WO2023072664A1 - Stator einer elektrischen maschine - Google Patents

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WO2023072664A1
WO2023072664A1 PCT/EP2022/078852 EP2022078852W WO2023072664A1 WO 2023072664 A1 WO2023072664 A1 WO 2023072664A1 EP 2022078852 W EP2022078852 W EP 2022078852W WO 2023072664 A1 WO2023072664 A1 WO 2023072664A1
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sensor
base part
measuring base
stator
conductor elements
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PCT/EP2022/078852
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French (fr)
Inventor
Felix BENSING
Jannik Stammler
Daniel Kuehbacher
Remigiusz Nowak
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Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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Priority to CN202280072404.4A priority patent/CN118176648A/zh
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/25—Devices for sensing temperature, or actuated thereby
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/14—Supports; Fastening devices; Arrangements for mounting thermometers in particular locations
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    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/16—Stator cores with slots for windings
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    • H02K3/50—Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto
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    • H02K2203/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the windings
    • H02K2203/09—Machines characterised by wiring elements other than wires, e.g. bus rings, for connecting the winding terminations

Definitions

  • the invention is based on a stator of an electrical machine according to the preamble of the main claim.
  • a stator of an electrical machine is already known from DE 102017217355 A1, which has a stator winding and a temperature sensor for detecting an operating temperature of the stator.
  • the stator winding comprises conductor elements which are electrically connected to one another.
  • a measurement base part is provided on a winding overhang of the stator winding, the temperature sensor being fastened in the sensor receptacle.
  • the stator according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the accuracy of the temperature measurement is improved by reducing the influence of disturbances from the environment of the temperature sensor.
  • Disturbance variables are, for example, the temperature of the air or the oil in the case of an air-oil phase for oil cooling of the electrical machine.
  • this is achieved in that the measuring base part is electrically interposed between two conductor elements of the stator winding or the connection device in such a way that the measuring base part has an electrical current flowing through it during operation.
  • the measuring point is located directly at the heat source and not at a distance from the heat source.
  • the temperature measurement is thus at least essentially independent of the type of cooling of the electrical machine.
  • the measuring base part electrically connects the two conductor elements attached to the measuring base part and represents a single or parallel electrical connection of the two conductor elements. This ensures that electric current flows through the measuring base part during operation.
  • the two conductor elements attached to the measuring base part each have a conductor cross section, the conductor cross section of the measuring base part being smaller than one of the conductor cross sections or equal to one of the conductor cross sections of the conductor elements.
  • the temperature sensor has a sensor element, in particular an NTC or PTC thermistor, and several sensor connection lines for electrically connecting the sensor element and is also surrounded by an electrically insulating sensor housing, in particular by a tubular sensor casing.
  • the measuring base part has a sensor receptacle for accommodating the temperature sensor, in particular the sensor housing.
  • the sensor receptacle can be provided in one piece, for example in the form of a bore or recess, or, according to a second variant, can be provided in several pieces on the measuring base part.
  • the sensor receptacle of the measuring base part is arranged in a space between the two conductor elements or just outside the space. In this way, the measurement base part can be arranged variably depending on the available installation space.
  • the temperature sensor in particular the sensor housing including the sensor element, is fixed in the sensor mount in particular pressed in, clamped or latched, in particular by a detachable fastening part or fastening element.
  • the temperature sensor is reliably attached to the measuring base part, in particular detachably, so that the temperature sensor can be easily replaced.
  • the fastening part is formed, in particular injection-molded, on the sensor housing, in particular on the sensor casing, and is latched to the measuring base part as a plug. In this way, a very cost-effective attachment of the temperature sensor to the measuring base part is achieved.
  • the fastening part can be screwed onto the measuring base part in order to clamp the temperature sensor in the sensor receptacle, with the fastening part having a passage for pushing through the sensor housing of the temperature sensor, with the fastening part being screwed on or in or in the measurement base part, the sensor housing is braced in the sensor receptacle, in particular in cooperation with a conical section of the sensor receptacle.
  • the measuring base part according to the third exemplary embodiment has a first base leg for connection to one of the two conductor elements and a second base leg for connection to the other of the two conductor elements, with the two base legs being connected to one another via a leg connector, with the sensor receptacle on is formed or fastened to the leg connector, the measurement base part being formed in particular in the form of sheet metal or in the form of a busbar.
  • the production, in particular a welding process is simplified and the quality is improved and the costs are reduced.
  • the invention relates to an electrical machine with a stator according to the invention.
