WO2001054250A1 - Travelling field machine and method for producing windings of the same - Google Patents

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WO2001054250A1
WO2001054250A1 PCT/EP2001/000495 EP0100495W WO0154250A1 WO 2001054250 A1 WO2001054250 A1 WO 2001054250A1 EP 0100495 W EP0100495 W EP 0100495W WO 0154250 A1 WO0154250 A1 WO 0154250A1
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WO
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winding
grooves
groove
starting
face
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PCT/EP2001/000495
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Inventor
Andreas GRÜNDL
Bernhard Hoffmann
Original Assignee
Continental Isad Electronic Systems Gmbh & Co. Ohg
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/12Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors arranged in slots
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/28Layout of windings or of connections between windings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/025Asynchronous motors

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing windings of a traveling field machine and a traveling field machine with windings produced according to the invention.
  • the invention relates to windings of a traveling field machine and a method for producing the same, the windings being arranged on corresponding winding bodies in a meandering shape in one direction and then in a meandering shape in the opposite direction.
  • Traveling field machines (asynchronous, synchronous, rotary or linear machines) are known in the prior art, the term traveling field machines being understood to mean both motors and generators.
  • Traveling field machines have a rotor and a stator, each with a winding body, on which the windings for the rotor and stator coil (s) are arranged.
  • the windings arranged in corresponding grooves in the winding body should have the lowest possible magnetic leakage losses when generating the magnetic fields required for the operation of the traveling field machine.
  • the filling factor of the slots ie the ratio of the cross section of a slot and the cross section of a winding arranged in the slot, should be as large as possible in order to provide small-sized runners and stands.
  • the winding overhangs ie the areas of a rotor or a stator in which the windings are guided from one slot to the next slot via end faces of the corresponding winding former
  • the windings of a traveling field machine should be easy to manufacture.
  • windings made of individual rod-shaped or U-shaped metallic conductors with a round or rectangular cross-section instead of winding wires in order to achieve higher filling factors for the slots on the one hand and to simplify the manufacture of the windings on the other hand.
  • windings whose cross sections differ in the areas of the grooves and in the areas of the winding overhangs preferably are smaller in the areas of the slots, whereby the dimensions of the winding overhangs can be reduced.
  • the conductors forming the windings form closed conductor loops.
  • the conductors forming a winding are guided from one slot over one winding end to a next slot and from this over the other, opposite winding end to the first slot. Closed conductor loops also result if windings with a plurality of winding conductors are used which are meandered through grooves in a circumferential direction of the corresponding winding body, the different conductors of a winding being guided in each case via opposite winding heads.
  • windings for traveling field machines described above can only be produced in a complex manner, some have large winding heads and require a large amount of conductor material, as a result of which such traveling field machines have large dimensions and a high weight. Furthermore, these windings are sometimes subjected to high thermal loads and have high leakage losses.
  • GB 1 329 205 suggests using prefabricated conductor parts with a zigzag shape.
  • Around windings with closed conductor loops To manufacture, two preformed conductor parts are used in grooves of a winding body for each winding, with two conductor parts of a winding running in opposite directions in a zigzag shape. Furthermore, two conductor parts of a winding are connected to one another at a contact point in such a way that a continuous winding line is formed.
  • the disadvantage here is that exact tolerances have to be adhered to in the manufacture of corresponding winding bodies and preformed conductor parts in order to ensure the insertion of the conductor parts.
  • the number of slots into which preformed conductor parts can be inserted is limited, since conductor parts according to GB 1 329 205 can only be used if they enclose less than half the circumference of a corresponding winding body.
  • the preformed conductor parts of all phases lie flat on top of one another in the winding overhangs, as a result of which large cavities are created which lead to the large design of such a traveling field machine.
  • the object of the invention is achieved by a method according to claim 1 and a traveling field machine according to claim 10.
  • At least one winding is produced on the winding body of the rotor and / or the stator as follows. It becomes a first starting groove and a first sequence of grooves in one The circumferential direction of the winding body is determined, the first sequence of grooves being determined such that the last groove of the first sequence of grooves corresponds to the first initial groove.
  • the conductors forming the winding are then arranged on the winding body.
  • the winding conductors are led from a first end face of the winding body through the first starting groove to a second end face of the winding body opposite the first.
  • the winding is then guided in a meandering shape through the slots of the first sequence of slots in the circumferential direction and alternately on the end faces until the first starting slot is reached.
  • the winding is again meandering in the opposite direction to the circumferential direction through the slots of the first sequence of slots and alternately on the end faces to a slot adjacent to the first starting slot and through this slot, in order to end on the second end face.
  • windings of one phase each have only two connections.
  • the conductors are arranged on the winding heads in one direction and the conductors in the opposite direction on opposite winding heads. This procedure makes it possible to keep the magnetic leakage losses low, since windings in one phase only have closed conductor loops.
  • the dimensions of winding heads of a traveling field machine comprising such a winding are small, since conductors of windings of one phase are not guided in parallel on the winding heads.
  • the object of the invention is also achieved by a traveling field machine with a winding body for a rotor and / or a winding body for a stator, the winding bodies in each case between a first end face and a second grooves arranged opposite the first end face include at least one winding.
  • the one winding of the rotor and / or the stator comprises at least one conductor which, starting from the first end face of the winding former through a first starting groove to the second end face of the winding former, meanders through grooves of a first sequence of grooves in a circumferential direction of the winding former and alternately on the end faces to the first starting groove, from the first starting groove in a meandering shape opposite to the circumferential direction through the grooves of the first series of grooves and alternately on the end faces to a groove adjacent to the first starting groove and ending at the second end face.
  • a slot of the first sequence of slots which is in the first sequence of slots in the circumferential direction immediately before or after the first starting slot is arranged as the second initial groove.
  • a second series of grooves is defined in the circumferential direction, so that the last groove of the second series of grooves corresponds to the second initial groove.
  • the conductors forming the winding are then arranged on the winding body, the winding conductors starting from the second end face of the winding body through the second starting groove to the first end face of the winding body, meandering through the grooves of the second series of grooves in the circumferential direction and alternately the end faces up to the second starting groove, from the second starting groove in a meandering manner in the opposite direction to the circumferential direction through the grooves of the second sequence of grooves and alternately ending on the end faces up to the second starting groove and through the second starting groove on the first end face.
  • connection of windings of a winding head can be additionally facilitated if the lines of all windings of a winding body begin and end on the first or on the second end face of the winding body.
  • the winding heads are also reduced in this way.
  • the first starting grooves of different windings of a winding body should be defined in such a way that at least one groove is arranged between the starting grooves.
  • rod-shaped conductors are used to arrange a winding and are arranged in corresponding slots, it is possible to optimize the filling factor of the slots. A further reduction in the size of the winding heads can be achieved if the rod-shaped conductors arranged in grooves are flexible
  • rod-shaped conductors instead of rod-shaped conductors, individual U-shaped, L-shaped and / or S-shaped conductors can be used when arranging a winding.
  • At least three windings must be arranged on the winding bodies of the rotor and the stator.
  • the further winding comprises at least one conductor, which starts from the second
  • End face of the corresponding winding body through a second starting groove which is arranged in the first sequence of grooves in the circumferential direction immediately before or after the first starting groove, to the first end face, meandering through grooves of a second sequence of grooves in the circumferential direction and alternately on the end faces is arranged up to the second starting groove, from the second starting groove meandering against the circumferential direction through the grooves of the second sequence of grooves and alternatingly arranged on the end faces to the second starting groove and through the second starting groove on the first end face.
  • two of the windings of a winding former described above can have a connecting conductor which terminates the conductors of the ends of the first or second end face
  • Windings connects.
  • the ends of all windings of at least one winding body are arranged on the first or on the second end face.
  • At least one groove should be arranged between the starting grooves of different windings of a winding body.
  • rod-shaped conductors arranged in corresponding slots for the winding of a traveling field machine which are preferably connected by flexible conductors, for example conductors guided on the end faces of the corresponding winding body.
  • U-shaped, L-shaped and / or S-shaped conductors can also be used.
  • a rotating field machine is provided if at least three windings are arranged on the winding bodies of the rotor and the stator.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a winding according to the invention in the slots of a winding body.
  • Fig. 2 shows a schematic representation of three windings according to the invention in slots of a winding body.
  • Fig. 3 shows a schematic representation of another
  • Embodiment of a winding according to the invention in grooves of a winding body Embodiment of a winding according to the invention in grooves of a winding body.
  • FIG. 4 shows a schematic illustration of the embodiment from FIG. 3 with three windings according to the invention in slots of a winding body.
  • FIGS. 1 to 4 are schematic representations of grooves in a winding body 10 (not shown) for a stator or a rotor (not shown).
  • the figures schematically show the surface of the winding body 10, which has the grooves 1R1, ..., nT2.
  • the winding body 10 has a substantially circular cross section in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the grooves 1R1, ..., nT2. Therefore, the last slot nT2 of the winding body 10 is followed by the first slots 1R1, ..., 1T2 when the slots 1R1, ..., nT2 are viewed in a circumferential direction R.
