EP4165754A1 - Stator für eine elektrische maschine, sowie elektrische maschine - Google Patents

Stator für eine elektrische maschine, sowie elektrische maschine

Info

Publication number
EP4165754A1
EP4165754A1 EP21732865.7A EP21732865A EP4165754A1 EP 4165754 A1 EP4165754 A1 EP 4165754A1 EP 21732865 A EP21732865 A EP 21732865A EP 4165754 A1 EP4165754 A1 EP 4165754A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
conductors
phase
stator
conductor
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP21732865.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Roland BUOL
Martin STÖCK
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jheeco eDrive AG Liechtenstein
Original Assignee
Jheeco eDrive AG Liechtenstein
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jheeco eDrive AG Liechtenstein filed Critical Jheeco eDrive AG Liechtenstein
Publication of EP4165754A1 publication Critical patent/EP4165754A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/12Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors arranged in slots
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/28Layout of windings or of connections between windings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2203/00Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the windings
    • H02K2203/09Machines characterised by wiring elements other than wires, e.g. bus rings, for connecting the winding terminations

Definitions

  • the present invention relates to a stator for an electrical machine according to the preamble of claim 1, as well as an electrical machine, in particular an electric motor, according to the preamble of claim 9.
  • a stator for an electrical machine essentially comprises a stator package with a number of slots running in the axial direction, whereby the slots can run straight or at an angle to the axial direction, as well as windings received in each slot, which consist of one or more parallel wires, solid copper rod ( Hairpin or I-pin) or a shaped strand (consisting of several individual wires connected in parallel).
  • either one or more parallel wires are wound onto a bobbin and pulled into the slot (pull-in winding) or conductors are inserted into the slots (plug-in winding), which are then interconnected to form a winding.
  • Hairpin, I-pin and shaped strands are examples of plug-in windings.
  • plug-in windings several conductors are usually inserted one above the other in a slot, this number is called the number of conductors.
  • the term “conductor” is used when conductors consisting of one or more turns are produced as a coil and inserted into the slot as such.
  • Stators according to the prior art generally have a certain number of slots per pole and phase (called number of holes).
  • the number of turns per phase is decisive for the voltage level of the machine, which can be calculated from the number of holes, the number of poles and the number of conductors per slot (number of conductors).
  • the voltage level is often given by the voltage source of the application.
  • the number of poles is given by the maximum speed and the maximum converter frequency of the application. It is therefore clear that for a given voltage level and a given number of poles, a variation in the number of holes must be compensated for by a variation in the number of conductors.
  • a high number of holes means a high number of slots and vice versa.
  • Variants with a high number of stator slots result in smaller slot surfaces with the same size. If the insulation thickness remains the same, the area fraction of the insulation per slot area increases sharply.
  • Variants with a low number of stator slots with the same size generally have higher scatter figures. This results in higher leakage inductances and thus a deterioration in the efficiency and the power factor.
  • the ratio of the number of stator slots to the number of rotor slots must be carefully selected in order to achieve a minimum level of noise.
  • plug-in windings In the case of plug-in windings, the individual conductors in the winding head are usually bent and connected to one another, for example welded. So that these do not collide geometrically, the innermost conductor of the first slot of a phase must be connected to the second innermost conductor of the first slot of the same phase, which is, however, offset by one pole. For this reason, plug-in windings with bent conductors in the end winding are always implemented with an even number of conductors (2, 4, 6, 8, ). It is therefore particularly difficult to achieve the desired number of phase turns in principle, particularly with plug-in windings, without making the above-mentioned compromises in terms of the number of stator slots.
  • this object is achieved by a stator with the characterizing features of claim 1. Because an odd number of electrical conductors (1, 3, 5, 7, ...) are inserted into the grooves, the disadvantages outlined above can be reduced. This is particularly important for the plug-in winding.
  • the arrangement of, for example, three electrical conductors per groove enables the grooves to be provided to be reduced to a level that enables a balanced relationship between low insulation requirements, low leakage inductances, low noise generation and high efficiency. More beneficial Refinements of the proposed invention emerge in particular from the features of the subclaims.
  • the objects or features of the various claims can in principle be combined with one another as desired.
  • one conductor as a phase conductor, is preferably passed through a first groove without electrical interruption and then passed through further grooves in sequence and connected at its ends to the phase assigned to it.
  • the phase conductors can be designed with a continuous winding or with a corresponding electrical connection to form a continuous electrical winding.
  • the interconnection rings allow a free definition of which conductors can be connected to which adjacent conductors and / or to which phase.
  • phase conductors are arranged at corresponding positions in the grooves.
  • phase conductors that are all connected to one phase or phase conductors that are connected to different phases can be arranged in one and the same groove at the positions.
  • the grooves for receiving the conductors are coaxial with the longitudinal axis of the stator core are arranged.
  • the grooves for receiving the conductors thus preferably run axially in the stator core.
  • the conductors are divided into two groups (an outer and an inner group).
  • the outer group is offset from the inner group by one or more grooves.
  • the separation can be designed so that both groups have the same number of conductors. If there are uneven numbers of conductors, the principle is that the numbers of conductors in the two groups are not identical.
