EP4635056A1 - Stator für eine elektrische maschine - Google Patents

Stator für eine elektrische maschine

Info

Publication number
EP4635056A1
EP4635056A1 EP23833016.1A EP23833016A EP4635056A1 EP 4635056 A1 EP4635056 A1 EP 4635056A1 EP 23833016 A EP23833016 A EP 23833016A EP 4635056 A1 EP4635056 A1 EP 4635056A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
current path
section
leg
type
sections
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
EP23833016.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Boris Dotz
Carsten Siepker
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.)
Valeo eAutomotive Germany GmbH
Original Assignee
Valeo eAutomotive Germany GmbH
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 Valeo eAutomotive Germany GmbH filed Critical Valeo eAutomotive Germany GmbH
Publication of EP4635056A1 publication Critical patent/EP4635056A1/de
Pending legal-status Critical Current

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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
    • 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
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a stator for an electrical machine.
  • Stators in which strands of a stator winding are each formed by shaped conductors have become the focus of industrial development efforts, particularly in the field of automotive engineering.
  • the shaped conductors have leg sections and form connecting sections on the front sides of a stator core, through which two of the leg sections are connected to one another in an electrically conductive manner.
  • a stator arrangement for an electrical machine with a cylindrical stator body is known from DE 10 2017 210 132 A1.
  • the stator body has adjacent slots, windings and plug elements for current reversal that are inserted into the slots.
  • the plug elements have two sections, a U-shaped further section connecting the two sections, and are connected to the windings.
  • the disadvantage is that the connecting sections that reverse the winding direction are arranged on the front side of the stator core, where the outer leg sections of the current path also protrude from the stator core. This means that both the connections for the strands and the connecting sections intended for reversing the winding direction, which are usually more complex than the other connecting sections, must be accommodated on the same front side.
  • the invention is therefore based on the object of providing a production-friendly possibility for providing a stator with a stator winding, at least one current path of which has a reversal of the winding direction.
  • a stator for an electrical machine having a stator core which has a longitudinal axis, a first end face, a second end face opposite the first end face and a plurality of slots which extend from the first end face to the second end face, and a stator winding which has a number N strands, where N > 2, where a first circumferential direction and a second circumferential direction opposite the first circumferential direction are defined with respect to the longitudinal axis, where each strand is formed by shaped conductors which have leg sections arranged within the slots and form connecting sections which each connect two of the leg sections on the end faces to one another in an electrically conductive manner, where the slots form several winding zones for each strand and each slot is divided radially into first to L-th layers, which are named according to their order in the radial direction, and into L/2 double layers of radially immediately adjacent layers, where L > 2 and straight, where the stator winding for each strand has at least one current path which consists of
  • the stator according to the invention for an electrical machine has a stator core.
  • the stator core has a longitudinal axis, a first end face, a second end face and a plurality of slots.
  • the second end face is opposite the first end face.
  • the slots extend from the first end face to the second end face.
  • the stator also has a stator winding.
  • the stator winding has a number N strands, where N > 2.
  • a first circumferential direction and a second circumferential direction are defined with respect to the longitudinal axis.
  • the second The circumferential direction is opposite to the first circumferential direction.
  • Each strand is formed by shaped conductors.
  • the shaped conductors have leg sections arranged within the grooves.
  • the shaped conductors form connecting sections.
  • the connecting sections each connect two of the leg sections to one another on the end faces in an electrically conductive manner.
  • the grooves form several winding zones for each strand.
  • Each groove is radially subdivided into first to Lth layers. The layers are named according to their order in the radial direction.
  • Each groove is further subdivided into L/2 double layers of radially immediately adjacent layers, where L > 2 and is straight.
  • the stator winding has at least one current path for each strand.
  • the at least one current path is formed from several of the leg sections and several connecting sections that connect the leg sections to form a series connection.
  • the at least one current path has a first outer leg section and a second outer leg section with respect to the series connection.
  • the second outer leg section is opposite the first outer leg section with respect to the series connection.
  • the at least one current path has a first current path section, a second current path section and a third current path section.
  • the first current path section comprises the first outer leg section.
  • the first current path section comprises one leg section or several leg sections that are consecutive with respect to the series connection.
  • the second current path section and the third current path section each comprise several leg sections that are consecutive with respect to the series connection.
  • a last of the leg sections of the first current path section is connected directly to a first of the leg sections of the second current path section by means of one of the connecting sections.
  • a last of the leg sections of the second current path section is connected directly to a first of the leg sections of the third current path section by means of one of the connecting sections.
  • the last leg section of the first current path section and the first leg section of the second current path section of the at least one current path are arranged in a reference position.
  • the reference position is one of the first position and the Lth position.
  • the outer leg sections of the at least one current path are arranged in the double position that comprises the reference position.
  • the last leg section of the second Current path section and the first leg section of the third current path section of the at least one current path are arranged in the other of the first layer and the L-th layer.
  • the leg sections of the second current path section occupy immediately adjacent winding zones of the same strand from the first to the last leg section of the second current path section along one of the circumferential directions as the reference direction.
  • a current path is designed as a current path of the first type.
  • the reference layer is the first layer.
  • the reference direction is the first circumferential direction.
  • the first current path section is provided, the last leg section of which is arranged in the same position as the first leg section of the second current path section.
  • stator according to the invention to further comprise the last leg section of the first current path section and the first leg section of the second current path section on the one hand and the last leg section of the second current path section and the first leg section of the third current path section on the other hand, arranged radially opposite one another in the first and L-th layers. This facilitates the design of the shaped conductors that form these leg sections because they are only surrounded radially on one side by other shaped conductors. This enables a space-saving design of the stator winding heads.
  • the stator core is formed in particular from a large number of individual laminations arranged in axial layers and/or electrically insulated from one another.
  • the stator core can therefore also be regarded or referred to as a stator lamination stack.
  • the slots typically extend axially within the stator core.
  • the shaped conductors in particular have a rectangular cross-section.
  • the shaped conductors are in particular solid, preferably non-flexible, electrical conductors made of a metal, preferably copper.
  • the shaped conductors can be bent U-pins forming two leg sections or I-pins forming one leg section.
  • the number of strands is preferably exactly three or exactly six.
  • the strands can be connected as a star connection or as a delta connection.
  • the number of layers is preferably at most sixteen, particularly preferably at most twelve.
  • L is exactly six or exactly eight or exactly ten.
  • the first layer can be the radially outermost or the radially innermost of the layers.
  • Each winding zone preferably contains the leg sections that form a pole of the stator winding for one of the strands.
  • the number of winding zones for a respective strand can accordingly correspond to the number of poles of the stator winding.
  • the number of poles is preferably at most sixteen, particularly preferably at most twelve. In a preferred embodiment, the number of poles is exactly four or exactly six or exactly eight or exactly ten.
  • the first current path section can comprise either one or more leg sections. If the first current path section comprises only one leg section, the first outer leg section of the at least one current path is simultaneously the last leg section of the first current path section of the at least one current path.
  • the third current path section can comprise the second outer leg section as the last leg section.
  • each current path section of the at least one current path forms a wave winding.
  • the outer leg sections can be the first and last leg sections of the at least one current path with respect to the series connection.
  • the first circumferential direction can be clockwise or counterclockwise with respect to the first end face.
  • first circumferential direction and second circumferential direction can also be understood or referred to as opposing first and second orientations of a circumferential direction with respect to the longitudinal axis.
  • the last leg section of the first current path section and the first leg section of the second current path section are formed by the same shaped conductor.
  • the last leg section of the second current path section and the first leg section of the third current path section are formed by the same shaped conductor. If the corresponding last and first leg sections are each formed by a shaped conductor, the suitable design of this shaped conductor is advantageously sufficient to implement the interconnection of two current path sections.
  • leg section or the leg sections of the first current path section of the at least one current path only occupies or occupies the double layer which comprises the reference layer. This allows the variation of the position of the reversal of the Winding direction can be achieved by arranging the leg sections in only one double layer.
  • the leg portions of the second current path portion and/or the third current path portion of the at least one current path occupy each double layer.
  • the first current path section comprises a plurality of leg sections
  • the plurality of leg sections of the first current path section of the at least one current path which are consecutive with respect to the series connection, occupy immediately adjacent winding zones of the same strand along the circumferential direction opposite to the reference direction. This means that a second reversal of the winding direction is formed by the last leg section of the first current path section and the first leg section of the second current path section.
  • the number of leg sections of the first current path section is odd. This makes it possible in particular for the first outer leg section to protrude from the stator core on one of the end faces and for the connecting section, which connects the last leg section of the first current path section to the first leg section of the second current path section, to be arranged on the other end face. It can also be provided that the number of leg sections of the third current path section is odd, so that the sum of the numbers of leg sections of the first current path section and the third current path section results in an even number.
  • the number of leg sections of the second current path section is even. Then, the connecting section connecting the last leg section of the first current path section to the first leg section of the second current path section and the connecting section connecting the last leg section of the second current path section with the first leg section of the third current path section, be arranged on the same end face.
  • the outer leg sections of the at least one current path are arranged in immediately adjacent winding zones of the same strand and/or in different layers of the same double layer. This enables the outer leg sections of the at least one current path to be contacted spatially close to one another or at different radial positions.
  • the first leg section of the second current path section follows the last leg section of the first current path section along the second circumferential direction and/or the first leg section of the third current path section follows the last leg section of the second current path section along the first circumferential direction.
  • the first leg section of the second current path section follows the last leg section of the first current path section along the first circumferential direction and/or the first leg section of the third current path section follows the last leg section of the second current path section along the second circumferential direction.
  • a current path is designed as a second current path of the first type, wherein the outer leg sections of the current paths of the first type are arranged in the same winding zones.
  • a strand with several current paths can be formed, in which the current paths can be located close to one another, so that spatially close contact of the current paths is possible.
  • the first outer leg sections of the first current path of the first type and of the second current path of the first type are located in the same position in the same winding zone.
  • the second outer leg sections of the first current path of the first type and of the second current path of the first type can be located in the same position in the same winding zone.
  • one of the outer leg sections of the first current path of the first type is connected in series with one of the outer leg sections of the second current path of the first type or that the first current path of the first type and the second current path of the first type are connected in parallel.
  • parallel connection it is preferred that the first outer leg sections of the first current path of the first type and the second current path of the first type are connected to one another and the second outer leg sections of the first current path of the first type and the second current path of the first type are connected to one another.
  • the leg sections of the current paths of the first type in particular of the first current path of the first type and the second current path of the first type, can occupy every layer in all winding zones of the same strand.
  • the leg sections of the second current path section of a respective one of the current paths of the first type occupy all winding zones of the same strand in each double layer.
  • the number of current paths in the double layer that includes the reference layer arranged leg sections of the first and third current path sections of a respective one of the current paths of the first type corresponds to the number of winding zones of one of the strands.
  • a current path is designed as a current path of the second type, in which the reference position is the first position and the reference direction is the first circumferential direction and the first leg section of the second current path section follows the last leg section of the first current path section in the opposite circumferential direction to the current path of the first type and/or the first leg section of the third current path section follows the last leg section of the second current path section in the opposite circumferential direction to the current path of the first type.
  • a current path can also be designed as a second current path of the second type. It is preferred if the outer leg sections of the current paths of the second type are arranged in the same winding zones. In particular, the first outer leg sections of the current paths of the second type are arranged in the same position and the second outer leg sections of the current paths are arranged in the same position. It is preferably provided that one of the outer leg sections of the current paths of the first and second type is in each of the winding zones and the other outer leg sections of the current paths of the first type on the one hand and the other outer leg sections of the current paths of the second type on the other hand are arranged in different winding zones.
  • the second outer leg sections of the current paths of the first type and the first outer leg sections of the current paths of the first type are arranged in the same predetermined winding zone, the first leg sections of the current paths of the first type are arranged in the winding zone immediately adjacent along the second circumferential direction and the second leg sections of the current paths of the second type are arranged in the winding zone immediately adjacent along the first circumferential direction.
  • each strand it is possible for each strand to have first and second current paths of the first type and first and second current paths of the second type. In this case, the first and second current paths are preferably connected in parallel.
  • first outer leg sections of the current paths of the first type and the second outer leg sections of the current paths of the second type are connected to one another and that the second outer leg sections of the current paths of the first type and the first outer leg sections of the current paths of the second type are connected to one another.
  • some of the strands have first and second current paths of the first type and some of the strands have first and second current paths of the second type.
  • the current paths of a respective strand are preferably connected in series.
  • a current path is designed as a current path of the third type, in which the reference position is the Lth and the reference direction is the second circumferential direction.
  • the first leg section of the second current path section follows the last leg section of the first current path section along the same circumferential direction as in the current path of the first type and/or the first leg section of the third current path section follows the last leg section of the second current path section in the same circumferential direction as in the current path of the first type.
  • the outer leg sections are arranged in the same winding zones as in the current path of the first type.
  • a current path is designed as a second current path of the third type, wherein the outer leg sections of the current paths of the third type are arranged in the same winding zones.
  • each strand has first and second current paths of the first type and first and second current paths of the third type. It can be provided that in a part of the strands the number of leg sections of the first current path section of the current paths of the first type and the current paths of the third type differs from that number in another part of the strands.
  • the current paths of the first type and the current paths of the second or third type can occupy all the winding zones of the same strand.
  • the leg sections of the second current path section of a respective one of the current paths of the first type and of a respective one of the current paths of the second or third type can occupy half of the winding zones in each double layer.
  • the number of leg sections of the first and third current path sections of a respective one of the current paths of the first type and of the current paths of the second or third type arranged in the double layer comprising the reference layer can correspond to half the number of winding zones of one of the strands.
  • Each winding zone can extend over a number q of slots in each layer, where q > 2.
  • the number q can correspond to the number of holes in the stator winding.
  • each winding zone is subdivided in the circumferential direction into first q-th partial winding zones, which are named according to their order along one of the circumferential directions, in particular along the second circumferential direction.
  • first q-th partial winding zones which are named according to their order along one of the circumferential directions, in particular along the second circumferential direction.
  • the stator then has a straight stator winding.
  • each winding zone it is also possible for each winding zone to extend over q+k slots, in particular over exactly q+1 slots, and for each partial winding zone to extend over k+1 slots, where k is a natural number.
  • the first to j-th double layers can be offset from the (j+1)-th to (L/2)-th double layers, where 1 ⁇ j ⁇ (L/2)-1.
  • the first to (L/4)-th double layers are offset from the [(L/4)+1]-th to (L/2)-th double layers.
  • the stator can then have a chorded stator winding.
  • the leg sections of a respective current path section are arranged in the same partial winding zone.
  • the leg sections of the corresponding current path sections of different current paths of the same type can be arranged in different partial winding zones.
  • leg sections of the first current path section and the third current path section on the one hand and the leg sections of the second current path section on the other hand can be arranged in different partial winding zones.
  • the leg sections of the first and second current path sections of a respective first current path can be arranged in the same partial winding zone and the leg sections of the third current path section of a respective first current path can be arranged in a different partial winding zone.
  • the outer leg portions of the at least one current path may be spaced apart by N-q o- or N-q+1 or N-q-1 slots.
  • each shaped conductor forms two of the leg sections and one of the connecting sections provided on the first end face in one piece and the connecting sections provided on the second end face are formed by electrically conductive and mechanical connection of two of the shaped conductors.
  • Such shaped conductors can also be referred to as U-pins.
  • the connection of the shaped conductors on the second end face is preferably carried out in a material-locking manner, in particular by means of welding.
  • a respective outer leg section of the at least one current path is connected to the leg section immediately following it in terms of series connection by one of the connecting sections provided on the first end face.
  • the outer leg sections protrude from the stator core on the second end face and can be contacted or are contacted there.
  • the last leg section of the first current path section and the first leg section of the second current path section of the at least one current path are connected by one of the connecting sections provided on the first end face and/or the last leg section of the second current path section and the first leg section of the third current path section of the at least one current path are connected by one of the connecting sections provided on the first end face.
  • the stator further comprises a connection device which contacts at least a portion of the outer shaped conductors of the at least one current path of a respective strand for feeding in a multiphase alternating voltage at the second end face.
  • connection device can form the parallel connection of the current paths.
  • the connection device can also have a star point connection which forms the star connection of the strands.
  • the outer leg sections connected to the star point connector are preferably arranged in the same position.
  • a pair of first and last leg sections of different current paths arranged in the same winding zones and in the same layer, in particular in the radially outermost of the layers form a shaped conductor arrangement from a first of the shaped conductors, the leg sections of which are spaced apart by a predetermined number of slots, and a second of the shaped conductors, the leg sections of which are spaced apart by a number of slots that is less than the predetermined number.
  • the connecting section of the second shaped conductor provided on the first end face can be arranged axially between the stator core and the connecting section of the first shaped conductor provided on the first end face.
  • the shaped conductors of the shaped conductor arrangement can have two oblique sections, each of which adjoins one of the leg sections and runs in the axial direction away from the stator core and in the circumferential direction, wherein a respective oblique section is adjoined by an axial section which extends further axially away from the stator core than the connecting sections formed by the remaining shaped conductors, wherein a respective axial section is adjoined by a radial section which covers the remaining shaped conductors and the radial sections are connected by a web section and extend along the remaining shaped conductors in the circumferential direction, wherein the connecting section of the first shaped conductor frames the connecting section of the second shaped conductor.
  • the leg portions of the first mold conductor are spaced apart by N-q+1 slots and the leg portions of the second mold conductor are spaced apart by N-q-1 slots.
  • the mold conductors of such mold conductor arrangements may also be referred to as U-inside-U pins.
  • the invention also relates to an electrical machine, having a previously described stator and a rotor mounted so as to be rotatable with respect to the stator.
  • the electrical machine can be a synchronous machine.
  • the rotor can be permanently excited or electrically excited.
  • the electrical machine can be an asynchronous machine.
  • the electrical machine is preferably designed to drive a vehicle.
  • the invention also relates to a vehicle having an electric machine according to the invention which is designed to drive the vehicle.
  • the vehicle can be a battery electric vehicle (BEV) or a hybrid vehicle.
  • BEV battery electric vehicle
  • Fig. 1 is a schematic diagram of a first embodiment of a stator according to the invention
  • Fig. 2 is a block diagram of the stator winding of the stator according to the first embodiment
  • Fig. 3 is a winding diagram of the stator winding of the stator according to the first embodiment
  • Fig. 4 is a winding diagram of the current path sections of the first current path of the first type according to the first embodiment
  • FIG. 5 Schematic diagram of shaped conductors of the first, second and third type according to the first embodiment
  • Fig. 6 is a perspective view of the winding head with shaped conductors of the second type according to the first embodiment
  • Fig. 7 is a perspective view of the winding head with shaped conductors of a third type according to the first embodiment
  • Fig. 8 is a winding diagram of the stator winding according to a second embodiment of the stator according to the invention
  • Fig. 9 is a block diagram of the stator winding of a third embodiment of the stator according to the invention.
  • Fig. 10 is a winding diagram of one of the strands of the stator winding according to the third embodiment
  • Fig. 11 is a winding diagram of the current path sections of the first current path of the first type according to the third embodiment
  • Fig. 12 is a winding diagram of the current path sections of the first current path of the second type according to the third embodiment
  • Fig. 13 is a block diagram of the stator winding of a fourth embodiment of the stator according to the invention.
  • Fig. 14 and 15 each show a winding diagram of one of the strands of the stator winding according to the fourth embodiment
  • Fig. 16 is a winding diagram of the current path sections of the first current path of the third type of one of the strands according to the fourth embodiment
  • Fig. 17 is a block diagram of the stator winding of a fifth embodiment of the stator according to the invention.
  • Fig. 18 to 20 each show a winding diagram of one of the strands of the stator winding according to the fifth embodiment.
  • Fig. 21 is a schematic diagram of a vehicle with an embodiment of an electrical machine according to the invention.
  • Fig. 1 is a schematic diagram of a first embodiment of a stator 1 .
  • the stator 1 has a stator core 2, which has a longitudinal axis 3, a first end face 4 and a second end face 5 opposite the end face 4.
  • a plurality of grooves 6 of the stator core 2 arranged in the circumferential direction extend from the first end face 4 to the second end face 5, only two of which are shown schematically in Fig. 1.
  • the stator core 2 is formed by way of example from a plurality of axially layered, electrically insulated individual sheets (not shown), so that it can also be referred to or considered as a stator sheet stack.
  • Each strand U, V, W is formed by shaped conductors 8, which have leg sections 9 arranged within the slots 6.
  • the shaped conductors 8 further comprise connecting sections 10, 11, which each connect two of the leg sections 9 to one another in an electrically conductive manner.
  • the connecting sections 10 are provided on the first end face 4 and form a winding head 12 there.
  • the connecting sections 11 are provided on the second end face 5 and form a further winding head 13 there.
  • Fig. 1 only one shaped conductor 8 is shown in its entirety, and two other shaped conductors 8, which together with it form one of the connecting sections 11 on the second end face 5, are shown schematically.
  • Fig. 2 is a block diagram of the stator winding 7 of the stator 1 according to the first embodiment.
  • Each strand U, V, W has a first current path of the first type 14a and a second current path of the first type 14b.
  • Each current path of the first type 14a, 14b is formed from several leg sections 9 and several connecting sections 10, 11 connecting the leg sections 9 to form a series connection.
  • the first current path of the first type 14a and the second current path of the first type 14b each have a first outer leg section 9a and a the first outer leg section 9a and a second outer leg section 9b opposite. This means that a first and a last of the leg sections 9 forming the series connection of the current path of the first type 14a, 14b are the outer leg sections 9a, 9b.