  • a first starting groove 1R1 and a first sequence of grooves 2R1, 3R1, ..., nRl, 1R1 are defined.
  • the last groove of the first sequence of grooves 2R1, 3R1, ..., nRl, 1R1 corresponds to the first starting groove 1R1.
  • the winding R1 is guided through the first starting groove 1R1 to a second end face 14, which forms the other winding head of the winding body 10.
  • the winding R1 is guided via the second end face 14 to the first slot 2R1 of the first series of slots and through this back to the first end face 12.
  • the winding R1 is guided via the first end face 12 to the next slot 3R1 of the first series of slots and through this back to the second end face 14.
  • the winding R1 is guided in a meandering manner through all the slots of the first series of slots and alternately over the end faces 12, 14 until the last slot 1R1 of the first series of slots is reached. Since the last slot 1R1 corresponds to the first sequence of slots of the first starting slot 1R1, two of the conductors forming the winding R1 are arranged in the slot 1R1. This is indicated in Figure 1 by the dashed lines.
  • the winding R1 has been guided in the direction of the circumferential direction R of the winding body 10.
  • the winding R1 is now continued in a direction opposite to the circumferential direction R of the winding body 10.
  • the winding R1 starting from the last slot 1R1 of the first series of slots or the first starting slot 1R1, becomes meandering against the circumferential direction R through the slots of the first series of slots guided . Consequently, the winding R1 is now guided through the slots nRI, ..., 3R1, 2R1 and alternately on the end faces 12, 14.
  • the winding R1 is not led back to the first starting slot 1R1, but to an adjacent slot 1R2 and through this to the second end face 14.
  • the resulting course of the winding R1 is shown in FIG. 1.
  • the winding diagram shown in FIG. 2 results for the case of three windings R1, S1, T1 arranged on the winding body 10.
  • the windings Rl, Sl, Tl thus obtained only comprise completely closed conductor loops, as a result of which the magnetic stray losses are kept small. Furthermore, the windings R1, S1, T1 each have only two connections, which can be seen in FIG. 2 above. In order to obtain a three-phase machine, the windings R1, S1 and T1 are each assigned to one of the three phases.
  • a second starting slot 2R2 and a second sequence of slots 3R2, ..., nR2, 1R2, 2R2 are defined.
  • the last groove 2R2 corresponds to the first series of grooves of the second starting groove 2R2.
  • the winding R2 is guided through the second starting slot 2R2 to the opposite end face 12 or 14 and via this to the first slot 3R2 of the second sequence of slots.
  • the winding R2 is through the slots of the K) N),.
  • H d I— 1 03 tsJ ⁇ d ⁇ - ⁇ ri H- ⁇ P 03 P ) LQ 03 ⁇ O 0- d P> ii P rt ⁇ PJ d
  • connecting conductors VR, VS and VT are arranged on one of the end faces of the winding body 10 in FIG. 4, it is possible to arrange the connecting conductors VR, VS and VT on different end faces of the winding body 10.
  • the arrangement of the connecting conductors VR, VS and VT is determined by the windings or their conductors as well as the desired shape of a winding body provided with the windings or the type of traveling field machine.
  • the windings can be constructed using rod-shaped conductors.
  • the cross section of such rod-shaped conductors preferably corresponds to the cross section of the grooves in order to achieve the highest possible filling factor of the grooves.
  • the electrical connection of the conductors arranged in the grooves can be established by means of appropriately preformed rigid conductor elements or by means of flexible conductors.
  • the use of flexible conductors enables a compact structure of the winding body 10 provided with windings. In particular, the winding heads can be reduced in this way.
  • U-shaped conductors can also be used, the legs of which are arranged in corresponding grooves.
  • L-shaped and / or S-shaped conductors can also be used.

Abstract

The invention relates to a method for producing windings of a travelling field machine and to a corresponding travelling field machine. When producing windings of a travelling field machine, the invention provides that a first starting slot and a first series of slots are appointed in a peripheral direction of a winding body so that the last slot of the first series of slots corresponds to the first starting slot. In addition, the winding is placed on the winding body, whereby the winding conductors, starting from a first face of the winding body, are arranged such that they run through the first starting slot to a second face of the winding body located opposite the first face. While travelling in the peripheral direction, said winding conductors run through the slots of the first series of slots in a meander-like manner and while alternating between the faces until reaching the first starting slot. From this first starting slot, the wiring conductors, while travelling counter to the peripheral direction, run through the slots of the first series of slots in a meander-like manner and while alternating between the faces until reaching a slot located adjacent to the first starting slot, whereupon they pass through the slot located adjacent to the first starting slot and terminate on the second face.

Description

Wanderfeldmaschine und Verfahren zum Herstellen von Wicklungen der Wanderfeldmaschine Traveling field machine and method for producing windings of the traveling field machine
BESCHREIBUNGDESCRIPTION
Gebiet der ErfindungField of the Invention
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Wicklungen einer Wanderfeldmaschine und eine Wander- feldmaschine mit erfindungsgemäß hergestellten Wicklungen.The present invention relates to a method for producing windings of a traveling field machine and a traveling field machine with windings produced according to the invention.
Insbesondere betrifft die Erfindung Wicklungen einer Wanderfeldmaschine und ein Verfahren zum Herstellen derselben, wobei die Wicklungen auf entsprechenden Wickelkörpern mäander- förmig in einer Richtung und dann mäanderförmig in entgegen- gesetzter Richtung angeordnet werden.In particular, the invention relates to windings of a traveling field machine and a method for producing the same, the windings being arranged on corresponding winding bodies in a meandering shape in one direction and then in a meandering shape in the opposite direction.
Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention
Im Stand der Technik sind Wanderfeldmaschinen (Asynchron-, Synchron-, Rotations- oder Linearmaschinen) bekannt, wobei unter den Begriff Wanderfeldmaschinen sowohl Motoren als auch Generatoren zu verstehen sind. Wanderfeldmaschinen weisen einen Läufer und einen Ständer mit jeweils einem Wickelkörper auf, an denen die Wicklungen für die Läufer- und Ständerspule (n) angeordnet werden. Die in entsprechenden Nuten der Wik- kelkörper angeordneten Windungen sollen möglichst geringe magnetische Streuverluste beim Erzeugen der für den Betrieb der Wanderfeldmaschine erforderlichen Magnetfelder aufweisen. Ferner soll der Füllfaktor der Nuten, d.h. das Verhältnis des Querschnitts einer Nut und des Querschnitts einer in der Nut angeordneten Wicklung, möglichst groß sein, um Läufer und Ständer kleiner Bauform bereitzustellen. Ferner sollen die Wickelköpfe (d.h. die Bereiche eines Läufers bzw. eines Ständers, in denen die Wicklungen über Stirnflächen der entsprechenden Wickelkörper von einer Nut zur nächsten Nut geführt werden) geringe Abmessungen aufweisen, um Wanderfeldmaschinen kleiner Bauform zu ermöglichen und magnetische Streuverluste zu reduzieren. Ferner sollen die Wicklungen einer Wanderfeldmaschine auf einfache Weise herzustellen sein.Traveling field machines (asynchronous, synchronous, rotary or linear machines) are known in the prior art, the term traveling field machines being understood to mean both motors and generators. Traveling field machines have a rotor and a stator, each with a winding body, on which the windings for the rotor and stator coil (s) are arranged. The windings arranged in corresponding grooves in the winding body should have the lowest possible magnetic leakage losses when generating the magnetic fields required for the operation of the traveling field machine. Furthermore, the filling factor of the slots, ie the ratio of the cross section of a slot and the cross section of a winding arranged in the slot, should be as large as possible in order to provide small-sized runners and stands. Furthermore, the winding overhangs (ie the areas of a rotor or a stator in which the windings are guided from one slot to the next slot via end faces of the corresponding winding former) should have small dimensions in order to enable traveling field machines of a small design and magnetic leakage losses to reduce. Furthermore, the windings of a traveling field machine should be easy to manufacture.
