WO2012175476A2 - Wickelkopfträger für einen stator einer elektrischen maschine - Google Patents

Wickelkopfträger für einen stator einer elektrischen maschine Download PDF

Info

Publication number
WO2012175476A2
WO2012175476A2 PCT/EP2012/061665 EP2012061665W WO2012175476A2 WO 2012175476 A2 WO2012175476 A2 WO 2012175476A2 EP 2012061665 W EP2012061665 W EP 2012061665W WO 2012175476 A2 WO2012175476 A2 WO 2012175476A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
winding
wire
winding head
carrier
tooth
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.)
Ceased
Application number
PCT/EP2012/061665
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2012175476A3 (de
Inventor
Markus KLÖPZIG
Harald Müller
Klaus Schleicher
Marco Schramm
Andreas SCHRÖTER
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.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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 Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Publication of WO2012175476A2 publication Critical patent/WO2012175476A2/de
Publication of WO2012175476A3 publication Critical patent/WO2012175476A3/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/52—Fastening salient pole windings or connections thereto
    • H02K3/521—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only
    • H02K3/522—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only for generally annular cores with salient poles
    • 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
    • H02K3/325—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation for windings on salient poles, such as claw-shaped poles

Definitions

  • Winding head support for a stator of an electric machine The invention relates to a winding head support for a stator of an electric machine, which is provided for a tooth coil winding.
  • Electric machines eg motors or generators with tooth coil windings are for example from the DE
  • Tooth coil windings also referred to as Einstattwicklungen, are preferably used in stators of synchronous machines with permanent magnet excitation, electrical excitation or a combination of both types of excitation, as well as in stators of synchronous and switched reluctance machines.
  • the tooth coil windings have a relatively small winding head and a reduced winding resistance compared to the distributed windings and can be made with a smaller axial length compared to distributed winding stators.
  • the stator lamination packages for tooth coil windings are designed in such a way that, seen in cross-section, teeth result around which the coils are wound. Hence the term stirs "tooth coil winding.”
  • the laminated core is this rectangular stator teeth available, the Biegera ⁇ serving the winding wire be very small at the corners of Statorrzähne. This therefore creates an unfavorable thermal see links.
  • the winding heads ie the areas of the tooth coil winding wind around ends of the stator teeth, underlaid by winding head carrier.
  • the object of the invention is to provide a winding head carrier for a stator of an electric machine with tooth coil windings, which ensures a good thermal contact of the tooth coil winding to the stator and reduces the risk of injury to the winding insulation.
  • the winding head ⁇ carrier specified above in that it consists of a ring area and from this radially inwardly extending teeth. In the plan view, this has a contour that essentially corresponds to the cross section of the laminated stator core. Furthermore, it is provided that the one end face of the winding head carrier is designed as a contact surface for the stator, so that the winding head carrier can be placed with the greatest possible contact on the end face of the stator lamination.
  • the tough ⁇ ne of the winding head support on the side opposite the contact surface side of the support surface for the winding head of the tooth-wound coils Wick ⁇ lung, with the supporting surfaces lung wire each having at least one radially inwardly extending guide structure for the Wick- the tooth coil winding are provided, consisting of guide elements exists, which are arranged at the distance of Wickelbrei ⁇ te w of the winding wire on the support surface.
  • the guide elements By the guide elements, the generation of the winding is advantageously simplified to the complemented by the winding head tooth of the stator lamination stack, the guide structure generated by the guide ⁇ elements can thereby the task take over, lead the winding wire on the support surface in parallel and / or preferably at edges of the support surface umzu ⁇ steer.
  • a winding carrier is provided on at ⁇ .
  • the guide elements allow a reliable winding of the winding with the winding wire, which can be reliably generated by the guide elements in parallel, abutting turns of the first winding layer on the stator tooth.
  • the use of a Wi ⁇ ckelkopf considerablys also reduces the risk that the winding wire is injured at the sharp corners of the stator tooth, because they are covered by the winding head carrier.
  • the area of the winding head ei ⁇ ne new document which can itself be made of an electrically isolating material such as plastic ⁇ thus created by the winding support. Of course, this must be able to cope with the prevailing operating temperatures of the electrical machine.
  • the teeth of the winding head ⁇ head carrier can also make ⁇ rounded on the side of the support surface, so that here larger winding radii can be realized, as on the bare stator lamination.