  • the first current path 14a and the second current path 14b each have a first current path section 15a, a second current path section 15b and a third current path section 15c, each of which comprises a plurality of the leg sections 9 which follow one another in relation to the series connection.
  • one of the leg sections 9 is a last leg section 9c of the first current path section 15a
  • one of the leg sections 9 is a first leg section 9d of the second current path section 15b
  • one of the leg sections 9 is a last leg section 9e of the second current path section 15b
  • one of the leg sections 9 is a first leg section 9f of the third current path section 15c.
  • the last leg section 9c of the first current path section 15a is connected directly to the first leg section 9d of the second current path section 15b by means of one of the connecting sections 10.
  • the last leg section 9e of the second current path section 15b is directly connected to the first leg section 9f of the third current path section 15c by means of one of the connecting sections 10.
  • the current paths of the first type 14a, 14b of a respective strand U, V, W are connected in parallel, namely in such a way that in each strand U, V, W the first outer leg sections 9a of the first current path of the first type 14a and the second current path of the first type 14b are connected to one another and the second outer leg sections 9b of the first current path of the first type 14a and the second current path of the first type 14b are connected to one another.
  • the strands U, V, W are connected as a star connection in the present embodiment.
  • the stator 1 has for each strand U, V, W have a phase connection 16u, 16v, 16w.
  • the strands U, V, W are connected together at their ends opposite the phase connections 16u, 16v, 16w to form a star point 17.
  • the phase connections 16u, 16v, 16w are each connected to the first outer leg section 9a of a respective current path of the first type 14a, 14b of one of the strands U, V, W.
  • the second outer leg sections 9b of the first current path 14a of a respective strand U, V, W are connected together to form the star point 17.
  • the phase connections 16u, 16v, 16w and the star point 17 are formed here by a connection device 18 shown schematically in Fig. 1 on the second end face 5.
  • Fig. 3 is a winding diagram of the stator winding 7 according to the first embodiment.
  • a column corresponds to one of the slots 6, which are provided with a slot number.
  • the stator core 2 has 48 slots.
  • a first circumferential direction 19a and a second circumferential direction 19b opposite it are also indicated.
  • the first circumferential direction 19a here corresponds, as an example, to the counterclockwise direction with respect to the first end face 4 and the second circumferential direction 19b to the clockwise direction.
  • the slots are numbered along the second circumferential direction 19b.
  • the layers 20a to 20h correspond to the rows of the tables in Fig.
  • the grooves 6 are named according to their order in the radial direction, whereby, for example, the first layer 20a is the radially outermost and the eighth layer 20h is the radially innermost.
  • Each layer 20a to 20h in a respective groove 6 forms a receiving location 22 for one of the leg sections 9, so that the number of grooves multiplied by the number of layers corresponds to the number of receiving locations 20.
  • 384 receiving locations 22 are formed. Each receiving location corresponds to a cell of the tables in Fig. 3
  • the receiving locations 22 form eight winding zones 23a to 23h for a respective strand U, V, W, whereby in the table above the winding zones belonging to the same strand U, V, W are hatched in the same way and the winding zones of the strand U are provided with reference symbols.
  • Fig. 4 is a winding diagram of the first current path of the first type 14a of the phase U according to the first embodiment, wherein Fig. 4 shows the current path sections 15a to 15c of the first current path of the first type 14a in separate tables. The statements regarding the first current path of the first type 14a can be transferred to the second current path of the first type 14b.
  • the last leg section 9c of the first current path section 15a and the first leg section 9d of the second current path section 15b are arranged in a reference position RL1, which is the first position 20a for the current paths of the first type 14a, 14b.
  • the last leg section 9e of the second current path section 15b and the first leg section 9f of the third current path section 15c are arranged in the position radially opposite the reference position RL1, here in the eighth position 20h (the L-th position).
  • the outer leg sections 9a, 9b are arranged in the double position that includes the reference position RL1, in this case in the first double position 21a.
  • the leg sections 9, 9d, 9e of the second current path section 15b occupy immediately adjacent winding zones 23a to 23h of the same strand U from the first leg section 9d to the last leg section 9e of the second current path section 15b along one of the circumferential directions 19a, 19b as the reference direction RR1.
  • the reference direction RR1 is the first circumferential direction 19a.
  • the leg sections of the third current path section 15c occupy immediately adjacent winding zones 23a to 23h of the same strand U from the first leg section 9f of the third current path section 15c to the second outer leg section 9b along the circumferential direction 19a, 19b opposite the reference direction RR1, i.e. along the second circumferential direction 19b.
  • the first current path section 15a comprises a plurality of leg sections 19b. These occupy immediately adjacent winding zones 23a to 23h of the same strand U from the first outer leg section 9a to the last leg section 9c of the first current path section 15a along the circumferential direction opposite to the reference direction RR1, i.e. along the second circumferential direction 19b.
  • Fig. 4 also shows that the leg sections 9, 9a to 9f of each current path section 15a to 15c change the respective layer 20a to 20h of the double layer 21a to 21d from each occupied winding zone 23a to 23h to the following winding zone 23a to 23h.
  • Each current path section 15a to 15c accordingly forms a wave winding.
  • the leg sections 9, 9a, 9c of the first current path section 15a only occupy the double layer 21a, which includes the reference layer 20a. They only occupy a predetermined number of winding zones 23a to 23h, here, for example, five winding zones 23b to 23h. The predetermined number is odd.
  • the leg sections 9, 9d, 9e of the second current path section 15b occupy all winding zones 23a to 23h of the same strand U.
  • the leg sections 9, 9d, 9e of the second current path section 15b occupy each winding zone 23a to 23h in each double layer 21a to 21d once.
  • the second current path section 15b completes a number of complete revolutions along the reference direction RR1 around the stator core 2 that corresponds to the number of double layers 21a to 21d.
  • the leg sections 9, 9b, 9f of the third current path section 15c also occupy each double layer 21a to 21d.
  • the leg sections 9, 9b, 9f of the third current path section 15c occupy each winding zone 23a to 23h of each double layer 21a to 21d except for the double layer 21a that includes the reference layer RR1 once.
  • the third current path section 15c completes a number of complete revolutions along the circumferential direction 19b opposite the reference direction RR1, which corresponds to the number of double layers 21a to 23h reduced by one.
  • the leg sections 9, 9b, 9f of the third current path section 15c occupy a number of winding zones which corresponds to the number of winding zones 23a to 23h of the strand U minus the number of winding zones 23a to 23f occupied by the leg sections 9, 9a, 9c of the first current path section 15a.
  • the first leg section 9d of the second current path section 15b follows the last leg section 9c of the first current path section 15a along the second circumferential direction 19b.
  • the first leg section 9f of the third current path section 15c follows the last leg section 9e of the second current path section 15b along the first circumferential direction 19a.
  • outer leg sections 9a, 9b are arranged in immediately adjacent winding zones 23b, 23c of the same strand U.
  • the outer leg sections 9a, 9b are also arranged in different layers 20a, 20b of the same double layer 21a.
  • each winding zone 23a to 23g is subdivided in the circumferential direction into first to second (q-th) partial winding zones, which are named according to their order along the second circumferential direction 19b, wherein each partial winding zone comprises a receiving location 22 in each of the layers 20a to 20h.
  • each partial winding zone 20a to 20h extends over exactly one slot 6.
  • the leg sections 9, 9a to 9f of a respective current path section 15a, 15b, 15c are arranged in the same partial winding zone.
  • the leg sections 9, 9a, 9b, 9c, 9f of the first current path section 15a and the third current path section 15c on the one hand and the leg sections 9, 9d, 9e of the second current path section 15b on the other hand are arranged in different partial winding zones 24a, 24b.
  • the leg sections 9, 9d, 9e of the second current path section 15b are arranged in the first partial winding zone 24a.
  • leg sections 9, 9a to 9f of a respective current path section 15a to 15c in the first current path first Type 14a and the second current path of the second type 14b are arranged in different partial winding zones 24a, 24b.
  • last leg sections 9c of the first current path sections 15a, the first leg sections 9d of the second current path sections 15b, the last leg sections 9e of the second current path sections 15b and the first leg sections 9f of the third current path sections 15c are each arranged in the same winding zone 23a, 23g, 23h.
  • Fig. 5 shows schematic diagrams of shaped conductors of the first type 8a, second type 8b and third type 8c.
  • Fig. 6 is a perspective view of the winding head 12 with shaped conductors of the second type 8b.
  • Fig. 7 is a perspective view of the winding head 12 with shaped conductors of the third type 8c.
  • the connecting sections 1 1 formed on the second end face 5 are connected to one another by electrically conductive and mechanically End sections 25 of two shaped conductors 8 are formed.
  • Each shaped conductor 8 has two end sections 25 adjoining one of its leg sections 9.
  • the shaped conductors 8 comprise shaped conductors of the first type 8a.
  • the end sections 25 of the shaped conductors of the first type 8a point away from each other in the first circumferential direction 19a and in the second circumferential direction 19b.
  • the shaped conductors 8 further comprise shaped conductors of the second type 8b and shaped conductors of the third type 8c.
  • the end sections 25 of a respective shaped conductor of the second and third type 8b, 8c point in the same circumferential direction 19a, 19b.
  • the second type of shaped conductors 8b form the first leg sections 9d, 9f and the last leg sections 9c, 9e of two current path sections 15a, 15b, 15c arranged in the radially outer layer.
  • these are the last leg sections 9c of the first current path section 15a and the first leg section 9d of the second current path section 15b of a respective current path of the first type 14a, 14b.
  • the two shaped conductors of the second type 8b which are arranged in the same winding zones 23g, 23h, form a shaped conductor arrangement 26a.
  • the connecting section 10 of a first shaped conductor of the second type 8b of the shaped conductor arrangement 26a connects two leg sections 9c, 9d spaced apart by N-q+1 slots 6 and the connecting section 10 of a second shaped conductor of the second type 8b of the shaped conductor arrangement 26a connects two leg sections 9c, 9d spaced apart by N-q-1 slots 6.
  • the connecting section 10 of the second shaped conductor of the second type 8b is axially shorter than the connecting section 10 of the first shaped conductor of the second type 8b and is arranged between the stator core 2 and the first shaped conductor of the second type 8b.
  • the third type of shaped conductors 8c form the first leg sections 9d, 9f and the last leg sections 9c, 9e of two current path sections 15a, 15b, 15c arranged in the radially inner layer.
  • these are the last leg section 9e of the second current path section 15b and the first Leg section 9f of the third current path section 15c of a respective current path of the first type 14a, 14b.
  • the connecting section 10 of a respective third type of shaped conductor 8c has two oblique sections 28 which adjoin one of the leg sections 9 and run in the axial direction pointing away from the stator core 2 and in the circumferential direction.
  • a respective oblique section 28 is followed by an axial section 29 which extends further axially away from the stator core than the first type of shaped conductor 8a.
  • a respective axial section 29 is followed by a radial section 30 which covers the first type of shaped conductor 8a.
  • the radial sections 30 are connected by a web section 31 which extends along the first type of shaped conductor 8a in the circumferential direction.
  • the two third-type shaped conductors 8c which are arranged in the same winding zones 23a, 23f, form a shaped conductor arrangement 26b.
  • the connecting section 10 of a first third-type shaped conductor 8c of the shaped conductor arrangement 26b connects two leg sections 9 spaced apart by N-q+1 slots 6 and the connecting section 10 of a second third-type shaped conductor 8c of the shaped conductor arrangement 26b connects two leg sections 9 spaced apart by N-q-1 slots 6.
  • the connecting section 10 of the first third-type shaped conductor 8c frames the connecting section 10 of the second third-type shaped conductor 8c.
  • the remaining shaped conductors 8, i.e. in the present embodiment shaped conductors 8 with two leg sections 9 spaced apart by N-q grooves 6, are formed by shaped conductors of the first type 8a.
  • Fig. 8 is a winding diagram of the stator winding 7 of a stator 1 according to a second embodiment.
  • the second embodiment corresponds to the first embodiment except for the deviations described below.
  • the stator winding 7 of the stator 1 according to the second embodiment is designed as a chorded stator winding.
  • a part of the double layers, here the third and fourth double layers 21c, 21d is offset by one slot along the second circumferential direction 19b compared to a part of the double layers comprising the first double layer 21a, here the first double layer 21 and the second double layer 21b.
  • Fig. 9 is a block diagram of the stator winding 7 of a stator 1 according to a third embodiment.
  • the third embodiment corresponds to the first embodiment except for the deviations described below.
  • each strand U, V, W has a first current path of the first type 14a and a second current path of the first type 14b, a first current path of the second type 32a and a second current path of the second type 32b.
  • the current paths of the first type 14a, 14b and the current paths of the second type 32a, 32b of a respective strand U, V, W are connected in parallel, namely in such a way that in each strand U, V, W the first outer leg sections 9a of the first current path of the first type 14a and the second current path of the first type 14b and the second outer leg sections 9b of the first current path of the second type 32a and the second current path of the second type 32b are connected to one another and with the corresponding Phase connection 16u, 16v, 16w are connected.
  • the second outer leg sections 9b of the first current path of the first type 14a and the second current path of the first type 14b as well as the first outer leg sections 9a of the first current path of the second type 32a and the second current path of the second type 32b are connected to one another and connected to the star point 17.
  • Fig. 10 is a winding diagram of the strand U of the stator winding 7 according to the third embodiment.
  • the winding pattern is explained in more detail below using strand U.
  • the leg sections of strand V are arranged identically except for a shift of 2-N-q+4 slots 6 along the second circumferential direction 19b.
  • the leg sections of strand W are arranged identically except for a shift of N-q+2 slots 6 along the second circumferential direction 19b.
  • This means that the first outer leg section 9a of the first current path of the first type 14a is in slot no. 30 for strand V and in slot no. 22 for strand W, and the second outer leg section 9b of the first current path of the first type 14a is arranged in slot no. 24 for strand V and in slot no. 16 for strand W.
  • the first outer leg portion 9a of the second current path of the first type 14b is arranged in the slot no. 29 for the strand V and in the slot no. 21 for the strand W, and the second outer leg portion 9b of the second current path of the first type 14b is arranged in the slot no. 23 for the strand V and in the slot no. 15 for the strand W.
  • the first outer leg portion 9a of the first current path of the second type 32a is arranged in the slot no. 23 for the strand V and in the slot no. 15 for the strand W, and the second outer leg portion 9b of the first current path of the second type 32a is arranged in the slot no. 17 for the strand V and in the slot no. 9 for the strand W.
  • Fig. 1 1 is a winding diagram of the first current path of the first type 14a of the phase U according to the third embodiment, wherein Fig. 1 1 shows the current path sections 15a to 15c of the first current path of the first type 14a in separate tables. The statements regarding the first current path of the first type 14a can be transferred to the second current path of the first type 14b.
  • leg sections 9, 9a, 9c of the first current path section 15a occupy only three winding zones 23c, 23d, 23e.
  • the leg sections 9, 9d, 9e of the second current path section 15b occupy only half the number of winding zones 23a to 23h in each double layer 21a to 21d. In the first double layer 21a and in the third double layer 21c they each occupy the winding zones 23c to 23f, in the second double layer 21b and in the fourth double layer 21d they each occupy the winding zones 23a, 23b, 23g, 23h.
  • the second current path section 15b completes a number of complete revolutions along the reference direction RR1 around the stator core 2 that corresponds to half the number of double layers 21a to 21d.
  • the leg sections 9, 9b, 9f of the third current path section 15c occupy only half the number of winding zones 23a to 23h in each double layer 21b to 21h, except for the double layer 21a, which includes the reference layer RL1.
  • the third current path section 15c completes a number of complete circuits, which corresponds to half the number of double layers 21a to 23h, reduced by one, along the circumferential direction 19b opposite the reference direction RR1.
  • the leg sections 9, 9b, 9f of the third current path section 15c occupy a number of winding zones 23a which corresponds to half the number of winding zones 23a to 23h of the strand U minus the number of winding zones 23c to 23e occupied by the leg sections 9, 9a, 9c of the first current path section 15a.
  • Fig. 12 is a winding diagram of the first current path of the second type 32a of the phase U according to the third embodiment, wherein Fig. 12 shows the current path sections 15a to 15c of the first current path of the second type 32a in separate tables. The statements regarding the first current path of the second type 32a can be transferred to the second current path of the second type 32b.
  • the last leg section 9c of the first current path section 15a and the first leg section 9d of the second current path section 15b are arranged in a reference position RL2, which is the first position 20a.
  • the last leg section 9e of the second current path section 15b and the first leg section 9f of the third current path section 15c are arranged in the position radially opposite the reference position RL2, namely in the eighth position 20h (the L-th position).
  • the outer leg sections 9a, 9b are arranged in the double layer that includes the reference position RL2, in this case in the first double layer 21a.
  • the leg sections 9, 9d, 9e of the second current path section 15b occupy immediately adjacent winding zones 23a to 23h of the same strand U from the first leg section 9d to the last leg section 9e of the second current path section 15b along the first circumferential direction 19a as the reference direction RR2.
  • the leg sections of the third current path section 15c occupy immediately adjacent winding zones 23a to 23h of the same strand U from the first leg section 9e to the last leg section 9f of the third current path section 15c along the second circumferential direction 19b opposite the reference direction RR2.
  • the first current path section 15a comprises only one leg section 9a, 9c, which is arranged in the first double layer 21a.
  • the first outer leg section 9a and the last leg section 9c of the first current path section 15a are identical.
  • the number of winding zones 23a to 23g occupied by the first current path section is therefore one in the present case.
  • the leg sections 9, 9d, 9e of the second current path section 15b occupy only half the number of winding zones 23a to 23h in each double layer 21a to 21d.
  • the second current path section 15b completes a number of complete revolutions along the reference direction RR2 around the stator core 2 that corresponds to half the number of double layers 23a to 21h.
  • the leg sections 9, 9b, 9f of the third current path section 15c occupy only half the number of winding zones 23a to 23h in each double layer 21b to 21d, except for the double layer 21a, which includes the reference layer RL2.
  • the third current path section 15c completes a number of complete circuits, which corresponds to half the number of double layers 21a to 23h, reduced by one, along the circumferential direction 19b opposite the reference direction RR2.
  • the leg sections 9, 9b, 9f of the third current path section 15c occupy a number of winding zones 23a which corresponds to half the number of winding zones 23a to 23h of the strand U minus the number of winding zones 23b occupied by the leg sections 9, 9a, 9c of the first current path section 15a.
  • the circumferential directions 19a, 19b along which the first leg sections 9d, 9f follow the last leg section 9c, 9e are reversed to the current paths of the first type 14a, 14b.
  • the first leg section 9d of the second current path section 15b follows the last leg section 9c of the first current path section 15a along the first circumferential direction 19a and the first leg section 9f of the third current path section 15c follows the last leg section 9e of the second current path section 15b along the second circumferential direction 19b.
  • the statements regarding the current paths of the first type 14a, 14b can be transferred to the current paths of the second type 32a, 32b.
  • the first outer leg sections 9a of the current paths of the second type 32a, 32b and the second outer leg sections 9b of the current paths of the first type 14a, 14b are located in the same winding zone 23b.
  • the second outer leg sections 9b of the current paths of the second type 32a, 32b are located in the other winding zone 23a than the winding zones 23b, 23c in which the outer leg sections 9a, 9b of the current paths of the first type 14a, 14b are arranged.
  • Fig. 13 is a block diagram of the stator winding 7 of a fourth embodiment of a stator 1.
  • the fourth embodiment corresponds to the third embodiment except for the deviations described below.
  • the first and second current paths of the first type 14a, 14b of a portion of the strands U, V, W, here strand U and strand W correspond to those of the third embodiment.
  • a first current path of the third type 33a and a second current path of the third type 33b are provided for the strands U, W.
  • differently designed first and second current paths of the first type 14c, 14d and first and second current paths of the third type 33c, 33d are provided for another portion of the strands, here strand V.
  • the current paths of the first type 14a to 14d and the current paths of the third type 33a to 33d of a respective strand U, V, W are connected in parallel, namely in such a way that for each strand U, V, W the first outer leg sections 9a of the first current path of the first type 14a, 14c and of the second current path of the first type 14b, 14d and the second outer leg sections 9b of the first current path of the third type 33a, 33c and of the second current path of the third type 33c are connected to one another and to the corresponding phase connection 16u, 16v, 16w.
  • the second outer leg sections 9b of the first current path of the first type 14a, 14c and of the second Current path of the first type 14b, 14d as well as the first outer leg sections 9a of the first current path of the third type 33a, 33c and the second current path of the third type 33b, 33d are connected to one another and to the star point 17.
  • Fig. 14 and Fig. 15 are each a winding diagram of one of the strands U, V, W of the stator winding 7 according to the fourth embodiment, wherein Fig. 14 shows the strand U and Fig. 15 shows the strand V.
  • the strand W is identical to the strand U except for a shift by N-q+2 slots 6 along the second circumferential direction 19b.
  • the first outer leg section 9a of the first current path of the first type 14a in the strand W in the slot no. 22 is the second outer leg section 9b of the first current path of the first type 14a in the strand W in the slot no. 16.
  • the first outer leg section 9a of the second current path of the first type 14b is arranged in the strand W in the slot no. 21 and the second outer leg section 9b of the second current path of the first type 14b is arranged in the strand W in the slot no. 15.
  • the first outer leg section 9a of the first current path of the third type 33a is arranged in the strand W in the slot no.
  • the first outer leg portion 9a of the second third type current path 33b is arranged in the slot No. 15 in the strand W and the second outer leg portion 9b of the second third type current path 33b is arranged in the slot No. 21 in the strand W.
