WO2024028422A1 - Wicklung, komponente für eine elektrische maschine und verfahren zum herstellen einer wicklung - Google Patents

Wicklung, komponente für eine elektrische maschine und verfahren zum herstellen einer wicklung Download PDF

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WO2024028422A1
WO2024028422A1 PCT/EP2023/071496 EP2023071496W WO2024028422A1 WO 2024028422 A1 WO2024028422 A1 WO 2024028422A1 EP 2023071496 W EP2023071496 W EP 2023071496W WO 2024028422 A1 WO2024028422 A1 WO 2024028422A1
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WO
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winding
input
layer
section
output
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PCT/EP2023/071496
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Kaijun XU
Stefan Reuter
Robin MICHELBERGER
Kai MEHLSTÄUBL
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Zf Friedrichshafen Ag
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/28—Layout of windings or of connections between windings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/08—Forming windings by laying conductors into or around core parts
    • H02K15/085—Forming windings by laying conductors into or around core parts by laying conductors into slotted stators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/12—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors arranged in slots

Definitions

  • the present invention relates to a winding, a component for an electrical machine, an electrical machine, a transmission device, an electric axle drive , a motor vehicle and a method for producing a winding.
  • Electric machines may include components with windings of, for example, copper wires for conducting electrical energy to generate magnetic fields. The tension of such windings can be realized on a complete winding layer of the component due to additional circuit elements or lost and additional motion.
  • the present invention provides an improved winding, an improved component for an electric machine, an improved electric machine, an improved transmission device, an improved electric axle drive, an improved motor vehicle and an improved method for producing a winding according to the Main claims.
  • Advantageous configurations result from the subclaims and the following description.
  • the winding presented here has a reduced winding head height. This allows the installation space requirement and the copper weight to be reduced.
  • the winding has good manufacturability and a compact circuit.
  • a winding is provided for a component of an electrical machine, the component comprising an annular laminated core with a plurality of grooves extending axially through the laminated core for receiving partial strands of the winding in a plurality of radially adjacent winding layers.
  • At least a first partial strand of the winding has a first input section which is arranged in a first input groove of the slots.
  • the first input groove is at a first input position of a first input position ZF Friedrichshafen AG file 208933 Friedrichshafen 2022-08-03 of the winding layers is positioned and the first input layer is assigned a first twist direction of the winding.
  • the first partial strand has a first output section which is arranged in a first output groove of the grooves.
  • the first starting groove is positioned at a first starting position of a first starting position of the winding layers.
  • the first input position and the first output position correspond to different winding layers and the first input position is spaced along the circumference from the first output position.
  • the first initial position is assigned a second twist direction of the winding that differs from the first twist direction and the first output section is connected to a second input section of a second partial strand of the winding.
  • the first partial strand has a first connecting section for connecting the first input section to the first output section of the first partial strand.
  • the electric machine can be, for example, an electric drive or another electric machine, for example for a vehicle.
  • the electric machine can include various components, such as a rotor and a stator.
  • the component for example an annular stator, can be designed as a laminated core made up of several individual sheets through which the grooves for receiving the partial strands of the winding extend.
  • the grooves can be numbered along the circumference of the laminated core so that each groove can be assigned a unique position.
  • Each of the grooves can accommodate a plurality of partial strands, which can be arranged radially adjacent in the groove.
  • the number of partial strands that can be accommodated by a groove can correspond to a number of winding layers.
  • the winding layers can therefore represent different sections of the grooves.
  • the winding can be, for example, a flat wire winding, the individual strands of which can be designed, for example, as so-called hairpin wires, that is, as electrically conductive wires with a hairpin-like geometry.
  • the individual partial strands can, for example, be inserted into the corresponding grooves in the laminated core and connected to one another on a twist side.
  • a first input section and a first output section of the first partial strand which are essentially parallel ZF Friedrichshafen AG File 208933 Friedrichshafen 2022-08-03 Legs of the hairpin wire can be understood to be arranged in different grooves at different radial positions as well as in different winding positions of the laminated core.
  • the first input section can, for example, be arranged in a second winding layer located radially on the inside.
  • the first input section can be connected to the first output section by the first connecting section, for example over several positions and via a third winding layer, which can be arranged, for example, in a fourth winding layer of the laminated core.
  • the second winding layer or the first input layer and the fourth winding layer or the first starting position can be assigned different, for example opposite, twist directions.
  • a twist direction can be understood as a direction or an angle in which an end section of a hairpin wire protrudes from the laminated core.
  • two wire ends with opposite twist directions can be connected to one another, that is, twisted or twisted around each other.
  • the first output section on the twist side is connected to the second input section of the second partial strand.
  • the second input section can be arranged, for example, in the third winding layer of the four-layer laminated core, for example, if the third winding layer is in turn assigned a twist direction opposite to the fourth winding layer.
  • the second input groove can be positioned at a second input position of a second input layer of the winding layers and the first twist direction of the winding can be assigned to the second input position.
  • the second input section can have a second connection section with a second output section ZF Friedrichshafen AG file 208933 Friedrichshafen 2022-08-03, wherein the second output section can be arranged in a second output groove of the grooves.
  • the second output groove can be positioned at a second starting position of a second starting position of the winding layers, wherein the second starting position can be assigned the second twist direction of the winding.
  • the second output section can be connected to a further first input section of a further first partial strand.
  • the first partial strand with the first input section can, for example, be arranged in a second winding layer, for example, to which the first twist direction can be assigned, for example.
  • the first output section can, for example, be arranged in a fourth winding layer, to which the second twist direction can be assigned.
  • This first output section can be connected to the second input section, which can be arranged, for example, in a third winding layer, whereby the first twist direction can again be assigned to this third winding layer.
  • the first, second output section and the second input section can be optimally interconnected due to the opposing twist directions.
  • the second sub-strand can now be routed across layers similar to the first sub-strand.
  • the second input section can be arranged in a third winding layer of the laminated core and the second connecting section can connect the second input section to the second output section via the second winding layer, the second output section being arranged, for example, in a first winding layer of the laminated core can.
  • the first winding layer can, for example, be assigned the second twist direction, so that the input sections and the output sections of the partial strands can each be arranged in winding layers with different twist directions.
  • the winding can comprise a plurality of first and second partial strands, which can be connected to one another alternately.
  • the arrangement of input sections and output sections as well as the interconnection of the individual sub-strands can be carried out across layers and follow the previously described pattern of the first sub-strand and the second sub-strand.
  • the winding can thereby be reduced ZF Friedrichshafen AG file 208933 Friedrichshafen 2022-08-03 winding head height, small installation space requirement and minimal material expenditure.
  • the first input layer can be selected from a radially inner half of the winding layers.
  • the individual winding layers of the laminated core can be numbered, whereby the number of the first input layer can be smaller than or at most the same as a number of the total number of all winding layers.
  • the first input layer can be arranged at a distance from the first output layer by half of a total number of winding layers.
  • the first connecting section can bridge half of the total number of all winding layers reduced by one winding layer.
  • the formula X+L/2 can be used, where X can denote the starting position and L the total number of all winding layers.
  • a distance between the first input layer and an inside of the winding can be equal to a distance between the first initial position and an outside of the winding.
  • the first input layer can correspond to the first, i.e. innermost, winding layer and the first output layer can correspond to the fourth, i.e. the outermost, winding layer, provided that the first and fourth winding layers have opposite twist directions assigned.
  • the first input layer can correspond to the second winding layer and the first output layer can correspond to the third winding layer, so that one winding layer can be at a distance from the inside and from the outside of the winding.
  • the formula L-X+1 can be used, where X can denote the input layer and L the total number of all winding layers.
  • the second input layer can be selected from a radially outer half of the winding layers.
  • they can ZF Friedrichshafen AG file 208933 Friedrichshafen 2022-08-03 individual winding layers of the laminated core can be numbered, whereby the number of the first input layer can be larger than or at least the same as a number of the total number of all winding layers.
  • the second input layer can be arranged at a distance from the second output layer by half of a total number of winding layers.
  • the formula X - L/2 can be used, where X can denote the second input layer and L the total number of all winding layers.
  • a distance between the second input layer and an inside of the winding can be equal to a distance between the second initial layer and an outside of the winding.
  • the formula L+X-1 can be used, where X can denote the input layer and L the total number of all winding layers.
  • the sixth winding layer calculated using this formula can correspond to the second winding layer.
  • the first initial position and the second input position can be arranged adjacent to one another. Different twist directions can be assigned to the adjacent winding layers.
  • the first starting layer can correspond to the fourth winding layer and the second input layer can correspond to the third winding layer.
  • the first output layer can correspond to the third winding layer
  • the second input layer can correspond to the fourth winding layer.
  • the formula L-X+1 is used to determine the first initial position
  • the formula L-X+2 can be used to determine the second initial position and vice versa when determining the first initial position using the formula L+X-1
  • the formula L+X-2 can be used to determine the second input position.
  • a component for an electrical machine with a variant of the winding presented previously is presented.
  • the component also includes the annular laminated core with the plurality of grooves extending axially through the laminated core for receiving the partial strands of the winding in a plurality of radially adjacent winding layers.
  • the component may include three of the previously described windings.
  • the windings can, for example, correspond to three different phases, all of which can be wound according to the same winding pattern.
  • a compact component with optimized interconnection of the individual phases can thereby be realized.
  • An electrical machine can include a component that can be designed as either a stator or a rotor.
  • the component can include three of the windings mentioned.
  • the electric machine is suitable, for example, for an electric axle drive.
  • Such an electric axle drive for a motor vehicle includes at least one electric machine, a transmission device and a power converter.
  • the power converter can be designed, for example, as an inverter. ZF Friedrichshafen AG file 208933 Friedrichshafen 2022-08-03 Using the power converter, the electrical current required to operate the electrical machine can be provided.
  • a torque provided by the electric machine can be converted into a drive torque for driving at least one wheel of the motor vehicle.
  • the transmission device can have a transmission for reducing the speed of the electric machine and optionally a differential.
  • a motor vehicle can include a named electric machine and, additionally or alternatively, a named electric axle drive.
  • a method for producing a variant of the previously presented winding for a variant of the previously presented component includes a step of passing the first partial strand of the winding through the first input groove positioned at the first input position of the first input layer, wherein the first input position is assigned a first twist direction of the winding.
  • the method includes a step of further feeding the first partial strand through the first output groove positioned at the first starting position of the first starting position, wherein the first starting position is assigned a second twisting direction of the winding that differs from the first twisting direction.
  • the step of performing and further performing can, for example, be carried out simultaneously, in particular if a so-called hairpin wire is selected as the partial strand.
  • FIG. 1 a schematic side view of a component of an electrical machine with a winding according to an exemplary embodiment
  • 2 shows a schematic top view of a component with a winding according to an exemplary embodiment
  • Fig.3 shows a schematic top view representation of a component with a winding according to an exemplary embodiment
  • 5 shows a tabular representation of an exemplary embodiment of a winding scheme for a winding
  • 6 shows a tabular representation of an exemplary embodiment of a winding scheme for a winding
  • 7 shows a schematic representation of a first partial strand according to an exemplary embodiment
  • 8 shows a flowchart of a method for producing a winding according to an exemplary embodiment.
  • Fig. 9 shows a motor vehicle according to an exemplary embodiment.
  • the component 100 is designed as a stator merely by way of example and comprises an annular laminated core 115 with a plurality of grooves extending axially through the laminated core for receiving partial strands of the winding 110 in a plurality of radially adjacent winding layers.
  • the partial strands are For example, they are designed as flat wires for conducting an electrical energy flow with a hairpin-like geometry, which is why they can also be referred to as hairpins or hairpin wires.
  • the winding 110 comprises a first partial strand a1, the first input section 120 of which is arranged in a first input groove 122 of the slots, the first input groove 122 being positioned at a first input position of a first input layer of the winding layers and the first input position being a first Twist direction of the winding is assigned.
