WO2008034712A1 - Dünnschichtisolation metallischer leiter - Google Patents

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WO2008034712A1
WO2008034712A1 PCT/EP2007/059173 EP2007059173W WO2008034712A1 WO 2008034712 A1 WO2008034712 A1 WO 2008034712A1 EP 2007059173 W EP2007059173 W EP 2007059173W WO 2008034712 A1 WO2008034712 A1 WO 2008034712A1
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WO
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layer
aluminum
substrate
winding
metallic substrate
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PCT/EP2007/059173
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Inventor
Werner Hösl
Reinhard Müller
Original Assignee
Continental Automotive Gmbh
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/47—Air-gap windings, i.e. iron-free windings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/02—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances
    • H01B3/10—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances metallic oxides
    • H01B3/105—Wires with oxides
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/30—Windings characterised by the insulating material

Definitions

  • the invention relates to the electrical insulation of metallic surfaces and in particular relates to a thin ⁇ layered insulation of conductors for motor windings.
  • the torque is generated by means of current-carrying conductors which are arranged in a magnetic field.
  • the ⁇ se ladder are organized in so-called winding strands, wherein a single winding strand generally includes the contributing to the generation of the torque Porterab ⁇ sections for each phase and connects.
  • multi-phase electric motors such as a synchronous or asynchronous three-phase motor, the individual winding strands of the various phases share the available space, in particular the enforced by the magnetic field for torque generation space of an electric motor.
  • the generated torque is determined by the current in the winding sections of the winding strands, which in the interspersed with the magnetic field of the air gap Motors are arranged.
  • a high torque can only be achieved with a high overall current intensity, ie the sum of the partial currents flowing through the mentioned winding sections.
  • the current-carrying winding phases must fill completeness, ⁇ dig the air gap of a coreless motor ideally.
  • the use of the air gap for current-carrying phase windings is given as the ratio of the space occupied by the winding ⁇ strands in the air gap space to the total air gap volume and referred to as Kupferhelltex.
  • a high copper fill factor means a good use of the air gap for torque generation.
  • the conductors of the winding strands In order to enable a high copper fill factor, the conductors of the winding strands must be arranged close together. In order to prevent short circuits between adjacent conductor sections of a winding strand and between adjacent conductor sections of different winding strands, as well as short circuits with other components of an electric motor, the conductors of the winding strands must be provided with an insulating layer.
  • the ⁇ se insulation leads according to the bean ⁇ cast-of its volume to a reduction in the amount of copper in the intended for torque generation area. A high copper fill factor can therefore only be achieved if the insulation can be implemented as a thin insulation layer on the winding strands.
  • the term copper is understood in this document to mean both pure copper and copper alloys whose electrical properties are essentially determined by the proportion of copper contained therein.
  • organic insulation coatings are used as a thin insulating material for winding strands of Elekt ⁇ romotoren . These tend to embrittle, in particular due to the thermal load of the winding strands at current flow and ⁇ due to the associated material expansion.
  • organic insulation coatings are sensitive to mechanical damage, such as scratching or other types of abrasion. In the high temperatures occurring during operation of an electric motor such mechanical damage often lead to cracking or even peeling the insulation layer of the conductor material of the winding strand.
  • thin ceramic coatings of the conductor material of winding strands are known.
  • Corresponding coatings can be used in particular for copper, which is the one most commonly used in winding strands. used conductor material, not applied directly. Rather, the conductor surface with a loading must be prepared coating whose Leg istszusammenset ⁇ Zung enables adhesion of the ceramic material.
  • a disadvantage of ceramic coatings is their low heat expansion capacity compared to metals, so that they tend to flake off when the winding strand is subjected to thermal stress. The low ductility of ceramic coatings makes them unsuitable to follow any subsequent deformations of the substrate without damage. So take the example ⁇ as often cracking or peeling in bending a winding wire on.
  • the isolation techniques described also suffer from the disadvantage that they cause the conductor to come off a sharp edge, i. on an edge with little rounding, not or not with a sufficient material thickness surrounded.
  • the invention is therefore based on the object to provide an insulation for metallic conductors, which is insensitive to mechanical effects at low material thickness, has a high adhesion to the conductor material and is highly ductile.
  • the invention includes a method of applying an insulating layer on a surface of a metallic sub ⁇ strats, wherein the insulation layer is an aluminum layer which is in contact with the metallic substrate, and an aluminum oxide layer.
  • the method for producing the insulating layer comprises a step of aluminizing at least a part of the substrate surface by means of electrochemical deposition of aluminum from a metal-organic electrolyte and a step of oxidizing the aluminum layer deposited on the substrate to a depth less than the layer thickness thereof ⁇ bridge is.
  • the invention further comprises a metallic substrate having an insulating layer consisting of an aluminum layer in direct contact with the substrate and an adjoining aluminum oxide layer obtainable by a process with the steps given above.
  • the invention also encompasses a winding profile for an electric motor with at least one metallic substrate designed as a winding strand, which has an insulation layer produced by a process with the steps indicated above.
  • the invention further comprises an electric motor having a winding vonin- least profile comprising a corresponding constructed as Wick ⁇ lung strand metallic substrate.
  • the invention makes possible the mass-production-capable coating of metallic conductors with a uniformly thick insulation layer which has very good insulation properties even with layer thicknesses in the micrometer range.
  • the insulating layer also has a good adhesion to me ⁇ metallic substrates. It is ductile and therefore does not tear when deforming the metal substrate.
  • the Isolati- onstik further has a good edge adhesion, is resis ⁇ tent against environmental influences and forms a uniform layer thickness of even complex sub ⁇ stratgeometrien.
  • the metallic substrate is preferably formed by a copper substrate.
  • the metallic substrate of egg ⁇ nem winding phase can be formed for electric motors.
  • the oxidation on the substrate till ⁇ different aluminum layer comprises a first sub-step for Har- tanod ensue the aluminum layer and a second step of post-compacting the aluminum oxide layer produced in the first sub-step, so that a can be prepared against mechanical effects stable and non-porous aluminum oxide layer ⁇ the ,
  • the surface of the substrate is suitably electropolished prior to aluminizing.
