EP4591420A1 - Modulares system zur herstellung eines stators für eine elektrische maschine, verfahren zur herstellung eines stators für eine elektrische maschine aus einem modularen system - Google Patents

Modulares system zur herstellung eines stators für eine elektrische maschine, verfahren zur herstellung eines stators für eine elektrische maschine aus einem modularen system

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Publication number
EP4591420A1
EP4591420A1 EP23772762.3A EP23772762A EP4591420A1 EP 4591420 A1 EP4591420 A1 EP 4591420A1 EP 23772762 A EP23772762 A EP 23772762A EP 4591420 A1 EP4591420 A1 EP 4591420A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
phase
stator winding
stator
connection points
modular system
Prior art date
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Pending
Application number
EP23772762.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Keith Alan Witwer
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.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
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 Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of EP4591420A1 publication Critical patent/EP4591420A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • 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
    • H02K15/30—Manufacture of winding connections
    • H02K15/33—Connecting winding sections; Forming leads; Connecting leads to terminals
    • 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
    • H02K3/52—Fastening salient pole windings or connections thereto
    • H02K3/521—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only
    • H02K3/522—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only for generally annular cores with salient poles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2203/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the windings
    • H02K2203/09—Machines characterised by wiring elements other than wires, e.g. bus rings, for connecting the winding terminations
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/12—Machines characterised by the modularity of some components

Definitions

  • Modular system for producing a stator for an electrical machine method for producing a stator for an electrical machine from a modular system
  • the invention relates to a modular system for producing a stator for an electrical machine.
  • the invention further relates to a method for producing a stator for an electrical machine from such a modular system.
  • connection of the electrical machine can be designed as a star or delta connection, comprising a different number of parallel or series connections in order to provide a different power depending on the application, for example. Since different applications each require a different electrical machine and thus a different manufacturing process, the number of manufacturing processes and thus the manufacturing effort can become very large.
  • the task is to reduce the effort required to produce differently configured electrical machines.
  • the task is solved by a modular system for producing a stator for an electrical machine
  • stator assembly having a stator core and a stator winding with multiple winding connections
  • busbar arrangements for producing stators with different interconnections of the stator winding
  • the busbar arrangements each having a plurality of stator winding connection points for connection to the winding connections of the stator winding, a plurality of phase connection points and a plurality of connecting lines for connecting the stator winding connection points to the phase connection points, the stator winding connection points and the phase connection points of the plurality of busbar arrangements each geometrically identical relative to one another are arranged, and wherein the stator winding connection points and the phase connection points of the plurality of busbar arrangements are each connected to one another differently via the connecting lines.
  • the modular system according to the invention for producing a stator for an electrical machine has a stator assembly that includes a stator core and a stator winding with a plurality of winding connections.
  • the stator core can have magnetizable electrical sheets.
  • the stator winding can be in one or more parts.
  • the stator winding has several winding connections by means of which the electrical machine can be electrically contacted in different ways.
  • the modular system also includes several busbar arrangements. These busbar arrangements can be configured differently to produce stators with different interconnections of the stator winding.
  • the busbar arrangement suitable for the respective application can be electrically connected to the stator.
  • Busbar arrangements according to the invention can each comprise several bars made of electrically conductive materials.
  • Busbar arrangements can preferably be arranged on an end face of the electrical machine, in particular on a winding head of the stator. They can be connected to the winding connections of the stator winding and enable the stator winding to be connected in different ways. With regard to their external dimensions, busbar arrangements can be arranged flush with the winding head, the stator assembly or the electrical machine. They can be ring-shaped or hollow cylindrical or have another rotationally symmetrical geometry and each have an inner and outer diameter. Busbar arrangements can also have a uniform outer contour with a constant outer diameter. They can therefore at least partially surround the stator or the stator winding. They can have sections extending in a radial direction of the electrical machine, for example projections
  • the busbar arrangements each have a plurality of stator winding connection points for connection to the winding connections of the stator winding.
  • the electrical machine can be supplied with energy, for example in motor operation, or energy can be provided by the electrical machine, for example in a generator operation.
  • the busbar arrangements have several phase connection points, by means of which the electrical machine can be supplied with several, in particular phase-shifted, currents.
  • the busbar arrangements include a plurality of connecting lines for connecting the stator winding connection points to the phase connection points.
  • busbar arrangements can be designed as adapters between an electrical network and the stator assembly.
  • the connecting lines can be arranged inside or outside the respective busbar arrangements.
  • the connecting lines can also be arranged partly inside and partly outside the busbar arrangements.
  • stator winding connection points and the phase connection points of the plurality of busbar arrangements are each arranged geometrically identically relative to one another.
  • the stator winding connection points and the phase connection points of a busbar arrangement can be arranged in alignment with the stator winding connection points and the phase connection points of another busbar arrangement with respect to the rotor axis of the electrical machine.
  • corresponding connecting lines of the respective stator winding connection points and phase connection points of different busbar arrangements can each be arranged parallel to the rotor axis.
  • stator winding connection points and the phase connection points of the plurality of busbar arrangements are each connected to one another differently via the connecting lines.
  • different connections of stator winding connection points and phase connection points different interconnections of the stator of the electrical machine can be formed.
  • a single stator assembly can basically be used to produce differently connected stators by selecting suitable busbar arrangements from the set of several busbar arrangements. Since only a suitable busbar assembly needs to be selected and connected, and the interfaces of the busbar assemblies are identical, a common manufacturing process can be used. With the modular system according to the invention, stators with different technical specifications can be produced using a single manufacturing process. This reduces the effort required to produce differently configured electrical machines.
  • a preferred embodiment of the invention provides that the plurality of busbar arrangements each have twelve stator winding connection points and/or three phase connections.
  • the three phase connections can be used to provide three-phase current to the electrical machine.
  • the electric machine can therefore, for example, be operated as a synchronous or asynchronous motor.
  • the twelve stator winding connection points of a busbar arrangement can all be used to contact the winding connections.
  • the plurality of busbar arrangements each have at least three phase rails, a cover rail and a base rail.
  • the three phase bars can form the connecting lines of the bus bar arrangements between the stator winding connection points and the phase connection points.
  • the phase rails can be arranged parallel to one another, at least in sections.
  • For the electrical contacting of the phase rails in particular circular recesses and/or elements for plug-in, clamping or latching contacts or the like can be formed in the phase rails.
  • the phase rails can be partially or completely covered on one or more sides by the cover and/or base rails.
  • a section for electrically grounding the busbar arrangements can be formed in the cover or base rails of each busbar arrangement.