  • the first input section 120 is connected to a crown side 125 of the winding 110 via a first connecting section 124 ZF Friedrichshafen AG file 208933 Friedrichshafen 2022-08-03 connected to a first exit section 130.
  • the first output section 130 is arranged in a first output groove 132 of the grooves, the first output groove 132 being positioned at a first starting position of a first starting position of the winding layers.
  • the first input position and the first output position correspond to different winding layers, with the first output position being assigned a second twist direction of the winding that differs from the first twist direction.
  • the first entry position is spaced apart from the first initial position along a circumference of the laminated core 115.
  • the first output section 130 is connected to a second input section 140 of a second partial strand A2.
  • the second input section 140 is arranged in a second input groove 142, with the second input groove 142 being positioned, for example, at a second input position of a second input position.
  • the first twist direction of the winding is assigned to the second input layer.
  • the second input section 142 is connected to a second output section 150 via a second connection section 144, merely by way of example.
  • the second output section 150 is arranged in a second output groove 152.
  • the second output groove 152 is positioned at a second starting position of a second starting position, the second starting position being assigned the second twist direction of the winding.
  • 2 shows a schematic top view of a component 100 with a winding 110 according to an exemplary embodiment.
  • the component 100 and winding 110 shown here correspond or are similar to the component and winding described in the previous figure.
  • the component 100 is shown from the twist side in the illustration shown here.
  • the annular sheet metal package 115 of the component 100 comprises four winding layers L1, L2, L3, L4 for receiving the winding 110, which corresponds to a U-phase only by way of example.
  • the laminated core 115 is also designed to accommodate a further winding 200, which corresponds only by way of example to a W phase, as well as an additional winding 205, which only ZF Friedrichshafen AG file 208933 Friedrichshafen 2022-08-03 corresponds to a V phase as an example.
  • Fig.3 shows a schematic top view of a component 100 with a winding 110 according to an exemplary embodiment.
  • the component 100 and winding 110 shown here correspond or are similar to the component and winding described in the previous figures.
  • the component 100 is shown from the crown side in the illustration shown here.
  • Figures 4A and 4B each show an oblique top view of a component 100 with a winding 110 according to an exemplary embodiment.
  • the component 100 and winding 110 shown here correspond or are similar to the component and winding described in the previous figures.
  • the component 100 comprises an annular laminated core 115 with a plurality of radially adjacent winding layers. Each winding layer has a plurality of grooves 122, 132, 142 extending axially through the laminated core 115 for receiving partial strands of the winding 110, the grooves 122, 132, 142 being positioned along a circumference of a winding layer.
  • the component 100 is shown from the crown side in both illustrations shown here, with the connecting sections 124, 144 and further connecting sections of further sub-strands in FIG. 4B being shaped similar to a flat roof. This shape makes it possible to save additional material compared to the arch shape shown in FIG. 4A.
  • FIG. 5 shows a tabular representation of an exemplary embodiment of a winding scheme 500 for a winding as described in the previous figures.
  • the winding scheme 500 shown here is designed as an example for a component with a laminated core with, for example, 54 slots and a respective number of holes 3 for accommodating a total of three windings 110, 200, 205, in which, for example, the phases U, W and V are carried.
  • Positions 1 to 54 of the grooves along the circumference of the laminated core are in the top three rows of the table ZF Friedrichshafen AG file 208933 Friedrichshafen 2022-08-03, whereby the top row corresponds to the further winding 110 leading the U phase, the row below corresponds to the second winding 200 leading the W phase and the row below corresponds to the V phase.
  • Phase-leading additional winding 205 The positions of the respective connections of the individual phases are indicated in the fourth line, where U1 denotes an input and U2 an output of the U-phase, W1 an input and W2 an output of the W-phase and V1 an input and V2 an output of the V phase.
  • U1 denotes an input and U2 an output of the U-phase
  • W1 an input and W2 an output of the W-phase
  • V1 an input and V2 an output of the V phase.
  • four lines below the position markings correspond to four winding layers of the winding.
  • the first winding layer L1 corresponds, for example, to a winding layer on the inside of the winding.
  • the second winding layer L2 is arranged below the first winding layer L1 in the table shown here and is to be understood as a winding layer arranged radially adjacent to L1 in the laminated core.
  • the line arranged below also denotes the third winding layer L3 arranged radially adjacent to the second winding layer L2 and the line arranged below denotes the fourth winding layer L4 arranged radially adjacent to the third winding layer L3, the fourth winding layer L4 in this exemplary embodiment is arranged on the outside of the winding.
  • Two different twist directions T1, T2 are assigned to the individual winding layers L1, L2, L3, L4.
  • the second and third winding layers L2, L3 are each assigned a first twist direction T1, which is directed to the left in the illustration shown here, only by way of example.
  • the first and fourth winding layers L1, L4 are assigned an opposite, i.e. right-directed, second twist direction T2.
  • a first partial strand a1 of the winding is arranged with the first input section in a first input groove.
  • the first input groove is an example ZF Friedrichshafen AG file 208933 Friedrichshafen 2022-08-03 a first entrance position 40 positioned in a first entrance position.
  • the first input layer corresponds to the second winding layer L2 of the laminated core, to which the first twist direction T1 of the winding is assigned.
  • the first input layer is selected from a radially inner half of the winding layers L1, L2, L3, L4, according to the formula L2, L3, L4.
  • the first output section of the partial strand a1 is arranged in a first output groove, which is positioned at a first starting position 33 of a first starting position.
  • an arrow identifying the starting position 40 in the first starting position is drawn to the right of the corresponding position and in a different winding position in order not to obscure the labeling of the partial strand a1.
  • the first starting position corresponds, for example, to the fourth winding layer L4 of the laminated core.
  • the first starting position is arranged at a distance from the first starting layer by half of a total number of winding layers, according to the formula X+L/2, where X denotes the starting position and L the total number of all winding layers.
  • the first starting position is assigned the second twist direction T2 of the winding, which differs from the first twist direction T1.
  • the first starting position 33 is arranged at a distance from the first starting position 40 along the circumference at a distance of only, for example, seven positions.
  • the first output section of the first sub-strand a1 is connected to a second input section of a second sub-strand A2, as shown in FIG ZF Friedrichshafen AG file 208933 Friedrichshafen 2022-08-03 previous Figure 1 was described.
  • the second input section of the second partial strand A2 is arranged in a second input groove, which is positioned at a second input position 24 of a second input position.
  • the second input layer corresponds to the third winding layer L3, to which the first twist direction T1 of the winding is assigned.
  • the second input position 24 is arranged nine positions apart from the first starting position 33 and the third winding layer L3 is assigned a first twist direction T1 that is opposite to the second twist direction T2, the partial strands a1, A2 are interconnected in this exemplary embodiment 4.5 twist steps possible.
  • the first starting position and the second input position are arranged adjacent to one another.
  • the formula X+L/2-1 is used as an example, where X denotes the first input layer and L the total number of all winding layers L1, L2 , L3, L4.
  • the second input layer is selected merely as an example from a radially outer half of the winding layers L1, L2, L3, L4, according to the formula L2, L3, L4.
  • the second output section of the second partial strand A2 is arranged in a second output groove which is positioned at a second output position 31 of a second output position.
  • the second starting position corresponds to the first winding layer L1, to which the second twist direction T2 is assigned.
  • the second starting layer is arranged, for example, at a distance from the second input layer by half of a total number of the winding layers L1, L2, L3, L4, according to the formula X - L/2, where X denotes the second input layer and L the total number all winding layers L1, L2, L3, L4.
  • the second output section of the second partial strand A2 has a further first input section of a further first one ZF Friedrichshafen AG file 208933 Friedrichshafen 2022-08-03 Partial strand a3 connected.
  • a further first input section of the further first partial strand a3 is arranged in a further first input groove, which is positioned at a further first input position 22 of a further first input position.
  • the further first input layer corresponds to the second winding layer L2, to which the first twist direction T1 of the winding is assigned. Since the further first input position 22 is arranged nine positions apart from the second starting position 31 and the second winding layer L2 is assigned a first twist direction T1 that is opposite to the second twist direction T2, the partial strands A2, a3 are interconnected with 4.5 in this exemplary embodiment Twist steps possible. Since there is an even number of winding layers between the second starting position and the inside of the winding, namely 0 winding layers for example, the formula XL/2+1 is used to determine the interconnection. X denotes the second input layer and L the total number of all winding layers L1, L2, L3, L4.
  • the winding comprises a plurality of first and second partial strands that are alternately connected to one another.
  • the sub-strands are arranged and interconnected as based on the first sub-strand a1, the second sub-strand A2 and the further first sub-strand a3.
  • each partial strand has, on average, a small coil width, which depends on tension, in the groove area and on the closed side of the winding head.
  • Each partial strand goes into winding layer /2-1 connected if (X+L/2) corresponds to an even number.
  • FIG. 6 shows a tabular representation of an exemplary embodiment of a further winding scheme 600 for a winding, as described in the previous Figures 1 to 4.
  • the further winding scheme 600 shown here is similar to the winding scheme described in the previous FIG
  • the phases U, W and V are carried out.
  • Positions 1 to 54 of the slots along the circumference of the laminated core are indicated in the top three lines of the table, whereby the top line corresponds to the further winding 110 carrying the U phase, and the line below corresponds to the W phase leading second winding 200 and the row below it of the additional winding 205 leading the V phase.
  • the positions of the respective connections of the individual phases are indicated in the fourth line, where U1 denotes an input and U2 an output of the U phase, W1 an input and W2 an output of the W phase and V1 an input and V2 an output of the V phase.
  • U1 denotes an input and U2 an output of the U phase
  • W1 an input and W2 an output of the W phase
  • V1 an input and V2 an output of the V phase.
  • four lines below the position markings correspond to four winding layers of the winding.
  • the first winding layer L1 corresponds, for example, to a winding layer on the inside of the winding.
  • the second winding layer L2 is arranged below the first winding layer L1 in the table shown here and is to be understood as a winding layer arranged radially adjacent to L1 in the laminated core.
  • the line arranged below also denotes the third winding layer L3 arranged radially adjacent to the second winding layer L2 and the line arranged below denotes the fourth winding layer L4 arranged radially adjacent to the third winding layer L3, the fourth winding layer L4 in this exemplary embodiment is arranged on the outside of the winding.
  • Two different twist directions T1, T2 are assigned to the individual winding layers L1, L2, L3, L4.
  • the first and third winding layers L1, L3 are each the first ZF Friedrichshafen AG file 208933 Friedrichshafen 2022-08-03 assigned to twist direction T1, which is left-handed in the illustration shown here only as an example.
  • the second and fourth winding layers L2, L4 are assigned an opposite, i.e. right-directed, second twist direction T2.
  • inputs and outputs of the partial strands of the winding are marked starting from a twist side of the winding.
  • the further winding scheme 600 shown here has a first partial strand a1, the first input section of which is arranged in a first input groove. The first input groove is positioned at a first input position 40 of a first input position, the first twist direction T1 of the winding being assigned to the first input position.
  • the first partial strand a1 of the winding scheme 600 shown here also has a first output section which is arranged in a first output groove.
  • the first output groove is positioned at a first starting position 33 of a first starting position, the first input position and the first starting position corresponding to different winding positions of the laminated core and the first input position 40 being spaced along the circumference from the first starting position 33.
  • the first starting position is assigned a second twist direction T2 of the winding that differs from the first twist direction T1.
  • An interconnection of the first output section of the first partial strand a1 with a second input section of a second partial strand A2 of the winding is also similar to the interconnection described in the previous Figure 5. In contrast to the winding scheme described in the previous FIG.
  • the first input position corresponds to the first winding layer L1 of the laminated core and the first starting position corresponds to the fourth winding layer L4 merely by way of example.
  • the first input layer is selected from a radially inner half of the winding layers L1, L2, L3, L4, according to the formula , L4.
  • ZF Friedrichshafen AG File 208933 Friedrichshafen 2022-08-03 between the first input layer and the inside of the winding is equal to a distance between the first output position and the outside of the winding.