  • a dye is preferably in the Alumi ⁇ niumoxidtik introduced.
  • a prepreg material is applied to the oxidized aluminum layer of the insulation layer.
  • a coreless electric motor is preferably formed using a prepreg material, a composite, the to-least comprises two metallic substrates or two phase windings.
  • An electric motor with a corresponding winding profile combines a high dielectric strength to advantageous ⁇ exemplary manner with a high mechanical stability even at high speeds and yet has a low weight.
  • the metal-organic electrolyte is preferably Vietnamese rempliss- rig, so that during the aluminum deposition no oxygen ⁇ formation can occur.
  • the metal ⁇ organic electrolyte comprises an aluminum alkyl complex which allows the production of smooth and low-pore aluminum coatings with both direct current and Umpolstrom.
  • C 1 to C 4 alkyls are preferably used for the aluminum alkyl complex, since these are readily available and inexpensive.
  • the thickness of the aluminum oxide layer is measured according to the breakdown of the penetration strength to be achieved for the insulating layer.
  • FIG. 1 shows a metallic substrate with an applied insulation layer
  • FIG. 2 Method steps for applying an insulation layer to a metallic substrate in accordance with FIG.
  • FIG. 3 shows a comparison of the covering of a sharp edge of a metallic substrate with conventional insulation coatings to that with an insulation coating according to a described method in a schematic representation
  • Figure 4 illustrates a copper winding strand for an ironless pancake electric motor
  • Figure 5 illustrates a copper winding disk of three mutually offset winding strands of Figure 4 for a 3-phase pancake motor.
  • FIG. 1 shows a metallic substrate 2 coated with an insulating layer 1.
  • ons Mrs 1 comprises an aluminum layer Ib, which is in direct contact with a surface of the metallic sub ⁇ strats 2, and an aluminum oxide layer Ia, which adjoins the, not in contact with the substrate surface of the aluminum layer Ia.
  • the method begins with providing a ⁇ me-metallic substrate in step SO, wherein with respect to the me ⁇ -metallic materials and their geometries are no restrictions. Due to the achievable with the method uniform and thin insulation coating can be used as metallic substrates especially winding strands of copper and especially those that are used in ironless and especially in Stab Wegrmotoren.
  • step S1 of the process the metallic substrate can be electropolished.
  • This step is not obligato ⁇ driven, but it is recommended when let the roughness of the workpiece surface, ie, the size and shape of the irregularities in the surface of the metallic substrate, applying lent ei ⁇ ner thin, good-adhering and closed coating questionable appear , With the also known as anodic polishing electropolishing also sharp edges of the workpiece are advantageously rounded, creating good conditions for reliable edge adhesion of the applied coating are created.
  • step S2 the aluminised with an insulating layer to be sent ⁇ rising surface of the metallic substrate.
  • the aluminizing takes place with an electrochemical coating process, which is based on the electrodeposition of aluminum from an electrolyte.
  • the electrolyte preferably contains aluminum alkyl complexes because corresponding electrolytes are well suited for their industrial solubility and electrical conductivity for industrial aluminization are.
  • the good throwing power of electrolytes malkylkomplexen with Aluminiu- ensures a uniform thickness and produces a highly homogeneous surface of the deposited on the sub strate ⁇ aluminum layer.
  • aluminum alkyl complex Cl to C4 alkyls are used preferably since the ⁇ se are readily available and inexpensive.
  • the aluminum alkyl complexes are preferably dissolved in a nonaqueous solvent.
  • the aluminum coating can be deposited directly, ie without the application of intermediate layers.
  • step S3 the previously listed in step S2 deposited aluminum layer up to a predetermined depth which is less than the thickness of the aluminum layer, oxidized to Alumini ⁇ oxide.
  • the conversion of the outer aluminum layer into an aluminum oxide layer is expediently carried out by anodization.
  • the over-oxidation is preferably carried out in a hard anodization process with a cooled electrolyte.
  • Hard anodizing or hard anodising also allows higher current intensities and thus enables shorter process times.
  • Aluminiumoxidbe- layering these can be further compressed in about 90 ° C hot, fully desalinated water ⁇ example, in step S4 after anodizing in an aftertreatment step.
  • other compression methods such as a superheated steam method may be used.
  • the aluminum coating is not completely oxidized down to the substrate surface in process steps S3 and S4. Rather, it is at the contact surface to the metallic substrate leave an unoxidized aluminum layer, which acts as a bonding agent between the metal surface of the substrate and the aluminum oxide coating.
  • the insulation layer applied by the method described therefore consists of two layers, an inner aluminum layer and an outer aluminum oxide layer.
  • typical layer thicknesses of the primer are about 5 microns to lO ⁇ m layer for the aluminum and approximately 25 .mu.m to 30 .mu.m or more for the aluminum oxide layer.
  • the thickness of the aluminum oxide insulation layer achieved by the method depends on the isolation capability of the insulation layer to be achieved. This is determined by the ge ⁇ demanded breakdown field, ie, the field strength must be present at least on the aluminum oxide layer be ⁇ may be possible through this layer before a current flow. Below the breakdown field strength, the aluminum oxide layer acts as an insulator.
  • the insulating layer can be visually clearly emphasized, so that, for example, the individual phases of a winding profile consisting of several winding strands can advantageously be made different in color for the further process steps.
  • this coloration damage or a faulty design of the insulation layer can be optically more easily subjected to a quality control.
  • a corresponding coloring can as shown in Figure 2 in a nen of YOUR OWN step S4 following the Aufoxid michsvon he ⁇ follow, but it can also alternatively be already made during the Anodmaschines Colours.
  • a prepreg is understood as meaning a composite material made of a resin-impregnated (or pre-impregnated) glass fabric. Such mostly in sheet form ⁇ handenen materials are known in printed circuit board technology for composite of multilayer boards.
  • the additional insulation layer formed by the prepreg is particularly advantageous when compressing winding strands into a multilayer or interlocking composite called a winding profile, since the resin of the prepreg material has been found, as in tests, during the compression of the winding strands at a composite prevailing temperatures and pressures evenly distributed between the residual joints of the winding strands.
