WO2024251533A1 - Verteilte wicklung für eine elektrische maschine in sternschaltung - Google Patents

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WO2024251533A1
WO2024251533A1 PCT/EP2024/064255 EP2024064255W WO2024251533A1 WO 2024251533 A1 WO2024251533 A1 WO 2024251533A1 EP 2024064255 W EP2024064255 W EP 2024064255W WO 2024251533 A1 WO2024251533 A1 WO 2024251533A1
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hairpins
connection
winding
star
coil body
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Stefan Reuter
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ZF Friedrichshafen AG
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ZF Friedrichshafen AG
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/32—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
    • H02K3/38—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation around winding heads, equalising connectors, or connections thereto
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2203/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the windings
    • H02K2203/09—Machines characterised by wiring elements other than wires, e.g. bus rings, for connecting the winding terminations

Definitions

  • the present invention relates to a distributed winding for an electrical machine, in particular for use in a motor vehicle with a fully electric drive or hybrid drive consisting of an internal combustion engine and an electrical machine.
  • a distributed winding for an electrical machine in particular for use in a motor vehicle with a fully electric drive or hybrid drive consisting of an internal combustion engine and an electrical machine.
  • electrical machines with distributed windings are also known in the prior art.
  • Distributed windings are generally produced using so-called hairpin technology, in which several conductor elements (hairpins) are inserted into grooves in a coil body and connected to form corresponding winding strands.
  • a distributed winding therefore comprises at least one winding strand formed from a plurality of hairpins, but usually several, in particular three, winding strands.
  • the hairpins each have axially extending legs or groove sections which are arranged in the radial direction in different winding layers in grooves of the coil body.
  • the legs or groove sections of the hairpins running in a slot are surrounded by insulating paper. This serves to separate the winding system and the earth potential of the coil body.
  • a winding phase has a connection area at each of its two ends, which is formed by one end of a respective connection hairpin and protrudes axially beyond the coil body.
  • An electrical machine such as a motor, can be operated with different winding arrangements, including the star connection (also known as a Y connection) and the delta connection. In the star connection, the ends of the three winding phases are connected to a common point, the so-called star or neutral point.
  • the other ends of the winding phases are connected to outer or phase conductors (L1, L2 and L3) of a three-phase system.
  • the three-phase system provides the voltages between the phase conductors, while the neutral point is normally connected to the earth potential. In the star connection, the current can flow through the winding phases and return via the neutral point. This allows symmetrical currents to be generated in the winding phases, which leads to an even distribution of the load ZF Friedrichshafen AG File 215043 Friedrichshafen 2023-06-06
  • the common neutral point allows asymmetrical voltages in the phase lines to be balanced, which can lead to a stable voltage supply to the machine.
  • the present invention creates a distributed winding for an electrical machine.
  • the distributed winding comprises a coil body with a plurality of grooves distributed over a circumference of the coil body.
  • the distributed winding comprises three winding strands formed from a plurality of hairpins.
  • the hairpins each have axially extending groove sections (legs) which are arranged in the radial direction in a plurality of winding layers in the grooves of the coil body.
  • Each of the three winding strands has one or more axially protruding from the grooves distributed over a circumference of the coil body.
  • the distributed winding also comprises a (star) conductor which electrically couples the first connection hairpins of the three winding strands to one another in the circumferential direction.
  • the three winding strands are connected to a common point, the star or neutral point, via the (star) conductor.
  • the (star) conductor also has several bushings in the circumferential direction, which are electrically insulated from the (star) conductor, for the second connection hairpins of the three winding strands to the outer or phase conductors (L1, L2 and L3).
  • the second connection hairpins can thus be guided through the bushings of the (star) conductor and thus fixed. Vibrations of the second connection hairpins can be avoided or at least reduced.
  • the natural frequencies of the connection pins can be influenced as a result. These natural frequencies are often in the critical range of the vehicle resonance.
  • the coupling explained above can advantageously shift the natural frequency of the connection pins into less critical ranges.
  • the second connection hairpins of the three winding strands protrude axially further from the coil body than the first connection hairpins. The longer ends of the second connection hairpins can thus be guided axially through the feedthroughs of the star conductor and thus fixed.
  • the first connection hairpins of the three winding strands and the (star) conductor are electrically conductively coupled to one another by means of a welded or soldered connection.
  • the (star) conductor thus forms the star or neutral point for the three winding strands.
  • the peripherally arranged feedthroughs of the (star) conductor for the second connection hairpins are made of electrically insulating plastic. The plastic feedthroughs can be molded onto or around the (star) conductor at different positions in the peripheral direction.
  • the feedthroughs of the (star) conductor arranged in the circumferential direction are designed to fix the second connection hairpins, in particular in a form-fitting or material-fitting manner or in a form-fitting and material-fitting manner.
  • a geometry of the feedthroughs can therefore be adapted to a geometry of the second connection hairpins.
  • the feedthroughs can have rectangular passage openings and the second connection hairpins can have a corresponding rectangular cross-section.
  • the feedthroughs of the (star) conductor arranged in the circumferential direction are designed to accommodate only one second connection hairpin each.
  • a separate feedthrough is therefore provided on the (star) conductor for each second connection hairpin.
  • the bushings of the (star) conductor arranged in the circumferential direction are designed to accommodate a plurality of second connection hairpins each.
  • a bushing on the (star) conductor is therefore assigned to a group of second connection hairpins.
  • the (star) conductor has a bushing in the circumferential direction for one or more second connection hairpins of a winding phase between two connection areas for first connection hairpins of two winding phases.
  • first connection hairpins and second connection hairpins can be arranged alternately in the circumferential direction and coupled to the (star) conductor.
  • the first and second connection hairpins protrude radially outward from the slots of the coil body.
  • embodiments are also conceivable in which the first and second connection hairpins protrude radially inward or both radially inward and radially outward from the slots of the coil body.
  • a layout or geometry of the (star) conductor can then be adapted to the respective circumstances.
  • the (star) conductor extends in the circumferential direction and the second connection hairpins are in the axial direction through the ZF Friedrichshafen AG File 215043 Friedrichshafen 2023-06-06 bushings.
  • the (star) conductor can form a full ring if the first and second connection hairpins are arranged along the entire circumference of the coil body, or only a ring segment if the first and second connection hairpins are only arranged in a limited area along the circumference of the coil body.
  • the present invention provides an electrical machine with a distributed winding according to one of the preceding exemplary embodiments, wherein the distributed winding is designed as a stator or rotor winding of the electrical machine.
  • the electrical machine can be an electric motor or a generator.
  • the present invention provides a drive train for a vehicle with an electrical machine according to an exemplary embodiment.
  • the present invention provides a method for producing a distributed winding for an electrical machine.
  • the method includes providing a coil body with a plurality of grooves distributed over a circumference of the coil body.
  • the method also includes arranging three winding strands formed from a plurality of hairpins, wherein the hairpins each have axially extending groove sections which are arranged in the radial direction in a plurality of winding layers in the grooves of the coil body.
  • Each of the three winding strands has one or more first connection hairpins protruding axially from the grooves and one or more second connection hairpins protruding axially from the grooves distributed over a circumference of the coil body.
  • the method also includes providing a (star) conductor which has a plurality of feedthroughs, electrically insulated from the (star) conductor, for the second connection hairpins of the three winding strands in the circumferential direction.
  • the method also includes passing the second connection hairpins through the feedthroughs of the (star) conductor. This means that the (star) conductor can already be fixed in place.
  • the process then also includes connecting the first connection hairpins to the (star) conductor.
  • the connection can be made by welding or soldering, for example.
  • ZF Friedrichshafen AG File 215043 Friedrichshafen 2023-06-06 Individual embodiments of the present invention are described below using the figures as examples.
  • Fig.1A a winding head of a distributed winding for an electrical machine with standard and cover hairpins
  • Fig.1B an enlarged view of the winding head according to Fig.1A
  • Fig.2 a substantially U-shaped hairpin
  • Fig.3 a winding head of a distributed winding with connection hairpins and (star) conductors
  • Fig.4 a star conductor with molded-on bushings for connection hairpins
  • Fig.5 a sectional view of the winding head of Fig.4 without and with powder coating.