So ist es bekannt, anstelle von Wicklungsdrähten Wicklungen aus einzelnen stabförmigen oder U-förmigen metallischen Leitern runden oder rechteckigen Querschnitts zu verwenden, um einerseits höhere Füllfaktoren der Nuten zu erreichen und andererseits die Herstellung der Wicklungen zu vereinfachen. Ferner ist es bekannt, Wicklungen zu verwenden, deren Quer- schnitte sich in den Bereichen der Nuten und in den Bereichen der Wickelköpfe unterscheiden, vorzugsweise in den Bereichen der Nuten kleiner sind, wodurch die Abmessungen der Wickelköpfe reduziert werden können. Um die magnetischen Streuverluste einer Wanderfeldmaschine klein zu halten, ist es erfor- derlich, daß die die Wicklungen bildenden Leiter geschlossene Leiterschleifen bilden. Hierfür werden im einfachsten Fall die eine Wicklung bildenden Leiter von einer Nut über einen Wickelkopf bis zu einer nächsten Nut und von dieser über den anderen, gegenüberliegenden Wickelkopf zu der ersten Nut ge- führt. Geschlossene Leiterschleifen ergeben sich auch, wenn Wicklung mit mehreren Wicklungsleitern verwendet werden, die durch Nuten in einer Umfangsrichtung des entsprechenden Wik- kelkörpers mäanderförmig geführt werden, wobei die unterschiedlichen Leiter einer Wicklung jeweils über gegenüberlie- gende Wickelköpfe geführt werden.It is known to use windings made of individual rod-shaped or U-shaped metallic conductors with a round or rectangular cross-section instead of winding wires in order to achieve higher filling factors for the slots on the one hand and to simplify the manufacture of the windings on the other hand. It is also known to use windings whose cross sections differ in the areas of the grooves and in the areas of the winding overhangs, preferably are smaller in the areas of the slots, whereby the dimensions of the winding overhangs can be reduced. In order to keep the magnetic leakage losses of a traveling field machine small, it is necessary that the conductors forming the windings form closed conductor loops. For this, in the simplest case, the conductors forming a winding are guided from one slot over one winding end to a next slot and from this over the other, opposite winding end to the first slot. Closed conductor loops also result if windings with a plurality of winding conductors are used which are meandered through grooves in a circumferential direction of the corresponding winding body, the different conductors of a winding being guided in each case via opposite winding heads.
Die zuvor beschriebenen Wicklungen für Wanderfeldmaschinen sind zum Teil nur auf aufwendige Weise herzustellen, weisen zum Teil große Wickelköpfe auf und benötigen viel Leitermate- rial, wodurch solche Wanderfeldmaschinen große Abmessungen und ein hohes Gewicht haben. Ferner sind diese Wicklungen zum Teil hohen thermischen Belastungen unterworfen und haben hohe Streuverluste .Some of the windings for traveling field machines described above can only be produced in a complex manner, some have large winding heads and require a large amount of conductor material, as a result of which such traveling field machines have large dimensions and a high weight. Furthermore, these windings are sometimes subjected to high thermal loads and have high leakage losses.
Um diese Probleme zu reduzieren, schlägt die GB 1 329 205 vor, vorgefertigte Leiterteile mit einer Zick-Zack-Form zu verwenden. Um Wicklungen mit geschlossenen Leiterschleifen herzustellen, werden für jede Wicklung jeweils zwei vorgeformte Leiterteile in Nuten eines Wickelkörpers eingesetzt, wobei zwei Leiterteile einer Wicklung entgegengesetzt Zickzack-förmig verlaufen. Ferner werden zwei Leiterteile einer Wicklung an einer Kontaktstelle so miteinander verbunden, daß eine kontinuierliche Wicklungsleitung entsteht. Nachteilig hierbei ist, daß bei der Fertigung entsprechender Wickelkörper und vorgeformter Leiterteile genaue Toleranzen eingehalten werden müssen, um das Einsetzen der Leiterteile zu ge- währleisten. Ferner ist die Anzahl der Nuten beschränkt, in die vorgeformte Leiterteile eingesetzt werden können, da Leiterteile gemäß der GB 1 329 205 nur dann verwendet werden können, wenn sie weniger als den halben Umfang eines entsprechenden Wickelkorpers umschließen. Außerdem liegen die vorge- formten Leiterteile aller Phasen in den Wickelköpfen flächig übereinander, wodurch große Hohlräume entstehen, die zu einer großen Bauform einer derartigen Wanderfeldmaschine führen.To reduce these problems, GB 1 329 205 suggests using prefabricated conductor parts with a zigzag shape. Around windings with closed conductor loops To manufacture, two preformed conductor parts are used in grooves of a winding body for each winding, with two conductor parts of a winding running in opposite directions in a zigzag shape. Furthermore, two conductor parts of a winding are connected to one another at a contact point in such a way that a continuous winding line is formed. The disadvantage here is that exact tolerances have to be adhered to in the manufacture of corresponding winding bodies and preformed conductor parts in order to ensure the insertion of the conductor parts. Furthermore, the number of slots into which preformed conductor parts can be inserted is limited, since conductor parts according to GB 1 329 205 can only be used if they enclose less than half the circumference of a corresponding winding body. In addition, the preformed conductor parts of all phases lie flat on top of one another in the winding overhangs, as a result of which large cavities are created which lead to the large design of such a traveling field machine.
Aufgabe der Erfindung Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die obengenannten Probleme des Standes der Technik zu lösen. Insbesondere sollen magnetische Streuverluste von Wanderfeldmaschinen verringert werden und hohe Windungszahlen bei möglichst kleinen Abmessungen der Wickelköpfe einer Wanderfeldmaschine er- möglicht werden.OBJECT OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above problems in the prior art. In particular, magnetic stray losses from traveling field machines are to be reduced and high numbers of turns are to be made possible with the smallest possible dimensions of the winding heads of a traveling field machine.
Erfindungsgemäße LösungSolution according to the invention
Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und eine Wanderfeldmaschine gemäß Anspruch 10 ge- löst.The object of the invention is achieved by a method according to claim 1 and a traveling field machine according to claim 10.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen von Wicklungen einer Wanderfeldmaschine mit einem Wickelkörper für einen Läufer und/oder einem Wickelkörper für einen Ständer wird wenigstens eine Wicklung an dem Wickelkörper des Läufers und/oder des Ständers folgendermaßen hergestellt. Es wird eine erste Anfangsnut und eine erste Folge von Nuten in einer Umfangsrichtung des Wickelkörpers festgelegt, wobei die erste Folge von Nuten so festgelegt wird, daß die letzte Nut der ersten Folge von Nuten der ersten Anfangsnut entspricht. Danach werden die die Wicklung bildenden Leiter an dem Wickel- körper angeordnet. Hierbei werden die Wicklungsleiter ausgehend von einer ersten Stirnseite des Wickelkörpers durch die erste Anfangsnut zu einer zweiten, der ersten gegenüberliegenden Stirnseite des Wickelkörpers geführt. Danach wird die Wicklung mäanderförmig durch die Nuten der ersten Folge von Nuten in der Umfangsrichtung und abwechselnd an den Stirnseiten geführt, bis die erste Anfangsnut erreicht ist. Nun wird die Wicklung von der ersten Anfangsnut ausgehend entgegen der Umfangsrichtung mäanderförmig erneut durch die Nuten der ersten Folge von Nuten und abwechselnd an den Stirnseiten bis zu einer der ersten Anfangsnut benachbarten Nut und durch diese geführt, um an der zweiten Stirnseite zu enden.In the method according to the invention for producing windings of a traveling field machine with a winding body for a rotor and / or a winding body for a stator, at least one winding is produced on the winding body of the rotor and / or the stator as follows. It becomes a first starting groove and a first sequence of grooves in one The circumferential direction of the winding body is determined, the first sequence of grooves being determined such that the last groove of the first sequence of grooves corresponds to the first initial groove. The conductors forming the winding are then arranged on the winding body. Here, the winding conductors are led from a first end face of the winding body through the first starting groove to a second end face of the winding body opposite the first. The winding is then guided in a meandering shape through the slots of the first sequence of slots in the circumferential direction and alternately on the end faces until the first starting slot is reached. Now, starting from the first starting slot, the winding is again meandering in the opposite direction to the circumferential direction through the slots of the first sequence of slots and alternately on the end faces to a slot adjacent to the first starting slot and through this slot, in order to end on the second end face.