  • ⁇ achieved by improvement of electrical insulation uniformly filling the joints during the pressing of the phase windings with one or more prepreg sheets FER ner to a significant improvement of the mechanical strength of the composite thus formed leads.
  • FIG. 4 shows a copper winding strand 4 as used for a phase winding in a pancake motor.
  • the phase winding is composed of radially arranged ⁇ rods 5, which are connected in series on composite elements 6 and 7.
  • FIG. At the power supply terminals 8 are provided.
  • the structure has many sharp ones Edges on and at the junctions from the rods to the composite members are abutting the adjacent free surfaces at a nearly obtuse angle of about 90 °.
  • This complex geometry, and in particular also the openings in the terminals 8 can be uniformly covered with a coating according to the described method.
  • the application of prepreg foils also allows the production of a composite of winding strands, wherein the composite material simultaneously forms a part of the insulating layer. This is shown in FIG. 5 for a 3-phase pancake winding profile in which the individual winding phases 4, 9 and 10 for the phases R, S and T are pressed into a winding plate 11.
  • this can be configured bendable.
  • the high ductility of up ⁇ brought insulating layer ensures that the insulation layer currency ⁇ rend not dissolve a corresponding bending of the copper substrate of the winding phases, and thus the dielectric strength of the winding arrangement weakens.
  • Such winding strands can also be found, for example, in drum-rotor or bell-rotor motors.
  • the insulation is used for any Motorty ⁇ pen in particular, as long as the windings of an insulating require.
  • Insulation layer insulation coating Ia Aluminum oxide layer, aluminum oxide layer Ib Aluminum layer, aluminum layer

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen einer Isolationsschicht (1) auf einer Oberfläche eines metallischen Substrats (2), wobei die Isolationsschicht (1) eine Aluminiumschicht (1b), die sich in Kontakt mit dem metallischen Substrat (2) befindet, und eine Aluminiumoxidschicht (Ia) aufweist. Das Verfahren umfasst hierbei ein Aluminieren (S2) von zumindest einem Teil der Substratoberfläche mittels einer elektrochemischen Abscheidung von Aluminium aus einem Metallorganischen Elektrolyten und ein Oxidieren (S3) der auf dem Substrat abgeschiedenen Aluminiumschicht (1b) bis in eine Tiefe, die geringer als deren Schichtdicke ist.

Description

Beschreibung
Dünnschichtisolation metallischer Leiter
Die Erfindung betrifft die elektrische Isolation metallischer Oberflächen und bezieht sich insbesondere auf eine dünn¬ schichtige Isolation von Leitern für Motorwicklungen.
In Elektromotoren wird das Drehmoment mittels stromführender Leiter erzeugt, die in einem Magnetfeld angeordnet sind. Die¬ se Leiter sind dabei in so genannten Wicklungssträngen organisiert, wobei ein einzelner Wicklungsstrang im Allgemeinen die zur Erzeugung des Drehmoments beitragenden Leiterab¬ schnitte für jeweils eine Phase umfasst und verbindet. Bei mehrphasigen Elektromotoren, wie beispielsweise einem Synchron- oder Asynchron-Drehstrommotor, teilen sich die einzelnen Wicklungsstränge der verschiedenen Phasen den zur Verfügung stehenden Bauraum, insbesondere den vom Magnetfeld zur Drehmomenterzeugung durchsetzten Raum eines Elektromotors.
Bei eisenlosen Motoren, die aufgrund ihrer geringen bewegten Masse, ihrer geringen Induktivität und ihrer geringen Verlustleistung eine hohe Dynamik mit einem ausgezeichneten Wirkungsgrad verbinden, wird das erzeugte Drehmoment über den Strom in den Wicklungsabschnitten der Wicklungsstränge bestimmt, die in dem mit dem Magnetfeld durchsetzten Luftspalt des Motors angeordnet sind. Ein hohes Drehmoment kann nur mit einer hohen Gesamtstromstärke, das ist die Summe der durch die genannten Wicklungsabschnitte fließenden Teilströme, er- reicht werden. Um in diesen Wicklungsabschnitten die als Kupferverluste bezeichneten resistiven Verluste so klein wie möglich zu halten, müssen die stromführenden Wicklungsstränge den Luftspalt eines eisenlosen Motors idealerweise vollstän¬ dig ausfüllen. Die Nutzung des Luftspalts für stromführende Wicklungsstränge wird als Verhältnis des von den Wicklungs¬ strängen im Luftspalt eingenommenen Raums zum gesamten Luftspaltvolumen angegeben und als Kupferfüllfaktor bezeichnet. Ein hoher Kupferfüllfaktor bedeutet eine gute Nutzung des Luftspalts für die Drehmomenterzeugung.
Um einen hohen Kupferfüllfaktor zu ermöglichen, müssen die Leiter der Wicklungsstränge eng benachbart angeordnet sein. Damit es hierbei zu keinen Kurzschlüssen zwischen benachbarten Leiterabschnitten eines Wicklungsstrangs und zwischen benachbarten Leiterabschnitten unterschiedlicher Wicklungsstränge, aber auch zu keinen Kurzschlüssen mit anderen Kompo- nenten eines Elektromotors kommen kann, müssen die Leiter der Wicklungsstränge mit einer Isolierschicht versehen sein. Die¬ se Isolierschicht führt jedoch entsprechend dem von ihr bean¬ spruchten Volumen zu einer Erniedrigung des Kupferanteils in dem zur Drehmomenterzeugung vorgesehenen Raum. Ein hoher Kup- ferfüllfaktor kann daher nur erzielt werden, wenn die Isolation als dünne Isolationsschicht auf den Wicklungssträngen ausgeführt werden kann. Unter dem Begriff Kupfer werden in dieser Schrift sowohl reines Kupfer als auch Kupferlegierungen verstanden, deren elektrische Eigenschaften im Wesentli- chen vom darin enthaltenen Kupferanteil bestimmt werden.