  • Fig.1A shows a winding head of a distributed winding 10 for an electrical machine.
  • An electrical machine is a device that converts electrical energy into mechanical energy (e.g.
  • the distributed winding 10 comprises a substantially cylindrical coil body (e.g. stator or rotor laminated core) 11, which can be formed, for example, from layered sheets or sheet metal laminations.
  • the coil body 11 has a plurality of grooves 12 distributed over a circumference of the coil body 11.
  • the grooves 12 are located here on an inner circumference of the coil body 11 and run in the axial direction (in the direction of the axis of rotation of the coil body 11.
  • Insulating paper (wrapping paper) 14 is inserted into the grooves 12, which protrudes axially from the respective groove 12 by an axial projection.
  • the insulating paper 14 serves to ZF Friedrichshafen AG File 215043 Friedrichshafen 2023-06-06 Separation of the winding system and the ground potential of the coil body 11.
  • the insulation paper 14 can be made of electrically insulating paper or plastic.
  • the distributed winding 10 further comprises a plurality of winding strands (coils). For example, there can be three winding strands for three different phases (current-carrying lines). A winding strand is formed from a plurality of interconnected hairpins 13 (translated "hairpins").
  • a hairpin 13 refers to a special form of winding strands in electrical machines. Hairpins can consist of a flat, U-shaped wire, which can be made of copper or aluminum and is bent into an arc at both ends. This shape resembles a hairpin, which leads to the name hairpin. Hairpin windings are often used in electrical machines such as motors and generators because they can offer a higher current density and better cooling properties than conventional round wire windings. In addition, hairpin windings can be used in machines with limited space requirements and complex shapes because they are flexible and easily adaptable. As shown in Fig.2, individual hairpins 13 are usually bent in a substantially U-shape and can have a rectangular conductor cross-section.
  • individual hairpins 13 Due to their U-shape, individual hairpins 13 have two substantially parallel legs 13-N, which are also referred to below as groove sections because they are arranged in the grooves 12 of the coil body 11 provided with insulating paper 14.
  • the hairpins 13 arranged in or on the coil body 11 each have axially extending groove sections 13-N, which are arranged in the radial direction in different winding layers in the grooves 12 of the coil body 11 provided with insulating paper 14.
  • a plurality of axially extending grooves 12 are provided on the inner circumference of the coil body 11, in which groove sections 13-N of the hairpins 13 are arranged in several radially layered winding layers.
  • M winding layers can be arranged in each groove 12, i.e.
  • M radially adjacent groove sections 13-N M can be 6, i.e. six ZF Friedrichshafen AG File 215043 Friedrichshafen 2023-06-06 Winding layers. These M radially adjacent groove sections 13-N are then surrounded by the insulating paper 14 and thus insulated from the coil former 11. After all hairpins 13 have been mounted, protruding conductor ends in the circumferential direction of the coil former 11 at the lower end of the coil former 11 (not shown in Fig. 1A) are bent in different directions and angles, cut to length and welded together. The winding strands or hairpins 13 overlap at the axially upper and lower ends of the coil former 11. This overlap area is also called the winding head.
  • Each of the winding strands has a connection area (not shown) at both ends, which can be formed by one end of a respective connection hairpin.
  • 1A and 1B show an upper winding head of the distributed winding 10.
  • the upper winding head forms the side from which the hairpins 13 are inserted into the grooves 12, so that the bent sections 13-V of the hairpins 13 form the winding head.
  • the present invention lies in the area of a winding head axially opposite to the winding head of Figs. 1A and 1B, i.e. the lower winding head, in which the conductor ends of the legs 13-N of the hairpins 13 protrude axially from the grooves 12, are cut to length and welded together.
  • the distributed winding 10 comprises three winding strands (U, V, W), each formed from the plurality of hairpins 13.
  • the number of winding phases in a stator or rotor can vary depending on the design of the electrical machine. Basically, the number of winding phases depends on the number of phases and the winding structure. In a three-phase system with three phases (U, V, W), it is common for the stator or rotor in an electrical machine to have three winding phases, at least one per phase.
  • N is a natural integer and all phases must have the same number.
  • Each winding phase consists of a series of hairpins 13 that are evenly distributed in the circumferential direction around the coil former 11 (stator or rotor).
  • Each winding phase can be electrically connected to an outer conductor (L1, L2 and L3) of the three-phase system.
  • each of the three winding strands (U, V, W) has a plurality of first connection hairpins 13-1u, 13-1v, 13-1w protruding axially from the slots 12 and a plurality of second connection hairpins 13-2u, 13-2v, 13-2w protruding axially from the slots 12, distributed over a circumference of the coil body 11.
  • connection hairpins are each a correspondingly bent end of a hairpin leg 13-N, which serves to connect the respective winding strand to other circuit components.
  • three first connection hairpins 13-1u, three first connection hairpins 13-1v and three first connection hairpins 13-1w are provided.
  • three coil groups connected electrically in parallel are therefore implemented per phase.
  • more or fewer first connection hairpins per phase could also be provided.
  • the first connection hairpins 13-1u, 13-1v, 13-1w can each be seen as the starting points of the three winding strands (U, V, W), which are connected in a star connection to a common point, the so-called star point or neutral point.
  • three second connection hairpins 13-2u, three second connection hairpins 13-2v and three second connection hairpins 13-2w are also provided.
  • more or fewer second connection hairpins per phase could also be provided.
  • the second connection ZF Friedrichshafen AG File 215043 Friedrichshafen 2023-06-06 Hairpins 13-2u, 13-2v, 13-2w can each be seen as end points of the three winding phases (U, V, W), which are each connected to the phase lines (L1, L2, L3, not shown).
  • both the first connection hairpins 13-1u, 13-1v, 13-1w and the second connection hairpins 13-2u, 13-2v, 13-2w emerge radially outward from the grooves 12 of the coil body 11.
  • the first connection hairpins 13-1u, 13-1v, 13-1w and the second connection hairpins 13-2u, 13-2v, 13-2w are therefore located radially essentially on a circular arc.
  • first connection hairpins 13-1u, 13-1v, 13-1w and the second connection hairpins 13-2u, 13-2v, 13-2w emerge radially inward from the grooves 12 of the coil body 11.
  • first connection hairpins 13-1u, 13-1v, 13-1w emerge radially inward (outside)
  • the second connection hairpins 13-2u, 13-2v, 13-2w emerge radially outward (inside) from the slots 12 of the coil former 11.
  • the second connection hairpins 13-2u, 13-2v, 13-2w of the three winding strands protrude significantly further from the coil former 11 or the slot ends than the first connection hairpins 13-1u, 13-1v, 13-1w.
  • the second connection hairpins 13-2u, 13-2v, 13-2w in particular are therefore susceptible to vibrations and breakage.
  • the present invention provides an electrically conductive star conductor or contact ring 15 which electrically couples the first connection hairpins 13-1u, 13-1v, 13-1w of the three winding phases (U, V, W) to one another.
  • the star conductor 15 extends in the circumferential direction from the three first connection hairpins 13-1u via the three first connection hairpins 13-1v to the three first connection hairpins 13-1w.
  • the star conductor 15 can - depending on the arrangement of the connection hairpins - be a ring-shaped conductor or a circular arc-shaped conductor (not a complete ring).
  • the star conductor 15 has an electrically insulating feedthrough 16-u for the second connection hairpins 13-2u, which are located between the first connection hairpins 13-1u and the first connection hairpins 13-1v when viewed in the circumferential direction.
  • the feedthrough 16-u enables axial feedthrough and fixing of the axially longer second connection hairpins 13-2u.
  • the star conductor 15 also has an electrically insulating feedthrough 16-v for the second connection hairpins 13-2v, which are located between the first connection hairpins 13-1v and the first connection hairpins 13-1w.
  • the feedthrough 16-v enables axial feedthrough and fixing of the axially longer second connection hairpins 13-2v.
