WO2021063649A1 - Hairpin-wicklung eines stators einer elektromaschine - Google Patents

Hairpin-wicklung eines stators einer elektromaschine Download PDF

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WO2021063649A1
WO2021063649A1 PCT/EP2020/075438 EP2020075438W WO2021063649A1 WO 2021063649 A1 WO2021063649 A1 WO 2021063649A1 EP 2020075438 W EP2020075438 W EP 2020075438W WO 2021063649 A1 WO2021063649 A1 WO 2021063649A1
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pin
stator
connection
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double
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PCT/EP2020/075438
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Boris Dotz
Christian FINGER-ALBERT
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Valeo Siemens Eautomotive Germany Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a stator with pins for an electric machine, in particular an electric motor.
  • Electric machines are generally known and are increasingly being used as electric motors for driving vehicles.
  • An electrical machine consists of a stator and a rotor.
  • the stator comprises a large number of slots in which the windings are guided.
  • the turns can be formed from insulated copper rods as so-called pins.
  • the rotor is located in the stator and is connected to a rotor shaft.
  • Such a pin, UPin or hairpin motor is known, for example, from US Pat. No. 9,136,738 B2.
  • the object of the present invention is to provide a stator with turns made of pins that is easy to manufacture.
  • a stator for an electrical machine comprises a plurality of pins which are arranged on concentric circles at different distances from a stator center in slots in the stator, and each concentric circle forms a layer, with six pins in each case being connected to one another in series in different layers and Form a turn, a first pin of the turn is located in a first groove in the 6n-4 layer, where n is a natural number greater than zero; a second pin of the turn is located in a second groove in the 6n-5 layer, with the second groove having a first radial one Distance in a first circumferential direction of the stator to the first slot, a third pin of the turn is in the first slot in the 6n-2 layer, a fourth pin of the turn is in the second slot in the 6n-3 layer, a fifth pin is in the first slot in the 6n layer, a sixth pin of the turn is in the second slot in the 6n-1 layer.
  • the layers can be numbered in ascending order from the outside to the center of the stator.
  • a stator with the winding according to the invention is easy to manufacture and generates an efficient electromagnetic field.
  • the connection types create an electrically conductive connection between the pins in the grooves.
  • the type of connection can be the welding of conductors to the pins, or the pins can already be designed as double pins, so-called Upins, and thereby establish a connection as soon as they are inserted into the stator. Furthermore, welding of end sections of pins that are bent towards one another also represents a type of connection.
  • the stator can preferably have a first and second end face and the first and second pin can be connected to one another on the second end face by means of a first type of connection, the second and third pin can be connected to one another on the first end face by means of a second type of connection, the third and fourth pin be connected to each other on the second end face by means of a third type of connection, the fourth and fifth pin on the first end face to be connected to one another by means of a fourth type of connection, the fifth and sixth pin to each other on the second end side by means of a fifth type of connection be connected, wherein the first, second, third, fourth and fifth connection types differ from each other.
  • connection types enable improved production.
  • An alternating position of the connection types on different end faces enables the efficient formation of a turn around the stator teeth located between the slots.
  • the stator can have at least two turns and at least the sixth pin in the second slot can be connected to a seventh pin in the 6n-4 layer in a third slot by means of a sixth type of connection.
  • connection is established by a type of pre-bent pins, so-called double pins or also called upins, and on another end face of the stator, pins are welded together individually or one side of the double pin.
  • the welding points can be at the feet of the pins or double pins.
  • the stator can have a multiplicity of turns which extend over the entire circumference of the stator and thereby form a partial coil.
  • the windings have a symmetry which creates a uniform rotating field.
  • one pin each of three sub-coils can be connected to one another by means of a seventh connection type or an eighth connection type and form a coil.
  • pins can be so-called end pins, as they mark the end of a sub-coil.
  • the sub-coils can preferably form six coils and three phases are assigned to these in such a way that two coils, which are assigned to the same phase, are located in three adjacent slots.
  • one input of each end pin of two coils can be connected to one another by means of a ninth type of connection.
  • the ninth type of connection can be made by a conductor attached to the pins or by a conductive ring.
  • the two coils can be connected in parallel and can also be fed by the same phase.
  • the parallel connection can be made by connecting a first and fifth or fourth and eighth end pin in pairs.
  • the two coils can be connected in parallel and can also be fed by the same phase.
  • one output of each end pin of the two coils can be connected to one another and the two coils can thereby be connected in parallel, and in particular one phase be assigned.
  • two phases can each have an almost identical current and voltage curve, and as a result a six phase inverter can only drive a three-phase motor. With this arrangement, current sharing of the switching elements in the inverter is possible.
  • Two coils in the same slots can thus be connected in parallel and fed by one phase, so that a stator with windings for a three-phase electrical machine is created.
  • the second type of connection can preferably comprise a first double pin, which is formed from the second pin and the third pin, the first double pin having two inwardly bent pin bases each with a weld point and bridging a first radial distance.
  • the double pin can be inserted into the stator from one end face and welded to another double pin on the other end face.
  • the fourth type of connection can comprise a second double pin, which is formed from the fourth pin and the fifth pin, the second double pin having two inwardly bent pin feet each with a welding point and bridging a first radial distance.
  • the first distance describes one to be bridged
  • the sixth type of connection can preferably comprise a third double pin, which consists of the sixth pin and the seventh pin is formed, the second double pin having two outwardly bent pin feet each with a spot weld and bridging a first radial distance.
  • the seventh type of connection can comprise a fourth double pin, which is formed from a second end pin and a third end pin, the fourth double pin having two outwardly bent pin feet each with a welding point and bridging a second radial distance.
  • the second radial distance can be at least one groove shorter than the first radial distance.
  • the eighth type of connection can comprise a fifth double pin, which is formed from a sixth end pin and a seventh end pin, the fifth double pin having two inwardly bent pin bases each with a weld point and bridging a second radial distance.
  • a first individual pin can comprise a first end pin and have a pin base bent in a clockwise direction with a spot weld.
  • a second single pin can preferably comprise a fifth end pin and have a pin base bent counterclockwise with a spot weld.
  • a third individual pin can comprise a fourth end pin and have a pin foot bent counterclockwise with a spot weld.
  • a fourth individual pin can comprise an eighth end pin and have a pin base bent in a clockwise direction with a spot weld.
  • the first type of connection can preferably be formed by a welded connection of a first weld point on the pin base of the first double pin or the fifth double pin or the second single pin with a second weld point on the pin base of the third double pin or the fourth double pin or the first single pin.
  • the third type of connection can be formed by a welded connection of a third weld point on the pin base of the first double pin or the fifth double pin with a fourth weld point on the pin base of the second double pin or the third single pin.
  • the fifth type of connection can preferably be formed by a welded connection of a fifth weld point on the pin base of the second double pin or the fourth single pin with a sixth weld point on the pin base of the third double pin or the fourth double pin or the fourth single pin.
  • a vehicle has an electrical machine with a stator according to one of the preferred configurations.
  • Figure 1 shows a stator
  • FIG. 2 shows a stator with six slots and six layers.
  • FIG. 3 shows a winding diagram of a first partial coil
  • FIG. 4 shows a winding diagram of a second partial coil
  • FIG. 5 shows a winding diagram of a third partial coil
  • Figure 6 shows a stator with three sub-coils and their
  • FIG. 7 shows a winding diagram of a further first partial coil.
  • FIG. 8 shows a stator with three further partial coils and their connection to one another and thus a second coil.
  • FIG. 9 shows a stator with two coils, each consisting of three sub-coils.
  • Figure 10 shows a stator with two further coils.
  • FIG. 11 shows a stator with two further coils.
  • Figure 12 shows a stator with six coils.
  • FIG. 13 shows a first and a second single pin.
  • Figure 14 shows a third and fourth single pin.
  • FIG. 15 shows a first double pin.
  • Figure 16 shows a second double pin.
  • FIG. 17 shows a third double pin.
  • Figure 18 shows a fourth double pin.
  • Figure 19 shows a fifth double pin.
  • FIG. 20 shows a winding diagram of a first coil.
  • FIG. 21 shows a winding diagram of a second coil.
  • FIG. 22 shows a vehicle with an electric machine, in particular an electric motor, with a stator with an interface.
  • FIG. 1 shows a stator 1 with a large number of grooves 5 in which pins 2, 3 are guided.
  • the stator 1 has a first end face 7 and an opposite second end face 9.
  • On the first end face 7 are inputs 81, 87, 101, 107, 111, 117 of partial coils for connecting the Pins to an energy source for operating the electrical machine are shown.
  • a rotor is also required to operate an electrical machine.
  • the pins for the connection are close together and enable short connecting cables.
  • FIG. 2 shows a stator 1 with slots and pins on six layers, only six slots 51, 52, 53, 54, 55, 56 being shown. Pins 21, 22, 23, 24,
  • the pins lie next to one another in a groove; in the example in FIG. 2, six pins lie next to one another in a groove.
  • the six pins within a slot are therefore on different concentric circles LI, L2, L3, L4, L5, L6 around the center M of the stator, which thus form individual layers.
  • FIG. 3 shows the stator 1 from FIG. 2.
  • the pins are furthermore arranged on concentric circles, that is to say layers, the concentric circles not being drawn in for a better representation.
  • FIG. 3 shows which pins are connected to one another in series.
  • a first pin 21 is located in a first groove
  • This first pin 21 is by means of a first type of connection 61, shown as a solid line, with a second pin 22 in a second groove
  • the second pin 22 is located in layer LI.
  • the second pin 22 is connected to a third pin 23 in the first groove 51 by means of a second type of connection 62, shown as a dashed line.
  • the third pin 23 is again located in the first groove 51, that is to say in the same groove as the first pin 21. However, the third pin 23 is in the layer L4. Between the first pin 21 and the third pin 23 in the first groove 51 is therefore still space for a further pin in layer L3.
  • the third pin 23 is connected to a fourth pin 24 via a third type of connection 63, shown as a dotted line with long distances.
  • the fourth pin 24 lies in the same second groove 52 as the second pin 22.