  • Fig.l shows a stator of an electrical machine with an arrangement of a temperature sensor according to the invention
  • FIG. 2 shows a first exemplary embodiment of an arrangement according to the invention of the temperature sensor in a stator according to FIG.
  • Fig. 3 is a sectional view along a line III-III in Fig. 2,
  • FIGS. 2 and 3 shows a three-dimensional view of the first exemplary embodiment according to FIGS. 2 and 3,
  • FIG. 6 shows a second exemplary embodiment of an arrangement according to the invention of the temperature sensor in a stator according to FIG.
  • FIG. 7 shows a sectional view of the second exemplary embodiment according to FIG.
  • FIG. 8 shows a third exemplary embodiment of an arrangement according to the invention of the temperature sensor in a stator according to FIG.
  • Fig. 9 is a sectional view taken along a line IX-IX in Fig. 8
  • Fig.10 is a sectional view taken along a line X-X in Fig.8 and
  • Fig.ll is a sectional view along a line XI-XI in Fig.8.
  • Fig.l shows a stator of an electrical machine with an inventive arrangement of a temperature sensor.
  • the stator 1 of an electrical machine has a stator body 2 , a stator winding 3 , a connection device 4 for electrically connecting phase strands of the stator winding 3 and a temperature sensor 6 for detecting an operating temperature of the stator 1 .
  • the stator winding 3 and/or the connecting device 4 comprises conductor elements 10 which are electrically connected to one another.
  • FIG. 2 shows a first exemplary embodiment of an arrangement according to the invention of the temperature sensor in a stator according to FIG. Fig.3 shows a sectional view taken along a line III-III in Fig.2.
  • the conductor elements 10 shown as an example in FIG. 2 can be any pair of conductor elements 10 of the respective end winding 3.1 or of the connection device 4 of the stator according to FIG.
  • the measuring base part 11 is electrically interposed between two conductor elements 10 of the stator winding 3 or the connection device 4 in such a way that the measuring base part 11 is electrically traversed along a current path 20 during operation.
  • Disturbance variables are, for example, the temperature of the air or the oil in the case of oil cooling with an air-oil phase in the electrical machine.
  • the electrical current through the measuring base part 11 is at least a proportion of the electrical current required to operate the machine.
  • the two conductor elements 10 are each attached, in particular welded or soldered, to a joint surface 11.1 of the measuring base part 11, for example with a peripheral side 10.1.
  • the two conductor elements 10 according to FIG. 2 are each attached, in particular welded or soldered, to a joint surface 11.1 of the measuring base part 11, for example with a peripheral side 10.1.
  • the two conductor elements 10 according to FIG. 1 are each attached, in particular welded or soldered, to a joint surface 11.1 of the measuring base part 11, for example with a peripheral side 10.1.
  • the measuring base part 11 electrically connects the two conductor elements 10 attached to the measuring base part 11 to one another and in particular represents a single electrical connection between the two conductor elements 10.
  • the measuring base part 11 can connect the conductor elements 10 attached to the measuring base part 11 via a parallel branch, not shown, which is electrically parallel is to one other, for example direct, electrical connection of the conductor elements 10 attached to the measuring base part 11.
  • the two conductor elements 10 fastened to the measuring base part 11 each have a conductor cross section, wherein the conductor cross section of the measuring base part 11 can be smaller than one of the conductor cross sections or equal to one of the conductor cross sections of the conductor elements 10 .
  • the temperature sensor 6 includes a sensor element 6.1, in particular an NTC or PTC thermistor, and several sensor connection lines 6.2 for electrically connecting the sensor element 6.1.
  • the temperature sensor 6 is also enclosed by an electrically insulating sensor housing 6.3, for example by a sensor jacket or a casing which is, for example, tubular or hollow-cylindrical.
  • the measuring base part 11 has an electrically conductive body with a sensor receptacle 11.2 for accommodating the temperature sensor 6, in particular the sensor housing 6.3.
  • the sensor receptacle 11.2 can be made in one piece or in several pieces on the measuring base part 11.
  • the sensor receptacle 11.2 can be a channel, a blind hole, a through hole, a slot or a groove in the body of the measuring base part 11, for example.
  • the sensor element 6.1 is arranged in the sensor receptacle 11.2 in a sealed or quasi-sealed manner with respect to a cooling medium of the electrical machine, for example.