  • Fig. 3 does not show any further feedthrough for the second connection hairpins 13-2w, it is understood that the star conductor 15 can also comprise such a feedthrough.
  • the feedthroughs 16-u, 16-v of the star conductor 15 arranged in the circumferential direction for the second connection hairpins 13-2u and 13-2v can each be made of electrically insulating plastic.
  • the feedthroughs 16-u, 16-v can each have axial through-openings for the axially longer second connection hairpins 13-2u and 13-2v. A separate axial through-opening can be provided for each second connection hairpin, or, as shown in Fig.
  • the axial through-openings of the bushings 16-u, 16-v can each be dimensioned such that they can hold the second connection hairpins 13-2u, 13-2v in a form-fitting or material-fitting manner or in a form-fitting and material-fitting manner in the ZF Friedrichshafen AG File 215043 Friedrichshafen 2023-06-06
  • the star conductor 15 (viewed in the circumferential direction) has a first electrically insulating feedthrough 16-u for the axially longer second connection hairpins 13-2u between a first electrically conductive connection area 17-u for the first connection hairpins 13-1u and a second electrically conductive connection area 17-v for the first connection hairpins 13-1v.
  • the star conductor 15 (viewed in the circumferential direction) has a second electrically insulating feedthrough 16-v for the axially longer second connection hairpins 13-2v between the second electrically conductive connection region 17-v for the first connection hairpins 13-1v and a third electrically conductive connection region 17-w for the first connection hairpins 13-1w.
  • the feedthroughs 16-u, 16-v can each be designed as plastic overmoldings. This allows a firm connection to be created between the plastic feedthroughs 16-u, 16-v and the electrically conductive star conductor 15, thereby creating an integrated component.
  • the first connection hairpins 13-1u, 13-1v, 13-1w of the three winding strands can be connected to the star conductor 15 in an electrically conductive manner at the respective connection areas 17-u, 17-v, 17-w by means of a welded or soldered connection.
  • the star conductor 15 can be plugged onto the second connection hairpins 13-2u, 13-2v by means of the respective bushings 16-u, 16-v and thus pre-fixed.
  • the first connection hairpins 13-1u, 13-1v, 13-1w can be fixed to the star conductor 15 by means of the welded or soldered connection.
  • the second connection hairpins 13-2u, 13-2v (and 13-2w) can also be fixed to the star conductor 15. This can reduce or even completely prevent vibrations and the associated breakages of the first and second connection hairpins.
  • the hairpins 13 can be insulated and the stator ZF Friedrichshafen AG File 215043 Friedrichshafen 2023-06-06
  • the insulation of the welded copper ends of the hairpins 13 can be done, for example, by powder coating or the application of polyurethane-based casting resins.
  • gaps between the second connection hairpins 13-2u, 13-2v and the passage openings of the bushings 16- u, 16-v can also be powder coated. Such a powder coating is shown in Fig.3 by reference numeral 18.
  • Impregnation, trickling or full potting processes can be used for this purpose.
  • the impregnation can be carried out in a similar way to impregnation processes in the manufacture of conventionally wound stators.
  • the impregnation serves to protect against thermal, electrical, ambient and mechanical influences. Dipping or trickling processes are usually used for impregnation.
  • the powder coating 18 of the welded axial ends of the hairpins 13 and the associated powder coating 18 of the space between the second connection hairpins 13-2v and the through openings of the feedthrough 16-v is shown in Fig. 5 (right). At the latest through the powder coating 18, a positive connection between the feedthrough 16-v and the second connection hairpins 13-2v can be achieved.
  • Fig. 5 right
  • connection hairpins 13-1u, 13-1v, 13-1w and the second connection hairpins 13-2u, 13-2v, 13-2w emerge radially outward from the respective grooves 12.
  • connection hairpins can be located radially inward, radially outward or radially inward and outward.
  • connection hairpins that protrude axially from the inner stator diameter.
  • Connection hairpins can also be guided individually through the passages 16.
  • the embodiments described and shown in the figures are only examples. Different embodiments can be used completely or in ZF Friedrichshafen AG File 215043 Friedrichshafen 2023-06-06 with respect to individual features. Also, an embodiment may be supplemented by features of another embodiment. Furthermore, the following claims are hereby incorporated into the detailed description, whereby each claim may stand on its own as a separate example.

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

Abstract

Eine Verteilte Wicklung (10) für eine elektrische Maschine, umfassend einen Spulenkörper (11) mit einer Mehrzahl von über einen Umfang des Spulenkörpers verteilten Nuten (12), drei aus einer Mehrzahl von Hairpins (13) gebildeten Wicklungssträngen, wobei die Hairpins jeweils axial verlaufende Nutabschnitte (13-N) aufweisen, die in radialer Richtung in einer Mehrzahl von Wicklungslagen in den Nuten (12) des Spulenkörpers (11) angeordnet sind. Jeder der drei Wicklungsstränge weist über einen Umfang des Spulenkörpers (11) verteilt einen oder mehrere axial aus den Nuten (12) herausragende erste Anschluss-Hairpins (13-1) und einen oder mehrere axial aus den Nuten (12) herausragende zweite Anschluss-Hairpins (13-2) auf. Ein Sternleiter (15) koppelt die ersten Anschluss-Hairpins (13-1) der drei Wicklungsstränge in Umfangsrichtung elektrisch leitend miteinander. Der Sternleiter (15) weist in Umfangsrichtung mehrere elektrisch vom Sternleiter isolierte Durchführungen (16) für die zweiten Anschluss-Hairpins (13-2) der drei Wicklungsstränge auf.

Description