  • Pins, bolts or the like as well as corresponding recesses can be formed in the phase, cover and base rails in order to enable precise positioning of all rails relative to one another.
  • the phase, cover and base rails can be connected to each other or to other components using the pins or bolts, for example through a transition or press fit.
  • the phase rails, the cover rails and the base rails are arcuate, in particular circular arc-shaped, and can be arranged in a circumferential direction of the stator assembly.
  • the busbar arrangements can have an arcuate shape. This achieves the advantage of a low volume or installation space requirement.
  • the phase rails, the cover rails and the base rails can be designed in the shape of a circular arc. They can therefore be arranged in a geometry-optimized manner on an outer contour of the stator assembly of the electrical machine.
  • the phase rails, covers and base rails will preferably be arranged along a direction parallel to the rotor axis.
  • the circular arc shape can preferably be in the circumferential direction of the Extend stator assembly.
  • a preferred embodiment of the invention provides that the multiple phase bars of a busbar arrangement each have different arc lengths. By using different arc lengths, the material stress on the busbar arrangements can be optimized and costs can be saved, since all phase bars can be designed to be as long as the respective application requires.
  • each phase rail has at least one stator winding connection pin, with all stator winding connection pins extending essentially perpendicular to a base body of the respective associated phase rail.
  • the stator winding connection pins form the electrical contacts of the bus bar assemblies. They are arranged in the stator winding connection points. Furthermore, they can each have a polygonal, round or oval cross section.
  • the stator winding connection pins can, at least partially, be hollow.
  • the stator winding connection pins preferably extend perpendicular to the base body of the associated phase rail and preferably parallel to the rotor axis.
  • the stator winding connection pins can be arranged along a circumferential direction of the respective phase bars.
  • stator winding connection pins can be formed on a smaller diameter of the phase rail, i.e. on the side of the phase rail facing the stator assembly, or on a larger diameter of the phase rail, i.e. on the side of the phase rail facing away from the stator assembly.
  • stator winding connection points are formed at least in a periphery of the cover rails.
  • Stator winding connection points can be designed as recesses on an outer contour or in the periphery of the cover rails. This can make assembly of the busbar arrangements easier.
  • peripheral stator winding connection points can be made more flexible since they can be produced, for example, by drilling or milling.
  • Stator winding connection pins protrude through the stator winding connection points.
  • Stator winding connection pins can each move from a bottom to a top the cover rails extend.
  • stator winding connection points designed as through-holes they can be plugged in; in the case of peripherally designed stator winding connection points, they can be inserted or pushed into the stator winding connection points.
  • the phase rails each have a stepped section, in which a phase connection point is formed. Sections can be created by bending the phase rails at right angles.
  • the phase rails can each comprise a web extending perpendicular to the base body of the phase rails and a section extending parallel to the base body of the phase rails.
  • a phase connection point is preferably formed on each section.
  • Phase, cover and base rails can be brought into alignment in such a way that several phase connection points of a busbar arrangement formed on different rails can be arranged in an overlapping manner.
  • a first/second/third phase connection point of the cover rail can be arranged to overlap with the phase connection point of a first/second/third phase rail.
  • the webs of different phase rails can also be of different lengths.
  • the sections of different phase rails can be of different lengths.
  • a further subject of the invention is a method for producing a stator for an electrical machine from a modular system, wherein a modular system described above is provided, wherein one of the plurality of busbar arrangements is selected depending on a desired connection of the stator winding and wherein the selected busbar arrangement is connected to the stator assembly.
  • FIG. 1a shows a first exemplary embodiment of a busbar arrangement according to the invention, each in a schematic top view, a schematic side view and a further schematic side view, in which the busbar arrangement is mounted on an electrical machine;
  • FIG. 1b shows a first phase rail of the busbar arrangement from FIG. 1a in three schematic views
  • Fig. 1c shows a second phase bar of the busbar arrangement from Fig. 1a in three schematic views
  • FIG. 1d shows a third phase rail of the busbar arrangement from FIG. 1a in three schematic views
  • FIG. 1e shows the cover rail of the busbar arrangement from FIG. 1a in a schematic top and a side view
  • FIG. 1f shows the base rail of the busbar arrangement from FIG. 1a in a schematic top and a side view
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of a busbar arrangement according to the invention, each in a schematic top view, a schematic side view and a further schematic side view, in which the busbar arrangement is mounted on an electrical machine;
  • Fig. 3 shows a third embodiment of a busbar arrangement according to the invention in a schematic top view.
  • the differently configured busbar arrangements 20 shown in FIGS. 1-3 can be used as part of a modular system 1 according to the invention for producing a stator 3 for an electrical machine 5. Since the differently configured busbar arrangements 20 each have stator winding connection points Li to L12 and phase connection points II, V, W, which are each arranged geometrically identically relative to one another in all different busbar arrangements 20, a stator winding 14 of a stator assembly can be connected in the context of production depending on a desired connection 10 one of several Busbar arrangements 20 are selected and connected to the stator assembly 10.
  • FIG. 1a shows a busbar arrangement 20 of a modular system 1 according to the invention for producing a stator 3 for an electrical machine 5.
  • Fig. 1a consists of three parts. In Fig. 1a above, the busbar arrangement 20 is shown in a top view. In the middle of Fig. 1a the same busbar arrangement 20 can be seen in a side view. Furthermore, the same busbar arrangement 20 is shown in a further side view in FIG. 1a below, the busbar arrangement 20 being arranged on a stator assembly 10 of the electrical machine 5.
  • the stator assembly 10 has a stator core 12 and, in the exemplary embodiment according to FIG. 1a, a stator winding 14 with twelve winding connections.
  • the stator core 12 forms a base body of the stator 3 and includes a magnetizable stator laminated core.
  • the twelve winding connections of the stator winding 14 are connected, in particular soldered, to the busbar arrangement 20 in such a way that a delta connection is realized.
  • the busbar arrangement 20 is designed in the shape of a circular arc and has twelve stator winding connection points Li to L ⁇ .
  • the stator winding 14 of the stator 3 is connected to the busbar arrangement 20 by means of its winding connections via the stator winding connection points Li to L12.
  • the busbar arrangement 20 has three phase connection points II, V and W, via which the busbar arrangement 20 is connected to a power-providing network, so that the electrical machine 5 can be operated as a motor with three-phase current.
  • the busbar arrangement 20 has three connecting lines designed as phase bars 22i, 222, 22s.