Durch die mäanderförmige Führung der Wicklungsleiter durch die Nuten und die mäanderförmige Führung der Wicklungsleiter durch die Nuten in entgegengesetzter Richtung, ergeben sich Wicklungen mit geschlossenen Leiterschleifen. Hierbei weisen Wicklungen einer Phase jeweils nur zwei Anschlüsse auf. Ferner sind an den Wickelköpfen die Leiter in einer Richtung und die Leiter in der entgegengesetzten Richtung an gegenüberlie- genden Wickelköpfen angeordnet. Diese Vorgehensweise ermöglicht es, die magnetischen Streuverluste gering zu halten, da Wicklungen einer Phase nur geschlossene Leiterschleifen aufweisen. Außerdem sind die Abmessungen von Wickelköpfen einer eine derartige Wicklung umfassenden Wanderfeldmaschine klein, da Leiter von Wicklungen einer Phase an den Wickelköpfen nicht parallel geführt sind.The meandering guidance of the winding conductors through the grooves and the meandering guidance of the winding conductors through the grooves in the opposite direction result in windings with closed conductor loops. Here, windings of one phase each have only two connections. Furthermore, the conductors are arranged on the winding heads in one direction and the conductors in the opposite direction on opposite winding heads. This procedure makes it possible to keep the magnetic leakage losses low, since windings in one phase only have closed conductor loops. In addition, the dimensions of winding heads of a traveling field machine comprising such a winding are small, since conductors of windings of one phase are not guided in parallel on the winding heads.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch eine Wanderfeldmaschine mit einem Wickelkörper für einen Läufer und/oder einem Wickelkörper für einen Ständer gelöst, wobei die Wickelkörper jeweils zwischen einer ersten Stirnseite und einer zweiten, der ersten gegenüberliegenden Stirnseite angeordnete Nuten zur Aufnahme wenigstens einer Wicklung umfassen. Insbesondere umfaßt die eine Wicklung des Läufers und/oder des Ständers wenigstens einen Leiter, der ausgehend von der ersten Stirnfläche des Wickelkörpers durch eine erste Anfangsnut zu der zweiten Stirnfläche des Wickelkörpers, mäanderförmig durch Nuten einer ersten Folge von Nuten in einer Umfangsrichtung des Wickelkörpers und abwechselnd an den Stirnseiten bis zur ersten Anfangsnut, von der ersten Anfangsnut entgegen der Um- fangsrichtung mäanderförmig durch die Nuten der ersten Folge von Nuten und abwechselnd an den Stirnseiten bis zu einer der ersten Anfangsnut benachbarten Nut und durch diese an der zweiten Stirnseite endend angeordnet ist.The object of the invention is also achieved by a traveling field machine with a winding body for a rotor and / or a winding body for a stator, the winding bodies in each case between a first end face and a second grooves arranged opposite the first end face include at least one winding. In particular, the one winding of the rotor and / or the stator comprises at least one conductor which, starting from the first end face of the winding former through a first starting groove to the second end face of the winding former, meanders through grooves of a first sequence of grooves in a circumferential direction of the winding former and alternately on the end faces to the first starting groove, from the first starting groove in a meandering shape opposite to the circumferential direction through the grooves of the first series of grooves and alternately on the end faces to a groove adjacent to the first starting groove and ending at the second end face.
Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung Um eine weitere Wicklung an dem Wickelkörper des Läufers und/oder des Ständers herzustellen, wird eine Nut der ersten Folge von Nuten, die in der ersten Folge von Nuten in der Um- fangsrichtung unmittelbar vor oder hinter der ersten Anfangs- nut angeordnet ist, als zweite Anfangsnut festgelegt. Ferner wird eine zweite Folge von Nuten in der Umfangsrichtung festgelegt, so daß die letzte Nut der zweiten Folge von Nuten der zweiten Anfangsnut entspricht. Danach werden die die Wicklung bildenden Leiter an dem Wickelkörper angeordnet, wobei die Wicklungsleiter ausgehend von der zweiten Stirnseite des Wik- kelkörpers durch die zweite Anfangsnut zu der ersten Stirnseite des Wickelkörpers, mäanderförmig durch die Nuten der zweiten Folge von Nuten in der Umfangsrichtung und abwechselnd an den Stirnseiten bis zu der zweiten Anfangsnut, von der zweiten Anfangsnut entgegen der Umfangsrichtung mäander- förmig durch die Nuten der zweiten Folge von Nuten und abwechselnd an den Stirnseiten bis zu der zweiten Anfangsnut und durch die zweite Anfangsnut an der ersten Stirnseite endend geführt werden.Advantageous Embodiments of the Invention In order to produce a further winding on the winding body of the rotor and / or the stator, a slot of the first sequence of slots, which is in the first sequence of slots in the circumferential direction immediately before or after the first starting slot is arranged as the second initial groove. Furthermore, a second series of grooves is defined in the circumferential direction, so that the last groove of the second series of grooves corresponds to the second initial groove. The conductors forming the winding are then arranged on the winding body, the winding conductors starting from the second end face of the winding body through the second starting groove to the first end face of the winding body, meandering through the grooves of the second series of grooves in the circumferential direction and alternately the end faces up to the second starting groove, from the second starting groove in a meandering manner in the opposite direction to the circumferential direction through the grooves of the second sequence of grooves and alternately ending on the end faces up to the second starting groove and through the second starting groove on the first end face.
Sind auf die oben beschriebene Weise zwei Wicklungen an einem Wickelkörper angeordnet worden, ist es zu bevorzugen, diese Wicklungen zu einer Wicklung zu verbinden, indem die an der ersten oder an der zweiten Stirnseite endenden Leiter der Wicklungen miteinander verbunden werden. Auf diese Weise liegen die Anschlüsse einer Wicklung an einem Wickelkopf (d.h. einer Stirnseite des Wickelkörpers) , ohne daß hierfür zusätz- liehe Leiter verwendet werden müssen, die lediglich als Verbindungsleiter dienen und somit der Wicklung nicht zuzurechnen sind.If two windings have been arranged on a winding body in the manner described above, it is preferred to connect these windings into one winding by connecting them to the first or end of the second end of the conductor of the windings are connected. In this way, the connections of a winding lie on a winding head (ie on one end face of the winding former) without the need to use additional conductors, which only serve as connecting conductors and are therefore not attributable to the winding.
Ausgehend hiervon kann das Anschließen von Wicklungen eines Wickelkopfes zusätzlich erleichtert werden, wenn die Leitungen aller Wicklungen eines Wickelkörpers an der ersten oder an der zweiten Stirnseite des Wickelkorpers beginnen und enden. Auf diese Weise werden auch die Wickelköpfe verkleinert.Proceeding from this, the connection of windings of a winding head can be additionally facilitated if the lines of all windings of a winding body begin and end on the first or on the second end face of the winding body. The winding heads are also reduced in this way.
Um für eine Phase mehr als eine Wicklung auf einem Wickelkörper anzuordnen, sollten die ersten Anfangsnuten unterschiedlicher Wicklungen eines Wickelkörpers so festgelegt werden, daß zwischen den Anfangsnuten wenigstens jeweils eine Nut angeordnet ist.In order to arrange more than one winding on a winding body for one phase, the first starting grooves of different windings of a winding body should be defined in such a way that at least one groove is arranged between the starting grooves.
Werden zum Anordnen einer Wicklung stabförmige Leiter verwendet, die in entsprechenden Nuten angeordnet werden, ist es möglich, den Füllfaktor der Nuten zu optimieren. Eine weitere Verkleinerung der Wickelköpfe kann erreicht werden, wenn die stabförmigen, in Nuten angeordneten Leiter durch flexibleIf rod-shaped conductors are used to arrange a winding and are arranged in corresponding slots, it is possible to optimize the filling factor of the slots. A further reduction in the size of the winding heads can be achieved if the rod-shaped conductors arranged in grooves are flexible
Leiter entsprechend verbunden werden. Die an den Stirnseiten der Wickelkörper geführten flexiblen Leiter vereinfachen auch die elektrische Verbindung zwischen den stabförmigen, in den Nuten angeordneten Leitern.Conductors are connected accordingly. The flexible conductors guided on the end faces of the winding former also simplify the electrical connection between the rod-shaped conductors arranged in the slots.
Anstelle von stabförmigen Leitern können beim Anordnen einer Wicklung einzelne U-förmige, L-förmige und/oder S-förmige Leiter verwendet werden.Instead of rod-shaped conductors, individual U-shaped, L-shaped and / or S-shaped conductors can be used when arranging a winding.
Um Wicklungen für eine Drehstrommaschine herzustellen, sind an den Wickelkörpern des Läufers und des Ständers jeweils wenigstens drei Wicklungen anzuordnen. Bei der erfindungsgemäßen Wanderfeldmaschine ist es zu bevorzugen, daß wenigstens eine weitere Wicklung des Läufers und/oder des Ständers vorhanden ist . Die weitere Wicklung um- faßt wenigstens einen Leiter, der ausgehend von der zweitenIn order to produce windings for a three-phase machine, at least three windings must be arranged on the winding bodies of the rotor and the stator. In the traveling field machine according to the invention, it is preferred that at least one further winding of the rotor and / or the stator is present. The further winding comprises at least one conductor, which starts from the second
Stirnseite des entsprechenden Wickelkörpers durch eine zweite Anfangsnut, die in der ersten Folge von Nuten in der Umfangsrichtung unmittelbar vor oder hinter der ersten Anfangsnut angeordnet ist, zu der ersten Stirnseite, mäanderförmig durch Nuten einer zweiten Folge von Nuten in der Umfangsrichtung und abwechselnd an den Stirnseiten bis zur zweiten Anfangs- nut , von der zweiten Anfangsnut entgegen der Umfangsrichtung mäanderförmig durch die Nuten der zweiten Folge von Nuten und abwechselnd an den Stirnseiten bis zu der zweiten Anfangsnut und durch die zweite Anfangsnut an der ersten Stirnseite endend angeordnet ist.End face of the corresponding winding body through a second starting groove, which is arranged in the first sequence of grooves in the circumferential direction immediately before or after the first starting groove, to the first end face, meandering through grooves of a second sequence of grooves in the circumferential direction and alternately on the end faces is arranged up to the second starting groove, from the second starting groove meandering against the circumferential direction through the grooves of the second sequence of grooves and alternatingly arranged on the end faces to the second starting groove and through the second starting groove on the first end face.