  • the conductors are divided into three groups (inner, middle, outer group).
  • the number of conductors can be greater than or equal to 3)
  • the three groups are each offset from one another by one or more grooves in the same direction of rotation.
  • the M conductors are divided into N groups (where M is greater than or equal to N).
  • the N groups are each offset from one another by one or more grooves in the same direction of rotation.
  • the first conductors form a first layer which are arranged in a first radius from the longitudinal axis, the second conductors forming a second layer which are arranged in a second radius around the longitudinal axis, wherein the third conductors form a third layer, which are arranged in a third radius around the longitudinal axis, with conductors arranged next to one another in a groove in the circumferential direction being connected to a first phase of a current and / or voltage source, with four others next to one another in the circumferential direction in a groove arranged conductors are connected to a second phase of a current and / or voltage source, with four more in Circumferential direction side by side in a groove conductors are connected to a third phase of a current and / or voltage source, the layers being in phase or at least one layer out of phase with another layer, in particular out of phase around a groove or a conductor.
  • the field exciter curve can be adapted optimally or, more precisely, as close as possible to a sinus curve.
  • In-phase here is to be understood as meaning that two or more conductors are connected in a slot with the same phase, for example the three phases U, V or W.
  • Phase offset means that adjacent conductors in a slot are connected to different phases, for example phases U, V, W.
  • the electrical conductor is designed as a wire, hairpin, I-pin or shaped strand.
  • the interconnection of the individual conductors is advantageous because of the odd number of conductors / slot, for example through the use of a tier winding system.
  • a connection ring is preferably used, with which the corresponding conductors are electrically connected to one another as required.
  • the winding system is shown as a wave winding, for example in the form of a classic hairpin, I-pin or shaped strand winding. With a wave winding, the phase conductors are led from one slot into the next without electrical interruption and the respective phase conductors are connected to the phases at their ends.
  • the electrical connection can be formed by connecting hair pins of the respective grooves to one another or by a continuous conductor, for example a shaped strand, which is passed through the corresponding grooves.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a stator according to the invention with a rotor shaft in a perspective illustration
  • FIG. 2 shows a stator according to the invention in a sectional illustration
  • FIG. 3 shows a stator according to the invention in a sectional illustration
  • FIG. 4 shows a stator according to the invention in a sectional illustration
  • FIG. 5 shows a field exciter curve for a stator according to FIG. 2;
  • FIG. 6 shows a field exciter curve for a stator according to FIG. 3;
  • FIG. 7 shows a field exciter curve for a stator according to FIG. 4.
  • FIG. 8 shows an electrical machine according to the invention in a perspective view
  • a stator S according to the invention essentially comprises a stator core.
  • the stator core 1 consists of a number of stator disks 11, preferably made of sheet metal, which are arranged axially one behind the other.
  • the stator core 1 is equipped with an opening through which a rotor shaft 2 can be inserted.
  • the rotor shaft 2 is mounted with respect to the stator core 1 for the transmission of torques.
  • the stator S or the stator core 1 has a longitudinal axis which is identified by the reference character L.
  • the stator package 1 is also equipped with a number of grooves 13 for receiving electrical conductors 3.
  • the grooves run in particular in the axial direction and / or are arranged coaxially to the longitudinal axis L.
  • the grooves 13 are preferably designed as channels.
  • the grooves 13 are designated with an index, that is, starting at, for example, 0 ° as 13.1 to 13.x.
  • the following examples show stator packs with 48 slots, i.e. slots 13.1, 13.2 to 13.48. At least three or an odd number greater than 1 of conductors 3 are accommodated in each groove 13, ie for example three, five, seven, nine, etc. However, exactly three conductors 3 are preferred in the positions 3a, 3b, 3c in the groove 13 brought in.
  • the conductors 3 running axially per groove 13 are arranged one above the other in the radial direction. There is a radial sequence of conductors 3 (from inside to outside) at positions 3a, 3b and 3c for each groove13. An arrangement of three superposed conductors 3 per groove can also be addressed as a three-layer system.
  • Each conductor 3 is at least indirectly connected to a phase of a current or voltage source 14 with the phases U, V, W.
  • the phase conductor I is connected to the phase U, the phase conductor II to the phase V and the phase conductor III to the phase W, as is illustrated schematically in FIG.
  • FIG. 1 An example of a stator according to the invention is shown in FIG.
  • phase conductors I are each occupied with phase conductors I at positions 3a, 3b and 3c, all of the conductors being connected to the first phase U.
  • further grooves 13.5, 13.6, 13.7 and 13.8 in the circumferential direction are each occupied with phase conductors II at positions 3a, 3b and 3c, all of the conductors being connected to the second phase V.
  • the pattern sketched above continues clockwise in the circumferential direction three more times, so there is a total of four times over the circumference with 48 grooves.
  • the pattern outlined above can also be described by the offset with regard to the layers formed by the conductors.
  • the inner conductors thus form a first layer at position 3a, the next conductor in the radial direction at position 3b a second layer and the external conductors in position 3c a third layer.
  • the layers have corresponding inner radii r a , r b and r c in relation to the longitudinal axis L, which are preferably different per layer.
  • each layer consists of a sequence of four conductors each with a phase conductor, i.e. four times at positions 3a and 3b and 3c one conductor I with phase U, and then one conductor II with phase V and each a conductor III connected to phase W.
  • the sequence is repeated three more times.
  • FIG. 1 Another example of a stator according to the invention is shown in FIG. 1