  • the measuring base part 11 is not only electrically interposed between two conductor elements 10, but also in terms of its position in a gap 14 between the corresponding two conductor elements 10 of the stator winding 3 or the connection device 4, including the sensor receptacle 11.2.
  • the temperature sensor 6, in particular the sensor housing or the sensor jacket 6.3, is fixed in the sensor receptacle 11.2, for example pressed in, clamped or latched, for example by a detachable fastening part 12 or fastening element 12.
  • a fastening element 12 is provided, for example, which is formed, for example molded, on the sensor housing 6.3, in particular on the sensor casing, and is latched to the measuring base part 11 as a plug.
  • FIG. 6 shows a second exemplary embodiment of an arrangement according to the invention of the temperature sensor in a stator according to FIG.
  • FIG. 7 shows a sectional view of the second exemplary embodiment according to FIG.
  • the conductor elements 10 shown as an example in FIG. 6 can be any pair of conductor elements 10 of the respective end winding 3.1 or the connection device 4 of the stator according to FIG.
  • the second exemplary embodiment differs from the first exemplary embodiment in the type of attachment in or on the sensor receptacle 11.2.
  • a separate fastening part 12 is provided, which can be screwed onto the measurement base part 11 in order to clamp the temperature sensor 6 in the sensor receptacle 11.2.
  • the fastening part 12 has a passage 12.1 for pushing through the sensor housing 6.3 of the temperature sensor 6, wherein in the course of screwing the fastening part 12 onto the measuring base part 11, the sensor housing 6.3 is braced in the sensor receptacle 11.2, in particular in cooperation with a conical section 13 of the sensor receptacle
  • the sensor receptacle 11.2 of the measuring base part 11 has, for example, an internal thread for screwing in the fastening part 12, and the fastening part 12 has, for example, an external thread
  • the sealing of the sensor receptacle 11.2 or the sensor element 6.1 can be achieved, for example, by the detachable fastening element 12 in interaction with the measuring base part 11.
  • the sensor receptacle 11.2 is, for example, a blind hole, as a result of which it can be sealed more easily with respect to the cooling medium.
  • the measuring base part 11 is not only electrically interposed between two conductor members 10 but also in terms of its position in the gap 14 between the corresponding ones two conductor elements 10 of the stator winding 3 or the connecting device 4 are arranged, including the sensor receptacle 11.2.
  • FIG. 8 shows a third exemplary embodiment of an arrangement according to the invention of the temperature sensor in a stator according to FIG.
  • the conductor elements 10 shown as an example in FIG. 8 can be any pair of conductor elements 10 of the respective end winding 3.1 or the connection device 4 of the stator according to FIG.
  • the third exemplary embodiment differs from the first and second exemplary embodiment in that although the measuring base part 11 is electrically interposed between two conductor elements 10, the sensor receptacle 11.2 of the measuring base part 11 is arranged outside of the intermediate space 14, for example next to the corresponding two conductor elements 10. As a result the electrical and mechanical connection between the corresponding two conductor elements 10 is longer than in the first and second exemplary embodiment.
  • the measuring base part 11 has a first base leg 15 for connection to one of the two conductor elements 10 and a second base leg 16 for connection to the other of the two conductor elements 10, the two base legs 15, 16 being connected to one another via a leg connector 17 and wherein the sensor receptacle 11.2 is integrally formed on the leg connector 17, for example by deep-drawing, or as a separate, in particular sleeve-shaped, part.
  • the measurement base part 11 is formed, for example, in the shape of sheet metal.
  • the two base legs 15, 16 of the measuring base part 11 each have a through-opening 18 for pushing through and joining the conductor elements 10 in a directed manner.
  • the conductor elements 10 according to FIG 15:16 to be attached.

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Abstract

Stator einer elektrischen Maschine, der eine Statorwicklung (3), eine Anschlusseinrichtung (4) zum Verbinden der Statorwicklung (3) mit einer externen Energiequelle und einen Temperatursensor (6) zum Erfassen einer Betriebstemperatur des Stators (1) aufweist, wobei die Statorwicklung (3) und/oder die Anschlusseinrichtung (4) elektrisch miteinander verbundene Leiterelemente (10) umfasst, wobei an einem Wickelkopf (3.1) der Statorwicklung (3) oder an der Anschlusseinrichtung (4) ein Messbasisteil (11) vorgesehen ist, an dem der Temperatursensor (6) befestigt ist, wobei das Messbasisteil (11) zwischen zwei Leiterelementen (10) der Statorwicklung (3) oder der Anschlusseinrichtung (4) derart elektrisch zwischengeschaltet ist, dass das Messbasisteil (11) im Betrieb elektrisch stromdurchflossen ist.