Ferner können zwei der oben beschriebenen Wicklungen eines Wickelkörpers einen Verbindungsleiter aufweisen, der die an der ersten oder der zweiten Stirnseite endenden Leiter derFurthermore, two of the windings of a winding former described above can have a connecting conductor which terminates the conductors of the ends of the first or second end face
Wicklungen verbindet. Insbesondere ist es zu bevorzugen, daß die Enden aller Wicklungen wenigstens eines Wickelkörpers an der ersten oder an der zweiten Stirnseite angeordnet sind.Windings connects. In particular, it is preferable that the ends of all windings of at least one winding body are arranged on the first or on the second end face.
Um zusätzliche Wicklungen an einem Wickelkörper anzuordnen, sollte zwischen Anfangsnuten unterschiedlicher Wicklungen eines Wickelkörpers wenigstens eine Nut angeordnet sein.In order to arrange additional windings on a winding body, at least one groove should be arranged between the starting grooves of different windings of a winding body.
Außerdem ist es möglich, für die Wicklung einer Wanderfeldma- schine stabförmige, in entsprechenden Nuten angeordnete Leiter zu verwenden, die vorzugsweise durch flexible Leiter, beispielsweise an den Stirnseiten des entsprechenden Wickel - körpers geführte Leiter verbunden sind.In addition, it is possible to use rod-shaped conductors arranged in corresponding slots for the winding of a traveling field machine, which are preferably connected by flexible conductors, for example conductors guided on the end faces of the corresponding winding body.
Alternativ oder ergänzend können auch U-förmige, L-förmige und/oder S-förmige Leiter verwendet werden. Werden an den Wickelkörpern des Läufers und des Ständers jeweils wenigstens drei Wicklungen angeordnet, wird eine Drehfeldmaschine bereitgestellt.As an alternative or in addition, U-shaped, L-shaped and / or S-shaped conductors can also be used. A rotating field machine is provided if at least three windings are arranged on the winding bodies of the rotor and the stator.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert .Preferred embodiments of the present invention will be explained with reference to the accompanying figures.
Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfin- dungsgemäßen Wicklung in Nuten eines Wickelkörpers.1 shows a schematic representation of a winding according to the invention in the slots of a winding body.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung von drei erfindungsgemäßen Wicklungen in Nuten eines Wickelkörpers .Fig. 2 shows a schematic representation of three windings according to the invention in slots of a winding body.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer anderenFig. 3 shows a schematic representation of another
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wicklung in Nuten eines Wickelkörpers .Embodiment of a winding according to the invention in grooves of a winding body.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung der Ausführungsform von Figur 3 mit drei erfindungsgemäßen Wicklungen in Nuten eines Wickelkörpers.FIG. 4 shows a schematic illustration of the embodiment from FIG. 3 with three windings according to the invention in slots of a winding body.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen Die Figuren 1 bis 4 sind schematische Darstellungen von Nuten eines nicht näher gezeigten Wickelkörpers 10 für einen Ständer oder einen Läufer (nicht gezeigt) . Die Figuren geben die Oberfläche des Wickelkörpers 10 schematisch wieder, die die Nuten 1R1, ..., nT2 aufweist.DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS FIGS. 1 to 4 are schematic representations of grooves in a winding body 10 (not shown) for a stator or a rotor (not shown). The figures schematically show the surface of the winding body 10, which has the grooves 1R1, ..., nT2.
Ferner wird angenommen, daß der Wickelkörper 10 in einer Ebene senkrecht zur Längsachse der Nuten 1R1, ..., nT2 einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt hat. Daher folgen der letzten Nut nT2 des Wickelkörpers 10 die ersten Nuten 1R1, ... , 1T2 , wenn die Nuten 1R1 , ... , nT2 in einer Umfangsrichtung R betrachtet werden. Dies ist in den Figuren 1 bis 4 dadurch berücksichtigt worden, daß die der letzten Nut nT2 in der Umfangsrichtung R folgenden Nuten 1R1 , ..., 1T2 sowohl an dem in den Figuren oben dargestellten Anfang der Nutfolge als auch an dem in den Figuren unten dargestellten Ende der Nut- folge gezeigt sind.Furthermore, it is assumed that the winding body 10 has a substantially circular cross section in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the grooves 1R1, ..., nT2. Therefore, the last slot nT2 of the winding body 10 is followed by the first slots 1R1, ..., 1T2 when the slots 1R1, ..., nT2 are viewed in a circumferential direction R. This has been taken into account in FIGS. 1 to 4 in that the last groove nT2 in Grooves 1R1, ..., 1T2 following the circumferential direction R are shown both at the beginning of the groove sequence shown above in the figures and at the end of the groove sequence shown below in the figures.
Bezugnehmend auf Figur 1 wird nun die Herstellung einer Wicklung Rl erläutert. Um die Wicklung Rl an dem Wickelkörper 10 anzuordnen, wird eine erste Anfangsnut 1R1 und eine erste Folge von Nuten 2R1, 3R1, ..., nRl, 1R1 festgelegt. Somit entspricht die letzte Nut der ersten Folge von Nuten 2R1, 3R1, ..., nRl, 1R1 der ersten Anfangsnut 1R1.The production of a winding R1 will now be explained with reference to FIG. In order to arrange the winding R1 on the winding body 10, a first starting groove 1R1 and a first sequence of grooves 2R1, 3R1, ..., nRl, 1R1 are defined. Thus, the last groove of the first sequence of grooves 2R1, 3R1, ..., nRl, 1R1 corresponds to the first starting groove 1R1.
Ausgehend von einer ersten Stirnseite 12, die einen Wickelkopf des Wickelkörpers 10 bildet, wird die Wicklung Rl durch die erste Anfangsnut 1R1 zu einer zweiten Stirnseite 14 geführt, die den anderen Wickelkopf des Wickelkörpers 10 bildet. Die Wicklung Rl wird über die zweite Stirnseite 14 zu der ersten Nut 2R1 der ersten Folge von Nuten und durch diese zurück zu der ersten Stirnseite 12 geführt. Danach wird die Wicklung Rl über die erste Stirnseite 12 zu der nächsten Nut 3R1 der ersten Folge von Nuten und durch diese zurück zu der zweiten Stirnseite 14 geführt. Auf diese Weise wird die Wicklung Rl mäanderförmig durch alle Nuten der ersten Folge von Nuten und abwechselnd über die Stirnseiten 12, 14 geführt, bis die letzte Nut 1R1 der ersten Folge von Nuten erreicht ist. Da die letzte Nut 1R1 der ersten Folge von Nuten der ersten Anfangsnut 1R1 entspricht, sind in der Nut 1R1 zwei der die Wicklung Rl bildenden Leiter angeordnet. Dies ist in Figur 1 durch die gestrichelten Linien angedeutet .Starting from a first end face 12, which forms a winding head of the winding body 10, the winding R1 is guided through the first starting groove 1R1 to a second end face 14, which forms the other winding head of the winding body 10. The winding R1 is guided via the second end face 14 to the first slot 2R1 of the first series of slots and through this back to the first end face 12. Thereafter, the winding R1 is guided via the first end face 12 to the next slot 3R1 of the first series of slots and through this back to the second end face 14. In this way, the winding R1 is guided in a meandering manner through all the slots of the first series of slots and alternately over the end faces 12, 14 until the last slot 1R1 of the first series of slots is reached. Since the last slot 1R1 corresponds to the first sequence of slots of the first starting slot 1R1, two of the conductors forming the winding R1 are arranged in the slot 1R1. This is indicated in Figure 1 by the dashed lines.
Bisher wurde die Wicklung Rl in Richtung der Umfangsrichtung R des Wickelkörpers 10 geführt. Nun wird die Wicklung Rl in einer Richtung entgegengesetzt der Umfangsrichtung R des Wik- kelkörpers 10 fortgesetzt. Hierfür wird die Wicklung Rl , aus- gehend von der letzten Nut 1R1 der ersten Folge von Nuten bzw. der ersten Anfangsnut 1R1, entgegen der Umfangsrichtung R mäanderförmig durch die Nuten der ersten Folge von Nuten geführt . Folglich wird die Wicklung Rl nun durch die Nuten nRl, ..., 3R1, 2R1 und abwechselnd an den Stirnseiten 12, 14 geführt . Ausgehend von der Nut 2R1 der ersten Folge von Nuten wird die Wicklung Rl nicht zurück zu der ersten Anfangsnut 1R1, sondern zu einer derselben benachbarten Nut 1R2 und durch diese zur zweiten Stirnseite 14 geführt. Der resultierende Verlauf der Wicklung Rl ist in Figur 1 gezeigt.So far, the winding R1 has been guided in the direction of the circumferential direction R of the winding body 10. The winding R1 is now continued in a direction opposite to the circumferential direction R of the winding body 10. For this purpose, the winding R1, starting from the last slot 1R1 of the first series of slots or the first starting slot 1R1, becomes meandering against the circumferential direction R through the slots of the first series of slots guided . Consequently, the winding R1 is now guided through the slots nRI, ..., 3R1, 2R1 and alternately on the end faces 12, 14. Starting from the slot 2R1 of the first series of slots, the winding R1 is not led back to the first starting slot 1R1, but to an adjacent slot 1R2 and through this to the second end face 14. The resulting course of the winding R1 is shown in FIG. 1.