  • the fourth pin 24 lies in the layer L3. Between the fourth pin 24 and the second pin 22 there is still space in the second groove 52 for a further pin in layer L2.
  • the fourth pin 24 is connected to a fifth pin 25 in the first groove 51 by means of a fourth type of connection 64, shown as a dashed line with long distances.
  • the fifth pin 25 is in turn located in the first groove 51, that is to say in the same groove as the first pin 21 and the third pin 23.
  • the fifth pin 25 is in layer L6. Between the third pin 23 and the fifth pin 25 in the first groove 51 there is still space for a further pin in layer L5.
  • the fifth pin 25 is connected to a sixth pin 26 via a fifth type of connection 65, shown as a dotted line with very short distances.
  • the sixth pin 26 is in the same groove 52 as the second pin 22 and the fourth pin 24.
  • the sixth pin 26 is in layer L5. Between the fourth pin 24 and the sixth pin 26 there is still space in the second groove 52 for a further pin in layer 4.
  • the connection of the first, second, third, fourth, fifth and sixth pins forms a first turn 41.
  • the sixth pin 26 is connected to a seventh pin 27 in layer L2 in a third groove 53 via a sixth type of connection 66, shown as a dotted line with short distances.
  • the one before begins with the seventh pin 27 described serial connection of the subsequent pins in the stator again, the seventh pin 27 being similar to the first pin 21 with an offset of the groove by 120 degrees.
  • the serial connection of the seventh pin 27 with further pins in two further grooves 53 and 54 forms a second turn 42.
  • the first, second, third, fourth and fifth type of connection 61, 62, 63, 64, 65 between these pins is identical to that respective first, second, third, fourth, fifth type of connection 61, 62, 63, 64, 65 of the pins of the first turn 41.
  • the two turns 41, 42 are connected by the sixth type of connection 66.
  • the third turn 43 is formed in two further grooves 55, 56.
  • the turns 41, 42, 43 are each connected to the sixth type of connection 66.
  • the sixth type of connection 66 between the respective turns is thus identical.
  • the first, second, third, fourth and fifth type of connection 61, 62, 63, 64, 65 between the pins of the turn 43 is also identical to the first, second, third, fourth and fifth type of connection 61, 62, 63, 64, 65 of the first and second turns 41, 42.
  • the three turns 41, 42, 43 form a first partial coil by rotating around the stator 1 in the clockwise direction.
  • the first pin 21 also has an input 81 for connecting an energy source.
  • the first pin 21 of the turn 41 thus represents a first end pin.
  • the coil section ends with the pin 28 of the turn 43.
  • the last pin 28 of the turn 43 thus represents a second end pin.
  • FIG. 4 shows the stator 1 from FIG. 3, six slots 91, 92, 93, 94, 95, 96 being shown there, which are located in the direct vicinity of the slots from FIG.
  • Pins 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38 are connected in the same way as pins 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 in FIG. 3. Even the type of connection is identical to FIG. 3 and is made clear by the same reference symbols. In the same way as described for FIG. 3, the turns 44, 45, 46 are formed and are connected to one another in a clockwise direction by the sixth type of connection 66.
  • the three turns 44, 45, 46 form a second partial coil by rotating around the stator 1 in the clockwise direction.
  • the coil section starts with 31, which is a third end pin.
  • the coil section ends with pin 38 of turn 46.
  • the last pin 38 of turn 43 thus represents a further second end pin.
  • FIG. 5 shows the stator 1 from FIG. 3 and FIG. 4, six grooves 51a, 52a, 53a, 54a, 55a, 56a being shown there, which are in the direct vicinity of the grooves from FIG.
  • the pins 21a, 22a, 23a, 24a, 25a, 26a, 27a, 28a are in the same way as the pins 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 of FIG. 3 and the pins 31, 32, 33 , 34, 35, 36, 37, 38 from Figure 4 are connected. Even the type of connection is identical to FIGS. 3 and 4 and is made clear by the same reference symbols. In the same way as described for FIGS. 3 and 4, the turns 47, 48, 49 are formed and are connected to one another in a clockwise direction by the sixth type of connection 66.
  • the last pin 28a in groove 56a on layer L5 in turn 49 is a fourth end pin and has an output 83 for connecting a Energy source.
  • the three turns 47, 48, 49 form a third partial coil by rotating around the stator 1 in the clockwise direction.
  • the pin 21a is the start of the coil section and represents a further third end pin.
  • the coil section ends with the pin 28a of the turn 49.
  • the grooves shown in FIG. 5 are a first distance 71 apart.
  • FIG. 6 shows a pin assignment through the first, second and third sub-coil from FIGS. 3, 4 and 5, which are represented by black squares.
  • the same reference symbols denote the same pins, grooves and connections in the figures.
  • the sixth pin 28 of turn 43 of the first coil section in slot 56, layer L5, which is also a second end pin, and the first pin 31 of the first turn 44 of the second coil section in slot 91, layer L2, which is also a third end pin, is connected to a seventh type of connection 67.
  • the sixth pin 38 of the turn 46 of the second coil section in slot 96, layer L5, which is also a second end pin, and the first pin 21a of the first turn 47 of the third coil section in slot 51a, layer L2, which is also a third end pin, is connected to the seventh type of connection 67.
  • connection 67 thus connects a second end pin 28, 38 to a third end pin 21a, 31.
  • the three sub-coils thus form a first coil 201 with an input 81 and an output 83 after three radial rotation around the stator in a clockwise direction.
  • a second distance 75 shown in the figure is one groove shorter than the first distance 71 from the previous figure.
  • a third distance 73 is also shown between the slots of a coil. Compared to the first distance 71, this is shorter by two grooves and compared to the second distance by one groove.
  • FIG. 7 shows the stator 1 from FIG. 2.
  • the pins are furthermore arranged on concentric circles, that is to say layers, the concentric circles not being drawn in for a better representation. It is shown which pins, shown as black squares on a white background, are connected to one another in series and form a first coil section of a second coil 202.
  • a fifth end pin 21c is located in a first groove 51 in layer LI.
  • This fifth end pin 21c is connected to a seventh pin 27b in the sixth groove 56 by means of the first type of connection 61.
  • the seventh pin 27b is located in layer L2.
  • the seventh pin 27b is connected to a sixth pin 26b in the layer L5 in the fifth groove 55 by means of the sixth connection type 66.
  • the sixth pin 26b is connected to a fifth pin 25b in the layer L6 of the fourth groove 54 via the fifth type of connection 65.
  • the fifth pin 25b is connected to a fourth pin 24b in the fifth groove 55 by means of the fourth type of connection 64.
  • the fourth pin 24b is in turn located in the fifth groove 55, that is to say in the same groove as the sixth pin 26b.
  • the fourth pin 24b is in layer L3. Between the sixth pin 26b and the fourth pin 24b in the groove 55 there is still space for a further pin in layer L4.
  • the fourth pin 24b is connected to a third pin 23b via the third type of connection 63.
  • the third pin 23b lies in the same groove 54 as the fifth pin 25b.
  • the third pin 23b is in layer L4. Between the fifth pin 25b and the third pin 23b there is still space in the groove 54 for a further pin in layer L5.
  • the third pin 23b is connected to a second pin 22b via the second type of connection 62.
  • the second pin 22b lies in the same groove 55 as the fourth pin 24b and the sixth pin 26b.
  • the second pin 22b is in layer LI.
  • the second pin 22b is connected to a further seventh pin 27b2 via the first type of connection 61.
  • This seventh pin 27b2 lies in the same groove 54 as the third pin 23b.
  • the seventh pin 27b2 is in layer L2. Between the third pin 23b and the seventh pin 27b there is still space in the groove 54 for a further pin in layer L3.
  • the two seventh pins 27b, 27b2 are in identical layers but in grooves that are rotated by 120 degrees.
  • the type of connection of the first, second, third, fourth, fifth and sixth pins forms a first turn 41b of the first coil section of the second coil 202.
  • the serial connection of the seventh pin 27b2 in the fourth groove 54 with further pins in the third and second grooves 53 and 52 forms a second turn 42b.
  • the first, second, third, fourth and fifth type of connection 61, 62, 63, 64, 65 between these pins is identical to the respective first, second, third, fourth, fifth type of connection 61, 62, 63, 64, 65 of the pins in FIG the previous figures.
  • the two turns 41b, 42b are connected by the sixth type of connection 66.
  • the third turn 43b is started at the beginning by the fifth end pin 21c and is completed after the counterclockwise rotation around the stator by the continuation of the serial connection in the first and sixth slots 51, 56.
  • the turns 41b, 42b, 43b are each connected to the sixth type of connection 66.
  • the sixth type of connection 66 between the respective turns is thus identical.
  • the first, third, fourth and fifth type of connection 61, 63, 64, 65 between the pins of the turn 43b is identical to the first, third, fourth and fifth type of connection 61, 63, 64, 65 of the first and second turns 41b, 42b.
  • the three turns 41b, 42b, 43b form a first partial coil of the second coil 202 by rotating around the stator 1 in a counterclockwise direction.
  • the fifth end pin 21c also has an input 87 for connecting an energy source.
  • the first coil section of the second coil ends with a sixth end 28b of the turn 43b.
  • FIG. 8 shows a pin assignment through the first partial coil of the second coil from FIG. 7 and pins two further partial coils which are connected according to the diagram of FIGS. 7 and 21, the slots being counterclockwise directly adjacent to the slots from FIG.
  • the first, second and third sub-coil of the second coil are represented by black double squares.
  • the same reference symbols designate the same pins, grooves and connections in the figures.
  • the sixth end pin 28b of turn 43b of the first coil section of the second coil in slot 56, layer L4 and a seventh end pin 31b of a first turn of the second coil section of the second coil in slot 91 in layer LI is connected to an eighth type of connection 68.
  • a sixth end pin 38b of the first turn of the second coil section of the second coil in slot 96, layer L4 and a seventh end pin 21b of the first turn of the third coil section of the second coil in slot 51a, layer LI is connected to the eighth type of connection 68.