Description

Beschreibung
Titel
Stator einer elektrischen Maschine
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Stator einer elektrischen Maschine nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Es ist schon ein Stator einer elektrischen Maschine aus der DE 102017217355 Al bekannt, der eine Statorwicklung und einen Temperatursensor zum Erfassen einer Betriebstemperatur des Stators aufweist. Die Statorwicklung umfasst elektrisch miteinander verbundene Leiterelemente. An einem Wickelkopf der Statorwicklung ist nach Fig.4 ein Messbasisteil vorgesehen, in dessen Sensoraufnahme der Temperatursensor befestigt ist.
Vorteile der Erfindung
Der erfindungsgemäße Stator mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass die Messgenauigkeit der Temperaturmessung verbessert wird, indem der Einfluss von Störgrößen aus der Umgebung des Temperatursensors vermindert wird. Störgrößen sind beispielsweise die Temperatur der Luft oder des Öls im Falle einer Luft-Öl-Phase zur Ölkühlung der elektrischen Maschine. Dies wird erfindungsgemäß erreicht, indem das Messbasisteil zwischen zwei Leiterelementen der Statorwicklung oder der Anschlusseinrichtung derart elektrisch zwischengeschaltet ist, dass das Messbasisteil im Betrieb elektrisch stromdurchflossen ist. Auf diese Weise ist die Messstelle unmittelbar an der Wärmequelle und nicht mit Abstand zur Wärmequelle angeordnet. Die Temperaturmessung ist somit zumindest im wesentlichen unabhängig von der Art der Kühlung der elektrischen Maschine. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Stators möglich.
Besonders vorteilhaft ist, dass das Messbasisteil die beiden am Messbasisteil befestigten Leiterelemente elektrisch verbindet und eine einzige oder parallele elektrische Verbindung der beiden Leiterelemente darstellt. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass das Messbasisteil im Betrieb von elektrischem Strom durchflossen ist.
Weiterhin vorteilhaft ist, wenn die beiden an dem Messbasisteil befestigten Leiterelemente jeweils einen Leiterquerschnitt aufweisen, wobei der Leiterquerschnitt des Messbasisteils kleiner als einer der Leiterquerschnitte oder gleich einem der Leiterquerschnitte der Leiterelemente ausgebildet ist. Auf diese Weise können gemäß der ersten Alternative systematische Messfehler ausgeglichen werden, indem am Ort der Querschnittsverengung die Wärmeentstehung lokal erhöht wird.
Nach einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel weist der Temperatursensor ein Sensorelement, insbesondere ein NTC- oder PTC-Thermistor, und mehrere Sensor- Anschlussleitungen zum elektrischen Anschließen des Sensorelementes auf und ist außerdem von einem elektrisch isolierenden Sensorgehäuse umschlossen, insbesondere von einem schlauchförmigen Sensormantel.
Sehr vorteilhaft ist es, wenn das Messbasisteil eine Sensoraufnahme zur Aufnahme des Temperatursensors, insbesondere des Sensorgehäuses, aufweist. Die Sensoraufnahme kann nach einer ersten Variante einstückig, beispielsweise in Form einer Bohrung oder Ausnehmung, oder nach einer zweiten Variante mehrstückig an dem Messbasisteil vorgesehen sein.
Auch vorteilhaft ist, wenn die Sensoraufnahme des Messbasisteils in einem Zwischenraum zwischen den beiden Leiterelementen oder nah außerhalb des Zwischenraums angeordnet ist. Auf diese Weise kann das Messbasisteil abhängig von dem jeweils vorhandenen Bauraum variabel angeordnet werden.
Desweiteren vorteilhaft ist, wenn der Temperatursensor, insbesondere das Sensorgehäuse inklusive des Sensorelementes, in der Sensoraufnahme fixiert ist, insbesondere eingepresst, eingeklemmt oder verrastet, insbesondere durch ein lösbares Befestigungsteil oder Befestigungselement. Auf diese Weise ist der Temperatursensor zuverlässig am Messbasisteil befestigt, insbesondere lösbar, so dass ein einfacher Austausch des Temperatursensors ermöglicht wird.
