WO2017097487A1 - Stator für eine elektrische maschine - Google Patents

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WO2017097487A1
WO2017097487A1 PCT/EP2016/075660 EP2016075660W WO2017097487A1 WO 2017097487 A1 WO2017097487 A1 WO 2017097487A1 EP 2016075660 W EP2016075660 W EP 2016075660W WO 2017097487 A1 WO2017097487 A1 WO 2017097487A1
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WO
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conductor
groove
grooves
wave
legs
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/075660
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English (en)
French (fr)
Inventor
Miguel Ruiz De Larramendi
Patrick Heuser
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/28—Layout of windings or of connections between windings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/12—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors arranged in slots

Definitions

  • the invention is based on a stator for an electric machine according to the preamble of the main claim.
  • Ladder leg and having a two conductor legs connecting connecting conductors wherein the two conductor legs are arranged in different, spaced-apart grooves, wherein in each groove an even number of n conductor legs in the radial direction with respect to a stator axis is arranged one above the other, wherein each conductor leg of a conductor element in his Nut is provided in a certain radial position, which is defined by that of
  • Ladder leg of a groove bottom of the groove starting from the x-th ladder limb in the respective groove, where x is a natural number between 1 and n.
  • at least one group of adjacent conductor legs assigned to the same electrical phase is provided within one of the magnetic poles.
  • Ladder legs are arranged for non-corrugated wave windings in the same groove or in the same grooves or for Wellenwellenlept with respect to the individual radial layers to each other offset by at least one groove in at least partially different adjacent grooves, the circumferentially over all radial layers seen outermost of these conductor legs in grooves are arranged, which represent for the respective group of the same electrical phase associated conductor legs edge grooves.
  • the conductor elements are inserted into the grooves in such a way that all connecting conductors lie on one end face of the stator and all ends of the conductor legs facing away from the connecting conductors are on the other end side, the ends of the ends facing away from the connecting conductors Ladder legs are connected to each other such that the at least two parallel wave windings are formed, wherein each two cohesively interconnected conductor legs form a conductor connection. Furthermore, a first wave winding and a second wave electrically parallel to the first wave winding
  • Wave winding provided which are electrically connected at their first ends in each case with the same electrical phase.
  • Stators are largely constructed of identical standard conductor elements and only very little special conductor elements that differ from the standard conductor elements, are required. As a result, the manufacture and assembly of the windings is simplified and made cheaper. In particular, results from the structure of the invention, a small number of intersections in the winding heads.
  • the first wave winding has a first conductor element, which forms the first end of the first wave winding with its first conductor leg and is arranged therewith in the (nl) th position of a first start groove, and in which the second wave winding has a second one Conductor element having, with its first conductor leg, the first end of the second
  • the first start groove and the second start groove are for one
  • the starting grooves are the peripheral grooves of one of the magnetic poles assigned to the respective electrical phase.
  • the start grooves are the groove (s) located between the peripheral grooves of the respective electrical phase, to remove the groove offset from the peripheral grooves.
  • the connecting conductor of the first conductor element and the connecting conductor of the second conductor element extend from their starting groove, starting in a circumferential direction facing away from one another.
  • the remaining conductor elements of the first and the second wave winding are arranged in the grooves such that in each case the radial position of the one conductor leg 7.1 compared to the radial position of the other conductor leg 7.1 of the same conductor element 7 in the same circumferential direction and from the same end face for each of these conductor elements 7 by the value increases or decreases by the value one for each of these conductor elements 7.
  • Wave winding in each case several times circulate the stator, wherein the conductor legs of the conductor elements of a first revolution of one of the two wave windings and the
  • Ladder legs of the conductor elements of a second revolution of the same wave winding are each arranged in adjacent grooves and in these in the same radial position. In this way, a very uniform, ordered structure of the
  • Winding head reached.
  • the connecting conductors or the conductor connections for all conductor elements of the at least two parallel wave windings have an equal step size, since the shaft windings of the stator are constructed in this way largely of identical standard conductor elements and only very few special conductor elements, the Standard ladder elements may differ.
  • the conductor elements which are not mechanically connected directly to an electrical phase, have conductor legs of the same length, since these conductor elements can be executed in this way as standard conductor elements.
  • the number of conductor legs per groove may be two, four, six, eight or ten. The number of parallel
  • Wave windings can be two or four.
  • Fig.l shows an electric machine with a stator and a rotor, wherein the
  • FIG. 3a shows an interconnection of the parallel shaft windings of the stator according to FIG. 1
  • FIG. 3b shows an alternative interconnection of the parallel wave windings of the stator according to FIG.
  • FIG. 4 shows a winding scheme according to the invention for two unstretched, mutually electrically parallel wave windings of the electrical phase u according to a first exemplary embodiment
  • FIG. 7 shows the two parallel wave windings according to the winding diagram from FIG. 6 in a stator shown in linear form, FIG.
  • Wave windings according to a fifth embodiment and Fig.ll an inventive winding scheme for four non-parallel
  • Wave windings according to a sixth embodiment.
  • Fig.l shows an electric machine with a stator 1 and a rotor 2, in which the invention can find application.
  • the stator 1 has a plurality of grooves 4 extending in the axial direction with respect to a stator axis 3, which are distributed over the circumference, for example the inner circumference, of the stator 1.
  • the grooves 4 are each made open to the rotor 2 and have on the side facing away from the rotor 2 each have a groove bottom 5.
  • the stator 1 is formed for example by a stator lamination, which consists of a plurality of stacked electrical steel sheets.
  • the stator 1 comprises per electric phase at least two electrically parallel wave windings 6, which are each formed of a plurality of arranged in the grooves 4 of the stator 1 conductor elements 7.
  • each wave winding 6 is wavy with its conductor elements 7 through the corresponding grooves 4 of the stator 1
  • the conductor elements 7 of the wave windings 6 have, as shown in Fig.2a, two conductor legs 7.1 and one connecting the two conductor legs 7.1 connecting conductor 7.2.
  • at least one of the wave windings 6 may consist of a multiplicity of pairs of electrically parallel conductor elements 7 according to FIG. 2b.
  • the two conductor legs 7.1 of the conductor elements 7 are each arranged in different, spaced grooves 4.
  • the conductor elements 7 are inserted into the grooves 4 of the stator 1 such that all connecting conductors 7.2 on one end face of the stator 1 and all the
  • Ladder limbs 7.1 are connected to each other in such a material-locking manner that the wave windings 6 are formed. In each case, two cohesively interconnected conductor legs 7.1 form a conductor connection 7.3.
  • Connecting conductors 7.2 have the same pitch for all conductor elements 7 of the at least two parallel wave windings 6, the distance between the Ladder legs defined.
  • the conductor connections 7.3 of the at least two parallel wave windings 6 could have an equal step size.
  • the electric machine may have three or six electrical phases, wherein two or four electrically parallel wave windings 6 are provided per electrical phase.
  • the electric machine comprises three phases u, v, w, wherein two electrically parallel wave windings 6 are implemented per electrical phase u, v, w.
  • Wave windings 6 each have two ends, a first end and a second end.
  • the parallel wave windings 6 of all electrical phases can, as shown in Figure 3a, be connected in a star connection. Then the parallel ones
  • Wave windings 6 each having its first end electrically connected to one of the electrical phases u, v, w and with its second end to a neutral point 8.
  • the parallel wave windings 6 can be connected in a triangular circuit (FIG. 3 b), the parallel wave windings 6 each having their first end with one of the electrical phases u, v, w and their second end having one of the other electrical phases u, v, w are electrically connected.
  • each groove 4 of the stator 1 an even number of n conductor legs 7.1 is provided, wherein the conductor legs 7.1 in the radial direction with respect to a
  • Stator axis 3 seen are arranged only one above the other.
  • the number n of conductor legs per groove is, for example, two, four, six, eight or ten.
  • Each conductor leg 7.1 of a conductor element 7 is in its groove 4 in one
  • the radial position is in each case defined by the fact that the respective conductor limb 7.1 of the groove bottom 5 of the respective groove 4, starting from the x-th conductor limb 7.1 in the respective groove 4, where x is a natural number between 1 and n.
  • the first layer is the so-called pad, which faces the groove base 5 and the second layer, the so-called top layer, which faces away from the groove bottom 5.
  • the mutually parallel wave windings 6 are each connected with their first ends to the same electrical phase, wherein the course of the wave windings 6 through the stator 1 in each case in a specific groove. 4 of the stator 1, which is referred to as start groove 9, 10 begins.
  • the conductor leg 7.1 provided in the starting groove 9, 10 is to be arranged in a specific radial position.
  • the start grooves 9, 10 and the radial position in the start grooves 9 must therefore be defined.
  • a plurality of circumferentially juxtaposed grooves 4 are assigned to a magnetic pole ⁇ ⁇ .
  • the number of magnetic poles and phases is determined by the magnetic circuit design. This results in the number of holes q of the winding, namely by the quotient of the number of stator slots divided by the product of the number of magnetic poles multiplied by the number of phases.
  • At least one group 12 of conductor legs 7.1 which are assigned to the same electrical phase and are adjacent in the radial direction and / or in the circumferential direction. Under "neighboring
  • Ladder legs "are thus understood ladder leg, which are arranged in the same groove immediately adjacent or immediately adjacent to each other or lie in directly juxtaposed grooves.
  • This group 12 of ladder legs 7.1 is for unstressed parallel
  • Wave windings having a number of holes q equal to one in the same groove and arranged for hole numbers q not equal to one in the same adjacent grooves 4, wherein the in
  • Peripheral direction seen over all radial layers outermost of these ladder limbs 7.1 are arranged in grooves 4, which are referred to below as edge grooves.
  • edge grooves Under a number of holes q is understood in electrical engineering, the number of grooves 4 per magnetic pole and phase.
  • the group 12 of ladder legs 7.1 comprises a respective number of
  • Ladder legs 7.1 which corresponds to the number of holes q multiplied by the number of conductor legs 7.1 per groove.
  • the number of circumferentially adjacent, the same electrical phase associated conductor legs 7.1 corresponds to the number of holes q.
  • the number of holes q is greater than or equal to one.
  • one of the electrical phases associated first parallel wave winding 6.1, a first start conductor element 14, which is located with a first conductor leg 14.1 at the first end of the first wave winding 6.1 and the first conductor leg 14.1 in the (nl) -ten position of a first Start groove 9 is arranged.