  • the formula L-X+1 is used merely as an example, where X denotes the first initial position and L the total number of all winding layers L1, L2, L3, L4.
  • the first output section of the first sub-strand a1 is connected to a second input section of a second sub-strand A2.
  • the second input section of the second partial strand A2 is arranged in a second input groove, which is positioned at a second input position 24 of a second input position.
  • the second input layer corresponds to the third winding layer L3, to which the first twist direction T1 of the winding is assigned.
  • the second input position 24 is arranged nine positions apart from the first starting position 33 and the third winding layer L3 is assigned a first twist direction T1 that is opposite to the second twist direction T2, the partial strands a1, A2 are interconnected in this exemplary embodiment 4.5 twist steps possible.
  • the first starting layer and the second input layer are arranged adjacent to one another, according to the exemplary formula L-X+2, where X denotes the first input layer and L the total number of all winding layers L1, L2, L3, L4.
  • the second input layer is selected merely as an example from a radially outer half of the winding layers L1, L2, L3, L4, according to the formula L2, L3, L4.
  • the second output section of the second partial strand A2 is arranged in a second output groove which is positioned at a second output position 31 of a second output position.
  • the second starting position corresponds to the second winding layer L2, to which the second twist direction T2 is assigned.
  • This is only an example for determining the second ZF Friedrichshafen AG File 208933 Friedrichshafen 2022-08-03
  • the formula L+X-1 is applied to the initial situation, where X corresponds to the second input layer and L corresponds to the total number of all winding layers L1, L2, L3, L4.
  • the second output section of the second partial strand A2 is connected to a further first input section of a further first partial strand a3.
  • a further first input section of the further first partial strand a3 is arranged in a further first input groove, which is positioned at a further first input position 22 of a further first input position.
  • the further first input layer corresponds to the first winding layer L1, to which the first twist direction T1 of the winding is assigned. Since the further first input position 22 is arranged nine positions apart from the second starting position 31 and the first winding layer L1 is assigned a first twist direction T1 that is opposite to the second twist direction T2, the partial strands A2, a3 are connected to 4 in this exemplary embodiment .5 twist steps possible.
  • the second starting layer and the further first input layer are arranged adjacent to one another, according to the exemplary formula L+X-2, where X denotes the second input layer and L the total number of all winding layers L1, L2, L3, L4.
  • the winding comprises a plurality of first and second partial strands that are alternately connected to one another.
  • the sub-strands are arranged and interconnected as based on the first sub-strand a1, the second sub-strand A2 and the further first sub-strand a3.
  • each partial strand has, on average, a small coil width, which depends on tension, in the groove area and on the closed side of the winding head.
  • the average coil width results from the number of holes Q * number of phases m – number of offset grooves for the chord.
  • the second partial strand A2 goes into winding layer L-1 and exits into winding layer L-2 and is connected to the third partial strand a3 from winding layer L-3.
  • the third partial strand a3 goes into winding layer L-3 and exits into winding layer L-4, and is connected to a fourth partial strand A4 from winding layer L-5.
  • the first partial strand a1 shown here corresponds to or is similar to the first partial strand described in the previous figures 1, 5 and 6 and can be used in a winding as described in the previous figures.
  • the first partial strand a1 is shaped as a flat wire made of a copper material for conducting electrical energy and with a hairpin-like geometry.
  • the first partial strand a1 comprises a first input section 120 and a first output section 130 for passing through a groove of a laminated core of a component.
  • the first input section 120 and the first output section 130 are connected by a first connection section 124.
  • 8 shows a flowchart of a method 800 for producing a winding according to an exemplary embodiment.
  • the method 800 includes a step 805 of passing the first partial strand of the winding through the first input groove positioned at the first input position of the first input layer, wherein the first input position is assigned a first twist direction of the winding.
  • the method 800 includes a step 810 of further passing the first partial strand through the first starting groove positioned at the first starting position of the first starting position, wherein the first starting position is assigned a second twisting direction of the winding that differs from the first twisting direction.
  • the step of carrying out and further carrying out are carried out simultaneously in one exemplary embodiment if a so-called ZF Friedrichshafen AG File 208933 Friedrichshafen 2022-08-03 Hairpin wire is chosen.
  • the method 800 includes a step 815 of interconnecting the first output section of the first partial strand with a second input section of a second partial strand of the winding.
  • 9 shows a motor vehicle 900 according to an exemplary embodiment.
  • the motor vehicle has an electric axle drive with an electric machine 105, as described, for example, with reference to the previous figures.
  • Electrical energy for operating the electrical machine 105 is provided by an energy supply device 902, for example a battery.
  • a direct current is provided by the energy supply device 902, which is converted into an alternating current, for example a three-phase alternating current, using a power converter 904 of the transmission device and provided to the electrical machine 105.
  • a shaft driven by the electric machine 105 is coupled to at least one wheel 908 of the motor vehicle 900 directly or using a transmission device 906.
  • the motor vehicle 900 can thus be moved using the electric machine 105.
  • the electric axle drive comprises a housing in which the power converter 904, the electric machine 105 and the transmission device 906 are arranged in an integrated manner.

Abstract

Eine Komponente (100) einer elektrischen Maschine (105) umfasst ein ringförmiges Blechpaket (115) mit einer Mehrzahl von sich axial durch das Blechpaket (115) erstreckenden Nuten (122, 132, 142, 152) zum Aufnehmen von Teilsträngen (a1) der Wicklung (110) in einer Mehrzahl von radial benachbart angeordneten Wickellagen. Ein erster Teilstrang (a1) der Wicklung (110) weist. Ein erster Teilstrang (a1) der Wicklung (110) weist einen ersten Eingangsabschnitt (120) auf, der in einer ersten Eingangsnut (122) angeordnet ist. Die erste Eingangsnut (122) ist an einer ersten Eingangsposition einer ersten Eingangslage positioniert und der ersten Eingangslage ist eine erste Twistrichtung zugeordnet. Zudem weist der erste Teilstrang (a1) einen ersten Ausgangsabschnitt (130) auf, der in einer ersten Ausgangsnut (132) angeordnet ist. Die erste Ausgangsnut (132) ist an einer ersten Ausgangsposition einer ersten Ausgangslage positioniert. Die erste Eingangslage und die erste Ausgangslage entsprechen unterschiedlichen Wickellagen des Blechpakets (115) und die erste Eingangsposition ist von der ersten Ausgangsposition beabstandet. Der ersten Ausgangslage ist eine zweite Twistrichtung (T2) zugeordnet und der erste Ausgangsabschnitt (130) ist mit einem zweiten Eingangsabschnitt (140) eines zweiten Teilstrangs (A2) der Wicklung (110) verschaltet. Zudem weist der erste Teilstrang (a1) einen ersten Verbindungsabschnitt (124) zum Verbinden des ersten Eingangsabschnitts (120) mit dem ersten Ausgangsabschnitt (130) auf.

Description

ZF Friedrichshafen AG Akte 208933 Friedrichshafen 2022-08-03 Wicklung, Komponente für eine elektrische Maschine und Verfahren zum Herstellen einer Wicklung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Wicklung, eine Komponente für eine elektrische Maschine, eine elektrische Maschine, eine Getriebeeinrichtung, einen elektrischen Achsantrieb, ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Herstellen einer Wicklung. Elektrische Maschinen können Komponenten mit Wicklungen aus beispielsweise Kupferdrähten zum Leiten von elektrischer Energie zum Erzeugen von Magnetfeldern umfassen. Die Sehnung von solchen Wicklungen kann aufgrund zusätzlicher Ver- schaltungselemente oder Lost und Additional Motion auf einer kompletten Wickellage der Komponente realisiert sein. Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung eine verbesserte Wicklung, eine verbesserte Komponente für eine elektrische Maschine, eine verbesserte elektri- sche Maschine, eine verbesserte Getriebeeinrichtung, einen verbesserten elektri- schen Achsantrieb, ein verbessertes Kraftfahrzeug und ein verbessertes Verfahren zum Herstellen einer Wicklung gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestal- tungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschrei- bung. Die hier vorgestellte Wicklung weist eine reduzierte Wickelkopfhöhe auf. Dadurch kann der Bauraumbedarf und das Kupfergewicht verkleinert werden. Außerdem weist die Wicklung eine gute Herstellbarkeit sowie eine kompakte Verschaltung auf. Eine Wicklung ist für eine Komponente einer elektrischen Maschine vorgesehen, wo- bei die Komponente ein ringförmiges Blechpaket mit einer Mehrzahl von sich axial durch das Blechpaket erstreckenden Nuten zum Aufnehmen von Teilsträngen der Wicklung in einer Mehrzahl von radial benachbart angeordneten Wickellagen um- fasst. Dabei weist zumindest ein erster Teilstrang der Wicklung einen ersten Ein- gangsabschnitt auf, der in einer ersten Eingangsnut der Nuten angeordnet ist. Dabei ist die erste Eingangsnut an einer ersten Eingangsposition einer ersten Eingangslage ZF Friedrichshafen AG Akte 208933 Friedrichshafen 2022-08-03 der Wickellagen positioniert und der ersten Eingangslage ist eine erste Twistrichtung der Wicklung zugeordnet. Zudem weist der erste Teilstrang einen ersten Ausgangs- abschnitt auf, der in einer ersten Ausgangsnut der Nuten angeordnet ist. Dabei ist die erste Ausgangsnut an einer ersten Ausgangsposition einer ersten Ausgangslage der Wickellagen positioniert. Die erste Eingangslage und die erste Ausgangslage ent- sprechen dabei unterschiedlichen Wickellagen und die erste Eingangsposition ist entlang des Umfangs von der ersten Ausgangsposition beabstandet. Dabei ist der ersten Ausgangslage eine sich von der ersten Twistrichtung unterscheidende zweite Twistrichtung der Wicklung zugeordnet und der erste Ausgangsabschnitt ist mit ei- nem zweiten Eingangsabschnitt eines zweiten Teilstrangs der Wicklung verschaltet. Zudem weist der erste Teilstrang einen ersten Verbindungsabschnitt zum Verbinden des ersten Eingangsabschnitts mit dem ersten Ausgangsabschnitt des ersten Teil- strangs auf. Bei der elektrischen