  • the three sub-coils thus form the second coil 202 with an input 87 and an output 85 after three radial rotation around the stator in a counterclockwise direction.
  • An eighth end pin 28c also has the output 85 for connecting an energy source.
  • FIG. 9 shows a pin assignment through the first coil 201 from FIG. 6, which are represented by black squares.
  • the same reference symbols denote the same pins, grooves and connections in the figures.
  • the second coil 202 from FIG. 8 is shown as black squares on a white background, which are located in the same slots but in different layers.
  • the coil sections of the two coils are connected to the seventh type of connection 67 (first coil) or the eighth type of connection 68 (second coil).
  • FIG. 10 shows a pin assignment through a third and fourth coil in the black squares with a white point and the white squares with a black point. This is created by a winding scheme known from FIGS. 3, 4, 5, 7, which is offset by two slots counterclockwise in comparison to the pins and connections of the partial coils shown there. It should be noted that FIG. 7 corresponds to FIG.
  • FIG. 11 shows a pin assignment through a fifth and sixth coil in the black squares with a white cross and the white squares with a black cross. This is created by a winding scheme known from Figures 3, 4, 5, 7, which by five grooves against the
  • FIG. 7 corresponds to FIG. 3, but with an offset layer and a counterclockwise rotation of the connections.
  • the inputs 111 and outputs 113 of the fifth coil and inputs 117 and outputs 115 of the sixth coil are also shown. The inputs and outputs of both coils are therefore in the same slot.
  • FIG. 12 shows a pin assignment through the six coils as a combination of FIGS. 10, 11 and 12.
  • FIG. 13 shows a first single pin 216 or also called Ipin on the left. In the middle is the first end pin 21, which is arranged, for example, in the first slot 51, layer L2, of the stator.
  • the reference numbers are identical to the previous figures.
  • the first single pin 216 is shown from the perspective of the stator center point with the first end face 7 facing up. At the lower end, the first individual pin 216 has a pin foot 61a with a second Spot weld 223. At the upper end is the entrance 81, 101, 111.
  • a second single pin 217 is shown on the right in FIG.
  • the fifth end pin 21c which is arranged, for example, in the first slot 51, layer LI, of the stator.
  • the reference numbers are identical to the previous figures.
  • the pins are shown from the perspective of the stator center point with the first end face 7 facing up.
  • the second individual pin 217 has a pin foot 61b with a first weld point 221.
  • the entrance 87, 107, 117 is the entrance 87, 107, 117.
  • FIG. 14 shows a third individual pin 218 or also called Ipin.
  • the eighth end pin 28c which is arranged, for example, in the slot 56a, layer L4, of the stator.
  • the reference numbers are identical to the previous figures.
  • the single pin is shown from the perspective of the stator center point with the first end face 7 facing up.
  • the third individual pin 218 has a pin foot 63b with a fourth spot weld 227. Exit 83, 103, 113 is at the upper end.
  • a fourth single pin 219 is shown on the right in FIG.
  • the fourth end pin 28a which is arranged, for example, in the slot 56a, layer L5, of the stator.
  • the reference numbers are identical to the previous figures. From the point of view of the
  • FIG. 15 shows a first double pin 211 or Upin, which establishes the second type of connection 62 between a second pin 22, 32, 22a and a third pin 23, 33, 23a. Of the Double pin 211 can bridge the first distance 71 between the grooves. At the lower end, the double pin has two inwardly bent pin feet 63a, 61b with a third weld point 225 and a first weld point 221.
  • Figure 16 shows a second double pin 212 or Upin, the fourth type of connection 64 between a fifth pin 25,
  • the double pin 211 can bridge the first distance 71 between the grooves.
  • the double pin has two inwardly bent pin feet 65a, 63b with a fifth
  • Weld point 231 and a fourth weld point 227 are identical to weld point 231 and a fourth weld point 227.
  • FIG. 17 shows a third double pin 213 or Upin, which has the sixth type of connection 66 between a sixth 26,
  • the third double pin (213) can bridge the first distance 71 between the grooves.
  • the double pin has two outwardly bent pin feet 65b, 61a with a sixth weld point 233 and a second weld point 223.
  • the first distance 71 is only identical with regard to the number of grooves to be bridged. The actual spatial distance to be bridged differs because the double pins connect different layers.
  • FIG. 18 shows a fourth double pin 214 or Upin, which produces the seventh type of connection 67 between a second end pin 28, 38 and a third end pin 31, 21a.
  • the fourth double pin 214 can bridge the second distance 75 by one groove less than the first distance 71.
  • the fourth double pin 214 has two outwardly bent pin feet 65b, 61a with a sixth spot weld 233 and a second spot weld 223.
  • FIG. 19 shows a fifth double pin 215 or Upin, which produces the eighth type of connection 68 between a sixth end pin 28b, 38b and a seventh end pin 31b, 21b.
  • the fifth double pin 215 can bridge the second distance 75 by one groove less than the first distance 71.
  • the fifth double pin 215 has two inwardly bent pin feet 63a, 61b with a third weld point 225 and a first weld point 221.
  • Type of connection 61 is formed by welding the first spot weld 221 on the pin foot 61a to the second spot weld 223 on the pin foot 61b according to the winding diagram.
  • the third type of connection 63 is made by welding the second weld point 225 on the pin foot 63a to the fourth
  • the fifth type of connection 65 is formed by welding the fifth spot weld 231 on the pin foot 65a to the sixth spot weld 233 on the pin foot 65b according to the winding diagram.
  • Single pins are connected to the double pin so that the pins run around the stator as a continuous electrical conductor.
  • FIG. 20 shows the winding diagram of the three coil sections of the first coil 201.
  • the consecutive "slot number" is not a reference number.
  • the reference numbers with arrows on the slots are identical to the previous figures and enable comparison with these figures.
  • FIG. 21 shows the winding diagram of the three partial coils of the second coil 202.
  • the consecutive "slot number" is not a reference number.
  • the reference numbers with arrows on the slots are identical to the previous figures and enable comparison with these figures.
  • FIG. 22 is a schematic diagram of an exemplary embodiment of a vehicle 403, for example a hybrid vehicle or an electric vehicle, comprising an electrical machine 401, in particular an electric motor, with an exemplary embodiment of the stator 1 for driving the
  • the vehicle 403 can have an inverter 405, which supplies the electrical machine 401 with an alternating current from a direct current source.

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Abstract

Stator (1) für eine elektrische Maschine (100), umfassend - eine Vielzahl von Pins (21, 22, 23, 24, 25, 26, 27), die auf konzentrischen Kreisen mit unterschiedlichen Abständen zu einem Statormittelpunkt (M) in Nuten (51, 52, 53, 54, 55, 56) im Stator angeordnet sind, und jeder konzentrische Kreis einen Layer (L1, L2, L3, L4, L5, L6) bildet; - wobei jeweils sechs Pins (21, 22, 23, 24, 25, 26, 27) in unterschiedlichen Layer (L1, L2, L3, L4, L5, L6) miteinander seriell verbunden sind und eine Windung (41) bilden, - ein erster Pin (21) der Windung (41) befindet sich in einer ersten Nut (51) im 6n-4 Layer (L2), wobei n eine natürliche Zahl ist; - ein zweiter Pin (22) der Windung (41) befindet sich in einer zweiten Nut (52) im 6n-5 Layer (L1), wobei die zweite Nut (52) einen ersten radialen Abstand (71) in einer ersten Umfangsrichtung des Stators (1) zu der ersten Nut (51) aufweist; - ein dritter Pin (23) der Windung (41) befindet sich in der ersten Nut (51) im 6n-2 Layer (L4); - ein vierter Pin (24) der Windung (41) befindet sich in der zweiten Nut (52) im 6n-3 Layer (L3) - ein fünfter Pin (25) befindet sich in der ersten Nut (51) im 6n Layer (L6) - ein sechster Pin (26) der Windung (41) befindet sich in der zweiten Nut (52) im 6n-1 Layer (L5).

Description

HAIRPIN-WICKLUNG EINES STATORS EINER ELEKTROMASCHINE
Die Erfindung betrifft einen Stator mit Pins für eine elektrische Maschine, insbesondere einen Elektromotor.
Stand der Technik
Elektrische Maschinen sind allgemein bekannt und finden als Elektromotor zunehmend Anwendung für den Antrieb von Fahrzeugen. Eine elektrische Maschine besteht aus einem Stator und einem Rotor.
Der Stator umfasst eine Vielzahl von Slots, in welchen die Windungen geführt werden. Die Windungen können aus isolierten Kupferstäben als sogenannte Pins gebildet werden. Der Rotor befindet sich im Stator und ist mit einer Rotorwelle verbunden.
Ein solcher Pin-, UPin- oder Hairpinmotor ist beispielsweise aus US 9,136,738 B2 bekannt.
Aufgabe und Lösung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Stator mit Windungen aus Pins bereitzustellen, der einfach zu fertigen ist.
Erfindungsgemäß umfasst ein Stator für eine elektrische Maschine eine Vielzahl von Pins, die auf konzentrischen Kreisen mit unterschiedlichen Abständen zu einem Statormittelpunkt in Nuten im Stator angeordnet sind, und jeder konzentrische Kreis einen Layer bildet, wobei jeweils sechs Pins in unterschiedlichen Layer miteinander seriell verbunden sind und eine Windung bilden, ein erster Pin der Windung befindet sich in einer ersten Nut im 6n-4 Layer, wobei n eine natürliche Zahl größer als Null ist; ein zweiter Pin der Windung befindet sich in einer zweiten Nut im 6n-5 Layer, wobei die zweite Nut einen ersten radialen Abstand in einer ersten Umfangsrichtung des Stators zu der ersten Nut aufweist, ein dritter Pin der Windung befindet sich in der ersten Nut im 6n-2 Layer, ein vierter Pin der Windung befindet sich in der zweiten Nut im 6n-3 Layer, ein fünfter Pin befindet sich in der ersten Nut im 6n Layer, ein sechster Pin der Windung befindet sich in der zweiten Nut im 6n-l Layer.