Vorteilhaft ist, wenn das Befestigungsteil nach einem ersten Ausführungsbeispiel an dem Sensorgehäuse, insbesondere an dem Sensormantel, ausgebildet, insbesondere angespritzt, ist und als Stecker mit dem Messbasisteil verrastet ist. Auf diese Weise wird eine sehr kostengünstige Befestigung des Temperatursensors am Messbasisteil erreicht.
Darüber hinaus vorteilhaft ist, wenn das Befestigungsteil nach einem zweiten Ausführungsbeispiel an das Messbasisteil anschraubbar ist zum Einklemmen des Temperatursensors in der Sensoraufnahme, wobei das Befestigungsteil einen Durchgang zum Durchstecken des Sensorgehäuses des Temperatursensors aufweist, wobei im Zuge des An- bzw. Einschraubens des Befestigungsteils an bzw. in das Messbasisteil eine Verspannung des Sensorgehäuses in der Sensoraufnahme erreicht wird, insbesondere im Zusammenwirken mit einem Konusabschnitt der Sensoraufnahme. Auf diese Weise wird eine einfache und zuverlässige Befestigungslösung sowie eine gute Abdichtung des Sensorelementes gegenüber Kühlmedien in der elektrischen Maschine für einen austauschbaren Temperatursensor erreicht.
Auch vorteilhaft ist, wenn das Messbasisteil nach dem dritten Ausführungsbeispiel einen ersten Basisschenkel zur Verbindung mit einem der beiden Leiterelemente und einen zweiten Basisschenkel zur Verbindung mit dem anderen der beiden Leiterelemente aufweist, wobei die beiden Basisschenkel über einen Schenkelverbinder miteinander verbunden sind, wobei die Sensoraufnahme an dem Schenkelverbinder ausgebildet oder befestigt ist, wobei das Messbasisteil insbesondere blechförmig oder stromschienenförmig ausgebildet ist. Auf diese Weise wird die Herstellung, insbesondere ein Schweißprozess, vereinfacht sowie die Qualität verbessert und die Kosten gesenkt.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine mit einem erfindungsgemäßen Stator. Zeichnung
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Fig.l zeigt einen Stator einer elektrischen Maschine mit einer erfindungsgemäßen Anordnung eines Temperatursensors,
Fig.2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung des Temperatursensors in einem Stator nach Fig.l,
Fig.3 eine Schnittansicht entlang einer Linie Ill-Ill in Fig.2,
Fig.4 eine dreidimensionale Ansicht des ersten Ausführungsbeispiels nach Fig.2 und Fig.3,
Fig.5 eine alternative Ausführung des ersten Ausführungsbeispiels,
Fig.6 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung des Temperatursensors in einem Stator nach Fig.l,
Fig.7 eine Schnittansicht des zweiten Ausführungsbeispiels nach Fig.6,
Fig.8 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung des Temperatursensors in einem Stator nach Fig.l,
Fig.9 eine Schnittansicht entlang einer Linie IX-IX in Fig.8
Fig.10 eine Schnittansicht entlang einer Linie X-X in Fig.8 und
Fig.ll eine Schnittansicht entlang einer Linie XI-XI in Fig.8.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Fig.l zeigt einen Stator einer elektrischen Maschine mit einer erfindungsgemäßen Anordnung eines Temperatursensors.
Der Stator 1 einer elektrischen Maschine weist einen Statorkörper 2, eine Statorwicklung 3, eine Anschlusseinrichtung 4 zum elektrischen Anschließen oder elektrischen Verbinden von Phasensträngen der Statorwicklung 3 und einen Temperatursensor 6 zum Erfassen einer Betriebstemperatur des Stators 1 auf. Die Statorwicklung 3 und/oder die Anschlusseinrichtung 4 umfasst elektrisch miteinander verbundene Leiterelemente 10. An einem Wickelkopf 3.1 der Statorwicklung 3 oder an der Anschlusseinrichtung 4 ist ein Messbasisteil 11 vorgesehen, an dem der Temperatursensor 6 befestigt ist.
Fig.2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung des Temperatursensors in einem Stator nach Fig.l. Fig.3 zeigt eine Schnittansicht entlang einer Linie Ill-Ill in Fig.2.
Die in Fig.2 beispielhaft gezeigten Leiterelemente 10 können ein beliebiges Paar von Leiterelementen 10 des jeweiligen Wickelkopfes 3.1 bzw. der Anschlusseinrichtung 4 des Stators nach Fig. 1 sein.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Messbasisteil 11 zwischen zwei Leiterelementen 10 der Statorwicklung 3 oder der Anschlusseinrichtung 4 derart elektrisch zwischengeschaltet ist, dass das Messbasisteil 11 im Betrieb entlang einem Strompfad 20 elektrisch stromdurchflossen ist.