Maschine kann es sich zum Beispiel um einen elektrischen An- trieb oder eine andere elektrische Maschine zum Beispiel für ein Fahrzeug handeln. Die elektrische Maschine kann verschiedene Komponenten umfassen, wie beispiels- weise einen Rotor und einen Stator. Dabei kann die Komponente, beispielsweise ein ringförmiger Stator, als Blechpaket aus mehreren Einzelblechen ausgebildet sein, durch die sich die Nuten zum Aufnehmen der Teilstränge der Wicklung erstrecken. Die Nuten können entlang des Umfangs des Blechpakets durchnummeriert sein, so- dass jeder Nut eine eindeutige Position zugewiesen sein kann. Jede der Nuten kann eine Mehrzahl von Teilsträngen aufnehmen, die dabei radial benachbart in der Nut angeordnet sein können. Die Anzahl von Teilsträngen, die von einer Nut aufgenom- men werden können, kann einer Anzahl der Wickellagen entsprechen. Somit können die Wickellagen unterschiedliche Abschnitte der Nuten darstellen. Bei der Wicklung kann es sich beispielsweise um eine Flachdrahtwicklung handeln, deren einzelne Teilstränge zum Beispiel als sogenannte Hairpin-Drähte ausgebildet sein können, das heißt als elektrisch leitfähige Drähte mit einer haarnadelähnlichen Geometrie. Die einzelnen Teilstränge können zum Beispiel in die entsprechenden Nuten in das Blechpaket gesteckt werden und an einer Twistseite miteinander verschaltet werden. Bei der hier vorgestellten Wicklung sind dabei ein erster Eingangsabschnitt und ein erster Ausgangsabschnitt des ersten Teilstrangs, die als im wesentlichen parallele ZF Friedrichshafen AG Akte 208933 Friedrichshafen 2022-08-03 Schenkel des Hairpin-Drahtes verstanden werden können, in unterschiedlichen Nu- ten an unterschiedlichen radialen Positionen sowie in unterschiedlichen Wickellagen des Blechpakets angeordnet. Weist das Blechpaket beispielsweise vier Wickellagen auf, so kann der erste Eingangsabschnitt zum Beispiel in einer radial innen liegenden zweiten Wickellage angeordnet sein. Auf einer der Twistseite gegenüberliegenden Kronenseite des Blechpakets kann der erste Eingangsabschnitt durch den ersten Verbindungsabschnitt zum Beispiel über mehrere Positionen sowie über eine dritte Wickellage hinweg mit dem ersten Ausgangsabschnitt verbunden sein, der beispiels- weise in einer vierten Wickellage des Blechpakets angeordnet sein kann. Dabei kön- nen der zweiten Wickellage beziehungsweise der ersten Eingangslage und der vier- ten Wickellage beziehungsweise der ersten Ausgangslage unterschiedliche, bei- spielsweise zueinander gegenläufige, Twistrichtungen zugeordnet sein. Unter einer Twistrichtung kann eine Richtung beziehungsweise ein Winkel verstanden werden, in der beziehungsweise in dem ein Endabschnitt eines Hairpin-Drahtes aus dem Blech- paket herausragt. So können beispielsweise zwei Drahtenden mit gegenläufigen Twi- strichtungen mit einander verschaltet, das heißt um einander verdreht beziehungs- weise getwistet, werden. Auf eine solche Weise ist bei der hier vorgestellten Wick- lung der erste Ausgangsabschnitt auf der Twistseite mit dem zweiten Eingangsab- schnitt des zweiten Teilstrangs verschaltet. Dabei kann der zweite Eingangsabschnitt beispielsweise in der dritten Wickellage des beispielsweise vierlagigen Blechpakets angeordnet sein, wenn der dritten Wickellage wiederum eine zu der vierten Wickel- lage gegenläufige Twistrichtung zugeordnet ist. Durch die Anordnung und Verschal- tung einzelner Teilstränge der Wicklung über verschiedene Wickellagen das Blech- pakets hinweg kann vorteilhafterweise eine kompakte Verschaltung erzielt werden sowie eine reduzierte Wickelkopfhöhe. Dadurch kann insgesamt der Bauraumbedarf der gesamten Komponente sowie das Kupfergewicht verkleinert werden. Gemäß einer Ausführungsform kann der zweite Eingangsabschnitt des zweiten Teil- strangs in einer zweiten Eingangsnut der Nuten angeordnet sein. Dabei kann die zweite Eingangsnut an einer zweiten Eingangsposition einer zweiten Eingangslage der Wickellagen positioniert sein und der zweiten Eingangslage kann die erste Twist- richtung der Wicklung zugeordnet sein. Dabei kann der zweite Eingangsabschnitt über einen zweiten Verbindungsabschnitt mit einem zweiten Ausgangsabschnitt ZF Friedrichshafen AG Akte 208933 Friedrichshafen 2022-08-03 verbunden sein, wobei der zweite Ausgangsabschnitt in einer zweiten Ausgangsnut der Nuten angeordnet sein kann. Zudem kann die zweite Ausgangsnut an einer zwei- ten Ausgangsposition einer zweiten Ausgangslage der Wickellagen positioniert sein, wobei der zweiten Ausgangslage die zweite Twistrichtung der Wicklung zugeordnet sein kann. Dabei kann der zweite Ausgangsabschnitt mit einem weiteren ersten Ein- gangsabschnitt eines weiteren ersten Teilstrangs verschaltet sein. Bei einer Kompo- nente mit einem beispielsweise vierlagigen Blechpaket kann zum Beispiel der erste Teilstrang mit dem ersten Eingangsabschnitt in beispielsweise einer zweiten Wickel- lage angeordnet sein, der zum Beispiel die erste Twistrichtung zugeordnet sein kann. Der erste Ausgangsabschnitt kann beispielsweise in einer vierten Wickellage ange- ordnet sein, der die zweite Twistrichtung zugeordnet sein kann. Dieser erste Aus- gangsabschnitt kann mit dem zweiten Eingangsabschnitt verschaltet sein, der bei- spielsweise in einer dritten Wickellage angeordnet sein kann, wobei dieser dritten Wi- ckellage wieder die erste Twistrichtung zugeordnet sein kann. Vorteilhafterweise kön- nen durch die gegenläufigen Twistrichtungen der erste der zweite Ausgangsabschnitt und des zweiten Eingangsabschnitt optimal miteinander verschaltet werden. Der zweite Teilstrang kann nun ähnlich dem ersten Teilstrang lagenübergreifend geführt sein. So kann beispielsweise der zweite Eingangsabschnitt in einer dritten Wickellage des Blechpakets angeordnet sein und der zweite Verbindungsabschnitt kann über die zweite Wickellage hinweg den zweiten Eingangsabschnitt mit dem zweiten Aus- gangsabschnitt verbinden, wobei der zweite Ausgangsabschnitt beispielsweise in ei- ner ersten Wickellage des Blechpakets angeordnet sein kann. Der ersten Wickellage kann dabei zum Beispiel wiederum die zweite Twistrichtung zugeordnet sein, sodass die Eingangsabschnitte und die Ausgangsabschnitte der Teilstränge jeweils in Wi- ckellagen mit unterschiedlichen Twistrichtungen angeordnet sein können. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Wicklung eine Mehrzahl erster und zweiter Teilstränge umfassen, die alternierend miteinander verschaltet sein können. Dabei können die Anordnung von Eingangsabschnitten und Ausgangsabschnitten sowie die Verschaltung der einzelnen Teilstränge lagenübergreifend ausgeführt sein und dem zuvor beschriebenen Muster des ersten Teilstrangs und des zweiten Teil- strangs folgen. Vorteilhafterweise kann die Wicklung dadurch mit reduzierter ZF Friedrichshafen AG Akte 208933 Friedrichshafen 2022-08-03 Wickelkopfhöhe, geringem Bauraumbedarf und minimalem Materialaufwand herge- stellt sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die erste Eingangslage aus einer radial innenliegenden Hälfte der Wickellagen gewählt sein. Beispielsweise können die ein- zelnen Wickellagen des Blechpakets nummeriert sein, wobei die Nummer der ersten Eingangslage kleiner als oder maximal gleich groß wie eine Nummer der Gesamtan- zahl aller Wickellagen sein kann. Beispielsweise kann dabei die Formel X <= L/2 zur Anwendung kommen, wobei X die Eingangslage bezeichnen kann und L die Ge- samtzahl aller Wickellagen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die erste Eingangslage um eine Hälfte einer Gesamtanzahl der Wickellagen beabstandet zu der ersten Ausgangslage ange- ordnet sein. Beispielsweise kann der erste Verbindungsabschnitt die um eine Wickel- lage reduzierter Hälfte der Gesamtanzahl aller Wickellagen überbrücken. Dabei kann zum Beispiel die Formel X+L/2 zur Anwendung kommen, wobei X die Ausgangslage bezeichnen kann und L die Gesamtzahl aller Wickellagen. Zudem kann ein Abstand zwischen der ersten Eingangslage und einer Innenseite der Wicklung gleich einem Abstand zwischen der ersten Ausgangslage und einer Außen- seite der Wicklung sein. Beispielsweise kann bei einem beispielsweise vierlagigen Blechpaket die erste Eingangslage der ersten, das heißt innersten, Wickellage ent- sprechen und die erste Ausgangslage kann der vierten, das heißt der äußersten, Wi- ckellage entsprechen, vorausgesetzt der ersten und vierten Wickellage sind gegen- läufige Twistrichtungen zugeordnet. Alternativ kann zum Beispiel die erste Eingangs- lage der zweiten Wickellage und die erste Ausgangslage der dritten Wickellage ent- sprechen, sodass jeweils eine Wickellage Abstand zu der Innenseite sowie zu der Außenseite der Wicklung bestehen kann. Dabei kann zum Beispiel die Formel L-X+1 zur Anwendung kommen, wobei X die Eingangslage bezeichnen kann und L die Ge- samtzahl aller Wickellagen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die zweite Eingangslage aus einer ra- dial außen liegenden Hälfte der Wickellagen gewählt sein. Beispielsweise können die ZF Friedrichshafen AG Akte 208933 Friedrichshafen 2022-08-03 einzelnen Wickellagen des Blechpakets nummeriert sein, wobei die Nummer der ers- ten Eingangslage größer als oder mindestens gleich groß wie eine Nummer der Ge- samtanzahl aller Wickellagen sein kann. Beispielsweise kann dabei die Formel X >= L/2 zur Anwendung kommen, wobei X die Eingangslage bezeichnen kann und L die Gesamtzahl aller Wickellagen. Zudem kann die zweite Eingangslage um eine Hälfte einer Gesamtanzahl der Wi- ckellagen beabstandet zu der zweiten Ausgangslage angeordnet sein. Bei einem bei- spielsweise vierlagigen Blechpaket kann die zweite Eingangslage zum Beispiel der dritten Wickellage entsprechen (X >= L/2) und die zweite Ausgangslage kann bei- spielsweise der ersten Wickellage entsprechen. Dabei kann zum Beispiel die Formel X - L/2 zur Anwendung kommen, wobei X die zweite Eingangslage bezeichnen kann und L die Gesamtzahl aller Wickellagen. Zudem kann ein Abstand zwischen der zweiten Eingangslage und einer Innenseite der Wicklung gleich einem Abstand zwischen der zweiten Ausgangslage und einer Außenseite der Wicklung sein. Beispielsweise kann bei einem beispielsweise vierla- gigen Blechpaket die zweite Eingangslage der dritten Wickellage entsprechen (X>=L/2) und die zweite Ausgangslage kann der zweiten Wickellage entsprechen, vorausgesetzt der zweiten und dritten Wickellage sind gegenläufige Twistrichtungen zugeordnet. Dabei kann zum Beispiel die Formel L+X-1 zur Anwendung kommen, wobei X die Eingangslage bezeichnen kann und L die Gesamtzahl aller Wickellagen. Bei einem vierlagigen Blechpaket kann dabei die nach dieser Formel errechnete sechste Wickellage der zweiten Wickellage entsprechen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die erste Ausgangslage und die zweite Eingangslage benachbart zueinander angeordnet sein. Dabei können den be- nachbarten Wickellagen unterschiedliche Twistrichtungen zugeordnet sein. Beispiels- weise kann bei einem vierlagigen Blechpaket die erste Ausgangslage der vierten Wi- ckellage entsprechen und die zweite Eingangslage kann der dritten Wickellage ent- sprechen. Dabei kann ausgehend von einer ungeraden Anzahl von Wickellagen zwi- schen der ersten Ausgangslage und einer Innenseite der Wicklung zum Beispiel die Formel X+L/2-1 zur Anwendung kommen, wobei X die