  • the first, second and third phase rails 22i, 222, 22s connect the stator winding connection points Li to L12 with the phase connection points II, V, W.
  • the busbar arrangement 20 has a cover rail 24 and a base rail 26 in addition to the three phase rails 22i, 222, 22s.
  • Three phase connection points II, V, W are formed in the cover rail 24, which are arranged spaced apart in a circumferential direction.
  • a phase connection point U is formed in the first phase rail 22i
  • a phase connection point V is formed in the second phase rail 222
  • a phase connection point W is formed in the third phase rail 22s.
  • the phase connection points U are arranged overlapping.
  • the phase connection points V are arranged in an overlapping manner.
  • the phase connection points W are also arranged in an overlapping manner.
  • the electrical machine 5 can be supplied with energy via the phase rails 22i, 222, 22s.
  • the busbar arrangement 20 has twelve stator winding connection pins 22 ', via which the stator 3 is electrically connected to the busbar arrangement 20.
  • the three phase rails 22i, 222, 22s each include four stator winding connection pins 22' with a rectangular cross section.
  • the stator winding connection pins 22' protrude from an underside of the cover rail 24 through the stator winding connection points Li to L12 to an upper side of the cover rail 24. They are arranged parallel to each other and to a rotor axis of the electrical machine 5, indicated by a circle in FIG. 1a, the circle referring to the upper part, i.e. to the top view of the busbar arrangement 20, of FIG. 1a.
  • the first phase rail 22i from Fig. 1a is shown in three views.
  • the first phase rail 22i has a circular arc-shaped base body and four stator winding connection pins 22'.
  • the first phase rail 22i is bent twice.
  • the first phase rail 22i has a web 23 formed perpendicular to the base body and a section 22′′ formed parallel to the base body.
  • the phase connection point U is formed in section 22”.
  • the second phase rail 222 from Fig. 1a is shown in three views.
  • the second phase rail 222 like the first phase rail 22i, has a circular arc-shaped base body and four stator winding connection pins 22'.
  • the second phase rail 222 is bent twice analogous to the first phase rail 22i.
  • the second phase rail 222 has a web 23 formed perpendicular to the base body and a section 22′′ formed parallel to the base body.
  • the phase connection point V is formed in section 22”.
  • the third phase rail 22s from Fig. 1a is shown in three views.
  • the third phase rail 22s like the first and second phase rails 22i, 222, has a circular arc-shaped base body and four stator winding connection pins 22'.
  • the third phase rail 22s is bent twice, analogous to the first and second phase rails 22i, 222.
  • the third phase rail 22s has a web 23 formed perpendicular to the base body and a parallel to the base body.
  • the phase connection point W is formed in the section 22".
  • Webs 23 and sections 22" of the first, second and third phase rails 22i, 222, 22s have different lengths to save space and material.
  • the cover rail 24 from Fig. 1a is shown in a top and a side view.
  • the cover rail 24 is designed in the shape of a circular arc and has twelve stator winding connection points Li to L12, with only the stator winding connection points Li, L5 and L12 being provided with reference numbers in the top view of the cover rail 24, at the top in FIG. 1e. All stator winding connection points Li to L12 are formed on one side, in a periphery of the cover rail 24.
  • a stator winding connection pin 22' is also arranged in each of the stator winding connection points Li to L12, with the stator winding connection pins 22' only being shown in the top view of the cover rail 24, in the top of FIG. 1e.
  • the stator winding connection pins 22' extend from an underside of the cover rail 24 to an upper side of the cover rail 24.
  • the cover rail 24 also has two bolts 24'.
  • a tip is formed at a respective free end of the bolts 24' for easier assembly of the cover rail 24 with, for example, the base rail 26.
  • Fig. 1f the base rail 26 from Fig. 1a is shown in a top and a side view.
  • the base rail 26 is designed in the shape of a circular arc and has twelve stator winding connection points Li to L12, with only the stator winding connection points L2, L? and L in the top view of the base rail 26, in Fig. 1f above, are provided with reference numbers.
  • two recesses 26 ' are formed in a base body of the base rail 26, which are arranged correspondingly with regard to the position of the bolts 24' - from, for example, FIG. 1e.
  • the bolts 24' can be inserted into the recesses 26' and the busbar arrangement 20 can be closed, as it were.
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of a busbar arrangement 20 of a modular system 1 according to the invention for producing a stator 3 for an electrical machine 5.
  • a key difference between the first exemplary embodiment according to FIG. 1a and the second exemplary embodiment according to FIG. 2 is the interconnection. While the busbar arrangement 20 from FIG. 1a implements a delta connection, the busbar arrangement 20 from FIG. 1a is implemented as a star connection. For this reason, the second exemplary embodiment has a additional, fourth phase rail 224, which can be operated as a neutral conductor, especially in three-phase operation.
  • FIG. 3 also shows a third exemplary embodiment of a busbar arrangement 20 according to the invention in a top view.
  • the busbar arrangement 20 according to FIG. 2 has, in addition to the stator winding connection points Li to L ⁇ on a side facing the stator 3, further stator winding connection points Li 'to I_12' on a side facing away from the stator 3.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein modulares System zur Herstellung eines Stators für eine elektrische Maschine mit - einer Statorbaugruppe, die einen Statorkern und eine Statorwicklung mit mehreren Wicklungsanschlüssen aufweist, und - mehreren Sammelschienenanordnungen zur Herstellung von Statoren mit unterschiedlicher Verschaltung der Statorwicklung, wobei die Sammelschienenanordnungen jeweils mehrere Statorwicklungsanschlusspunkte zur Verbindung mit den Wicklungsanschlüssen der Statorwicklung, mehrere Phasenanschlusspunkte und mehrere Verbindungsleitungen zur Verbindung der Statorwicklungsanschlusspunkte mit den Phasenanschlusspunkten aufweisen, wobei die Statorwicklungsanschlusspunkte und die Phasenanschlusspunkte der mehreren Sammelschienenanordnungen jeweils relativ zueinander geometrisch identisch angeordnet sind, und wobei die Statorwicklungsanschlusspunkte und die Phasenanschlusspunkte der mehreren Sammelschienenanordnungen über die Verbindungsleitungen jeweils unterschiedlich miteinander verbunden sind.

Description

Modulares System zur Herstellung eines Stators für eine elektrische Maschine, Verfahren zur Herstellung eines Stators für eine elektrische Maschine aus einem modularen System
Die Erfindung betrifft ein modulares System zur Herstellung eines Stators für eine elektrische Maschine. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Stators für eine elektrische Maschine aus einem derartigen modularen System.