ZF Friedrichshafen AG Akte 215043 Friedrichshafen 2023-06-06 Verteilte Wicklung für eine elektrische Maschine in Sternschaltung Die vorliegende Erfindung betrifft eine verteilte Wicklung für eine elektrische Ma- schine, insbesondere für die Verwendung in einem Kraftfahrzeug mit vollelektrischem Antrieb oder Hybridantrieb aus Verbrennungsmotor und elektrischer Maschine. Im Stand der Technik sind neben konzentrierten Wicklungen auch elektrische Maschinen mit verteilter Wicklung bekannt. Verteilte Wicklungen werden in der Regel mittels der sogenannten Hairpin-Technologie hergestellt, bei der mehrere Leiterele- mente (Hairpins) in Nuten eines Spulenkörpers eingesetzt und zu entsprechenden Wicklungssträngen verbunden sind. Eine verteilte Wicklung umfasst also wenigstens einen aus einer Mehrzahl von Hairpins gebildeten Wicklungsstrang, in der Regel aber mehrere, insbesondere drei Wicklungsstränge. Die Hairpins weisen jeweils axial verlaufende Schenkel bzw. Nutab- schnitte auf, die in radialer Richtung in unterschiedlichen Wicklungslagen in Nuten des Spulenkörpers angeordnet sind. Die in einer Nut verlaufenden Schenkel bzw. Nutab- schnitte der Hairpins sind von Isolationspapier umgeben. Dies dient der Trennung von Wicklungssystem und Erdpotential des Spulenkörpers. Ein Wicklungsstrang weist an seinen beiden Enden jeweils einen Anschlussbereich auf, der durch ein Ende eines je- weiligen Anschluss-Hairpins gebildet wird und axial über den Spulenkörper vorsteht. Eine elektrische Maschine, wie z.B. ein Motor, kann mit unterschiedlichen Wick- lungsanordnungen betrieben werden, darunter die Sternschaltung (auch als Y-Schal- tung bekannt) und die Dreieckschaltung. In der Sternschaltung sind die Enden der drei Wicklungsstränge zu einem gemeinsamen Punkt, dem sogenannten Stern- oder Neut- ralpunkt, verbunden. Die anderen Enden der Wicklungsstränge sind mit Außen- oder Phasenleitern (L1, L2 und L3) eines Dreiphasensystems verbunden. Das Dreiphasen- system liefert die Spannungen zwischen den Phasenleitern, während der Neutralpunkt normalerweise mit dem Erdpotential verbunden ist. In der Sternschaltung kann der Strom durch die Wicklungsstränge fließen und über den Neutralpunkt zurückkehren. Dadurch können symmetrische Ströme in den Wicklungssträngen erzeugt werden, was zu einer gleichmäßigen Verteilung der Last ZF Friedrichshafen AG Akte 215043 Friedrichshafen 2023-06-06 führen kann. Durch den gemeinsamen Neutralpunkt können asymmetrische Spannun- gen in den Phasenleitungen ausgeglichen werden, was zu einer stabilen Spannungs- versorgung der Maschine führen kann. Wenn ein Wicklungsstrang aufgrund eines Un- gleichgewichts in der Last mehr Strom zieht als die anderen Wicklungsstränge, kann der Überschussstrom über den Neutralpunkt abgeführt werden, anstatt das System zu belasten. Die Wahl zwischen Stern- und Dreieckschaltung hängt von verschiedenen Fakto- ren ab, einschließlich der gewünschten Drehmoment- und Leistungseigenschaften der Maschine. In einigen Fällen können elektrische Maschinen auch mit Umschaltmöglich- keiten ausgestattet sein, um zwischen den beiden Schaltungen zu wechseln, um die Betriebsflexibilität zu erhöhen. Lange Enden von Anschluss-Hairpins sind schwinganfällig. Dies kann zu Draht- brüchen im Bereich einer Verschaltungsanbindung für Sternschaltungen führen. Wer- den Schwingwege reduziert, verringert sich die Belastung an der Verbindungsstelle und Abrisse können verhindert werden. Durch Anschrauben können Verformungsspannun- gen „eingefroren“ werden und sich auch negativ auf die Bauteilfestigkeit auswirken. Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine ver- teilte Wicklung mit einer verbesserten Verschaltungsanbindung bereitzustellen. Diese Aufgabe wird gelöst durch Vorrichtungen und/oder Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Gemäß einem ersten Aspekt schafft die vorliegende Erfindung eine verteilte Wicklung für eine elektrische Maschine. Die verteilte Wicklung umfasst einen Spulen- körper mit einer Mehrzahl von über einen Umfang des Spulenkörpers verteilten Nuten. Die verteilte Wicklung umfasst drei aus einer Mehrzahl von Hairpins gebildeten Wick- lungssträngen. Die Hairpins weisen jeweils axial verlaufende Nutabschnitte (Schenkel) auf, die in radialer Richtung in einer Mehrzahl von Wicklungslagen in den Nuten des Spulenkörpers angeordnet sind. Jeder der drei Wicklungsstränge weist über einen Um- fang des Spulenkörpers verteilt einen oder mehrere axial aus den Nuten herausragende ZF Friedrichshafen AG Akte 215043 Friedrichshafen 2023-06-06 erste Anschluss-Hairpins und einen oder mehrere axial aus den Nuten herausragende zweite Anschluss-Hairpins auf. Die verteilte Wicklung umfasst ferner einen (Stern-) Lei- ter, welcher die ersten Anschluss-Hairpins der drei Wicklungsstränge in Umfangsrich- tung elektrisch leitend miteinander koppelt. Über den (Stern-) Leiter werden die drei Wicklungsstränge zu einem gemeinsamen Punkt, dem Stern- oder Neutralpunkt, ver- bunden. Der (Stern-) Leiter weist in Umfangsrichtung zusätzlich mehrere elektrisch vom (Stern-) Leiter isolierte Durchführungen für die zweiten Anschluss-Hairpins der drei Wicklungsstränge zu den Außen- oder Phasenleitern (L1, L2 und L3) auf. Somit können die zweiten Anschluss-Hairpins durch die Durchführungen des (Stern-) Leiters geführt und damit fixiert werden. Schwingungen der zweiten Anschluss-Hairpins können ver- mieden oder zumindest reduziert werden. Insbesondere können dadurch die Eigenfre- quenzen der Anschlusspins beeinflusst werden. Diese Eigenfrequenzen befinden sich oft im kritischen Bereich der Fahrzeug-Resonanz. Durch die zu zuvor erläuterte Kopp- lung kann die Eigenfrequenz der Anschlusspins vorteilhaft in unkritischere Bereiche ver- schoben werden. Gemäß manchen Ausführungsbeispielen ragen die zweiten Anschluss-Hairpins der drei Wicklungsstränge axial weiter aus dem Spulenkörper heraus als die ersten An- schluss-Hairpins. Somit können die längeren Enden der zweiten Anschluss-Hairpins axial durch die Durchführungen des Sternleiters geführt und damit fixiert werden. Gemäß manchen Ausführungsbeispielen sind die ersten Anschluss-Hairpins der drei Wicklungsstränge und der (Stern-) Leiter mittels jeweils einer Schweiß- oder Löt- verbindung elektrisch leitfähig miteinander gekoppelt. Der (Stern-) Leiter bildet somit den Stern- oder Neutralpunkt für die drei Wicklungsstränge. Gemäß manchen Ausführungsbeispielen sind die in Umfangsrichtung angeord- neten Durchführungen des (Stern-) Leiters für die zweiten Anschluss-Hairpins aus elektrisch isolierendem Kunststoff gebildet. Die Kunststoff-Durchführungen können dazu an den (Stern-) Leiter an unterschiedlichen Positionen in Umfangsrichtung an- bzw. um- gespritzt sein. ZF Friedrichshafen AG Akte 215043 Friedrichshafen 2023-06-06 Gemäß manchen Ausführungsbeispielen sind die in Umfangsrichtung angeord- neten Durchführungen des (Stern-) Leiters ausgebildet, um die zweiten Anschluss-Hair- pins zu fixieren, insbesondere formschlüssig oder stoffschlüssig oder formschlüssig und stoffschlüssig. Eine Geometrie der Durchführungen kann also an eine Geometrie der zweiten Anschluss-Hairpins angepasst sein. Beispielsweise können die Durchführungen rechteckige Durchlassöffnungen und die zweiten Anschluss-Hairpins einen entspre- chenden rechteckigen Querschnitt aufweisen. Gemäß manchen Ausführungsbeispielen sind die in Umfangsrichtung angeord- neten Durchführungen des (Stern-) Leiters ausgebildet, um jeweils nur einen zweiten Anschluss-Hairpin aufzunehmen. Bei manchen Ausführungsbeispielen ist also für jeden zweiten Anschluss-Hairpin eine eigene Durchführung am (Stern-) Leiter vorgesehen. Gemäß anderen Ausführungsbeispielen sind die in Umfangsrichtung angeordneten Durchführungen des (Stern-) Leiters ausgebildet, um jeweils mehrere zweite Anschluss- Hairpins aufzunehmen. Bei manchen Ausführungsbeispielen ist also eine Durchführung am (Stern-) Leiter einer Gruppe von zweiten Anschluss-Hairpins zugeordnet. Gemäß manchen Ausführungsbeispielen weist der (Stern-) Leiter in Umfangs- richtung eine Durchführung