Eingangslage mit X<= L/2 ZF Friedrichshafen AG Akte 208933 Friedrichshafen 2022-08-03 bezeichnen kann und L die Gesamtzahl aller Wickellagen. Bei einer geraden Anzahl von Wickellagen zwischen der ersten Ausgangslage und der Innenseite der Wicklung kann beispielsweise die Formel X+L/2+1 zur Anwendung kommen. In einer solchen Ausführungsform kann die erste Eingangslage mit X<=L/2 der ersten Wickellage ent- sprechen, die erste Ausgangslage kann der dritten Wickellage entsprechen und die zweite Eingangslage kann der vierten Wickellage entsprechen. Wenn hingegen zum Bestimmen der ersten Ausgangslage die Formel L-X+1 zur Anwendung kommt, kann zum Bestimmen der zweiten Eingangslage die Formel L-X+2 angewandt werden und beim Bestimmen der ersten Ausgangslage unter Verwendung der Formel L+X-1 kann umgekehrt die Formel L+X-2 zum Bestimmen der zweiten Eingangslage ange- wandt werden. Zudem wird eine Komponente für eine elektrische Maschine mit einer Variante der zuvor vorgestellten Wicklung vorgestellt. Die Komponente umfasst zudem das ring- förmige Blechpaket mit der Mehrzahl von sich axial durch das Blechpaket erstrecken- den Nuten zum Aufnehmen der Teilstränge der Wicklung in einer Mehrzahl von radial benachbart angeordneten Wickellagen. Durch diese Kombination können vorteilhaf- terweise die zuvor beschriebenen Vorteile optimal umgesetzt werden. Gemäß einer Ausführungsform kann die Komponente drei der zuvor beschriebenen Wicklungen umfassen. Dabei können die Wicklungen beispielsweise drei verschiede- nen Phasen entsprechen, wobei alle nach dem gleichen Wickelschema gewickelt sein können. Vorteilhafterweise kann dadurch eine kompakte Komponente mit opti- mierter Verschaltung der einzelnen Phasen realisiert sein. Eine elektrische Maschine kann eine genannte Komponente umfassen, die entweder als Stator oder als Rotor ausgeführt sein kann. Beispielsweise kann die Komponente drei der genannten Wicklungen umfassen. Die elektrische Maschine eignet sich beispielsweise für einen elektrischen Achsan- trieb. Ein solcher elektrischer Achsantrieb für ein Kraftfahrzeug umfasst wenigstens eine genannte elektrischen Maschine, eine Getriebeeinrichtung und einen Stromrich- ter. Der Stromrichter kann beispielsweise als ein Wechselrichter ausgeführt sein. ZF Friedrichshafen AG Akte 208933 Friedrichshafen 2022-08-03 Unter Verwendung des Stromrichters kann ein zum Betreiben der elektrischen Ma- schine erforderlicher elektrischer Strom bereitgestellt werden. Unter Verwendung der Getriebeeinrichtung kann ein von der elektrischen Maschine bereitgestelltes Drehmo- ment in ein Antriebsmoment zum Antreiben zumindest eines Rads des Kraftfahr- zeugs umgewandelt werden. Die Getriebeeinrichtung kann ein Getriebe zum Redu- zieren der Drehzahl der elektrischen Maschine sowie optional ein Differenzial aufwei- sen. Entsprechend kann ein Kraftfahrzeug eine genannte elektrische Maschine und zu- sätzlich oder alternativ einen genannten elektrischen Achsantrieb umfassen. Zudem wird ein Verfahren zum Herstellen einer Variante der zuvor vorgestellten Wicklung für eine Variante der zuvor vorgestellten Komponente vorgestellt. Das Ver- fahren umfasst einen Schritt des Durchführens des ersten Teilstrangs der Wicklung durch die an der ersten Eingangsposition der ersten Eingangslage positionierte erste Eingangsnut, wobei der ersten Eingangslage eine erste Twistrichtung der Wicklung zugeordnet wird. Zudem umfasst das Verfahren einen Schritt des weiteren Durchfüh- rens des ersten Teilstrangs durch die an der ersten Ausgangsposition der ersten Ausgangslage positionierte erste Ausgangsnut, wobei der ersten Ausgangslage eine sich von der ersten Twistrichtung unterscheidende zweite Twistrichtung der Wicklung zugeordnet wird. Der Schritt des Durchführens und des weiteren Durchführens kön- nen beispielsweise gleichzeitig durchgeführt werden, insbesondere, wenn als Teil- strang ein sogenannter Hairpin-Draht gewählt wird. Weiterhin umfasst das Verfahren einen Schritt des Verschaltens des ersten Ausgangsabschnitts des ersten Teilstrangs mit einem zweiten Eingangsabschnitt eines zweiten Teilstrangs der Wicklung. Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen: Fig.1 eine schematische Seitenansicht einer Komponente einer elektrischen Ma- schine mit einer Wicklung gemäß einem Ausführungsbeispiel; Fig.2 eine schematische Draufsichtsdarstellung einer Komponente mit einer Wick- lung gemäß einem Ausführungsbeispiel; ZF Friedrichshafen AG Akte 208933 Friedrichshafen 2022-08-03 Fig.3 eine schematische Draufsichtsdarstellung einer Komponente mit einer Wick- lung gemäß einem Ausführungsbeispiel; Fig.5 eine tabellarische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Wickelsche- mas für eine Wicklung; Fig.6 eine tabellarische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Wickelsche- mas für eine Wicklung; Fig.7 eine schematische Darstellung eines ersten Teilstrangs gemäß einem Ausfüh- rungsbeispiel; Fig.8 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen einer Wicklung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Fig.9 ein Kraftfahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiels. In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegen- den Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird. Fig.1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Komponente 100 einer elektri- schen Maschine 105 mit einer Wicklung 110 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Komponente 100 ist lediglich beispielhaft als Stator ausgebildet und umfasst ein ring- förmiges Blechpaket 115 mit einer Mehrzahl von sich axial durch das Blechpaket er- streckenden Nuten zum Aufnehmen von Teilsträngen der Wicklung 110 in einer Mehrzahl von radial benachbart angeordneten Wickellagen.. Die Teilstränge sind le- diglich beispielhaft als Flachdrähte zum Leiten eines elektrischen Energieflusses mit einer haarnadelähnlichen Geometrie ausgebildet, weshalb sie auch als Hairpins oder Haarnadel-Drähte bezeichnet werden können. Die Wicklung 110 umfasst einen ersten Teilstrang a1, dessen erster Eingangsab- schnitt 120, der in einer ersten Eingangsnut 122 der Nuten angeordnet ist, wobei die erste Eingangsnut 122 an einer ersten Eingangsposition einer ersten Eingangslage der Wickellagen positioniert ist und wobei der ersten Eingangslage eine erste Twist- richtung der Wicklung zugeordnet ist. Der erste Eingangsabschnitt 120 ist über einen ersten Verbindungsabschnitt 124 an einer Kronenseite 125 der Wicklung 110 mit ZF Friedrichshafen AG Akte 208933 Friedrichshafen 2022-08-03 einem ersten Ausgangsabschnitt 130 verbunden. Der erste Ausgangsabschnitt 130 ist in einer ersten Ausgangsnut 132 der Nuten angeordnet, wobei die erste Aus- gangsnut 132 an einer ersten Ausgangsposition einer ersten Ausgangslage der Wi- ckellagen positioniert ist. Dabei entsprechen die erste Eingangslage und die erste Ausgangslage unterschiedlichen Wickellagen, wobei der ersten Ausgangslage eine sich von der ersten Twistrichtung unterscheidende zweite Twistrichtung der Wicklung zugeordnet ist. Zudem ist die erste Eingangsposition entlang eines Umfangs des Blechpakets 115 von der ersten Ausgangsposition beabstandet. An einer der Kronenseite 125 gegenüberliegenden Twistseite 135 der Wicklung 110 ist der erste Ausgangsabschnitt 130 mit einem zweiten Eingangsabschnitt 140 eines zweiten Teilstrangs A2 verschaltet. Der zweite Eingangsabschnitt 140 ist in diesem Ausführungsbeispiel in einer zweiten Eingangsnut 142 angeordnet, wobei die zweite Eingangsnut 142 beispielhaft an einer zweiten Eingangsposition einer zweiten Ein- gangslage positioniert ist. Dabei ist der zweiten Eingangslage die erste Twistrichtung der Wicklung zugeordnet. Der zweite Eingangsabschnitt 142 ist lediglich beispielhaft über einen zweiten Verbindungsabschnitt 144 mit einem zweiten Ausgangsabschnitt 150 verbunden. Dabei ist der zweite Ausgangsabschnitt 150 in einer zweiten Aus- gangsnut 152 angeordnet. Die zweite Ausgangsnut 152 ist in diesem Ausführungs- beispiel an einer zweiten Ausgangsposition einer zweiten Ausgangslage positioniert, wobei der zweiten Ausgangslage die zweite Twistrichtung der Wicklung zugeordnet ist. Fig.2 zeigt eine schematische Draufsichtsdarstellung einer Komponente 100 mit ei- ner Wicklung 110 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die hier dargestellte Kompo- nente 100 und Wicklung 110 entsprechen oder ähneln der in der vorangegangenen Figur beschriebenen Komponente und Wicklung. Dabei ist die Komponente 100 in der hier gezeigten Darstellung von der Twistseite gezeigt. Das ringförmige Blechpa- ket 115 der Komponente 100 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel vier Wickella- gen L1, L2, L3, L4 zum Aufnehmen der der Wicklung 110, die lediglich beispielhaft einer U-Phase entspricht. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Blechpaket 115 zu- dem ausgebildet, um eine weitere Wicklung 200 aufzunehmen, die lediglich beispiel- haft einer W-Phase entspricht, sowie eine zusätzliche Wicklung 205, die lediglich ZF Friedrichshafen AG Akte 208933 Friedrichshafen 2022-08-03 beispielhaft einer V-Phase entspricht. Dabei sind die Wickellagen L1, L2, L3, L4 des Blechpakets 115 radial benachbart zueinander angeordnet, wobei lediglich beispiel- haft eine erste Wickellage L1 an einer Innenseite 210 der Wicklung 110 angeordnet ist und eine vierte Wickellage L4 an einer Außenseite 215. Fig.3 zeigt eine schematische Draufsichtsdarstellung einer Komponente 100 mit ei- ner Wicklung 110 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die hier dargestellte Kompo- nente 100 und Wicklung 110 entsprechen oder ähneln der in den vorangegangenen Figuren beschriebenen Komponente und Wicklung. Dabei ist die Komponente 100 in der hier gezeigten Darstellung von der Kronenseite gezeigt. Die Figuren 4A und 4B zeigen jeweils eine schräge Draufsichtsdarstellung einer Komponente 100 mit einer Wicklung 110 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die hier dargestellte Komponente 100 und Wicklung 110 entsprechen oder ähneln der in den vorangegangenen Figuren beschriebenen Komponente und Wicklung. Die Kompo- nente 100 umfasst ein ringförmiges Blechpaket 115 mit einer Mehrzahl von radial be- nachbart angeordneten Wickellagen. Dabei weist jede Wickellage eine Mehrzahl von sich axial durch das Blechpaket 115 erstreckenden Nuten 122, 132, 142 zum Auf- nehmen von Teilsträngen der Wicklung 110 auf, wobei die Nuten 122, 132, 142 ent- lang eines Umfangs einer Wickellage positioniert sind. Die Komponente 100 ist in beiden hier gezeigten Darstellungen von der Kronenseite gezeigt, wobei die Verbin- dungsabschnitte 124, 144 und weitere Verbindungsabschnitte weiterer Teilstränge in der Figur 4B ähnlich einem Flachdach ausgeformt sind. Durch diese Ausformung ist im Vergleich zu der in Figur 4A dargestellten Bogenform zusätzlich Material einspar- bar. Fig.5 zeigt eine tabellarische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Wickel- schemas 500 für eine Wicklung, wie sie in den vorangegangen Figuren beschrieben wurde. Das hier dargestellte Wickelschema 500 ist beispielhaft ausgeführt für eine Komponente mit einem Blechpaket mit beispielhaft 54 Nuten und einer jeweiligen Lochzahl 3 zum Aufnehmen von insgesamt drei Wicklungen 110, 200, 205, in denen beispielhaft die Phasen U, W und V geführt werden. Die