Als dünnes Isolationsmaterial für Wicklungsstränge von Elekt¬ romotoren werden vorwiegend organische Isolationsüberzüge verwendet. Diese neigen, insbesondere infolge der thermischen Belastung der Wicklungsstränge bei Stromdurchfluss und auf¬ grund der damit verbundenen Materialausdehnung zur Versprö- dung. Zudem sind organische Isolationsüberzüge empfindlich gegenüber mechanischen Beschädigungen, wie z.B. Verkratzen oder anderen Arten der Abrasion. Bei den während des Betriebs eines Elektromotors auftretenden hohen Temperaturen führen derartige mechanische Beschädigungen häufig zu Rissbildungen oder gar zu einem Abschälen der Isolationsschicht vom Leitermaterial des Wicklungsstrangs.
Außer organischen Isolationsüberzügen sind auch dünne Kera- mikbeschichtungen des Leitermaterials von Wicklungssträngen bekannt. Entsprechende Beschichtungen können insbesondere bei Kupfer, welches das am häufigsten in Wicklungssträngen ver- wendeten Leitermaterial darstellt, nicht direkt aufgebracht werden. Vielmehr muss die Leiteroberfläche mit einer Be- schichtung vorbereitet werden, deren Legierungszusammenset¬ zung eine Haftung des Keramikmaterials ermöglicht. Nachteilig an Keramikbeschichtungen ist deren gegenüber Metallen geringes Wärmeausdehnungsvermögen, so dass sie bei einer thermischen Belastung des Wicklungsstrangs zu einem Abplatzen neigen. Die geringe Duktilität keramischer Beschichtungen macht sie ungeeignet eventuellen nachträglichen Verformungen des Substrats ohne Beschädigungen zu folgen. So treten beispiels¬ weise beim Biegen eines Wicklungsdrahtes häufig Rissbildung oder Abschälungen auf.
Ferner sind Verfahren zur dünnen Oberflächenbeschichtung von Metallen bekannt, bei denen ein Aluminiumoxid-Feststoff mit¬ tels eines Binders auf die Metalloberfläche aufgebracht und anschließend bei hohen Temperaturen ausgehärtet wird. Homoge¬ ne Schichtdicken, wie sie für die Isolation von Wicklungssträngen gefordert sind, sind mit diesem Verfahren jedoch nicht herstellbar.
Die beschriebenen Isolationstechniken weisen weiterhin den Nachteil auf, dass sie den Leiter an einer scharfen Kante, d.h. an einer Kante mit geringer Abrundung, nicht oder nicht mit einer genügenden Materialstärke umgeben. Bei komplexen
Substratgeometrien ist mit den beschriebenen Isolationstechniken keine gleichmäßige Beschichtung der Substrate möglich. Bei den keramischen und Al2O3-Beschichtungen führt die geringe Duktilität der Materialien darüber hinaus dazu, dass sie kaum verformbar sind und daher beim Biegen der Leiter leicht aufplatzen oder sich vom Substratmaterial abheben.
In der Druckschrift DE 689 14 538 T2 werden zur Isolation von Wicklungssträngen für Elektromotoren ferner vorgefertigte Formelemente aus einem Hochtemperatur-Thermoplasten vorgeschlagen, in die jeweils ein Polschuh eines Wicklungsstrangs aufgenommen werden kann. Damit die Polschuhe in die Formele¬ mente eingeführt werden können, müssen diese selbsttragend ausgeführt sein. Die dafür erforderliche Materialstärke nimmt einen beträchtlichen Raum ein und widerspricht damit der Anforderung nach einem hohen Kupferfüllfaktor.
Ausgehend von dem oben Dargelegten liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine Isolation für metallische Leiter anzugeben, die bei geringer Materialstärke unempfindlich gegenüber mechanischen Einwirkungen ist, eine hohe Haftfähigkeit auf dem Leitermaterial aufweist und in hohem Maße duktil ist.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren beziehungsweise durch einen Gegenstand gemäß den unabhängigen Ansprüchen der Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche
Die Erfindung umfasst ein Verfahren zum Aufbringen einer Isolationsschicht auf einer Oberfläche eines metallischen Sub¬ strats, wobei die Isolationsschicht eine Aluminiumschicht, die sich in Kontakt mit dem metallischen Substrat befindet, und eine Aluminiumoxidschicht aufweist. Das Verfahren zur Herstellung der Isolationsschicht umfasst einen Schritt zum Aluminieren von zumindest einem Teil der Substratoberfläche mittels einer elektrochemischen Abscheidung von Aluminium aus einem Metall-organischen Elektrolyten und einen Schritt zum Oxidieren der auf dem Substrat abgeschiedenen Aluminiumschicht bis in eine Tiefe, die geringer als deren Schichtdi¬ cke ist.
In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass die in dieser Beschreibung und den Ansprüchen zur Aufzählung von Merkmalen verwendeten Begriffe "umfassen", "aufweisen", "beinhalten" und "mit", sowie deren grammatikalische Abwand¬ lungen, generell das Vorhandensein von Merkmalen, wie z.B. Verfahrensschritten, Einrichtungen, Bereichen, Größen und dergleichen mehr angeben, jedoch in keiner Weise das Vorhandensein anderer oder zusätzlicher Merkmale oder Gruppierungen von anderen oder zusätzlichen Merkmalen ausschließen. Die Erfindung umfasst ferner ein metallisches Substrat mit einer Isolationsschicht bestehend aus einer Aluminiumschicht in direktem Kontakt mit dem Substrat und einer daran an- schließenden Aluminiumoxidschicht die nach einem Verfahren mit den oben angegebenen Schritten erhältlich ist.
Die Erfindung umfasst auch ein Wicklungsprofil für einen E- lektromotor mit zumindest einem als Wicklungsstrang ausgebil- deten metallischen Substrat, das eine nach einem Verfahren mit den oben angegebenen Schritten hergestellte Isolationsschicht aufweist.
Die Erfindung umfasst weiterhin einen Elektromotor mit zumin- dest einem Wicklungsprofil, das ein entsprechendes als Wick¬ lungsstrang ausgebildetes metallisches Substrat umfasst.
Die Erfindung ermöglicht die massenfertigungstaugliche Be- schichtung metallischer Leiter mit einer gleichmäßig dicken Isolationsschicht, die auch bei Schichtdicken im Mikrometerbereich sehr gute Isolationseigenschaften aufweist. Die Isolationsschicht besitzt ferner eine gute Haftfähigkeit auf me¬ tallischen Substraten. Sie ist duktil und reißt daher auch nicht bei einem Verformen des Metallsubstrats. Die Isolati- onsschicht besitzt ferner eine gute Kantenhaftung, ist resis¬ tent gegen Umwelteinflüsse und bildet auch bei komplexen Sub¬ stratgeometrien eine gleichmäßige Schichtdicke aus.