Auf diese Weise wird die Messgenauigkeit der Temperaturmessung verbessert, da der Einfluss von Störgrößen aus der Umgebung des Temperatursensors 6 vermindert wird. Störgrößen sind beispielsweise die Temperatur der Luft oder des Öls im Falle einer Ölkühlung mit einer Luft-Öl-Phase in der elektrischen Maschine.
Der elektrische Strom durch das Messbasisteil 11 ist zumindest ein Anteil des zum Betrieb der Maschine erforderlichen elektrischen Stroms.
Die zwei Leiterelemente 10 sind nach Fig.2 beispielsweise jeweils mit einer Umfangsseite 10.1 an eine Fügefläche 11.1 des Messbasisteils 11 angefügt, insbesondere angeschweißt oder angelötet, sein. Alternativ können die zwei Leiterelemente 10 nach Fig.5 beispielsweise jeweils mit einer Stirnseite 10.2 an die jeweilige Fügefläche 11.1 des Messbasisteils 11 angefügt sein.
Das Messbasisteil 11 verbindet die beiden am Messbasisteil 11 befestigten Leiterelemente 10 elektrisch miteinander und stellt insbesondere eine einzige elektrische Verbindung der beiden Leiterelemente 10 dar. Alternativ kann das Messbasisteil 11 die am Messbasisteil 11 befestigten Leiterelemente 10 über einen nicht dargestellten parallelen Zweig verbinden, der elektrisch parallel ist zu einer anderen, beispielsweise unmittelbaren, elektrischen Verbindung der am Messbasisteil 11 befestigten Leiterelemente 10.
Die beiden an dem Messbasisteil 11 befestigten Leiterelemente 10 haben jeweils einen Leiterquerschnitt, wobei der Leiterquerschnitt des Messbasisteils 11 beispielsweise kleiner als einer der Leiterquerschnitte oder gleich einem der Leiterquerschnitte der Leiterelemente 10 ausgebildet sein kann.
Der Temperatursensor 6 umfasst ein Sensorelement 6.1, insbesondere ein NTC- oder PTC-Thermistor, und mehrere Sensor- Anschlussleitungen 6.2 zum elektrischen Anschließen des Sensorelementes 6.1. Der Temperatursensor 6 ist weiterhin von einem elektrisch isolierenden Sensorgehäuse 6.3 umschlossen ist, beispielsweise von einem Sensormantel bzw. einer Ummantelung, der bzw. die beispielsweise schlauchförmig oder hohlzylinderförmig ist.
Das Messbasisteil 11 weist einen elektrisch leitfähigen Körper mit einer Sensoraufnahme 11.2 zur Aufnahme des Temperatursensors 6, insbesondere des Sensorgehäuses 6.3, auf. Die Sensoraufnahme 11.2 kann einstückig oder mehrstückig an dem Messbasisteil 11 ausgeführt sein. Die Sensoraufnahme 11.2 kann beispielsweise ein Kanal, ein Sackloch, ein Durchgangsloch, ein Schlitz oder eine Nut in dem Körper des Messbasisteils 11 sein. Das Sensorelement 6.1 ist in der Sensoraufnahme 11.2 gegenüber einem Kühlmedium der elektrischen Maschine beispielsweise abgedichtet oder quasi-abgedichtet angeordnet.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist das Messbasisteil 11 nicht nur elektrisch zwischen zwei Leiterelementen 10 zwischengeschaltet, sondern auch hinsichtlich seiner Position in einem Zwischenraum 14 zwischen den entsprechenden zwei Leiterelementen 10 der Statorwicklung 3 oder der Anschlusseinrichtung 4 angeordnet, inklusive der Sensoraufnahme 11.2.
Der Temperatursensor 6, insbesondere das Sensorgehäuse bzw. der Sensormantel 6.3, ist in der Sensoraufnahme 11.2 fixiert, beispielsweise eingepresst, eingeklemmt oder verrastet, beispielsweise durch ein lösbares Befestigungsteil 12 oder Befestigungselement 12. Nach Fig.4 ist beispielsweise ein Befestigungselement 12 vorgesehen, das an dem Sensorgehäuse 6.3, insbesondere an dem Sensormantel, ausgebildet, beispielsweise angespritzt, ist und als Stecker mit dem Messbasisteil 11 verrastet ist.