  • Two grooves 13.1 and 13.2 are each occupied with phase conductors I at positions 3a, 3b and 3c, all of the conductors being connected to the first phase U.
  • Two further clockwise slots 13.3 and 13.4 are each occupied with conductors at positions 3a, 3b and 3c, the inner conductor at position 3a and the middle conductor at position 3b as phase conductor I with the first phase U and the outer conductor at position 3c are connected to the second phase V as phase conductor II.
  • Two further clockwise slots 13.5 and 13.6 are each occupied with the phase conductors II at positions 3a, 3b and 3c, with all conductors being connected to the second phase V.
  • Two further clockwise slots 13.7 and 13.8 are each occupied with conductors at positions 3a, 3b and 3c, the inner conductor at position 3a and middle conductor at position 3b as phase conductor II with the second phase V and the outer conductor at position 3c are connected to the third phase W as phase conductor III.
  • Two further clockwise slots 13.9 and 13.10 are each occupied with phase conductors III at positions 3a, 3b and 3c, all of the conductors being connected to the third phase W.
  • Two further clockwise slots 13.11 and 13.12 are each occupied with conductors at positions 3a, 3b and 3c, the inner conductor at position 3a and the middle conductor at position 3b as phase conductor III with the third phase W and the outer conductor at position 3c as phase conductor I are connected to the first phase U.
  • the pattern sketched above continues clockwise in the circumferential direction three more times, so there is a total of four times over the circumference with 48 grooves.
  • the pattern outlined above can also be described by the offset with regard to the layers formed by the conductors. With regard to the definition of the layers, reference can be made to the statements made above.
  • first layer at position 3a and the second layer at position 3b are not offset, i.e. in phase in each groove.
  • the third layer at position 3c i.e. the outer layer, is offset by two grooves, here counterclockwise, with respect to the first or second layer.
  • FIG. 1 Another example of a stator according to the invention is shown in FIG. 1
  • Two grooves 13.1 and 13.2 are each occupied with phase conductors I at positions 3a, 3b and 3c, all of the conductors being connected to the first phase U.
  • a next clockwise slot 13.3 is occupied by conductors at positions 3a, 3b and 3c, the inner conductor at position 3a and the middle conductor at position 3b as phase conductor I with the first phase U and the outer conductor at position 3c are connected to the second phase V as phase conductor II.
  • a next clockwise slot 13.4 is occupied with conductors at positions 3a, 3b and 3c, the inner conductor 3a as phase conductor I with the first phase U and the middle conductor with position 3b and the outer conductor with position 3c as Phase conductor II are connected to the second phase V.
  • Two further clockwise grooves 13.5 and 13.6 are each occupied with phase conductors II at positions 3a, 3b and 3c, all of the conductors being connected to the second phase V.
  • a next clockwise slot 13.7 is occupied with conductors at positions 3a, 3b and 3c, the inner conductor at position 3a and the middle conductor at position 3b as phase conductor II with the second phase V and the outer conductor at position 3c the third phase W are connected.
  • a next clockwise slot 13.8 is occupied with conductors at positions 3a, 3b and 3c, the inner conductor at position 3a as phase conductor II with the second phase V and the middle conductor at position 3b and the outer conductor at position 3c as Phase conductor III are connected to the third phase W.
  • Two further clockwise grooves 13.9 and 13.10 are each occupied with phase conductors III at positions 3a to 3c, with all conductors being occupied with the third phase W.
  • a next clockwise slot 13.11 is occupied by conductors at positions 3a to 3c, the inner conductor at position 3a and middle conductor at position 3b as phase conductor III with third phase W and the outer conductor at position 3c as phase conductor I. the first phase U are connected.
  • a next clockwise slot 13.12 is occupied by conductors at positions 3a to 3c, the inner conductor at position 3a as phase conductor III with third phase W and the middle conductor at position 3b and the outer conductor at position 3c as phase conductor I. are connected to the first phase U.
  • the pattern sketched above continues clockwise in the circumferential direction three more times, so there is a total of four times over the circumference with 48 grooves.
  • the pattern outlined above can also be described by the offset with regard to the layers formed by the conductors. With regard to the definition of the layers, reference can be made to the statements made above.
  • the second layer is offset by one groove from the first layer
  • the third layer is offset from the first layer by two grooves and the third layer is offset from the second layer by one groove.
  • the electrical conductor can be designed as a simple wire, hairpin, I-pin or shaped strand.
  • the interconnection of the individual conductors takes place, in particular because of the odd number of conductors / slot, for example through the use of a tier winding system, in particular if the winding system is built as a classic pull-in winding and / or with the help of a connection ring, in particular if the winding system is designed as a wave winding (classic Hairpin, I-Pin or molded stranded wire winding) is built.
  • a wave winding With a wave winding, the phase conductors are led from one slot into the next without electrical interruption and the respective phase conductors are connected to the phases at their ends.
  • the electrical connection can be formed by connecting hair pins of the respective grooves to one another or by a continuous conductor, for example a shaped strand, which is passed through the corresponding grooves.
  • a higher number of layers allows a better adaptation of the field exciter curve to the desired sine in the asynchronous machine and a reduction of the ripple moments in the synchronous machine. Both machine types achieve increased levels of efficiency by optimizing the winding factor while at the same time minimizing the machine-related additional losses (pulsation losses).
  • FIGS. 5 to 7 the mode of operation of several layers and corresponding arrangements of the conductors is illustrated.
  • FIG. 5 the field exciter curve for a 1-layer winding according to FIG. 2 is illustrated.
  • FIG. 6 the field exciter curve for a 2-layer winding is shown in accordance with FIG. 3 illustrated.
  • FIG. 7 the field exciter curve for a 3-layer winding according to FIG. 4 is illustrated.