Positionen 1 bis 54 der Nu- ten entlang des Umfangs des Blechpakets sind in den oberen drei Zeilen der Tabelle ZF Friedrichshafen AG Akte 208933 Friedrichshafen 2022-08-03 angegeben, wobei die oberste Zeile der die U-Phase führenden weiteren Wicklung 110 entspricht, die darunter angeordnete Zeile der die W-Phase führenden zweiten Wicklung 200 und die darunter angeordnete Zeile der die V-Phase führenden zusätz- lichen Wicklung 205. In der vierten Zeile sind die Positionen der jeweiligen An- schlüsse der einzelnen Phasen angegeben, wobei U1 einen Eingang und U2 einen Ausgang der U-Phase bezeichnet, W1 einen Eingang und W2 einen Ausgang der W- Phase und V1 einen Eingang und V2 einen Ausgang der V-Phase. Vier Zeilen unterhalb der Positionsmarkierungen entsprechen beispielhaft vier Wi- ckellagen der Wicklung. Hierbei entspricht die erste Wickellage L1 beispielhaft einer Wickellage an der Innenseite der Wicklung. Die zweite Wickellage L2 ist in der hier gezeigten Tabelle unterhalb der ersten Wickellage L1 angeordnet und ist als im Blechpaket radial benachbart angeordnete Wickellage zu L1 zu verstehen. Die da- runter angeordnete Zeile bezeichnet gleichermaßen die radial benachbart zu der zweiten Wickellage L2 angeordnete dritte Wickellage L3 und die darunter angeord- nete Zeile bezeichnet die radial benachbart zu der dritten Wickellage L3 angeordnete vierte Wickellage L4, wobei die vierte Wickellage L4 in diesem Ausführungsbeispiel an der Außenseite der Wicklung angeordnet ist. Dabei sind den einzelnen Wickella- gen L1, L2, L3, L4 zwei verschiedene Twistrichtungen T1, T2 zugeordnet. Lediglich beispielhaft ist der zweiten und dritten Wickellage L2, L3 jeweils eine erste Twistrich- tung T1 zugeordnet, die lediglich beispielhaft in der hier gezeigten Darstellung links- gerichtet ist. Der ersten und vierten Wickellage L1, L4 ist in diesem Ausführungsbei- spiel eine gegenläufige, das heißt rechtsgerichtete, zweite Twistrichtung T2 zugeord- net. In der untersten Zeile des Wickelschemas 500 sind Ein- und Ausgänge der Teil- stränge der Wicklung ausgehend von einer Twistseite der Wicklung markiert. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Wickelschema 500 lediglich bei- spielhaft anhand einer Wicklung der U-Phase dargestellt. Dabei sind die übrigen Wicklungen nach dem gleichen Schema wickelbar. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein erster Teilstrang a1 der Wicklung, wie er in der vorangegangenen Figur 1 beschriebenen wurde, mit dem ersten Eingangsabschnitt in einer ersten Eingangsnut angeordnet. Die erste Eingangsnut ist beispielhaft an ZF Friedrichshafen AG Akte 208933 Friedrichshafen 2022-08-03 einer ersten Eingangsposition 40 einer ersten Eingangslage positioniert. Dabei ist ein die Eingangsposition 40 in der ersten Eingangslage kennzeichnender Pfeil in der hier gezeigten Abbildung links neben der entsprechenden Position eingezeichnet, um die Beschriftung des Teilstrangs a1 nicht zu verdecken. In diesem Ausführungsbeispiel entspricht die erste Eingangslage der zweiten Wickel- lage L2 des Blechpakets, der die erste Twistrichtung T1 der Wicklung zugeordnet ist. Lediglich beispielhaft ist die erste Eingangslage dabei aus einer radial innenliegen- den Hälfte der Wickellagen L1, L2, L3, L4 gewählt, gemäß der Formel X <= L/2, wo- bei X die Eingangslage bezeichnet und L die Gesamtzahl aller Wickellagen L1, L2, L3, L4. Der erste Ausgangsabschnitt des Teilstrangs a1 ist in einer ersten Ausgangsnut an- geordnet, die an einer ersten Ausgangsposition 33 einer ersten Ausgangslage positi- oniert ist. Dabei ist ein die Ausgangsposition 40 in der ersten Ausgangslage kenn- zeichnender Pfeil in der hier gezeigten Abbildung rechts neben der entsprechenden Position und in einer anderen Wickellage eingezeichnet, um die Beschriftung des Teilstrangs a1 nicht zu verdecken. Die erste Ausgangslage entspricht beispielhaft der vierten Wickellage L4 des Blech- pakets. Entsprechend ist die erste Ausgangslage in diesem Ausführungsbeispiel um eine Hälfte einer Gesamtanzahl der Wickellagen beabstandet zu der ersten Ein- gangslage angeordnet, gemäß der Formel X+L/2, wobei X die Ausgangslage be- zeichnet und L die Gesamtzahl aller Wickellagen. Dabei ist der ersten Ausgangslage die sich von der ersten Twistrichtung T1 unterscheidende zweite Twistrichtung T2 der Wicklung zugeordnet ist. Die erste Ausgangsposition 33 ist in diesem Ausführungsbeispiel entlang des Um- fangs mit einem Abstand von lediglich beispielhaft sieben Positionen von der ersten Eingangsposition 40 beabstandet angeordnet. Der erste Ausgangsabschnitt des ersten Teilstrangs a1 ist verschaltet mit einem zweiten Eingangsabschnitt eines zweiten Teilstrangs A2, wie er in der ZF Friedrichshafen AG Akte 208933 Friedrichshafen 2022-08-03 vorangegangenen Figur 1 beschrieben wurde. Hierfür ist der zweite Eingangsab- schnitt des zweiten Teilstrangs A2 in einer zweiten Eingangsnut angeordnet, die an einer zweiten Eingangsposition 24 einer zweiten Eingangslage positioniert ist. In die- sem Ausführungsbeispiel entspricht die zweite Eingangslage der dritten Wickellage L3, der die erste Twistrichtung T1 der Wicklung zugeordnet ist. Da die zweite Ein- gangsposition 24 um neun Positionen beabstandet zu der ersten Ausgangsposition 33 angeordnet ist und der dritte Wickellage L3 eine zu der zweiten Twistrichtung T2 gegenläufige erste Twistrichtung T1 zugeordnet ist, ist eine Verschaltung der Teil- stränge a1, A2 in diesem Ausführungsbeispiel mit 4,5 Twistschritten möglich. Dabei sind in diesem Ausführungsbeispiel die erste Ausgangslage und die zweite Eingangslage benachbart zueinander angeordnet. Ausgehend von der in diesem Ausführungsbeispiel ungeraden Anzahl von Wickellagen zwischen der ersten Aus- gangslage und der Innenseite der Wicklung ist hierfür beispielhaft die Formel X+L/2-1 angewandt, wobei X die erste Eingangslage bezeichnet und L die Gesamtzahl aller Wickellagen L1, L2, L3, L4. Zudem ist die zweite Eingangslage lediglich beispielhaft aus einer radial außen lie- genden Hälfte der Wickellagen L1, L2, L3, L4 gewählt, gemäß der Formel X >= L/2, wobei X die zweite Eingangslage bezeichnet und L die Gesamtzahl aller Wickellagen L1, L2, L3, L4. Lediglich beispielhaft ist der zweite Ausgangsabschnitt des zweiten Teilstrangs A2 in einer zweiten Ausgangsnut angeordnet, die an einer zweiten Ausgangsposition 31 einer zweiten Ausgangslage positioniert ist. Die zweite Ausgangslage entspricht in diesem Ausführungsbeispiel der ersten Wickellage L1, der die zweite Twistrichtung T2 zugeordnet ist. Entsprechend ist die zweite Ausgangslage beispielhaft um eine Hälfte einer Gesamtanzahl der Wickellagen L1, L2, L3, L4 beabstandet zu der zwei- ten Eingangslage angeordnet, gemäß der Formel X - L/2, wobei X die zweite Ein- gangslage bezeichnet und L die Gesamtzahl aller Wickellagen L1, L2, L3, L4. In diesem Ausführungsbeispiel ist der zweite Ausgangsabschnitt des zweiten Teil- strangs A2 mit einem weiteren ersten Eingangsabschnitt eines weiteren ersten ZF Friedrichshafen AG Akte 208933 Friedrichshafen 2022-08-03 Teilstrangs a3 verschaltet. Hierfür ist ein weiterer erster Eingangsabschnitt des weite- ren ersten Teilstrangs a3 in einer weiteren ersten Eingangsnut angeordnet, die an ei- ner weiteren ersten Eingangsposition 22 einer weiteren ersten Eingangslage positio- niert ist. In diesem Ausführungsbeispiel entspricht die weiteren ersten Eingangslage der zweiten Wickellage L2, der die erste Twistrichtung T1 der Wicklung zugeordnet ist. Da die weitere erste Eingangsposition 22 um neun Positionen beabstandet zu der zweiten Ausgangsposition 31 angeordnet ist und der zweiten Wickellage L2 eine zu der zweiten Twistrichtung T2 gegenläufige erste Twistrichtung T1 zugeordnet ist, ist eine Verschaltung der Teilstränge A2, a3 in diesem Ausführungsbeispiel mit 4,5 Twistschritten möglich. Da zwischen der zweiten Ausgangslage und der Innenseite der Wicklung eine gera- den Anzahl von Wickellagen besteht, nämlich beispielhaft 0 Wickellagen, ist zum Be- stimmen der Verschaltung beispielhaft die Formel X-L/2+1 angewandt. Dabei be- zeichnet X zweite Eingangslage und L die Gesamtzahl aller Wickellagen L1, L2, L3, L4. In einem Ausführungsbeispiel umfasst die Wicklung eine Mehrzahl erster und zweiter Teilstränge, die alternierend miteinander verschaltet sind. Dabei sind die Teilstränge wie anhand des ersten Teilstrangs a1, des zweiten Teilstrangs A2 und des weiteren ersten Teilstrangs a3 angeordnet und miteinander verschaltet. Mit anderen Worten hat jeder Teilstrang im Durchschnitt eine kleine Spulenweite, welche von Sehnung abhängig ist, in dem Nutbereich und auf der geschlossenen Seite des Wickelkopfs. Die durchschnittliche Spulenweite ergibt sich aus Lochzahl Q * Phasenanzahl m – Anzahl von versetzten Nuten für die Sehnung. Im hier darge- stellten Beispielwickelschema ist Q=3, m=3, Anzahl von versetzten Nuten=2, woraus sich eine durchschnittliche Spulenweite von 7 ergibt. Jeder Teilstrang geht in Wickel- lage X (X<= L/2, L = Anzahl von Wickellagen in der Nut (L>=4) ) ein und in Wickel- lage X+L/2 aus und wird mit Wickellage X+L/2-1 verschaltet, wenn (X+L/2) einer ge- raden Zahl entspricht. Ein Teilstrang wird mit Wickellage X+L/2+1 verschaltet, wenn (X+L/2) einer ungeraden Zahl entspricht. Bei einer Wahl von Wickellage X als X>=L/2 ist die Berechnung umgekehrt. Bei dem hier dargestellten Wickelschema 500 mit L=4 ZF Friedrichshafen AG Akte 208933 Friedrichshafen 2022-08-03 verläuft die Wicklung also wie folgt: --> a1 (L2) – a1 (L4) -> A2 (L3) – A2 (L1) -> a3 – a3-> … -> A36 – A36 Fig.6 zeigt eine tabellarische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines weiteren Wickelschemas 600 für eine Wicklung, wie sie in den vorangegangen Figuren 1 bis 4 beschrieben wurde. Das hier dargestellte weitere Wickelschema 600 ähnelt dem in der vorangegangenen Figur 5 beschriebenen Wickelschema und ist beispielhaft ausgeführt für eine Kompo- nente mit einem Blechpaket mit beispielhaft 54 Nuten und einer jeweiligen Lochzahl 3 zum Aufnehmen von insgesamt drei Wicklungen 110, 200, 205, in denen beispiel- haft die Phasen U, W und V geführt werden. Die Positionen 1 bis 54 der Nuten ent- lang des Umfangs des Blechpakets sind in den oberen drei Zeilen der Tabelle ange- geben, wobei die oberste Zeile der die U-Phase führenden weiteren Wicklung 110 entspricht, die darunter angeordnete Zeile der die W-Phase führenden zweiten Wick- lung 200 und die darunter angeordnete Zeile der die V-Phase führenden zusätzlichen Wicklung 205. In der vierten Zeile sind die Positionen der jeweiligen Anschlüsse der einzelnen Phasen angegeben, wobei U1 einen Eingang und U2 einen Ausgang der U-Phase bezeichnet, W1 einen Eingang und W2 einen Ausgang der W-Phase und V1 einen Eingang und V2 einen Ausgang der V-Phase. Vier Zeilen unterhalb der Positionsmarkierungen entsprechen beispielhaft vier Wi- ckellagen der Wicklung. Hierbei entspricht die erste Wickellage L1 beispielhaft einer Wickellage an der Innenseite der Wicklung. Die zweite Wickellage L2 ist in der hier gezeigten Tabelle unterhalb der ersten Wickellage L1 angeordnet und ist als im Blechpaket radial benachbart angeordnete Wickellage zu L1 zu verstehen. Die da- runter angeordnete Zeile bezeichnet gleichermaßen die radial benachbart zu der zweiten Wickellage L2 angeordnete dritte Wickellage L3 