für einen oder mehrere zweite Anschluss-Hairpins eines Wicklungsstrangs zwischen zwei Anschlussbereichen für erste Anschluss-Hairpins zweier Wicklungsstränge auf. Somit können in Umfangsrichtung abwechselnd erste An- schluss-Hairpins und zweite Anschluss-Hairpins angeordnet und mit dem (Stern-) Leiter gekoppelt werden. Gemäß manchen Ausführungsbeispielen ragen die ersten und zweiten An- schluss-Hairpins radial außen aus den Nuten des Spulenkörpers heraus. Es sind aber auch Ausführungsbeispiele denkbar, bei denen die ersten und zweiten Anschluss-Hair- pins radial innen oder sowohl radial innen als auch radial außen aus den Nuten des Spulenkörpers herausragen. Ein Layout bzw. eine Geometrie des (Stern-) Leiters kann dann an die jeweiligen Gegebenheiten angepasst sein. Gemäß manchen Ausführungsbeispielen erstreckt sich der (Stern-) Leiter in Um- fangsrichtung und die zweiten Anschluss-Hairpins sind in axialer Richtung durch die ZF Friedrichshafen AG Akte 215043 Friedrichshafen 2023-06-06 Durchführungen geführt. Der (Stern-) Leiter kann dabei einen vollen Ring bilden, wenn die ersten und zweiten Anschluss-Hairpins entlang des gesamten Umfangs des Spu- lenkörpers angeordnet sind, oder aber auch nur ein Ringsegment, wenn die ersten und zweiten Anschluss-Hairpins lediglich in einem begrenzten Bereich entlang des Umfangs des Spulenkörpers angeordnet sind. Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung eine elektrische Maschine mit einer verteilten Wicklung nach einem der vorhergehenden Ausführungs- beispiele, wobei die verteilte Wicklung als Stator- oder Rotorwicklung der elektrischen Maschine ausgebildet ist. Bei der elektrischen Maschine kann es sich um einen Elektro- motor oder um einen Generator handeln. Gemäß einem noch weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung einen An- triebsstrang für ein Fahrzeug mit einer elektrischen Maschine gemäß einem Ausfüh- rungsbeispiel. Weiterhin schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer verteilten Wicklung für eine elektrische Maschine. Das Verfahren umfasst ein Bereitstel- len eines Spulenkörpers mit einer Mehrzahl von über einen Umfang des Spulenkörpers verteilten Nuten. Das Verfahren umfasst ferner ein Anordnen von drei aus einer Mehr- zahl von Hairpins gebildeten Wicklungssträngen, wobei die Hairpins jeweils axial verlau- fende Nutabschnitte aufweisen, die in radialer Richtung in einer Mehrzahl von Wick- lungslagen in den Nuten des Spulenkörpers angeordnet werden. Jeder der drei Wick- lungsstränge weist über einen Umfang des Spulenkörpers verteilt einen oder mehrere axial aus den Nutenherausragende erste Anschluss-Hairpins und einen oder mehrere axial aus den Nuten herausragende zweite Anschluss-Hairpins auf. Das Verfahren um- fasst ferner ein Bereitstellen eines (Stern-) Leiters, welcher in Umfangsrichtung mehrere elektrisch vom (Stern-) Leiter isolierte Durchführungen für die zweiten Anschluss-Hair- pins der drei Wicklungsstränge aufweist. Das Verfahren umfasst ferner ein Durchführen der zweiten Anschluss-Hairpins durch die Durchführungen des (Stern-) Leiters. Dadurch kann der (Stern-) Leiter bereits fixiert werden. Das Verfahren umfasst danach ferner ein Verbinden der ersten Anschluss-Hairpins mit dem (Stern-) Leiter. Das Verbinden kann beispielsweise mittels Schweißen oder Löten erfolgen. ZF Friedrichshafen AG Akte 215043 Friedrichshafen 2023-06-06 Im Folgenden werden einzelne Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der Figuren beispielhaft beschrieben. Es zeigen: Fig.1A einen Wickelkopf einer verteilten Wicklung für eine elektrische Ma- schine mit Standard- und Cover-Hairpins; Fig.1B eine vergrößerte Darstellung des Wickelkopfs gemäß Fig.1A; Fig.2 einen im Wesentlichen U-förmigen Hairpin; Fig.3 einen Wickelkopf einer verteilten Wicklung mit Anschluss-Hairpins und (Stern-) Leiter; Fig.4 einen Sternleiter mit angespritzten Durchführungen für Anschluss-Hair- pins; und Fig.5 eine Schnittansicht des Wickelkopfs der Fig.4 ohne und mit Pulverbe- schichtung. Die Fig.1A zeigt einen Wickelkopf einer verteilten Wicklung 10 für eine elektri- sche Maschine. Eine elektrische Maschine ist eine Vorrichtung, die elektrische Energie in mechanische Energie (z. B. Bewegung) oder umgekehrt, mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt. Elektrische Maschinen umfassen beispielsweise Elekt- romotoren oder Generatoren. Im gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine verteilten Wicklung 10 für einen Stator. Eine verteilte Wicklung für einen Rotor ist ebenfalls möglich. Die verteilte Wicklung 10 umfasst einen im Wesentlichen zylindrischen Spulenkör- per (z.B. Stator- oder Rotorblechpaket) 11, welcher beispielsweise aus geschichteten Blechen bzw. Blechlamellen gebildet sein kann. Der Spulenkörper 11 weist eine Mehr- zahl von über einen Umfang des Spulenkörpers 11 verteilten Nuten 12 auf. Die Nuten 12 befinden sich hier an einem Innenumfang des Spulenkörpers 11 und verlaufen in axialer Richtung (in Richtung der Rotationsachse des Spulenkörpers 11. In die Nuten 12 ist jeweils Isolationspapier (Wickelpapier) 14 eingeführt, welches um einen axialen Überstand axial aus der jeweiligen Nut 12 herausragt. Das Isolationspapier 14 dient der ZF Friedrichshafen AG Akte 215043 Friedrichshafen 2023-06-06 Trennung von Wicklungssystem und Erdpotential des Spulenkörpers 11. Dazu kann das Isolationspapier 14 aus elektrisch isolierendem Papier oder Kunststoff gebildet sein. Die verteilte Wicklung 10 umfasst ferner eine Mehrzahl von Wicklungssträngen (Spulen). Beispielsweise können drei Wicklungsstränge für drei unterschiedliche Pha- sen (stromführende Leitungen) vorhanden sein. Ein Wicklungsstrang wird aus einer Mehrzahl von miteinander verbundenen Hairpins 13 (übersetzt "Haarnadeln") gebildet. Ein Hairpin 13 bezieht sich auf eine spezielle Form von Wicklungssträngen in elektri- schen Maschinen. Hairpins können aus einem flachen, U-förmigen Draht bestehen, der aus Kupfer oder Aluminium bestehen kann und an beiden Enden zu einem Bogen ge- bogen ist. Diese Form ähnelt einer Haarnadel, was zu dem Namen Hairpin führt. Hair- pin-Wicklungen werden oft in elektrischen Maschinen wie Motoren und Generatoren verwendet, da sie eine höhere Stromdichte und bessere Kühlungseigenschaften als herkömmliche runde Drahtwicklungen bieten können. Darüber hinaus können Hairpin- Wicklungen in Maschinen mit begrenztem Platzbedarf und komplexen Formen verwen- det werden, da sie flexibel und leicht anpassbar sind. Wie in Fig.2 dargestellt, sind einzelne Hairpins 13 in der Regel im Wesentlichen U-förmig gebogen und können einen rechteckigen Leiterquerschnitt aufweisen. Durch ihre U-Form weisen einzelne Hairpins 13 zwei im Wesentlichen parallele Schenkel 13-N auf, die im Nachfolgenden auch als Nutabschnitte bezeichnet werden, weil sie in den mit Isolationspapier 14 versehenen Nuten 12 des Spulenkörpers 11 angeordnet wer- den. Die im bzw. am Spulenkörper 11 angeordneten Hairpins 13 weisen jeweils axial verlaufende Nutabschnitte 13-N auf, die in radialer Richtung in