Der Einsatz elektrischer Maschinen in mobilen und stationären bzw. industriellen Anwendungen ist weitverbreitet und verdrängt den Einsatz konventioneller Antriebe wie den Verbrennungsmotor. Um der großen Bandbreite unterschiedlicher technischer Anforderungen gerecht zu werden, werden elektrische Maschinen anwendungsspezifisch im Rahmen unterschiedlicher Herstellungsverfahren gefertigt und dabei unterschiedlich verschaltet. Beispielsweise kann die Verschaltung der elektrischen Maschine als Stern- oder Dreieckschaltung ausgebildet sein, dabei eine unterschiedliche Zahl an Parallel- oder Reihenschaltungen umfassen, um anwendungsabhängig, beispielsweise, eine andere Leistung bereitzustellen. Da unterschiedliche Anwendungen jeweils eine unterschiedliche elektrische Maschine und somit ein unterschiedliches Herstellungsverfahren erfordern, kann die Zahl der Herstellungsverfahren und somit der Herstellungsaufwand sehr groß werden.
Vor diesem Hintergrund stellt sich die Aufgabe, den Aufwand zur Herstellung unterschiedlich konfigurierter elektrischer Maschinen zu reduzieren.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein modulares System zur Herstellung eines Stators für eine elektrische Maschine mit
- einer Statorbaugruppe, die einen Statorkern und eine Statorwicklung mit mehreren Wicklungsanschlüssen aufweist, und
- mehreren Sammelschienenanordnungen zur Herstellung von Statoren mit unterschiedlicher Verschaltung der Statorwicklung, wobei die Sammelschienenanordnungen jeweils mehrere Statorwicklungsanschlusspunkte zur Verbindung mit den Wicklungsanschlüssen der Statorwicklung, mehrere Phasenanschlusspunkte und mehrere Verbindungsleitungen zur Verbindung der Statorwicklungsanschlusspunkte mit den Phasenanschlusspunkten aufweisen, wobei die Statorwicklungsanschlusspunkte und die Phasenanschlusspunkte der mehreren Sammelschienenanordnungen jeweils relativ zueinander geometrisch identisch angeordnet sind, und wobei die Statorwicklungsanschlusspunkte und die Phasenanschlusspunkte der mehreren Sammelschienenanordnungen über die Verbindungsleitungen jeweils unterschiedlich miteinander verbunden sind.
Das erfindungsgemäße modulare System zur Herstellung eines Stators für eine elektrische Maschine weist eine Statorbaugruppe auf, die einen Statorkern und eine Statorwicklung mit mehreren Wicklungsanschlüssen umfasst. Der Statorkern kann magnetisierbare Elektrobleche aufweisen. Die Statorwicklung kann ein- oder mehrteilig sein. Ferner weist die Statorwicklung mehrere Wicklungsanschlüsse auf, mittels derer die elektrische Maschine auf unterschiedliche Weise elektrisch kontaktiert werden kann.
Zudem umfasst das modulare System mehrere Sammelschienenanordnungen. Diese Sammelschienenanordnungen können zur Herstellung von Statoren mit unterschiedlicher Verschaltung der Statorwicklung unterschiedlich konfiguriert sein. Die für den jeweiligen Anwendungsfall passende Sammelschienenanordnung kann mit dem Stator elektrisch verbunden werden. Erfindungsgemäße Sammelschienenanordnungen können jeweils mehrere Schienen aus elektrisch leitfähigen Materialien umfassen. Sammelschienenanordnungen können bevorzugt an einer Stirnseite der elektrischen Maschine, insbesondere an einem Wickelkopf des Stators, angeordnet werden. Sie können mit den Wicklungsanschlüssen der Statorwicklung verbunden werden und ermöglichen eine unterschiedliche Verschaltung der Statorwicklung. Sammelschienenanordnungen können im Hinblick auf ihre Außenmaße bündig mit dem Wickelkopf, der Statorbaugruppe oder der elektrischen Maschine angeordnet werden. Sie können ring- oder hohlzylinderförmig ausgebildet sein oder eine andere rotationssymmetrische Geometrie aufweisen und jeweils einen Innen- und Außendurchmesser aufweisen. Sammelschienenanordnungen können auch eine einheitliche Außenkontur mit einem konstanten Außendurchmesser aufweisen. Mithin können sie den Stator oder die Statorwicklung zumindest teilweise umranden. Sie können sich in eine Radialrichtung der elektrischen Maschine erstreckende Abschnitte, beispielsweise Vorsprünge zur elektrischen Kontaktierung, aufweisen.
Die Sammelschienenanordnungen weisen jeweils mehrere Statorwicklungsanschlusspunkte zur Verbindung mit den Wicklungsanschlüssen der Statorwicklung auf. Mittels der elektrischen Verbindung zwischen einer Sammelschienenanordnung und den Wicklungsanschlüssen der Statorwicklung in den Statorwicklungsanschlusspunkten kann die elektrische Maschine mit Energie versorgt werden, beispielsweise in einem Motorbetrieb, oder Energie kann durch die elektrische Maschine bereitgestellt werden, beispielsweise in einem Generatorbetrieb. Überdies weisen die Sammelschienenanordnungen mehrere Phasenanschlusspunkte auf, mittels derer die elektrische Maschine mit mehreren, insbesondere phasenverschobenen, Strömen versorgt werden kann. Des Weiteren umfassen die Sammelschienenanordnungen mehrere Verbindungsleitungen zur Verbindung der Statorwicklungsanschlusspunkte mit den Phasenanschlusspunkten. Mit anderen Worten können Sammelschienenanordnungen gleichsam als Adapter zwischen einem elektrischen Netzwerk und der Statorbaugruppe ausgebildet sein. Die Verbindungsleitungen können innerhalb oder außerhalb der jeweiligen Sammelschienenanordnungen angeordnet sein. Die Verbindungsleitungen können auch teilweise innerhalb und teilweise außerhalb der Sammelschienenanordnungen angeordnet sein.
Erfindungsgemäß sind die Statorwicklungsanschlusspunkte und die Phasenanschlusspunkte der mehreren Sammelschienenanordnungen jeweils relativ zueinander geometrisch identisch angeordnet. Die Statorwicklungsanschlusspunkte und die Phasenanschlusspunkte einer Sammelschienenanordnung können bezüglich der Rotorachse der elektrischen Maschine fluchtend zu den Statorwicklungsanschlusspunkten und den Phasenanschlusspunkten einer anderen Sammelschienenanordnung angeordnet sein. Mit anderen Worten können einander entsprechende Verbindungslinien der jeweiligen Statorwicklungsanschlusspunkte und Phasenanschlusspunkte unterschiedlicher Sammelschienenanordnungen jeweils parallel zu der Rotorachse angeordnet sein.