Landscapes

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

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stator (R) für eine elektrische Maschine, wobei der Stator (S) ein Statorpaket (1) mit mindestens einer Nut (13) zur Aufnahme von elektrischen Leitern (3) aufweist, wobei mindestens an drei Positionen (3a, 3b, 3c) elektrische Leiter (3) aufgenommen sind, sowie eine Elektrische Maschine, insbesondere Elektromotor, umfassend einen Stator (R) und einen Stator (S), gekennzeichnet durch einen Stator (R) gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche.

Description

Stator für eine elektrische Maschine, sowie elektrische Maschine
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stator für eine elektrische Maschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie eine elektrische Maschine, insbesondere einen Elektromotor, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
Ein Stator für eine elektrische Maschine umfasst im Wesentlichen ein Statorpaket mit einer Anzahl von in axialer Richtung verlaufenden Nuten, wobei die Nuten gerade oder schräg zur Axialen Richtung verlaufen können, sowie in jeder Nut aufgenommenen Windungen, die aus einem oder mehreren parallelen Drähten, Vollkupferstab (Hairpin oder I-Pin) oder einer Formlitze (bestehend aus mehreren einzelnen parallel geschalteten Drähten) ausgeführt sein kann.
Bei der Herstellung der Windungen werden entweder ein oder mehrere parallele Drähte auf einen Spulenkörper aufgewickelt und in die Nut eingezogen (Einzugswicklung) oder Leiter in die Nuten gesteckt (Einsteckwicklung) welche danach miteinander zu einer Wicklung verschalten werden. Hairpin, I-Pin und Formlitzen sind Beispiele für Einsteckwicklungen. Bei Einsteckwicklungen werden meist mehrere Leiter übereinander in eine Nut gesteckt, diese Anzahl wird Leiterzahl genannt. Im Falle der Einzugswicklung (oder Wicklungen mit Einzeldrähten) wird hier von einem Leiter geredet, wenn Leiter bestehend aus einer oder mehreren Windungen als Spule hergestellt werden und als solche in die Nut eingefügt werden.
Statoren gemäß dem Stand der Technik weisen in der Regel eine bestimmte Anzahl von Nuten pro Pol und Phase (genannt Lochzahl) auf.
Maßgebend für die Spannungslage der Maschine ist die Windungszahl pro Phase welche durch die Lochzahl, die Polzahl und die Anzahl Leiter je Nut (Leiterzahl) berechnet werden kann. Die Spannungslage ist oftmals durch die Spannungsquelle der Applikation gegeben. Die Polzahl ist durch die max. Drehzahl und die max. Umrichterfrequenz der Applikation gegeben. Somit ist klar, dass bei einer gegebenen Spannungslage und gegebenen Polzahl eine Variation der Lochzahl durch eine Variation der Leiterzahl kompensiert werden muss.
Bei gegebener Polzahl bedeutet eine hohe Lochzahl eine hohe Nutzahl und vice-versa. Varianten mit hohen Stator-Nutzahlen resultieren bei gleicher Baugröße in kleineren Nutflächen. Bei gleichbleibender Isolationsdicke steigt somit der Flächenanteil der Isolation pro Nutfläche stark an.
Varianten mit niedrigen Stator-Nutzahlen bei gleicher Baugröße weisen im allgemeinen höhere Streuziffern aus. Daraus resultieren höhere Streuinduktivitäten und somit eine Verschlechterung des Wirkungsgrades und des Leistungsfaktors. Zudem muss das Verhältnis von Stator-Nutzahl zu Rotor-Nutzahl sorgfältig ausgewählt werden um eine minimale Geräuschbildung zu erreichen.
Auf Grund der vielseitigen Einflussfaktoren von der Stator-Nutzahl auf die E-Motoren Charakteristik ist eine möglichst hohe Flexibilität bei der Wahl der Nutzahl erforderlich.
Bei den Einsteckwicklungen werden die einzelnen Leiter im Wickelkopf meist gebogen und miteinander verbunden, beispielsweise geschweißt. Damit diese nicht geometrisch kollidieren muss der innerste Leiter von der ersten Nut einer Phase mit dem zweit innersten Leiter der ersten Nut derselben Phase welche jedoch um einen Pol versetzt ist verbunden werden. Aus diesem Grunde werden Einsteckwicklungen mit gebogenem Leitern im Wickelkopf immer in geradzahliger Leiterzahl realisiert (2, 4, 6, 8, ...). Deshalb ist es insbesondere bei Einsteckwicklungen besonders schwierig die gewünschte Phasenwindungszahl grundsätzlich zu erreichen ohne die genannten Kompromisse bei der Stator-Nutzahl einzugehen.
Hier setzt die vorliegende Erfindung an und macht es sich zur Aufgabe einen verbesserten Stator vorzuschlagen welcher auch eine ungerade Leiterzahl erlaubt um eine feinere Abstimmung der Phasenwindungszahl zu erreichen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Stator mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch, dass in den Nuten eine ungerade Anzahl an elektrische Leiter (1, 3, 5, 7, ...) eingesteckt werden, können die oben skizzierten Nachteile verringert werden. Dies ist vor allem für die Einsteckwicklung von Bedeutung. So ermöglicht die Anordnung von z.B. drei elektrischen Leitern pro Nut die Reduktion der bereitzustellenden Nuten auf ein Maß, welches ein ausgewogenes Verhältnis zwischen geringem Isolationsbedarf, geringen Streuinduktivitäten, geringer Geräuschbildung und hohem Wirkungsgrad ermöglicht. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorgeschlagenen Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Merkmalen der Unteransprüche. Die Gegenstände bzw. Merkmale der verschiedenen Ansprüche können grundsätzlich beliebig miteinander kombiniert werden.
Bevorzugt ist dabei jeweils ein Leiter, als Phasenleiter, ohne elektrischen Unterbruch durch eine erste Nut hindurchgeführt und im Anschluss der Reihe nach durch umlaufend weitere Nuten hindurchgeführt und an seinen Enden mit der ihm zugeordneten Phase verbunden. Dabei können die Phasenleiter mit einer durchgehenden Wicklung oder auch mit einer entsprechenden elektrischen Verbindung zu einer durchgehenden elektrischen Wicklung ausgebildet sein.
Es ist dabei besonders zu bevorzugen, die Leiter in den jeweiligen Nuten über Vershaltungsstege miteinander elektrisch zu verbinden. Die Verschaltungsringe ermöglichen eine freie Festlegung, welche Leiter mit welchen benachbarten Leitern und/oder mit welcher Phase verbunden werden können.