Fig.6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung des Temperatursensors in einem Stator nach Fig.l. Fig.7 zeigt eine Schnittansicht des zweiten Ausführungsbeispiels nach Fig.6.
Die in Fig.6 beispielhaft gezeigten Leiterelemente 10 können ein beliebiges Paar von Leiterelementen 10 des jeweiligen Wickelkopfes 3.1 bzw. der Anschlusseinrichtung 4 des Stators nach Fig. 1 sein.
Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel in der Art der Befestigung in bzw. an der Sensoraufnahme 11.2.
Nach dem zweiten Ausführungsbeispiel ist ein separates Befestigungsteil 12 vorgesehen, das an das Messbasisteil 11 anschraubbar ist zum Einklemmen des Temperatursensors 6 in der Sensoraufnahme 11.2. Das Befestigungsteil 12 hat einen Durchgang 12.1 zum Durchstecken des Sensorgehäuses 6.3 des Temperatursensors 6, wobei im Zuge des Anschraubens des Befestigungsteils 12 an das Messbasisteil 11 eine Verspannung des Sensorgehäuses 6.3 in der Sensoraufnahme 11.2 erreicht wird, insbesondere im Zusammenwirken mit einem Konusabschnitt 13 der Sensoraufnahme
11.2, der eine Verformung des Befestigungsteils 12 oder eines separaten Rings bewirkt. Nach dem dritten Ausführungsbeispiel hat die Sensoraufnahme 11.2 des Messbasisteils 11 beispielsweise ein Innengewinde zum Einschrauben des Befestigungsteils 12 und das Befestigungsteil 12 beispielsweise ein Außengewinde
12.3. Selbstverständlich kann dies auch in umgekehrter Weise vorgesehen sein.
Die Abdichtung der Sensoraufnahme 11.2 bzw. des Sensorelementes 6.1 kann beispielsweise durch das lösbare Befestigungselement 12 im Zusammenspiel mit dem Messbasisteil 11 erreicht werden. Die Sensoraufnahme 11.2 ist beim zweiten Ausführungsbeispiel beispielsweise ein Sackloch, wodurch diese leichter abdichtbar ist gegenüber dem Kühlmedium.
Auch gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist das Messbasisteil 11 nicht nur elektrisch zwischen zwei Leiterelementen 10 zwischengeschaltet, sondern auch hinsichtlich seiner Position in dem Zwischenraum 14 zwischen den entsprechenden zwei Leiterelementen 10 der Statorwicklung 3 oder der Anschlusseinrichtung 4 angeordnet, inklusive der Sensoraufnahme 11.2.
Fig.8 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung des Temperatursensors in einem Stator nach Fig.l.
Die in Fig.8 beispielhaft gezeigten Leiterelemente 10 können ein beliebiges Paar von Leiterelementen 10 des jeweiligen Wickelkopfes 3.1 bzw. der Anschlusseinrichtung 4 des Stators nach Fig. 1 sein.
Das dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich gegenüber dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel darin, dass das Messbasisteil 11 zwar elektrisch zwischen zwei Leiterelementen 10 zwischengeschaltet ist, dass aber die Sensoraufnahme 11.2 des Messbasisteils 11 außerhalb des Zwischenraums 14 angeordnet ist, beispielsweise neben den entsprechenden zwei Leiterelementen 10. Dadurch ist die elektrische und mechanische Verbindung zwischen den entsprechenden zwei Leiterelementen 10 gegenüber dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel länger ausgebildet.
Um dies zu erreichen, weist das Messbasisteil 11 einen ersten Basisschenkel 15 zur Verbindung mit einem der beiden Leiterelemente 10 und einen zweiten Basisschenkel 16 zur Verbindung mit dem anderen der beiden Leiterelemente 10 auf, wobei die beiden Basisschenkel 15,16 über einen Schenkelverbinder 17 miteinander verbunden sind und wobei die Sensoraufnahme 11.2 an dem Schenkelverbinder 17 einstückig ausgebildet, beispielsweise durch Tiefziehen, oder als separates, insbesondere hülsenförmiges, Teil befestigt ist. Nach dem dritten Ausführungsbeispiel ist das Messbasisteil 11 beispielsweise blechförmig ausgebildet.