Sollen unter Verwendung des zuvor beschriebenen Herstellungs- Verfahrens mehrere Wicklungen an dem Wickelkörper 10 angeordnet werden, ergibt sich für den Fall von drei an dem Wickelkörper 10 angeordneten Wicklungen Rl , Sl, Tl das in Figur 2 dargestellt Wicklungsschema.If, using the manufacturing method described above, several windings are to be arranged on the winding body 10, the winding diagram shown in FIG. 2 results for the case of three windings R1, S1, T1 arranged on the winding body 10.
Die so erhaltenen Wicklungen Rl , Sl, Tl umfassen nur vollständig geschlossene Leiterschleifen, wodurch die magnetischen Streuverluste kleingehalten werden. Ferner weisen die Wicklungen Rl , Sl, Tl jeweils nur zwei Anschlüsse auf, die in Figur 2 oben zu sehen sind. Um eine Drehstrommaschine zu er- halten, werden die Wicklungen Rl , Sl und Tl jeweils einer der drei Phasen zugeordnet .The windings Rl, Sl, Tl thus obtained only comprise completely closed conductor loops, as a result of which the magnetic stray losses are kept small. Furthermore, the windings R1, S1, T1 each have only two connections, which can be seen in FIG. 2 above. In order to obtain a three-phase machine, the windings R1, S1 and T1 are each assigned to one of the three phases.
Bezugnehmend auf die Figuren 3 und 4 wird im folgenden die Herstellung weiterer Wicklungen auf dem Wickelkörper 10 be- schrieben, wobei diese Herstellung der Übersicht halber amWith reference to FIGS. 3 and 4, the production of further windings on the winding body 10 is described in the following, this production for the sake of clarity
Beispiel einer Wicklung R2 detaillierter erläutert wird (siehe Figur 3 ) .Example of a winding R2 is explained in more detail (see Figure 3).
Um die Wicklung R2 herzustellen, wird eine zweite Anfangsnut 2R2 und eine zweite Folge von Nuten 3R2, ..., nR2 , 1R2 , 2R2 festgelegt. Somit entspricht die letzte Nut 2R2 der ersten Folge von Nuten der zweiten Anfangsnut 2R2. Ausgehend von einer der Stirnseiten 12 oder 14 wird die Wicklung R2 durch die zweite Anfangsnut 2R2 zu der gegenüberliegenden Stirnseite 12 bzw. 14 und über diese zu der ersten Nut 3R2 der zweiten Folge von Nuten geführt. In vergleichbarer Weise zu der Herstellung der Wicklung Rl wird die Wicklung R2 durch die Nuten der K) N) , .In order to produce the winding R2, a second starting slot 2R2 and a second sequence of slots 3R2, ..., nR2, 1R2, 2R2 are defined. Thus, the last groove 2R2 corresponds to the first series of grooves of the second starting groove 2R2. Starting from one of the end faces 12 or 14, the winding R2 is guided through the second starting slot 2R2 to the opposite end face 12 or 14 and via this to the first slot 3R2 of the second sequence of slots. In a manner comparable to the production of the winding R1, the winding R2 is through the slots of the K) N),.
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P H- P. tQ φ n φ P Φ P μ- t ü φ J M f d N 03 -. o fö H N P cn P h- 03 li Φ X • 0 μ- O 3 Φ f t rt fö £ φ H t d D t φ Φ Φ P li f D. 03 X 0 P* μ- f N to r H Φ N "P H- P. tQ φ n φ P Φ P μ- t ü φ JM fd N 03 -. o fö HNP cn P h- 03 li Φ X • 0 μ- O 3 Φ ft rt fö £ φ H td D t φ Φ Φ P li f D. 03 X 0 P * μ- f N to r H Φ N "
P d rt μ- V ≤ d ö d f Di Φ rt μ-1 D J n φ d N 0) t μ- d fö d 0 <; P 03 o Φ μ- 3 P μ- li to d f li d Φ 03 p- μ- LQ ξ P fö rt tP d rt μ- V ≤ d ö df Di Φ rt μ- 1 DJ n φ d N 0 ) t μ- d fö d 0 <; P 03 o Φ μ- 3 P μ- li to df li d Φ 03 p- μ- LQ ξ P för tt
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H- CL Φ 03 ≤ Φ er W 01 Φ 03 P) Φ rt d N μ- LQ α Φ φ H d ΦH- CL Φ 03 ≤ Φ er W 01 Φ 03 P ) Φ rt d N μ- LQ α Φ φ H d Φ
H er μ- r Φ n P d μ- d ≤ φ φ H N Φ ii fr c-- μ- er li to fö H- Φ Φ &. ü i PJ <! d ≤ Φ 03 d J^ d li 03 Φ fr J^ Φ Φ B fö t H d H- Φ 0) μ- fö φ φ φ Φ PJ μ- Φ LQ n P li P toH er μ- r Φ n P d μ- d ≤ φ φ HN Φ ii fr c-- μ- er li to fö H- Φ Φ &. ü i P J <! d ≤ Φ 03 d J ^ d li 03 Φ fr J ^ Φ Φ B fö t H d H- Φ 0 ) μ- fö φ φ φ Φ PJ μ- Φ LQ n P li P to
P> rJ^ D rt & P N 03 0= P H H μ- li d rt fö Φ N p- rt LQ 03 J μ- φ d φ Φ μ- d TJ Φ Φ P LQ o Φ < H Φ 0 £ φ rr n Φ P) rt d l-h in P> P ri φ 03 ^ d μ- Φ φ Φ P' d Φ 03 li Φ Φ ö μ- LQ μ- tr P N P d μ- Φ P d ii 3 P li d D μ- μ- μ- 03 Φ ii er S LQ rt α. LQ < =3 d Φ n φ Φ 03 tr d S! d rt φ rt P d PJ μ- 03 Φ μ- d Φ ≥! 03 μ- o ii tr Φ 0) μ- P rt μ- μ- Φ φ φ . d= 03 ii n d d PJP> rJ ^ D rt & PN 03 0 = PHH μ- li d rt fö Φ N p- rt LQ 03 J μ- φ d φ Φ μ- d TJ Φ Φ P LQ o Φ <H Φ 0 £ φ rr n Φ P ) rt d lh in P> P ri φ 03 ^ d μ- Φ φ Φ P 'd Φ 03 li Φ Φ ö μ- LQ μ- tr PNP d μ- Φ P d ii 3 P li d D μ- μ- μ- 03 Φ ii he S LQ rt α. LQ <= 3 d Φ n φ Φ 03 tr d S! d rt φ rt P d PJ μ- 03 Φ μ- d Φ ≥! 03 μ- o ii tr Φ 0 ) μ- P rt μ- μ- Φ φ φ. d = 03 ii and PJ
Φ P 0 Φ o tr ii ΪO n Φ P rt μ- P n rt P d s: er φ rt d trΦ P 0 Φ o tr ii ΪO n Φ P rt μ- P n rt P d s: er φ rt d tr
03 α ii er d X ≤ Φ Φ to P' ii 03 d 03 ii D fö f μ- ö Φ μ- φ μj rt 3 ≤03 α ii er d X ≤ Φ Φ to P 'ii 03 d 03 ii D fö f μ- ö Φ μ- φ μ j rt 3 ≤
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se eine erhöhte Windungszahl erreicht. Auch wenn in Figur 4 die Verbindungsleiter VR, VS und VT an einer der Stirnseiten des Wickelkörpers 10 angeordnet sind, ist es möglich, die Verbindungsleiter VR, VS und VT an unterschiedlichen Stirnseiten des Wickelkörpers 10 anzuordnen. Die Anordnung der Verbindungsleiter VR, VS und VT wird durch die Wicklungen bzw. deren Leiter sowie der gewünschten Form eines mit den Wicklungen versehenen Wickelkörpers bzw. des Typs der Wanderfeldmaschine bestimmt.se has reached an increased number of turns. Even if the connecting conductors VR, VS and VT are arranged on one of the end faces of the winding body 10 in FIG. 4, it is possible to arrange the connecting conductors VR, VS and VT on different end faces of the winding body 10. The arrangement of the connecting conductors VR, VS and VT is determined by the windings or their conductors as well as the desired shape of a winding body provided with the windings or the type of traveling field machine.
Die Wicklungen können unter Verwendung stabförmiger Leiter aufgebaut werden. Vorzugsweise entspricht der Querschnitt derartiger stabförmiger Leiter dem Querschnitt der Nuten, um einen möglichst hohen Füllfaktor der Nuten zu erreichen. Die elektrische Verbindung der in den Nuten angeordneten Leiter kann mittels entsprechend vorgeformter starrer Leiterelemente oder mittels flexibler Leiter hergestellt werden. Die Verwendung flexibler Leiter ermöglicht einen kompakten Aufbau des mit Wicklungen versehenen Wickelkörpers 10. Insbesondere kön- nen auf diese Weise die Wickelköpfe verkleinert werden.The windings can be constructed using rod-shaped conductors. The cross section of such rod-shaped conductors preferably corresponds to the cross section of the grooves in order to achieve the highest possible filling factor of the grooves. The electrical connection of the conductors arranged in the grooves can be established by means of appropriately preformed rigid conductor elements or by means of flexible conductors. The use of flexible conductors enables a compact structure of the winding body 10 provided with windings. In particular, the winding heads can be reduced in this way.