Bei einem mehrfachen Umlauf eines oder mehrerer Phasenleiter werden die Phasenleiter an entsprechenden Positionen in den Nuten angeordnet. Dabei können in ein und derselben Nut an den Positionen Phasenleiter, die alle mit einer Phase verbunden sind, oder Phasenleiter, die mit verschiedenen Phasen verbunden sind, angeordnet sein.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass in der mindestens einen Nut eine ungerade Anzahl von Leitern aufgenommen ist. Gemeint ist demnach eine Anzahl von n = 1, 3, 5, 7, ..., demnach also mindestens einen Leiter je Nut und die folgenden Ungeraden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zwischen 36 und 60 Nuten, vorzugsweise 48 Nuten, zur Aufnahme der Leiter in dem Statorpaket angeordnet sind. Bei dieser Konstellation, aus 48 Nuten und vorzugsweise 3 Leitern pro Nut stellt sich ein besonders ausgewogenes Verhältnis zwischen geringem Isolationsbedarf, geringen Streuinduktivitäten, geringer Geräuschbildung und hohem Wirkungsgrad ein.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Nuten zur Aufnahme der Leiter koaxial zu der Längsachse des Statorpaketes angeordnet sind. Die Nuten zur Aufnahme der Leiter verlaufen damit vorzugsweise axial in dem Statorpaket. Alternativ ist es jedoch denkbar und möglich die Nuten im Statorpaket schraubenförmig um die Längsachse des Statorpaketes herum anzuordnen, was mit dem Begriff geschrägter Stator bezeichnet werden kann.
In einem einfachen Wickelschema befindet sich in einer Nut nur Leiter mit derselben Phase dies wird als Einschichtwicklung bezeichnet. Jedoch können in einer Nut auch ein oder mehrere Leiter einer Phase und ein oder mehrere Leiter einer anderen Phase sich befinden.
Bei einer Zweischichtwicklung werden die Leiter in zwei Gruppen (in eine äußere und eine innere Gruppe) unterteilt. Dabei ist die äußere Gruppe zu der inneren Gruppe um eine oder mehrere Nuten versetzt. Bei geraden Leiterzahlen kann die Trennung so gestaltet werden, dass beide Gruppen die gleiche Leiterzahl aufweisen. Bei ungeraden Leiterzahlen ergeben sich prinzipbedingt immer nicht identische Leiterzahlen der beiden Gruppen.
Bei einer Dreischichtwicklung werden die Leiter in drei Gruppen (innere, mittlere, äußere Gruppe) unterteilt. Dabei kann die Leiterzahl größergleich 3 sein) Die drei Gruppen sind jeweils um eine oder mehrere Nuten in der gleichen Drehrichtung gegeneinander versetzt.
Bei einer N-Schichtwicklung werden die M Leiter in N Gruppen unterteilt (wobei M größergleich N). Die N Gruppen werden jeweils um eine oder mehrere Nuten in der gleichen Drehrichtung gegeneinander versetzt.
In einerweiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die ersten Leiter eine erste Lage bilden, die in einem ersten Radius von der Längsachse angeordnet sind, wobei die zweiten Leiter eine zweite Lage bilden, die in einem zweiten Radius um die Längsachse angeordnet sind, wobei die dritten Leiter eine dritte Lage bilden, die in einem dritten Radius um die Längsachse angeordnet sind, wobei in Umfangrichtung nebeneinander in einer Nut angeordnete Leiter an eine erste Phase einer Strom- und/oder Spannungsquelle angeschlossen sind, wobei vier weitere in Umfangrichtung nebeneinander in einer Nut angeordnete Leiter an eine zweite Phase einer Strom- und/oder Spannungsquelle angeschlossen sind, wobei vier weitere in Umfangrichtung nebeneinander in einer Nut angeordnete Leiter an eine dritte Phase einer Strom- und/oder Spannungsquelle angeschlossen sind, wobei die Lagen phasengleich oder mindestens eine Lage zu einer anderen Lage phasenversetzt, insbesondere um eine Nut bzw. einen Leiter phasenversetzt, angeordnet ist. Über den Versatz kann die Felderregerkurve optimal oder besser gesagt möglichst nah an eine Sinuskurve angepasst werden. Unter phasengleich ist hier zu verstehen, dass jeweils zwei oder mehrere Leiter in einer Nut mit derselben Phase, beispielsweise den drei Phasen U, V oder W, verbunden sind. Phasenversetzt meint entsprechend, dass benachbarte Leiter in einer Nut an verschiedenen Phasen, beispielsweise den Phasen U, V, W, angeschlossen sind.
Es ist denkbar und möglich, die erfindungsgemäße Lösung auch an einer mehrphasigen Maschine, mit insbesondere beispielsweise mit 6 oder 9 Phasen, einzusetzen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der elektrische Leiter als Draht, Hairpin, I-Pin oder Formlitze ausgeführt ist.
Mit Vorteil erfolgt die Verschaltung der einzelnen Leiter wegen der ungeraden Anzahl von Leiterzahl/Nut, beispielsweise durch den Einsatz eines Etagenwicklungssystems. Insbesondere, wenn das Wicklungssystem als klassische Einzugswicklung dargestellt sein soll, wird bevorzugt ein Verschaltungsring eingesetzt, mit dem die entsprechenden Leiter nach Bedarf elektrischen miteinander verbunden werden. Diese Variante ist besonders zu bevorzugen, wenn das Wicklungssystem als eine Wellenwicklung, beispielsweise in Form eines klassische Hairpins, I-Pins oder Formlitzenwicklung, dargestellt ist. Bei einer Wellenwicklung werden die Phasenleiter von einer Nut in die nächste ohne elektrischen Unterbruch geführt und die jeweiligen Phasenleiter an ihren Enden mit den Phasen verbunden. Dabei kann die elektrische Verbindung durch eine Verbindung von Hair-Pins der jeweiligen Nuten miteinander oder durch einen fortlaufenden Leiter, beispielsweise einer Formlitze, der durch die entsprechenden Nuten hindurchgeführt ist, gebildet.
Eine höhere Anzahl von Schichten erlaubt bei der Asynchronmaschine eine bessere Anpassung der Felderregerkurve an den gewünschten Sinus und bei der Synchronmaschine eine Verkleinerung der Rippelmomente. Beide Maschinentypen erreichen gesteigerte Wirkungsgrade durch Optimierung des Wickelfaktors bei gleichzeitiger Minimierung der maschinenbedingten Zusatzverluste (Pulsationsverluste).
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigen
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Stators mit einer Rotorwelle in einer perspektivischen Darstellung;
Fig. 2 ein erfindungsgemäßer Stator in einer Schnittdarstellung;
Fig. 3 ein erfindungsgemäßer Stator in einer Schnittdarstellung;
Fig. 4 ein erfindungsgemäßer Stator in einer Schnittdarstellung;
Fig. 5 eine Felderregerkurve für einen Stator gemäß Fig. 2;