Dabei kann eine Windung die Zähne auch mehrfach umlaufen. Die Layer können von außen nach innen zum Statormittelpunkt aufsteigend nummeriert werden.
Ein Stator mit der erfindungsgemäßen Wicklung lässt sich einfach hersteilen und erzeugt ein effizientes elektromagnetisches Feld. Die Verbindungsarten stellen eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen den Pins in den Nuten her. Die Verbindungsart kann ein Anschweißen von Leitern an die Pins sein oder die Pins können bereits als Doppelpin, sogenannte Upins ausgebildet sein und dadurch bereits beim Einführen in den Stator eine Verbindung hersteilen. Ferner stellt auch ein Verschweißen von zueinander gebogenen Endabschnitten von Pins eine Verbindungsart dar.
Bevorzugt kann der Stator eine erste und zweite Stirnseite aufweisen und der erste und zweite Pin auf der zweiten Stirnseite mittels einer ersten Verbindungsart miteinander verbunden sein, der zweite und dritte Pin auf der ersten Stirnseite mittels einer zweiten Verbindungsart miteinander verbunden sein, der dritte und vierte Pin auf der zweiten Stirnseite mittels einer dritten Verbindungsart miteinander verbunden sein, der vierte und fünfte Pin auf der ersten Stirnseite mittels einer vierten Verbindungsart miteinander verbunden sein, der fünfte und sechste Pin auf der zweiten Stirnseite mittels einer fünften Verbindungsart miteinander verbunden sein, wobei sich die erste, zweite, dritte, vierte und fünfte Verbindungsart voneinander unterscheiden.
Die unterschiedlichen Verbindungsarten ermöglichen eine verbesserte Fertigung. Eine abwechselnde Lage der Verbindungsarten auf verschiedenen Stirnseiten ermöglicht das effiziente Bilden einer Windung um die zwischen den Nuten liegenden Statorzähne.
Selbst Verbindungsarten auf derselben Stirnseite des Stators können sich durch unterschiedliche Biegerichtungen eines Pinfußes zum Statorinneren oder -äußeren unterscheiden .
In einer Ausgestaltung der Erfindung kann der Stator zumindest zwei Windungen aufweisen und zumindest der sechste Pin in der zweiten Nut mit einem siebten Pin im 6n- 4 Layer in einer dritten Nut mittels einer sechsten Verbindungsart verbunden sein.
Eine Kombination der vorher genannten Verbindungsarten auf unterschiedlichen oder gleichen Stirnseiten des Stators ist auch möglich. Durch eine gleiche Verbindungsart auf gleichen Stirnseiten und verschiedenen Verbindungsarten auf unterschiedlichen Stirnseiten des Stators ist eine einfache und schnelle Fertigung möglich. Beispielsweise wird auf einer Stirnseite die Verbindung durch eine Art vorgebogene Pins, sogenannte Doppelpins oder auch Upins genannt, hergestellt und auf einer anderen Stirnseite des Stators werden Pins einzeln oder jeweils eine Seite des Doppelpins miteinander verschweißt. Die Schweißpunkte können an Füßen der Pins oder Doppelpins liegen.
Weiter bevorzugt kann der Stator eine Vielzahl von Windungen aufweisen, die sich über den gesamten Umfang des Stators erstrecken und dabei eine Teilspule bilden. Die Wicklungen weisen dadurch eine Symmetrie auf, welche ein gleichmäßiges Drehfeld erzeugt.
In einer weiteren Ausgestaltung kann je ein Pin von drei Teilspulen mittels einer siebten Verbindungsart oder einer achten Verbindungsart miteinander verbunden sein und eine Spule bilden.
Bei diesen Pins kann es sich um sogenannte Endpins handeln, da sie das Ende einer Teilspule markieren.
Bevorzugt können die Teilspulen sechs Spulen bilden und diesen derart drei Phasen zugeordnet sind, dass sich jeweils zwei Spulen, die einer gleichen Phase zugeordnet sind, in drei benachbarten Nuten befinden.
Weiter bevorzugt kann je ein Eingang eines Endpins von zwei Spulen mittels einer neunten Verbindungsart miteinander verbunden sein.
Die neunte Verbindungsart kann durch einen an den Pins angebrachten Leiter oder durch einen leitenden Ring hergestellt werden.
Die beiden Spulen können parallel verbunden sein und können zusätzlich von einer gleichen Phase gespeist werden. Die Parallelverbindung kann durch das paarweise verbinden von einem ersten und fünften oder vierten und achten Endpin erfolgen.
Die beiden Spulen können parallel verbunden sein und können zusätzlich von einer gleichen Phase gespeist werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung können je eine Ausgang eines Endpins der zwei Spulen miteinander verbunden sein und die zwei Spulen dadurch parallelgeschaltet sein und insbesondere einer Phase zugeordnet sein.
Ferner können jeweils zwei Phasen einen annährend identischen Strom- und Spannungsverlauf aufweisen, und dadurch ein sechs Phaseninverter lediglich einen dreiphasigen Motor ansteuern. Mit dieser Anordnung ist eine Stromteilung der Schaltelemente im Inverter möglich.
Zwei Spulen in gleichen Nuten können somit parallelgeschaltet und von einer Phase gespeist werden, sodass ein Stator mit Wicklungen für eine dreiphasige elektrische Maschine entsteht.
Bevorzugt kann die zweite Verbindungsart einen ersten Doppelpin umfassen, der aus dem zweiten Pin und dem dritten Pin gebildet wird, wobei der erste Doppelpin zwei nach innen gebogene Pinfüße mit je einem Schweißpunkt aufweist und einen ersten radialen Abstand überbrückt.
Der Doppelpin kann von einer Stirnseite in den Stator eingeführt und auf der anderen Stirnseite mit einem weiteren Doppelpin verschweißt werden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung kann die vierte Verbindungsart einen zweiten Doppelpin umfassen, der aus dem vierten Pin und dem fünften Pin gebildet wird, wobei der zweite Doppelpin zwei nach innen gebogene Pinfüße mit je einem Schweißpunkt aufweist und einen ersten radialen Abstand überbrückt. Der erste Abstand beschreibt eine zu überbrückende
Nutanzahl. Der tatsächlich zu überbrückende räumliche Abstand hängt von der Lage des Pins im Layer ab, weil die Doppelpins unterschiedliche Layer verbinden.
Bevorzugt kann die sechste Verbindungsart einen dritten Doppelpin umfassen, der aus dem sechsten Pin und dem siebten Pin gebildet wird, wobei der zweite Doppelpin zwei nach außen gebogene Pinfüße mit je einem Schweißpunkt aufweist und einen ersten radialen Abstand überbrückt.
Weiter bevorzugt kann die siebte Verbindungsart einen vierten Doppelpin umfassen, der aus einem zweiten Endpin und einem dritten Endpin gebildet wird, wobei der vierte Doppelpin zwei nach außen gebogene Pinfüße mit je einem Schweißpunkt aufweist und einen zweiten radialen Abstand überbrückt . Der zweite radiale Abstand kann mindestens eine Nut kürzer als der erste radiale Abstand sein.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die achte Verbindungsart einen fünften Doppelpin umfassen, der aus einem sechsten Endpin und einem siebten Endpin gebildet wird, wobei der fünfte Doppelpin zwei nach innen gebogene Pinfüße mit je einem Schweißpunkt aufweist und einen zweiten radialen Abstand überbrückt.
In einer weiteren Ausgestaltung kann ein erster Einzelpin einen ersten Endpin umfassen und einen im Uhrzeigersinn gebogenen Pinfuß mit einem Schweißpunkt aufweisen.
Bevorzugt kann ein zweiter Einzelpin einen fünften Endpin umfasst und einen gegen den Uhrzeigersinn gebogenen Pinfuß mit einem Schweißpunkt aufweist.
Weiter bevorzugt kann ein dritter Einzelpin einen vierten Endpin umfassen und einen gegen den Uhrzeigersinn gebogenen Pinfuß mit einem Schweißpunkt aufweisen.
In einer weiteren Ausgestaltung kann ein vierter Einzelpin einen achten Endpin umfassen und einen im Uhrzeigersinn gebogenen Pinfuß mit einem Schweißpunkt aufweisen. Bevorzugt kann die erste Verbindungsart durch eine Schweißverbindung eines ersten Schweißpunkts am Pinfuß des ersten Doppelpins oder des fünften Doppelpins oder des zweiten Einzelpins mit einem zweiten Schweißpunkt am Pinfuß des dritten Doppelpins oder des vierten Doppelpins oder des ersten Einzelpins gebildet werden.
In einer weiteren Ausgestaltung kann die dritte Verbindungsart durch eine Schweißverbindung eines dritten Schweißpunkts am Pinfuß des ersten Doppelpins oder des fünften Doppelpins mit einem vierten Schweißpunkt am Pinfuß des zweiten Doppelpins oder des dritten Einzelpins gebildet werden.
Bevorzugt kann die fünfte Verbindungsart durch eine Schweißverbindung eines fünften Schweißpunkts am Pinfuß des zweiten Doppelpins oder des vierten Einzelpins mit einem sechsten Schweißpunkt am Pinfuß des dritten Doppelpins oder des vierten Doppelpins oder des vierten Einzelpins gebildet werden.
Erfindungsgemäß weist ein Fahrzeug eine elektrische Maschine mit einem Stator gemäß einer der bevorzugten Ausgestaltungen auf.
Figurenbeschreibung
Figur 1 zeigt einen Stator.
Figur 2 zeigt einen Stator mit sechs Nuten und sechs Layer. Figur 3 zeigt ein Wickelschema einer ersten Teilspule, Figur 4 zeigt ein Wickelschema einer zweiten Teilspule, Figur 5 zeigt ein Wickelschema einer dritten Teilspule,
Figur 6 zeigt einen Stator mit drei Teilspulen und deren
Verbindung miteinander und somit eine erste Spule. Figur 7 zeigt ein Wickelschema einer weiteren ersten Teilspule .
Figur 8 zeigt einen Stator mit drei weiteren Teilspulen und deren Verbindung miteinander und somit eine zweite Spule. Figur 9 zeigt einen Stator mit zwei Spulen, bestehend aus jeweils drei Teilspulen.