  • the first wave winding 6.1 electrically parallel wave winding 6.2 has a second start conductor element 15, which lies with its first conductor leg 15.1 at the first end of the second wave winding 6.2 and is arranged with the first conductor leg 15.1 in the second position of a second start slot 10th
  • the first start groove 9 is one of the edge grooves of the relevant electrical phase
  • the second start groove 10 is the other edge groove of the relevant electrical phase.
  • the edge grooves of the relevant electrical phase are defined as start-up grooves, it is irrelevant.
  • connection conductor 14.2 of the first start conductor element 14 and the connection conductor 15.2 of the second start conductor element 15 extend in a circumferential direction facing away from one another.
  • the wave winding 6.1 of the left edge groove thus extends to the left and the wave winding of the right edge groove to the right.
  • 4 shows an inventive winding scheme for two unseigned, mutually electrically parallel wave windings 6 of the electrical phase u according to a first embodiment.
  • the stator for example, eight magnetic poles ⁇ ⁇ , each with six adjacent grooves 4.
  • the electric machine would have correspondingly more slots, which is indicated in the winding diagrams by ".”
  • each slot 4 of the stator two conductor legs 7.1 arranged.
  • the parallel wave windings 6 of the electrical phases v and w are also arranged in accordance with the invention in their starting grooves 9, 10 and run in the same way as the parallel ones
  • the grooves are represented in the winding scheme by columns.
  • the radial position of the respective ladder limb in the respective groove 4 results from the order of arrangement of the ladder limbs in the column from right to left, wherein the in the column furthest to the right ladder leg on the groove base 5 and the leftmost conductor limb in the top radial position is arranged.
  • the start-up grooves 9, 10 are the peripheral grooves for the phase u, that is, the two phases of one of the magnetic poles assigned to the phase u, so that the two parallel wave windings 6 assigned to the phase u within any one of the magnetic poles are in the phase u assigned Randnuten begin, so for example in the grooves with the consecutive numbering 1 and 2.
  • the first start conductor element 14 of the first wave winding 6 is arranged according to the invention in the (n-l) -th position of the one edge groove 9. There n in the first
  • Embodiment is equal to two, the conductor leg 14.1 of the first start conductor element 14 in the first, ie lowest position of the edge groove with the serial numbering 1 is arranged.
  • the conductor leg 14.1 of the first start conductor element 14 is electrically connected to a phase connection, for example in the form of a conductor rail, for the electrical phase u.
  • the second start conductor element 15 of the second wave winding 6.2 is provided in the second position of the other edge groove with the consecutive numbering 2.
  • the conductor leg 15.1 of the first start conductor element 15 is also electrically connected directly to the phase connection for the electrical phase u.
  • FIG. 5 shows the two parallel wave windings of the electrical phase u according to the winding diagram of FIG. 4 in a linearly illustrated stator 1, in which only the grooves 4 are shown, which are traversed by the two parallel wave windings 6.1,6.2.
  • the individual conductor legs 7.1 of the two parallel wave windings 6 are numbered ascending according to their course. To distinguish the numbers of the conductor legs 7.1 of the first wave winding 6.1 are marked with a "'".
  • the conductor elements 7 are each arranged in such a way in one of the grooves 4, that the connecting conductor 7.2 of arranged in the same groove 4 conductor legs 7.1 viewed in the radial direction alternately extend in the one circumferential direction or in the opposite circumferential direction. So runs the example
  • the first wave winding 6.1 and the second wave winding 6.2 can rotate around the stator 1 in each case several times, the conductor limbs 7.1 of the conductor elements 7 of a first revolution of one of the two wave windings 6 and the conductor limbs 7.1 of the conductor elements 7 of a second revolution of the same wave winding 6 respectively in adjacent grooves 4 and are arranged in these in the same radial position as in the first circulation.
  • the first conductor element 7 extends in the first revolution of the first wave winding 6.1 of the top layer (corresponding to the second radial position) of the groove 2 in the pad (corresponding to the first radial position) of the groove 8.
  • Der autismschenkel 7.1 of the first conductor element 7 in second revolution of the first shaft winding 6.1 is then in the groove adjacent to the groove 2, in this embodiment, in the left adjacent groove, so the groove 1, in the same radial position as in the first round, ie in the second radial position.
  • the other conductor leg 7.1 of the same conductor element 7 is located in the first position of the groove 7 and thus adjacent to lying in the first position of the groove 8 other
  • FIG. 6 shows a winding scheme according to the invention for two unextended parallel wave windings of the electrical phase u according to a second exemplary embodiment.
  • the stator for example, eight magnetic poles ⁇ ⁇ , each with six adjacent grooves 4.
  • each groove 4 of the stator 1 are four
  • Ladder leg 7.1 arranged. There are three electrical phases and two parallel wave windings 6 per electrical phase provided, with only the
  • Wave windings 6 of the phase u are shown.
  • the parallel wave windings 6 of the electrical phases v and w are also arranged in accordance with the invention in their starting grooves 9, 10 and run in the same way as the parallel ones
  • Embodiment equal to two.
  • the start grooves 9, 10 for the parallel wave windings associated with the phase u are the edge grooves for the phase u, ie the two slots of one of the magnetic poles associated with the phase u, so that the two parallel wave windings 6 assigned to the phase u are within one any of the magnetic poles in the phase u associated Randnuten begin, ie
  • the first start conductor element 14 of the first wave winding 6.1 is arranged according to the invention in the (n-l) -th position of the first start groove 9. There n in the second
  • the conductor leg 14.1 of the first start conductor element 14 is arranged in the third position of the left edge groove "Nr.l."
  • the conductor leg 14.1 of the first start conductor element 14 is directly connected to the
  • Phase connection for example in the form of a conductor rail, electrically connected to the electrical phase u.
  • the second start conductor element 15 of the second wave winding 6.2 is provided in the second position of the other, ie, right edge groove "No. 2."
  • the conductor leg 15.1 of the first start conductor element 15 is also directly connected to the phase connection for the electrical phase u
  • the first wave winding 6.1 of the left edge groove “Nr.l” runs from the left edge groove "Nr.l”, starting to the left and the second wave winding 6.2 of the right edge groove "Nr.2" from the right edge groove “Nr.2". going to the right.
  • FIG. 7 shows the two parallel wave windings according to the winding diagram of FIG. 6 in a linearly illustrated stator 1, in which only the grooves 4 are shown, which are passed through by the two parallel wave windings 6.1, 6.2.
  • the conductor legs 7.1 of the two parallel wave windings 6 are numbered ascending according to their course.
  • All connecting conductors 7.2 of the two parallel shaft windings 6.1,6.2 extend on one end face of the stator 1 approximately parallel to one another and without crossing, so that the winding head formed on this end face is constructed very uniformly or symmetrically and has a small axial height.
  • FIG. 8 shows a winding scheme according to the invention for two unextended parallel wave windings according to a third exemplary embodiment.
  • the stator for example, twelve magnetic poles ⁇ ⁇ , each with three adjacent grooves 4.
  • each groove 4 of the stator 1 are two
  • Ladder leg 7.1 arranged. There are three electrical phases and two parallel wave windings 6 per electrical phase and a number of holes q equal to one. In Figure 8, only the wave windings 6 of the phase u are shown.
  • the parallel wave windings 6 of the electrical phases v and w are also arranged according to the invention in their start grooves 9,10 and extend in the same way as the parallel wave windings of the electric phase u.
  • the first start groove 9 and the second start groove 10 are identical for two unexpanded parallel wave windings and for a hole number q equal to one and provided in the groove of one of the magnetic poles associated with the respective electrical phase of the corresponding wave winding.
  • the first start groove 9 and the second start groove 10 are thus assigned to the electric phase u
  • Wave winding in the same phase associated with the electrical phase u for example in the groove with the serial numbering.
  • the first start conductor element 14 of the first wave winding 6 is arranged according to the invention in the (n-l) -th position of the first start groove 9. There n in the third
  • the conductor leg 14.1 of the first start conductor element 14 is arranged in the first, ie lowermost position of the edge groove "Nr.l."
  • the conductor leg 14.1 of the first start conductor element 14 is directly connected to a Phase connection, for example in the form of a conductor rail, electrically connected to the electrical phase u.
  • Wave winding 6.2 is provided in the 2nd position of the same edge groove "Nr.l".
  • the conductor leg 15.1 of the first start conductor element 15 is also electrically connected directly to the phase connection for the electrical phase u.
  • the first wave winding 6.1 runs from the groove "Nr.l” starting to the left and the second wave winding 6.2 from the groove "Nr.l", starting to the right.
  • FIG. 9 shows a winding scheme according to the invention for two parallel desks
  • Wave windings shown according to a fourth embodiment Wave windings shown according to a fourth embodiment.
  • the stator for example, eight magnetic poles ⁇ ⁇ , each with six adjacent grooves 4.
  • two conductor legs 7.1 are arranged.
  • Wave windings 6 of the phase u are shown.
  • the parallel wave windings 6 of the electrical phases v and w are also arranged in accordance with the invention in their starting grooves 9, 10 and run in the same way as the parallel ones
  • Embodiment equal to two.
  • the same electrical phase associated conductor legs 7.1 is provided, all lying in the upper radial position conductor legs 7.1 each group 12 with respect to all lying in the lower radial position conductor legs of the same group 12 in the circumferential direction are arranged offset by at least one groove, wherein seen in the circumferential direction over all radial layers outermost of this
  • Ladder leg 7.1 are arranged in grooves 4, which represent edge grooves.
  • the two circumferentially adjacent, lying in the upper radial position conductor legs of this group 12 are about a groove opposite to in
  • the elongated parallel wave windings each start in the start groove or in the start grooves, which lie between the edge grooves and are or are removed from the edge grooves by the respective groove offset.
  • the expanded parallel wave windings start, for example, in the magnetic pole with the grooves with the consecutive numbering 1 to 6. Die
  • Edge grooves for the phase u are thus the grooves with the consecutive numbering 1 and 3.
  • the groove offset of the radial layers in the circumferential direction is one in the fourth embodiment.
