewickelt sind, in den äußeren Nuten pro Pol angeordnet sind.
3. Wellenwicklung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei benachbarten Leiterelementen ein Wickelschritt vorgesehen ist, der das dreifa- che der Anzahl der Phasen der elektrischen Maschine beträgt, und dass bei den Teilsträngen in den äußeren Nuten der in Umfangsrichtung letzte Wendebereich einen Wickelschritt aufweist, der um zwei Nuten von dem Wickelschritt von neun abweicht, um zwischen den äußeren Nuten zu wechseln, und dass zwischen den Teilsträngen mit unterschiedlicher Richtung der Wicklung auf der Seite der Kon- taktpins ein Wickelschritt, der um eine Nut von dem Wickelschritt von neun ab- weicht, vorgesehen ist, um zwischen einer äußeren und der mittleren Nut zu wechseln.
4. Wellenwicklung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Wechsel der Richtung der Wicklung zwischen den Teilsträngen in einer in radialer Richtung inneren oder äußeren Lage erfolgt.
5. Wellenwicklung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass pro Spulenstrang nur einmal die Richtung der Wicklung geändert ist.
6. Wellenwicklung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass pro Pol in Umfangsrichtung benachbarte Leiterelemente unter- schiedlicher Teilstränge eines Spulenstrangs in radial benachbarten Lagen an- geordnet sind.
7. Wellenwicklung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Summe der Teilstränge beider Spulenstränge mit gleicher Richtung der Wicklung gleich der Summe der Teilstränge beider Spulenstränge mit entgegengesetzter Richtung der Wicklung ist.
8. Wellenwicklung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Anschlusspins der beiden Spulenstränge im gleichen Pol an- geordnet sind.
9. Wellenwicklung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Anschlusspins der beiden Spulenstränge in der gleichen radial inneren oder äußeren Lage angeordnet sind.
10. Stator für eine elektrische Maschine, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator mit einer Wellenwicklung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 versehen ist.
11. Elektrische Maschine, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wellenwicklung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 vorgesehen ist.
EP19703700.5A 2018-03-08 2019-02-06 Wickelschema für eine elektrische maschine Pending EP3763020A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018203471.0A DE102018203471A1 (de) 2018-03-08 2018-03-08 Wickelschema für eine elektrische Maschine
PCT/EP2019/052830 WO2019170349A1 (de) 2018-03-08 2019-02-06 Wickelschema für eine elektrische maschine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3763020A1 true EP3763020A1 (de) 2021-01-13

Family

ID=65324374

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP19703700.5A Pending EP3763020A1 (de) 2018-03-08 2019-02-06 Wickelschema für eine elektrische maschine

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3763020A1 (de)
DE (1) DE102018203471A1 (de)
WO (1) WO2019170349A1 (de)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019215094A1 (de) * 2019-10-01 2021-04-01 Zf Friedrichshafen Ag Wickelschema für eine elektrische Maschine
DE102019215097A1 (de) 2019-10-01 2021-04-01 Zf Friedrichshafen Ag Spulenelement für eine elektrische Maschine
DE102019218115A1 (de) * 2019-11-25 2021-05-27 Robert Bosch Gmbh Maschinenkomponente für eine elektrische Maschine
DE102020001770A1 (de) 2020-03-17 2021-09-23 Daimler Ag Stator für eine elektrische Maschine
DE102020207906A1 (de) * 2020-06-25 2021-12-30 Zf Friedrichshafen Ag Verteilte Wicklung
DE102022208027A1 (de) * 2022-08-03 2024-02-08 Zf Friedrichshafen Ag Wicklung, Komponente für eine elektrische Maschine und Verfahren zum Herstellen einer Wicklung
DE102022208032A1 (de) * 2022-08-03 2024-02-08 Zf Friedrichshafen Ag Wicklung, Komponente für eine elektrische Maschine und Verfahren zum Herstellen einer Wicklung
DE102022208142A1 (de) * 2022-08-04 2024-02-15 Zf Friedrichshafen Ag Wicklung, Komponente für eine elektrische Maschine und Verfahren zum Herstellen einer Wicklung
DE102023203094A1 (de) 2023-04-04 2024-10-10 Zf Friedrichshafen Ag Wicklung mit Coverpins
DE102023203093A1 (de) 2023-04-04 2024-10-10 Zf Friedrichshafen Ag Hairpin-Wicklung mit modifiziertem Rücksprungbereich
DE102023134056A1 (de) 2023-12-05 2025-06-05 Valeo Eautomotive Germany Gmbh Stator für eine elektrische Maschine, elektrische Maschine zum Antreiben eines Fahrzeugs und Fahrzeug
DE102023134055A1 (de) 2023-12-05 2025-06-05 Valeo Eautomotive Germany Gmbh Stator für eine elektrische Maschine, elektrische Maschine zum Antreiben eines Fahrzeugs und Fahrzeug
DE102024129630A1 (de) 2024-10-14 2026-04-16 Valeo Eautomotive Germany Gmbh Stator für eine elektrische Maschine, elektrische Maschine für eine Fahrzeug und Elektroantrieb für ein Fahrzeug