Die Erfindung wird in ihren abhängigen Ansprüchen weiterge- bildet.
Zur Herstellung von isolierten metallischen Leitern mit geringem spezifischem Widerstand wird das metallische Substrat vorzugsweise von einem Kupfersubstrat gebildet . Für den Ein- satz in Elektromotoren kann das metallische Substrat von ei¬ nem Wicklungsstrang für Elektromotoren gebildet werden. Vorteilhaft umfasst das Oxidieren der auf dem Substrat abge¬ schiedenen Aluminiumschicht einen ersten Teilschritt zum Har- tanodisieren der Aluminiumschicht und einen zweiten Schritt zum Nachverdichten der im ersten Teilschritt erzeugten Alumi- niumoxidschicht, sodass eine gegen mechanische Einwirkungen stabile und porenfreie Aluminiumoxidschicht hergestellt wer¬ den kann.
Zum Verrunden von scharfen Kanten und zum Reduzieren von Un- ebenheiten in der Oberfläche des metallischen Substrats wird die Oberfläche des Substrats vor dem Aluminieren zweckmäßig elektropoliert .
Damit durch einfachen Augenschein das Vorhandensein einer I- solationsschicht verifiziert werden kann, wird in die Alumi¬ niumoxidschicht bevorzugt ein Farbstoff eingebracht.
Für ein nachträgliches Verpressen mehrerer mit einer Isolationsschicht versehener metallischer Substrate und zur weiteren Erhöhung der Isolationsfestigkeit, wird ein Prepreg-Material auf der oxidierten Aluminiumschicht der Isolationsschicht aufgebracht. Zur Herstellung eines Wicklungsprofils für bei¬ spielsweise einen eisenlosen Elektromotor wird vorzugsweise mittels eines Prepreg-Materials ein Verbund gebildet, der zu- mindest zwei metallische Substrate oder zwei Wicklungsstränge umfasst. Ein Elektromotor mit einem entsprechenden Wicklungsprofil verbindet eine hohe Spannungsfestigkeit auf vorteil¬ hafte Weise mit einer hohen mechanischen Stabilität auch bei hohen Drehzahlen und weist dennoch ein geringes Gewicht auf.
Der metallorganische Elektrolyt ist vorzugsweise nichtwäss- rig, damit während der Aluminiumabscheidung keine Sauerstoff¬ bildung auftreten kann. Vorteilhaft umfasst der Metall¬ organische Elektrolyt einen Aluminiumalkylkomplex der die Herstellung glatter und porenarmer Aluminiumbeschichtungen sowohl mit Gleichstrom als auch Umpolstrom ermöglicht. Bevorzugt werden Ci bis C4 Alkyle für den Aluminiumalkylkomplex verwendet, da diese leicht zugänglich und preiswert sind. Um die Dicke der Isolationsschicht so gering wie möglich zu halten, bemisst sich die Dicke der Aluminiumoxidschicht nach der für die Isolationsschicht zu erreichenden Durchbruchfeidstärke .
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Ansprüchen sowie den Figuren. Die einzelnen Merkmale können bei einer Ausführungsform gemäß der Erfindung je für sich oder zu mehreren verwirklicht sein. Bei der nachfolgenden Erläuterung einiger Ausführungsbeispiele der Erfindung wird auf die beiliegenden Figuren Bezug genommen, von denen
Figur 1 ein metallisches Substrat mit einer aufgebrachten Isolationsschicht zeigt,
Figur 2 Verfahrensschritte zum Aufbringen einer Isolations- schicht auf ein metallisches Substrat gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung zeigt,
Figur 3 einen Vergleich der Abdeckung einer scharfen Kante eines metallischen Substrats mit herkömmlichen Iso- lationsbeschichtungen zu der mit einer Isolationsbe- schichtung nach einem beschriebenen Verfahren in einer schematischen Darstellung zeigt,
Figur 4 einen Kupfer-Wicklungsstrang für einen eisenlosen Scheibenläufer-Elektromotor veranschaulicht und
Figur 5 eine Kupfer-Wicklungsscheibe aus drei zueinander versetzten Wicklungssträngen nach Figur 4 für einen 3-phasigen Scheibenläufermotor veranschaulicht .
Die Zeichnung der Figur 1 zeigt ein mit einer Isolationsschicht 1 überzogenes metallisches Substrat 2. Die Isolati- onsschicht 1 umfasst eine Aluminiumschicht Ib, die sich in direktem Kontakt mit einer Oberfläche des metallischen Sub¬ strats 2 befindet, und eine Aluminiumoxidschicht Ia, die an die, nicht mit dem Substrat in Kontakt stehende Oberfläche der Aluminiumschicht Ia anschließt.
Zur Herstellung der in Figur 1 gezeigten Isolationsschicht 1 wird ein Verfahren angewandt, dessen wesentliche Verfahrens¬ schritte in dem Flussdiagramm der Figur 2 veranschaulicht sind. Das Verfahren beginnt mit dem Bereitstellen eines me¬ tallischen Substrats in Schritt SO, wobei bezüglich der me¬ tallischen Werkstoffe und ihrer Geometrien keine Einschränkungen bestehen. Aufgrund der mit dem Verfahren erzielbaren gleichmäßigen und dünnen Isolationsbeschichtung können als metallische Substrate vor allem Wicklungsstränge aus Kupfer verwendet werden und insbesondere solche, die in eisenlosen und vor allem in Stabläufermotoren eingesetzt werden.
In Schritt Sl des Verfahrens kann das metallische Substrat elektropoliert werden. Dieser Schritt ist nicht obligato¬ risch, doch empfiehlt er sich, wenn die Rauhigkeit der Werkstückoberfläche, d.h. die Größe und Form der Unebenheiten in der Oberfläche des metallischen Substrats, das Aufbringen ei¬ ner dünnen, gut haftenden und geschlossen Beschichtung frag- lieh erscheinen lassen. Mit dem auch als anodisches Polieren bezeichneten Elektropolieren werden vorteilhaft auch scharfe Kanten des Werkstücks abgerundet, womit gute Bedingungen für eine zuverlässige Kantenhaftung der aufzubringen Beschichtung geschaffen werden.