unterschiedlichen Wick- lungslagen in den mit Isolationspapier 14 versehenen Nuten 12 des Spulenkörpers 11 angeordnet sind. Mit anderen Worten sind am Innenumfang des Spulenkörpers 11 eine Vielzahl von axial verlaufenden Nuten 12 vorgesehen, in denen Nutabschnitte 13-N der Hairpins 13 in mehreren radial geschichteten Wicklungslagen angeordnet sind. Bei- spielsweise können in jeder Nut 12 M Wicklungslagen angeordnet sein, also M radial benachbarte Nutabschnitte 13-N. Beispielsweise kann M = 6 sein, also sechs ZF Friedrichshafen AG Akte 215043 Friedrichshafen 2023-06-06 Wicklungslagen. Diese M radial benachbarten Nutabschnitte 13-N sind dann vom Isola- tionspapier 14 umgeben und damit gegenüber dem Spulenkörper 11 isoliert. Nach dem Montieren aller Hairpins 13 werden am unteren Ende des Spulenkör- pers 11 (in Fig.1A nicht gezeigt) herausragende Leiterenden in Umfangsrichtung des Spulenkörpers 11 in unterschiedliche Richtungen und Winkel gebogen, abgelängt und untereinander verschweißt. Die Wicklungsstränge bzw. Hairpins 13 überlappen am axial oberen und unteren Ende des Spulenkörpers 11. Diesen Überlappungsbereich nennt man auch Wickelkopf. Jeder der Wicklungsstränge weist an seinen beiden Enden je- weils einen Anschlussbereich auf (nicht gezeigt), der durch ein Ende eines jeweiligen Anschluss-Hairpins gebildet werden kann. Die Fig.1A und 1B zeigen einen oberen Wickelkopf der verteilten Wicklung 10. Der obere Wickelkopf bildet die Seite, von der aus die Hairpins 13 in die Nuten 12 ein- gesteckt werden, so dass die gebogenen Abschnitte 13-V der Hairpins 13 den Wickel- kopf bilden. Die vorliegende Erfindung liegt im Bereich eines zum Wickelkopf der Fig.1A und 1B axial gegenüberliegenden Wickelkopfs, also dem unteren Wickelkopf, bei dem die Leiterenden der Schenkel 13-N der Hairpins 13 axial aus den Nuten 12 herausragen, abgelängt und untereinander verschweißt werden. Ein unterer Wickelkopf der verteilten Wicklung 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in Fig.3 dargestellt. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel umfasst die verteilte Wicklung 10 drei jeweils aus der Mehrzahl von Hairpins 13 gebildeten Wicklungsstränge (U, V, W). Die Anzahl der Wicklungsstränge in einem Stator oder Rotor kann je nach Kon- struktion der elektrischen Maschine variieren. Grundsätzlich hängt die Anzahl der Wick- lungsstränge von der Anzahl der Phasen und dem Wicklungsaufbau ab. In einem Dreh- stromsystem mit drei Phasen (U, V, W) ist es üblich, dass der Stator oder Rotor in einer elektrischen Maschine drei Wicklungsstränge aufweist, mindestens einen pro Phase. Diese Anzahl kann n-fach erhöht werden, wobei sich der Wicklungsstrang dann aus ZF Friedrichshafen AG Akte 215043 Friedrichshafen 2023-06-06 mehreren Teilsträngen zusammensetzt. N ist eine natürliche Ganzzahl und alle Phasen müssen dieselbe Anzahl aufweisen. Jeder Wicklungsstrang besteht aus einer Reihe von Hairpins 13, die in Umfangsrichtung gleichmäßig um den Spulenkörper 11 (Stator oder Rotor) verteilt sind. Jeder Wicklungsstrang kann elektrisch mit einem Außenlei- ter (L1, L2 und L3) des Drehstromsystems verbunden werden. Es gibt jedoch auch elektrische Maschinen, die mehr als drei Phasen haben können, wie zum Beispiel Sechsphasen- oder Zwölfphasen-Maschinen. In solchen Fällen kann der Spulenkörper 11 (Stator oder Rotor) entsprechend mehr Wicklungsstränge aufweisen, wobei die An- zahl der Wicklungsstränge der Anzahl der Phasen entspricht. Die genaue Anzahl der Wicklungsstränge im Spulenkörper 11 hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie dem Anwendungsbereich, dem gewünschten Leistungsbereich, dem Konstruktionsdesign und den spezifischen Anforderungen der elektrischen Maschine. Daher kann die Anzahl der Wicklungsstränge je nach spezifischem Fall variieren. Wie es in Fig.3 gezeigt ist, weist jeder der drei Wicklungsstränge (U, V, W) über einen Umfang des Spulenkörpers 11 verteilt mehrere axial aus den Nuten 12 herausra- gende erste Anschluss-Hairpins 13-1u, 13-1v, 13-1w und mehrere axial aus den Nuten 12 herausragende zweite Anschluss-Hairpins 13-2u, 13-2v, 13-2w auf. Genaugenom- men handelt es sich bei den Anschluss-Hairpins jeweils um ein entsprechend geboge- nes Ende eines Hairpin-Schenkels 13-N, welches zum Anschluss des jeweiligen Wick- lungsstrangs an weitere Schaltungskomponenten dient. Für jede der drei Phasen sind jeweils drei erste Anschluss-Hairpins 13-1u, drei erste Anschluss-Hairpins 13-1v und drei erste Anschluss-Hairpins 13-1w vorgesehen. Es sind im erläuterten Ausführungs- beispiel demnach pro Phase drei elektrisch parallel geschaltete Spulengruppen reali- siert. Anstatt drei ersten Anschluss-Hairpins pro Phase könnten auch mehr oder weni- ger erste Anschluss-Hairpins pro Phase vorgesehen sein. Die ersten Anschluss-Hair- pins 13-1u, 13-1v, 13-1w können jeweils als Anfangspunkte der drei Wicklungsstränge (U, V, W) gesehen werden, die in einer Sternschaltung zu einem gemeinsamen Punkt, dem sogenannten Sternpunkt oder Neutralpunkt, verbunden werden. Für jeden der drei Wicklungsstränge (U, V, W) sind auch jeweils drei zweite Anschluss-Hairpins 13-2u, drei zweite Anschluss-Hairpins 13-2v und drei zweite Anschluss-Hairpins 13-2w vorge- sehen. Anstatt drei zweiten Anschluss-Hairpins pro Phase könnten auch mehr oder we- niger zweite Anschluss-Hairpins pro Phase vorgesehen sein. Die zweiten Anschluss- ZF Friedrichshafen AG Akte 215043 Friedrichshafen 2023-06-06 Hairpins 13-2u, 13-2v, 13-2w können jeweils als Endpunkte der drei Wicklungsstränge (U, V, W) gesehen werden, die jeweils mit den Phasenleitungen (L1, L2, L3, nicht ge- zeigt) verbunden werden. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel treten sowohl die ersten Anschluss-Hair- pins 13-1u, 13-1v, 13-1w als auch die zweiten Anschluss-Hairpins 13-2u, 13-2v, 13-2w radial außen aus den Nuten 12 des Spulenkörpers 11. Die ersten Anschluss-Hairpins 13-1u, 13-1v, 13-1w und die zweiten Anschluss-Hairpins 13-2u, 13-2v, 13-2w liegen also radial im Wesentlichen auf einem Kreisbogen. Es sind allerdings auch Ausfüh- rungsformen denkbar, bei denen sowohl die ersten Anschluss-Hairpins 13-1u, 13-1v, 13-1w als auch die zweiten Anschluss-Hairpins 13-2u, 13-2v, 13-2w radial innen aus den Nuten 12 des Spulenkörpers 11 austreten. Weiterhin sind Ausführungsformen denkbar, bei denen die ersten Anschluss-Hairpins 13-1u, 13-1v, 13-1w radial innen (au- ßen) und die zweiten Anschluss-Hairpins 13-2u, 13-2v, 13-2w radial außen (innen) aus den Nuten 12 des Spulenkörpers 11 austreten. In axialer Richtung ragen die zweiten Anschluss-Hairpins 13-2u, 13-2v, 13-2w der drei Wicklungsstränge aber deutlich weiter aus dem Spulenkörper 11 bzw. den Nutenenden heraus als die ersten Anschluss-Hair- pins 13-1u, 13-1v, 13-1w. Insbesondere die zweiten Anschluss-Hairpins 13-2u, 13-2v, 13-2w sind also anfällig für Schwingungen und Brüche. In Umfangsrichtung betrachtet treten beim dem Ausführungsbeispiel der Fig.3 zuerst die drei ersten Anschluss-Hairpins 13-1u axial aus den Nuten 12 des Spulenkör- pers 11, danach