Figur 10 zeigt einen Stator mit zwei weiteren Spulen.
Figur 11 zeigt einen Stator mit zwei weiteren Spulen.
Figur 12 zeigt einen Stator mit sechs Spulen. Figur 13 zeigt einen ersten und einen zweiten Einzelpin.
Figur 14 zeigt einen dritten und vierten Einzelpin.
Figur 15 zeigt einen ersten Doppelpin.
Figur 16 zeigt einen zweiten Doppelpin.
Figur 17 zeigt einen dritten Doppelpin. Figur 18 zeigt einen vierten Doppelpin.
Figur 19 zeigt einen fünften Doppelpin.
Figur 20 zeigt ein Windungschema einer ersten Spule.
Figur 21 zeigt ein Windungschema einer zweiten Spule.
Figur 22 zeigt ein Fahrzeug mit einer elektrischen Maschine, insbesondere einem Elektromotor, mit einem Stator mit Schnittstelle.
Figur 1 zeigt einen Stator 1 mit einer Vielzahl an Nuten 5 in denen Pins 2, 3 geführt werden. Der Stator 1 weist eine erste Stirnseite 7 und eine gegenüberliegende zweite Stirnseite 9 auf. Auf der ersten Stirnseite 7 sind Eingänge 81, 87, 101, 107, 111, 117 von Teilspulen zum Anschluss der Pins an eine Energiequelle zum Betrieb der elektrischen Maschine gezeigt. Selbstverständlich ist zum Betrieb einer elektrischen Maschine ferner ein Rotor nötig. Die Pins zum Anschluss liegen dicht beieinander und ermöglichen kurze Anschlussleitungen.
Figur 2 zeigt einen Stator 1 mit Nuten und Pins auf sechs Layer, wobei lediglich sechs Nuten 51, 52, 53, 54, 55, 56 dargestellt sind. In den Nuten sind Pins 21, 22, 23, 24,
25, 26, 27 angeordnet. Die Pins liegen nebeneinander in einer Nut, im Beispiel der Figur 2 liegen sechs Pins nebeneinander in einer Nut. Die sechs Pins innerhalb einer Nut liegen somit auf unterschiedlichen konzentrischen Kreisen LI, L2, L3, L4, L5, L6 um den Mittelpunkt M des Stators, die somit einzelne Layer bilden. Zwischen jeweils zwei Nuten liegt ein Abstand 71. Dieser Abstand 71 ist zwischen allen in Figur 2 gezeigten Nuten identisch.
Figur 3 zeigt den Stator 1 aus Figur 2. Die Pins sind weiterhin auf konzentrischen Kreisen, also Layer, angeordnet, wobei die konzentrischen Kreise wegen einer besseren Darstellung nicht eingezeichnet sind. In Figur 3 ist dargestellt, welche Pins miteinander in Serie verbunden sind. Ein erster Pin 21 befindet sich in einer ersten Nut
51 im Layer L2. Dieser erste Pin 21 ist mittels einer ersten Verbindungsart 61, als durchgezogene Linie dargestellt, mit einem zweiten Pin 22 in einer zweiten Nut
52 verbunden. Der zweite Pin 22 befindet sich im Layer LI. Der zweite Pin 22 ist mittels einer zweiten Verbindungsart 62, als gestrichelte Linie dargestellt, mit einem dritten Pin 23 in der ersten Nut 51 verbunden. Der dritte Pin 23 befindet sich wiederum in der ersten Nut 51, also in derselben Nut wie der erste Pin 21. Der dritte Pin 23 liegt jedoch im Layer L4. Zwischen dem ersten Pin 21 und dem dritten Pin 23 in der ersten Nut 51 ist somit noch Platz für einen weiteren Pin in Layer L3.
Der dritte Pin 23 ist über eine dritte Verbindungsart 63, als gepunktete Linie mit langen Abständen dargestellt, mit einem vierten Pin 24 verbunden. Der vierte Pin 24 liegt in derselben zweiten Nut 52 wie der zweite Pin 22. Der vierte Pin 24 liegt im Layer L3. Zwischen dem vierten Pin 24 und dem zweiten Pin 22 ist somit noch Platz in der zweiten Nut 52 für einen weiteren Pin in Layer L2.
Der vierte Pin 24 ist mittels einer vierten Verbindungsart 64, als gestrichelte Linie mit langen Abständen dargestellt, mit einem fünften Pin 25 in der ersten Nut 51 verbunden. Der fünfte Pin 25 befindet sich wiederum in der ersten Nut 51, also in derselben Nut wie der erste Pin 21 und der dritte Pin 23. Der fünfte Pin 25 liegt im Layer L6. Zwischen dem dritten Pin 23 und dem fünften Pin 25 in der ersten Nut 51 ist somit noch Platz für einen weiteren Pin in Layer L5.
Der fünfte Pin 25 ist über eine fünfte Verbindungsart 65, als gepunktete Linie mit sehr kurzen Abständen dargestellt, mit einem sechsten Pin 26 verbunden. Der sechste Pin 26 liegt in derselben Nut 52 wie der zweite Pin 22 und der vierte Pin 24. Der sechste Pin 26 liegt im Layer L5. Zwischen dem vierten Pin 24 und dem sechsten Pin 26 ist somit noch Platz in der zweiten Nut 52 für einen weiteren Pin in Layer 4. Die Verbindung des ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften und sechsten Pins bildet eine erste Windung 41.
Der sechste Pin 26 ist über eine sechste Verbindungsart 66, als gepunktete Linie mit kurzen Abständen dargestellt, mit einem siebten Pin 27 in Layer L2 in einer dritten Nut 53 verbunden. Mit dem siebten Pin 27 beginnt die vorher beschriebene serielle Verbindung der im Stator nachfolgenden Pins erneut, wobei der siebte Pin 27 ähnlich zum ersten Pin 21 mit einem Versatz der Nut um 120 Grad ist. Die serielle Verbindung des siebten Pins 27 mit weiteren Pins in zwei weiteren Nuten 53 und 54 bildet eine zweite Windung 42. Die erste, zweite, dritte, vierte und fünfte Verbindungsart 61, 62, 63, 64, 65 zwischen diesen Pins ist identisch zu der jeweiligen ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften Verbindungsart 61, 62, 63, 64, 65 der Pins der ersten Windung 41.
Die beiden Windungen 41, 42 sind durch die sechste Verbindungsart 66 verbunden. Durch die Fortsetzung der seriellen Verbindung wird die dritte Windung 43 in zwei weiteren Nuten 55, 56 gebildet. Die Windungen 41, 42, 43 sind jeweils mit der sechsten Verbindungsart 66 verbunden. Die sechste Verbindungsart 66 zwischen den jeweiligen Windungen ist somit identisch. Auch die erste, zweite, dritte, vierte und fünfte Verbindungsart 61, 62, 63, 64, 65 zwischen den Pins der Windung 43 ist identisch zu der ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Verbindungsart 61, 62, 63, 64, 65 der ersten und zweiten Windung 41, 42.
Die drei Windungen 41, 42, 43 bilden durch einen Umlauf um den Stator 1 im Uhrzeigersinn eine erste Teilspule. Der erste Pin 21 weist ferner einen Eingang 81 für den Anschluss einer Energiequelle auf. Der erste Pin 21 der Windung 41 stellt somit einen ersten Endpin dar. Die Teilspule endet mit dem Pin 28 der Windung 43. Der letzte Pin 28 der Windung 43 stellt somit einen zweiten Endpin dar. Figur 4 zeigt den Stator 1 aus Figur 3, wobei dort sechs Nuten 91, 92, 93, 94, 95, 96 gezeigt sind, die sich in direkter Nachbarschaft zu den Nuten aus Figur 3 befinden.
Die Pins 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38 sind in gleicher Weise wie die Pins 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 der Figur 3 verbunden. Selbst die Verbindungsart ist identisch zu Figur 3 und durch die gleichen Bezugszeichen deutlich gemacht. In gleicher Weise wie bei Figur 3 beschrieben, werden die Windungen 44, 45, 46 gebildet und sind im Uhrzeigersinn miteinander durch die sechste Verbindungsart 66 verbunden.
Die drei Windungen 44, 45, 46 bilden durch einen Umlauf um den Stator 1 im Uhrzeigersinn eine zweite Teilspule. Die Teilspule beginnt mit 31, der ein dritter Endpin ist. Die Teilspule endet mit dem Pin 38 der Windung 46. Der letzte Pin 38 der Windung 43 stellt somit einen weiteren zweiten Endpin dar.
Figur 5 zeigt den Stator 1 aus Figur 3 und Figur 4, wobei dort sechs Nuten 51a, 52a, 53a, 54a, 55a, 56a gezeigt sind, die sich in direkter Nachbarschaft zu den Nuten aus Figur 4 befinden.
Die Pins 21a, 22a, 23a, 24a, 25a, 26a, 27a, 28a sind in gleicher Weise wie die Pins 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 der Figur 3 und die Pins 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38 aus Figur 4 verbunden. Selbst die Verbindungsart ist identisch zu Figur 3 und 4 und durch die gleichen Bezugszeichen deutlich gemacht. In gleicher Weise wie bei Figur 3 und 4 beschrieben, werden die Windungen 47, 48, 49 gebildet und sind im Uhrzeigersinn miteinander durch die sechste Verbindungsart 66 verbunden. Der letzte Pin 28a in Nut 56a auf dem Layer L5 in der Windung 49 ist ein vierter Endpin und weist einen Ausgang 83 zum Anschluss einer Energiequelle auf. Die drei Windungen 47, 48, 49 bilden durch einen Umlauf um den Stator 1 im Uhrzeigersinn eine dritte Teilspule. Der Pin 21a ist der Anfang der Teilspule und stellt einen weiteren dritten Endpin dar. Die Teilspule endet mit dem Pin 28a der Windung 49. Die in Figur 5 dargestellten Nuten liegen einen ersten Abstand 71 auseinander .