In Schritt S2 wird die mit einer Isolationsschicht zu verse¬ hende Oberfläche des metallischen Substrats aluminiert. Die Aluminierung erfolgt dabei mit einem elektrochemischen Be- schichtungsverfahren, das auf der galvanischen Abscheidung von Aluminium aus einem Elektrolyten beruht. Der Elektrolyt enthält vorzugsweise Aluminiumalkylkomplexe da entsprechende Elektrolyte von ihrer Löslichkeit und ihrer elektrischen Leitfähigkeit gut für eine industrielle Aluminierung geeignet sind. Die gute Streufähigkeit von Elektrolyten mit Aluminiu- malkylkomplexen gewährleistet dabei eine gleichmäßige Dicke und bewirkt eine äußerst homogene Oberfläche der auf dem Sub¬ strat abgeschiedenen Aluminiumschicht. Als Aluminiumalkyl- komplexe werden bevorzugt Cl bis C4 Alkyle verwendet, da die¬ se leicht zugänglich und preiswert sind. Um eine Wasserstoff- versprödung bei Stahlsubstraten und eine ungewollte Oxidation der aus dem Elektrolyten abgeschiedenen Aluminiumschicht zu vermeiden, sind die Aluminiumalkylkomplexe bevorzugt in einem nichtwässrigen Lösungsmittel gelöst. Mit einem entsprechenden Elektrolyten kann die Aluminiumbeschichtung direkt, d.h. ohne Aufbringen von Zwischenschichten abgeschieden werden.
Im nächsten Schritt S3 wird die zuvor in Schritt S2 aufge- brachte Aluminiumschicht bis in eine festgelegte Tiefe, die geringer als die Dicke der Aluminiumschicht ist, zu Alumini¬ umoxid aufoxidiert .
Die Umwandlung der äußeren Aluminiumschicht in eine Alumini- umoxidschicht erfolgt zweckmäßig durch Anodisieren. Darunter versteht man die elektrolytische Oxidation von Aluminiumwerkstoffen, die auch unter ihrem Akronym Eloxieren bekannt ist. Um eine dichte Oxidschicht zu erreichen wird das Aufoxidieren bevorzugt in einem Harteloxierverfahren mit einem gekühlten Elektrolyten durchgeführt. Ein Harteloxieren bzw. Hartanodi- sieren erlaubt zudem höhere Stromstärken und ermöglicht damit kürzere Prozesszeiten.
Zur Verbesserung der Isolationsfähigkeit der Aluminiumoxidbe- Schichtung kann diese in Schritt S4 nach dem Anodisieren in einem Nachbehandlungsschritt, z.B. in ca. 90° heißem, voll¬ entsalztem Wasser weiter verdichtet werden. Alternativ hierzu können selbstverständlich auch andere Verdichtungsverfahren, wie z.B. ein Heißdampfverfahren, verwendet werden.
Die Aluminiumbeschichtung wird in den Verfahrensschritten S3 und S4 nicht bis auf die Substratoberfläche durchoxidiert . Vielmehr ist an der Kontaktfläche zum metallischen Substrat eine nicht oxidierte Aluminiumschicht belassen, die als Haft¬ vermittler zwischen der Metalloberfläche des Substrats und der Aluminiumoxidbeschichtung fungiert. Die mit dem beschriebenen Verfahren aufgebrachte Isolationsschicht besteht daher aus zwei Lagen, einer innen liegenden Aluminiumschicht und einer außen angeordneten Aluminiumoxidschicht. Für Wicklungs¬ stränge aus Kupfer zur Verwendung in Stabläufermotoren zum Einsatz in Kraftfahrzeugen typische Lagendicken des Haftvermittlers sind dabei ungefähr 5μm bis lOμm für die Aluminium- schicht und in etwa 25μm bis 30μm oder mehr für die Aluminiumoxidschicht .
Die mit dem Verfahren erzielte Dicke der Aluminiumoxid- Isolationsschicht richtet sich nach der zu erzielenden Isola- tionsfähigkeit der Isolationsschicht. Diese wird von der ge¬ forderten Durchbruchfeidstärke bestimmt, d.h. der Feldstärke, die mindestens an der Aluminiumoxidschicht anliegen muss, be¬ vor ein Stromfluss durch diese Schicht möglich sein kann. Unterhalb der Durchbruchfeidstärke wirkt die Aluminiumoxid- schicht als Isolator.
Im Unterschied zu den herkömmlichen bekannten organischen wie keramischen, oder den aus Aluminiumoxid bestehenden Isolationsüberzügen bietet eine mit dem beschriebenen Verfahren her- gestellte Isolationsschicht eine gleichmäßige Überdeckung von scharfen Kanten. Dies ist in der Figur 3 schematisch veranschaulicht, worin die jeweilige Bedeckung der Kante eines me¬ tallischen Substrats 2 mit einem herkömmlichen Isolationsüberzug 3 (durchgezogene Linie) und mit einer nach dem be- schriebenen Verfahren hergestellten Isolationsschicht 1 (gestrichelte Linie) in einer Querschnittsdarstellung gezeigt ist.
Durch Einbringen eines Farbstoffs kann die Isolationsschicht optisch deutlich hervorgehoben werden, sodass beispielsweise die einzelnen Phasen eines aus mehreren Wicklungssträngen bestehenden Wicklungsprofils für die weiteren Prozessschritte vorteilhaft farblich unterscheidbar gestaltet werden können. Mittels dieser Einfärbung können Beschädigungen oder eine fehlerhafte Ausführung der Isolationsschicht optisch leichter einer Qualitätskontrolle unterzogen werden. Eine entsprechende Einfärbung kann wie in der Figur 2 gezeigt in einem eige- nen Schritt S4 im Anschluss an den Aufoxidierungsprozess er¬ folgen, sie kann aber auch alternativ hierzu bereits während des Anodisierungsschritts vorgenommen werden.