  • the first parallel wave winding 6.1 is as in the previous embodiments according to the invention in the (nl) -ten, ie first position of the start groove "Nr.2” and the second Parallel wave winding 6.2 in the 2nd position of the same start groove "Nr.2". Starting from this start groove "Nr.2" extend the two parallel wave windings 6.1,6.2 in the same way as in the
  • FIG. 10 shows a winding scheme according to the invention for two despread parallel wave windings according to a fifth exemplary embodiment.
  • the stator for example, eight magnetic poles ⁇ ⁇ , each with six adjacent grooves 4.
  • two conductor legs 7.1 are arranged.
  • Wave windings 6 of the phase u are shown.
  • the parallel wave windings 6 of the electrical phases v and w are also arranged in accordance with the invention in their starting grooves 9, 10 and run in the same way as the parallel ones
  • Embodiment equal to two.
  • the expanded parallel wave windings start, for example, in the magnetic pole with the grooves numbered 1 to 6.
  • the edge grooves for the phase u are the grooves with the consecutive numbering 1 and 4.
  • the two circumferentially adjacent, in the upper radial position of the conductor legs of one of the groups 12 are offset by two grooves with respect to the circumferentially adjacent, lying in the lower radial position conductor legs of the same group 12. If one of the
  • Wave windings 6.1,6.2 in the same manner as in the previous embodiments.
  • FIG.ll an inventive winding diagram for four unsecured, mutually electrically parallel wave windings 6 of the electrical phase u is shown according to a sixth embodiment.
  • the stator for example, eight magnetic poles x p , each with six adjacent grooves 4.
  • the stator for example, eight magnetic poles x p , each with six adjacent grooves 4.
  • two conductor legs 7.1 are arranged.
  • Wave windings 6 of the phase u are shown.
  • the parallel wave windings 6 of the electrical phases v and w are also arranged in accordance with the invention in their starting grooves 9, 10 and run in the same way as the parallel ones
  • Embodiment equal to two.
  • Wave windings 6.1,6.2 (see Fig.ll) and extend in the following in the same inventive manner as the first two wave windings 6.1,6.2.
  • the start-up grooves 9, 10 of the first and second wave windings 6.1, 2.6 are the edge grooves for the phase u of one of the magnetic poles, so that the first and the second wave winding 6.1,6.2 begin within any of the magnetic poles in the edge grooves assigned to the phase u, ie
  • Embodiment is equal to two, the conductor leg 14.1 of the first start conductor element 14 in the first, ie lowest position of the edge groove with the serial numbering 1 is arranged.
  • the conductor leg 14.1 of the first start conductor element 14 of the first wave winding 6.1 is directly with a
  • Phase connection for example in the form of a conductor rail, electrically connected to the electrical phase u.
  • Wave winding 6.2 is provided in the 2nd position of the other edge groove with the consecutive numbering 2.
  • the conductor leg 15.1 of the first start conductor element 15 of the second wave winding 6.2 is also electrically connected directly to the phase connection for the electrical phase u.
  • Wave winding 6.1 of the left edge groove “Nr.l” runs from the left edge groove “Nr.l”, starting to the left and the second wave winding 6.2 of the right edge groove “Nr.2” from the right edge groove “Nr.2”, starting to the right.
  • the starting grooves 9,10 of the third and fourth wave winding 6.3,6.4 are located in the magnetic pole, which is mechanically offset from the magnetic pole with the start grooves 9,10 for the first and second wave winding 6.1,6.2 by 180 degrees.
  • the two magnetic poles which contain the starting grooves 9, 10 for the first and second or the third and fourth wave windings are offset by four magnetic poles relative to one another.
  • the starting grooves 9, 10 are the peripheral grooves for the phase u, that is to say the two slots of the phase u assigned previously
  • the first start conductor element 14 of the third wave winding 6.3 according to the invention in the (nl) -ten position of the one edge groove 9 is arranged.
  • n in the sixth Embodiment is equal to two, the conductor leg 14.1 of the first start conductor element 14 in the first, ie lowest position of the edge groove with the serial numbering 25 is arranged.
  • the conductor leg 14.1 of the first start conductor element 14 is electrically connected to a phase connection, for example in the form of a conductor rail, for the electrical phase u.
  • the second start conductor element 15 of the fourth wave winding 6.4 is provided in the second position of the other edge groove with the serial numbering 26.
  • the conductor leg 15.1 of the first start conductor element 15 is also electrically connected directly to the phase connection for the electrical phase u.
  • the third wave winding 6.3 of the left Randnut “Nr.25” runs from the left Randnut “Nr.25” starting to the left and the fourth wave winding 6.4 of the right Randnut “Nr.26” from the right Randnut “Nr.26", starting to the right ,
  • Circumferential, but diagonal to the circumferential direction substantially (i.e., not exactly) parallel to each other and without crossing each other.

Landscapes

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

Abstract

Es sind schon Statoren für eine elektrische Maschine bekannt, mit zumindest zwei elektrisch parallelen Wellenwicklungen, die aus einer Vielzahl von Leiterelementen gebildet sind. Es sind Leiterelemente vorgesehen, die zwei Leiterschenkel und einen die zwei Leiterschenkel verbindenden Verbindungsleiter aufweisen. Nachteilig ist, dass die parallelen Wellenwicklungen viele Sonder-Leiterelemente benötigen, die von den Standard-Leiterelementen abweichen. Bei dem erfindungsgemäßen Stator werden weniger Sonder-Leiterelemente für die Wellenwicklungen benötigt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die erste Wellenwicklung (6.1) ein erstes Start- Leiterelement (14) aufweist, das mit seinem ersten Leiterschenkel (14.1) in der (n-1)-ten Lage einer ersten Startnut (9) angeordnet ist, die zweite Wellenwicklung (6.2) ein zweites Start-Leiterelement (15) aufweist, das mit seinem ersten Leiterschenkel (15.1) in der 2-ten Lage einer zweiten Startnut (10) angeordnet ist, wobei die Startnuten (9,10) für ungesehnte parallele Wellenwicklungen bei einer Lochzahl q gleich eins in einer einzigen, der jeweiligen elektrischen Phase der entsprechenden Wellenwicklung zugeordneten Nut eines der Magnetpole vorgesehen sind, oder bei einer Lochzahl ungleich eins die der jeweiligen elektrischen Phase zugeordneten Randnuten eines der Magnetpole sind oder für gesehnte parallele Wellenwicklungen die zwischen den Randnuten der jeweiligen elektrischen Phase liegende(n), um den Nutversatz von den Randnuten entfernte(n) Nut(en) sind.

Description

Beschreibung Titel
Stator für eine elektrische Maschine
Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Stator für eine elektrische Maschine nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Es ist schon ein Stator für eine elektrische Maschine aus der DE 103 31 841 AI bekannt, mit zumindest zwei elektrisch parallelen Wellenwicklungen, die aus einer Vielzahl von in Nuten des Stators angeordneten Leiterelementen gebildet sind, wobei jede Wellenwicklung mit ihren Leiterelementen wellenförmig durch die entsprechenden Nuten des Stators verläuft, wobei Leiterelemente vorgesehen sind, die zwei
Leiterschenkel und einen die zwei Leiterschenkel verbindenden Verbindungsleiter aufweisen, wobei die zwei Leiterschenkel in unterschiedlichen, voneinander beabstandeten Nuten angeordnet sind, wobei in jeder Nut eine geradzahlige Anzahl von n Leiterschenkeln in radialer Richtung bezüglich einer Statorachse übereinander angeordnet ist, wobei jeder Leiterschenkel eines Leiterelementes in seiner Nut in einer bestimmten radialen Lage vorgesehen ist, die dadurch definiert ist, dass der
Leiterschenkel von einem Nutgrund der Nut ausgehend der x-te Leiterschenkel in der jeweiligen Nut ist, wobei x eine natürliche Zahl zwischen 1 und n ist. Außerdem ist innerhalb eines der Magnetpole zumindest eine Gruppe von benachbarten, der gleichen elektrischen Phase zugeordneten Leiterschenkeln vorgesehen. Diese
Leiterschenkel sind für ungesehnte Wellenwicklungen in derselben Nut bzw. in denselben Nuten oder für gesehnte Wellenwicklungen hinsichtlich der einzelnen radialen Lagen zueinander um zumindest eine Nut versetzt in zumindest teilweise unterschiedlichen benachbarten Nuten angeordnet, wobei die in Umfangsrichtung über alle radialen Lagen gesehen äußersten dieser Leiterschenkel in Nuten angeordnet sind, die für die jeweilige Gruppe von der gleichen elektrischen Phase zugeordneten Leiterschenkeln Randnuten darstellen. Darüber hinaus sind die Leiterelemente derart in die Nuten eingesetzt, dass alle Verbindungsleiter auf der einen Stirnseite des Stators und alle den Verbindungsleitern abgewandten Enden der Leiterschenkel auf der anderen Stirnseite liegen, wobei die den Verbindungsleitern abgewandten Enden der Leiterschenkel derart miteinander verbunden sind, dass die zumindest zwei parallelen Wellenwicklungen gebildet sind, wobei jeweils zwei stoffschlüssig miteinander verbundene Leiterschenkel eine Leiterverbindung bilden. Desweiteren ist eine erste Wellenwicklung und eine zur ersten Wellenwicklung elektrisch parallele zweite
Wellenwicklung vorgesehen, die an ihren ersten Enden jeweils mit der gleichen elektrischen Phase elektrisch verbunden sind.
Nachteilig ist, dass die parallelen Wellenwicklungen viele Sonderelemente benötigen, die von den Standard-Leiterelementen abweichen. Diese Sonderelemente erhöhen die Herstellungskosten beträchtlich.