Fig. 6 eine Felderregerkurve für einen Stator gemäß Fig. 3;
Fig. 7 eine Felderregerkurve für einen Stator gemäß Fig. 4;
Fig. 8 eine erfindungsgemäße elektrische Maschine in einer perspektivischen
Darstellung.
Folgende Bezugszeichen werden in den Abbildungen verwendet:
R Rotor
S Stator
L Längsachse ra Innenradius Lage 3a rb Innenradius Lage 3b rc Innenradius Lage 3c
1 Statorpaket 2 Rotorwelle
3 elektrischer Leiter
3a, 3b, 3c Position der Leiter
11 Statorscheibe
12 - frei -
13 Nut
14 Strom- bzw. Spannungsquelle
I, II, III Phasenleiter
U,V,W Phase
Zunächst wird auf Fig. 1 und Fig. 2 Bezug genommen.
Ein erfindungsgemäßer Stator S umfasst im Wesentlichen ein Statorpaket In der Regel besteht das Statorpaket 1 aus einer Anzahl von Statorscheiben 11 , vorzugsweise aus Blech, die axial hintereinander angeordnet sind. In der Regel ist das Statorpaket 1 mit einer Öffnung ausgestattet, durch welche eine Rotorwelle 2 eingeschoben werden kann. Die Rotorwelle 2 ist zur Übertragung von Drehmomenten gegenüber dem Statorpaket 1 gelagert. Der Stator S bzw. das Statorpaket 1 weist eine Längsachse auf, die mit dem Bezugszeichen L gekennzeichnet ist.
Das Statorpaket 1 ist ferner mit einer Anzahl von Nuten 13 zur Aufnahme von elektrischen Leitern 3 ausgestattet. Die Nuten verlaufen insbesondere in axialer Richtung und/oder sind koaxial zur Längsachse L angeordnet. Vorzugsweise sind die Nuten 13 als Kanäle ausgestaltet. Zur Bezeichnung der jeweiligen Nut sind die Nuten 13 mit einem Index bezeichnet, also angefangen bei beispielsweise 0° als 13.1 bis 13.x. Die nachfolgenden Beispiele zeigen Statorpakete mit 48 Nuten, also den Nuten 13.1, 13.2 bis 13.48. In jeder Nut 13 sind mindestens drei bzw. eine ungerade Anzahl größer 1 von Leitern 3 aufgenommen, d.h. beispielsweise drei, fünf, sieben, neun, etc. Bevorzugt werden aber genau drei Leiter 3 an den Positionen 3a, 3b, 3c in die Nut 13 eingebracht.
Die axial pro Nut 13 verlaufenden Leiter 3 sind in radialer Richtung übereinander angeordnet. Es ergibt sich pro Nut13 eine radiale Abfolge von Leitern 3 (von innen nach außen) an den Positionen 3a, 3b und 3c. Eine Anordnung von drei übereinander angeordneten Leitern 3 pro Nut kann auch als drei Lagen System angesprochen werden.
Jeder Leiter 3 ist mit einer Phase einer Strom- bzw. Spannungsquelle 14 mit den Phasen U, V, W zumindest indirekt verbunden. Dabei ist der Phasenleiter I mit der Phase U, der Phasenleiter II mit der Phase V und der Phasenleiter III mit der Phase W verbunden, wie dies schematisch in der Fig. 2 veranschaulicht ist.
Ein Beispiel für einen erfindungsgemäßen Stator ist in Fig. 2 dargestellt.
Es handelt sich um ein 3-Lagen / 1 - Schichtwickelsystem.
Die Anordnung von Leitern und Phasen in den Nuten ist wie folgt:
Vier Nuten 13.1, 13.2, 13.3 und 13.4 sind jeweils mit Phasenleitern I an den Positionen 3a, 3b und 3c belegt, wobei alle Leiter mit der ersten Phase U verbunden sind. Vier in Umfangsrichtung weitere Nuten 13.5, 13.6, 13.7 und 13.8 sind jeweils mit Phasenleitern II an den Positionen 3a, 3b und 3c belegt, wobei alle Leiter mit der zweiten Phase V verbunden sind.
Vier in Umfangsrichtung weitere Nuten 13.9, 13.10, 13.11 und 13.12 sind jeweils mit Phasenleitern II an den Positionen3a, 3b und 3c belegt, wobei alle Leiter mit der dritten Phase W verbunden sind.
Das oben skizzierte Muster setzt sich im Uhrzeigersinn in Umfangsrichtung noch dreimal fort, ist also insgesamt viermal über den Umfang bei 48 Nuten vorhanden.
Das oben skizzierte Muster lässt sich auch durch den Versatz im Hinblick auf die durch die Leiter gebildeten Lagen beschreiben. So bilden die innenliegenden Leiter an der Position 3a eine erste Lage, die in radialer Richtung nächsten Leiter an der Position 3b eine zweite Lage und die außenliegenden Leiter in der Position 3c eine dritte Lage. Die Lagen weisen entsprechende Innenradien ra, rb und rc in Bezug auf die Längsachse L auf, die vorzugsweise pro Lage unterschiedlich sind.
Jede Lage besteht in dem hier skizzierten Beispiel aus der Abfolge von je vier Leitern mit einem Phasenleiter, also viermal an den Positionen 3a und 3b und 3c jeweils ein Leiter I mit der Phase U, und dann jeweils ein Leiter II mit der Phase V und jeweils ein Leiter III mit der Phase W verbunden. Bei der hier vorliegenden Konstellation von 48 Leitern pro Lage, wiederholt sich die Abfolge entsprechend noch dreimal.
In der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist kein Versatz zwischen den Lagen vorgesehen, so dass stets gleiche Phasen in den Nuten aufgenommen sind.
Ein weiteres Beispiel für einen erfindungsgemäßen Stator ist in Fig. 3 dargestellt.
Es handelt sich um ein 3-Lagen 12 Schichtwickelsystem.
Die Anordnung von Leitern und Phasen in den Nuten ist wie folgt:
Zwei Nuten 13.1 und 13.2 sind jeweils mit Phasenleitern I an den Positionen 3a, 3b und 3c belegt, wobei alle Leiter mit der ersten Phase U verbunden sind.
Zwei im Uhrzeigersinn weitere Nuten 13.3 und 13.4 sind jeweils mit Leitern an den Positionen 3a, 3bund 3c belegt, wobei der innere Leiter an Position 3a und der mittlere Leiter an Position 3b als Phasenleiter I mit der ersten Phase U und der äußere Leiter an Position 3c als Phasenleiter II mit der zweiten Phase V verbunden sind.
Zwei im Uhrzeigersinn weitere Nuten 13.5 und 13.6 sind jeweils mit den Phasenleitern II an den Positionen 3a, 3b und 3c belegt, wobei alle Leiter mit der zweiten Phase V verbunden sind.
Zwei im Uhrzeigersinn weitere Nuten 13.7 und 13.8 sind jeweils mit Leitern an den Positionen 3a, 3b und 3c belegt, wobei der innere Leiter an Position 3a und mittlere Leiter an Position 3b als Phasenleiter II mit der zweiten Phase V und der äußere Leiter an Position 3c als Phasenleiter III mit der dritten Phase W verbunden sind. Zwei im Uhrzeigersinn weitere Nuten 13.9 und 13.10 sind jeweils mit Phasenleitern III an den Positionen 3a, 3b und 3c belegt, wobei alle Leiter mit der dritten Phase W verbunden sind.
Zwei im Uhrzeigersinn weitere Nuten 13.11 und 13.12 sind jeweils mit Leitern an den Positionen 3a, 3b und 3c belegt, wobei der innere Leiter an Position 3a und der mittlere Leiter an Position 3b als Phasenleiter III mit der dritten Phase W und der äußere Leiter an Position 3c als Phasenleiter I mit der ersten Phase U verbunden sind.