treten in Umfangsrichtung betrachtet die drei zweiten Anschluss-Hair- pins 13-2u axial aus den Nuten 12 des Spulenkörpers 11, danach treten in Umfangs- richtung betrachtet die drei ersten Anschluss-Hairpins 13-1v axial aus den Nuten 12 des Spulenkörpers 11, danach treten in Umfangsrichtung betrachtet die drei zweiten An- schluss-Hairpins 13-2v axial aus den Nuten 12 des Spulenkörpers 11, danach treten in Umfangsrichtung betrachtet die drei ersten Anschluss-Hairpins 13-1w axial aus den Nu- ten 12 des Spulenkörpers 11 und danach treten in Umfangsrichtung betrachtet die drei zweiten Anschluss-Hairpins 13-2w axial aus den Nuten 12 des Spulenkörpers 11. Die axial kürzeren ersten und die axial längeren zweiten Anschluss-Hairpins treten also in Umfangsrichtung abwechselnd aus den Nuten 12 des Spulenkörpers 11. ZF Friedrichshafen AG Akte 215043 Friedrichshafen 2023-06-06 Um die Sternschaltung der drei Wicklungsstränge (U, V, W) zu ermöglichen, sieht die vorliegende Erfindung einen elektrisch leitfähigen Sternleiter bzw. Kontaktring 15 vor, welcher die ersten Anschluss-Hairpins 13-1u, 13-1v, 13-1w der drei Wicklungs- stränge (U, V, W) elektrisch leitend miteinander koppelt. Der Sternleiter 15 erstreckt sich dazu in Umfangsrichtung von den drei ersten Anschluss-Hairpins 13-1u über die drei ersten Anschluss-Hairpins 13-1v zu den drei ersten Anschluss-Hairpins 13-1w. Beim dem Sternleiter 15 kann es sich – je nach Anordnung der Anschluss-Hairpins – um einen ringförmigen Leiter oder um einen kreisbogenförmigen Leiter (kein kompletter Ring) handeln. Für die in Umfangsrichtung betrachtet zwischen den ersten Anschluss-Hairpins 13-1u und den ersten Anschluss-Hairpins 13-1v liegenden zweiten Anschluss-Hairpins 13-2u weist der Sternleiter 15 eine elektrisch isolierende Durchführung 16-u auf. Die Durchführung 16-u ermöglicht eine axiale Durchführung und Fixierung der axial länge- ren zweiten Anschluss-Hairpins 13-2u. Ebenso weist der Sternleiter 15 eine elektrisch isolierende Durchführung 16-v für die zwischen den ersten Anschluss-Hairpins 13-1v und den ersten Anschluss-Hairpins 13-1w liegenden zweiten Anschluss-Hairpins 13-2v auf. Die Durchführung 16-v ermöglicht eine axiale Durchführung und Fixierung der axial längeren zweiten Anschluss-Hairpins 13-2v. Obwohl die Fig.3 keine weitere Durchfüh- rung für die zweiten Anschluss-Hairpins 13-2w zeigt, versteht sich, dass der Sternleiter 15 auch eine solche umfassen kann. Die in Umfangsrichtung angeordneten Durchführungen 16-u, 16-v des Sternlei- ters 15 für die zweiten Anschluss-Hairpins 13-2u und 13-2v können jeweils aus elektrisch isolierendem Kunststoff gebildet sein. Die Durchführungen 16-u, 16-v können jeweils axiale Durchgangsöffnungen für die axial längeren zweiten Anschluss-Hairpins 13-2u und 13-2v aufweisen. Dabei kann für jeden zweiten Anschluss-Hairpin eine sepa- rate axiale Durchgangsöffnung vorgesehen sein, oder, wie in Fig.3 gezeigt, für ein Tri- pel von zweiten Anschluss-Hairpins 13-2u bzw.13-2v eine gemeinsame axiale Durch- gangsöffnung. Die axialen Durchgangsöffnungen der Durchführungen 16-u, 16-v kön- nen jeweils so dimensioniert sein, dass sie die zweiten Anschluss-Hairpins 13-2u, 13-2v formschlüssig oder stoffschlüssig oder formschlüssig und stoffschlüssig in der ZF Friedrichshafen AG Akte 215043 Friedrichshafen 2023-06-06 Durchführung zu fixieren vermögen. So können Schwingungen reduziert bzw. vermie- den werden. Wie es auch in Fig.4 zu erkennen ist, weist der Sternleiter 15 (in Umfangsrich- tung betrachtet) zwischen einem ersten elektrisch leitfähigen Anschlussbereich 17-u für die ersten Anschluss-Hairpins 13-1u und einem zweiten elektrisch leitfähigen An- schlussbereich 17-v für die ersten Anschluss-Hairpins 13-1v eine erste elektrisch isolie- rende Durchführung 16-u für die axial längeren zweiten Anschluss-Hairpins 13-2u auf. Ferner weist der Sternleiter 15 (in Umfangsrichtung betrachtet) zwischen dem zweiten elektrisch leitfähigen Anschlussbereich 17-v für die ersten Anschluss-Hairpins 13-1v und einem dritten elektrisch leitfähigen Anschlussbereich 17-w für die ersten Anschluss- Hairpins 13-1w eine zweite elektrisch isolierende Durchführung 16-v für die axial länge- ren zweiten Anschluss-Hairpins 13-2v auf. Die Durchführungen 16-u, 16-v können dabei jeweils als Kunststoff-Umspritzungen ausgebildet sein. Somit kann eine feste Verbin- dung zwischen den Kunststoff-Durchführungen 16-u, 16-v und dem elektrisch leitfähi- gen Sternleiter 15 entstehen, wodurch ein integriertes Bauteil entsteht. Die ersten Anschluss-Hairpins 13-1u, 13-1v, 13-1w der drei Wicklungsstränge können an den jeweiligen Anschlussbereichen 17-u, 17-v, 17-w jeweils mittels einer Schweiß- oder Lötverbindung mit dem Sternleiter 15 elektrisch leitfähig verbunden wer- den. Vor dem Schweiß- oder Lötvorgang kann der Sternleiter 15 mittels der jeweiligen Durchführungen 16-u, 16-v auf die zweiten Anschluss-Hairpins 13-2u, 13-2v aufge- steckt und dadurch vorfixiert werden. Durch die Schweiß- oder Lötverbindung können die ersten Anschluss-Hairpins 13-1u, 13-1v, 13-1w an dem Sternleiter 15 fixiert werden. Durch eine formschlüssige oder/und stoffschlüssige Aufnahme der zweiten Anschluss- Hairpins 13-2u, 13-2v (und 13-2w) in den Durchführungen 16-u, 16-v (und 16-w) kön- nen auch die zweiten Anschluss-Hairpins 13-2u, 13-2v (und 13-2w) an dem Sternleiter 15 fixiert werden. Dadurch können Schwingungen und damit verbundene Brüche der ersten und zweiten Anschluss-Hairpins reduziert oder sogar ganz vermieden werden. Nachdem der Sternleiter 15 - wie oben beschrieben - mit den ersten Anschluss- Hairpins 13-1u, 13-1v, 13-1w und zweiten Anschluss-Hairpins 13-2u, 13-2v, 13-2w ver- bunden bzw. gekoppelt wurde, können die Hairpins 13 isoliert sowie der Stator ZF Friedrichshafen AG Akte 215043 Friedrichshafen 2023-06-06 imprägniert werden. Die Isolierung der verschweißten Kupferenden der Hairpins 13 kann beispielsweise durch Pulverbeschichtung oder die Applikation von Gießharzen auf Polyurethan-Basis erfolgen. Dabei können auch Zwischenräume zwischen den zweiten Anschluss-Hairpins 13-2u, 13-2v und den Durchlassöffnungen der Durchführungen 16- u, 16-v pulverbeschichtet werden. Eine solche Pulverbeschichtung ist in Fig.3 durch Bezugszeichen 18 dargestellt. Verwendet werden können hierzu Tränk-, Träufel- oder Vollvergussprozesse. Die Imprägnierung kann analog zu Imprägnierprozessen bei der Herstellung herkömmlich gewickelter Statoren erfolgen. Die Imprägnierung dient dem Schutz vor thermischen, elektrischen, ambienten und mechanischen Einflüssen. Meist werden zur Imprägnierung Tauch- oder Träufelverfahren genutzt. Die Pulverbeschichtung 18 der verschweißten axialen Enden der Hairpins 13 und die damit einhergehende Pulverbeschichtung 18 des Zwischenraums zwischen den zweiten Anschluss-Hairpins 13-2v und der Durchlassöffnungen der Durchführung 16-v ist in der Fig.5 (rechts) verdeutlicht. Spätestens durch die Pulverbeschichtung 18 kann also ein Formschluss zwischen Durchführung 16-v und zweiten Anschluss-Hairpins 13- 2v erreicht werden. Die Fig.5 (links) zeigt einen Zustand vor der Pulverbeschichtung. Es sei außerdem angemerkt, dass nicht nur die Durchführungen 16 an den Sternleiter 15 angespritzt werden können. Ferner können auf ähnliche Weise zum Bei- spiel auch Sensoren, wie beispielsweise Temperatursensoren, an den Sternleiter 15 an- gespritzt werden. Eine genaue Geometrie des Sternleiters 15 wird beispielsweise davon abhängen, wie und wo die Anschluss-Hairpins aus den Nuten 12 austreten. Im gezeig- ten Ausführungsbeispiel treten die ersten Anschluss-Hairpins 13-1u, 13-1v, 13-1w und die zweiten Anschluss-Hairpins 13-2u, 13-2v, 13-2w radial außen aus den jeweiligen Nuten 12 aus. Generell können Anschluss-Hairpins radial innen, radial außen oder ra- dial innen und außen stehen. Somit kann die vorliegende Erfindung auch auf An- schluss-Hairpins angewendet werden, die am inneren Statordurchmesser axial hervor- stehen. Anschluss-Hairpins können auch einzeln durch die Durchführungen 16 geführt sein. Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in ZF Friedrichshafen AG Akte 215043 Friedrichshafen 2023-06-06 Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausfüh- rungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden. Weiterhin sind die folgenden Ansprüche hiermit in die detaillierte Beschreibung aufgenommen, wobei jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann. Während jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann, ist zu beachten, dass – obwohl ein abhängiger Anspruch sich in den Ansprüchen auf eine bestimmte Kombination mit einem oder mehreren anderen Ansprüchen beziehen kann – andere Beispiele auch eine Kombination des abhängigen Anspruchs mit dem Gegenstand je- des anderen abhängigen oder unabhängigen Anspruchs umfassen können. Solche Kombinationen werden hier explizit vorgeschlagen, sofern nicht angegeben ist, dass eine bestimmte Kombination nicht beabsichtigt ist. Ferner sollen auch Merkmale eines Anspruchs für jeden anderen unabhängigen Anspruch eingeschlossen sein, selbst wenn dieser Anspruch nicht direkt abhängig von dem unabhängigen Anspruch gemacht ist.
ZF Friedrichshafen AG Akte 215043 Friedrichshafen 2023-06-06 Bezugszeichen 10 verteilte Wicklung 11 Spulenkörper 12 Nuten 13 Hairpin 13-N Nutabschnitt 13-T abgeknickter Bereich 13-V gebogener Abschnitt 13-1 erste Anschluss-Hairpins 13-2 zweite Anschluss-Hairpins 14 Isolationspapier 15 Sternleiter 16 Durchführung 17 Anschlussbereich 18 Pulverbeschichtung

Claims

ZF Friedrichshafen AG Akte 215043 Friedrichshafen 2023-06-06 Patentansprüche 1. Verteilte Wicklung (10) für eine elektrische Maschine, umfassend einen Spulenkörper (11) mit einer Mehrzahl von über einen Umfang des Spu- lenkörpers verteilten Nuten (12); drei aus einer Mehrzahl von Hairpins (13) gebildeten Wicklungssträngen, wo- bei die Hairpins jeweils axial verlaufende Nutabschnitte (13-N) aufweisen, die in radialer Richtung in einer Mehrzahl von Wicklungslagen in den Nuten (12) des Spulenkörpers (11) angeordnet sind; wobei jeder der drei Wicklungsstränge über einen Umfang des Spulenkör- pers (11) verteilt einen oder mehrere axial aus den Nuten (12) herausragende erste Anschluss-Hairpins (13-1) und einen oder mehrere axial aus den Nuten (12) herausragende zweite Anschluss-Hairpins (13-2) aufweist; einen Sternleiter (15), welcher die ersten Anschluss-Hairpins (13-1) der drei Wicklungsstränge in Umfangsrichtung elektrisch leitend miteinander koppelt, und wobei der Sternleiter (15) in Umfangsrichtung mehrere elektrisch vom Stern- leiter isolierte Durchführungen (16) für die zweiten Anschluss-Hairpins (13-2) der drei Wicklungsstränge aufweist. 2. Die Verteilte Wicklung (10) nach Anspruch 1, wobei die zweiten Anschluss-Hair- pins (13-2) der drei Wicklungsstränge axial weiter aus dem Spulenkörper (11) her- ausragen als die ersten Anschluss-Hairpins (13-1). 3. Die Verteilte Wicklung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ersten Anschluss-Hairpins (13-1) der drei Wicklungsstränge und der Sternleiter (15) mittels jeweils einer Schweiß- oder Lötverbindung miteinander gekoppelt sind. 4. Die Verteilte Wicklung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die in Umfangsrichtung angeordneten Durchführungen (16) des Sternleiters (15) für die zweiten Anschluss-Hairpins (13-2) aus Kunststoff gebildet sind. 5. Die Verteilte Wicklung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die in Umfangsrichtung angeordneten Durchführungen (16) des Sternleiters (15) ZF Friedrichshafen AG Akte 215043 Friedrichshafen 2023-06-06 ausgebildet sind, um die zweiten Anschluss-Hairpins (13-2) formschlüssig oder stoffschlüssig oder formschlüssig und stoffschlüssig zu fixieren. 6. Die Verteilte Wicklung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die in Umfangsrichtung angeordneten Durchführungen (16) des Sternleiters (15) aus- gebildet sind, um jeweils nur einen zweiten Anschluss-Hairpin (13-2) aufzuneh- men, oder um jeweils mehrere zweite Anschluss-Hairpins (13-2) aufzunehmen. 7. Die Verteilte Wicklung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sternleiter (15) in Umfangsrichtung eine Durchführung (16) für einen oder mehrere zweite Anschluss-Hairpins (13-2) eines Wicklungsstrangs zwischen zwei An- schlussbereichen (17) für erste Anschluss-Hairpins (13-1) zweier Wicklungs- stränge aufweist. 8. Die Verteilte Wicklung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ersten und zweiten Anschluss-Hairpins (13-1; 13-2) radial außen aus den Nuten (12) des Spulenkörpers (11) herausragen. 9. Die Verteilte Wicklung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich der Sternleiter (15) in Umfangsrichtung erstreckt und die zweiten Anschluss- Hairpins (13-2) in axialer Richtung durch die Durchführungen geführt sind. 10. Verfahren zum Herstellen einer verteilten Wicklung (10) für eine elektrische Ma- schine, umfassend Bereitstellen eines Spulenkörpers (11) mit einer Mehrzahl von über einen Umfang des Spulenkörpers verteilten Nuten (12); Anordnen von drei aus einer Mehrzahl von Hairpins (13) gebildeten Wick- lungssträngen, wobei die Hairpins jeweils axial verlaufende Nutabschnitte (13-N) aufweisen, die in radialer Richtung in einer Mehrzahl von Wicklungslagen in den Nuten (12) des Spulenkörpers (11) angeordnet werden; wobei jeder der drei Wicklungsstränge über einen Umfang des Spulenkör- pers (11) verteilt einen oder mehrere axial aus den Nuten (12) herausragende erste Anschluss-Hairpins (13-1) und einen oder mehrere axial aus den Nuten (12) herausragende zweite Anschluss-Hairpins (13-2) aufweist; ZF Friedrichshafen AG Akte 215043 Friedrichshafen 2023-06-06 Bereitstellen eines Sternleiters (15), welcher in Umfangsrichtung mehrere elektrisch vom Sternleiter isolierte Durchführungen (16) für die zweiten Anschluss- Hairpins der drei Wicklungsstränge aufweist; Durchführen der zweiten Anschluss-Hairpins (13-2) durch die Durchführun- gen (16) des Sternleiters; und Verbinden der ersten Anschluss-Hairpins (13-1) mit dem Sternleiter (15).
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