Nach der Ausführung nach Fig.8 haben die beiden Basisschenkel 15,16 des Messbasisteils 11 jeweils eine Durchgangsöffnung 18 zum Durchstecken und gerichteten Fügen der Leiterelemente 10. Alternativ können die Leiterelemente 10 nach Fig.ll auch nur mit jeweils einer ihrer Seiten an dem jeweiligen Basisschenkel 15,16 angefügt sein.

Claims

- 9 - Ansprüche
1. Stator einer elektrischen Maschine, der eine Statorwicklung (3), eine Anschlusseinrichtung (4) zum Anschließen oder Verbinden von Phasensträngen der Statorwicklung (3) und einen Temperatursensor (6) zum Erfassen einer Betriebstemperatur des Stators (1) aufweist, wobei die Statorwicklung (3) und/oder die Anschlusseinrichtung (4) elektrisch miteinander verbundene Leiterelemente (10) umfasst, wobei an einem Wickelkopf (3.1) der Statorwicklung (3) oder an der Anschlusseinrichtung (4) ein Messbasisteil (11) vorgesehen ist, an dem der Temperatursensor (6) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Messbasisteil (11) zwischen zwei Leiterelementen (10) der Statorwicklung (3) oder der Anschlusseinrichtung (4) derart elektrisch zwischengeschaltet ist, dass das Messbasisteil (11) im Betrieb elektrisch stromdurchflossen ist.
2. Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Messbasisteil (11) die beiden daran befestigten Leiterelemente (10) elektrisch verbindet und eine einzige oder parallele elektrische Verbindung der beiden Leiterelemente (10) darstellt.
3. Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden an dem Messbasisteil (11) befestigten Leiterelemente (10) jeweils einen Leiterquerschnitt aufweisen, wobei ein Leiterquerschnitt des Messbasisteils (11) kleiner als einer der Leiterquerschnitte oder gleich einem der Leiterquerschnitte der Leiterelemente (10) ausgebildet ist.
4. Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (6) ein Sensorelement (6.1), insbesondere ein NTC- oder PTC-Thermistor, und mehrere Sensor- Anschlussleitungen (6.2) zum elektrischen Anschließen des Sensorelementes (6.1) aufweist und von einem elektrisch isolierenden Sensorgehäuse (6.3) umschlossen ist, insbesondere von einem schlauchförmigen Sensormantel.
5. Stator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Messbasisteil (11) eine Sensoraufnahme (11.2) zur Aufnahme des Temperatursensors (6), insbesondere des Sensorgehäuses (6.3), aufweist, wobei die Sensoraufnahme (11.2) einstückig oder mehrstückig an dem Messbasisteil (11) vorgesehen ist.
6. Stator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoraufnahme (11.2) des Messbasisteils (11) in einem Zwischenraum (14) zwischen den beiden Leiterelementen (10) oder außerhalb des Zwischenraums (14) angeordnet ist.
7. Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (6), insbesondere das Sensorgehäuse (6.3), in der Sensoraufnahme (11.2) fixiert ist, insbesondere eingepresst, eingeklemmt oder verrastet, insbesondere durch ein lösbares Befestigungsteil (12) oder Befestigungselement (12).
8. Stator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsteil (12) an dem Sensorgehäuse (6.3) ausgebildet, insbesondere angespritzt, ist und als Stecker mit dem Messbasisteil (11) verrastet ist.
9. Stator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsteil (12) an das Messbasisteil (11) anschraubbar ist zum Einklemmen des Temperatursensors (6) in der Sensoraufnahme (11.2), wobei das Befestigungsteil (12) einen Durchgang (12.1) zum Durchstecken des Sensorgehäuses (6.3) des Temperatursensors (6) aufweist, wobei im Zuge des Anschraubens des Befestigungsteils (12) an das Messbasisteil (11) eine Verspannung des Sensorgehäuses (6.3) in der Sensoraufnahme (11.2) erreicht wird, insbesondere im Zusammenwirken mit einem Konusabschnitt (13) der Sensoraufnahme (11.2).
10. Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Messbasisteil (11) einen ersten Basisschenkel (15) zur Verbindung mit einem der beiden Leiterelemente (10) und einen zweiten Basisschenkel (16) zur Verbindung mit dem anderen der beiden Leiterelemente (10) aufweist, wobei die beiden Basisschenkel (15,16) über einen Schenkelverbinder (17) miteinander verbunden sind, wobei die Sensoraufnahme (11.2) an dem Schenkelverbinder (17) ausgebildet und/oder befestigt ist, wobei das Messbasisteil (11) insbesondere blechförmig ausgebildet ist.
11. Elektrische Maschine mit einem Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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