Figur 6 zeigt eine Pinbelegung durch die erste, zweite und dritte Teilspule aus Figur 3, 4 und 5, welche durch schwarze Vierecke dargestellt sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Pins, Nuten, Verbindungen in den Figuren. Der sechste Pin 28 der Windung 43 der ersten Teilspule in Nut 56, Layer L5, der auch ein zweiter Endpin ist, und der erste Pin 31 der ersten Windung 44 der zweiten Teilspule in Nut 91, Layer L2, der auch ein dritter Endpin ist, ist mit einer siebten Verbindungsart 67 verbunden.
Der sechste Pin 38 der Windung 46 der zweiten Teilspule in Nut 96, Layer L5, der auch ein zweiter Endpin ist, und der erste Pin 21a der ersten Windung 47 der dritten Teilspule in Nut 51a, Layer L2, der auch ein dritter Endpin ist, ist mit der siebten Verbindungsart 67 verbunden.
Somit verbindet die siebte Verbindungsart 67 einen zweiten Endpin 28, 38 mit einem dritten Endpin 21a, 31.
Die drei Teilspulen bilden somit eine erste Spule 201 mit einem Eingang 81 und einem Ausgang 83 nach dreimaligem radialen Umlauf um den Stator im Uhrzeigersinn. Ein in der Figur dargestellter zweiter Abstand 75 ist eine Nut kürzer als der erste Abstand 71 aus der vorherigen Figur. Ferner ist ein dritter Abstand 73 zwischen den Nuten einer Spule gezeigt. Dieser ist im Vergleich zum ersten Abstand 71 um zwei Nuten kürzer und im Vergleich zum zweiten Abstand um eine Nut kürzer. Figur 7 zeigt den Stator 1 aus Figur 2. Die Pins sind weiterhin auf konzentrischen Kreisen, also Layer, angeordnet, wobei die konzentrischen Kreise wegen einer besseren Darstellung nicht eingezeichnet sind. Es ist dargestellt welche Pins, als schwarze Vierecke auf weißem Grund dargestellt, miteinander in Serie verbunden sind und eine erste Teilspule einer zweiten Spule 202 bilden. Ein fünfter Endpin 21c befindet sich in einer ersten Nut 51 im Layer LI. Dieser fünfte Endpin 21c ist mittels der ersten Verbindungsart 61 mit einem siebten Pin 27b in der sechsten Nut 56 verbunden. Der siebte Pin 27b befindet sich im Layer L2. Der siebte Pin 27b ist mittels der sechsten Verbindungsart 66 mit einem sechsten Pin 26b im Layer L5 in der fünften Nut 55 verbunden. Der sechste Pin 26b ist über die fünfte Verbindungsart 65 mit einem fünften Pin 25b im Layer L6 der vierten Nut 54 verbunden. Der fünfte Pin 25b ist mittels der vierten Verbindungsart 64 mit einem vierten Pin 24b in der fünften Nut 55 verbunden. Der vierte Pin 24b befindet sich wiederum in der fünften Nut 55, also in derselben Nut wie der sechste Pin 26b. Der vierte Pin 24b liegt im Layer L3. Zwischen dem sechsten Pin 26b und dem vierten Pin 24b in der Nut 55 ist somit noch Platz für einen weiteren Pin in Layer L4. Der vierte Pin 24b ist über die dritte Verbindungsart 63 mit einem dritten Pin 23b verbunden. Der dritte Pin 23b liegt in derselben Nut 54 wie der fünfte Pin 25b. Der dritte Pin 23b liegt im Layer L4. Zwischen dem fünften Pin 25b und dem dritten Pin 23b ist somit noch Platz in der Nut 54 für einen weiteren Pin in Layer L5.
Der dritte Pin 23b ist über die zweite Verbindungsart 62 mit einem zweiten Pin 22b verbunden. Der zweite Pin 22b liegt in derselben Nut 55 wie der vierte Pin 24b und der sechste Pin 26b. Der zweite Pin 22b liegt im Layer LI. Zwischen dem vierten Pin 24b und dem zweiten Pin 22b ist somit noch Platz in der Nut 55 für einen weiteren Pin in Layer L2. Der zweite Pin 22b ist über die erste Verbindungsart 61 mit einem weiteren siebten Pin 27b2 verbunden. Dieser siebte Pin 27b2 liegt in derselben Nut 54 wie der dritte Pin 23b. Der siebte Pin 27b2 liegt im Layer L2. Zwischen dem dritten Pin 23b und dem siebten Pin 27b ist somit noch Platz in der Nut 54 für einen weiteren Pin in Layer L3. Die beiden siebten Pins 27b, 27b2 liegen in identischen Layern aber in Nuten, die um 120 Grad verdreht sind.
Die Verbindungsart des ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften und sechsten Pins bildet eine erste Windung 41b der ersten Teilspule der zweiten Spule 202.
Die serielle Verbindung des siebten Pins 27b2 in der vierten Nut 54 mit weiteren Pins in der dritten und zweiten Nut 53 und 52 bildet eine zweite Windung 42b. Die erste, zweite, dritte, vierte und fünfte Verbindungsart 61, 62, 63, 64, 65 zwischen diesen Pins ist identisch zu der jeweiligen ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften Verbindungsart 61, 62, 63, 64, 65 der Pins in den vorherigen Figuren.
Die beiden Windungen 41b, 42b sind durch die sechste Verbindungsart 66 verbunden. Die dritte Windung 43b wird am Anfang durch den fünften Endpin 21c begonnen und nach dem Umlauf um den Stator gegen den Uhrzeigersinn durch die Fortsetzung der seriellen Verbindung in der ersten und sechsten Nut 51, 56 vervollständigt. Die Windungen 41b, 42b, 43b sind jeweils mit der sechsten Verbindungsart 66 verbunden. Die sechste Verbindungsart 66 zwischen den jeweiligen Windungen ist somit identisch. Auch die erste, dritte, vierte und fünfte Verbindungsart 61, 63, 64, 65 zwischen den Pins der Windung 43b ist identisch zu der ersten, dritten, vierten und fünften Verbindungsart 61, 63, 64, 65 der ersten und zweiten Windung 41b, 42b. Eine zweite Verbindungsart 62 gibt es in der Windung 43b nicht.
Die drei Windungen 41b, 42b, 43b bilden durch einen Umlauf um den Stator 1 gegen den Uhrzeigersinn eine erste Teilspule der zweiten Spule 202. Der fünfte Endpin 21c weist ferner einen Eingang 87 für den Anschluss einer Energiequelle auf. Die erste Teilspule der zweiten Spule endet mit einem sechsten Endin 28b der Windung 43b.
Figur 8 zeigt eine Pinbelegung durch die erste Teilspule der zweiten Spule aus Figur 7 und Pins zwei weitere Teilspulen die gemäß dem Schema der Figur 7 und 21 verbunden sind, wobei die Nuten entgegen dem Uhrzeigersinn direkt benachbart zu den Nuten aus der Figur 7 liegen.
Die erste, zweite und dritte Teilspule der zweiten Spule sind durch schwarze Doppelvierecke dargestellt. Gleiche Bezugszeichen bezeichnet gleiche Pins, Nuten, Verbindungen in den Figuren. Der sechste Endpin 28b der Windung 43b der ersten Teilspule der zweiten Spule in Nut 56, Layer L4 und ein siebter Endpin 31b einer ersten Windung der zweiten Teilspule der zweiten Spule in Nut 91 in Layer LI ist mit einer achten Verbindungsart 68 verbunden. Ein sechster Endpin 38b der ersten Windung der zweiten Teilspule der zweiten Spule in Nut 96, Layer L4 und ein siebter Endpin 21b der ersten Windung der dritten Teilspule der zweiten Spule in Nut 51a, Layer LI ist mit der achten Verbindungsart 68 verbunden. Die drei Teilspulen bilden somit die zweite Spule 202 mit einem Eingang 87 und einem Ausgang 85 nach dreimaligem radialen Umlauf um den Stator entgegen dem Uhrzeigersinn. Ein achter Endpin 28c weist ferner den Ausgang 85 für den Anschluss einer Energiequelle auf.
Figur 9 zeigt eine Pinbelegung durch die erste Spule 201 aus Figur 6, welche durch schwarze Vierecke dargestellt sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Pins, Nuten, Verbindungen in den Figuren. Ferner ist die zweite Spule 202 aus der Figur 8 als schwarze Vierecke auf weißem Grund dargestellt, die sich in gleichen Nuten aber unterschiedlichen Layer befindet. Die Teilspulen der beiden Spulen sind mit der siebten Verbindungsart 67 (erste Spule) oder der achten Verbindungsart 68 (zweite Spule) verbunden.
Es sind somit zwei parallele Spulen gezeigt, die jeweils aus drei Teilspulen bestehen. Ebenfalls sind die Ein- und Ausgänge der Spulen gezeigt. Der Eingang 81 der ersten Spule befindet sich an der Nut 51 und der Ausgang 83 an der Nut 56a. Der Eingang 87 der zweiten Spule befindet sich ebenfalls an der Nut 51 und der Ausgang 85 an der Nut 56a. Die Ein- und Ausgänge beider Spulen liegen somit in der jeweils gleichen Nut. Figur 10 zeigt eine Pinbelegung durch eine dritte und vierte Spule in den schwarzen Vierecken mit weißem Punkt und den weißen Vierecken mit schwarzem Punkt. Diese entsteht durch ein aus den Figuren 3, 4, 5, 7 bekanntes Wickelschema, welches um je zwei Nuten entgegen den Uhrzeigersinn im Vergleich zu den dort dargestellten Pins und Verbindungen der Teilspulen versetzt ist. Es sei angemerkt, dass Figur 7 der Figur 3 entspricht, jedoch mit versetzten Layer und einem Umlauf der Verbindungen entgegen dem Uhrzeigersinn. Ebenfalls sind die Ein- 101 und Ausgänge 103 der dritten Spule und Ein- 107 und Ausgänge 105 der vierten Spule gezeigt. Die Ein- und Ausgänge beider Spulen liegen somit in der jeweils gleichen Nut. Figur 11 zeigt eine Pinbelegung durch eine fünfte und sechste Spule in den schwarzen Vierecken mit weißem Kreuz und den weißen Vierecken mit schwarzem Kreuz. Diese entsteht durch ein aus den Figuren 3, 4, 5, 7 bekanntes Wickelschema, welches um fünf Nuten entgegen den
Uhrzeigersinn im Vergleich zu den dort dargestellten Pins und Verbindungen der Teilspulen versetzt ist. Es sei angemerkt, dass Figur 7 der Figur 3 entspricht, jedoch mit versetzten Layer und einem Umlauf der Verbindungen entgegen dem Uhrzeigersinn. Ebenfalls sind die Ein- 111 und Ausgänge 113 der fünften Spule und Ein- 117 und Ausgänge 115 der sechsten Spule gezeigt. Die Ein- und Ausgänge beider Spulen liegen somit in der jeweils gleichen Nut.