Ferner sind die Statorwicklungsanschlusspunkte und die Phasenanschlusspunkte der mehreren Sammelschienenanordnungen über die Verbindungsleitungen jeweils unterschiedlich miteinander verbunden. Infolge der unterschiedlichen Verbindungen von Statorwicklungsanschlusspunkten und Phasenanschlusspunkten können unterschiedliche Verschaltungen des Stators der elektrischen Maschine ausgebildet werden. Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass eine einzige Statorbaugruppe grundsätzlich durch Auswahl jeweils geeigneter Sammelschienenanordnungen aus der Menge der mehreren Sammelschienenanordnungen grundsätzlich zur Herstellung unterschiedlich verschalteter Statoren verwendet werden kann. Da lediglich eine geeignete Sammelschienenanordnung ausgewählt und verbunden werden muss, und die Schnittstellen der Sammelschienenanordnungen identisch sind, kann ein gemeinsames Herstellungsverfahren verwendet werden. Mit dem erfindungsgemäßen modularen System können somit Statoren mit unterschiedlichen technischen Spezifikationen mit einem einzigen Herstellungsverfahren hergestellt werden. Hierdurch wird der Aufwand zur Herstellung unterschiedlich konfigurierter elektrischer Maschinen reduziert. Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die mehreren Sammelschienenanordnungen jeweils zwölf Statorwicklungsanschlusspunkte und/oder drei Phasenanschlüsse aufweisen. Mittels der drei Phasenanschlüsse kann der elektrischen Maschine Drehstrom bereitgestellt werden. Mithin kann die elektrische Maschine, beispielsweise, als Synchron- oder Asynchronmotor betrieben werden. Die jeweils zwölf Statorwicklungsanschlusspunkte einer Sammelschienenanordnung können allesamt zur Kontaktierung der Wicklungsanschlüsse verwendet werden.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die mehreren Sammelschienenanordnungen jeweils mindestens drei Phasenschienen, eine Deckelschiene und eine Grundschiene aufweisen. Die drei Phasenschienen können die Verbindungsleitungen der Sammelschienenanordnungen zwischen den Statorwicklungsanschlusspunkten und den Phasenanschlusspunkte bilden. Die Phasenschienen können, zumindest abschnittweise, parallel zueinander angeordnet sein. Für die elektrische Kontaktierung der Phasenschienen können, insbesondere kreisförmige, Aussparungen und/oder Elemente für Steck-, Klemm- oder Rastkontakte oder dergleichen in den Phasenschienen ausgebildet sein. Die Phasenschienen können ein- oder mehrseitig von den Deckel- und/oder Grundschienen teilweise oder vollständig abgedeckt sein. In den Deckeloder Grundschienen einer jeden Sammelschienenanordnung kann jeweils ein Abschnitt zur elektrischen Erdung der Sammelschienenanordnungen ausgebildet sein. In den Phasen-, Deckel- und Grundschienen können Stifte, Bolzen oder dergleichen sowie korrespondierende Ausnehmungen ausgebildet sein, um eine genaue Positionierung aller Schienen zueinander zu ermöglichen. Zudem können die Phasen-, Deckel- und Grundschienen mittels der Stifte oder Bolzen miteinander oder mit anderen Bauteilen verbunden werden, beispielsweise durch eine Übergangs- oder Presspassung.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Phasenschienen, die Deckelschienen und die Grundschienen bogenförmig, insbesondere kreisbogenförmig, ausgebildet und in einer Umfangsrichtung der Statorbaugruppe anordenbar sind. Infolge bogenförmiger Phasen-, Deckel- und Grundschienen können die Sammelschienenanordnungen eine bogenförmige Form aufweisen. Hierdurch wird der Vorteil einer geringen Volumen- bzw. Bauraumbeanspruchung erzielt. Insbesondere können die Phasenschienen, die Deckelschienen und die Grundschienen kreisbogenförmig ausgebildet sein. Mithin können sie geometrieoptimiert an einer Außenkontur der Statorbaugruppe der elektrischen Maschine angeordnet werden. Bevorzugt werden die Phasen-, Deckel und Grundschienen entlang einer Richtung parallel zur Rotorachse angeordnet sein. Die Kreisbogenform kann sich bevorzugt in der Umfangsrichtung der Statorbaugruppe erstrecken.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die mehreren Phasenschienen jeweils einer Sammelschienenanordnung unterschiedliche Bogenlängen aufweisen. Mittels unterschiedlicher Bogenlängen kann eine Materialbeanspruchung der Sammelschienenanordnungen optimiert und hierdurch Kosten eingespart werden, da alle Phasenschienen gebrauchsspezifisch gerade so lang ausgebildet werden können, wie es die jeweilige Anwendung erfordert.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass jede Phasenschiene mindestens einen Statorwicklungsanschlusspin aufweist, wobei sich alle Statorwicklungsanschlusspins im Wesentlichen senkrecht zu einem Grundkörper der jeweils zugehörigen Phasenschiene erstrecken. Die Statorwicklungsanschlusspins bilden die elektrischen Kontakte der Sammelschienenanordnungen. Sie sind in den Statorwicklungsanschlusspunkten angeordnet. Ferner können sie einen jeweils polygonalen, runden oder ovalen Querschnitt aufweisen. Zudem können die Statorwicklungsanschlusspins, zumindest teilweise, hohl ausgebildet sein. Die Statorwicklungsanschlusspins erstrecken sich bevorzugt senkrecht zum Grundkörper der zugehörigen Phasenschiene und bevorzugt parallel zur Rotorachse. Die Statorwicklungsanschlusspins können entlang einer Umfangsrichtung der jeweiligen Phasenschienen angeordnet sein. Bei bogenförmigen Phasenschienen können die Statorwicklungsanschlusspins an einem kleineren Durchmesser der Phasenschiene, d.h. auf der der Statorbaugruppe zugewandten Seite der Phasenschiene oder auf einem größeren Durchmesser der Phasenschiene, d.h. auf der der Statorbaugruppe abgewandten Seite der Phasenschiene ausgebildet sein.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass zumindest in einer Peripherie der Deckelschienen die Statorwicklungsanschlusspunkte ausgebildet sind. Statorwicklungsanschlusspunkte können als Aussparungen an einer Außenkontur bzw. in der Peripherie der Deckelschienen ausgebildet sein. Hierdurch kann die Montage der Sammelschienenanordnungen erleichtert werden. Ferner kann die Herstellung randständiger Statorwicklungsanschlusspunkte flexibler gestaltet sein, da sie, beispielsweise, durch Bohren oder durch Fräsen hergestellt werden können.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die