  • Fig. 16 is a winding diagram of the first current path of the third type 33a of the phase U according to the fourth embodiment, wherein Fig. 16 shows the current path sections 15a to 15c of the first current path of the third type 33a in separate tables. The statements regarding the first current path of the third type 33a can be transferred to the second current path of the third type 33b.
  • the last leg section 9c of the first current path section 15a and the first leg section 9d of the second current path section 15b are arranged in a reference position RL3, which is the eighth position 20h (the L-th layer).
  • the last leg section 9e of the second current path section 15b and the first leg section 9f of the third current path section 15c are arranged in the position radially opposite the reference position RL3, namely in the first layer 20a.
  • the outer leg sections 9a, 9b are arranged in the double layer that includes the reference position RL3, in this case in the fourth double layer 21d (the (L/2)-th double layer).
  • the leg sections 9, 9d, 9e of the second current path section 15b occupy immediately adjacent winding zones 23a to 23h of the same strand U from the first leg section 9d to the last leg section 9e of the second current path section 15b along the second circumferential direction 19b as the reference direction RR3.
  • the leg sections of the third current path section 15c occupy immediately adjacent winding zones 23a to 23h of the same strand U from the first leg section 9e to the last leg section 9f of the third current path section 15c along the first circumferential direction 19a opposite the reference direction RR3.
  • the first current path section 15a comprises only one leg section 9a, 9c, which is arranged in the fourth double layer 21d. This means that in the third type of current paths 32a, 32b, the first outer leg section 9a and the last leg section 9c of the first current path section 15a are identical. The number of winding zones 23a to 23h occupied by the first current path section is therefore one in the present case.
  • the leg sections 9, 9d, 9e of the second current path section 15b occupy only half the number of winding zones 23a to 23h in each double layer 21a to 21d. In the first double layer 21a and in the third double layer 21c they occupy the winding zones 23a, 23b, 23g, 23h, in the second double layer 21b and in the fourth double layer 21d they occupy the winding zones 23c to 23f.
  • the second current path section 15b completes a number of complete revolutions along the reference direction RR3 around the stator core 2 that corresponds to half the number of double layers 21a to 21h.
  • the leg sections 9, 9b, 9f of the third current path section 15c occupy only half the number of winding zones 23a to 23h in each double layer 21b to 21d, except for the fourth double layer 21d, which includes the reference layer RL3.
  • the third current path section 15c completes a number of complete circuits, which corresponds to half the number of double layers 21a to 23h reduced by one, along the circumferential direction 19b opposite the reference direction RR3.
  • the leg sections 9, 9b, 9f of the third current path section 15c occupy a number of winding zones 23c to 23e which corresponds to half the number of winding zones 23a to 23h of the strand U minus the number of winding zones 23b occupied by the leg sections 9, 9a, 9c of the first current path section 15a.
  • the circumferential directions 19a, 19b along which the first leg sections 9d, 9f follow the last leg section 9c, 9e is the same as for the current paths of the first type 14a, 14b.
  • the first leg section 9d of the second current path section 15b follows the last leg section 9c of the first current path section 15a along the second circumferential direction 19b and the first leg section 9f of the third current path section 15c follows the last leg section 9e of the second current path section 15b along the first circumferential direction 19a.
  • first outer leg sections 9a of the current paths of the third type 33a, 33b and the second outer leg sections 9b of the current paths of the first type 14a, 14b are located in the same winding zone 23b.
  • the second outer leg sections 9b of the current paths of the third type 33a, 33b are located in the same winding zone 23c as the first outer leg sections 9a of the current paths of the first type 14a, 14b.
  • the current paths of the first type 14c, 14d and the current paths of the third type 33c, 33d of the strand V differ from those of the strand U in that the first current path sections 15a in the strand V comprise a different number of leg sections 9, 9a, 9c than in the strand U.
  • the number of leg sections 9a, 9c of the first current path sections 15a of the current paths of the first type 14c, 14d is one and the number of leg sections 9, 9a, 9c of the first current path sections 15a of the current paths of the third type 33c, 33d is three.
  • the number of leg sections 9, 9b, 9f of the third current path sections 15c changes accordingly.
  • the outer leg section 9a and the last leg section 9c of the first current path section 15a are identical.
  • the outer leg sections 9a, 9b of the current paths 14c, 14d, 33c, 33d of the strand V are offset by four grooves 6 along the second circumferential direction 19b relative to the outer leg sections 9a, 9b of the current paths 14a, 14b, 33a, 33b of the strand U.
  • the first current path sections 15a of the current paths of the second type 32a, 32b or the current paths of the third type 33a, 33b can also comprise several leg sections 9, so that the first outer leg section 9a and the last leg section 9c of the first current path section 15a are not identical.
  • the leg sections 9, 9a, 9c occupy the winding zones 32a, 32b along the circumferential direction 19a, 19b, which is opposite to the reference direction RR2, RR3.
  • Fig. 17 is a block diagram of the stator winding 7 of a fifth embodiment of a stator 1. All statements regarding the third embodiment can be transferred to the fifth embodiment, except for the deviations described below.
  • a part of the strands U, V, W, here the strands V, W each have a first current path of the first type 14a and a second current path of the first type 14b.
  • Another part of the strands U, V, W, here the strand U each have a first current path of the second type 32a and a second current path of the second type 32b.
  • the current paths 14a, 14b, 32a, 32b of a respective strand U, V, W are connected in series by a connecting section 11 on the second end face.
  • the series connection is carried out in strand U in that the second outer leg section 9b of the first current path of the second type 32a is connected to the first outer leg section 9a of the second current path of the second type 32b, and in strands V, W in that the first outer leg section 9a of the second current path of the first type 14b is connected to the second outer leg section 9b of the first current path of the first type 14a.
  • the first outer leg section 9a of the first current path of the second type 32a is connected to the phase connection 16u and in strands V, W the second outer leg section 9b of the second current path of the first type 14b is connected to one of the phase connections 16v, 16w.
  • the second outer leg section 9b of the second current path of the second type 32b of strand U, the first outer leg section 9a of the first current path of the first type 14a of strand V and the first outer leg section 9a of the first current path of the first type 14a of strand W are connected together to form the star point 17.
  • Fig. 18, Fig. 19 and Fig. 20 are each a winding diagram of one of the strands U, V, W of the stator winding 7 according to the fifth embodiment, wherein Fig. 18 shows the strand U, Fig. 19 shows the strand V and Fig. 20 shows the strand W.
  • the first and second outer leg sections 9a, 9b connected to the phase connections 16u, 16v, 16w and to the star point 17 are arranged in six winding zones of the strands U, V, W which follow one another directly along the second circumferential direction 19b.
  • the leg sections 9, 9a, 9c of the first current path section 15a of the current paths of the first type 14a, 14b and the current paths of the second type 32a, 32b occupy a different number of winding zones 23a to 23h for each strand U, V, W.
  • the leg sections 9, 9a, 9b of the first current path section 15a of a respective current path of the second type 32a, 32b occupy seven winding zones 23a, 23c to 23h.
  • the leg sections 9, 9a, 9b of the first current path section 15a of a respective current path of the first type 14a, 14b occupy five winding zones.
  • the leg sections 9, 9a, 9b of the first current path section 15a of a respective current path of the first type 14a, 14b occupy three winding zones.
  • the leg sections 9, 9d, 9e of the second current path section 15b of a respective one of the current paths of the first type 14a, 14b and the current paths of the second type 32a, 32b occupy all winding zones 23a to 23h of the corresponding strand U, V, W once.
  • the leg sections 9, 9b, 9f of the third current path section 15c of a respective one of the current paths of the first type 14a, 14b and the current paths of the second type 32a, 32b occupy each winding zone of the corresponding strand U, V, W in each double layer 21b, 21c except for the double layer 21a, which comprises the reference layer RL1, RL2, once.
  • the leg sections 9, 9b, 9f of the third current path section 15c occupy a number of winding zones which corresponds to the number of winding zones 23a to 23h of a respective strand U, V, W minus the number of winding zones occupied by the leg sections 9, 9a, 9c of the first current path section 15a.
  • the leg sections 9, 9b, 9f of the third current path section of a respective current path of the second type 32a, 32b occupy one winding zone 23b.
  • the leg sections 9, 9b, 9f of the third current path section of a respective current path of the first type 14a, 14b occupy three winding zones.
  • the leg sections 9, 9b, 9f of the third current path section of a respective current path of the first type 14a, 14b occupy five winding zones.
  • leg sections 9, 9a, 9c, 9d, 9e of the first and second current path sections 15a, 15b of a respective first current path 14a, 32a are arranged in the same partial winding zone, here in the first partial winding zone 24a.
  • the leg sections 9, 9b, 9f of the third current path section of a respective first current path 14a, 32a are arranged in a different partial winding zone, here in the second partial winding zone 24b.
  • stator winding 7 is arranged in accordance with the second embodiment.
  • the number of layers can also be greater or less than six or eight.
  • the number of layers can be, for example, two, four or ten.
  • the number of grooves can also be greater than 48. It is in particular an integer multiple of 2-N-q.
  • the number of strands can be greater or less than three, in particular two, four or six.
  • the strands U, V, W are not connected to one another as a star connection, but as a delta connection.
  • Fig. 21 is a schematic diagram of a vehicle 100 with an embodiment of an electric machine 101.
  • the electrical machine 101 for example a permanent or electrically excited synchronous motor or an asynchronous motor, has a stator 1 according to one of the previously described embodiments and a rotor 102.
  • the rotor 102 is mounted rotatably with respect to the stator 1.
  • the vehicle 100 further comprises wheels 103.
  • the electric machine 101 is designed to drive at least one of the wheels 103 indirectly, for example via a transmission (not shown) or directly, for example in the form of a wheel hub motor.
  • the vehicle 100 can further comprise an axle (not shown) coupled to the wheel 103, which drives the electric machine 101 of the vehicle 101 directly or indirectly.
  • the vehicle 100 is a battery electric vehicle (BEV), a fuel cell powered vehicle, or a hybrid vehicle. In the latter case, the vehicle 100 further includes an internal combustion engine (not shown).
  • BEV battery electric vehicle
  • fuel cell powered vehicle or a hybrid vehicle.
  • the vehicle 100 further includes an internal combustion engine (not shown).

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Abstract

Stator (1) für eine elektrische Maschine (101), aufweisend einen Statorkern (2), und eine Statorwicklung (7), die N Stränge (U, V, W) aufweist, wobei – jeder Strang (U, V, W) durch Formleiter (8, 8a-c) ausgebildet ist, die Beinabschnitte (9, 9a-f) aufweisen und jeweils zwei der Beinabschnitte (9, 9a-f) verbindende Verbindungsabschnitte (10, 11) an den Stirnseiten (4, 5) ausbilden, – die Statorwicklung (7) je Strang (U, V, W) wenigstens einen aus einer Reihenschaltung mehrerer Beinabschnitte (9, 9a-f) gebildeten Strompfad ausbildet, bei dem ein letzter Beinabschnitt (9c) eines ersten Strompfadabschnitts (15a) und ein erster Beinabschnitt (9d) eines zweiten Strompfadabschnitt (15b) in einer Referenzlage (RL1, RL2, RL3), die eine erste Lage (20a) oder eine L-ten Lage (20f, 20h) einer jeweiligen Nut (6) ist, ein letzter Beinabschnitt (9e) des zweiten Strompfadabschnitts (15b) und ein erster Beinabschnitt (9f) eines dritten Strompfadabschnitts (15c) in der anderen Lage (20f, 20h) und äußere Beinabschnitte (9a, 9b) des wenigstens einen Strompfads in einer die Referenzlage umfassenden Doppellage (20a, 20c, 20d) angeordnet sind, – die Beinabschnitte (9, 9d, 9e) des zweiten Strompfadabschnitts (15b) Wicklungszonen (23a-h) entlang einer Umfangsrichtung (19a, 19b) als Referenzrichtung (RR1, RR2, RR3) belegen und die Beinabschnitte (9, 9b, 9f) des dritten Strompfadabschnitts (15c) die Wicklungszonen (23a-h) entlang einer der Referenzrichtung (RR1, RR2, RR3) entgegengesetzten Umfangsrichtung (19a, 19b) belegen, und – ein Strompfad als Strompfad erster Art (14a) ausgebildet ist, bei dem die Referenzlage (RL1) die erste Lage (20a) ist und die Referenzrichtung (RR1) die erste Umfangsrichtung (19a) ist.

Description

Stator für eine elektrische Maschine
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stator für eine elektrische Maschine.
Statoren, bei denen Stränge einer Statorwicklung jeweils durch Formleiter ausgebildet sind, sind, insbesondere auf dem Gebiet der Fahrzeugtechnik, in den Fokus industrieller Entwicklungsbemühungen gerückt. Dabei weisen die Formleiter Beinabschnitte auf und bilden an Stirnseiten eines Statorkerns Verbindungsabschnitte aus, durch welche jeweils zwei der Beinabschnitte elektrisch leitfähig miteinander verbunden sind.
Strompfade eines jeweiligen Strangs sind dabei oft gemäß einem Wicklungsschema gebildet, das eine Umkehrung der Wicklungsrichtung in Umfangsrichtung aufweist. So ist aus der DE 10 2017 210 132 A1 ist eine Statoranordnung für eine elektrische Maschine mit einem zylindrischen Statorkörper bekannt. Der Statorkörper weist benachbarte Steckplätze, Wicklungen und Steckelemente zur Stromumkehr, die in die Steckplätze eingesetzt sind, auf. Die Steckelemente weisen zwei Abschnitte, einen die zwei Abschnitte verbindenden u-förmigen weiteren Abschnitt auf und sind mit den Wicklungen verbunden.
Nachteilig ist daran, dass Verbindungsabschnitte, die die Umkehr der Wicklungsrichtung realisieren, an der Stirnseite des Statorkerns angeordnet sind, an der auch die äußeren Beinabschnitte des Strompfads aus dem Statorkern herausragen. Es müssen dann sowohl Anschlüsse für die Stränge als auch die zur Umkehr der Wicklungsrichtung vorgesehenen Verbindungsabschnitte, die meist komplexer als die übrigen Verbindungsabschnitte gestaltet sind, an derselben Stirnseite untergebracht werden.
Eine mögliche Ausgestaltung, bei der der Nachteil dieser Anordnung besonders ins Gewicht fällt, betrifft den Fall, bei dem die Anschlüsse auf der Stirnseite angeordnet werden sollen, an der die Verbindungsabschnitte durch elektrisches und mechanisches Kontaktieren der Formleiter ausgebildet sind. Denn die Ausbildung von zur Umkehr der Wicklungsrichtung geeigneten Verbindungsabschnitten durch das Kontaktieren zweier Formleiter ist fertigungstechnisch sehr aufwendig.
Der Erfindung liegt mithin die Aufgabe zugrunde, eine fertigungsfreundliche Möglichkeit zum Bereitstellen eines Stators mit einer Statorwicklung, deren wenigstens einer Strompfad eine Umkehr der Wicklungsrichtung aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Stator für eine elektrische Maschine, aufweisend einen Statorkern, welcher eine Längsachse, eine erste Stirnseite, eine der ersten Stirnseite gegenüberliegende zweite Stirnseite und eine Vielzahl von Nuten, die sich von der ersten Stirnseite zur zweiten Stirnseite erstrecken, aufweist, und eine Statorwicklung, die eine Anzahl N Stränge aufweist, wobei N > 2 ist, wobei bezüglich der Längsachse eine erste Umfangsrichtung und eine der ersten Umfangsrichtung entgegengesetzte zweite Umfangsrichtung definiert sind, wobei jeder Strang durch Formleiter ausgebildet ist, die innerhalb der Nuten angeordnete Beinabschnitte aufweisen und Verbindungsabschnitte, die jeweils zwei der Beinabschnitte an den Stirnseiten elektrisch leitfähig miteinander verbinden, ausbilden, wobei die Nuten für jeden Strang mehrere Wicklungszonen ausbilden und jede Nut radial in erste bis L-te Lagen, die entsprechend ihrer Reihenfolge in Radialrichtung benannt sind, und in L/2 Doppellagen von radial unmittelbar benachbarten Lagen untergliedert ist, wobei L > 2 und gerade ist, wobei die Statorwicklung für jeden Strang wenigstens einen Strompfad, der aus mehreren der Beinabschnitte und mehreren die Beinabschnitte zu einer Reihenschaltung verschaltenden Verbindungsabschnitten gebildet ist, aufweist, wobei der wenigstens eine Strompfad einen bezüglich der Reihenschaltung ersten äußeren Beinabschnitt und einen dem ersten äußeren Beinabschnitt bezüglich der Reihenschaltung entgegengesetzten zweiten äußeren Beinabschnitt aufweist, wobei der wenigstens eine Strompfad einen den ersten äußeren Beinabschnitt umfassenden ersten Strompfadabschnitt, der einen Beinabschnitt oder mehrere bezüglich der Reihenschaltung aufeinanderfolgende Beinabschnitte umfasst, sowie einen zweiten Strompfadabschnitt und einen dritten Strompfadabschnitt, die jeweils mehrere bezüglich der Reihenschaltung aufeinanderfolgende Beinabschnitte umfassen, aufweist, wobei ein letzter der Beinabschnitte des ersten Strompfadabschnitts mittels eines der Verbindungsabschnitte unmittelbar an einen ersten der Beinabschnitte des zweiten Strompfadabschnitts angeschlossenen ist und ein letzter der Beinabschnitte des zweiten Strompfadabschnitts mittels eines der Verbindungsabschnitte unmittelbar an einen ersten der Beinabschnitte des dritten Strompfadabschnitts angeschlossen ist, wobei der letzte Beinabschnitt des ersten Strompfadabschnitts und der erste Strompfadabschnitt des zweiten Strompfadabschnitt des wenigstens einen Strompfads in einer Referenzlage, die eine der ersten Lage und der L-ten Lage ist, angeordnet sind und der letzte Beinabschnitt des zweiten Strompfadabschnitts und der erste Beinabschnitt des dritten Strompfadabschnitts des wenigstens einen Strompfads in der anderen der ersten Lage und der L-ten Lage angeordnet sind, wobei die äußeren Beinabschnitte des wenigstens einen Strompfads in der Doppellage angeordnet sind, die die Referenzlage umfasst, wobei die Beinabschnitte des zweiten Strompfadabschnitts unmittelbar benachbarte Wicklungszonen desselben Strangs vom ersten zum letzten Beinabschnitt des zweiten Strompfadabschnitts entlang einer der Umfangsrichtungen als Referenzrichtung belegen und die Beinabschnitte des dritten Strompfadabschnitts unmittelbar benachbarte Wicklungszonen desselben Strangs vom ersten Beinabschnitt des dritten Strompfadabschnitts ausgehend entlang der der Referenzrichtung entgegengesetzten Umfangsrichtung belegen, wobei ein Strompfad als Strompfad erster Art ausgebildet ist, bei dem die Referenzlage die erste Lage ist und die Referenzrichtung die erste Umfangsrichtung ist.
Der erfindungsgemäße Stator für eine elektrische Maschine weist einen Statorkern auf. Der Statorkern weist eine Längsachse, eine erste Stirnseite, eine zweite Stirnseite und eine Vielzahl von Nuten auf. Die zweite Stirnseite liegt der ersten Stirnseite gegenüber. Die Nuten erstrecken sich von der ersten Stirnseite zur zweiten Stirnseite. Der Stator weist ferner eine Statorwicklung auf. Die Statorwicklung weist eine Anzahl N Stränge auf, wobei N > 2 ist. Bezüglich der Längsachse sind eine erste Umfangsrichtung und eine zweite Umfangsrichtung definiert. Die zweite Umfangsrichtung ist der ersten Umfangsrichtung entgegengesetzt. Jeder Strang ist durch Formleiter ausgebildet. Die Formleiter weisen innerhalb der Nuten angeordnete Beinabschnitte auf. Die Formleiter bilden Verbindungsabschnitte aus. Die Verbindungsabschnitte verbinden jeweils zwei der Beinabschnitte an den Stirnseiten elektrisch leitfähig miteinander. Die Nuten bilden für jeden Strang mehrere Wicklungszonen aus. Jede Nut ist radial in erste bis L-te Lagen untergliedert. Die Lagen sind entsprechend ihrer Reihenfolge in Radialrichtung benannt. Jede Nut ist ferner in L/2 Doppellagen von radial unmittelbar benachbarten Lagen untergliedert, wobei L > 2 und gerade ist. Die Statorwicklung weist für jeden Strang wenigstens einen Strompfad auf. Der wenigstens eine Strompfad ist aus mehreren der Beinabschnitte und mehreren die Beinabschnitte zu einer Reihenschaltung verschallenden Verbindungsabschnitten gebildet. Der wenigstens eine Strompfad weist einen bezüglich der Reihenschaltung ersten äußeren Beinabschnitt und einen zweiten äußeren Beinabschnitt auf. Der zweite äußere Beinabschnitt ist dem ersten äußeren Beinabschnitt bezüglich der Reihenschaltung entgegengesetzt. Der wenigstens eine Strompfad weist einen ersten Strompfadabschnitt, einen zweiten Strompfadabschnitt und einen dritten Strompfadabschnitt auf. Der erste Strompfadabschnitt umfasst den ersten äußeren Beinabschnitt. Der erste Strompfadabschnitt umfasst einen Beinabschnitt oder mehrere bezüglich der Reihenschaltung aufeinanderfolgende Beinabschnitte. Der zweite Strompfadabschnitt und der dritte Strompfadabschnitt umfassen jeweils mehrere bezüglich der Reihenschaltung aufeinanderfolgende Beinabschnitte. Ein letzter der Beinabschnitte des ersten Strompfadabschnitts ist mittels eines der Verbindungsabschnitte unmittelbar an einen ersten der Beinabschnitte des zweiten Strompfadabschnitts angeschlossenen. Ein letzter der Beinabschnitte des zweiten Strompfadabschnitts ist mittels eines der Verbindungsabschnitte unmittelbar an einen ersten der Beinabschnitte des dritten Strompfadabschnitts angeschlossen. Der letzte Beinabschnitt des ersten Strompfadabschnitts und der erste Beinabschnitt des zweiten Strompfadabschnitt des wenigstens einen Strompfads sind in einer Referenzlage angeordnet. Die Referenzlage ist eine der ersten Lage und der L-ten Lage. Die äußeren Beinabschnitte des wenigstens einen Strompfads sind in der Doppellage angeordnet, die die Referenzlage umfasst. Der letzte Beinabschnitt des zweiten Strompfadabschnitts und der erste Beinabschnitt des dritten Strompfadabschnitts des wenigstens einen Strompfads sind in der anderen der ersten Lage und der L- ten Lage angeordnet. Die Beinabschnitte des zweiten Strompfadabschnitts belegen unmittelbar benachbarte Wicklungszonen desselben Strangs vom ersten zum letzten Beinabschnitt des zweiten Strompfadabschnitts entlang einer der Umfangsrichtungen als Referenzrichtung. Die Beinabschnitte des dritten Strompfadabschnitts belegen unmittelbar benachbarte Wicklungszonen desselben Strangs vom ersten Beinabschnitt des dritten Strompfadabschnitts ausgehend entlang der der Referenzrichtung entgegengesetzten Umfangsrichtung. Ein Strompfad ist als Strompfad erster Art ausgebildet. Beim Strompfad erster Art ist die Referenzlage die erste Lage. Beim Strompfad erster Art ist die Referenzrichtung die erste Umfangsrichtung.