Die Isolationsfestigkeit einer mit dem unter Bezugnahme auf die Figur 2 beschriebenen Verfahren hergestellten Isolationsschicht kann weiterhin erhöht werden, indem der zu isolierende Leiterverband mit einem geeigneten Prepreg-Material umge¬ ben wird. Unter einer Prepreg wird eine Verbundmaterial aus einem mit einem Harz vorimprägnierten (engl.: pre-impregna- ted) Glasgewebe verstanden. Solche meist in Folienform vor¬ handenen Materialien sind in der Leiterplattentechnik zum Verbund von Vielschichtplatinen bekannt.
Die vom Prepreg gebildete zusätzliche Isolationslage ist ins- besondere beim Verpressen von Wicklungssträngen zu einem als Wicklungsprofil bezeichneten, mehrlagigen oder ineinander greifenden Verbund von Vorteil, da sich das Harz des Prepreg- Materials, wie bei Versuchen herausgefunden wurde, bei den während dem Verpressen der Wicklungsstränge zu einem Verbund vorherrschenden Temperaturen und Drücken gleichmäßig zwischen die Restfugen der Wicklungsstränge verteilt. Neben der hier¬ durch erzielten Verbesserung der elektrischen Isolation führt das gleichmäßige Verfüllen der Fugen beim Verpressen der Wicklungsstränge mit einer oder mehreren Prepreg-Folien fer- ner zu einer deutlichen Verbesserung der mechanischen Belastbarkeit des hierdurch gebildeten Verbunds .
In der Figur 4 ist ein Kupfer-Wicklungsstrang 4 gezeigt, wie er für eine Phasenwicklung in einem Scheibenläufermotor ver- wendet wird. Der Wicklungsstrang setzt sich aus radial ange¬ ordneten Stäben 5 zusammen, die über Verbundelemente 6 und 7 in Serie geschaltet sind. An den Stromzuführungsstellen sind Anschlüsse 8 vorgesehen. Die Struktur weist viele scharfe Kanten auf und an den Übergängen von den Stäben zu den Verbundelementen stehen die aneinandergrenzenden freien Oberflächen in einem nahezu stumpfen Winkel von etwa 90° aufeinander. Diese komplexe Geometrie und insbesondere auch die Öff- nungen in den Anschlüssen 8 können mit einer Beschichtung nach dem beschriebenen Verfahren gleichmäßig überdeckt werden. Das Aufbringen von Prepreg-Folien gestattet darüberhi- naus die Herstellung eines Verbunds von Wicklungssträngen, wobei das Verbundmaterial gleichzeitig einen Teil der Isola- tionsschicht bildet. Dies ist in der Figur 5 für ein 3- phasiges Scheibenläufer-Wicklungsprofil gezeigt, bei dem die einzelnen Wicklungsstränge 4, 9 und 10 für die Phasen R, S und T zu einer Wicklungsplatte 11 verpresst sind.
Zur Begünstigung der Montage und Demontage der Wicklungsplat¬ te 11 in einem Elektromotor kann diese biegbar ausgestaltet werden. Hierbei gewährleistet die hohe Duktilität der aufge¬ brachten Isolierschicht, dass sich die Isolationsschicht wäh¬ rend einem entsprechenden Biegen nicht von dem Kupfersubstrat der Wicklungsstränge löst und damit die Isolationsfestigkeit der Wicklungsanordnung schwächt.
Derartige Wicklungsstränge finden sich beispielsweise auch in Trommelläufer- oder Glockenläufermotoren . Es versteht sich also, dass die Isolation insbesondere für beliebige Motorty¬ pen einsetzbar ist, solange deren Wicklungen einer Isolation bedürfen .
Auch wenn die Erfindung unter besonderer Bezugnahme auf einen Wicklungsstrang für Elektromotoren und insbesondere für eisenlose Stabläufermotoren beschrieben wurde, ist sie dennoch nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Eine erfin¬ dungsgemäße Isolationsbeschichtung kann auf jede Art von metallischem Substrat aufgebracht werden, wobei die Beschich- tung die Substratoberfläche sowohl teilweise als auch voll¬ ständig bedecken kann. Da eine Isolationsbeschichtung nach dem vorgestellten Verfahren auch bei komplexen Geometrien eine gleichmäßige Schichtdicke ergibt, ist die Erfindung auch auf Metallsubstrate mit z.B. Sacklöchern, Wicklungsnuten und dergleichen anwendbar.
Bezugszeichenliste
1 Isolationsschicht, Isolationsbeschichtung Ia Aluminiumoxidschicht, Aluminiumoxidlage Ib Aluminiumschicht, Aluminiumlage
2 metallisches Substrat, Werkstück
3 herkömmlicher Isolationsüberzug
4 einphasiger Wicklungsstrang R
5 Wicklungsstab 6 Verbundelement
7 Verbundelement
8 Anschlüsse
9 Wicklungsstrang S
10 Wicklungsstrang T 11 3-phasige Wicklungsplatte Sl bis S5 Verfahrensschritte

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Aufbringen einer Isolationsschicht (1) auf einer Oberfläche eines metallischen Substrats (2), wobei die Isolationsschicht (1) eine Aluminiumschicht (Ib), die sich in Kontakt mit dem metallischen Substrat (2) befindet, und eine Aluminiumoxidschicht (Ia) aufweist und wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
- Aluminieren (S2) von zumindest eines Teils der Substrat- Oberfläche mittels einer elektrochemischen Abscheidung von
Aluminium aus einem Metall-organischen Elektrolyten und
- Oxidieren (S3) der auf dem Substrat (2) abgeschiedenen Aluminiumschicht (Ib) bis in eine Tiefe, die geringer als de¬ ren Schichtdicke ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Substrat (2) von einem Kupfersubstrat gebildet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Substrat (2) von einer Leiterstruktur eines Wicklungsstrangs (4, 9, 10) gebildet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Oxidieren (S3) der auf dem Substrat abgeschiedenen Aluminiumschicht (Ib) einen ersten Teilschritt zum Hartanodi- sieren der Aluminiumschicht (Ib) und einen zweiten Schritt zum Nachverdichten der im ersten Teilschritt erzeugten Aluminiumoxidschicht (Ia) umfasst.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Substrats (2) vor dem Aluminieren (S2) elektropoliert wird.