Statorwicklungsanschlusspins durch die Statorwicklungsanschlusspunkte hindurchragen. Die
Statorwicklungsanschlusspins können sich jeweils von einer Unterseite zu einer Oberseite der Deckelschienen erstrecken. Bei als Durchgangsbohrung ausgebildeten Statorwicklungsanschlusspunkten können sie eingesteckt, bei peripher ausgebildeten Statorwicklungsanschlusspunkten in die Statorwicklungsanschlusspunkte gesteckt oder geschoben werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Phasenschienen jeweils einen stufenförmig abgesetzten Abschnitt aufweisen, worin jeweils ein Phasenanschlusspunkt ausgebildet ist. Abschnitte können durch zwei rechtwinklige Abknickungen der Phasenschienen hergestellt werden. Mit anderen Worten können die Phasenschienen jeweils einen sich senkrecht zum Grundkörper der Phasenschienen erstreckenden Steg und einen parallel zum Grundkörper der Phasenschienen erstreckenden Abschnitt umfassen. Bevorzugt ist an jedem Abschnitt jeweils ein Phasenanschlusspunkt ausgebildet. Phasen-, Deckel- und Grundschienen können derart zur Deckung gebracht werden, dass mehrere, an unterschiedlichen Schienen ausgebildete Phasenanschlusspunkte einer Sammelschienenanordnung überlappend angeordnet werden können. Insbesondere kann ein erster/zweiter/dritter Phasenanschlusspunkt der Deckelschiene mit dem Phasenanschlusspunkt einer ersten/zweiten/dritten Phasenschiene überlappend angeordnet werden. Zur Baumraumeinsparung können die Stege unterschiedlicher Phasenschienen zudem unterschiedlich lang sein. Ferner können die Abschnitte unterschiedlicher Phasenschienen unterschiedlich lang sein.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Stators für eine elektrische Maschine aus einem modularen System, wobei ein vorstehend beschriebenes modulares System bereitgestellt wird, wobei in Abhängigkeit von einer gewünschten Verschaltung der Statorwicklung eine der mehreren Sammelschienenanordnungen ausgewählt wird und wobei die ausgewählte Sammelschienenanordnung mit der Statorbaugruppe verbunden wird.
Mit dem Verfahren werden die gleichen Vorteile und technischen Effekte erzielt, wie sie im Rahmen des obengenannten Systems und seiner bevorzugten Ausführungsformen genannt wurden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert werden. Hierin zeigt: Fig. 1a ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sammelschienenanordnung, jeweils in einer schematischen Draufsicht, einer schematischen Seitenansicht und einer weiteren schematischen Seitenansicht, in der die Sammelschienenanordnung auf einer elektrischen Maschine montiert ist;
Fig. 1b eine erste Phasenschiene der Sammelschienenanordnung aus Fig. 1a in drei schematischen Ansichten;
Fig. 1c eine zweite Phasenschiene der Sammelschienenanordnung aus Fig. 1a in drei schematischen Ansichten;
Fig. 1d eine dritte Phasenschiene der Sammelschienenanordnung aus Fig. 1a in drei schematischen Ansichten;
Fig. 1e die Deckelschiene der Sammelschienenanordnung aus der Fig. 1a in jeweils einer schematischen Drauf- und einer Seitenansicht;
Fig. 1f die Grundschiene der Sammelschienenanordnung aus der Fig. 1a in jeweils einer schematischen Drauf- und einer Seitenansicht;
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sammelschienenanordnung, jeweils in einer schematischen Draufsicht, einer schematischen Seitenansicht und einer weiteren schematischen Seitenansicht, in der die Sammelschienenanordnung auf einer elektrischen Maschine montiert ist; und
Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sammelschienenanordnung in einer schematischen Draufsicht.
Die in Fig. 1-3 dargestellten unterschiedlich konfigurierten Sammelschienenanordnungen 20 können als Teil eines erfindungsgemäßen modularen Systems 1 zur Herstellung eines Stators 3 für eine elektrische Maschine 5 Verwendung finden. Da die unterschiedlich konfigurierten Sammelschienenanordnungen 20 jeweils Statorwicklungsanschlusspunkte Li bis L12 und Phasenanschlusspunkte II, V, W aufweisen, die bei allen unterschiedlichen Sammelschienenanordnungen 20 jeweils relativ zueinander geometrisch identisch angeordnet sind, kann im Rahmen der Herstellung in Abhängigkeit von einer gewünschten Verschaltung einer Statorwicklung 14 einer Statorbaugruppe 10 eine der mehreren Sammelschienenanordnungen 20 ausgewählt und mit der Statorbaugruppe 10 verbunden werden.
In der Fig. 1a ist eine Sammelschienenanordnung 20 eines erfindungsgemäßen modularen Systems 1 zur Herstellung eines Stators 3 für eine elektrische Maschine 5 dargestellt. Die Fig. 1a besteht aus drei Teilen. In der Fig. 1a oben ist die Sammelschienenanordnung 20 in einer Draufsicht dargestellt. In der Mitte der Fig. 1a ist dieselbe Sammelschienenanordnung 20 in einer Seitenansicht zu sehen. Ferner ist in der Fig. 1a unten dieselbe Sammelschienenanordnung 20 in einer weiteren Seitenansicht gezeigt, wobei die Sammelschienenanordnung 20 auf einer Statorbaugruppe 10 der elektrischen Maschine 5 angeordnet ist.
Die Statorbaugruppe 10 weist einen Statorkern 12 und im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1a eine Statorwicklung 14 mit zwölf Wicklungsanschlüssen auf. Der Statorkern 12 bildet einen Grundkörper des Stators 3 und umfasst ein magnetisierbares Statorblechpaket. Die zwölf Wicklungsanschlüsse der Statorwicklung 14 sind mit der Sammelschienenanordnung 20 derart verbunden, insbesondere verlötet, dass eine Dreieckschaltung realisiert ist.