Bei dem erfindungsgemäßen Stator ist neben dem zweiten Strompfadabschnitt und dem dritten Strompfadabschnitt, die die unmittelbar benachbarten Wicklungszonen entlang unterschiedlicher Umfangsrichtungen belegen und dadurch eine Umkehr der Wicklungsrichtung belegen, der erste Strompfadabschnitt vorgesehen ist, dessen letzter Beinabschnitt in derselben Lage angeordnet ist wie der erste Beinabschnitt des zweiten Strompfadabschnitts. Dadurch kann die Position des den letzter Beinabschnitt des zweiten Strompfadabschnitts mit dem ersten Beinabschnitt des dritten Strompfadabschnitts verbindenden Verbindungsabschnitts entlang der Reihenschaltung variiert werden und so eine für die Fertigung vorteilhafte Position dieses Verbindungsabschnitts vorgegeben werden.
Mit besonderem Vorteil sind bei dem erfindungsgemäßen Stator ferner der letzte Beinabschnitt des ersten Strompfadabschnitts und der erste Beinabschnitt des zweiten Strompfadabschnitts einerseits sowie der letzte Beinabschnitt des zweiten Strompfadabschnitts und der erste Beinabschnitt des dritten Strompfadabschnitts andererseits einander radial gegenüberliegend in der ersten und der L-ten Lage angeordnet. Dies erleichtert die Ausgestaltung der Formleiter, die diese Beinabschnitte ausbilden, weil sie radial nur einseitig von anderen Formleitern umgeben sind. Dies ermöglicht eine raumsparende Ausgestaltung von Wicklungsköpfen des Stators.
Der Statorkern ist insbesondere aus einer Vielzahl axial geschichtet angeordneter und/oder gegeneinander elektrisch isolierter Einzelbleche gebildet. Der Statorkern kann insoweit auch als Statorblechpaket erachtet bzw. bezeichnet werden. Die Nuten erstrecken sich typischerweise axial innerhalb des Statorkerns.
Die Formleiter weisen insbesondere einen rechteckigen Querschnitt auf. Die Formleiter sind insbesondere massive, vorzugsweise nicht biegeschlaffe, elektrische Leiter aus einem Metall, vorzugsweise Kupfer. Die Formleiter können zwei Beinabschnitte ausbildende, gebogene U-Pins oder als einen Beinabschnitt ausbildende I-Pins sein.
Die Anzahl der Stränge beträgt bevorzugt genau drei oder genau sechs. Die Stränge können als Sternschaltung oder als Dreieckschaltung verschaltet sein.
Die Anzahl der Lagen beträgt bevorzugt höchstens sechzehn, besonderes bevorzugt höchstens zwölf. In bevorzugter Ausgestaltungen ist L genau gleich sechs o- der genau gleich acht oder genau gleich zehn. Die erste Lage kann die radial äußerste oder die radial innerste der Lagen sein.
In jeder Wicklungszone sind bevorzugt die Beinabschnitte aufgenommen, die für einen der Stränge einen Pol der Statorwicklung ausbilden. Die Anzahl der Wicklungszonen für einen jeweiligen Strang kann dementsprechend der Anzahl der Pole der Statorwicklung entsprechen. Die Anzahl der Pole beträgt bevorzugt höchstens sechzehn, besonderes bevorzugt höchstens zwölf. In bevorzugter Ausgestaltung ist die Anzahl der Pole genau gleich vier oder genau gleich sechs oder genau gleich acht oder genau gleich zehn. Erfindungsgemäß kann der erste Strompfadabschnitt entweder einen oder mehrere Beinabschnitte umfassen. Wenn der erste Strompfadabschnitt nur einen Beinabschnitt umfasst, ist der erste äußere Beinabschnitt des wenigstens einen Strompfads gleichzeitig der letzte Beinabschnitt des ersten Strompfadabschnitts des wenigstens einen Strompfads. Der dritte Strompfadabschnitt kann den zweiten äußeren Beinabschnitt als letzten Beinabschnitt umfassen.
Allgemein kann vorgesehen sein, dass jeder Strompfadabschnitt des wenigstens einen Strompfads eine Wellenwicklung ausbildet. Außerdem können die äußeren Beinabschnitte die bezüglich der Reihenschaltung ersten und letzten Beinabschnitte des wenigstens eines Strompfads sein.
Die erste Umfangsrichtung kann mit Blick auf die erste Stirnseite der Uhrzeigersinn oder der Gegenuhrzeigersinn sein. Die Begriffe „erste Umfangsrichtung“ und „zweite Umfangsrichtung“ können auch als gegensätzliche erste und zweite Orientierungen einer Umfangsrichtung bezüglich der Längsachse aufgefasst bzw. bezeichnet werden.
In bevorzugter Ausgestaltung sind der letzte Beinabschnitt des ersten Strompfadabschnitts und der erste Beinabschnitt des zweiten Strompfadabschnitts durch denselben Formleiter ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich sind der letzte Beinabschnitt des zweiten Strompfadabschnitts und der erste Beinabschnitt des dritten Strompfadabschnitts durch denselben Formleiter ausgebildet. Wenn die entsprechenden letzten und ersten Beinabschnitte jeweils durch einen Formleiter ausgebildet sind, genügt zur Realisierung der Verschaltung zweier Strompfadabschnitte vorteilhafterweise die geeignete Ausgestaltung dieses Formleiters.
Es kann ferner bei dem erfindungsgemäßen Stator vorgesehen sein, dass der Beinabschnitt oder die Beinabschnitte des ersten Strompfadabschnitts des wenigstens einen Strompfads nur die Doppellage, die die Referenzlage umfasst, belegt oder belegen. Dadurch kann die Variation der Position der Umkehrung der Wicklungsrichtung durch die Anordnung der Beinabschnitte in nur einer Doppellage erreicht werden.
Vorzugsweise belegen die Beinabschnitte des zweiten Strompfadabschnitts und/oder des dritten Strompfadabschnitts des wenigstens einen Strompfads jede Doppellage.
Wenn der erste Strompfadabschnitt mehrere Beinabschnitte umfasst, ist insbesondere vorgesehen, dass die mehreren bezüglich der Reihenschaltung aufeinanderfolgenden Beinabschnitte des ersten Strompfadabschnitts des wenigstens einen Strompfads unmittelbar benachbarte Wicklungszonen desselben Strangs entlang der der Referenzrichtung entgegengesetzten Umfangsrichtung belegen. Das heißt, dass durch den letzten Beinabschnitt des ersten Strompfadabschnitts und den ersten Beinabschnitt des zweiten Strompfadabschnitts eine zweite Umkehr der Wicklungsrichtung ausgebildet wird.
Es ist bei dem erfindungsgemäßen Stator ferner von Vorteil, wenn die Anzahl der Beinabschnitte des ersten Strompfadabschnitts ungerade ist. Dies ermöglicht es insbesondere, dass der erste äußere Beinabschnitt auf einer der Stirnseiten aus dem Statorkern herausragt und der Verbindungsabschnitt, der den letzten Beinabschnitt des ersten Strompfadabschnitts mit dem ersten Beinabschnitt des zweiten Strompfadabschnitts verbindet, auf der anderen Stirnseite angeordnet ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Anzahl der Beinabschnitte des dritten Strompfadabschnitts ungerade ist, sodass die Summe der Anzahlen der Beinabschnitte des ersten Strompfadabschnitts und des dritten Strompfadabschnitts eine gerade Zahl ergibt.
Vorzugsweise ist die Anzahl der Beinabschnitte des zweiten Strompfadabschnitts gerade. Dann können der Verbindungsabschnitt, der den letzten Beinabschnitt des ersten Strompfadabschnitts mit dem erste Beinabschnitt des zweiten Strompfadschnitts verbindet, und der Verbindungsabschnitt, der den letzten Beinabschnitt des zweiten Strompfadabschnitts mit dem ersten Beinabschnitt des dritten Strompfadabschnitts verbindet, auf derselben Stirnseite angeordnet sein.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Stators ist vorgesehen, dass die äußeren Beinabschnitte des wenigstens einen Strompfads in unmittelbar benachbarten Wicklungszonen desselben Strangs und/oder in unterschiedlichen Lagen derselben Doppellage angeordnet sind. Dies ermöglicht ein Kontaktieren der äußeren Beinabschnitte des wenigstens einen Strompfads räumlich nah beieinander bzw. an unterschiedlichen Radialpositionen.
Für den Strompfad erster Art sind bevorzugt zwei Ausgestaltungsalternativen vorgesehen:
Gemäß der ersten bevorzugten Ausgestaltungsalternative ist vorgesehen, dass der erste Beinabschnitt des zweiten Strompfadabschnitts entlang der zweiten Umfangsrichtung auf den letzten Beinabschnitt des ersten Strompfadabschnitts folgt und/oder der erste Beinabschnitt des dritten Strompfadabschnitts entlang der ersten Umfangsrichtung auf den letzten Beinabschnitt des zweiten Strompfadabschnitts folgt.
Gemäß der zweiten bevorzugten Ausgestaltungsalternative ist vorgesehen, dass der erste Beinabschnitt des zweiten Strompfadabschnitts entlang der ersten Umfangsrichtung auf den letzten Beinabschnitt des ersten Strompfadabschnitts folgt und/oder der erste Beinabschnitt des dritten Strompfadabschnitts entlang der zweiten Umfangsrichtung auf den letzten Beinabschnitt des zweiten Strompfadabschnitts folgt.
Bei dem erfindungsgemäßen Stator kann ferner vorgesehen sein, dass ein Strompfad als zweiter Strompfad erster Art ausgebildet ist, wobei die äußeren Beinabschnitte der Strompfade erster Art in denselben Wicklungszonen angeordnet sind. Dadurch kann ein Strang mit mehreren Strompfaden ausgebildet werden, bei de- nen die Strompfade nah beieinanderliegen, sodass ein räumlich nahes Kontaktieren der Strompfade möglich ist. Besonders bevorzugt befinden sich die ersten äußeren Beinabschnitte des ersten Strompfads erster Art und des zweiten Strompfads erster Art in derselben Lage derselben Wicklungszone. Außerdem können sich die zweiten äußeren Beinabschnitt des ersten Strompfads erster Art und des zweiten Strompfads erster Art in derselben Lage derselben Wicklungszone befinden.
Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass einer der äußeren Beinabschnitte des ersten Strompfads erster Art mit einem der äußeren Beinabschnitte des zweiten Strompfads erster Art in Reihe geschaltet ist oder dass der erste Strompfad erster Art und der zweite Strompfad erster Art parallelgeschaltet sind. Für den Fall der Parallelschaltung ist es bevorzugt, dass die ersten äußeren Beinabschnitte des ersten Strompfads erster Art und des zweiten Strompfads erster Art aneinander angeschlossen sind und die zweiten äußeren Beinabschnitte des ersten Strompfads erster Art und des zweiten Strompfads erster Art aneinander angeschlossen sind.
Werden zwei Strompfade in Reihe geschaltet können sie durch einen der Verbindungsabschnitte aneinander anschlossen sein.
Wenn nur ein Strompfad erster Art vorgesehen ist, kann dieser in allen Wicklungszonen desselben Strangs jede Lage belegen. Wenn mehrere Strompfade erster vorgesehen sind, können die Beinabschnitte der Strompfade erster Art, insbesondere des ersten Strompfads erster Art und des zweiten Strompfads erster Art, in allen Wicklungszonen desselben Strangs jede Lage belegen. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Beinabschnitte des zweiten Strompfadabschnitts eines jeweiligen der Strompfade erster Art in jeder Doppellage alle Wicklungszonen desselben Strangs belegen. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Anzahl der in der Doppellage, die die Referenzlage umfasst, angeordneten Beinabschnitte des ersten und dritten Strompfadabschnitts eines jeweiligen der Strompfade erster Art der Anzahl der Wicklungszonen eines der Stränge entspricht.
Es kann im Übrigen vorgesehen sein, dass ein Strompfad als Strompfad zweiter Art ausgebildet ist, bei dem die Referenzlage die erste Lage ist und die Referenzrichtung die erste Umfangsrichtung ist und der erste Beinabschnitt des zweiten Strompfadabschnitts auf den letzten Beinabschnitt des ersten Strompfadabschnitts in entgegengesetzter Umfangsrichtung zum Strompfad erster Art folgt und/oder der erste Beinabschnitt des dritten Strompfadabschnitts auf den letzten Beinabschnitt des zweiten Strompfadabschnitts in entgegengesetzter Umfangsrichtung zum Strompfad erster Art folgt.
Es kann auch ein Strompfad als zweiter Strompfad zweiter Art ausgebildet sein. Dabei wird es bevorzugt, wenn die äußeren Beinabschnitte der Strompfade zweiter Art in denselben Wicklungszonen angeordnet sind. Insbesondere sind die ersten äußeren Beinabschnitte der Strompfade zweiter Art in derselben Lage und die zweiten äußeren Beinabschnitte der Strompfade in derselben Lage angeordnet. Bevorzugt ist vorgesehen, dass in einer der Wicklungszonen jeweils einer der äußeren Beinabschnitte der Strompfade erster und zweiter Art ist und die anderen äußeren Beinabschnitte der Strompfade erster Art einerseits und die andere äußeren Beinabschnitte der Strompfade zweiter Art andererseits in unterschiedlichen Wicklungszonen angeordnet sind. Insbesondere ist vorgesehen, dass die zweiten äußeren Beinabschnitte der Strompfade erster Art und die ersten äußeren Beinabschnitt der Strompfade erster Art in derselben vorgegebenen Wicklungszone angeordnet sind, die ersten Beinabschnitte der Strompfade erster Art in der entlang der zweiten Umfangsrichtung unmittelbar benachbarten Wicklungszone angeordnet sind und die zweiten Beinabschnitte der Strompfade zweiter in der entlang der ersten Umfangsrichtung unmittelbar benachbarten Wicklungszone angeordnet sind. Es ist in einer Ausgestaltungsvariante möglich, dass jeder Strang erste und zweite Strompfade erster Art und erste und zweite Strompfade zweiter Art aufweist. In diesem Fall sind die Strompfade erster und zweiter bevorzugt parallelgeschaltet. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die ersten äußeren Beinabschnitte der Strompfade erster Art und die zweiten äußeren Beinabschnitte der Strompfade zweiter Art aneinander angeschlossen sind und dass die zweiten äußeren Beinabschnitte der Strompfade erster Art und die ersten äußeren Beinabschnitte der Strompfade zweiter Art aneinander angeschlossen sind.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltungsvariante kann vorgesehen sein, dass ein Teil der Stränge erste und zweite Strompfade erster Art aufweist und ein Teil der Stränge erste und zweite Strompfade zweiter Art aufweist. In diesem Fall sind die Strompfade eines jeweiligen Strangs bevorzugt in Reihe geschaltet.
Es kann bei dem erfindungsgemäßen Stator ferner vorgesehen sein, dass ein Strompfad als Strompfad dritter Art ausgebildet ist, bei dem die Referenzlage die L-te ist und die Referenzrichtung die zweite Umfangsrichtung ist. Beim Strompfad dritter Art kann vorgesehen, dass der erste Beinabschnitt des zweiten Strompfadabschnitts auf den letzten Beinabschnitt des ersten Strompfadabschnitts entlang derselben Umfangsrichtung wie beim Strompfad erster Art folgt und/oder der erste Beinabschnitt des dritten Strompfadabschnitts auf den letzten Beinabschnitt des zweiten Strompfadabschnitts in derselben Umfangsrichtung wie beim Strompfad erster Art folgt. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die äußeren Beinabschnitte in denselben Wicklungszonen angeordnet sind wie beim Strompfad erster Art.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass ein Strompfad als zweiter Strompfad dritter Art ausgebildet ist, wobei die äußeren Beinabschnitte der Strompfade dritter Art in denselben Wicklungszonen angeordnet sind.
Bevorzugt weist jeder Strang erste und zweite Strompfade erster Art und erste und zweite Strompfade dritter Art auf. Es kann vorgesehen sein, dass sich bei einem Teil der Stränge die Anzahl von Beinabschnitten des ersten Strompfadabschnitts der Strompfade erster Art und der Strompfade dritter Art von jener Anzahl bei einem anderen Teil der Stränge unterscheidet.
Wenn zwei Strompfade erster Art und zwei Strompfade zweiter oder dritten vorgesehen sind, kann Folgendes vorgesehen sein: Die Strompfade erster Art und die Strompfade zweiter oder dritter Art können alle Wicklungszonen desselben Strangs belegen. Alternativ oder zusätzlich können die Beinabschnitte des zweiten Strompfadabschnitts eines jeweiligen der Strompfade erster Art und eines jeweiligen der Strompfade zweiter oder dritter Art in jeder Doppellage die Hälfte der Wicklungszonen belegen. Alternativ oder zusätzlich kann die Anzahl der in der Doppellage, die die Referenzlage umfasst, angeordneten Beinabschnitte des ersten und dritten Strompfadabschnitts eines jeweiligen der Strompfade erster Art und der Strompfade zweite oder dritter Art der Hälfte der Anzahl der Wicklungszonen eines der Stränge entsprechen.
Jede Wicklungszone kann sich in jeder Lage über eine Anzahl q Nuten erstrecken, wobei q > 2. Die Zahl q kann dabei der Lochzahl der Statorwicklung entsprechen. Es kann ferner vorgesehen sein, dass jede Wicklungszone in Umfangsrichtung in erste q-te Teilwicklungszonen untergliedert ist, die entsprechend ihrer Reihenfolge entlang einer der Umfangsrichtungen, insbesondere entlang der zweiten Umfangsrichtung, benannt sind. Es ist einerseits möglich, dass sich jede Wicklungszone über genau q Nuten erstreckt. Dann weist der Stator eine gerade Statorwicklung auf. Es ist alternativ auch möglich, dass sich jede Wicklungszone über q+k Nuten, insbesondere über genau q+1 Nuten, erstreckt und sich jede Teilwicklungszone über k+1 Nuten erstreckt, wobei k eine natürliche Zahl ist. In diesem Fall kann ein Teil der Doppellagen gegenüber den übrigen Doppellagen in Umfangsrichtung versetzt sein. Es können die ersten bis j-ten Doppellagen gegenüber den (j+1 )-ten bis (L/2)-ten Doppellagen versetzt sein, wobei 1 < j < (L/2)-1 ist. Insbesondere sind die ersten bis (L/4)-te Doppellagen gegenüber den [(L/4)+1 ]-ten bis (L/2)-ten Doppellagen versetzt. Der Stator kann dann eine gesehnte Statorwicklung aufweisen. Bevorzugt sind die Beinabschnitte eines jeweiligen Strompfadabschnitts in derselben Teilwicklungszone angeordnet. Die Beinabschnitte der entsprechenden Strompfadabschnitte unterschiedlicher Strompfade derselben Art können in unterschiedlichen Teilwicklungszonen angeordnet sein.
Die Beinabschnitte des ersten Strompfadabschnitts und des dritten Strompfadabschnitts einerseits und die Beinabschnitte des zweiten Strompfadabschnitts andererseits können in unterschiedlichen Teilwicklungszonen angeordnet sein. Alternativ können die die Beinabschnitte der ersten und zweiten Strompfadabschnitte eines jeweiligen ersten Strompfads in derselben Teilwicklungszone angeordnet sein und die Beinabschnitte des dritten Strompfadabschnitts eines jeweiligen ersten Strompfads in einer anderen Teilwicklungszone angeordnet sein.
Die äußeren Beinabschnitte des wenigstens einen Strompfads können um N-q o- der N-q+1 oder N-q-1 Nuten voneinander beabstandet sein.
In bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Stators kann ferner vorgesehen sein, dass jeder Formleiter zwei der Beinabschnitte und einen der an der ersten Stirnseite vorgesehen Verbindungsabschnitte einstückig ausbildet und die an der zweiten Stirnseite vorgesehenen Verbindungsabschnitte durch elektrisch leitfähiges und mechanisches Verbinden zweier der Formleiter ausgebildet sind. Solche Formleiter können auch U-Pins bezeichnet werden. Das Verbinden der Formleiter an der zweiten Stirnseite erfolgt bevorzugt stoffschlüssig, insbesondere mittels Schweißens.
Es kann vorgesehen sein, dass ein jeweiliger äußerer Beinabschnitt des wenigstens einen Strompfads mit dem ihm bezüglich Reihenschaltung unmittelbar nachfolgenden Beinabschnitt durch einen der an der ersten Stirnseite vorgesehenen Verbindungsabschnitte verbunden ist. Das heißt insbesondere, dass die äußeren Beinabschnitte an der zweiten Stirnseite aus dem Statorkern herausragen und dort kontaktierbar oder kontaktiert sind. Vorzugsweise sind der letzte Beinabschnitt des ersten Strompfadabschnitts und der erste Beinabschnitt des zweiten Strompfadabschnitts des wenigstens einen Strompfads durch einen der an der ersten Stirnseite vorgesehenen Verbindungsabschnitte und/oder der letzte Beinabschnitt des zweiten Strompfadabschnitts und der erste Beinabschnitt des dritten Strompfadabschnitts des wenigstens einen Strompfads durch einen der an der ersten Stirnseite vorgesehenen Verbindungsabschnitte verbunden.
Vorzugsweise weist der Stator ferner eine Anschlussvorrichtung auf, welche zumindest einen Teil der äußeren Formleiter des wenigstens einen Strompfads eines jeweiligen Strangs zum Einspeisen einer mehrphasigen Wechselspannung an der zweiten Stirnseite kontaktiert.
Die Anschlussvorrichtung kann die Parallelschaltung der Strompfade ausbilden. Die Anschlussvorrichtung kann ferner eine Sternpunktverbindung aufweisen, welche die Sternschaltung der Stränge ausbildet. Dabei sind bevorzugt die mit dem Sternpunktverbinder verbundenen äußeren Beinabschnitt in derselben Lage angeordnet.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass ein Paar von in denselben Wicklungszonen und in derselben Lage, insbesondere in der radial äußersten der Lagen, angeordneten ersten und letzten Beinabschnitten unterschiedlicher Strompfade eine Formleiteranordnung aus einem ersten der Formleiter, dessen Beinabschnitte um eine vorgegebene Anzahl von Nuten beabstandet sind, und einem zweiten der Formleiter, dessen Beinabschnitte um eine Anzahl von Nuten, die geringer als die vorgegebene Anzahl ist, beabstandet sind, ausgebildet sind. Der an der ersten Stirnseite vorgesehene Verbindungsabschnitt des zweiten Formleiters kann axial zwischen dem Statorkern und dem an der ersten Stirnseite vorgesehenen Verbindungsabschnitt des ersten Formleiters angeordnet sein. Es kann ferner vorgesehen sein, dass ein Paar von in denselben Wicklungszonen und in derselben Lage, insbesondere in der radial innersten der Lagen, angeordneten ersten und letzten Beinabschnitten unterschiedlicher Strompfade eine Formleiteranordnung aus einem ersten der Formleiter, dessen Beinabschnitte um eine vorgegebene Anzahl von Nuten beabstandet sind, und einem zweiten der Formleiter, dessen Beinabschnitte um eine Anzahl von Nuten, die geringer als die vorgegebene Anzahl ist, beabstandet sind, ausgebildet sind. Die Formleiter der Formleiteranordnung können zwei schräge Abschnitte, die sich jeweils an einen der Beinabschnitte anschließen und in vom Statorkern wegweisende Axialrichtung und in Umfangsrichtung verlaufen, aufweisen, wobei sich an einen jeweiligen schrägen Abschnitt ein axialer Abschnitt anschließt, der sich weiter axial vom Statorkern weg erstreckt als die durch die übrigen Formleiter ausgebildeten Verbindungsabschnitte, wobei sich an einen jeweiligen axialen Abschnitt ein radialer Abschnitt anschließt, der die übrigen Formleiter überdeckt und die radialen Abschnitte durch einen Stegabschnitt verbunden, sich entlang der übrigen Formleiter in Umfangsrichtung erstreckt, wobei der Verbindungsabschnitt des ersten Formleiters den Verbindungsabschnitt des zweiten Formleiters umrahmt.
Typischerweise sind die Beinabschnitte des ersten Formleiters um N-q+1 Nuten voneinander beabstandet und die Beinabschnitte des zweiten Formleiters um N-q-1 Nuten voneinander beabstandet. Die Formleiter solcher Formleiteranordnungen können auch als U-inside-U-Pins bezeichnet werden.
Die Erfindung betrifft auch eine elektrische Maschine, aufweisend einen zuvor beschriebenen Stator und einen drehbar bezüglich des Stators gelagerten Rotor. Die elektrische Maschine kann eine Synchronmaschine sein. Der Rotor kann permanenterregt oder elektrisch erregt sein. Alternativ kann die elektrische Maschine eine Asynchronmaschine sein. Die elektrische Maschine ist bevorzugt dazu eingerichtet, ein Fahrzeug anzutreiben. Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug, aufweisend eine erfindungsgemäße elektrische Maschine, die zum Antreiben des Fahrzeugs eingerichtet ist. Das Fahrzeug kann ein batterieelektrisches Fahrzeug (BEV) oder ein Hybridfahrzeug sein.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Diese sind schematische Darstellungen und zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipskizze eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Stators;
Fig. 2 ein Blockschaltbild der Statorwicklung des Stators gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 3 ein Wicklungsschema der Statorwicklung des Stators gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 4 ein Wicklungsschema der Strompfadabschnitte des ersten Strompfads erster Art gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 5 Prinzipskizze von Formleitern erster, zweiter und dritter Art gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des Wicklungskopfs mit Formleitern zweiter Art gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht des Wicklungskopfs mit Formleitern dritter Art gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 8 ein Wicklungsschema der Statorwicklung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Stators; Fig. 9 ein Blockschaltbild der Statorwicklung eines dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Stators;
Fig. 10 ein Wicklungsschema eines der Stränge der Statorwicklung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel;
Fig. 11 ein Wicklungsschema der Strompfadabschnitte des ersten Strompfads erster Art gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel;
Fig. 12 ein Wicklungsschema der Strompfadabschnitte des ersten Strompfads zweiter Art gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel;
Fig. 13 ein Blockschaltbild der Statorwicklung eines vierten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Stators;
Fig. 14 u. 15 jeweils ein Wicklungsschema eines der Stränge der Statorwicklung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel;
Fig. 16 ein Wicklungsschema der Strompfadabschnitte des ersten Strompfads dritter Art eines der Stränge gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel;
Fig. 17 ein Blockschaltbild der Statorwicklung eines fünften Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Stators;
Fig. 18 bis 20 jeweils ein Wicklungsschema eines der Stränge der Statorwicklung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel; und
Fig. 21 eine Prinzipskizze eines Fahrzeugs mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine.
Fig. 1 ist eine Prinzipskizze eines ersten Ausführungsbeispiels eines Stators 1 . Der Stator 1 weist einen Statorkern 2 auf, welcher eine Längsachse 3, eine erste Stirnseite 4 und eine der Stirnseite 4 gegenüberliegende zweite Stirnseite 5 aufweist. Von der ersten Stirnseite 4 zur zweiten Stirnseite 5 erstreckt sich eine Vielzahl von in Umfangsrichtung angeordneten Nuten 6 des Statorkerns 2, von denen in Fig. 1 lediglich zwei schematisch dargestellt sind. Der Statorkern 2 ist exemplarisch aus einer Vielzahl von axial geschichtet angeordneten gegeneinander elektrisch isolierten Einzelblechen (nicht gezeigt) ausbildet, sodass er auch als Statorblechpaket bezeichnet oder erachtet werden kann.
Der Stator 1 weist ferner eine Statorwicklung 7 auf, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel N = 3 Stränge U, V, W (siehe Fig. 2) aufweist. Jeder Strang U, V, W ist durch Formleiter 8 ausgebildet, die innerhalb der Nuten 6 angeordnete Beinabschnitte 9 aufweisen. Die Formleiter 8 weisen ferner Verbindungsabschnitte 10, 11 auf, die jeweils zwei der Beinabschnitte 9 elektrisch leitfähig miteinander verbinden. Die Verbindungsabschnitte 10 sind an der ersten Stirnseite 4 vorgesehen und bilden dort einen Wicklungskopf 12 aus. Die Verbindungsabschnitte 11 sind an der zweiten Stirnseite 5 vorgesehen und bilden dort einen weiteren Wicklungskopf 13 aus. In Fig. 1 sind lediglich ein Formleiter 8 vollständig und zwei andere Formleiter 8, die mit ihm jeweils einen der Verbindungsabschnitte 11 an der zweiten Stirnseite 5 ausbilden, schematisch dargestellt.
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild der Statorwicklung 7 des Stators 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
Jeder Strang U, V, W weist einen ersten Strompfad erster Art 14a und einen zweiten Strompfad erster Art 14b auf. Jeder Strompfad erster Art 14a, 14b ist dabei aus mehreren Beinabschnitten 9 und mehren die Beinabschnitte 9 zu einer Reihenschaltung verbindenden Verbindungsabschnitten 10, 11 gebildet. Bezüglich der Reihenschaltung weisen der erste Strompfad erster Art 14a und der zweite Strompfad erster Art 14b jeweils einen ersten äußeren Beinabschnitt 9a und einen dem ersten äußeren Beinabschnitt 9a gegenüberliegenden zweiten äußeren Beinabschnitt 9b auf. Das heißt, dass jeweils ein erster und ein letzter der die Reihenschaltung des Strompfads erster Art 14a, 14b ausbildenden Beinabschnitte 9 die äußeren Beinabschnitte 9a, 9b sind.
Der erste Strompfad 14a und der zweite Strompfad 14b weisen jeweils einen ersten Strompfadabschnitt 15a, einen zweiten Strompfadabschnitt 15b und einen dritten Strompfadabschnitt 15c auf, die jeweils mehrere der bezüglich der Reihenschaltung aufeinanderfolgenden Beinabschnitte 9 umfassen. Bei jedem Strompfad erster Art 14a, 14b ist einer der Beinabschnitte 9 ein letzter Beinabschnitt 9c des ersten Strompfadabschnitts 15a, einer der Beinabschnitte 9 ein erster Beinabschnitt 9d des zweiten Strompfadabschnitts 15b, einer der Beinabschnitte 9 ein letzter Beinabschnitt 9e des zweiten Strompfadabschnitts 15b und einer der Beinabschnitte 9 ein erster Beinabschnitt 9f des dritten Strompfadabschnitts 15c. Der letzte Beinabschnitt 9c des ersten Strompfadabschnitts 15a ist unmittelbar mittels eines der Verbindungsabschnitte 10 an den ersten Beinabschnitt 9d des zweiten Strompfadabschnitts 15b angeschlossen. Der letzte Beinabschnitt 9e des zweiten Strompfadabschnitts 15b ist unmittelbar mittels eines der Verbindungsabschnitte 10 an den ersten Beinabschnitt 9f des dritten Strompfadabschnitts 15c angeschlossen.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist exemplarisch vorgesehen, dass die Strompfade erster Art 14a, 14b eines jeweiligen Strangs U, V, W parallel geschaltet sind, nämlich derart, dass bei jedem Strang U, V, W die ersten äußeren Beinabschnitte 9a des ersten Strompfads erster Art 14a und des zweiten Strompfads erster Art 14b aneinander angeschlossen sind und die zweiten äußeren Beinabschnitte 9b des ersten Strompfads erster Art 14a und des zweiten Strompfads erster Art 14b aneinander angeschlossen sind.
Exemplarisch sind die Stränge U, V, W im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Sternschaltung verschaltet. Dazu weist der Stator 1 für einen jeweiligen Strang U, V, W einen Phasenanschluss 16u, 16v, 16w auf. Die Stränge U, V, W sind an ihren den Phasenanschlüssen 16u, 16v, 16w gegenüberliegenden Enden zu einem Sternpunkt 17 zusammengeschaltet. Die Phasenanschlüsse 16u, 16v, 16w sind dazu jeweils mit dem ersten äußeren Beinabschnitt 9a eines jeweiligen Strompfads erster Art 14a, 14b eines der Stränge U, V, W verbunden. Die zweiten äußeren Beinabschnitte 9b des ersten Strompfads 14a eines jeweiligen Strangs U, V, W sind zum Sternpunkt 17 zusammengeschaltet. Die Phasenanschlüsse 16u, 16v, 16w und der Sternpunkt 17 werden hier durch eine in Fig. 1 schematisch dargestellte Anschlussvorrichtung 18 an der zweiten Stirnseite 5 ausgebildet.
Fig. 3 ist ein Wicklungsschema der Statorwicklung 7 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
In jeder Tabelle der Fig. 3 entspricht eine Spalte einer der Nuten 6, die mit einer Nutnummerierung versehen sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Statorkern 2 exemplarisch 48 Nuten auf. Ferner sind eine erste Umfangsrichtung 19a und eine ihr entgegengesetzte zweite Umfangsrichtung 19b angegeben. Wie Fig. 1 entnommen werden kann, entspricht die erste Umfangsrichtung 19a hier exemplarisch mit Blick auf die erste Stirnseite 4 dem Gegenuhrzeigersinn und die zweite Umfangsrichtung 19b dem Uhrzeigersinn. Die Nuten sind entlang der zweiten Umfangsrichtung 19b nummeriert.
Jede Nut 6 ist radial in L = 8 Lagen 20a bis 20h, nämlich in eine erste Lage 20a, eine zweite Lage 20b, eine dritte Lage 20c, eine vierte Lage 20d, eine fünfte Lage 20e, eine sechste Lage 20f, eine siebte Lage 20g und eine achte Lage 20h, untergliedert. Die Lagen 20a bis 20h entsprechen dabei den Zeilen der Tabellen in Fig.
3. Die Nuten 6 sind entsprechend ihrer Reihenfolge in Radialrichtung benannt, wobei hier exemplarisch die erste Lage 20a die radial äußerste und die achte Lage 20h die radial innerste ist. Jede Nut 6 ist ferner in L/2 = 4 Doppellagen 21 a bis 21 d untergliedert, wobei die erste Doppellage 21 a die erste Lage 20a und die zweite Lage 20b umfasst, die zweite Doppellage 21 b die dritte Lage 20c und die vierte Lage 20d umfasst, die dritte Doppellage 21 c die fünfte Lage 20e und die sechste Lage 20f umfasst und die vierte Doppellage 21 d die siebte Lage 20g und die achte Lage 20h umfasst.
Jede Lage 20a bis 20h in einer jeweiligen Nut 6 bildet einen Aufnahmeplatz 22 für einen der Beinabschnitte 9 aus, sodass die Anzahl der Nuten multipliziert mit der Anzahl der Lagen der Anzahl der Aufnahmeplätze 20 entspricht. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind 384 Aufnahmeplätze 22 ausgebildet. Jeder Aufnahmeplatz entspricht dabei einer Zelle der Tabellen in Fig. 3
Die Aufnahmeplätze 22 bilden für einen jeweiligen Strang U, V, W acht Wicklungszonen 23a bis 23h aus, wobei in der oberen Tabelle die zu demselben Strang U, V, W gehörenden Wicklungszonen gleich schraffiert sind und die Wicklungszonen des Strangs U mit Bezugszeichen versehen sind. Jede Wicklungszone 23a bis 23h weist in jeder Lage eine Anzahl q = 2 Aufnahmeplätze 22 auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erstreckt sich jede Wicklungszone über genau q = 2 Nuten 6. Der Wert q entspricht daher der Lochzahl der Statorwicklung 7.
Die unteren Tabellen zeigen die Anordnung der Beinabschnitte 9, 9a bis 9f in den Aufnahmeplätzen 22 und deren Verbindung durch die Verbindungsabschnitte 10, 1 1 , wobei die Verbindungsabschnitte 10 an der ersten Stirnseite 4 durch gestrichelte Pfeile und die Verbindungsabschnitte 1 1 an der zweiten Stirnseite 5 durch durchgezogene Pfeile dargestellt sind. Dabei ist zu beachten, dass die Pfeilrichtung nicht notwendigerweise einer Stromrichtung durch die Beinabschnitte 9, 9a bis 9f, bzw. durch die Verbindungsabschnitte 10, 1 1 entspricht.
Im Folgenden wird das Wicklungsschema anhand des Strangs U näher erläutert. Die Beinabschnitte der anderen Stränge V, W sind bis auf eine Verschiebung um q = 2 Nuten entlang der ersten Umfangsrichtung 19a beim Strang V und entlang der zweiten Umfangsrichtung 19b beim Strang W identisch angeordnet. Die Ausführungen zum Strang U lassen sich insoweit auf die anderen Stränge V, W übertragen. Fig. 4 ist ein Wicklungsschema des ersten Strompfads erster Art 14a des Strangs U gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei Fig. 4 die Strompfadabschnitte 15a bis 15c des ersten Strompfad erster Art 14a in getrennten Tabellen zeigt. Die Ausführungen zum ersten Strompfad erster Art 14a lassen sich insoweit auf den zweiten Strompfad erster Art 14b übertragen.
Der letzte Beinabschnitt 9c des ersten Strompfadabschnitts 15a und der erste Beinabschnitt 9d des zweiten Strompfadabschnitts 15b sind in einer Referenzlage RL1 angeordnet, die bei den Strompfaden erster Art 14a, 14b die erste Lage 20a ist. Der letzte Beinabschnitt 9e des zweiten Strompfadabschnitts 15b und der erste Beinabschnitt 9f des dritten Strompfadabschnitts 15c sind in der der Referenzlage RL1 radial gegenüberliegenden Lage, hier in der achten Lage 20h (der L-ten Lage) angeordnet. Die äußeren Beinabschnitte 9a, 9b sind in der Doppellage, die die Referenzlage RL1 umfasst, vorliegend also in der ersten Doppellage 21 a, angeordnet.
Die Beinabschnitte 9, 9d, 9e des zweiten Strompfadabschnitts 15b belegen unmittelbar benachbarte Wicklungszonen 23a bis 23h desselben Strangs U vom ersten Beinabschnitt 9d zum letzten Beinabschnitt 9e des zweiten Strompfadabschnitts 15b entlang einer der Umfangsrichtungen 19a, 19b als Referenzrichtung RR1. Bei den Strompfaden erster Art 14a, 14b ist die Referenzrichtung RR1 die erste Um- fangsrichtung 19a. Die Beinabschnitte des dritten Strompfadabschnitts 15c belegen unmittelbar benachbarte Wicklungszonen 23a bis 23h desselben Strangs U vom ersten Beinabschnitt 9f des dritten Strompfadabschnitts 15c zum zweiten äußeren Beinabschnitt 9b entlang der der Referenzrichtung RR1 entgegengesetzten der Umfangsrichtungen 19a, 19b, also entlang der zweiten Umfangsrichtung 19b. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst der erste Strompfadabschnitt 15a mehrere Beinabschnitte 19b. Diese belegen unmittelbar benachbarte Wicklungszonen 23a bis 23h desselben Strangs U vom ersten äußeren Beinabschnitt 9a zum letzten Beinabschnitt 9c des ersten Strompfadabschnitts 15a entlang der der Referenzrichtung RR1 entgegengesetzten der Umfangsrichtungen, also entlang der zweiten Umfangsrichtung 19b. Fig. 4 zeigt ferner, dass die Beinabschnitte 9, 9a bis 9f jedes Strompfadabschnitts 15a bis 15c von jeder belegten Wicklungszone 23a bis 23h zur nachfolgenden Wicklungszone 23a bis 23h die jeweilige Lage 20a bis 20h der Doppellage 21 a bis 21 d wechseln. Jeder Strompfadabschnitt 15a bis 15c bildet dementsprechend eine Wellenwicklung aus.
Die Beinabschnitte 9, 9a, 9c des ersten Strompfadabschnitts 15a belegen nur die Doppellage 21 a, die die Referenzlage 20a umfasst. Dabei belegen sie nur eine vorgebebene Anzahl von Wicklungszonen 23a bis 23h, hier exemplarisch fünf Wicklungszonen 23b bis 23h. Die vorgegebene Anzahl ist ungerade.
Die Beinabschnitte 9, 9d, 9e des zweiten Strompfadabschnitts 15b belegen hingegen alle Wicklungszonen 23a bis 23h desselben Strangs U. Dabei belegen die Beinabschnitte 9, 9d, 9e des zweiten Strompfadabschnitts 15b jede Wicklungszone 23a bis 23h in jeder Doppellage 21 a bis 21 d einmal. Mit anderen Worten vollzieht der zweite Strompfadabschnitt 15b eine der Anzahl der Doppellagen 21 a bis 21 d entsprechende Anzahl vollständiger Umläufe entlang der Referenzrichtung RR1 um den Statorkern 2.