Alternativ oder ergänzend zu den stabförmigen Leitern können auch U-förmige Leiter verwendet werden, deren Schenkel in entsprechenden Nuten angeordnet sind. Ebenso können auch L- förmige und/oder S-förmige Leiter verwendet werden. As an alternative or in addition to the rod-shaped conductors, U-shaped conductors can also be used, the legs of which are arranged in corresponding grooves. L-shaped and / or S-shaped conductors can also be used.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Herstellen von Wicklungen einer Wanderfeldmaschine mit einem Wickelkörper (10) für einen Läufer und/oder einem Wickelkörper (10) für einen Ständer, wobei das Herstellen wenigstens einer Wicklung (Rl, Sl, Tl) an dem Wik- kelkörper (10) des Läufers und/oder des Ständers folgende Schritte umfaßt :1. A method for producing windings of a traveling field machine with a winding body (10) for a rotor and / or a winding body (10) for a stator, wherein the production of at least one winding (Rl, Sl, Tl) on the winding body (10 ) of the runner and / or the stand includes the following steps:
- Festlegen einer ersten Anfangsnut (1R1) , - Festlegen einer ersten Folge von Nuten (2R1, 3R1, ..., nRl, 1R1) in einer Umfangsrichtung (R) des Wickelkörpers (10) , so daß die letzte Nut der ersten Folge von Nuten der ersten Anfangsnut entspricht,- Setting a first starting groove (1R1), - Setting a first sequence of grooves (2R1, 3R1, ..., nRl, 1R1) in a circumferential direction (R) of the winding body (10), so that the last groove of the first sequence of Grooves correspond to the first initial groove,
- Anordnen der Wicklung (Rl) an dem Wickelkörper (10) , wobei die Wicklungsleiter- Arranging the winding (R1) on the winding body (10), the winding conductor
-- ausgehend von einer ersten Stirnseite (12) des Wickelkörpers (10) durch die erste Anfangsnut (1R1) zu einer zweiten, der ersten gegenüberliegenden Stirnseite (14) des Wickelkörpers (10) , -- mäanderförmig durch die Nuten der ersten Folge von Nuten (2R1, 3R1, ..., nRl, 1R1) in der Umfangsrichtung (R) und abwechselnd an den Stirnseiten (12, 14) bis zur ersten Anfangsnut (1R1) , -- von der ersten Anfangsnut (1R1) entgegen der Umfangsrich- tung (R) mäanderförmig durch die Nuten der ersten Folge von- Starting from a first end face (12) of the winding body (10) through the first starting groove (1R1) to a second, the first opposite end face (14) of the winding body (10), - meandering through the grooves of the first series of grooves (2R1, 3R1, ..., nRl, 1R1) in the circumferential direction (R) and alternately on the end faces (12, 14) to the first starting groove (1R1), - from the first starting groove (1R1) against the circumferential direction. tion (R) meandering through the grooves of the first series of
Nuten (2R1, 3R1, ..., nRl, 1R1) und abwechselnd an den Stirnseiten (12, 14) bis zu einer der ersten Anfangsnut (1R1) benachbarten Nut (1R2) und -- durch die der ersten Anfangsnut (1R1) benachbarte Nut (1R2) an der zweiten Stirnseite (14) endend verlaufend angeordnet werden. Grooves (2R1, 3R1, ..., nRl, 1R1) and alternately on the end faces (12, 14) up to a groove (1R2) adjacent to the first starting groove (1R1) and - through that adjacent to the first starting groove (1R1) Groove (1R2) on the second end face (14) are arranged so that it ends.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Herstellen wenigstens einer weiteren Wicklung (R2, S2, T2) an dem Wickelkörper (10) des Läufers und/oder des Ständers folgende Schritte umfaßt:2. The method according to claim 1, wherein the production of at least one further winding (R2, S2, T2) on the winding body (10) of the rotor and / or the stator comprises the following steps:
- Festlegen einer Nut (2R2) , die der ersten Nut (2R1) der er- sten Folge von Nuten (2R1, 3R1, ..., nRl, 1R1) benachbart ist, als zweite Anfangsnut,Defining a groove (2R2) which is adjacent to the first groove (2R1) of the first sequence of grooves (2R1, 3R1, ..., nRl, 1R1) as the second initial groove,
- Festlegen einer zweiten Folge von Nuten (3R2, ..., nR2 , 1R2 , 2R2) in der Umfangsrichtung (R) des Wickelkörpers (10), so daß die letzte Nut (2R2) der zweiten Folge von Nuten (3R2, ..., nR2, 1R2, 2R2) der zweiten Anfangsnut (2R2) entspricht,- Defining a second series of grooves (3R2, ..., nR2, 1R2, 2R2) in the circumferential direction (R) of the winding body (10) so that the last groove (2R2) of the second series of grooves (3R2, .. ., nR2, 1R2, 2R2) corresponds to the second starting groove (2R2),
- Anordnen der Wicklung (R2) an dem Wickelkörper (10), wobei die Wicklungsleiter- Arranging the winding (R2) on the winding body (10), the winding conductor
-- ausgehend von der zweiten Stirnseite (14) des Wickelkörpers (10) durch die zweite Anfangsnut (2R2) zu der ersten Stirnseite (12) des Wickelkörpers (10) ,- Starting from the second end face (14) of the winding body (10) through the second starting groove (2R2) to the first end face (12) of the winding body (10),
-- mäanderförmig durch die Nuten der zweiten Folge von Nuten (3R2, ..., nR2, 1R2 , 2R2 ) in der Umfangsrichtung (R) und abwechselnd an den Stirnseiten (12, 14) bis zur zweiten Anfangsnut (2R2) , -- von der zweiten Anfangsnut (2R2) entgegen der Umfangsrichtung (R) mäanderförmig durch die Nuten der zweiten Folge von Nuten (3R2, ..., nR2 , 1R2 , 2R2) und abwechselnd an den Stirnseiten (12, 14) bis zu der zweiten Anfangsnut (2R2) und -- durch die zweite Anfangsnut (2R2) an der ersten Stirnseite (12) endend verlaufend angeordnet werden.- meandering through the grooves of the second sequence of grooves (3R2, ..., nR2, 1R2, 2R2) in the circumferential direction (R) and alternately on the end faces (12, 14) to the second starting groove (2R2), from the second starting groove (2R2) against the circumferential direction (R) meandering through the grooves of the second series of grooves (3R2, ..., nR2, 1R2, 2R2) and alternately on the end faces (12, 14) to the second starting groove (2R2) and - through the second starting groove (2R2) on the first end face (12) ending to be arranged.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Wicklungen (Rl, R2 ; Sl, S2; Tl, T2) zu einer Wicklung verbunden werden, indem die an der ersten oder der zweiten Stirnseite (12, 14) endenden Leiter der Wicklungen (Rl, R2 ; Sl, S2; Tl, T2 ) verbunden werden.3. The method according to claim 2, wherein the windings (R1, R2; S1, S2; T1, T2) are connected to form a winding by the conductors of the windings (R1, R1, 12) ending at the first or the second end face (12, 14). R2; Sl, S2; Tl, T2) are connected.
4. Verfahren nach Anspruch 3 , wobei die Wicklungen (Rl, R2 ; Sl, S2; Tl, T2 ) so an wenigstens ei- nem der Wickelkörper (10) so angeordnet werden, daß die Leiter der Wicklungen (Rl, R2 ; Sl, S2 ; Tl , T2) an der ersten oder der zweiten Stirnseite (12, 14) beginnen und enden. 4. The method according to claim 3, wherein the windings (R1, R2; S1, S2; T1, T2) are arranged on at least one of the winding bodies (10) such that the conductors of the windings (R1, R2; S1, S2; T1, T2) begin and end on the first or the second end face (12, 14).