Die Sammelschienenanordnung 20 ist kreisbogenförmig ausgebildet und weist zwölf Statorwicklungsanschlusspunkte Li bis L^auf. Über die Statorwicklungsanschlusspunkte Li bis L12 ist die Statorwicklung 14 des Stators 3 mittels seiner Wicklungsanschlüsse mit der Sammelschienenanordnung 20 verbunden. Zudem weist die Sammelschienenanordnung 20 drei Phasenanschlusspunkte II, V und W auf, über die die Sammelschienenanordnung 20 an ein strombereitstellendes Netzwerk angeschlossen ist, sodass die elektrische Maschine 5 als Motor mit Drehstrom betrieben werden kann. Ferner weist die Sammelschienenanordnung 20 drei als Phasenschienen 22i, 222, 22s ausgebildete Verbindungsleitungen auf. Die erste, zweite und dritte Phasenschiene 22i, 222, 22s verbinden die Statorwicklungsanschlusspunkte Li bis L12 mit den Phasenanschlusspunkten II, V, W.
Die Sammelschienenanordnung 20 weist neben den drei Phasenschienen 22i, 222, 22s eine Deckelschiene 24 und eine Grundschiene 26 auf. In der Deckelschiene 24 sind drei Phasenanschlusspunkte II, V, W ausgebildet, die in einer Umfangsrichtung beabstandet angeordnet sind. Zudem ist in der ersten Phasenschiene 22i ein Phasenanschlusspunkt U, in der zweiten Phasenschiene 222 ein Phasenanschlusspunkt V und in der dritten Phasenschiene 22s ein Phasenanschlusspunkt W ausgebildet. Die Phasenanschlusspunkt U sind überlappend angeordnet. Analog sind die Phasenanschlusspunkte V überlappend angeordnet. Auch die Phasenanschlusspunkte W sind überlappend angeordnet. Über ein jeweiliges Einstecken einer elektrischen Kontaktierung in die Phasenanschlusspunkte II, V, W kann die elektrische Maschine 5 über die Phasenschienen 22i, 222, 22s mit Energie versorgt werden.
Die Sammelschienenanordnung 20 weist zwölf Statorwicklungsanschlusspins 22‘ auf, über die der Stator 3 mit der Sammelschienenanordnung 20 elektrisch verbunden wird. Die drei Phasenschienen 22i, 222, 22s umfassen jeweils vier Statorwicklungsanschlusspins 22‘ mit einem rechteckigen Querschnitt. Die Statorwicklungsanschlusspins 22‘ ragen von einer Unterseite der Deckelschiene 24 durch die Statorwicklungsanschlusspunkte Li bis L12 hin zu einer Oberseite der Deckelschiene 24 hindurch. Sie sind parallel zueinander und zu einer in der Fig. 1a mit einem Kreis angedeuteten Rotorachse der elektrischen Maschine 5 angeordnet, wobei sich der Kreis auf den oberen Teil, d.h. auf die Draufsicht auf die Sammelschienenanordnung 20, der Fig. 1a bezieht.
In Fig. 1b ist die erste Phasenschiene 22i aus der Fig. 1a in drei Ansichten dargestellt. Die erste Phasenschiene 22i weist einen kreisbogenförmigen Grundkörper und vier Statorwicklungsanschlusspins 22‘ auf. An einem freien Ende des Grundkörpers ist die erste Phasenschiene 22i zweifach abgeknickt. Infolge der Abknickung weist die erste Phasenschiene 22i einen senkrecht zum Grundkörper ausgebildeten Steg 23 und einen parallel zum Grundkörper ausgebildeten Abschnitt 22“ auf. In dem Abschnitt 22“ ist der Phasenanschlusspunkt U ausgebildet.
In Fig. 1c ist die zweite Phasenschiene 222 aus der Fig. 1a in drei Ansichten dargestellt. Die zweite Phasenschiene 222 weist ebenso wie die erste Phasenschiene 22i einen kreisbogenförmigen Grundkörper und vier Statorwicklungsanschlusspins 22‘ auf. An einem freien Ende des Grundkörpers ist die zweite Phasenschiene 222 analog zur ersten Phasenschiene 22i zweifach abgeknickt. Infolge der Abknickung weist die zweite Phasenschiene 222 einen senkrecht zum Grundkörper ausgebildeten Steg 23 und einen parallel zum Grundkörper ausgebildeten Abschnitt 22“ auf. In dem Abschnitt 22“ ist der Phasenanschlusspunkt V ausgebildet.
In Fig. 1d ist die dritte Phasenschiene 22s aus der Fig. 1a in drei Ansichten dargestellt. Die dritte Phasenschiene 22s weist ebenso wie die erste und zweite Phasenschiene 22i, 222 einen kreisbogenförmigen Grundkörper und vier Statorwicklungsanschlusspins 22‘ auf. An einem freien Ende des Grundkörpers ist die dritte Phasenschiene 22s analog zur ersten und zweiten Phasenschiene 22i, 222 zweifach abgeknickt. Infolge der Abknickung weist die dritte Phasenschiene 22s einen senkrecht zum Grundkörper ausgebildeten Steg 23 und einen parallel zum Grundkörper ausgebildeten Abschnitt 22“ auf. In dem Abschnitt 22“ ist der Phasenanschlusspunkt W ausgebildet. Stege 23 und Abschnitte 22“ der ersten, zweiten und dritten Phasenschiene 22i, 222 ,22s weisen Bauraum- und Materialeinsparung unterschiedliche Längen auf.
In Fig. 1e ist die Deckelschiene 24 aus der Fig. 1a in einer Drauf- und einer Seitenansicht dargestellt. Die Deckelschiene 24 ist kreisbogenförmig ausgebildet und weist zwölf Statorwicklungsanschlusspunkte Li bis L12 auf, wobei nur die Statorwicklungsanschlusspunkte Li , L5 und L12 in der Draufsicht der Deckelschiene 24, in der Fig. 1e oben, mit Bezugszeichen versehen sind. Alle Statorwicklungsanschlusspunkte Li bis L12 sind einseitig, in einer Peripherie der Deckelschiene 24 ausgebildet. In den Statorwicklungsanschlusspunkten Li bis L12 ist ferner jeweils ein Statorwicklungsanschlusspin 22‘ angeordnet, wobei die Statorwicklungsanschlusspins 22‘ nur in der Draufsicht der Deckelschiene 24, in der Fig. 1e oben, abgebildet sind. Die Statorwicklungsanschlusspins 22‘ erstrecken sich von einer Unterseite der Deckelschiene 24 hin zu einer Oberseite der Deckelschiene 24. Zur Vereinfachung der Montage der Sammelschiene 20 weist die Deckelschiene 24 ferner zwei Bolzen 24‘ auf. An einem jeweiligen freien Ende der Bolzen 24‘ ist für diesen Zweck eine Spitze zum einfacheren Zusammenbau der Deckelschiene 24 mit, beispielsweise, der Grundschiene 26 ausgebildet.