Die Beinabschnitte 9, 9b, 9f des dritten Strompfadabschnitts 15c belegen ebenfalls jede Doppellage 21 a bis 21 d. Dabei belegen die Beinabschnitte 9, 9b, 9f des dritten Strompfadabschnitts 15c jede Wicklungszone 23a bis 23h jeder Doppellage 21 a bis 21 d außer der Doppellage 21 a, die die Referenzlage RR1 umfasst, einmal. Mit anderen Worten vollzieht der dritten Strompfadabschnitt 15c eine der um eins reduzierten Anzahl der Doppellagen 21 a bis 23h entsprechende Anzahl vollständiger Umläufe entlang der der Referenzrichtung RR1 entgegengesetzten Umfangsrichtung 19b. In der Doppellage 21 a, die die Referenzlage RR1 umfasst, belegen die Beinabschnitte 9, 9b, 9f des dritten Strompfadabschnitts 15c eine Anzahl von Wicklungszonen, die der Anzahl der Wicklungszonen 23a bis 23h des Strangs U abzüglich der Anzahl der von den Beinabschnitten des 9, 9a, 9c des ersten Strompfadabschnitts 15a belegten Wicklungszonen 23a bis 23f entspricht. Außerdem folgt bei den Strompfaden erster Art 14a, 14b der erste Beinabschnitt 9d des zweiten Strompfadabschnitts 15b entlang der zweiten Umfangsrichtung 19b auf den letzten Beinabschnitt 9c des ersten Strompfadabschnitts 15a. Der erste Beinabschnitt 9f des dritten Strompfadabschnitts 15c folgt entlang der ersten Umfangsrichtung 19a auf den letzten Beinabschnitt 9e des zweiten Strompfadabschnitts 15b.
Im Übrigen ist in Fig. 4 auch zu sehen, dass die äußeren Beinabschnitte 9a, 9b in unmittelbar benachbarten Wicklungszonen 23b, 23c desselben Strangs U angeordnet sind. Die äußeren Beinabschnitte 9a, 9b sind ferner in unterschiedlichen Lagen 20a, 20b derselben Doppellage 21 a angeordnet.
Fig. 4 zeigt ferner, dass jede Wicklungszone 23a bis 23g in Umfangsrichtung in erste bis zweite (q-te) Teilwicklungszonen untergliedert ist, die entsprechend ihrer Reihenfolge entlang der zweiten Umfangsrichtung 19b benannt sind, wobei jede Teilwicklungszone in jeder der Lagen 20a bis 20h einen Aufnahmeplatz 22 umfasst. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erstreckt sich jede Teilwicklungszone 20a bis 20h über genau eine Nut 6.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Beinabschnitte 9, 9a bis 9f eines jeweiligen Strompfadabschnitts 15a, 15b, 15c in derselben Teilwicklungszone angeordnet sind. Dabei sind die Beinabschnitte 9, 9a, 9b, 9c, 9f des ersten Strompfadabschnitts 15a und des dritten Strompfadabschnitts 15c einerseits und die Beinabschnitte 9, 9d, 9e des zweiten Strompfadabschnitts 15b andererseits in unterschiedlichen Teilwicklungszonen 24a, 24b angeordnet. Exemplarisch sind die Beinabschnitte 9, 9d, 9e des zweiten Strompfadabschnitts 15b in der ersten Teilwicklungszone 24a angeordnet.
Wieder mit Bezug zu Fig. 3 ist zu erkennen, dass die Beinabschnitte 9, 9a bis 9f eines jeweiligen Strompfadabschnitts 15a bis 15c beim ersten Strompfad erster Art 14a und beim zweiten Strompfad zweiten Art 14b in unterschiedlichen Teilwicklungszonen 24a, 24b angeordnet sind.
Beim ersten Strompfad erster Art 14a sind der letzte Beinabschnitt 9c des ersten Strompfadabschnitts 15a und der erste Beinabschnitt 9d des zweiten Strompfadabschnitts 15b sowie der letzte Beinabschnitt 9e des zweiten Strompfadabschnitts 15b und der erste Beinabschnitt 9f des dritten Strompfadabschnitts 15c jeweils um N-q-1 = 5 Nuten voneinander beabstandet. Beim zweiten Strompfad erster Art 14b sind der letzte Beinabschnitt 9c des ersten Strompfadabschnitts 15a und der erste Beinabschnitt 9d des zweiten Strompfadabschnitts 15b sowie der letzte Beinabschnitt 9e des zweiten Strompfadabschnitts 15b und der erste Beinabschnitt 9f des dritten Strompfadabschnitts 15c jeweils um N-q+1 = 7 Nuten voneinander beabstandet. Die äußeren Beinabschnitte 9a, 9b sind beim ersten Strompfad erster Art 14a und beim zweiten Strompfad erster Art 14b jeweils um N-q = 6 Nuten voneinander beabstandet. Alle übrigen Paare unmittelbar bezüglich der Reihenschaltung aufeinanderfolgender Beinabschnitte 9 sind jeweils um N-q = 6 Nuten voneinander beabstandet.
Erkennbar ist auch, dass die letzten Beinabschnitte 9c der ersten Strompfadabschnitte 15a, die ersten Beinabschnitte 9d der zweiten Strompfadabschnitte 15b, die letzten Beinabschnitte 9e der zweiten Strompfadabschnitte 15b und die ersten Beinabschnitte 9f der dritten Strompfadabschnitte 15c jeweils in derselben Wicklungszone 23a, 23g, 23h angeordnet sind.
Fig. 5 zeigt Prinzipskizzen von Formleitern erster Art 8a, zweiter Art 8b und dritter Art 8c. Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht des Wicklungskopfs 12 mit Formleitern zweiter Art 8b. Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht des Wicklungskopfs 12 mit Formleitern dritter Art 8c.
Die an der zweiten Stirnseite 5 ausgebildeten Verbindungsabschnitte 1 1 (siehe Fig. 1 ) sind durch miteinander elektrisch leitfähig und mechanisch verbundene Endabschnitte 25 zweier Formleiter 8 ausgebildet. Jeder Formleiter 8 weist zwei sich an einen seiner Beinabschnitt 9 anschließende Endabschnitte 25 auf.
Die Formleiter 8 umfassen Formleiter erster Art 8a. Die Endabschnitte 25 der Formleiter erster Art 8a weisen voneinander weg in die erste Umfangsrichtung 19a und in die zweite Umfangsrichtung 19b. Die Formleiter 8 umfassen ferner Formleiter zweiter Art 8b und Formleiter dritter Art 8c. Die Endabschnitte 25 eines jeweiligen Formleiters zweiter und dritter Art 8b, 8c weisen in dieselbe Umfangsrichtung 19a, 19b.
Die Formleiter zweiter Art 8b bilden die in der radial äußeren Lage angeordneten ersten Beinabschnitte 9d, 9f und letzten Beinabschnitte 9c, 9e zweier Strompfadabschnitte 15a, 15b, 15c aus. Dies sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel der letzte Beinabschnitte 9c des ersten Strompfadabschnitts 15a und der erste Beinabschnitt 9d des zweiten Strompfadabschnitts 15b eines jeweiligen Strompfads erster Art 14a, 14b.
Die zwei Formleiter zweiter Art 8b, die in denselben Wicklungszonen 23g, 23h angeordnet sind, bilden eine Formleiteranordnung 26a. Dabei verbindet der Verbindungsabschnitt 10 eines ersten Formleiters zweiter Art 8b der Formleiteranordnung 26a zwei um N-q+1 Nuten 6 beabstandete Beinabschnitte 9c, 9d und der Verbindungsabschnitt 10 eines zweiten Formleiters zweiter Art 8b der Formleiteranordnung 26a zwei um N-q-1 Nuten 6 beabstandete Beinabschnitte 9c, 9d. Der Verbindungsabschnitt 10 des zweiten Formleiters zweiter Art 8b ist dabei axial kürzer ausgebildet als der Verbindungsabschnitt 10 des ersten Formleiters zweiter Art 8b und zwischen dem Statorkern 2 und dem ersten Formleiters zweiter Art 8b angeordnet.
Die Formleiter dritter Art 8c bilden die in der radial inneren Lage angeordneten ersten Beinabschnitte 9d, 9f und letzten Beinabschnitte 9c, 9e zweier Strompfadabschnitte 15a, 15b, 15c aus. Dies sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel der letzte Beinabschnitt 9e des zweiten Strompfadabschnitts 15b und der erste Beinabschnitt 9f des dritten Strompfadabschnitts 15c eine jeweiligen Strompfads erster Art 14a, 14b.
Der Verbindungsabschnitt 10 eines jeweiligen Formleiters dritter Art 8c weist zwei schräge Abschnitte 28, die sich an einen der Beinabschnitte 9 anschließen und in vom Statorkern 2 wegweisende Axialrichtung und in Umfangsrichtung verlaufen. An einen jeweiligen schrägen Abschnitt 28 schließt sich ein axialer Abschnitt 29 an, der sich weiter axial vom Statorkern weg erstreckt als die Formleiter erster Art 8a. An einen jeweiligen axialen Abschnitt 29 schließt sich ein radialer Abschnitt 30 an, der die Formleiter erster Art 8a überdeckt. Die radialen Abschnitte 30 sind durch einen Stegabschnitt 31 verbunden, der sich entlang der Formleiter erster Art 8a in Umfangsrichtung erstreckt.
Die zwei Formleiter dritter Art 8c, die in denselben Wicklungszonen 23a, 23f angeordnet sind, bilden eine Formleiteranordnung 26b. Dabei verbindet der Verbindungsabschnitt 10 eines ersten Formleiters dritter Art 8c der Formleiteranordnung 26b zwei um N-q+1 Nuten 6 beabstandete Beinabschnitte 9 und der Verbindungsabschnitt 10 eines zweiten Formleiters dritter Art 8c der Formleiteranordnung 26b zwei um N-q-1 Nuten 6 beabstandete Beinabschnitte 9. Der Verbindungsabschnitt 10 des ersten Formleiters dritter Art 8c umrahmt den Verbindungsabschnitt 10 des zweiten Formleiters dritter Art 8c.
Die übrigen Formleiter 8, also im vorliegenden Ausführungsbeispiel Formleiter 8 mit zwei um N-q Nuten 6 beabstandeten Beinabschnitten 9, sind durch Formleiter erster Art 8a ausgebildet.
Im Folgenden werden weitere Ausführungsbeispiele eines Stators 1 beschrieben, wobei gleiche oder gleichwirkende Komponenten mit identischen Bezugszeichen versehen sein: Fig. 8 ist ein Wicklungsschema der Statorwicklung 7 eines Stators 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Das zweite Ausführungsbeispiel entspricht bis auf die im Folgenden beschriebenen Abweichungen dem ersten Ausführungsbeispiel.
Die Statorwicklung 7 des Stators 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist als gesehnte Statorwicklung ausgebildet. Dazu erstreckt sich jede Wicklungszone 23a bis 23h über q+1 = 3 Nuten und jede Teilwicklungszone 24a, 24b über zwei Nuten 6. In jeder Wicklungszone 23a bis 23h ist ein Teil der Doppellagen, hier die dritte und vierte Doppellage 21 c, 21 d, gegenüber einem die erste Doppellage 21 a umfassenden Teil der Doppellagen, hier die erste Doppellage 21 und die zweite Doppellage 21 b, um eine Nut entlang der zweiten Umfangsrichtung 19b versetzt.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel sind unmittelbar miteinander verbundene Beinabschnitte 9, die in versetzten Doppellagen 21 b, 21 c angeordnet sind, um N-q- 1 = 5 Nuten anstelle von N-q= 6 Nuten voneinander beabstandet. Auch diese Beinabschnitte 9 sind durch Formleiter erster Art 8a ausgebildet.
Fig. 9 ist ein Blockschaltbild der Statorwicklung 7 eines Stators 1 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Das dritte Ausführungsbeispiel entspricht bis auf die im Folgenden beschriebenen Abweichungen dem ersten Ausführungsbeispiel.
Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel weist jeder Strang U, V, W neben einem ersten Strompfad erster Art 14a und einem zweiten Strompfad erster Art 14b einen erste Strompfad zweiter Art 32a und einen zweiten Strompfad zweiter Art 32b auf. Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ist exemplarisch vorgesehen, dass die Strompfade erster Art 14a, 14b und die Strompfade zweiter Art 32a, 32b eines jeweiligen Strangs U, V, W parallel geschaltet sind, nämlich derart, dass bei jedem Strang U, V, W die ersten äußere Beinabschnitte 9a des ersten Strompfads erster Art 14a und des zweiten Strompfads erster Art 14b sowie die zweiten äußeren Beinabschnitte 9b des ersten Strompfads zweiter Art 32a und des zweiten Strompfads zweiter Art 32b aneinander angeschlossen und mit dem entsprechenden Phasenanschluss 16u, 16v, 16w verbunden sind. Die zweiten äußeren Beinabschnitte 9b des ersten Strompfads erster Art 14a und des zweiten Strompfads erster Art 14b sowie die ersten äußeren Beinabschnitte 9a des ersten Strompfads zweiter Art 32a und des zweiten Strompfads zweiter Art 32b sind aneinander angeschlossen und mit dem Sternpunkt 17 verbunden.
Fig. 10 ist ein Wicklungsschema des Strangs U der Statorwicklung 7 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel.
Im Folgenden wird das Wicklungsschema anhand des Strangs U näher erläutert. Die Beinabschnitte des Strangs V sind bis auf eine Verschiebung um 2-N-q+4 Nuten 6 entlang der zweiten Umfangsrichtung 19b identisch angeordnet. Die Beinabschnitte des Strangs W sind bis auf eine Verschiebung um N-q+2 Nuten 6 entlang der zweiten Umfangsrichtung 19b identisch angeordnet. Das heißt, dass der erste äußere Beinabschnitt 9a des ersten Strompfads erster Art 14a beim Strang V in der Nut Nr. 30 und beim Strang W in der Nut Nr. 22 ist und der zweite äußere Beinabschnitt 9b des ersten Strompfads erster Art 14a beim Strang V in der Nut Nr. 24 und beim Strang W in der Nut Nr. 16 angeordnet ist. Der erste äußere Beinabschnitt 9a des zweiten Strompfads erster Art 14b ist beim Strang V in der Nut Nr. 29 und beim Strang W in der Nut Nr. 21 angeordnet und der zweite äußere Beinabschnitt 9b des zweiten Strompfads erster Art 14b ist beim Strang V in der Nut Nr. 23 und beim Strang W in der Nut Nr. 15 angeordnet. Der erste äußere Beinabschnitt 9a des ersten Strompfads zweiter Art 32a ist beim Strang V in der Nut Nr. 23 und beim Strang W in der Nut Nr. 15 angeordnet und der zweite äußere Beinabschnitt 9b des ersten Strompfads zweiter Art 32a ist beim Strang V in der Nut Nr. 17 und beim Strang W in der Nut Nr. 9 angeordnet. Der erste äußere Beinabschnitt 9a des zweiten Strompfads zweiter Art 32b ist beim Strang V in der Nut Nr. 24 und beim Strang W in der Nut Nr. 16 angeordnet und der zweite äußere Beinabschnitt 9b des zweiten Strompfads zweiter Art 32b ist beim Strang V in der Nut Nr. 18 und beim Strang W in der Nut Nr. 10 angeordnet. Fig. 1 1 ist ein Wicklungsschema des ersten Strompfads erster Art 14a des Strangs U gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel, wobei Fig. 1 1 die Strompfadabschnitte 15a bis 15c des ersten Strompfad erster Art 14a in getrennten Tabellen zeigt. Die Ausführungen zum ersten Strompfad erster Art 14a lassen sich auf den zweiten Strompfad erster Art 14b übertragen.
Die Beinabschnitte 9, 9a, 9c des ersten Strompfadabschnitts 15a gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel belegen nur drei Wicklungszonen 23c, 23d, 23e.
Die Beinabschnitte 9, 9d, 9e des zweiten Strompfadabschnitts 15b belegen in jeder Doppellage 21 a bis 21 d nur die Hälfte der Anzahl der Wicklungszonen 23a bis 23h. In der ersten Doppellage 21 a und in der dritten Doppellage 21 c belegen sie jeweils die Wicklungszonen 23c bis 23f, in der zweiten Doppellage 21 b und in der vierten Doppellage 21 d belegen sie jeweils die Wicklungszonen 23a, 23b, 23g, 23h. Der zweite Strompfadabschnitt 15b vollzieht eine der Hälfte der Anzahl der Doppellagen 21 a bis 21 d entsprechende Anzahl vollständiger Umläufe entlang der Referenzrichtung RR1 um den Statorkern 2.
Die Beinabschnitte 9, 9b, 9f des dritten Strompfadabschnitts 15c belegen in jeder Doppellage 21 b bis 21 h außer der Doppellage 21 a, die die Referenzlage RL1 umfasst, nur die Hälfte der Anzahl der Wicklungszonen 23a bis 23h. Mit anderen Worten vollzieht der dritten Strompfadabschnitt 15c eine Anzahl vollständiger Umläufe, die der um eins reduzierten Hälfte der Anzahl der Doppellagen 21 a bis 23h entspricht, entlang der der Referenzrichtung RR1 entgegengesetzten Umfangsrichtung 19b. In der Doppellage 21 a, die die Referenzlage RL1 umfasst, belegen die Beinabschnitte 9, 9b, 9f des dritten Strompfadabschnitts 15c eine Anzahl von Wicklungszonen 23a, die der Hälfte der Anzahl der Wicklungszonen 23a bis 23h des Strangs U abzüglich der Anzahl der von den Beinabschnitten des 9, 9a, 9c des ersten Strompfadabschnitts 15a belegten Wicklungszonen 23c bis 23e entspricht. Fig. 12 ist ein Wicklungsschema des ersten Strompfads zweiter Art 32a des Strangs U gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel, wobei Fig. 12 die Strompfadabschnitte 15a bis 15c des ersten Strompfads zweiter Art 32a in getrennten Tabellen zeigt. Die Ausführungen zum ersten Strompfad zweiter Art 32a lassen sich auf den zweiten Strompfad zweiter Art 32b übertragen.
Bei den Strompfaden zweiter Art 32a, 32b sind der letzte Beinabschnitt 9c des ersten Strompfadabschnitts 15a und der erste Beinabschnitt 9d des zweiten Strompfadabschnitts 15b in einer Referenzlage RL2 angeordnet, die die erste Lage 20a ist. Der letzte Beinabschnitt 9e des zweiten Strompfadabschnitts 15b und der erste Beinabschnitt 9f des dritten Strompfadabschnitts 15c sind in der der Referenzlage RL2 radial gegenüberliegenden Lage, nämlich in der achten Lage 20h (der L-ten Lage) angeordnet. Die äußeren Beinabschnitte 9a, 9b sind in der Doppellage, die die Referenzlage RL2 umfasst, vorliegend also in der ersten Doppellage 21 a angeordnet.
Die Beinabschnitte 9, 9d, 9e des zweiten Strompfadabschnitts 15b belegen unmittelbar benachbarte Wicklungszonen 23a bis 23h desselben Strangs U vom ersten Beinabschnitt 9d zum letzten Beinabschnitt 9e des zweiten Strompfadabschnitts 15b entlang der ersten Umfangsrichtung 19a als Referenzrichtung RR2. Die Beinabschnitte des dritten Strompfadabschnitts 15c belegen unmittelbar benachbarte Wicklungszonen 23a bis 23h desselben Strangs U vom ersten Beinabschnitt 9e zum letzten Beinabschnitt 9f des dritten Strompfadabschnitts 15c entlang der der Referenzrichtung RR2 entgegengesetzten zweiten Umfangsrichtung 19b.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst der erste Strompfadabschnitt 15a nur einen Beinabschnitt 9a, 9c, der in der ersten Doppellage 21 a angeordnet ist. Das heißt, dass bei den Strompfaden zweiter Art 32a, 32b der erste äußere Beinabschnitt 9a und der letzte Beinabschnitt 9c des ersten Strompfadabschnitts 15a identisch sind. Die Anzahl der durch ersten Strompfadabschnitt belegten Wicklungszonen 23a bis 23g ist also vorliegend eins. Die Beinabschnitte 9, 9d, 9e des zweiten Strompfadabschnitts 15b belegen in jeder Doppellage 21 a bis 21 d nur die Hälfte der Anzahl der Wicklungszonen 23a bis 23h. In der ersten Doppellage 21 a und in der dritten Doppellage 21 c belegen sie jeweils die Wicklungszonen 23a, 23f, 23g, 23h, in der zweiten Doppellage 21 b und in der vierten Doppellage 21 d belegen sie jeweils die Wicklungszonen 23b bis 23e. Der zweite Strompfadabschnitt 15b vollzieht eine der Hälfte der Anzahl der Doppellagen 23a bis 21 h entsprechende Anzahl vollständiger Umläufe entlang der Referenzrichtung RR2 um den Statorkern 2.
Die Beinabschnitte 9, 9b, 9f des dritten Strompfadabschnitts 15c belegen in jeder Doppellage 21 b bis 21 d außer der Doppellage 21 a, die die Referenzlage RL2 umfasst, nur die Hälfte der Anzahl der Wicklungszonen 23a bis 23h. Mit anderen Worten vollzieht der dritten Strompfadabschnitt 15c eine Anzahl vollständiger Umläufe, die der um eins reduzierten Hälfte der Anzahl der Doppellagen 21 a bis 23h entspricht, entlang der der Referenzrichtung RR2 entgegengesetzten Umfangsrichtung 19b. In der Doppellage 21 a, die die Referenzlage RL2 umfasst, belegen die Beinabschnitte 9, 9b, 9f des dritten Strompfadabschnitts 15c eine Anzahl von Wicklungszonen 23a, die der Hälfte der Anzahl der Wicklungszonen 23a bis 23h des Strangs U abzüglich der Anzahl der von den Beinabschnitten 9, 9a, 9c des ersten Strompfadabschnitts 15a belegten Wicklungszonen 23b entspricht.