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10321956B4 (de) * 2002-05-15 2013-09-12 Remy Inc. Wicklungen aus rechtwinkligen Kupferhaarnadeln in mehreren Sätzen für elektrische Maschinen
US7622843B2 (en) 2006-06-12 2009-11-24 Rerry International, Inc. Terminals and connections between multi-set segmented hairpin windings
WO2014034157A1 (ja) * 2012-08-31 2014-03-06 三菱電機株式会社 回転電機およびその製造方法
WO2015180811A1 (de) * 2014-05-28 2015-12-03 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Elektrische maschine und verfahren zum herstellen einer elektrischen maschine
DE102014223202A1 (de) 2014-11-13 2016-05-19 Volkswagen Aktiengesellschaft Wellenwicklung, Stator und elektrische Maschine
JP6330656B2 (ja) * 2014-12-26 2018-05-30 株式会社デンソー 回転電機の固定子

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018203471A1 (de) 2019-09-12
WO2019170349A1 (de) 2019-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3763020A1 (de) Wickelschema für eine elektrische maschine
EP3763019A1 (de) Wickelschema für eine elektrische maschine
DE112017003789T5 (de) Elektrische Maschine mit einem Stator, der phasenverschobene Wicklungen hat
EP3695489B1 (de) Stator für eine elektrische maschine
EP3836362B1 (de) Stator mit pins für eine elektrische maschine
WO2021063802A1 (de) Wickelschema für eine elektrische maschine
DE102015222367A1 (de) Wellenwicklung mit Wickelschema zur Verringerung der Spannungsdifferenzen in einer Statornut einer elektrischen Maschine
WO2021063822A1 (de) Spulenelement für eine elektrische maschine
WO2019072471A1 (de) Stator für eine elektrische maschine
EP3840184B1 (de) Stator mit versetzten pins für eine elektrische maschine
EP3989409A1 (de) Rotor für eine elektrische maschine, elektrische maschine zum antreiben eines fahrzeugs und fahrzeug
WO2024126579A1 (de) Stator für eine elektrische maschine
DE102022108615A1 (de) Rautenspulen-stator mit parallelen pfaden und ausgeglichener wicklungsanordnung
EP4181355A1 (de) Antriebseinrichtung für ein elektrisches fahrzeug und fahrzeug
WO2022002460A1 (de) Stator für eine elektrische maschine und verfahren zum aufbringen einer hairpin-wicklung auf einen statorkörper
EP3840183B1 (de) Stator mit pins für eine elektrische maschine
EP4165754A1 (de) Stator für eine elektrische maschine, sowie elektrische maschine
DE102023203344B4 (de) Kontinuierlich verteilte Wicklung für eine elektrische Maschine, Stator, Rotor sowie elektrische Maschine mit der kontinuierlich verteilten Wicklung
AT521590B1 (de) Stator für eine elektrische Maschine
EP3525322A1 (de) Stabwicklung für einen stator einer elektrischen rotierenden maschine
DE102023200701A1 (de) Verteilte Wicklung für eine elektrische Maschine
WO2025108900A1 (de) Stator für eine elektrische maschine, elektrische maschine zum antreiben eines fahrzeugs und fahrzeug
DE102024200847A1 (de) Stator für eine elektrische Maschine eines Traktionsantriebs
DE102023117311A1 (de) Stator einer elektrischen Rotationsmaschine, Statoranordnung und elektrische Rotationsmaschine
DE102024204110A1 (de) Stator für eine elektrische Maschine eines Traktionsantriebs eines Kraftfahrzeugs

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20200915

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: WITTSTADT, RALF

Inventor name: REUTER, STEFAN

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)