Das oben skizzierte Muster setzt sich im Uhrzeigersinn in Umfangsrichtung noch dreimal fort, ist also insgesamt viermal über den Umfang bei 48 Nuten vorhanden.
Das oben skizzierte Muster lässt sich auch durch den Versatz im Hinblick auf die durch die Leiter gebildeten Lagen beschreiben. Hinsichtlich der Definition der Lagen kann auf die oben gemachten Ausführungen verwiesen werden.
Im Gegensatz zu der Ausführungsform gemäß Fig. 2 sind bei einer hiermit weiteren beschriebenen Ausführungsform nur die erste Lage an Position 3a und die zweite Lage an Position 3b nicht versetzt, d.h. in jeder Nut phasengleich. Jedoch ist die dritte Lage an Position 3c, sprich äußere Lage, um zwei Nuten, hier gegen den Uhrzeigersinn, gegenüber der ersten bzw. zweiten Lage versetzt.
Ein weiteres Beispiel für einen erfindungsgemäßen Stator ist in Fig. 4 dargestellt.
Es handelt sich um ein 3-Lagen 13 Schichtwickelsystem.
Die Anordnung von Leitern und Phasen in den Nuten ist wie folgt:
Zwei Nuten 13.1 und 13.2 sind jeweils mit Phasenleitern I an den Positionen 3a, 3b und 3c belegt, wobei alle Leiter mit der ersten Phase U verbunden sind.
Eine im Uhrzeigersinn nächste Nuten 13.3 ist jeweils mit Leitern an den Positionen 3a, 3b und 3c belegt, wobei der innere Leiter an Position 3a und der mittlere Leiter an Position 3b als Phasenleiter I mit der ersten Phase U und der äußere Leiter an der Position 3c als Phasenleiter II mit der zweiten Phase V verbunden sind. Eine im Uhrzeigersinn nächste Nut 13.4 ist jeweils mit Leitern an den Positionen 3a, 3b und 3c belegt, wobei der innere Leiter 3a als Phasenleiter I mit der ersten Phase U und der mittlere Leiter mit der Position 3b und der äußere Leiter mit der Position 3c als Phasenleiter II mit der zweiten Phase V verbunden sind.
Zwei im Uhrzeigersinn weitere Nuten 13.5 und 13.6 sind jeweils mit Phasenleitern II an den Positionen 3a, 3b und 3c belegt, wobei alle Leiter mit der zweiten Phase V verbunden sind.
Eine im Uhrzeigersinn nächste Nut 13.7 ist jeweils mit Leitern an den Positionen 3a, 3b und 3c belegt, wobei der innere Leiter an Position 3a und der mittlere Leiter an Position 3b als Phasenleiter II mit der zweiten Phase V und der äußere Leiter an Position 3c mit der dritten Phase W verbunden sind.
Eine im Uhrzeigersinn nächste Nut 13.8 ist jeweils mit Leitern an den Positionen 3a, 3b und 3c belegt, wobei der innere Leiter an Position 3a als Phasenleiter II mit der zweiten Phase V und der mittlere Leiter an Position 3b und der äußere Leiter an Position 3c als Phasenleiter III mit der dritten Phase W verbunden sind.
Zwei im Uhrzeigersinn weitere Nuten 13.9 und 13.10 sind jeweils mit Phasenleitern III an den Positionen 3a bis 3c belegt, wobei alle Leiter mit der dritten Phase W belegt sind.
Eine im Uhrzeigersinn nächste Nut 13.11 ist jeweils mit Leitern an den Positionen 3a bis 3c belegt, wobei der innere Leiter an Position 3a und mittlere Leiter an Position 3b als Phasenleiter III mit der dritten Phase W und der äußere Leiter an Position 3c als Phasenleiter I mit der ersten Phase U verbunden sind.
Eine im Uhrzeigersinn nächste Nut 13.12 ist jeweils mit Leitern an den Positionen 3a bis 3c belegt, wobei der innere Leiter an Position 3a als Phasenleiter III mit der dritten Phase W und der mittlere Leiter an Position 3b und der äußere Leiter an Position 3c als Phasenleiter I mit der ersten Phase U verbunden sind.
Das oben skizzierte Muster setzt sich im Uhrzeigersinn in Umfangsrichtung noch dreimal fort, ist also insgesamt viermal über den Umfang bei 48 Nuten vorhanden. Das oben skizzierte Muster lässt sich auch durch den Versatz im Hinblick auf die durch die Leiter gebildeten Lagen beschreiben. Hinsichtlich der Definition der Lagen kann auf die oben gemachten Ausführungen verwiesen werden.
Im Gegensatz zu der Ausführungsform gemäß Fig. 2 sind hier die zweite Lage gegenüber der ersten Lage um eine Nut versetzt, sowie die dritte Lage gegenüber der ersten Lage um zwei Nuten bzw. die dritte Lage gegenüber der zweiten Lage um eine Nut versetzt angeordnet.
Der elektrische Leiter kann als einfacher Draht, Hairpin, I-Pin oder Formlitze ausgeführt sein.
Die Verschaltung der einzelnen Leiter erfolgt, insbesondere wegen der ungeraden Anzahl von Leiterzahl/Nut, beispielsweise durch den Einsatz eines Etagenwicklungssystems, insbesondere wenn das Wicklungssystem als klassische Einzugswicklung gebaut ist und/oder mit Hilfe eines Verschaltungsringes, insbesondere wenn das Wicklungssystem als eine Wellenwicklung (klassische Hairpin, I-Pin oder Formlitzenwicklung) gebaut ist. Bei einer Wellenwicklung werden die Phasenleiter von einer Nut in die nächste ohne elektrischen Unterbruch geführt und die jeweiligen Phasenleiter an ihren Enden mit den Phasen verbunden. Dabei kann die elektrische Verbindung durch eine Verbindung von Hair-Pins der jeweiligen Nuten miteinander oder durch einen fortlaufenden Leiter, beispielsweise einer Formlitze, der durch die entsprechenden Nuten hindurchgeführt ist, gebildet.
Eine höhere Anzahl von Schichten erlaubt bei der Asynchronmaschine eine bessere Anpassung der Felderregerkurve an den gewünschten Sinus und bei der Synchronmaschine eine Verkleinerung der Rippelmomente. Beide Maschinentypen erreichen gesteigerte Wirkungsgrade durch Optimierung des Wickelfaktors bei gleichzeitiger Minimierung der maschinenbedingten Zusatzverluste (Pulsationsverluste).
In den Figuren 5 bis 7 ist die Wirkungsweise von mehreren Schichten und entsprechenden Anordnungen der Leiter veranschaulicht. In Fig. 5 wird die Felderregerkurve für eine 1 -Schichtwicklung entsprechend Fig. 2 veranschaulicht. In Fig. 6 wird die Felderregerkurve für eine 2-Schichtwicklung entsprechend Fig. 3 veranschaulicht. In Fig. 7 wird die Felderregerkurve für eine 3-Schichtwicklung entsprechend Fig. 4 veranschaulicht.
Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit einem Verfahren beschrieben sind selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann. Außerdem kann ein ggf. beschriebenes erfindungsgemäßes Verfahren mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt werden.