Die Umfangsrichtungen 19a, 19b, entlang derer die ersten Beinabschnitte 9d, 9f auf den letzten Beinabschnitt 9c, 9e folgen ist umgekehrt zu den Strompfaden erster Art 14a, 14b. Bei den Strompfaden zweiter Art 32a, 32b folgen im vorliegenden Ausführungsbeispiel daher der erste Beinabschnitt 9d des zweiten Strompfadabschnitts 15b entlang der ersten Umfangsrichtung 19a auf den letzten Beinabschnitt 9c des ersten Strompfadabschnitts 15a und der erste Beinabschnitt 9f des dritten Strompfadabschnitts 15c entlang der zweiten Umfangsrichtung 19b auf den letzten Beinabschnitt 9e des zweiten Strompfadabschnitts 15b.
Im Übrigen lassen sich die Ausführungen zu den Strompfaden erster Art 14a, 14b auf die Strompfade zweiter Art 32a, 32b übertragen. Wieder mit Bezug zu Fig. 10 ist zu erkennen, dass sich die ersten äußeren Beinabschnitte 9a der Strompfade zweiter Art 32a, 32b und die zweiten äußeren Beinabschnitte 9b der Strompfade erster Art 14a, 14b in derselben Wicklungszone 23b befinden. Die zweiten äußeren Beinabschnitte 9b der Strompfade zweiter Art 32a, 32b befinden sich in der anderen Wicklungszone 23a als die Wicklungszonen 23b, 23c, in denen die äußeren Beinabschnitte 9a, 9b der Strompfade erster Art 14a, 14b angeordnet sind.
Fig. 13 ist ein Blockschaltbild der Statorwicklung 7 eines vierten Ausführungsbeispiels eins Stators 1 . Das vierte Ausführungsbeispiel entspricht bis auf die im Folgenden beschriebenen Abweichungen dem dritten Ausführungsbeispiel.
Beim vierten Ausführungsbeispiel entsprechen die ersten und zweiten Strompfade erster Art 14a, 14b eines Teils der Stränge U, V, W, hier des Strangs U und des Strangs W, jenen des dritten Ausführungsbeispiels. Anstelle der ersten und zweiten Strompfade zweiter Art sind beim vierten Ausführungsbeispiel bei den Strängen U, W jeweils einer erster Strompfad dritter Art 33a und eine zweiter Strompfad dritter Art 33b vorgesehen. Darüber hinaus sind bei einem anderen Teil der Stränge, hier dem Strang V, anders ausgestaltete erste und zweite Strompfade erster Art 14c, 14d und erste und zweite Strompfade dritter Art 33c, 33d vorgesehen.
Gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel ist exemplarisch vorgesehen, dass die Strompfade erster Art 14a bis 14d und die Strompfade dritter Art 33a bis 33d eines jeweiligen Strangs U, V, W parallel geschaltet sind, nämlich derart, dass bei jedem Strang U, V, W die ersten äußere Beinabschnitte 9a des ersten Strompfads erster Art 14a, 14c und des zweiten Strompfads erster Art 14b, 14d sowie die zweiten äußeren Beinabschnitte 9b des ersten Strompfads dritter Art 33a, 33c und des zweiten Strompfads dritter Art 33c aneinander angeschlossen und mit dem entsprechenden Phasenanschluss 16u, 16v, 16w verbunden sind. Die zweiten äußeren Beinabschnitte 9b des ersten Strompfads erster Art 14a, 14c und des zweiten Strompfads erster Art 14b, 14d sowie die ersten äußeren Beinabschnitte 9a des ersten Strompfads dritter Art 33a, 33c und des zweiten Strompfads dritter Art 33b, 33d sind aneinander angeschlossen und mit dem Sternpunkt 17 verbunden.
Fig. 14 und Fig. 15 sind jeweils ein Wicklungsschema eines der Stränge U, V, W der Statorwicklung 7 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel, wobei Fig. 14 den Strang U zeigt und Fig. 15 den Strang V.
Der Strang W sind bis auf eine Verschiebung um N-q+2 Nuten 6 entlang der zweiten Umfangsrichtung 19b identisch zum Strang U. Das heißt, dass der erste äußere Beinabschnitt 9a des ersten Strompfads erster Art 14a beim Strang W in der Nut Nr. 22 der zweite äußere Beinabschnitt 9b des ersten Strompfads erster Art 14a beim Strang W in der Nut Nr. 16 ist. Der erste äußere Beinabschnitt 9a des zweiten Strompfads erster Art 14b ist beim Strang W in der Nut Nr. 21 angeordnet und der zweite äußere Beinabschnitt 9b des zweiten Strompfads erster Art 14b ist beim Strang W in der Nut Nr. 15 angeordnet. Der erste äußere Beinabschnitt 9a des ersten Strompfads dritter Art 33a ist beim Strang W in der Nut Nr. 16 angeordnet und der zweite äußere Beinabschnitt 9b des ersten Strompfads dritter Art 33a ist beim Strang W in der Nut Nr. 22 angeordnet. Der erste äußere Beinabschnitt 9a des zweiten Strompfads dritter Art 33b ist beim Strang W in der Nut Nr. 15 angeordnet und der zweite äußere Beinabschnitt 9b des zweiten Strompfads dritter Art 33b ist beim Strang W in der Nut Nr. 21 angeordnet.
Fig. 16 ist ein Wicklungsschema des ersten Strompfads dritter Art 33a des Strangs U gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel, wobei Fig. 16 die Strompfadabschnitte 15a bis 15c des ersten Strompfad dritter Art 33a in getrennten Tabellen zeigt. Die Ausführungen zum ersten Strompfad dritter Art 33a lassen sich insoweit auf den zweiten Strompfad dritter Art 33b übertragen.
Bei den Strompfaden dritter Art 33a, 32b sind der letzte Beinabschnitt 9c des ersten Strompfadabschnitts 15a und der erste Beinabschnitt 9d des zweiten Strompfadabschnitts 15b in einer Referenzlage RL3 angeordnet, die die achte Lage 20h (die L-te Lage) ist. Der letzte Beinabschnitt 9e des zweiten Strompfadabschnitts 15b und der erste Beinabschnitt 9f des dritten Strompfadabschnitts 15c sind in der der Referenzlage RL3 radial gegenüberliegenden Lage, nämlich in der ersten Lage 20a angeordnet. Die äußeren Beinabschnitte 9a, 9b sind in der Doppellage, die die Referenzlage RL3 umfasst, vorliegend also in der vierten Doppellage 21 d (der (L/2)-ten Doppellage) angeordnet.
Die Beinabschnitte 9, 9d, 9e des zweiten Strompfadabschnitts 15b belegen unmittelbar benachbarte Wicklungszonen 23a bis 23h desselben Strangs U vom ersten Beinabschnitt 9d zum letzten Beinabschnitt 9e des zweiten Strompfadabschnitts 15b entlang der zweiten Umfangsrichtung 19b als Referenzrichtung RR3. Die Beinabschnitte des dritten Strompfadabschnitts 15c belegen unmittelbar benachbarte Wicklungszonen 23a bis 23h desselben Strangs U vom ersten Beinabschnitt 9e zum letzten Beinabschnitt 9f des dritten Strompfadabschnitts 15c entlang der der Referenzrichtung RR3 entgegengesetzten ersten Umfangsrichtung 19a.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst der erste Strompfadabschnitt 15a nur einen Beinabschnitt 9a, 9c, der in der vierten Doppellage 21 d angeordnet ist. Das heißt, dass bei den Strompfaden dritter Art 32a, 32b der erste äußere Beinabschnitt 9a und der letzte Beinabschnitt 9c des ersten Strompfadabschnitts 15a identisch sind. Die Anzahl der durch ersten Strompfadabschnitt belegten Wicklungszonen 23a bis 23h ist also vorliegend eins.
Die Beinabschnitte 9, 9d, 9e des zweiten Strompfadabschnitts 15b belegen in jeder Doppellage 21 a bis 21 d nur die Hälfte der Anzahl der Wicklungszonen 23a bis 23h. In der ersten Doppellage 21 a und in der dritten Doppellage 21 c belegen sie jeweils die Wicklungszonen 23a, 23b, 23g, 23h, in der zweiten Doppellage 21 b und in der vierten Doppellage 21 d belegen sie jeweils die Wicklungszonen 23c bis 23f. Der zweite Strompfadabschnitt 15b vollzieht eine der Hälfte der Anzahl der Doppellagen 21 a bis 21 h entsprechende Anzahl vollständiger Umläufe entlang der Referenzrichtung RR3 um den Statorkern 2. Die Beinabschnitte 9, 9b, 9f des dritten Strompfadabschnitts 15c belegen in jeder Doppellage 21 b bis 21 d außer der vierten Doppellage 21 d, die die Referenzlage RL3 umfasst, nur die Hälfte der Anzahl der Wicklungszonen 23a bis 23h. Mit anderen Worten vollzieht der dritte Strompfadabschnitt 15c eine Anzahl vollständiger Umläufe, die der um eins reduzierten Hälfte der Anzahl der Doppellagen 21 a bis 23h entspricht, entlang der der Referenzrichtung RR3 entgegengesetzten Umfangsrichtung 19b. In der vierten Doppellage 21 d, die die Referenzlage RL3 umfasst, belegen die Beinabschnitte 9, 9b, 9f des dritten Strompfadabschnitts 15c eine Anzahl von Wicklungszonen 23c bis 23e, die der Hälfte der Anzahl der Wicklungszonen 23a bis 23h des Strangs U abzüglich der Anzahl der von den Beinabschnitten 9, 9a, 9c des ersten Strompfadabschnitts 15a belegten Wicklungszonen 23b entspricht.
Die Umfangsrichtungen 19a, 19b, entlang derer die ersten Beinabschnitte 9d, 9f auf den letzten Beinabschnitt 9c, 9e folgen, ist dieselbe wie bei den Strompfaden erster Art 14a, 14b. Bei den Strompfaden dritter Art 33a, 33b folgen im vorliegenden Ausführungsbeispiel daher der erste Beinabschnitt 9d des zweiten Strompfadabschnitts 15b entlang der zweiten Umfangsrichtung 19b auf den letzten Beinabschnitt 9c des ersten Strompfadabschnitts 15a und der erste Beinabschnitt 9f des dritten Strompfadabschnitts 15c entlang der ersten Umfangsrichtung 19a auf den letzten Beinabschnitt 9e des zweiten Strompfadabschnitts 15b.
Im Übrigen lassen sich die Ausführungen zu den Strompfaden erster Art 14a, 14b auf die Strompfade dritter Art 32a, 32b übertragen.
Wieder mit Bezug zu Fig. 14 ist zu erkennen, dass sich die ersten äußeren Beinabschnitte 9a der Strompfade dritter Art 33a, 33b und die zweiten äußeren Beinabschnitte 9b der Strompfade erster Art 14a, 14b in derselben Wicklungszone 23b befinden. Die zweiten äußeren Beinabschnitte 9b der Strompfade dritter Art 33a, 33b befinden sich in derselben Wicklungszone 23c wie die ersten äußeren Beinabschnitte 9a der Strompfade erster Art 14a, 14b. Wie aus Fig. 14 und Fig. 15 ersichtlich unterscheiden sich die Strompfade erster Art 14c, 14d und die Strompfade dritter Art 33c, 33d des Strangs V von jenen des Strangs U dadurch, dass die ersten Strompfadabschnitte 15a beim Strang V eine andere Anzahl von Beinabschnitten 9, 9a, 9c umfassen als beim Strang U. Exemplarisch betragen hier die Anzahl der Beinabschnitte 9a, 9c der ersten Strompfadabschnitte 15a der Strompfade erster Art 14c, 14d eins und die Anzahl der Beinabschnitte 9, 9a, 9c der ersten Strompfadabschnitte 15a der Strompfade dritter Art 33c, 33d drei. Die Anzahl der Beinabschnitte 9, 9b, 9f der dritten Strompfadabschnitte 15c verändert sich dementsprechend. Bei den Strompfaden erster Art 14c, 14d des Strangs V sind der äußere Beinabschnitt 9a und der letzte Beinabschnitt 9c des ersten Strompfadabschnitts 15a identisch.
Die äußeren Beinabschnitte 9a, 9b der Strompfade 14c, 14d, 33c, 33d des Strangs V sind um vier Nuten 6 entlang der zweiten Umfangsrichtung 19b gegenüber den äußeren Beinabschnitten 9a, 9b der Strompfade 14a, 14b, 33a, 33b des Strangs U versetzt.
Gemäß alternativer Ausführbeispiele zum dritten Ausführungsbeispiel und zum vierten Ausführungsbeispiel können die ersten Strompfadabschnitte 15a der Strompfade zweiter Art 32a, 32b bzw. der Strompfade dritter Art 33a, 33b auch mehrere Beinabschnitte 9 umfassen, sodass der erste äußere Beinabschnitt 9a und der letzte Beinabschnitt 9c des ersten Strompfadabschnitts 15a nicht identisch sind. In diesem Fall belegen die Beinabschnitte 9, 9a, 9c die Wicklungszonen 32a, 32b entlang der Umfangsrichtung 19a, 19b, die der Referenzrichtung RR2, RR3 entgegengesetzt ist.
Fig. 17 ist ein Blockschaltbild der Statorwicklung 7 eines fünften Ausführungsbeispiels eines Stators 1 . Auf das fünfte Ausführungsbeispiel lassen sich bis auf die im Folgenden beschriebenen Abweichungen alle Ausführungen zum dritten Ausführungsbeispiel übertragen. Gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel weist ein Teil der Stränge U, V, W, hier die Stränge V, W, jeweils einen ersten Strompfad erster Art 14a und einen zweiten Strompfad erster Art 14b auf. Ein anderer Teil der Stränge U, V, W, hier der Strang U, weist jeweils einen ersten Strompfad zweiter Art 32a und einen zweiten Strompfad zweiter Art 32b auf.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Strompfade 14a, 14b, 32a, 32b eines jeweiligen Strangs U, V, W durch einen Verbindungsabschnitt 11 an der zweiten Stirnseite in Reihe geschaltet sind. Das In-Reihe-Schalten erfolgt beim Strang U dadurch, dass der zweite äußere Beinabschnitt 9b des ersten Strompfads zweiter Art 32a an den ersten äußeren Beinabschnitt 9a des zweiten Strompfads zweiter Art 32b angeschlossen ist, bei den Strängen V, W jeweils dadurch, dass der erste äußere Beinabschnitt 9a des zweiten Strompfads erster Art 14b an den zweiten äußeren Beinabschnitt 9b des ersten Strompfads erster Art 14a angeschlossen ist.
Zur exemplarischen Verschaltung der Stränge U, V, W als Sternschaltung ist vorgesehen, dass beim Strang U der erste äußere Beinabschnitt 9a des ersten Strompfads zweiter Art 32a an den Phasenanschluss 16u angeschlossen ist und bei den Strängen V, W jeweils der zweite äußere Beinabschnitt 9b des zweiten Strompfads erster Art 14b an einen der Phasenanschlüsse 16v, 16w angeschlossen ist. Der zweite äußere Beinabschnitt 9b des zweiten Strompfads zweiter Art 32b des Strangs U, der erste äußere Beinabschnitt 9a des ersten Strompfads erster Art 14a des Strangs V und der erste äußere Beinabschnitt 9a des ersten Strompfads erster Art 14a des Strangs W sind zum Sternpunkt 17 zusammengeschaltet.
Fig. 18, Fig. 19 und Fig. 20 sind jeweils ist ein Wicklungsschema eines der Stränge U, V, W der Statorwicklung 7 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel, wobei Fig. 18 den Strang U zeigt, Fig. 19 den Strang V zeigt und Fig. 20 den Strang W zeigt. Gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel ist jede Nut 6 radial in L = 6 Lagen 20a bis 20f, nämlich in eine erste Lage 20a, eine zweite Lage 20b, eine dritte Lage 20c, eine vierte Lage 20d, eine fünfte Lage 20e und eine sechste Lage 20f, untergliedert. Jede Nut 6 ist dementsprechend ferner in L/2 = 3 Doppellagen 21 a bis 21 c untergliedert, wobei die erste Doppellage 21 a die erste Lage 20a und die zweite Lage 20b umfasst, die zweite Doppellage 21 b die dritte Lage 20c und die vierte Lage 20d umfasst und die dritte Doppellage 21 c die fünfte Lage 20e und die sechste Lage 20f umfasst. Gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel sind dementsprechend 288 Aufnahmeplätze vorgesehen.
Wie Fig. 17 bis Fig. 20 entnommen werden kann, sind die an die Phasenanschlüsse 16u, 16v, 16w und an den Sternpunkt 17 angeschlossenen ersten und zweiten äußeren Beinabschnitte 9a, 9b in sechs unmittelbar entlang der zweiten Umfangsrichtung 19b aufeinanderfolgenden Wicklungszonen der Stränge U, V, W angeordnet.
Die Beinabschnitte 9, 9a, 9c des ersten Strompfadabschnitts 15a der Strompfade erster Art 14a, 14b und der Strompfade zweiter Art 32a, 32b belegen gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel bei jedem Strang U, V, W an eine unterschiedliche Anzahl von Wicklungszonen 23a bis 23h. Beim Strang U belegen die Beinabschnitte 9, 9a, 9b des ersten Strompfadabschnitts 15a eines jeweiligen Strompfads zweiter Art 32a, 32b sieben Wicklungszonen 23a, 23c bis 23h. Beim Strang V belegen die Beinabschnitte 9, 9a, 9b des ersten Strompfadabschnitts 15a eines jeweiligen Strompfads erster Art 14a, 14b fünf Wicklungszonen. Beim Strang W belegen die Beinabschnitte 9, 9a, 9b des ersten Strompfadabschnitts 15a eines jeweiligen Strompfads erster Art 14a, 14b drei Wicklungszonen.
Die Beinabschnitte 9, 9d, 9e des zweiten Strompfadabschnitts 15b eines jeweiligen der Strompfade erster Art 14a, 14b und der Strompfade zweiter Art 32a, 32b belegen gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel alle Wicklungszonen 23a bis 23h des entsprechenden Strangs U, V, W einmal. Die Beinabschnitte 9, 9b, 9f des dritten Strompfadabschnitts 15c eines jeweiligen der Strompfade erster Art 14a, 14b und der Strompfade zweiter Art 32a, 32b belegen jede Wicklungszone des entsprechenden Strangs U, V, W in jeder Doppellage 21 b, 21 c außer der Doppellage 21 a, die die Referenzlage RL1 , RL2 umfasst, einmal. In der Doppellage 21 a, die die Referenzlage RL1 , RL2 umfasst, belegen die Beinabschnitte 9, 9b, 9f des dritten Strompfadabschnitts 15c eine Anzahl von Wicklungszonen, die der Anzahl der Wicklungszonen 23a bis 23h eines jeweiligen Strangs U, V, W abzüglich der Anzahl der von den Beinabschnitten des 9, 9a, 9c des ersten Strompfadabschnitts 15a belegten Wicklungszonen entspricht. Dementsprechend belegen beim Strang U die Beinabschnitte 9, 9b, 9f des dritten Strompfadabschnitts eines jeweiligen Strompfads zweiter Art 32a, 32b eine Wicklungszone 23b. Beim Strang V belegen die die Beinabschnitte 9, 9b, 9f des dritten Strompfadabschnitts eines jeweiligen Strompfads erster Art 14a, 14b drei Wicklungszonen. Beim Strang W belegen die die Beinabschnitte 9, 9b, 9f des dritten Strompfadabschnitts eines jeweiligen Strompfads erster Art 14a, 14b fünf Wicklungszonen.
Gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel ist zudem vorgesehen, dass die Beinabschnitte 9, 9a, 9c, 9d, 9e der ersten und zweiten Strompfadabschnitte 15a, 15b eines jeweiligen ersten Strompfads 14a, 32a in derselben Teilwicklungszone, hier in der ersten Teilwicklungszone 24a angeordnet sind. Die Beinabschnitte 9, 9b, 9f des dritten Strompfadabschnitts eines jeweiligen ersten Strompfads 14a, 32a sind in einer anderen Teilwicklungszone, hier in der zweiten Teilwicklungszone 24b, angeordnet.
Bei allen Strompfaden 14a, 14b, 32a, 32b eines jeweiligen Strangs U, V, W sind der letzte Beinabschnitt 9c des ersten Strompfadabschnitts 15a und der erste Beinabschnitt 9d des zweiten Strompfadabschnitts 15b um N-q = 6 Nuten voneinander beabstandet. Beim Strang U sind der letzte Beinabschnitt 9e des zweiten Strompfadabschnitts 15b und der erste Beinabschnitt 9f des dritten Strompfadabschnitts 15c beim ersten Strompfad zweiter Art 32a um N-q+1 = 7 Nuten und beim zweiten Strompfad zweiter Art 32b um N-q-1 = 5 Nuten voneinander beabstandet. Bei den Strängen V, W sind der der letzte Beinabschnitt 9e des zweiten Strompfadabschnitts 15b und der erste Beinabschnitt 9f des dritten Strompfadabschnitts 15c beim ersten Strompfad erster Art 14a um N-q-1 = 5 Nuten und beim zweiten Strompfad erster Art 14b um N-q+1 = 7 Nuten voneinander beabstandet. Die äußeren Beinabschnitte 9a, 9b der ersten Strompfade 14a, 32a eines jeweiligen Strangs U, V, W sind um N-q-1 = 5 Nuten voneinander beabstandet. Die äußeren Beinabschnitte 9a, 9b der zweiten Strompfade 14b, 32b eines jeweiligen Strangs U, V, W, sind um N-q+1 = 7 Nuten voneinander beabstandet.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen, die im Übrigen den ersten oder dritten bis fünften Ausführungsbeispiel entsprechen, ist die Statorwicklung 7 entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel gesehnt.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann die Anzahl der Lagen auch größer oder kleiner als sechs bzw. acht sein. Die Anzahl der Lagen kann beispielsweise zwei, vier oder zehn betragen. Daneben kann die Anzahl der Nuten auch größer als 48 sein. Sie beträgt insbesondere ein ganzzahliges Vielfaches von 2-N-q. Ebenso kann die Anzahl der Stränge größer oder kleiner als drei sein, insbesondere zwei, vier oder sechs betragen.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen, die den vorgenannten Ausführungsbeispielen entsprechen, sind die Stränge U, V, W nicht als Sternschaltung, sondern als Dreieckschaltung miteinander verschaltet.