  • the guide elements consist of notches in a ra ⁇ dial inwardly running edge in the support surface. Radially inward in the context of the invention means that the edge along the longitudinal extent of
  • Tooth runs which is indeed mounted on the radial inner surface of the ring area pointing radially inward. In other words, that means the edge below all this crossing turns of the first winding layer runs.
  • this edge notches as guide elements, so when winding the winding wires are drawn into the notches, provide this same time that the winding radius on the said edge magnification ⁇ is ßert of time, and thus the already mentioned improvement is achieved Wick ⁇ lung intrinsically sheep ,
  • the guide elements consist of attachments which protrude from the support surface. This means that the Füh ⁇ guide elements throughout the support surface of the tooth can be ⁇ introduced, wherein the queries against the effect that the guide elements press into the spaces between the turns of the first winding layer and thus uniquely position it in the radial direction of the winding carrier.
  • the guide elements are designed as notches, they may be in the form of grooves, V-grooves and other geometric shapes. If the guide elements designed as In ⁇ rates, they can ⁇ example, consist of the Pyrami with a square base, V-shaped projections with the appearance of gable roofs of a house or U-shaped notches in a ridge. Alternatively, the structure at the edge of the winding carrier can also exclu ⁇ Lich fulfill the function of the wire redirection defined. If this is the case, it is spoken by a deflection structure.
  • a further advantageous embodiment of the Wickelkopfträ ⁇ gers is obtained when adjacent to the tooth roots of the teeth in the inner side of the annular region in each case an axially ver ⁇ running wire inlet groove is provided, which in winding direction Direction seen from the contact surface facing away from the end face of the ring area leads in the direction of contact surface.
  • This Drah thus has teinlaufnut ⁇ a tunnel-like opening in the side opposite the contact surface end face of the ring portion. Through this tunnel-like opening of the wire inlet may extend into the perception ⁇ re winding where it merges into de first turn of the first winding. In this case, the course of the first turn of the first winding layer is not disturbed by the outside of the tooth winding inlet in the form of a groove.
  • each one is provided from the inside of the annular area upscale guide wedge for the end of the first turn of the tooth coil winding, seen in the winding direction starts at the beginning of the support surface with a height of 0 and on End of the support surface has a height h corresponding to the winding width w of the winding wire.
  • the guide wedge has the function to lead the end of the ers ⁇ th screw reliably on the second guide element of the tooth, so that the second turn of the first location on the first, already wound winding along can be guided. The further turns are each guided by the previous turn.
  • the guide wedge advantageously produces a reliable support for the last turn of the second winding layer, so that a reliable heat transfer is ensured here as well.
  • the guide wedges have a width b corresponding to the winding height of the winding wire exhibit.
  • the winding height of the winding wire does not necessarily have to be equal to the Wi ⁇ ckelbreite of the winding wire. It is at
  • a standardized winding head carrier which can be equipped depending on the winding wire to be used with different guide wedges and guide structures, which are optimally adapted to the winding wire used.
  • a modular system for the winding head carrier can be produced, with the guide wedges and guide structures having comparatively small dimensions, so that the expenditure for tool construction (for example, cast tools) is comparatively low.
  • These structures can also be produced, for example, using additive manufacturing methods, since this is comparatively inexpensive for components with a low volume.
  • the winding head carrier itself represents a comparatively large component, for which only one mold must be provided.
  • the winding head carrier regardless of the guide wedges and guide structures used, must be adapted specifically to a specific geometry of the laminated stator core.
  • a further advantage of guide wedges embodied as separate components is that, when the winding head carrier is used, it is necessary on only one of the end faces on both end faces of the stator lamination stack, namely on that end face which has the end of the first turn of the first winding ply. On the other side of the guide wedge ⁇ would even prevent a trouble-free winding of the winding wire ⁇ development on the contrary.
  • the guide wedge In the case of winding end carriers which have firmly formed guide wedges, the guide wedge must be removed on one side if identical parts are to be used for both end faces of the stator lamination stack. This can be done for example by milling.
  • the storage grooves have the purpose that after completion of the winding winding the end of the winding wire can be reliably held in the winding head carrier.
  • the storage groove is provided with undersize with respect to the cross section of the winding wire, so that it must be pressed into the storage groove and remains fixed in this.
  • the interference fit should be such that the winding wire can be released from the storage groove by hand again as soon as the winding wire is used to wire the tooth coil winding.