Figur 12 zeigt eine Pinbelegung durch die sechs Spulen als eine Kombination aus den Figuren 10, 11 und 12.
Insbesondere aus der Lage der Ein- 81, 87, 101, 107, 111, 117 und Ausgänge 83, 85, 103, 105, 113, 115 wird ersichtlich, dass eine Verschaltung der Spulen innerhalb von 18 Nuten erfolgen kann. Bei dem exemplarisch dargestellten Stator mit vierundfünfzig Nuten ist eine Verschaltung der Ein- und Ausgänge somit innerhalb von einem Drittel des Statorumfangs möglich. Rein bezogen auf die Ein- oder Ausgänge, wäre eine getrennte Beschaltung innerhalb von sieben Nuten möglich. Figur 13 zeigt links einen ersten Einzelpin 216 oder auch Ipin genannt. In der Mitte befindet sich der erste Endpin 21, der beispielsweise in der ersten Nut 51, Layer L2, des Stators angeordnet ist. Die Bezugszeichen sind identisch zu den vorhergehenden Figuren. Der erste Einzelpin 216 ist aus Sicht des Statormittelpunkts mit der ersten Stirnseite 7 nach oben dargestellt. Am unteren Ende weist der erste Einzelpin 216 einen Pinfuß 61a mit einem zweiten Schweißpunkt 223 auf. Am oberen Ende befindet sich der Eingang 81, 101, 111.
Rechts in Figur 13 ist ein zweiter Einzelpin 217 gezeigt.
In der Mitte befindet sich der fünfte Endpin 21c, der beispielsweise in der ersten Nut 51, Layer LI, des Stators angeordnet ist. Die Bezugszeichen sind identisch zu den vorhergehenden Figuren. Die Pins sind aus Sicht des Statormittelpunkts mit der ersten Stirnseite 7 nach oben dargestellt. Am unteren Ende weist der zweite Einzelpin 217 einen Pinfuß 61b mit einem ersten Schweißpunkt 221 auf. Am oberen Ende befindet sich der Eingang 87, 107, 117.
Figur 14 zeigt links einen dritten Einzelpin 218 oder auch Ipin genannt. In der Mitte befindet sich der achte Endpin 28c, der beispielsweise in der Nut 56a, Layer L4, des Stators angeordnet ist. Die Bezugszeichen sind identisch zu den vorhergehenden Figuren. Der Einzelpin ist aus Sicht des Statormittelpunkts mit der ersten Stirnseite 7 nach oben dargestellt. Am unteren Ende weist der dritte Einzelpin 218 einen Pinfuß 63b mit einem vierten Schweißpunkt 227 auf. Am oberen Ende befindet sich der Ausgang 83, 103, 113.
Rechts in Figur 14 ist ein vierter Einzelpin 219 gezeigt.
In der Mitte befindet sich der vierte Endpin 28a, der beispielsweise in der Nut 56a, Layer L5, des Stators angeordnet ist. Die Bezugszeichen sind identisch zu den vorhergehenden Figuren. Die Pins sind aus Sicht des
Statormittelpunkts mit der ersten Stirnseite 7 nach oben dargestellt. Am unteren Ende weist der vierte Einzelpin 219 einen Pinfuß 65a mit einem fünften Schweißpunkt 231 auf. Am oberen Ende befindet sich der Ausgang 85, 105, 115. Figur 15 zeigt einen ersten Doppelpin 211 oder Upin, der die zweite Verbindungsart 62 zwischen einem zweiten Pin 22, 32, 22a und einem dritten Pin 23, 33, 23a herstellt. Der Doppelpin 211 kann den ersten Abstand 71 zwischen den Nuten überbrücken. Am unteren Ende weist der Doppelpin zwei nach innen gebogene Pinfüße 63a, 61b mit einem dritten Schweißpunkt 225 und einem ersten Schweißpunkt 221 auf. Figur 16 zeigt einen zweiten Doppelpin 212 oder Upin, der die vierte Verbindungsart 64 zwischen einem fünften Pin 25,
35, 25a und einem vierten Pin 24, 34, 24a herstellt. Der Doppelpin 211 kann den ersten Abstand 71 zwischen den Nuten überbrücken. Am unteren Ende weist der Doppelpin zwei nach innen gebogene Pinfüße 65a, 63b mit einem fünften
Schweißpunkt 231 und einem vierten Schweißpunkt 227 auf.
Figur 17 zeigt einen dritten Doppelpin 213 oder Upin, der die sechste Verbindungsart 66 zwischen einem sechsten 26,
36, 26a und einem siebten Pin 27, 37, 27a herstellt. Der dritte Doppelpin (213) kann den ersten Abstand 71 zwischen den Nuten überbrücken. Am unteren Ende weist der Doppelpin zwei nach außen gebogene Pinfüße 65b, 61a mit einem sechsten Schweißpunk 233 und einem zweiten Schweißpunkt 223 auf. Der erste Abstand 71 ist lediglich in Bezug auf die zu überbrückende Nutenanzahl identisch. Der tatsächlich zu überbrückende räumliche Abstand unterscheidet sich, weil die Doppelpins unterschiedliche Layer verbinden.
Figur 18 zeigt einen vierten Doppelpin 214 oder Upin, der die siebte Verbindungsart 67 zwischen einem zweiten Endpin 28, 38 und einem dritten Endpin 31, 21a herstellt. Der vierte Doppelpin 214 kann den zweiten Abstand 75 also um eine Nut weniger, als der erste Abstand 71 beträgt, überbrücken. Am unteren Ende weist der vierte Doppelpin 214 zwei nach außen gebogene Pinfüße 65b, 61a mit einem sechsten Schweißpunkt 233 und einem zweiten Schweißpunkt 223 auf. Figur 19 zeigt einen fünften Doppelpin 215 oder Upin, der die achte Verbindungsart 68 zwischen einem sechsten Endpin 28b, 38b und einem siebten Endpin 31b, 21b herstellt. Der fünfte Doppelpin 215 kann den zweiten Abstand 75 also um eine Nut weniger, als der erste Abstand 71 beträgt, überbrücken. Am unteren Ende weist der fünfte Doppelpin 215 zwei nach innen gebogene Pinfüße 63a, 61b mit einem dritten Schweißpunkt 225 und einem ersten Schweißpunkt 221 auf.
Die verschiedenen Einzel- und Doppelpins in den Figuren 13 bis 19 weisen ähnliche Pinfüße auf. Die erste
Verbindungsart 61 wird durch Verschweißen des ersten Schweißpunktes 221 am Pinfuß 61a mit dem zweiten Schweißpunkt 223 am Pinfuß 61b gemäß Wickelschema gebildet. Die dritte Verbindungsart 63 wird durch Verschweißen des zweiten Schweißpunktes 225 am Pinfuß 63a mit dem vierten
Schweißpunkt 227 am Pinfuß 63b gemäß Wickelschema gebildet. Die fünfte Verbindungsart 65 wird durch Verschweißen des fünften Schweißpunktes 231 am Pinfuß 65a mit dem sechsten Schweißpunkt 233 am Pinfuß 65b gemäß Wickelschema gebildet. Über die jeweilige Verbindungsart werden auch die
Einzelpins mit den Doppelpin verbunden, sodass die Pins als durchgehender elektrischer Leiter den Stator umlaufen.
Figur 20 zeigt das Wickelschema der drei Teilspulen der ersten Spule 201. Die fortlaufende „Nutennummer" ist kein Bezugszeichen. Die Bezugszeichen mit Pfeil an den Nuten sind identisch zu den vorherigen Figuren und ermöglichen einen Vergleich mit diesen Figuren.
Figur 21 zeigt das Wickelschema der drei Teilspulen der zweiten Spule 202. Die fortlaufende „Nutennummer" ist kein Bezugszeichen. Die Bezugszeichen mit Pfeil an den Nuten sind identisch zu den vorherigen Figuren und ermöglichen einen Vergleich mit diesen Figuren. Figur 22 ist eine Prinzipskizze eines Ausführungsbeispiels eines Fahrzeugs 403, beispielsweise eines Hybridfahrzeugs oder eines Elektrofahrzeugs, umfassend eine elektrische Maschine 401, insbesondere einen Elektromotor, mit einem Ausführungsbeispiel des Stators 1 zum Antreiben des
Fahrzeugs 403. Ferner kann das Fahrzeug 403 einen Inverter 405 aufweisen, der die elektrische Maschine 401 mit einem Wechselstrom aus einer Gleichstromquelle versorgt.