In Fig. 1f ist die Grundschiene 26 aus der Fig. 1a in einer Drauf- und einer Seitenansicht dargestellt. Die Grundschiene 26 ist kreisbogenförmig ausgebildet und weist zwölf Statorwicklungsanschlusspunkte Li bis L12 auf, wobei nur die Statorwicklungsanschlusspunkte L2, L? und L in der Draufsicht der Grundschiene 26, in der Fig. 1f oben, mit Bezugszeichen versehen sind. Zudem sind in einem Grundkörper der Grundschiene 26 zwei Ausnehmungen 26‘ ausgebildet, die im Hinblick auf die Position der Bolzen 24‘ - aus, beispielsweise, der Fig. 1e - korrespondierend angeordnet sind. Die Bolzen 24‘ können in die Ausnehmungen 26‘ eingesteckt und die Sammelschienenanordnung 20 gleichsam geschlossen werden.
In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Sammelschienenanordnung 20 eines erfindungsgemäßen modularen Systems 1 zur Herstellung eines Stators 3 für eine elektrische Maschine 5 dargestellt. Ein wesentlicher Unterscheid zwischen dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1a und dem zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist die Verschaltung. Während die Sammelschienenanordnung 20 aus Fig. 1a eine Dreieckschaltung realisiert, ist die Sammelschienenanordnung 20 aus Fig. 1a als Sternschaltung verwirklicht. Aus diesem Grund weist das zweite Ausführungsbeispiel eine zusätzliche, vierte Phasenschiene 224 auf, die, insbesondere bei einem Drehstrombetrieb, als Neutralleiter betrieben werden kann.
In Fig. 3 ist zudem ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sammelschienenanordnung 20 in einer Draufsicht dargestellt. Die Sammelschienenanordnung 20 gemäß Fig. 2 weist neben den Statorwicklungsanschlusspunkten Li bis L^ auf einer dem Stator 3 zugewandten Seite weitere Statorwicklungsanschlusspunkte Li ‘ bis I_12‘ auf einer dem Stator 3 abgewandten Seite auf.
Bezugszeichen
1 Modulares System
3 Stator
5 Elektrische Maschine
10 Statorbaugruppe
12 Statorkern
14 Statorwicklung
20 Sammelschienenanordnung
Lj Statorwicklungsanschlusspunkte
Lj‘ Weitere Statorwicklungsanschlusspunkte
221 Erste Phasenschiene
222 Zweite Phasenschiene
22s Dritte Phasenschiene
224 Vierte Phasenschiene
22‘ Statorwicklungsanschlusspins
22“ Abschnitt
23 Steg
24 Deckelschiene
24‘ Bolzen
26 Grundschiene
26‘ Ausnehmung
27 Erdungsanschlusspunkt
U Phasenanschlusspunkt
V Phasenanschlusspunkt
W Phasenanschlusspunkt

Claims

Patentansprüche Modulares System (1) zur Herstellung eines Stators (3) für eine elektrische Maschine (5) mit
- einer Statorbaugruppe (10), die einen Statorkern (12) und eine Statorwicklung (14) mit mehreren Wicklungsanschlüssen aufweist, und
- mehreren Sammelschienenanordnungen (20) zur Herstellung von Statoren (3) mit unterschiedlicher Verschaltung der Statorwicklung (14), wobei die Sammelschienenanordnungen (20) jeweils mehrere Statorwicklungsanschlusspunkte (Li bis L12) zur Verbindung mit den Wicklungsanschlüssen der Statorwicklung (14), mehrere Phasenanschlusspunkte (II, V, W) und mehrere Verbindungsleitungen zur Verbindung der Statorwicklungsanschlusspunkte (Li bis L12) mit den Phasenanschlusspunkten (II, V, W) aufweisen, wobei die Statorwicklungsanschlusspunkte (Li bis L12) und die Phasenanschlusspunkte (II, V, W) der mehreren Sammelschienenanordnungen (20) jeweils relativ zueinander geometrisch identisch angeordnet sind, und wobei die Statorwicklungsanschlusspunkte (Li bis L12) und die Phasenanschlusspunkte (II, V, W) der mehreren Sammelschienenanordnungen (20) über die Verbindungsleitungen jeweils unterschiedlich miteinander verbunden sind. Modulares System (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Sammelschienenanordnungen (20) jeweils zwölf Statorwicklungsanschlusspunkte (Li bis L12) und/oder drei Phasenanschlüsse (II, V, W) aufweisen. Modulares System (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Sammelschienenanordnungen (20) jeweils mindestens drei Phasenschienen (22j), eine Deckelschiene (24) und eine Grundschiene (26) aufweisen. Modulares System (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenschienen (22j), die Deckelschienen (24) und die Grundschienen (26) bogenförmig, insbesondere kreisbogenförmig, ausgebildet und in einer Umfangsrichtung der Statorbaugruppe (10) anordenbar sind. Modulares System (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Phasenschienen (22j) jeweils einer Sammelschienenanordnung (20) unterschiedliche Bogenlängen aufweisen. Modulares System (1) nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass jede Phasenschiene (22j) mindestens einen Statorwicklungsanschlusspin (22‘) aufweist, wobei sich alle Statorwicklungsanschlusspins (22‘) im Wesentlichen senkrecht zu einem Grundkörper der jeweils zugehörigen Phasenschiene (22j) erstrecken. Modulares System (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in einer Peripherie der Deckelschienen (24) die Statorwicklungsanschlusspunkte (Li bis L12) ausgebildet sind. Modulares System (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Statorwicklungsanschlusspins (22‘) durch die Statorwicklungsanschlusspunkte (Li bis L12) hindurchragen. Modulares System (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenschienen (22j) jeweils einen stufenförmig abgesetzten Abschnitt (22“) aufweisen, worin jeweils ein Phasenanschlusspunkt (II, V, W) ausgebildet ist. Verfahren zur Herstellung eines Stators (3) für eine elektrische Maschine (5) aus einem modularen System, wobei ein modulares System (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche bereitgestellt wird, wobei in Abhängigkeit von einer gewünschten Verschaltung der Statorwicklung (14) eine der mehreren Sammelschienenanordnungen (20) ausgewählt wird, und wobei die ausgewählte Sammelschienenanordnung (20) mit der Statorbaugruppe (10) verbunden wird.
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