Vorteile der Erfindung
Der erfindungsgemäße Stator mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass die Wellenwicklungen des
Stators weitgehend aus identischen Standard-Leiterelementen aufgebaut sind und nur sehr wenig Sonder-Leiterelemente, die von den Standard-Leiterelementen abweichen, benötigt werden. Dadurch wird die Herstellung und Montage der Wicklungen vereinfacht und kostengünstiger gestaltet. Insbesondere ergibt sich durch den erfindungsgemäßen Aufbau eine geringe Anzahl von Kreuzungen in den Wickelköpfen. Erfindungsgemäß wird dies erreicht, indem die erste Wellenwicklung ein erstes Leiterelement aufweist, das mit seinem ersten Leiterschenkel das erste Ende der ersten Wellenwicklung bildet und mit diesem in der (n-l)-ten Lage einer ersten Startnut angeordnet ist, und indem die zweite Wellenwicklung ein zweites Leiterelement aufweist, das mit seinem ersten Leiterschenkel das erste Ende der zweiten
Wellenwicklung bildet und mit diesem in der 2-ten Lage einer zweiten Startnut angeordnet ist. Dabei sind die erste Startnut und die zweite Startnut für eine
ungesehnte Wellenwicklung bei einer Lochzahl q gleich eins in einer einzigen, der jeweiligen elektrischen Phase der entsprechenden Wellenwicklung zugeordneten Nut eines der Magnetpole vorgesehen. Bei einer Lochzahl ungleich eins sind die Startnuten die der jeweiligen elektrischen Phase zugeordneten Randnuten eines der Magnetpole. Für eine gesehnte Wellenwicklung sind die Startnuten die zwischen den Randnuten der jeweiligen elektrischen Phase liegende(n), um den Nutversatz von den Randnuten entfernte(n) Nut(en). Der Verbindungsleiter des ersten Leiterelementes und der Verbindungsleiter des zweiten Leiterelementes verlaufen von ihrer Startnut ausgehend in voneinander abgewandter Umfangsrichtung. Die übrigen Leiterelemente der ersten und zweiten Wellenwicklung sind derart in den Nuten angeordnet, dass jeweils die radiale Lage des einen Leiterschenkels 7.1 im Vergleich zur radialen Lage des anderen Leiterschenkels 7.1 desselben Leiterelementes 7 in der gleichen Umfangsrichtung und von der gleichen Stirnseite aus gesehen für jedes dieser Leiterelemente 7 um den Wert eins zunimmt oder für jedes dieser Leiterelemente 7 um den Wert eins abnimmt.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte
Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Stators möglich.
Sehr vorteilhaft ist, wenn die Leiterelemente derart in einer der Nuten angeordnet sind, dass die Verbindungsleiter der in der gleichen Nut angeordneten Leiterschenkel abwechselnd in die eine Umfangsrichtung oder in die entgegengesetzte
Umfangsrichtung verlaufen, da sich auf diese Weise ein sehr gleichmäßiger, geordneter Aufbau des Wickelkopfes ergibt, der auf der Seite der Verbindungsleiter keine Kreuzungen im Wickelkopf erfordert.
Besonders vorteilhaft ist, wenn die erste Wellenwicklung und die zweite
Wellenwicklung jeweils mehrfach den Stator umlaufen, wobei die Leiterschenkel der Leiterelemente eines ersten Umlaufes einer der beiden Wellenwicklungen und die
Leiterschenkel der Leiterelemente eines zweiten Umlaufes derselben Wellenwicklung jeweils in benachbarten Nuten und in diesen in der gleichen radialen Lage angeordnet sind. Auf diese Weise wird ein sehr gleichmäßiger, geordneter Aufbau des
Wickelkopfes erreicht.
Weiterhin vorteilhaft ist, wenn die Verbindungsleiter oder die Leiterverbindungen für alle Leiterelemente der zumindest zwei parallelen Wellenwicklungen eine gleiche Schrittweite haben, da die Wellenwicklungen des Stators auf diese Weise weitgehend aus identischen Standard-Leiterelementen aufgebaut sind und nur sehr wenig Sonder- Leiterelemente, die von den Standard-Leiterelementen abweichen, benötigt werden.
Auch vorteilhaft ist, wenn die Leiterelemente, die nicht unmittelbar an eine elektrische Phase mechanisch angeschlossen sind, Leiterschenkel von gleicher Länge aufweisen, da diese Leiterelemente auf diese Weise als Standard- Leiterelemente ausführbar sind. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Anzahl der Leiterschenkel pro Nut zwei, vier, sechs, acht oder zehn betragen. Die Anzahl der parallelen
Wellenwicklungen kann zwei oder vier betragen.
Zeichnung
Mehrere Ausführungsbeispiel der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Fig.l zeigt eine elektrische Maschine mit einem Stator und einem Rotor, bei der die
Erfindung Anwendung finden kann,
Fig.2a ein einzelnes Leiterelement einer der Wellenwicklungen des Stators nach
Fig.l,
Fig.2b zwei parallele einzelne Leiterelemente einer der Wellenwicklungen des
Stators nach Fig.l,
Fig.3a eine Verschaltung der parallelen Wellenwicklungen des Stators nach Fig.l, Fig.3b eine alternative Verschaltung der parallelen Wellenwicklungen des Stators nach Fig.l,
Fig.4 ein erfindungsgemäßes Wickelschema für zwei ungesehnte, zueinander elektrisch parallele Wellenwicklungen der elektrischen Phase u gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig.5 die zwei parallelen Wellenwicklungen der elektrischen Phase u gemäß dem
Wickelschema aus Fig.4 in einem linear dargestellten Stator,
Fig.6 ein erfindungsgemäßes Wickelschema für zwei ungesehnte parallele
Wellenwicklungen der elektrischen Phase u gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel,
Fig.7 die zwei parallelen Wellenwicklungen gemäß dem Wickelschema aus Fig.6 in einem linear dargestellten Stator,
Fig.8 ein erfindungsgemäßes Wickelschema für zwei ungesehnte parallele
Wellenwicklungen gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
Fig.9 ein erfindungsgemäßes Wickelschema für zwei gesehnte parallele
Wellenwicklungen gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel,
Fig.10 ein erfindungsgemäßes Wickelschema für zwei gesehnte parallele
Wellenwicklungen gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel und Fig.ll ein erfindungsgemäßes Wickelschema für vier ungesehnte parallele
Wellenwicklungen gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Fig.l zeigt eine elektrische Maschine mit einem Stator 1 und einem Rotor 2, bei der die Erfindung Anwendung finden kann. Der Stator 1 weist eine Vielzahl von in axialer Richtung bezüglich einer Statorachse 3 verlaufenden Nuten 4 auf, die über den Umfang, beispielsweise den Innenumfang, des Stators 1 verteilt sind. Die Nuten 4 sind zum Rotor 2 hin jeweils offen ausgeführt und haben an der dem Rotor 2 abgewandten Seite jeweils einen Nutgrund 5. Der Stator 1 ist beispielsweise gebildet durch ein Statorblechpaket, das aus einer Vielzahl von übereinander angeordneten Elektroblechen besteht.
Der Stator 1 umfasst pro elektrischer Phase zumindest zwei elektrisch parallele Wellenwicklungen 6, die jeweils aus einer Vielzahl von in den Nuten 4 des Stators 1 angeordneten Leiterelementen 7 gebildet sind. Dabei verläuft jede Wellenwicklung 6 mit ihren Leiterelementen 7 wellenförmig durch die entsprechenden Nuten 4 des
Stators 1. Die Leiterelemente 7 der Wellenwicklungen 6 haben, wie in Fig.2a gezeigt, jeweils zwei Leiterschenkel 7.1 und einen die zwei Leiterschenkel 7.1 verbindenden Verbindungsleiter 7.2. Alternativ kann zumindest eine der Wellenwicklungen 6 aus einer Vielzahl von Paaren von elektrisch parallelen Leiterelementen 7 nach Fig.2b bestehen. Am Stator 1 sind die zwei Leiterschenkel 7.1 der Leiterelemente 7 jeweils in unterschiedlichen, voneinander beabstandeten Nuten 4 angeordnet. Von den vielen Verbindungsleitern 7.2 ist in der Fig.l nur ein einzelner beispielhaft gezeigt. Die Leiterelemente 7 werden derart in die Nuten 4 des Stators 1 eingesetzt, dass alle Verbindungsleiter 7.2 auf der einen Stirnseite des Stators 1 und alle den
Verbindungsleitern 7.2 abgewandten Enden der Leiterschenkel 7.1 auf der anderen Stirnseite liegen. Die den Verbindungsleitern 7.2 abgewandten Enden der
Leiterschenkel 7.1 werden derart stoffschlüssig miteinander verbunden, dass die Wellenwicklungen 6 gebildet werden. Dabei bilden jeweils zwei stoffschlüssig miteinander verbundene Leiterschenkel 7.1 eine Leiterverbindung 7.3. Die
Verbindungsleiter 7.2 haben für alle Leiterelemente 7 der zumindest zwei parallelen Wellenwicklungen 6 eine gleiche Schrittweite, die den Abstand zwischen den Leiterschenkeln definiert. Alternativ könnten stattdessen die Leiterverbindungen 7.3 der zumindest zwei parallelen Wellenwicklungen 6 eine gleiche Schrittweite haben. Die Leiterelemente 7, die nicht unmittelbar an eine elektrische Phase mechanisch angeschlossen sind, weisen jeweils Leiterschenkel 7.1 von gleicher Länge auf.
Die elektrische Maschine kann drei oder sechs elektrische Phasen aufweisen, wobei pro elektrischer Phase zwei oder vier elektrisch parallele Wellenwicklungen 6 vorgesehen sind. In einem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig.3a umfasst die elektrische Maschine drei Phasen u,v,w, wobei pro elektrischer Phase u,v,w zwei elektrisch parallele Wellenwicklungen 6 ausgeführt sind. Die parallelen
Wellenwicklungen 6 haben jeweils zwei Enden, ein erstes Ende und ein zweites Ende. Die parallelen Wellenwicklungen 6 aller elektrischer Phasen können, wie in Fig.3a gezeigt, in einer Sternschaltung verschaltet sein. Dann sind die parallelen
Wellenwicklungen 6 jeweils mit ihrem ersten Ende mit einer der elektrischen Phasen u,v,w und mit ihrem zweiten Ende mit einem Sternpunkt 8 elektrisch verbunden.
Alternativ können die parallelen Wellenwicklungen 6 in einer Dreiecksschaltung (Fig.3b) verschaltet sein, wobei die parallelen Wellenwicklungen 6 jeweils mit ihrem ersten Ende mit einer der elektrischen Phasen u,v,w und mit ihrem zweiten Ende mit einer der anderen elektrischen Phasen u,v,w elektrisch verbunden sind.