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ersten Anfangsnuten (1R1, ISl, 1T1) unterschiedlicher Wicklungen (Rl, Sl, Tl) so festgelegt werden, daß zwischen den ersten Anfangsnuten (1R1, ISl, 1T1) wenigstens eine Nut angeordnet ist.5. The method according to any one of the preceding claims, wherein the first starting grooves (1R1, ISl, 1T1) different windings (Rl, Sl, Tl) are set so that at least one groove is arranged between the first starting grooves (1R1, ISl, 1T1) ,
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zum Anordnen wenigstens einer Wicklung (Rl, R2 ; Sl, S2 ; Tl, T2) stabförmige Leiter verwendet werden, die in entsprechenden Nuten angeordnet werden.6. The method according to any one of the preceding claims, wherein rod-shaped conductors are used for arranging at least one winding (Rl, R2; Sl, S2; Tl, T2), which are arranged in corresponding slots.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die stabförmigen, in Nuten angeordneten Leiter durch flexible Leiter entsprechend verbunden werden.7. The method according to claim 6, wherein the rod-shaped conductors arranged in grooves are connected accordingly by flexible conductors.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zum Anordnen wenigstens einer Wicklung (Rl, R2 ; Sl, S2 ; Tl, T2) einzelne U-förmige, L-förmige und/oder S-förmige Leiter verwendet werden.8. The method according to any one of the preceding claims, wherein individual U-shaped, L-shaped and / or S-shaped conductors are used for arranging at least one winding (Rl, R2; Sl, S2; Tl, T2).
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an den Wickelkörpern (10) des Läufers und des Ständers jeweils wenigstens drei Wicklungen (R, S, T) angeordnet werden.9. The method according to any one of the preceding claims, wherein at least three windings (R, S, T) are arranged on the winding bodies (10) of the rotor and the stator.
10. Wanderfeldmaschine mit:10. Wandering field machine with:
- einem Wickelkörper (10) für einen Läufer und/oder einem Wickelkörper (10) für einen Ständer, wobei die Wickelkörper (10) jeweils zwischen einer ersten Stirnseite (12) und einer zweiten, der ersten gegenüberliegenden Stirnseite (14) angeordnete Nuten (1R1, ..., nT2) zur Aufnahme wenigstens einer Wicklung (R, S, T) umfassen, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Wicklung (R, S, T) des Läufers und/oder des Ständers wenigstens einen Lei- ter umfaßt, der -- ausgehend von der ersten Stirnseite (12) des Wickelkörpers (10) durch eine erste Anfangsnut (1R1) zu der zweiten Stirnseite (14) des Wickelkörpers (10),- A winding body (10) for a rotor and / or a winding body (10) for a stand, the winding bodies (10) each between a first end face (12) and a second, the first opposite end face (14) arranged grooves (1R1 , ..., nT2) for receiving at least one winding (R, S, T), characterized in that the at least one winding (R, S, T) of the rotor and / or the stator comprises at least one conductor, the - Starting from the first end face (12) of the winding body (10) through a first starting groove (1R1) to the second end face (14) of the winding body (10),
-- mäanderförmig durch Nuten einer ersten Folge von Nuten (2R1, 3R1, ..., nRl, 1R1) in einer Umfangsrichtung (R) des Wickelkörpers (10) und abwechselnd an den Stirnseiten (12, 14) bis zur ersten Anfangsnut (1R1) ,- meandering through grooves of a first sequence of grooves (2R1, 3R1, ..., nRl, 1R1) in a circumferential direction (R) of the winding body (10) and alternately on the end faces (12, 14) to the first starting groove (1R1 ),
-- von der ersten Anfangsnut (1R1) entgegen der Umfangsrichtung (R) mäanderförmig durch die Nuten der ersten Folge von Nuten (2R1, 3R1, ..., nRl, 1R1) und abwechselnd an den Stirnseiten (12, 14) bis zu einer der ersten Anfangsnut (1R1) benachbarten Nut (1R2) und- From the first starting groove (1R1) against the circumferential direction (R) meandering through the grooves of the first series of grooves (2R1, 3R1, ..., nRl, 1R1) and alternately on the end faces (12, 14) up to one the first groove (1R1) adjacent groove (1R2) and
-- durch die der ersten Anfangsnut (1R1) benachbarte Nut (1R2) an der zweiten Stirnseite (14) endend angeordnet sind.- By the first starting groove (1R1) adjacent groove (1R2) are arranged ending on the second end face (14).
11. Wanderfeldmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens eine weitere Wicklung (R2, S,2, T2) des Läufers und/oder des Ständers wenigstens einen Leiter umfaßt, der -- ausgehend von der zweiten Stirnseite (14) des Wickelkörpers (10) durch eine zweite Anfangsnut (2R2), die der ersten Nut (2R1) in der ersten Folge von Nuten (2R1. 3R1, ..., nRl, 1R1) benachbart ist, zu der ersten Stirnseite (12), -- mäanderförmig durch Nuten einer zweiten Folge von Nuten (3R2, ..., nR2, 1R2 , 2R2) in der Umfangsrichtung (R) und abwechselnd an den Stirnseiten (12, 14) bis zur zweiten Anfangsnut (2R2) ,11. traveling field machine according to claim 10, characterized in that at least one further winding (R2, S, 2, T2) of the rotor and / or the stator comprises at least one conductor which - starting from the second end face (14) of the winding body ( 10) through a second starting groove (2R2), which is adjacent to the first groove (2R1) in the first sequence of grooves (2R1. 3R1, ..., nRl, 1R1), to the first end face (12), - meandering by grooves of a second sequence of grooves (3R2, ..., nR2, 1R2, 2R2) in the circumferential direction (R) and alternately on the end faces (12, 14) up to the second starting groove (2R2),
-- von der zweiten Anfangsnut (2R2) entgegen der Umfangsrichtung (R) mäanderförmig durch die Nuten der zweiten Folge von Nuten (3R2, ..., nR2 , 1R2 , 2R2) und abwechselnd an den Stirnseiten (12, 14) bis zu der zweiten Anfangsnut (2R2) und -- durch die zweite Anfangsnut (2R2) an der ersten Stirnseite (12) endend angeordnet sind. - From the second initial groove (2R2) against the circumferential direction (R) meandering through the grooves of the second series of grooves (3R2, ..., nR2, 1R2, 2R2) and alternately on the end faces (12, 14) to the second starting groove (2R2) and - arranged through the second starting groove (2R2) ending on the first end face (12).
12. Wanderfeldmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Wicklungen (Rl, R2 ; Sl, S2; Tl, T2 ) eines Wickelkorpers (10) einen Verbindungsleiter (VR, VS, VT) aufweisen, der die an der ersten oder der zweiten Stirnseite (12, 14) endenden Leiter der Wicklungen (Rl, R2 ; Sl, S2 ; Tl, T2) verbindet.12. Wanderfeldmaschine according to claim 11, characterized in that the windings (Rl, R2; Sl, S2; Tl, T2) of a winding body (10) have a connecting conductor (VR, VS, VT), which on the first or the second End (12, 14) ends of the conductor of the windings (Rl, R2; Sl, S2; Tl, T2) connects.
13. Wanderfeldmaschme nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden aller Wicklungen (R, S, T) wenigstens eines Wickelkorpers (10) an der ersten oder der zweiten Stirnseite (12, 14) angeordnet sind.13. Wanderfeldmaschme according to claim 12, characterized in that the ends of all windings (R, S, T) of at least one winding body (10) on the first or the second end face (12, 14) are arranged.
14. Wanderfeldmaschme nach einem der Ansprüche 10-13, da- durch gekennzeichnet, daß zwischen Anfangsnuten (IRl, ISl, ITl) unterschiedlicher Wicklungen (Rl, S, Tl) eines Wickelkorpers (10) wenigstens eine Nut angeordnet ist.14. Wanderfeldmaschme according to any one of claims 10-13, characterized in that between the starting grooves (IRl, ISl, ITl) different windings (Rl, S, Tl) of a winding body (10) at least one groove is arranged.
15. Wanderfeldmaschme nach einem der Ansprüche 10-14, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Wicklung (Rl, R2 ; Sl, S2 ; Tl, T2) stabförmige, m entsprechenden Nuten angeordnete Leiter umfaßt.15. Wanderfeldmaschme according to any one of claims 10-14, characterized in that at least one winding (Rl, R2; Sl, S2; Tl, T2) comprises rod-shaped, m corresponding grooves arranged conductors.
16. Wanderfeldmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß die stabförmigen, m Nuten angeordneten Leiter durch flexible Leiter entsprechend verbunden sind.16. Wanderfeldmaschine according to claim 15, characterized in that the rod-shaped, m grooves arranged conductors are connected by flexible conductors accordingly.
17. Wanderfeldmaschme nach einem der Ansprüche 10-16, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Wicklung (Rl, R2 ; Sl, S2 ; Tl, T2) einzelne U-formige, L-förmige und/oder S-formige Leiter umfaßt. 17. Wanderfeldmaschme according to any one of claims 10-16, characterized in that at least one winding (Rl, R2; Sl, S2; Tl, T2) comprises individual U-shaped, L-shaped and / or S-shaped conductors.
18. Wanderfeldmaschine nach einem der Ansprüche 10-17, dadurch gekennzeichnet, daß an den Wickelkörpern (10) des Läufers und des Ständers jeweils wenigstens drei Wicklungen (R, S, T) angeordnet sind. 18. traveling field machine according to one of claims 10-17, characterized in that at least three windings (R, S, T) are arranged on the winding bodies (10) of the rotor and the stator.
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DE102008022170A1 (en) 2008-05-05 2009-11-12 Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg Coil for an electric machine and method of manufacturing a coil

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