6. Verfahren einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die Aluminiumoxidschicht (Ia) ein Farbstoff einge¬ bracht wird.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Aluminiumoxidschicht (Ia) ein Prepreg-Material aufgebracht wird.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Metall-Organische Elektrolyt nichtwässrig ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Metall-organische Elektrolyt einen Aluminiumalkyl- komplex umfasst.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Aluminiumalkylkomplex ein Ci bis C4 Alkyl ist.
11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Dicke der Aluminiumoxidschicht (Ia) nach der zu erreichenden Durchbruchfeidstärke für die Isolationsschicht (1) bemisst .
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Prepreg-Materials ein Verbund gebildet wird, der zumindest zwei metallische Substrate (2) oder zwei Wicklungsstränge (4,9,10) umfasst.
13. Metallisches Substrat (2) mit einer Isolations¬ schicht (1), die aus einer Aluminiumschicht (Ib) in direktem Kontakt mit dem Substrat (2) und einer daran anschließenden Aluminiumoxidschicht (Ia) besteht, und wobei die Aluminium¬ schicht (Ib) und die Aluminiumoxidschicht (Ia) nach einem Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche aufgebracht sind.
14. Metallisches Substrat (2) mit einer Isolationsschicht (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Substrat (2) aus Kupfer besteht.
15. Metallisches Substrat (2) mit einer Isolationsschicht (1) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Substrat (2) von einem Wicklungs- sträng (4,9,10) für Elektromotoren gebildet wird.
16. Wicklungsprofil für einen Elektromotor mit zumindest ei¬ nem Wicklungsstrang (4,9,10) nach Anspruch 15.
17. Wicklungsprofil nach Anspruch 16 mit zumindest zwei, mit¬ tels eines Prepreg-Materials zu einem Verbund verpressten Wicklungssträngen (4,9,10) nach Anspruch 15.
18. Elektromotor mit einem Wicklungsprofil nach einem der An- sprüche 16 oder 17.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014507102A (ja) * 2010-10-08 2014-03-20 ザ・ボーイング・カンパニー 積層板型巻線
US8836193B2 (en) 2009-02-11 2014-09-16 Siemens Aktiengesellschaft Squirrel-cage rotor
CN113394894A (zh) * 2021-06-30 2021-09-14 上海电机学院 一种盘式无铁芯永磁电机的绕组结构及其制造方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10778049B2 (en) * 2016-06-07 2020-09-15 Sapphire Motors Stator assembly with stack of coated conductors
DE102018205266A1 (de) * 2018-04-09 2019-10-10 Siemens Aktiengesellschaft Elektrische Maschine, Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Maschine und hybridelektrisches Flugzeug
RU2747004C1 (ru) * 2020-03-02 2021-04-23 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Способ получения электроизоляционного покрытия на металле

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB816574A (en) * 1954-09-24 1959-07-15 Ziegler Karl Improvements in or relating to an insulating coating of oxidised electrodeposited aluminium or copper conductors
US4916345A (en) * 1988-09-02 1990-04-10 Chrysler Motors Corporation Flat stator winding for alternator starter
DE4234129A1 (de) * 1992-10-09 1994-05-05 Wolfgang Hill Mehrphasige elektrische Maschine mit zusammenmontierbaren Leiterlagen
US6140734A (en) * 1998-04-03 2000-10-31 Nikon Corporation Of Japan Armature with regular windings and having a high conductor density
DE10260316A1 (de) * 2002-12-20 2004-07-15 Siemens Ag Elektrische Maschine mit Wicklungen aus Litzendraht
WO2004059818A1 (de) * 2002-12-20 2004-07-15 Siemens Aktiengesellschaft Elektrische maschine

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES117996A1 (es) * 1929-05-08 1930-06-01 Mueller Richard E ARROLLAMIENTO PARA MáQUINAS ELÉCTRICAS
DE1943478U (de) * 1966-04-02 1966-08-04 Bbc Brown Boveri & Cie Laeuferwicklung fuer asynchronmotoren mit stromverdrangungsarmen leitern.
US4816710A (en) * 1988-01-22 1989-03-28 Prestolite Electric Incorporated Field assembly insulator
GB9608299D0 (en) * 1996-04-22 1996-06-26 Control Tech Dynamics Limited Improved liner for a winding of an electric machine
US20020053461A1 (en) * 1996-05-29 2002-05-09 Mats Leijon Conductor for high-voltage windings, and a process for preparing such conductor
SE509072C2 (sv) * 1996-11-04 1998-11-30 Asea Brown Boveri Anod, anodiseringsprocess, anodiserad tråd och användning av sådan tråd i en elektrisk anordning

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB816574A (en) * 1954-09-24 1959-07-15 Ziegler Karl Improvements in or relating to an insulating coating of oxidised electrodeposited aluminium or copper conductors
US4916345A (en) * 1988-09-02 1990-04-10 Chrysler Motors Corporation Flat stator winding for alternator starter
DE4234129A1 (de) * 1992-10-09 1994-05-05 Wolfgang Hill Mehrphasige elektrische Maschine mit zusammenmontierbaren Leiterlagen
US6140734A (en) * 1998-04-03 2000-10-31 Nikon Corporation Of Japan Armature with regular windings and having a high conductor density
DE10260316A1 (de) * 2002-12-20 2004-07-15 Siemens Ag Elektrische Maschine mit Wicklungen aus Litzendraht
WO2004059818A1 (de) * 2002-12-20 2004-07-15 Siemens Aktiengesellschaft Elektrische maschine

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8836193B2 (en) 2009-02-11 2014-09-16 Siemens Aktiengesellschaft Squirrel-cage rotor
JP2014507102A (ja) * 2010-10-08 2014-03-20 ザ・ボーイング・カンパニー 積層板型巻線
CN113394894A (zh) * 2021-06-30 2021-09-14 上海电机学院 一种盘式无铁芯永磁电机的绕组结构及其制造方法
CN113394894B (zh) * 2021-06-30 2022-11-18 上海电机学院 一种盘式无铁芯永磁电机的绕组结构及其制造方法

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