In jeder Nut 4 des Stators 1 ist eine geradzahlige Anzahl von n Leiterschenkeln 7.1 vorgesehen, wobei die Leiterschenkel 7.1 in radialer Richtung bezüglich einer
Statorachse 3 gesehen ausschließlich übereinander angeordnet sind. Die Anzahl n der Leiterschenkel pro Nut beträgt beispielsweise zwei, vier, sechs, acht oder zehn.
Jeder Leiterschenkel 7.1 eines Leiterelementes 7 ist in seiner Nut 4 in einer
bestimmten radialen Lage angeordnet. Die radiale Lage ist jeweils dadurch definiert, dass der jeweilige Leiterschenkel 7.1 von dem Nutgrund 5 der jeweiligen Nut 4 ausgehend der x-te Leiterschenkel 7.1 in der jeweiligen Nut 4 ist, wobei x eine natürliche Zahl zwischen 1 und n ist. Bei zwei Leiterschenkeln 7.1 pro Nut ist die erste Lage die sogenannte Unterlage, die dem Nutgrund 5 zugewandt ist und die zweite Lage die sogenannte Oberlage, die dem Nutgrund 5 abgewandt ist.
Erfindungsgemäß werden die zueinander parallelen Wellenwicklungen 6 mit ihren ersten Enden jeweils an die gleiche elektrischen Phase angeschlossen, wobei der Verlauf der Wellenwicklungen 6 durch den Stator 1 jeweils in einer bestimmten Nut 4 des Stators 1, die als Startnut 9,10 bezeichnet wird, beginnt. Dabei ist der in der Startnut 9,10 vorgesehene Leiterschenkel 7.1 in einer bestimmten radialen Lage anzuordnen. Die Startnuten 9,10 und die radiale Lage in den Startnuten 9 ist daher zu definieren.
Am Stator 1 sind mehrere, in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnete Nuten 4 einem Magnetpol τρ zugeordnet. Die Anzahl der Magnetpole und der Phasen ist durch die Magnetkreisauslegung vorgegeben. Daraus ergibt sich dann die Lochzahl q der Wicklung, nämlich durch den Quotienten von der Anzahl der Statornuten dividiert durch das Produkt von der Anzahl der Magnetpole multipliziert mit der Anzahl der Phasen.
Innerhalb eines der Magnetpole τρ ist zumindest eine Gruppe 12 von Leiterschenkeln 7.1 vorgesehen, die der gleichen elektrischen Phase zugeordnet sind und in radialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung benachbart sind. Unter„benachbarten
Leiterschenkeln" werden somit Leiterschenkel verstanden, die in derselben Nut unmittelbar benachbart bzw. unmittelbar nebeneinander angeordnet sind oder in unmittelbar nebeneinander angeordneten Nuten liegen.
Diese Gruppe 12 von Leiterschenkeln 7.1 ist für ungesehnte parallele
Wellenwicklungen mit einer Lochzahl q gleich eins in derselben Nut und für Lochzahlen q ungleich eins in denselben benachbarten Nuten 4 angeordnet, wobei die in
Umfangsrichtung über alle radialen Lagen gesehen äußersten dieser Leiterschenkel 7.1 in Nuten 4 angeordnet sind, die im Folgenden als Randnuten bezeichnet werden. Unter einer Lochzahl q wird im Elektromaschinenbau die Anzahl der Nuten 4 pro Magnetpol und Phase verstanden.
Die Gruppe 12 von Leiterschenkeln 7.1 umfasst eine jeweils Anzahl von
Leiterschenkeln 7.1, die der Lochzahl q multipliziert mit der Anzahl der Leiterschenkel 7.1 pro Nut entspricht. Die Anzahl der in Umfangsrichtung benachbarten, der gleichen elektrischen Phase zugeordneten Leiterschenkel 7.1 entspricht dabei der Lochzahl q. Die Lochzahl q ist jeweils größer gleich eins.
Erfindungsgemäß weist die einer der elektrischen Phasen zugeordnete erste parallele Wellenwicklung 6.1 ein erstes Start-Leiterelement 14 auf, das mit einem ersten Leiterschenkel 14.1 am ersten Ende der ersten Wellenwicklung 6.1 liegt und mit dem ersten Leiterschenkel 14.1 in der (n-l)-ten Lage einer ersten Startnut 9 angeordnet ist. Die derselben elektrischen Phase zugeordnete zweite, zur ersten Wellenwicklung 6.1 elektrisch parallele Wellenwicklung 6.2 weist ein zweites Start-Leiterelement 15 auf, das mit seinem ersten Leiterschenkel 15.1 am ersten Ende der zweiten Wellenwicklung 6.2 liegt und mit dem ersten Leiterschenkel 15.1 in der 2-ten Lage einer zweiten Startnut 10 angeordnet ist. Dabei ist für ungesehnte parallele Wellenwicklungen und für eine bestimmte elektrische Phase bei einer Lochzahl q ungleich eins die erste Startnut 9 eine der Randnuten der betreffenden elektrischen Phase und die zweite Startnut 10 die jeweils andere Randnut der betreffenden elektrischen Phase. In welchem der Magnetpole τρ die Randnuten der betreffenden elektrischen Phase als Startnuten festgelegt werden, ist dabei unerheblich.
Von ihren Startnuten aus verlaufen die beiden elektrisch parallelen Wellenwicklungen 6.1,6.2 in voneinander abgewandter, also entgegengesetzter Umfangsrichtung. Anders ausgedrückt verlaufen der Verbindungsleiter 14.2 des ersten Start- Leiterelementes 14 und der Verbindungsleiter 15.2 des zweiten Start-Leiterelementes 15 in voneinander abgewandter Umfangsrichtung. Die Wellenwicklung 6.1 der linken Randnut verläuft also nach links und die Wellenwicklung der rechten Randnut nach rechts.
Die übrigen folgenden, nicht in den Startnuten 9,10 liegenden Leiterelemente 7 der ersten und zweiten parallelen Wellenwicklung 6.1,6.2 sind derart in den Nuten 4 angeordnet, dass jeweils die radiale Lage des einen Leiterschenkels 7.1 im Vergleich zur radialen Lage des anderen Leiterschenkels 7.1 desselben Leiterelementes 7 in der gleichen Umfangsrichtung und von der gleichen Stirnseite aus gesehen für jedes dieser Leiterelemente 7 um den Wert eins zunimmt oder für jedes dieser
Leiterelemente 7 um den Wert eins abnimmt. Auf diese Weise verlaufen die
Verbindungsleiter 7.2 aller dieser Leiterelemente 7 nicht in horizontaler
Umfangsrichtung, sondern diagonal bzw. schräg zur Umfangsrichtung, und zwar im wesentlichen (d.h. nicht exakt) parallel zueinander und ohne sich gegenseitig zu kreuzen. In Fig.4 ist ein erfindungsgemäßes Wickelschema für zwei ungesehnte, zueinander elektrisch parallele Wellenwicklungen 6 der elektrischen Phase u gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt.
Nach dem ersten Ausführungsbeispiel weist der Stator 1 z.B. acht Magnetpole τρ mit jeweils sechs benachbarten Nuten 4 auf. Bei einer größeren Anzahl von Magnetpolen hätte die elektrische Maschine entsprechend mehr Nuten, was in den Wickelschemata durch„..." gekennzeichnet ist. In jeder Nut 4 des Stators 1 sind zwei Leiterschenkel 7.1 angeordnet. Es sind drei elektrische Phasen, zwei parallele Wellenwicklungen 6 pro elektrischer Phase und eine Lochzahl q von zwei vorgesehen. In Fig.4 sind lediglich die Wellenwicklungen 6 der Phase u dargestellt. Die parallelen Wellenwicklungen 6 der elektrischen Phasen v und w sind ebenso in erfindungsgemäßer Weise in ihren Startnuten 9,10 angeordnet und verlaufen in gleicher Weise wie die parallelen
Wellenwicklungen der elektrischen Phase u.
Die Nuten werden in dem Wickelschema durch Spalten dargestellt. Die radiale Lage des jeweiligen Leiterschenkels in der jeweiligen Nut 4 ergibt sich aus der Reihenfolge der Anordnung der Leiterschenkel in der Spalte von rechts nach links, wobei der in der Spalte am weitesten rechts angeordnete Leiterschenkel am Nutgrund 5 und der am weitesten links angeordnete Leiterschenkel in der obersten radialen Lage angeordnet ist. Bei diesem ersten Ausführungsbeispiel sind die Startnuten 9,10 die Randnuten für die Phase u, also die beiden der Phase u zugeordneten Nuten eines der Magnetpole, so dass die zwei der Phase u zugeordneten parallelen Wellenwicklungen 6 innerhalb eines beliebigen der Magnetpole in den der Phase u zugeordneten Randnuten beginnen, also beispielsweise in den Nuten mit der laufenden Nummerierung 1 und 2.
Das erste Start- Leiterelement 14 der ersten Wellenwicklung 6 ist erfindungsgemäß in der (n-l)-ten Lage der einen Randnut 9 angeordnet. Da n in dem ersten
Ausführungsbeispiel gleich zwei ist, ist der Leiterschenkel 14.1 des ersten Start- Leiterelementes 14 in der ersten, also untersten Lage der Randnut mit der laufenden Nummerierung 1 angeordnet. Der Leiterschenkel 14.1 des ersten Start- Leiterelementes 14 ist unmittelbar mit einem Phasenanschluss, beispielsweise in Form einer Leiterschiene, für die elektrische Phase u elektrisch verbunden. Das zweite Start- Leiterelement 15 der zweiten Wellenwicklung 6.2 ist in der 2-ten Lage der anderen Randnut mit der laufenden Nummerierung 2 vorgesehen. Der Leiterschenkel 15.1 des ersten Start-Leiterelementes 15 ist ebenso unmittelbar mit dem Phasenanschluss für die elektrische Phase u elektrisch verbunden. Die erste Wellenwicklung 6.1 der linken Randnut„Nr.l" verläuft von der linken Randnut„Nr.l" ausgehend nach links und die zweite Wellenwicklung der rechten Randnut„Nr.2" von der rechten Randnut„Nr.2" ausgehend nach rechts. Fig.5 zeigt die zwei parallelen Wellenwicklungen der elektrischen Phase u gemäß dem Wickelschema aus Fig.4 in einem linear dargestellten Stator 1, bei dem nur die Nuten 4 dargestellt sind, die von den zwei parallelen Wellenwicklungen 6.1,6.2 durchlaufen werden. Die einzelnen Leiterschenkel 7.1 der beiden parallelen Wellenwicklungen 6 sind entsprechend ihrem Verlauf aufsteigend durchnummeriert. Zur Unterscheidung sind die Nummern der Leiterschenkel 7.1 der ersten Wellenwicklung 6.1 mit einem„' " gekennzeichnet.