  • the storage groove can be of universal utility to ensure the winding head carrier to be subsequently inserted after a casting production of the winding head carrier, for example by milling. This results in only a small overhead for the production, since the groove is easy to manufacture in terms of their geometry and their course.
  • a groove may be provided which has a slightly wedge-shaped course, so that the winding wire is clamped by being guided into the groove. Such a groove can also be produced by casting simultaneously with the production of the winding head carrier.
  • a special embodiment of the winding head carrier will he hold ⁇ if in the middle between adjacent teeth in the inner side of the annular region axially extending Formwindnuten are provided which provide a passage space for a used in an automatic winding method (eg. These stylus grooves facilitate the preparation of the tooth coil winding when it is wound directly on the tooth. It should be noted that in the case of automated winding of the tooth coil winding by means of a molding pin, the last turns of the tooth coil winding must be made under very tight conditions, since the two adjacent tooth coil windings are then already quite close. By Formitnut formed in this time ⁇ point of the winding process, an additional space that does not have to be filled by winding wire and thus facilitates the implementation of ⁇ the stylus.
  • the winding headband ⁇ head is composed of several circle segments. Especially with larger electrical machines, this has the advantage that the winding head easier transported and manufactured can be.
  • the circle segments are brought together at suitable mating surfaces, with additional centering and positioning ⁇ onier Anlagenn can be provided.
  • in the annular grooves Verschaltungsringe are provided which are electrically lei ⁇ tend connected to the respective wiring. With the help of a reliable, space-saving and geometrically simple interconnection of the winding wires is possible borrowed advantageous.
  • the Verschaltungsring may preferably be made of copper or aluminum, but also of any other electrically conductive material.
  • FIG 1 schematically from the side of an embodiment of a laminated stator core, on the end faces of embodiments of the invention winding headband ⁇ are used and also a
  • Figure 2 shows in perspective an embodiment of a Seg ⁇ mentes an embodiment of the erfindungsge ⁇ MAESSEN winding head carrier
  • Figure 3 shows another embodiment of the invention shown SEN winding head carrier as a top view (detail), the latter having a view similar to Figure 2 Geomet ⁇ rie
  • Figure 4 a perspective view of an alternative Design of the
  • Teeth of another embodiment of the inventions ⁇ inventive winding head carrier, but otherwise analogous to Figure 2 is constructed and Figure 5 is a perspective view of an amongsbei ⁇ game of the winding head carrier according to the invention, which is connected to a circuit carrier.
  • a stator 11 for a synchronous machine.
  • This consists of a laminated stator core 12, which has a winding head carrier 14 at each end face 13.
  • the winding head carriers each have a ring region 15, from the inside of which teeth 16 protrude radially inward, which each receive the winding head 17 of tooth coil windings.
  • the coil terminals (ie, the ends of the Wick ⁇ ment wires) of the tooth coil winding are guided by an attached to the outer end of a winding support 14 circuit board 19, which provides annular grooves 20 for receiving and guiding the wiring 18, and thus form a wiring 18th
  • the exact structure of the winding carrier 14 may be 2 ⁇ ent accepted.
  • the opposite end face 23 can serve as a mounting surface ⁇ for the circuit substrate 19.
  • the annular region has an outer side 24 and an inner side 25, wherein the teeth 16 protrude radially inwards from the inner side 25.
  • a Drahteinlaufnut 26 In the end face 23 also can be seen an opening formed by a Drahteinlaufnut 26, wherein the Drahtein ⁇ running groove runs on the inside 25 26th Furthermore, a storage groove 27 can be seen, the radially-obliquely outward directed in the end face 23 extends. Exactly in the division ⁇ plane 28 of the segments extends a Formwindnut 29, which is introduced into the inner side 25, wherein each half of this Formlixnut are each formed by the adjacent, abutting in the dividing plane segments of the winding head.
  • a round hole 30 is provided with an internal thread in the end face 23, in which a screw for fastening the circuit substrate 19 via kor ⁇ responding round holes 31 in the circuit carrier (see Figure 5) can be screwed.
  • the tooth 16 extends from a tooth root 32 on the inside of the annular region 15 radially inwards to a tooth head 33, on which a pole piece 34 is provided as a boundary. Between the inside 25 and the pole piece 34, a support surface 35 extends for the tooth coil winding.
  • a support surface 35 extends for the tooth coil winding.
  • edges (shown in phantom) 36 in the support surface notches 37 are provided as guide elements, which in their entirety over the entire length of To extend tooth radially and thus give a guide ⁇ structure 38 for the winding wire.
  • the winding ⁇ wire 39 comes to lie in the notches in the manner indicated, so the bending radius of the winding wire 39 can be increased in the region of the edges 36.
  • FIG. 3 shows how the winding wire 39 can be wound around the tooth 16.