und die darunter angeord- nete Zeile bezeichnet die radial benachbart zu der dritten Wickellage L3 angeordnete vierte Wickellage L4, wobei die vierte Wickellage L4 in diesem Ausführungsbeispiel an der Außenseite der Wicklung angeordnet ist. Dabei sind den einzelnen Wickella- gen L1, L2, L3, L4 zwei verschiedene Twistrichtungen T1, T2 zugeordnet. Lediglich beispielhaft ist der ersten und dritten Wickellage L1, L3 jeweils die erste ZF Friedrichshafen AG Akte 208933 Friedrichshafen 2022-08-03 Twistrichtung T1 zugeordnet, die lediglich beispielhaft in der hier gezeigten Darstel- lung linksgerichtet ist. Der zweiten und vierten Wickellage L2, L4 ist in diesem Aus- führungsbeispiel eine gegenläufige, das heißt rechtsgerichtete, zweite Twistrichtung T2 zugeordnet. In der untersten Zeile des Wickelschemas 500 sind Ein- und Aus- gänge der Teilstränge der Wicklung ausgehend von einer Twistseite der Wicklung markiert. Gleich dem in der vorangegangenen Figur 5 dargestellten Wickelschema weist das hier dargestellte weitere Wickelschema 600 einen ersten Teilstrang a1 auf, dessen erster Eingangsabschnitt in einer ersten Eingangsnut angeordnet ist. Dabei ist die erste Eingangsnut an einer ersten Eingangsposition 40 einer ersten Eingangslage positioniert, wobei der ersten Eingangslage die erste Twistrichtung T1 der Wicklung zugeordnet ist. Zudem weist der erste Teilstrang a1 des hier dargestellten Wickelschemas 600 eben- falls einen ersten Ausgangsabschnitt auf, der in einer ersten Ausgangsnut angeord- net ist. Dabei ist die erste Ausgangsnut an einer ersten Ausgangsposition 33 einer ersten Ausgangslage positioniert, wobei die erste Eingangslage und die erste Aus- gangslage unterschiedlichen Wickellagen des Blechpakets entsprechen und wobei die erste Eingangsposition 40 entlang des Umfangs von der ersten Ausgangsposition 33 beabstandet ist. Dabei ist der ersten Ausgangslage eine sich von der ersten Twi- strichtung T1 unterscheidende zweite Twistrichtung T2 der Wicklung zugeordnet. Auch eine Verschaltung des ersten Ausgangsabschnitts des ersten Teilstrangs a1 mit einem zweiten Eingangsabschnitt eines zweiten Teilstrangs A2 der Wicklung gleicht der in der vorangegangenen Figur 5 beschriebenen Verschaltung. Im Unterschied zu dem in der vorangegangenen Figur 5 beschriebenen Wickel- schema entspricht in diesem Ausführungsbeispiel die erste Eingangslage der ersten Wickellage L1 des Blechpakets und die erste Ausgangslage entspricht lediglich bei- spielhaft der vierten Wickellage L4. Dabei ist beispielhaft die erste Eingangslage aus einer radial innenliegenden Hälfte der Wickellagen L1, L2, L3, L4 gewählt, gemäß der Formel X <= L/2, wobei X die Eingangslage bezeichnet und L die Gesamtzahl al- ler Wickellagen L1, L2, L3, L4. Zudem ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Abstand ZF Friedrichshafen AG Akte 208933 Friedrichshafen 2022-08-03 zwischen der ersten Eingangslage und der Innenseite der Wicklung gleich einem Ab- stand zwischen der ersten Ausgangslage und der Außenseite der Wicklung. Zum Be- stimmen der ersten Ausgangslage ist lediglich beispielhaft die Formel L-X+1 ange- wandt, wobei X die erste Eingangslage bezeichnet und L die Gesamtzahl aller Wi- ckellagen L1, L2, L3, L4. Der erste Ausgangsabschnitt des ersten Teilstrangs a1 ist verschaltet mit einem zweiten Eingangsabschnitt eines zweiten Teilstrangs A2. Hierfür ist der zweite Ein- gangsabschnitt des zweiten Teilstrangs A2 in einer zweiten Eingangsnut angeordnet, die an einer zweiten Eingangsposition 24 einer zweiten Eingangslage positioniert ist. In diesem Ausführungsbeispiel entspricht die zweite Eingangslage der dritten Wickel- lage L3, der die erste Twistrichtung T1 der Wicklung zugeordnet ist. Da die zweite Eingangsposition 24 um neun Positionen beabstandet zu der ersten Ausgangsposi- tion 33 angeordnet ist und der dritte Wickellage L3 eine zu der zweiten Twistrichtung T2 gegenläufige erste Twistrichtung T1 zugeordnet ist, ist eine Verschaltung der Teil- stränge a1, A2 in diesem Ausführungsbeispiel mit 4,5 Twistschritten möglich. Dabei sind in diesem Ausführungsbeispiel die erste Ausgangslage und die zweite Eingangslage benachbart zueinander angeordnet, gemäß der beispielhaften Formel L-X+2, wobei X die erste Eingangslage bezeichnet und L die Gesamtzahl aller Wi- ckellagen L1, L2, L3, L4. Zudem ist die zweite Eingangslage lediglich beispielhaft aus einer radial außen lie- genden Hälfte der Wickellagen L1, L2, L3, L4 gewählt, gemäß der Formel X >= L/2, wobei X die zweite Eingangslage bezeichnet und L die Gesamtzahl aller Wickellagen L1, L2, L3, L4. Lediglich beispielhaft ist der zweite Ausgangsabschnitt des zweiten Teilstrangs A2 in einer zweiten Ausgangsnut angeordnet, die an einer zweiten Ausgangsposition 31 einer zweiten Ausgangslage positioniert ist. Die zweite Ausgangslage entspricht in diesem Ausführungsbeispiel der zweiten Wickellage L2, der die zweite Twistrichtung T2 zugeordnet ist. Dabei ist lediglich beispielhaft zum Bestimmen der zweiten ZF Friedrichshafen AG Akte 208933 Friedrichshafen 2022-08-03 Ausgangslage die Formel L+X-1 angewandt, wobei X der zweiten Eingangslage ent- spricht und L der Gesamtanzahl aller Wickellagen L1, L2, L3, L4. In diesem Ausführungsbeispiel ist der zweite Ausgangsabschnitt des zweiten Teil- strangs A2 mit einem weiteren ersten Eingangsabschnitt eines weiteren ersten Teil- strangs a3 verschaltet. Hierfür ist ein weiterer erster Eingangsabschnitt des weiteren ersten Teilstrangs a3 in einer weiteren ersten Eingangsnut angeordnet, die an einer weiteren ersten Eingangsposition 22 einer weiteren ersten Eingangslage positioniert ist. In diesem Ausführungsbeispiel entspricht die weiteren ersten Eingangslage der ersten Wickellage L1, der die erste Twistrichtung T1 der Wicklung zugeordnet ist. Da die weitere erste Eingangsposition 22 um neun Positionen beabstandet zu der zwei- ten Ausgangsposition 31 angeordnet ist und der ersten Wickellage L1 eine zu der zweiten Twistrichtung T2 gegenläufige erste Twistrichtung T1 zugeordnet ist, ist eine Verschaltung der Teilstränge A2, a3 in diesem Ausführungsbeispiel mit 4,5 Twist- schritten möglich. Dabei sind in diesem Ausführungsbeispiel die zweite Ausgangslage und die weitere erste Eingangslage benachbart zueinander angeordnet, gemäß der beispielhaften Formel L+X-2, wobei X die zweite Eingangslage bezeichnet und L die Gesamtzahl aller Wickellagen L1, L2, L3, L4. In einem Ausführungsbeispiel umfasst die Wicklung eine Mehrzahl erster und zweiter Teilstränge, die alternierend miteinander verschaltet sind. Dabei sind die Teilstränge wie anhand des ersten Teilstrangs a1, des zweiten Teilstrangs A2 und des weiteren ersten Teilstrangs a3 angeordnet und miteinander verschaltet. Mit anderen Worten hat jeder Teilstrang im Durchschnitt eine kleine Spulenweite, welche von Sehnung abhängig ist, in dem Nutbereich und auf der geschlossenen Seite des Wickelkopfs. Die durchschnittliche Spulenweite ergibt sich aus Lochzahl Q * Phasenanzahl m – Anzahl von versetzten Nuten für die Sehnung. Im hier darge- stellten Beispielwickelschema ist Q=3, m=3, Anzahl von versetzten Nuten=2, woraus sich eine durchschnittliche Spulenweite von 7 ergibt. Der erste Teilstrang a1 geht in Wickellage 1 ein (X=1) und in Wickellage L (Anzahl von Wickellagen in der Nut ZF Friedrichshafen AG Akte 208933 Friedrichshafen 2022-08-03 (L>=4)) aus und wird dann mit dem zweiten Teilstrang A2 (X=2) von Wickellage L-1 verschaltet. Der zweite Teilstrang A2 geht in Wickellage L-1 ein und in Wickellage L- 2 aus und wird mit dritten Teilstrang a3 von Wickellage L-3 verschaltet. Der dritte Teilstrang a3 (X=3) geht in Wickellage L-3 ein und in Wickellage L-4 aus, und wird mit einem vierten Teilstrang A4 von Wickellage L-5 verschaltet. Dieses Muster ist fortsetzbar solange L/2-X>0. Bei einer Wahl von Wickellage X als X>=L/2 ist die Be- rechnung umgekehrt. Bei dem hier dargestellten Wickelschema 500 mit L=4 verläuft die Wicklung also wie folgt: --> a1 (L1) - a1 (L4) -> A2 (L3) - A2 (L2) -> a3 -a3 -> … - > A36 - A36 Fig.7 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Teilstrangs a1 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der hier dargestellte ersten Teilstrang a1 entspricht oder ähnelt dem in den vorangegangenen Figuren 1, 5 und 6 beschriebenen ersten Teilstrang und ist in einer Wicklung, wie sie in den vorangegangenen Figuren beschrieben wurde, einsetzbar. In diesem Ausführungsbeispiel ist der ersten Teilstrang a1 als Flachdraht aus einem Kupfermaterial zum Leiten elektrischer Energie und mit einer haarnadelähnlichen Geometrie ausgeformt. Der ersten Teilstrang a1 umfasst einen ersten Eingangsabschnitt 120 und einen ersten Ausgangsabschnitt 130 zum Durch- führen durch eine Nut eines Blechpakets einer Komponente. Der erste Eingangsab- schnitt 120 und der erste Ausgangsabschnitt 130 sind durch einen ersten Verbin- dungsabschnitt 124 verbunden. Fig.8 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 800 zum Herstellen einer Wicklung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 800 umfasst einen Schritt 805 des Durchführens des ersten Teilstrangs der Wicklung durch die an der ersten Eingangs- position der ersten Eingangslage positionierte erste Eingangsnut, wobei der ersten Eingangslage eine erste Twistrichtung der Wicklung zugeordnet wird. Zudem umfasst das Verfahren 800 einen Schritt 810 des weiteren Durchführens des ersten Teil- strangs durch die an der ersten Ausgangsposition der ersten Ausgangslage positio- nierte erste Ausgangsnut, wobei der ersten Ausgangslage eine sich von der ersten Twistrichtung unterscheidende zweite Twistrichtung der Wicklung zugeordnet wird. Der Schritt des Durchführens und des weiteren Durchführens werden in einem Aus- führungsbeispiel gleichzeitig durchgeführt, wenn als Teilstrang ein sogenannter ZF Friedrichshafen AG Akte 208933 Friedrichshafen 2022-08-03 Hairpin-Draht gewählt wird. Weiterhin umfasst das Verfahren 800 einen Schritt 815 des Verschaltens des ersten Ausgangsabschnitts des ersten Teilstrangs mit einem zweiten Eingangsabschnitt eines zweiten Teilstrangs der Wicklung. Fig.9 zeigt ein Kraftfahrzeug 900 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Kraftfahr- zeug weist einen elektrischen Achsantrieb mit einer elektrischen Maschine 105 auf, wie sie beispielsweise anhand der vorangegangenen Figuren beschrieben wurde. Elektrische Energie zum Betreiben der elektrischen Maschine 105 wird von einer Energieversorgungseinrichtung 902, beispielsweise einer Batterie, bereitgestellt. Bei- spielsweise wird von der Energieversorgungseinrichtung 902 ein Gleichstrom bereit- gestellt, der unter Verwendung eines Stromrichters 904 der Getriebeeinrichtung in ei- nen Wechselstrom, beispielsweise einen dreiphasigen Wechselstrom, gewandelt und an die elektrische Maschine 105 bereitgestellt wird. Eine von der elektrischen Ma- schine 105 angetriebene Welle ist direkt oder unter Verwendung einer Getriebeein- richtung 906 mit zumindest einem Rad 908 des Kraftfahrzeugs 900 gekoppelt. Somit kann das Kraftfahrzeug 900 unter Verwendung der elektrischen Maschine 105 fortbe- wegt werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst der elektrische Achsan- trieb ein Gehäuse, in dem der Stromrichter 904, die elektrische Maschine 105 und die Getriebeeinrichtung 906 integriert angeordnet sind.