Die Leiterelemente 7 sind jeweils derart in einer der Nuten 4 angeordnet, dass die Verbindungsleiter 7.2 der in der gleichen Nut 4 angeordneten Leiterschenkel 7.1 in radialer Richtung gesehen abwechselnd in die eine Umfangsrichtung oder in die entgegengesetzte Umfangsrichtung verlaufen. So verläuft der beispielsweise
Verbindungsleiter 7.2 von dem in der Oberlage der Nut 14 liegenden Leiterelement 7.1 mit der Nummer 3 nach rechts und der Verbindungsleiter 7.2 von dem in der Unterlage der Nut 14 liegenden Leiterelement 7.1 mit der Nummer 15' nach links.
Die erste Wellenwicklung 6.1 und die zweite Wellenwicklung 6.2 können den Stator 1 jeweils mehrfach umlaufen, wobei die Leiterschenkel 7.1 der Leiterelemente 7 eines ersten Umlaufes einer der beiden Wellenwicklungen 6 und die Leiterschenkel 7.1 der Leiterelemente 7 eines zweiten Umlaufes derselben Wellenwicklung 6 jeweils in benachbarten Nuten 4 und in diesen in der gleichen radialen Lage wie im ersten Umlauf angeordnet sind. So verläuft beispielsweise das erste Leiterelement 7 im ersten Umlauf der ersten Wellenwicklung 6.1 von der Oberlage (entspricht der zweiten radialen Lage) der Nut 2 in die Unterlage (entspricht der ersten radialen Lage) der Nut 8. Der eine Leiterschenkel 7.1 des ersten Leiterelementes 7 im zweiten Umlauf der ersten Wellenwicklung 6.1 liegt dann in der zur Nut 2 benachbarten Nut, in diesem Ausführungsbeispiel in der linken benachbarten Nut, also der Nut 1, und zwar in der gleichen radialen Lage wie im ersten Umlauf, also in der zweiten radialen Lage. Der andere Leiterschenkel 7.1 desselben Leiterelementes 7 liegt in der ersten Lage der Nut 7 und damit benachbart zum in der ersten Lage der Nut 8 liegenden anderen
Leiterschenkel 7.1 des ersten Leiterelementes 7 des ersten Umlaufes.
Alle Verbindungsleiter 7.2 der beiden parallelen Wellenwicklungen 6.1,6.2 verlaufen auf der einen Stirnseite des Stators 1 in etwa parallel zueinander und ohne sich zu kreuzen, so dass der sich auf dieser Stirnseite gebildete Wickelkopf sehr gleichmäßig bzw. symmetrisch aufgebaut ist und eine geringe axiale Höhe aufweist. In Fig.6 ist ein erfindungsgemäßes Wickelschema für zwei ungesehnte parallele Wellenwicklungen der elektrischen Phase u gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt.
Nach dem zweiten Ausführungsbeispiel weist der Stator 1 z.B. acht Magnetpole τρ mit jeweils sechs benachbarten Nuten 4 auf. In jeder Nut 4 des Stators 1 sind vier
Leiterschenkel 7.1 angeordnet. Es sind drei elektrische Phasen und zwei parallele Wellenwicklungen 6 pro elektrischer Phase vorgesehen, wobei lediglich die
Wellenwicklungen 6 der Phase u dargestellt sind. Die parallelen Wellenwicklungen 6 der elektrischen Phasen v und w sind ebenso in erfindungsgemäßer Weise in ihren Startnuten 9,10 angeordnet und verlaufen in gleicher Weise wie die parallelen
Wellenwicklungen der elektrischen Phase u. Die Lochzahl q ist beim zweiten
Ausführungsbeispiel gleich zwei. Bei diesem ersten Ausführungsbeispiel sind die Startnuten 9,10 für die der Phase u zugeordneten parallelen Wellenwicklungen die Randnuten für die Phase u, also die beiden der Phase u zugeordneten Nuten eines der Magnetpole, so dass die zwei der Phase u zugeordneten parallelen Wellenwicklungen 6 innerhalb eines beliebigen der Magnetpole in den der Phase u zugeordneten Randnuten beginnen, also
beispielsweise in den Nuten mit der laufenden Nummerierung 1 und 2.
Das erste Start- Leiterelement 14 der ersten Wellenwicklung 6.1 ist erfindungsgemäß in der (n-l)-ten Lage der ersten Startnut 9 angeordnet. Da n in dem zweiten
Ausführungsbeispiel gleich vier ist, ist der Leiterschenkel 14.1 des ersten Start- Leiterelementes 14 in der dritten Lage der linken Randnut„Nr.l" angeordnet. Der Leiterschenkel 14.1 des ersten Start-Leiterelementes 14 ist unmittelbar mit dem
Phasenanschluss, beispielsweise in Form einer Leiterschiene, für die elektrische Phase u elektrisch verbunden.
Das zweite Start-Leiterelement 15 der zweiten Wellenwicklung 6.2 ist in der 2-ten Lage der anderen, also rechten Randnut„Nr.2" vorgesehen. Der Leiterschenkel 15.1 des ersten Start- Leiterelementes 15 ist ebenso unmittelbar mit dem Phasenanschluss für die elektrische Phase u elektrisch verbunden. Die erste Wellenwicklung 6.1 der linken Randnut„Nr.l" verläuft von der linken Randnut„Nr.l" ausgehend nach links und die zweite Wellenwicklung 6.2 der rechten Randnut„Nr.2" von der rechten Randnut„Nr.2" ausgehend nach rechts. Fig.7 zeigt die zwei parallelen Wellenwicklungen gemäß dem Wickelschema aus Fig.6 in einem linear dargestellten Stator 1, bei dem nur die Nuten 4 dargestellt sind, die von den zwei parallelen Wellenwicklungen 6.1,6.2durchlaufen werden. Die Leiterschenkel 7.1 der beiden parallelen Wellenwicklungen 6 sind entsprechend ihrem Verlauf aufsteigend durchnummeriert.
Alle Verbindungsleiter 7.2 der beiden parallelen Wellenwicklungen 6.1,6.2 verlaufen auf der einen Stirnseite des Stators 1 in etwa parallel zueinander und ohne sich zu kreuzen, so dass der auf dieser Stirnseite gebildete Wickelkopf sehr gleichmäßig bzw. symmetrisch aufgebaut ist und eine geringe axiale Höhe aufweist. Auf der anderen Stirnseite gibt es einige Sonderverbinder von der Lage 1 auf die Lage 4 und von der Lage 2 auf die Lage 3.
In Fig.8 ist ein erfindungsgemäßes Wickelschema für zwei ungesehnte parallele Wellenwicklungen gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel gezeigt.
Nach dem dritten Ausführungsbeispiel weist der Stator 1 z.B. zwölf Magnetpole τρ mit jeweils drei benachbarten Nuten 4 auf. In jeder Nut 4 des Stators 1 sind zwei
Leiterschenkel 7.1 angeordnet. Es sind drei elektrische Phasen und zwei parallele Wellenwicklungen 6 pro elektrischer Phase und eine Lochzahl q gleich eins vorgesehen. In Fig.8 sind lediglich die Wellenwicklungen 6 der Phase u dargestellt. Die parallelen Wellenwicklungen 6 der elektrischen Phasen v und w sind ebenso in erfindungsgemäßer Weise in ihren Startnuten 9,10 angeordnet und verlaufen in gleicher Weise wie die parallelen Wellenwicklungen der elektrischen Phase u.
Erfindungsgemäß sind die erste Startnut 9 und die zweite Startnut 10 für zwei ungesehnte parallele Wellenwicklungen und für eine Lochzahl q gleich eins identisch und in der Nut eines der Magnetpole vorgesehen, die der jeweiligen elektrischen Phase der entsprechenden Wellenwicklung zugeordnet ist. Die erste Startnut 9 und die zweite Startnut 10 liegen somit für die der elektrischen Phase u zugeordnete
Wellenwicklung in der der elektrischen Phase u zugeordneten gleichen Nut, beispielsweise in der Nut mit der laufenden Nummerierung 1.
Das erste Start- Leiterelement 14 der ersten Wellenwicklung 6 ist erfindungsgemäß in der (n-l)-ten Lage der ersten Startnut 9 angeordnet. Da n in dem dritten
Ausführungsbeispiel gleich zwei ist, ist der Leiterschenkel 14.1 des ersten Start- Leiterelementes 14 in der ersten, also untersten Lage der Randnut„Nr.l" angeordnet. Der Leiterschenkel 14.1 des ersten Start- Leiterelementes 14 ist unmittelbar mit einem Phasenanschluss, beispielsweise in Form einer Leiterschiene, für die elektrische Phase u elektrisch verbunden. Das zweite Start- Leiterelement 15 der zweiten
Wellenwicklung 6.2 ist in der 2-ten Lage der gleichen Randnut„Nr.l'Vorgesehen. Der Leiterschenkel 15.1 des ersten Start-Leiterelementes 15 ist ebenso unmittelbar mit dem Phasenanschluss für die elektrische Phase u elektrisch verbunden. Die erste Wellenwicklung 6.1 verläuft von der Nut„Nr.l" ausgehend nach links und die zweite Wellenwicklung 6.2 von der Nut„Nr.l" ausgehend nach rechts.
In Fig.9 ist ein erfindungsgemäßes Wickelschema für zwei gesehnte parallele
Wellenwicklungen gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel gezeigt.