Bezugszeichenliste
1 Stator
2, 3, 22-38b Pin 5, 51-56a, 91-96 Nut 7 erste Stirnseite 9 zweite Stirnseite
21 erster Endpin
28, 38 zweiter Endpin 31, 21a dritter Endpin 28a vierter Endpin 21c fünfter Endpin
28b, 38b sechster Endpin 21b, 31b siebter Endpin 28c achter Endpin
41 - 49, 41b, 42b, 43b Windung 61 erste Verbindungsart 62 zweite Verbindungsart
63 dritte Verbindungsart
64 vierte Verbindungsart
65 fünfte Verbindungsart
66 sechste Verbindungsart
67 siebte Verbindungsart
68 achte Verbindungsart
61a, 61b, 63a, 63b, 65a, 65b Pinfuß
71 erster Abstand
75 zweiter Abstand
73 dritter Abstand 81, 87, 101, 107, 111, 117 Eingang 83, 85, 103, 105, 113, 115 Ausgang 201 erste Spule 202 zweite Spule
211, 212, 213, 214, 215 Doppelpin
216, 217, 218, 219 Einzelpin
221, 223, 225, 227, 231, 233 Schweißpunkt
401 elektrische Maschine
403 Fahrzeug
405 Inverter
LI, L2, L3, L4, L5, L6 Layer M Statormittelpunkt

Claims

Patentansprüche
1. Stator (1) für eine elektrische Maschine (100), umfassend
- eine Vielzahl von Pins (21, 22, 23, 24, 25, 26, 27), die auf konzentrischen Kreisen mit unterschiedlichen Abständen zu einem Statormittelpunkt (M) in Nuten (51, 52, 53, 54,
55, 56) im Stator angeordnet sind, und jeder konzentrische Kreis einen Layer (LI, L2, L3, L4, L5, L6) bildet;
- wobei jeweils sechs Pins (21, 22, 23, 24, 25, 26, 27) in unterschiedlichen Layer (LI, L2, L3, L4,
L5, L6) miteinander seriell verbunden sind und eine Windung (41) bilden,
- ein erster Pin (21) der Windung (41) befindet sich in einer ersten Nut (51) im 6n-4 Layer (L2), wobei n eine natürliche Zahl ist;
- ein zweiter Pin (22) der Windung (41) befindet sich in einer zweiten Nut (52) im 6n-5 Layer (LI), wobei die zweite Nut (52) einen ersten radialen Abstand (71) in einer ersten Umfangsrichtung des Stators (1) zu der ersten Nut (51) aufweist;
- ein dritter Pin (23) der Windung (41) befindet sich in der ersten Nut (51) im 6n-2 Layer (L4);
- ein vierter Pin (24) der Windung (41) befindet sich in der zweiten Nut (52) im 6n-3 Layer (L3)
- ein fünfter Pin (25) befindet sich in der ersten Nut (51) im 6n Layer (L6)
- ein sechster Pin (26) der Windung (41) befindet sich in der zweiten Nut (52) im 6n-l Layer (L5).
2. Stator (1) gemäß Anspruch 1, wobei der Stator (1) eine erste (7) und zweite Stirnseite (9) aufweist; und
- der erste (21) und zweite Pin (22) auf der zweiten Stirnseite mittels einer ersten Verbindungsart (61) miteinander verbunden ist;
- der zweite Pin (22) und dritte Pin (23) auf der ersten Stirnseite (7) mittels einer zweiten Verbindungsart (62) miteinander verbunden ist;
- der dritte Pin (23) und vierte Pin (24) auf der zweiten Stirnseite mittels einer dritten Verbindungsart (63) miteinander verbunden ist;
- der vierte Pin (24) und fünfte Pin (25) auf der ersten Stirnseite (7) mittels einer vierten Verbindungsart (64) miteinander verbunden ist
- der fünfte Pin (25) und sechste Pin (26) auf der zweiten Stirnseite mittels einer fünften Verbindungsart (65) miteinander verbunden ist wobei sich die erste, zweite, dritte, vierte und fünfte Verbindungsart voneinander unterscheiden.
3. Stator (1) gemäß einer der vorherigen Ansprüche, wobei der Stator (1) zumindest zwei Windungen (41,
42, 43) aufweist und zumindest der sechste Pin (26) in der zweiten Nut (52, 54) mit einem siebten Pin (27) im 6n-4 Layer (L2) in einer dritten Nut (53, 55) mittels einer sechsten Verbindungsart (66) verbunden ist.
4. Stator (1) gemäß Anspruch 3, wobei der Stator (1) eine Vielzahl von Windungen (41, 42) aufweist, die sich über den gesamten Umfang des Stators (1) erstrecken und dabei eine Teilspule bilden.
5. Stator (1) gemäß Anspruch 4, wobei je ein Pin von drei Teilspulen mittels einer siebten Verbindungsart (67) oder einer achten Verbindungsart (68) miteinander verbunden ist und eine Spule (201, 202) bilden.
6. Stator (1) gemäß Anspruch 5, wobei die Teilspulen sechs Spulen bilden und diesen derart drei Phasen zugeordnet sind, dass sich jeweils zwei Spulen, die einer gleichen Phase zugeordnet sind, in drei benachbarten Nuten (51-56, 91-96, 51a-56a) befinden.
7. Stator (1) gemäß Anspruch 5, wobei je ein Eingang (81, 101, 111, 87, 107, 117) eines Endpins (21, 21a) von zwei Spulen (201, 202) mittels einer neunten Verbindungsart miteinander verbunden sind.
8. Stator (1) gemäß Anspruch 7, wobei je ein Ausgang (83, 103, 113, 85, 105, 115) eines Endpins (28, 28c) der zwei Spulen (201, 202) miteinander verbunden ist und die zwei Spulen (201, 202) dadurch parallelgeschaltet sind, und insbesondere einer Phase zugeordnet sind.
9. Stator (1) gemäß einer der vorherigen Ansprüche, wobei die zweite Verbindungsart (62) einen ersten Doppelpin (211) umfasst, der aus dem zweiten Pin (22, 32) und dem dritten Pin (23, 33) gebildet wird, wobei der erste Doppelpin (211) zwei nach innen gebogene Pinfüße (61b, 63a) mit je einem Schweißpunkt (221, 225) aufweist und einen ersten radialen Abstand (71) überbrückt.
10. Stator (1) gemäß einer der vorherigen Ansprüche, wobei die vierte Verbindungsart (64) einen zweiten Doppelpin (212) umfasst, der aus dem vierten Pin (24, 34) und dem fünften Pin (25, 35) gebildet wird, wobei der zweite Doppelpin (212) zwei nach innen gebogene Pinfüße (63b, 65b) mit je einem Schweißpunkt (227, 231) aufweist und einen ersten radialen Abstand (71) überbrückt.
11. Stator (1) gemäß einer der vorherigen Ansprüche, wobei die sechste Verbindungsart (66) einen dritten Doppelpin (213) umfasst, der aus dem sechsten Pin (26, 36, 26a) und dem siebten Pin (27, 37, 27a) gebildet wird, wobei der zweite Doppelpin (213) zwei nach außen gebogene Pinfüße (61a, 65b) mit je einem Schweißpunkt (233, 223) aufweist und einen ersten radialen Abstand (71) überbrückt.
12. Stator (1) gemäß einer der vorherigen Ansprüche, wobei die siebte Verbindungsart (67) einen vierten Doppelpin (214) umfasst, der aus einem zweiten Endpin (28, 38) und einem dritten Endpin (31, 21a) gebildet wird, wobei der vierte Doppelpin (214) zwei nach außen gebogene Pinfüße (65b, 61a) mit je einem Schweißpunkt (233, 223) aufweist und einen zweiten radialen Abstand (75) überbrückt.
13. Stator (1) gemäß einer der vorherigen Ansprüche, wobei die achte Verbindungsart (68) einen fünften Doppelpin (215) umfasst, der aus einem sechsten Endpin (28b, 38b) und einem siebten Endpin (31b, 21b) gebildet wird, wobei der fünfte Doppelpin (215) zwei nach innen gebogene Pinfüße (63a, 61b) mit je einem Schweißpunkt (225, 221) aufweist und einen zweiten radialen Abstand (75) überbrückt.
14. Stator (1) gemäß einer der vorherigen Ansprüche, wobei ein erster Einzelpin (216) einen ersten Endpin (21) umfasst und einen im Uhrzeigersinn gebogenen Pinfuß (61a) mit einem Schweißpunkt (223) aufweist.
15. Stator (1) gemäß einer der vorherigen Ansprüche, wobei ein zweiter Einzelpin (217) einen fünften Endpin (21c) umfasst und einen gegen den Uhrzeigersinn gebogenen Pinfuß (61b) mit einem Schweißpunkt (221) aufweist.
16. Stator (1) gemäß einer der vorherigen Ansprüche, wobei ein dritter Einzelpin (218) einen vierten Endpin (28a) umfasst und einen gegen den Uhrzeigersinn gebogenen Pinfuß (63b) mit einem Schweißpunkt (227) aufweist.
17. Stator (1) gemäß einer der vorherigen Ansprüche, wobei ein vierter Einzelpin (219) einen achten Endpin (28c) umfasst und einen im Uhrzeigersinn gebogenen Pinfuß (65a) mit einem Schweißpunkt (231) aufweist.
18. Stator (1) gemäß einer der vorherigen Ansprüche, wobei die erste Verbindungsart (61) durch eine Schweißverbindung eines ersten Schweißpunkts (221) am Pinfuß (61b) des ersten Doppelpins (211) oder des fünften Doppelpins (215) oder des zweiten Einzelpins (217) mit einem zweiten Schweißpunkt (223) am Pinfuß (61a) des dritten Doppelpins (213) oder des vierten Doppelpins (214) oder des ersten Einzelpins (216) gebildet wird.
19. Stator (1) gemäß einer der vorherigen Ansprüche, wobei die dritte Verbindungsart (63) durch eine Schweißverbindung eines dritten Schweißpunkts (225) am Pinfuß (63a) des ersten Doppelpins (211) oder des fünften Doppelpins (215) mit einem vierten Schweißpunkt (227) am Pinfuß (63b) des zweiten Doppelpins (212) oder des dritten Einzelpins (218) gebildet wird.
20. Stator (1) gemäß einer der vorherigen Ansprüche, wobei die fünfte Verbindungsart (65) durch eine Schweißverbindung eines fünften Schweißpunkts (231) am Pinfuß (65a) des zweiten Doppelpins (212) oder des vierten Einzelpins (219) mit einem sechsten Schweißpunkt (233) am Pinfuß (65b) des dritten Doppelpins (213) oder des vierten Doppelpins (214) oder des vierten Einzelpins (219) gebildet wird.
21. Fahrzeug (403) mit einer elektrischen Maschine (401) mit einem Stator (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche.
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