Fig. 21 ist eine Prinzipskizze eines Fahrzeugs 100 mit einem Ausführungsbeispiel einer elektrischen Maschine 101.
Die elektrische Maschine 101 , beispielsweise ein permanent oder elektrisch erregter Synchronmotor oder ein Asynchronmotor, weist einen Stator 1 gemäß einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele sowie einen Rotor 102 auf. Der Rotor 102 ist drehbar bezüglich des Stators 1 gelagert. Das Fahrzeug 100 weist ferner Räder 103 auf. Die elektrische Maschine 101 ist dazu eingerichtet ist, wenigstens eines der Räder 103 indirekt, beispielsweise über ein Getriebe (nicht gezeigt) anzutreiben oder direkt, beispielsweise in Gestalt eines Radnabenmotors, anzutreiben. Das Fahrzeug 100 kann ferner eine mit dem Rad 103 gekoppelte Achse (nicht gezeigt) aufweisen, die die elektrische Maschine 101 des Fahrzeugs 101 direkt oder indirekt antreibt.
Das Fahrzeug 100 ist ein batterieelektrisches Fahrzeug (BEV), ein mittels einer Brennstoffzelle betriebenes Fahrzeug oder ein Hybridfahrzeug. Im letzteren Fall weist das Fahrzeug 100 ferner einen Verbrennungsmotor (nicht gezeigt) auf.

Claims

Patentansprüche
1 . Stator (1 ) für eine elektrische Maschine (101 ), aufweisend einen Statorkern (2), welcher eine Längsachse (3), eine erste Stirnseite (4), eine der ersten Stirnseite (4) gegenüberliegende zweite Stirnseite (5) und eine Vielzahl von Nuten (6), die sich von der ersten Stirnseite (4) zur zweiten Stirnseite (5) erstrecken, aufweist, und eine Statorwicklung (7), die eine Anzahl N Stränge (U, V, W) aufweist, wobei N > 2 ist, wobei bezüglich der Längsachse (3) eine erste Umfangsrichtung (19a) und eine der ersten Umfangsrichtung (19a) entgegengesetzte zweite Umfangsrichtung (19b) definiert sind, wobei jeder Strang (U, V, W) durch Formleiter (8, 8a-c) ausgebildet ist, die innerhalb der Nuten (6) angeordnete Beinabschnitte (9, 9a-f) aufweisen und Verbindungsabschnitte (10, 11 ), die jeweils zwei der Beinabschnitte (9, 9a-f) an den Stirnseiten (4, 5) elektrisch leitfähig miteinander verbinden, ausbilden, wobei - die Nuten (6) für jeden Strang (U, V, W) mehrere Wicklungszonen (23a-h) ausbilden und jede Nut (6) radial in erste bis L-te Lagen (20a-h), die entsprechend ihrer Reihenfolge in Radialrichtung benannt sind, und L/2 Doppellagen (21 a-d) von radial unmittelbar benachbarten Lagen (20a-h) untergliedert ist, wobei L > 2 und gerade ist, wobei die Statorwicklung (7) für jeden Strang (U, V, W) wenigstens einen Strompfad (14a, 14b, 32a, 32b, 33a, 33b), der aus mehreren der Beinabschnitte (9, 9a-f) und mehreren die Beinabschnitte (9, 9a-f) zu einer Reihenschaltung verschallenden Verbindungsabschnitten (10, 1 1 ) gebildet ist, aufweist, wobei der wenigstens eine Strompfad (14a, 14b, 32a, 32b, 33a, 33b) einen bezüglich der Reihenschaltung ersten äußeren Beinabschnitt (9a) und einen dem ersten äußeren Beinabschnitt (9a) bezüglich der Reihenschaltung entgegengesetzten zweiten äußeren Beinabschnitt (9b) aufweist, wobei der wenigstens eine Strompfad (14a, 14b, 32a, 32b, 33a, 33b) einen den ersten äußeren Beinabschnitt umfassenden ersten Strompfadabschnitt (15a), der einen Beinabschnitt (9, 9a, 9c) oder mehrere bezüglich der Reihenschaltung aufei- nanderfolgende Beinabschnitte (9, 9a, 9c) umfasst, sowie einen zweiten Strompfadabschnitt (15b) und einen dritten Strompfadabschnitt (15b), die jeweils mehrere bezüglich der Reihenschaltung aufeinanderfolgende Beinabschnitte (9, 9b, 9d-f) umfassen, aufweist, wobei ein letzter der Beinabschnitte (9c) des ersten Strompfadabschnitts (15a) mittels eines der Verbindungsabschnitte (10) unmittelbar an einen ersten der Beinabschnitte (9d) des zweiten Strompfadabschnitts (15b) angeschlossenen ist und ein letzter der Beinabschnitte (9e) des zweiten Strompfadabschnitts (15b) mittels eines der Verbindungsabschnitte (10) unmittelbar an einen ersten der Beinabschnitte (9f) des dritten Strompfadabschnitts (15c) angeschlossen ist, wobei der letzte Beinabschnitt (9c) des ersten Strompfadabschnitts (15a) und der erste Strompfadabschnitt (9d) des zweiten Strompfadabschnitt (15b) des wenigstens einen Strompfads (14a, 14b, 32a, 32b, 33a, 33b) in einer Referenzlage (RL1 , RL2, RL3), die eine der ersten Lage (20a) und der L-ten Lage (20f, 20h) ist, angeordnet sind und der letzte Beinabschnitt (9e) des zweiten Strompfadabschnitts (15b) und der erste Beinabschnitt (9f) des dritten Strompfadabschnitts (15c) des wenigstens einen Strompfads (14a, 14b, 32a, 32b, 33a, 33b) in der anderen der ersten Lage (20a) und der L-ten Lage (20f, 20h) angeordnet sind, wobei die äußeren Beinabschnitte (9a, 9b) des wenigstens einen Strompfads in der Doppellage (20a, 20c, 20d) angeordnet sind, die die Referenzlage (RL1 , RL2, RL3) umfasst, wobei die Beinabschnitte (9, 9d, 9e) des zweiten Strompfadabschnitts (15b) unmittelbar benachbarte Wicklungszonen (23a-h) desselben Strangs (U, V, W) vom ersten (9d) zum letzten Beinabschnitt (9e) des zweiten Strompfadabschnitts (15b) entlang einer der Umfangsrichtungen (19a, 19b) als Referenzrichtung (RR1 , RR2, RR3) belegen und die Beinabschnitte (9, 9b, 9f) des dritten Strompfadabschnitts (15c) unmittelbar benachbarte Wicklungszonen (23a-h) desselben Strangs (U, V, W) vom ersten Beinabschnitt (9f) des dritten Strompfadabschnitts ausgehend entlang der der Referenzrichtung (RR1 , RR2, RR3) entgegengesetzten Umfangsrich- tung (19a, 19b) belegen, wobei ein Strompfad als Strompfad erster Art (14a) ausgebildet ist, bei dem die Referenzlage (RL1 ) die erste Lage (20a) ist und die Referenzrichtung (RR1 ) die erste Umfangsrichtung (19a) ist.
2. Stator nach Anspruch 1 , wobei der letzte Beinabschnitt (9c) des ersten Strompfadabschnitts (15a) und der erste Beinabschnitt (9d) des zweiten Strompfadabschnitts (15b) des wenigstens einen Strompfads (14a, 14b, 32a, 32b, 33a, 33b) durch denselben Formleiter (8b, 8c) ausgebildet sind und/oder der letzte Beinabschnitt (9e) des zweiten Strompfadabschnitts (15b) und der erste Beinabschnitt (9f) des wenigstens einen Strompfads (14a, 14b, 32a, 32b, 33a, 33b) des dritten Strompfadabschnitts (15c) durch denselben Formleiter (8b, 8c) ausgebildet sind.
3. Stator nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Beinabschnitt (9, 9a, 9c) oder die Beinabschnitte (9, 9a, 9c) des ersten Strompfadabschnitts (15a) des wenigstens einen Strompfads (14a, 14b, 32a, 32b, 33a, 33b) nur die Doppellage (21 a, 21 c, 21 d), die die Referenzlage (RL1 , RL2, RL3) umfasst, belegt oder belegen und/oder die Beinabschnitte (9, 9d, 9e) des zweiten Strompfadabschnitts (15b) des wenigstens einen Strompfads (14a, 14b, 32a, 32b, 33a, 33b) jede Doppellage (21 a-d) belegen und/oder die Beinabschnitte (9, 9b, 9f) des dritten Strompfadabschnitts (15c) des wenigstens einen Strompfads (14a, 14b, 32a, 32b, 33a, 33b) jede Doppellage (21 a-d) belegen und/oder
- die mehreren bezüglich der Reihenschaltung aufeinanderfolgenden Beinabschnitte (9, 9a, 9c) des ersten Strompfadabschnitts (15a) des wenigstens einen Strompfads (14a, 14b, 32a, 32b, 33a, 33b) unmittelbar benachbarte Wicklungszonen (23a-h) desselben Strangs (U, V, W) entlang der der Referenzrichtung (RR1 , RR2, RR3) entgegengesetzten Umfangsrichtung (19a, 19b) belegen.
4. Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die äußeren Beinabschnitte (9a, 9b) des wenigstens einen Strompfads (14a, 14b, 32a, 32b, 33a, 33b) in unmittelbar benachbarten Wicklungszonen (23a-h) desselben Strangs (U, V, W) und/oder in unterschiedlichen Lagen (20a, 20b, 20e-h) derselben Doppellage (21 a, 21 c, 21 d) angeordnet sind.
5. Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei beim Strompfad erster Art (14a) der erste Beinabschnitt (9d) des zweiten Strompfadabschnitts (15b) entlang der zweiten Umfangsrichtung (19b) auf den letzten Beinabschnitt (9c) des ersten Strompfadabschnitts (15a) folgt und/oder der erste Beinabschnitt (9f) des dritten Strompfadabschnitts (15c) entlang der ersten Umfangsrichtung (19a) auf den letzten Beinabschnitt (9e) des zweiten Strompfadabschnitts (15b) folgt oder der erste Beinabschnitt (9d) des zweiten Strompfadabschnitts (15b) entlang der ersten Umfangsrichtung (19a) auf den letzten Beinabschnitt (9c) des ersten Strompfadabschnitts (15a) folgt und/oder der erste Beinabschnitt (9f) des dritten Strompfadabschnitts (15c) entlang der zweiten Umfangsrichtung (19b) auf den letzten Beinabschnitt (19e) des zweiten Strompfadabschnitts (15b) folgt.
6. Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Strompfad als zweiter Strompfad erster Art (14b) ausgebildet ist, wobei die äußeren Beinabschnitte (9a, 9b) der Strompfade erster Art (14a, 14b) in denselben Wicklungszonen (23b, 23c) angeordnet sind.
7. Stator nach Anspruch 6, wobei einer der äußeren Beinabschnitte (9a, 9b) des ersten Strompfads erster Art (14a) mit einem der äußeren Beinabschnitte (9a, 9b) des zweiten Strompfads erster Art (14b) in Reihe geschaltet ist oder der erste Strompfad erster Art (14a) und der zweite Strompfad erster Art (14b) parallelgeschaltet sind.
8. Stator nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Beinabschnitte (9, 9a-f) des ersten Strompfads erster Art (14a) und des zweiten Strompfads erster Art (14b) in allen Wicklungszonen (23a-h) desselben Strangs (U, V, W) jede Lage (20a-f) belegen und/oder die Beinabschnitte (9, 9a-f) des zweiten Strompfadabschnitts (15b) eines jeweiligen der Strompfade erster Art (14a, 14b) in jeder Doppellage (21 a-d) alle Wicklungszonen (23a-h) desselben Strangs (U, V, W) belegen und/oder die Anzahl der in der Doppellage (21 a), die die Referenzlage (RL1 ) umfasst, angeordneten Beinabschnitte (9, 9a-c) des ersten und dritten Strompfadabschnitts (15a, 15c) eines jeweiligen der Strompfade erster Art (14a, 14b) der Anzahl der Wicklungszonen (23a-h) eines der Stränge (U, V, W) entspricht.
9. Stator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein Strompfad als Strompfad zweiter Art (32a) ausgebildet ist, bei dem die Referenzlage (RL2) die erste Lage (20a) ist und die Referenzrichtung (RR2) die erste Umfangsrichtung (19a) ist und der erste Beinabschnitt (9d) des zweiten Strompfadabschnitts (15b) auf den letzten Beinabschnitt (9c) des ersten Strompfadabschnitts (15a) in entgegengesetzter Umfangsrichtung (19a, 19b) zum Strompfad erster Art (14a) folgt und/oder der erste Beinabschnitt (9f) des dritten Strompfadabschnitts (15c) auf den ersten Beinabschnitt (15d) des zweiten Strompfadabschnitts (15b) in entgegengesetzter Umfangsrichtung (19a, 19b) zum Strompfad erster Art (14a) folgt.
10. Stator nach Anspruch 9, wenn abhängig von Anspruch 6, wobei ein Strompfad als zweiter Strompfad zweiter Art (32b) ausgebildet ist und jeder Strang (U, V, W) erste und zweite Strompfade erster Art (14a, 14b) und erste und zweite Strompfade zweiter Art (32a, 32b) aufweist oder ein Teil der Stränge (V, W) erste und zweite Strompfade erster Art (14a, 14b) aufweist und ein Teil der Stränge (U) erste und zweite Strompfade zweiter Art (32a, 32b) aufweist.
1 1 . Stator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein Strompfad als Strompfad dritter Art (33a) ausgebildet ist, bei dem die Referenzlage (RL3) die L-te (20h) ist und die Referenzrichtung (RR3) die zweite Umfangsrichtung (19b) ist.
12. Stator nach Anspruch 1 1 , wobei beim Strompfad dritter Art (33a) der erste Beinabschnitt (9d) des zweiten Strompfadabschnitts (15b) auf den letzten Beinabschnitt (9c) des ersten Strompfadabschnitts (15a) entlang derselben Umfangsrichtung (19a, 19b) wie beim Strompfad erster Art (14a) folgt und/oder der erste Beinabschnitt (9f) des dritten Strompfadabschnitts (15c) auf den letzten Beinabschnitt (9e) des zweiten Strompfadabschnitts (15b) in derselben Umfangsrichtung (19a, 19b) wie beim Strompfad erster Art (14a) folgt und/oder
- die äußeren Beinabschnitte (9a, 9b) in denselben Wicklungszonen (23b, 23c) angeordnet sind wie beim Strompfad erster Art (14a).
13. Stator nach einem der Ansprüche 1 1 oder 12, wobei ein Strompfad als zweiter Strompfad dritter Art (33b) ausgebildet ist, wobei die äußeren Beinabschnitte (9a, 9b) der Strompfade dritter Art (33a, 33b) in denselben Wicklungszonen (23b, 23c) angeordnet sind und/oder sich bei einem Teil der Stränge (U, W) die Anzahl von Beinabschnitten (9, 9a, 9c) des ersten Strompfadabschnitts (15a) der Strompfade erster Art (14a, 14b) und der Strompfads dritter Art (33a, 33b) von jener Anzahl bei einem anderen Teil der Stränge (V) unterscheidet.
14. Stator nach Anspruch 10 bis 13, wobei die Strompfade erster Art (14a, 14b) und die Strompfade zweiter oder dritter Art (32a, 32b, 33a, 33b) alle Wicklungszonen (23a-h) desselben Strangs (U, V, W) belegen und/oder die Beinabschnitte des zweiten Strompfadabschnitts (15b) eines jeweiligen der Strompfade erster Art (14a, 14b) und eines jeweiligen der Strompfade zweiter oder dritter Art (32a, 32b, 33a, 33b) in jeder Doppellage (21 a-d) die Hälfte der Wicklungszonen belegen (23a-h) und/oder die Anzahl der in der Doppellage (21 a, 21 d), die die Referenzlage (RL1 , RL2, RL3) umfasst, angeordneten Beinabschnitte (9, 9a bis 9c) des ersten und dritten Strompfadabschnitts (15a, 15c) eines jeweiligen der Strompfade erster Art (14a, 14b) und der Strompfade zweiter oder dritter Art (32a, 32b, 33a, 33b) der Hälfte der Anzahl der Wicklungszonen (23a-h) eines der Stränge (U, V, W) entspricht.
15. Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeder Formleiter (8, 8a-c) zwei der Beinabschnitte (9, 9a-f) und einen der an der ersten Stirnseite (4) vorgesehen Verbindungsabschnitte (10) einstückig ausbildet und die an der zweiten Stirnseite (5) vorgesehenen Verbindungsabschnitte (11 ) durch elektrisch leitfähiges und mechanisches, insbesondere stoffschlüssiges, Verbinden zweier der Formleiter (8, 8a-c) ausgebildet sind, wobei ein jeweiliger äußerer Beinabschnitt (9a, 9b) des wenigstens einen Strompfads (14a, 14b, 32a, 32b, 33a, 33b) mit dem ihm durch die Reihenschaltung unmittelbar verbundenen Beinabschnitt (9, 9d) durch einen der an der ersten Stirnseite (4) vorgesehenen Verbindungsabschnitte (10) verbunden ist und/oder der letzte Beinabschnitt (9c) des ersten Strompfadabschnitts (15a) und der erste Beinabschnitt (9d) des zweiten Strompfadabschnitts (15b) des wenigstens einen Strompfads (14a, 14b, 32a, 32b, 33a, 33b) durch einen der an der ersten Stirnseite (4) vorgesehenen Verbindungsabschnitte (10) verbunden sind und/oder der letzte Beinabschnitt (9e) des zweiten Strompfadabschnitts (15b) und der erste Beinabschnitt (9f) des dritten Strompfadabschnitts (15c) des wenigstens einen Strompfads (14a, 14b, 32a, 32b, 33a, 33b) durch einen der an der ersten Stirnseite (4) vorgesehenen Verbindungabschnitte (10) verbunden sind und/oder - der Stator (1 ) ferner eine Anschlussvorrichtung (18) umfasst, welche zumindest einen Teil der äußeren Formleiter (9a, 9b) des wenigstens einen Strompfads (14a, 14b, 32a, 32b, 33a, 33b) eines jeweiligen Strangs (U, V, W) zum Einspeisen einer mehrphasigen Wechselspannung an der zweiten Stirnseite (5) kontaktiert und/oder
- ein Paar von in denselben Wicklungszonen (23a-h) und in derselben Lage (20a, 20h) angeordneten ersten und letzten Beinabschnitten (9c-f) unterschiedlicher Strompfade (14a, 14b, 32a, 32b, 33a, 33b) eine Formleiteranordnung (26a) aus einem ersten der Formleiter (8b), dessen Beinabschnitte (9, 9c-f) um eine vorgegebene Anzahl von Nuten (6) beabstandet sind, und einem zweiten der Formleiter (8b), dessen Beinabschnitte (9, 9c-f) um eine Anzahl von Nuten (6), die geringer als die vorgegebene Anzahl ist, beabstandet sind, ausgebildet sind, wobei der an der ersten Stirnseite (4) vorgesehene Verbindungsabschnitt (10) des zweiten Formleiters (8b) axial zwischen dem Statorkern (2) und dem an der ersten Stirnseite (4) vorgesehenen Verbindungsabschnitt (10) des ersten Formleiters (8b) angeordnet ist, und/oder
- ein Paar von in denselben Wicklungszonen (23a-h) und in derselben Lage (20a, 20h) angeordneten ersten und letzten Beinabschnitten (9, 9c-f) unterschiedlicher Strompfade (14a, 14b, 32a, 32b, 33a, 33b) eine Formleiteranordnung (26b) aus einem ersten der Formleiter (8c), dessen Beinabschnitte (9, 9c-f) um eine vorgegebene Anzahl von Nuten (6) beabstandet sind, und einem zweiten der Formleiter (8c), dessen Beinabschnitte (9, 9c-f) um eine Anzahl von Nuten (6), die geringer als die vorgegebene Anzahl ist, beabstandet sind, ausgebildet sind, wobei die Formleiter (8c) der Formleiteranordnung (26b) jeweils zwei schräge Abschnitte (28), die sich jeweils an einen der Beinabschnitte (9, 9c, f) anschließen und in vom Statorkern (2) wegweisende Axialrichtung und in Umfangsrichtung (19a, 19b) verlaufen, aufweisen, wobei sich an einen jeweiligen schrägen Abschnitt (28) ein axialer Abschnitt (29) anschließt, der sich weiter axial vom Statorkern (2) weg erstreckt als die durch die übrigen Formleiter (8, 8a, 8b) ausgebildeten Verbindungsabschnitte (10), wobei sich an einen jeweiligen axialen Abschnitt (29) ein radialer Abschnitt (30) anschließt, der die übrigen Formleiter (8, 8a, 8b) überdeckt, und die radialen Abschnitte (30) durch einen Stegabschnitt (31 ) verbunden sind, der sich entlang der übrigen Formleiter (8, 8a, 8b) in Umfangsrichtung (19a, 19b) erstreckt, wobei der Verbindungsabschnitt (10) des ersten Formleiters (8c) den Verbindungsabschnitt (10) des zweiten Formleiters (8c) umrahmt.
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