Nach dem vierten Ausführungsbeispiel weist der Stator 1 z.B. acht Magnetpole τρ mit jeweils sechs benachbarten Nuten 4 auf. In jeder Nut 4 des Stators 1 sind zwei Leiterschenkel 7.1 angeordnet. Es sind drei elektrische Phasen und zwei parallele Wellenwicklungen 6 pro elektrischer Phase vorgesehen, wobei lediglich die
Wellenwicklungen 6 der Phase u dargestellt sind. Die parallelen Wellenwicklungen 6 der elektrischen Phasen v und w sind ebenso in erfindungsgemäßer Weise in ihren Startnuten 9,10 angeordnet und verlaufen in gleicher Weise wie die parallelen
Wellenwicklungen der elektrischen Phase u. Die Lochzahl q ist beim vierten
Ausführungsbeispiel gleich zwei.
Innerhalb der Magnetpole τρ ist jeweils zumindest eine Gruppe 12 von benachbarten, der gleichen elektrischen Phase zugeordneten Leiterschenkeln 7.1 vorgesehen, wobei alle in der oberen radialen Lage liegenden Leiterschenkel 7.1 jeder Gruppe 12 gegenüber allen in der unteren radialen Lage liegenden Leiterschenkel derselben Gruppe 12 in Umfangsrichtung um zumindest eine Nut versetzt angeordnet sind, wobei die in Umfangsrichtung über alle radialen Lagen gesehen äußersten dieser
Leiterschenkel 7.1 in Nuten 4 angeordnet sind, die Randnuten darstellen. Nach dem vierten Ausführungsbeispiel umfasst jede Gruppe 12 von benachbarten, der gleichen elektrischen Phase zugeordneten Leiterschenkeln 7.1 vier Leiterschenkel, was sich aus der Multiplikation von der Lochzahl q=2 und der Anzahl von zwei Leitern pro Nut ergibt. Die zwei in Umfangsrichtung benachbarten, in der oberen radialen Lage liegenden Leiterschenkel dieser Gruppe 12 sind um eine Nut gegenüber den in
Umfangsrichtung benachbarten, in der unteren radialen Lage liegenden Leiterschenkel dieser Gruppe 12 versetzt, also gesehnt. Erfindungsgemäß starten die gesehnten parallelen Wellenwicklungen jeweils in der Startnut oder in den Startnuten, die zwischen den Randnuten liegt bzw. liegen und um den jeweiligen Nutversatz von den Randnuten entfernt ist bzw. sind. Nach dem vierten Ausführungsbeispiel starten die gesehnten parallelen Wellenwicklungen beispielsweise in dem Magnetpol mit den Nuten mit der laufenden Nummerierung 1 bis 6. Die
Randnuten für die Phase u sind damit die Nuten mit der laufenden Nummerierung 1 und 3. Der Nutversatz der radialen Lagen in Umfangsrichtrung beträgt beim vierten Ausführungsbeispiel eins. Wenn man von den Randnuten mit der laufenden
Nummerierung 1 und 3 ausgehend jeweils um den Nutversatz nach innerhalb des zwischen den Randnuten begrenzten Bereichs geht, gelangt man zu einer
gemeinsamen Startnut. Somit ergibt sich eine einzige Startnut 9, nämlich die Nut mit der laufenden Nummerierung 2. Die erste parallele Wellenwicklung 6.1 liegt wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen erfindungsgemäß in der (n-l)-ten, also ersten Lage der Startnut„Nr.2" und die zweite parallelen Wellenwicklung 6.2 in der 2-ten Lage derselben Startnut„Nr.2". Ausgehend von dieser Startnut„Nr.2" verlaufen die beiden parallelen Wellenwicklungen 6.1,6.2 in gleicher Weise wie in den
Ausführungsbeispielen zuvor.
In Fig.10 ist ein erfindungsgemäßes Wickelschema für zwei gesehnte parallele Wellenwicklungen gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel gezeigt.
Nach dem fünften Ausführungsbeispiel weist der Stator 1 z.B. acht Magnetpole τρ mit jeweils sechs benachbarten Nuten 4 auf. In jeder Nut 4 des Stators 1 sind zwei Leiterschenkel 7.1 angeordnet. Es sind drei elektrische Phasen und zwei parallele Wellenwicklungen 6 pro elektrischer Phase vorgesehen, wobei lediglich die
Wellenwicklungen 6 der Phase u dargestellt sind. Die parallelen Wellenwicklungen 6 der elektrischen Phasen v und w sind ebenso in erfindungsgemäßer Weise in ihren Startnuten 9,10 angeordnet und verlaufen in gleicher Weise wie die parallelen
Wellenwicklungen der elektrischen Phase u. Die Lochzahl q ist beim fünften
Ausführungsbeispiel gleich zwei.
Nach dem fünften Ausführungsbeispiel umfasst jede Gruppe 12 von benachbarten, der gleichen elektrischen Phase zugeordneten Leiterschenkeln 7.1 vier Leiterschenkel, was sich aus der Multiplikation von der Lochzahl q=2 und der Anzahl von zwei Leitern pro Nut ergibt. Nach dem fünften Ausführungsbeispiel starten die gesehnten parallelen Wellenwicklungen beispielsweise in dem Magnetpol mit den Nuten mit der laufenden Nummerierung 1 bis 6. Die Randnuten für die Phase u sind die Nuten mit der laufenden Nummerierung 1 und 4. Die zwei in Umfangsrichtung benachbarten, in der oberen radialen Lage liegenden Leiterschenkel einer der Gruppen 12 sind um zwei Nuten gegenüber den in Umfangsrichtung benachbarten, in der unteren radialen Lage liegenden Leiterschenkel derselben Gruppe 12 versetzt. Wenn man von den
Randnuten mit der laufenden Nummerierung 1 und 4 ausgehend jeweils um den Nutversatz, also zwei Nuten, nach innerhalb des zwischen den Randnuten begrenzten Bereichs geht, gelangt man zu den Nuten mit der laufenden Nummerierung 2 und 3 als Startnuten 9,10. Die erste parallele Wellenwicklung 6.1 liegt wie in den
vorhergehenden Ausführungsbeispielen erfindungsgemäß in der (n-l)-ten, also ersten Lage der Startnut„Nr.3" und verläuft von dort nach links und die zweite parallelen Wellenwicklung 6.2 in der 2-ten Lage der anderen Startnut„Nr.2" und verläuft von dort nach rechts. Ausgehend von diesen Startnuten verlaufen die beiden parallelen
Wellenwicklungen 6.1,6.2 in gleicher Weise wie in den Ausführungsbeispielen zuvor.
In Fig.ll ist ein erfindungsgemäßes Wickelschema für vier ungesehnte, zueinander elektrisch parallele Wellenwicklungen 6 der elektrischen Phase u gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel gezeigt.
Nach dem sechsten Ausführungsbeispiel weist der Stator 1 z.B. acht Magnetpole xp mit jeweils sechs benachbarten Nuten 4 auf. In jeder Nut 4 des Stators 1 sind zwei Leiterschenkel 7.1 angeordnet. Es sind drei elektrische Phasen und vier parallele Wellenwicklungen 6 pro elektrischer Phase vorgesehen, wobei lediglich die
Wellenwicklungen 6 der Phase u dargestellt sind. Die parallelen Wellenwicklungen 6 der elektrischen Phasen v und w sind ebenso in erfindungsgemäßer Weise in ihren Startnuten 9,10 angeordnet und verlaufen in gleicher Weise wie die parallelen
Wellenwicklungen der elektrischen Phase u. Die Lochzahl q ist beim sechsten
Ausführungsbeispiel gleich zwei.
Wenn anstatt zwei parallelen Wellenwicklungen 6 vier parallele Wellenwicklungen 6 vorgesehen sind, starten die dritte Wellenwicklung 6.3 und vierte Wellenwicklung 6.4 in gleicher erfindungsgemäßer Weise wie die ersten beiden Wellenwicklungen 6.1,6.2, jedoch um 180 Grad mechanisch versetzt zu den ersten beiden parallelen
Wellenwicklungen 6.1,6.2 (siehe Fig.ll) und verlaufen im folgenden in gleicher erfindungsgemäßer Weise wie die ersten beiden Wellenwicklungen 6.1,6.2.
Bei dem sechsten Ausführungsbeispiel sind die Startnuten 9,10 der ersten und zweiten Wellenwicklung 6.1,6.2 die Randnuten für die Phase u eines der Magnetpole, so dass die erste und die zweite Wellenwicklung 6.1,6.2 innerhalb eines beliebigen der Magnetpole in den der Phase u zugeordneten Randnuten beginnen, also
beispielsweise in den Nuten mit der laufenden Nummerierung 1 und 2. Das erste Start- Leiterelement 14 der ersten Wellenwicklung 6.1 ist erfindungsgemäß in der (n-l)-ten Lage der einen Randnut 9 angeordnet. Da n in dem ersten
Ausführungsbeispiel gleich zwei ist, ist der Leiterschenkel 14.1 des ersten Start- Leiterelementes 14 in der ersten, also untersten Lage der Randnut mit der laufenden Nummerierung 1 angeordnet. Der Leiterschenkel 14.1 des ersten Start- Leiterelementes 14 der ersten Wellenwicklung 6.1 ist unmittelbar mit einem
Phasenanschluss, beispielsweise in Form einer Leiterschiene, für die elektrische Phase u elektrisch verbunden. Das zweite Start- Leiterelement 15 der zweiten
Wellenwicklung 6.2 ist in der 2-ten Lage der anderen Randnut mit der laufenden Nummerierung 2 vorgesehen. Der Leiterschenkel 15.1 des ersten Start- Leiterelementes 15 der zweiten Wellenwicklung 6.2ist ebenso unmittelbar mit dem Phasenanschluss für die elektrische Phase u elektrisch verbunden. Die erste
Wellenwicklung 6.1 der linken Randnut„Nr.l" verläuft von der linken Randnut„Nr.l" ausgehend nach links und die zweite Wellenwicklung 6.2 der rechten Randnut„Nr.2" von der rechten Randnut„Nr.2" ausgehend nach rechts.
Die Startnuten 9,10 der dritten und vierten Wellenwicklung 6.3,6.4 befinden sich in dem Magnetpol, der gegenüber dem Magnetpol mit den Startnuten 9,10 für die erste und zweite Wellenwicklung 6.1,6.2 um 180 Grad mechanisch versetzt ist. Bei dem sechsten Ausführungsbeispiel mit acht Magnetpolen sind also die beiden Magnetpole, die die Startnuten 9,10 für die ersten und zweite bzw. die dritte und vierte Wellenwicklung enthalten, um vier Magnetpole zueinander versetzt.