ZF Friedrichshafen AG Akte 208933 Friedrichshafen 2022-08-03 Bezugszeichen 22 weitere erste Eingangsposition 24 zweite Eingangsposition 31 zweite Ausgangsposition 33 erste Ausgangsposition 40 erste Eingangsposition 100 Komponente 105 elektrische Maschine 110 Wicklung 115 Blechpaket 120 erster Eingangsabschnitt 122 erste Eingangsnut 124 erster Verbindungsabschnitt 125 Kronenseite 130 erster Ausgangsabschnitt 132 erste Ausgangsnut 135 Twistseite 140 zweiter Eingangsabschnitt 142 zweite Eingangsnut 144 zweiter Verbindungabschnitt 150 zweiter Ausgangsabschnitt 152 zweite Ausgangsnut 200 weitere Wicklung 205 zusätzliche Wicklung 210 Innenseite 215 Außenseite 500 Wickelschema 600 weiteres Wickelschema 800 Verfahren zum Herstellen einer Wicklung 805 Schritt des Durchführens 810 Schritt des weiteren Durchführens 815 Schritt des Verschaltens ZF Friedrichshafen AG Akte 208933 Friedrichshafen 2022-08-03 900 Kraftfahrzeug 902 Energieversorgungseinrichtung 904 Stromrichter 906 Getriebeeinrichtung 908 Rad a1 erster Teilstrang A1 zweiter Teilstrang a3 weiterer erster Teilstrang L1 erste Wickellage L2 zweite Wickellage L3 dritte Wickellage L4 vierte Wickellage T1 erste Twistrichtung T2 zweite Twistrichtung

Claims

ZF Friedrichshafen AG Akte 208933 Friedrichshafen 2022-08-03 Patentansprüche 1. Wicklung (110) für eine Komponente (100) einer elektrischen Maschine (105), wo- bei die Komponente (100) ein ringförmiges Blechpaket (115) mit einer Mehrzahl von sich axial durch das Blechpaket (115) erstreckenden Nuten (122, 132, 142, 152) zum Aufnehmen von Teilsträngen (a1, A2, a3) der Wicklung (110) in einer Mehrzahl von radial benachbart angeordneten Wickellagen (L1, L2, L3, L4) umfasst, wobei zumin- dest ein erster Teilstrang (a1) der Wicklung (110) folgende Merkmale aufweist: einen ersten Eingangsabschnitt (120), der in einer ersten Eingangsnut (122) der Nu- ten (122, 132, 142, 152) angeordnet ist, wobei die erste Eingangsnut (122) an einer ersten Eingangsposition (40) einer ersten Eingangslage der Wickellagen (L1, L2, L3, L4) positioniert ist und wobei der ersten Eingangslage eine erste Twistrichtung (T1) der Wicklung (110) zugeordnet ist; einen ersten Ausgangsabschnitt (130), der in einer ersten Ausgangsnut (132) der Nuten (122, 132, 142, 152) angeordnet ist, wobei die erste Ausgangsnut (132) an ei- ner ersten Ausgangsposition (33) einer ersten Ausgangslage der Wickellagen (L1, L2, L3, L4) positioniert ist, wobei die erste Eingangslage und die erste Ausgangslage unterschiedlichen Wickellagen (L1, L2, L3, L4) entsprechen und wobei die erste Ein- gangsposition (40) entlang des Umfangs von der ersten Ausgangsposition (33) beab- standet ist und wobei der ersten Ausgangslage eine sich von der ersten Twistrich- tung (T1) unterscheidende zweite Twistrichtung (T2) der Wicklung (110) zugeordnet ist, wobei der erste Ausgangsabschnitt (130) mit einem zweiten Eingangsabschnitt (140) eines zweiten Teilstrangs (A2) der Wicklung (110) verschaltet ist; und einen ersten Verbindungsabschnitt (124) zum Verbinden des ersten Eingangsab- schnitts (120) mit dem ersten Ausgangsabschnitt (130) des ersten Teilstrangs (a1). 2. Wicklung (110) gemäß Anspruch 1, wobei der zweite Eingangsabschnitt (140) des zweiten Teilstrangs (A2) in einer zweiten Eingangsnut (142) der Nuten (122, 132, 142, 152) angeordnet ist, wobei die zweite Eingangsnut (142) an einer zweiten Ein- gangsposition (24) einer zweiten Eingangslage der Wickellagen (L1, L2, L3, L4) posi- tioniert ist und wobei der zweiten Eingangslage die erste Twistrichtung (T1) der Wick- lung (110) zugeordnet ist, wobei der zweite Eingangsabschnitt (140) über einen zwei- ten Verbindungsabschnitt (144) mit einem zweiten Ausgangsabschnitt (150) verbun- den ist, wobei der zweite Ausgangsabschnitt (150) in einer zweiten Ausgangsnut ZF Friedrichshafen AG Akte 208933 Friedrichshafen 2022-08-03 (152) der Nuten (122, 132, 142, 152) angeordnet ist, wobei die zweite Ausgangsnut (152) an einer zweiten Ausgangsposition (31) einer zweiten Ausgangslage der Wi- ckellagen (L1, L2, L3, L4) positioniert ist, wobei der zweiten Ausgangslage die zweite Twistrichtung (T2) der Wicklung (110) zugeordnet ist, wobei der zweite Ausgangsab- schnitt (150) mit einem weiteren ersten Eingangsabschnitt eines weiteren ersten Teil- strangs (a3) verschaltet ist. 3. Wicklung (110) gemäß Anspruch 2, wobei die Wicklung (110) eine Mehrzahl erster und zweiter Teilstränge (a1, A2, a3) umfasst, die alternierend miteinander verschaltet sind. 4. Wicklung (110) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die erste Eingangslage aus einer radial innenliegenden Hälfte der Wickellagen (L1, L2, L3, L4) gewählt ist. 5. Wicklung (110) gemäß Anspruch 4, wobei die erste Eingangslage um eine Hälfte einer Gesamtanzahl der Wickellagen (L1, L2, L3, L4) beabstandet zu der ersten Aus- gangslage angeordnet ist. 6. Wicklung (110) gemäß Anspruch 4, wobei ein Abstand zwischen der ersten Ein- gangslage und einer Innenseite (210) der Wicklung (110) gleich einem Abstand zwi- schen der ersten Ausgangslage und einer Außenseite (215) der Wicklung (110) ist. 7. Wicklung (110) gemäß Anspruch 2, wobei die zweite Eingangslage aus einer ra- dial außen liegenden Hälfte der Wickellagen (L1, L2, L3, L4) gewählt ist. 8. Wicklung (110) gemäß Anspruch 7, wobei die zweite Eingangslage um eine Hälfte einer Gesamtanzahl der Wickellagen (L1, L2, L3, L4) beabstandet zu der zweiten Ausgangslage angeordnet ist. 9. Wicklung (110) gemäß Anspruch 7, wobei ein Abstand zwischen der zweiten Ein- gangslage und einer Innenseite (210) der Wicklung (110) gleich einem Abstand zwi- schen der zweiten Ausgangslage und einer Außenseite (215) der Wicklung (110) ist. ZF Friedrichshafen AG Akte 208933 Friedrichshafen 2022-08-03 10. Wicklung (110) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 2 bis 9, wobei die erste Ausgangslage und die zweite Eingangslage benachbart zueinander ange- ordnet sind. 11. Komponente (100) für eine elektrische Maschine (105) mit einer Wicklung (110) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche und mit dem ringförmigen Blechpa- ket (115) mit der Mehrzahl von sich axial durch das Blechpaket (115) erstreckenden Nuten (122, 132, 142, 152) zum Aufnehmen von Teilsträngen (a1, A2, a3) der Wick- lung (110) in einer Mehrzahl von radial benachbart angeordneten Wickellagen (L1, L2, L3, L4). 12. Elektrische Maschine (105) mit einer Komponente (100) gemäß Anspruch 11, wobei die Komponente (100) als Stator oder als Rotor der elektrischen Maschine (105) ausgeführt ist und drei Wicklungen (110, 200, 205) gemäß einem der Ansprü- che 1 bis 10 umfasst. 13. Elektrischer Achsantrieb für ein Kraftfahrzeug (800) mit wenigstens einer elektri- schen Maschine (105), einer Getriebeeinrichtung (806) und einem Stromrichter (804), dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (105) nach Anspruch 12 ausgebildet ist. 14. Kraftfahrzeug (800), umfassend eine elektrische Maschine (105) gemäß An- spruch 12 und/oder einen elektrischen Achsantrieb nach Anspruch 13. 15. Verfahren (800) zum Herstellen einer Wicklung (110) gemäß einem der Ansprü- che 1 bis 10 für eine Komponente (100) gemäß einem der Ansprüche 12 oder 13, wobei das Verfahren (800) folgende Schritte (805, 810, 815) aufweist: Durchführen (805) des ersten Teilstrangs (a1) der Wicklung (110) durch die an der ersten Eingangsposition (40) der ersten Eingangslage positionierte erste Eingangs- nut (122), wobei der ersten Eingangslage eine erste Twistrichtung (T1) der Wicklung (110) zugeordnet wird; ZF Friedrichshafen AG Akte 208933 Friedrichshafen 2022-08-03 weiteres Durchführen (810) des ersten Teilstrangs (a1) durch die an der ersten Aus- gangsposition (33) der ersten Ausgangslage positionierte erste Ausgangsnut (132), wobei der ersten Ausgangslage eine sich von der ersten Twistrichtung (T1) unter- scheidende zweite Twistrichtung (T2) der Wicklung (110) zugeordnet wird; und Verschalten (815) des ersten Ausgangsabschnitts (130) des ersten Teilstrangs (a1) mit einem zweiten Eingangsabschnitt (140) eines zweiten Teilstrangs (A2) der Wick- lung (110).
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