Claims

Ansprüche
1. Stator (S) für eine elektrische Maschine, wobei der Stator ein Statorpaket (1 ) mit mindestens einer Nut (13) zur Aufnahme von elektrischen Leitern (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in der mindestens einen Nut (13) mindestens an drei Positionen (3a, 3b, 3c) elektrische Leiter (3) aufgenommen sind.
2. Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der mindestens einen Nut (13) eine ungerade Anzahl von Leitern (3), insbesondere drei Leiter, aufgenommen ist.
3. Stator nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in der mindestens einen Nut (13) eine ungerade Anzahl von Leitern (3) aufgenommen ist, die zu einem oder mehreren Schichten zusammengefasst sind.
4. Stator nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in der mindestens einen Nut (13) eine ungerade Anzahl von Leitern (3) aufgenommen ist, wobei der Stator die gleiche Anzahl an Schichten wie Leiter aufweist.
5. Stator nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen 36 und 60 Nuten (13), vorzugsweise 48 Nuten (13), zur Aufnahme der Leiter (3) in dem Statorpaket angeordnet sind.
6. Stator nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten der Leiter (3) an der jeweiligen Position (3a) eine erste Lage bilden, die in einem ersten Innenradius (ra) um die Längsachse angeordnet sind, wobei die zweiten der Leiter (3) an der jeweiligen Position (3b) eine zweite Lage bilden, die in einem zweiten Innenradius (rb) um die Längsachse angeordnet sind, wobei die dritten der Leiter (3) an der jeweiligen Position (3c) eine dritte Lage bilden, die in einem dritten Innenradius (rc) um die Längsachse angeordnet sind, wobei mindestens vier in Umfangrichtung nebeneinander angeordnete Leiter an eine erste Phase (U) einer Strom- und/oder Spannungsquelle angeschlossen sind, wobei vier weitere in Umfangrichtung nebeneinander angeordnete Leiter an eine zweite Phase (V) einer Strom- und/oder Spannungsquelle angeschlossen sind, wobei vier weitere in Umfangrichtung nebeneinander angeordnete Leiter an eine dritte Phase (W) einer Strom- und/oder Spannungsquelle angeschlossen sind, wobei
- die Lagen phasengleich oder mindestens eine Lage zu einer anderen Lage phasenversetzt, insbesondere um eine Nut (13) bzw. eine Position (3a, 3b, 3c) phasenversetzt, angeordnet ist.
7. Stator nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter (3) als Draht, Hairpin, I-Pin oder Formlitze ausgeführt ist.
8. Stator nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschaltung der Leiter durch den Einsatz eines Etagenwicklungssystems und/oder mindestens eines Verschaltungsringes erfolgt.
9. Elektrische Maschine, insbesondere Elektromotor, umfassend einen Stator (S) und einen Rotor (R), gekennzeichnet durch einen Stator (S) gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche.
EP21732865.7A 2020-06-10 2021-06-10 Stator für eine elektrische maschine, sowie elektrische maschine Withdrawn EP4165754A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020115521.2A DE102020115521A1 (de) 2020-06-10 2020-06-10 Stator für eine elektrische Maschine, sowie elektrische Maschine
PCT/EP2021/065594 WO2021250162A1 (de) 2020-06-10 2021-06-10 Stator für eine elektrische maschine, sowie elektrische maschine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4165754A1 true EP4165754A1 (de) 2023-04-19

Family

ID=76483309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP21732865.7A Withdrawn EP4165754A1 (de) 2020-06-10 2021-06-10 Stator für eine elektrische maschine, sowie elektrische maschine

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4165754A1 (de)
DE (1) DE102020115521A1 (de)
WO (1) WO2021250162A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022206672A1 (de) 2022-06-30 2024-01-04 Siemens Mobility GmbH Elektrisches Antriebssystem für ein Schienenfahrzeug

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE638211C (de) * 1935-01-08 1936-11-11 Aeg Mehrstabwicklung fuer Wechselstrommaschinen mit ungerader Stabzahl je Nut
US5898251A (en) * 1995-08-18 1999-04-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of making armature winding of double-layer concentric-wound or lap-winding type for dynamoelectric machine
DE10028380A1 (de) * 2000-06-08 2001-12-20 Isad Electronic Sys Gmbh & Co Wicklung für eine elektrische Maschine sowie Verfahren und Formteilsatz zur Herstellung einer solchen Wicklung
JP5875886B2 (ja) * 2012-02-08 2016-03-02 本田技研工業株式会社 回転電機のステータ

Also Published As

Publication number Publication date
DE102020115521A1 (de) 2021-12-16
WO2021250162A1 (de) 2021-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3542446B1 (de) Wellenwicklungsspule für ein statorblechpaket einer elektrischen maschine
DE102016118871A1 (de) Spulenwicklung für Statoren oder Rotoren
EP3218994A1 (de) Wellenwicklung mit niedriger rastmoment, stator und elektrische maschine mit derartiger wellenwicklung
DE10119776A1 (de) Stator einer Drehfeldmaschine und Verfahren zu seiner Herstellung
EP1797630B1 (de) Vielpoliger, linearer oder rotativer synchron-direktantriebsmotor
DE102016102426A1 (de) Dreiphasenwechselstrommotor
DE112020005299T5 (de) Statorwicklung mit wechselnden wicklungsschritten
EP3836362B1 (de) Stator mit pins für eine elektrische maschine
EP3347973B1 (de) Stator für eine elektrische maschine, elektrische maschine sowie herstellungsverfahren
EP3146619B1 (de) Elektrische maschine
DE102015222367A1 (de) Wellenwicklung mit Wickelschema zur Verringerung der Spannungsdifferenzen in einer Statornut einer elektrischen Maschine
DE102020001770A1 (de) Stator für eine elektrische Maschine
WO2019215097A1 (de) Verfahren zum herstellen einer wicklung für einen ständer einer elektrischen machine und elektrische maschine
EP3357141B1 (de) Im stecktechnikverfahren hergestellter stator oder rotor einer elektrischen maschine mit verkürzter blechlänge
EP4173119B1 (de) Stator für eine elektrische maschine und verfahren zum aufbringen einer hairpin-wicklung auf einen statorkörper
EP4165754A1 (de) Stator für eine elektrische maschine, sowie elektrische maschine
WO2022187883A1 (de) Maschinenbauteil
WO2015000639A2 (de) Maschinenkomponente für eine elektrische maschine mit mehreren wicklungen
DE102019218115A1 (de) Maschinenkomponente für eine elektrische Maschine
EP2228889A2 (de) Elektrische Maschine und Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Maschine
WO2016005076A1 (de) Verfahren zum herstellen einer elektrischen maschine mit formspulen sowie elektrische maschine und herstellungswerkzeug
EP3016251A1 (de) Maschinenkomponente für eine elektrische maschine sowie eine elektrische maschine
DE102010044713A1 (de) Bürstenloser Gleichstrommotor
EP3534514A1 (de) Spulenwicklung für einen stator einer rotierenden elektrischen maschine
DE102011117247A1 (de) Stator einer elektrischen Maschine und Verfahren zu dessen Herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20221223

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20250103