Bei diesem sechsten Ausführungsbeispiel sind die Startnuten 9,10 die Randnuten für die Phase u, also die beiden der Phase u zugeordneten Nuten des zuvor
beschriebenen Magnetpols, so dass die zwei der Phase u zugeordneten parallelen Wellenwicklungen 6.3,6.4 innerhalb dieses Magnetpols in den der Phase u
zugeordneten Randnuten beginnen, also beispielsweise in den Nuten mit der laufenden Nummerierung 25 und 26. Das erste Start- Leiterelement 14 der dritten Wellenwicklung 6.3 ist erfindungsgemäß in der (n-l)-ten Lage der einen Randnut 9 angeordnet. Da n in dem sechsten Ausführungsbeispiel gleich zwei ist, ist der Leiterschenkel 14.1 des ersten Start- Leiterelementes 14 in der ersten, also untersten Lage der Randnut mit der laufenden Nummerierung 25 angeordnet. Der Leiterschenkel 14.1 des ersten Start- Leiterelementes 14 ist unmittelbar mit einem Phasenanschluss, beispielsweise in Form einer Leiterschiene, für die elektrische Phase u elektrisch verbunden. Das zweite Start- Leiterelement 15 der vierten Wellenwicklung 6.4 ist in der 2-ten Lage der anderen Randnut mit der laufenden Nummerierung 26 vorgesehen. Der Leiterschenkel 15.1 des ersten Start-Leiterelementes 15 ist ebenso unmittelbar mit dem Phasenanschluss für die elektrische Phase u elektrisch verbunden. Die dritte Wellenwicklung 6.3 der linken Randnut„Nr.25" verläuft von der linken Randnut„Nr.25" ausgehend nach links und die vierte Wellenwicklung 6.4 der rechten Randnut„Nr.26" von der rechten Randnut „Nr.26" ausgehend nach rechts.
Die übrigen folgenden, nicht in den Startnuten 9,10 liegenden Leiterelemente 7 der dritten und vierten parallelen Wellenwicklung 6.3,6.4 sind derart in den Nuten 4 angeordnet, dass jeweils die radiale Lage des einen Leiterschenkels 7.1 im Vergleich zur radialen Lage des anderen Leiterschenkels 7.1 desselben Leiterelementes 7 in der gleichen Umfangsrichtung und von der gleichen Stirnseite aus gesehen für jedes dieser Leiterelemente 7 um den Wert eins zunimmt oder für jedes dieser
Leiterelemente 7 um den Wert eins abnimmt. Auf diese Weise verlaufen die
Verbindungsleiter 7.2 aller dieser Leiterelemente 7 nicht in horizontaler
Umfangsrichtung, sondern diagonal bzw. schräg zur Umfangsrichtung, und zwar im wesentlichen (d.h. nicht exakt) parallel zueinander und ohne sich gegenseitig zu kreuzen.

Claims

Ansprüche
1. Stator für eine elektrische Maschine mit zumindest zwei elektrisch parallelen
Wellenwicklungen (6.1,6.2), die aus einer Vielzahl von in Nuten (4) des Stators (1) angeordneten Leiterelementen (7) gebildet sind, wobei
- jede Wellenwicklung (6) mit ihren Leiterelementen (7) wellenförmig durch die
entsprechenden Nuten (4) des Stators (1) verläuft,
- die Leiterelemente (7) zwei Leiterschenkel (7.1) und einen die zwei Leiterschenkel (7.1) verbindenden Verbindungsleiter (7.2) aufweisen, wobei die zwei
Leiterschenkel (7.1) in voneinander beabstandeten Nuten (4) angeordnet sind,
- in jeder Nut (4) eine geradzahlige Anzahl von n Leiterschenkeln (7.1) in bezüglich einer Statorachse (3) radialer Richtung übereinander angeordnet ist, wobei jeder Leiterschenkel (7.1) eines Leiterelementes (7) in seiner Nut (4) in einer bestimmten radialen Lage vorgesehen ist, die dadurch definiert ist, dass der Leiterschenkel
(7.1) von einem Nutgrund (5) der Nut (4) ausgehend der x-te Leiterschenkel (7.1) in der jeweiligen Nut (4) ist, wobei x eine natürliche Zahl zwischen 1 und n ist,
- mehrere, in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnete Nuten (4) einem
Magnetpol (xp) zugeordnet sind,
- innerhalb eines der Magnetpole (xp) zumindest eine Gruppe (12) von benachbarten, der gleichen elektrischen Phase zugeordneten Leiterschenkeln (7.1) vorgesehen ist, wobei diese Leiterschenkel (7.1) für ungesehnte Wellenwicklungen (6) in derselben Nut bzw. in denselben benachbarten Nuten (4) oder für gesehnte Wellenwicklungen (6) hinsichtlich der einzelnen radialen Lagen zueinander um einen Nutversatz von zumindest einer Nut versetzt in zumindest teilweise unterschiedlichen benachbarten Nuten (4) angeordnet sind, wobei die in
Umfangsrichtung über alle radialen Lagen gesehen äußersten dieser
Leiterschenkel (7.1) in Nuten (4) angeordnet sind, die für die jeweilige Gruppe (12) von der gleichen elektrischen Phase zugeordneten Leiterschenkeln (7.1)
Randnuten darstellen,
- die Leiterelemente (7) derart in die Nuten (4) eingesetzt sind, dass alle
Verbindungsleiter (7.2) auf der einen Stirnseite des Stators (1) und alle den
Verbindungsleitern (7.2) abgewandten Enden der Leiterschenkel (7.1) auf der anderen Stirnseite liegen, wobei die den Verbindungsleitern (7.2) abgewandten Enden der Leiterschenkel (7.1) derart miteinander verbunden sind, dass die zumindest zwei parallelen Wellenwicklungen gebildet sind, wobei jeweils zwei stoffschlüssig miteinander verbundene Leiterschenkel eine Leiterverbindung (7.3) bilden,
- eine erste Wellenwicklung (6.1) und eine zur ersten Wellenwicklung (6.1) elektrisch parallele zweite Wellenwicklung (6.2) vorgesehen ist, die mit ihren ersten Enden jeweils an die gleiche elektrischen Phase angeschlossen sind,
dadurch gekennzeichnet,
- dass die erste Wellenwicklung (6.1) ein erstes Start-Leiterelement (14) aufweist, das mit seinem ersten Leiterschenkel (14.1) das erste Ende der ersten
Wellenwicklung (6.1) bildet und mit diesem in der (n-l)-ten Lage einer ersten Startnut (9) angeordnet ist,
- dass die zweite Wellenwicklung (6.2) ein zweites Start-Leiterelement (15) aufweist, das mit seinem ersten Leiterschenkel (15.1) das erste Ende der zweiten
Wellenwicklung (6.2) bildet und mit diesem in der 2-ten Lage einer zweiten Startnut (10) angeordnet ist,
- wobei die Startnuten (9,10) für ungesehnte parallele Wellenwicklungen bei einer Lochzahl q gleich eins in einer einzigen, der jeweiligen elektrischen Phase der entsprechenden Wellenwicklung zugeordneten Nut eines der Magnetpole vorgesehen sind, oder bei einer Lochzahl ungleich eins die der jeweiligen elektrischen Phase zugeordneten Randnuten eines der Magnetpole sind, oder für gesehnte parallele Wellenwicklungen die zwischen den Randnuten der jeweiligen elektrischen Phase liegende(n), um den Nutversatz von den Randnuten
entfernte(n) Nut(en) sind,
- dass der Verbindungsleiter (14.2) des ersten Start-Leiterelementes (14) und der Verbindungsleiter (15.2) des zweiten Start- Leiterelementes (15) in voneinander abgewandter Umfangsrichtung verlaufen,
- dass die übrigen Leiterelemente (7) der ersten und zweiten Wellenwicklung
(6.1,6.2) derart in den Nuten (4) angeordnet sind, dass jeweils die radiale Lage des einen Leiterschenkels (7.1) im Vergleich zur radialen Lage des anderen
Leiterschenkels (7.1) desselben Leiterelementes (7) in der gleichen
Umfangsrichtung und von der gleichen Stirnseite aus gesehen für jedes dieser
Leiterelemente (7) um den Wert eins zunimmt oder für jedes dieser Leiterelemente (7) um den Wert eins abnimmt.
Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterelemente(7) derart in einer der Nuten (4) angeordnet sind, dass die Verbindungsleiter (7.2) d in der gleichen Nut (4) angeordneten Leiterschenkel (7.1) abwechselnd in die eine Umfangsrichtung oder in die entgegengesetzte Umfangsrichtung verlaufen.
Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Wellenwicklung (6.1) und die zweite Wellenwicklung (6.2) jeweils mehrfach den Stator (1) umlaufen, wobei die Leiterschenkel (7.1) der
Leiterelemente (7) eines ersten Umlaufes einer der beiden Wellenwicklungen (6) und die Leiterschenkel (7.1) der Leiterelemente (7) eines zweiten Umlaufes derselben Wellenwicklung (6) jeweils in benachbarten Nuten (4) und in diesen in der gleichen radialen Lage angeordnet sind.
Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleiter (7.2) oder die Leiterverbindungen (7.3) für alle Leiterelemente (7) der zumindest zwei parallelen Wellenwicklungen (6) eine gleiche Schrittweite haben.
Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppen (12) von in Umfangsrichtung benachbarten, einer gleichen
elektrischen Phase zugeordneten Leiterschenkeln (7.1) jeweils eine Anzahl von Leiterschenkeln (7.1) aufweisen, die der Lochzahl q multipliziert mit der Anzahl der Leiterschenkel pro Nut entspricht.
Stator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochzahl q größer gleich eins ist.
Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Wellenwicklung (6.1) und die zweite Wellenwicklung (6.2) an ihren zweiten Enden jeweils einen Endanschluss aufweisen, wobei die beiden
Endanschlüsse entweder mit einem elektrischen Sternpunkt einer Sternschaltung oder an unterschiedlichen elektrischen Phasen einer Dreieckschaltung
angeschlossen sind.
Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl (n) der Leiterschenkel (7.1) pro Nut zwei, vier, sechs, acht oder zehn beträgt. Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, d die Anzahl der parallelen Wellenwicklungen (6) zwei oder vier beträgt.
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