  • the winding head carrier is shown with a geometry according to FIG. 2, but as a one-piece variant without segments. Therefore, the centering pins missing 21. It can be seen at the tooth root 32 further ⁇ towards a guide key 40 relative to the inner side 25 as seen in the winding direction 41 of the winding wire 39, the height of 0 and at the end of the support surface having the height h on top of the support surface 25th The height h corresponds exactly to the winding width b of the winding wire. This is equipped in the embodiment with a round cross section, which is why its Wick ⁇ ment height of the winding width b corresponds.
  • the wire ⁇ inlet 42 is located in the wire inlet groove. Furthermore, the first end of the first turn 43 a can be seen, which conforms to the guide wedge 40. The further turns 43b then nestle against the adjacent turn.
  • the first winding 43d of the two ⁇ th winding layer is also shown in phantom, which is not disrupted as illustrated by the Drahtein ⁇ running 42nd
  • the alternative embodiment of one of the teeth 16 of the winding head carrier 14 is shown. It is only the tooth tip 33 shown, the ring portion 15 is formed entspre ⁇ accordingly FIG. 2
  • the tooth 16 differs from the tooth according to FIG. 2 in that as guide elements Towers 44 are used, which have the shape comparable to pitched roofs of a house. These lie directly against one another, so that guide grooves for the winding wire result, which is not shown in Figure 4.
  • the towers 44 according to Figure 4 are executed as part of the guide ⁇ structure 38 which is a separate component ⁇ leads.
  • the guide structure can be glued into a receiving groove 45, which is introduced into the support surface 35 of the tooth. Furthermore, it can be seen that the support surface 35 has a slightly rounded contour, whereby advantageously particularly large radii for the winding head can be realized.
  • a winding head carrier 14 is shown, which is connected via spacers 46 to a circuit carrier 19. Via the spacers 46, a space is also created between the end faces of the winding head carrier 14 and the circuit carrier 19, within which the cabling can be guided from the winding heads located on the winding head carrier to through holes 47 in the groove bottom of the grooves 20a, 20.
  • the winding wires are inserted through these through holes 47 and pass in this way in the grooves.
  • the grooves themselves are used for reliable and mutually insulated guidance of the winding wires, which can be combined to form a wiring, or a bus bar for the winding wires (not shown in detail in Figure 5).
  • the voluminous annular groove 20a is available for each one of the tooth coil winding wire winding per tooth coil winding, so that their summary is done to a star point.
  • the wire inlets 42 are summarized to the star point, wherein the through holes in the widened annular groove 20 preferably are arranged exactly in the pattern of the wire inlet grooves in order to realize the shortest possible wiring paths between the respective through holes 47 and the wire inlet grooves in the space between the winding head carrier 14 and the circuit substrate 19.
  • Alternatively may be at the position of
  • the other three annular grooves are used for wiring of three phases, so that the synchronous machine, not shown, in the circuit carrier according to Figure 5 can be equipped with the usual three-phase control.
  • the outer three annular grooves 20 for the respective phases in a circular segment are impressedbro ⁇ chen, so that the groove walls are missing.
  • bolts 49 are provided, which can be inserted through lateral openings in the groove walls and thus contribute to a locking of the winding wires located in the grooves.
  • the circuit carrier is made of an electrically insulating material, preferably plastic.
  • the Verschaltungsringe can be designed as massive rings or as Lit ⁇ zeleiter.
  • the rings need not be closed ⁇ sen, they may have an open position, which facilitates assembly.
  • a massively implemented circuit ring detachable Kon ⁇ tact elements eg connectors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wickelkopfträger (14) für einen Stator einer elektrischen Maschine, der für eine Zahnspulenwicklung vorgesehen ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass dieser Wickelkopfträger ebenfalls Zähne (16) aufweist, die mit Kerben (37) oder Aufbauten versehen sind, die eine zuverlässige Führung eines Wicklungsdrahtes (39) ermöglichen. Außerdem können Führungskeile (40), Drahteinlaufnuten (26), Drahtauslaufnuten (27) und Formstiftnuten (29) die Herstellung und Führung des Wicklungsdrahtes (39) vereinfachen, so dass vorteilhaft eine zuverlässige Anlage des Wicklungsdrahtes an den Wickelkopfträger sowie das zugehörige Statorblechpaket (nicht dargestellt) erfolgen kann. Hierdurch ist ein zuverlässiger Wärmeübergang gewährleistet. Außerdem können durch die Führungselemente in Form der Kerben (37) auch größere Biegeradien der Zahnspulenwicklung im Bereich der den Wickelkopfträger umlaufenden Wickelköpfe der Zahnspulenwicklung realisiert werden, was das Risiko einer Beschädigung der Wicklungsdrahtisolation vorteilhaft verringert.

Description

Beschreibung
Wickelkopfträger für einen Stator einer elektrischen Maschine Die Erfindung betrifft einen Wickelkopfträger für einen Stator einer elektrischen Maschine, der für eine Zahnspulenwicklung vorgesehen ist.
Elektrische Maschinen (z. B. Motoren oder Generatoren) mit Zahnspulenwicklungen sind beispielsweise aus der DE
10 2006 003 598 AI bekannt. Zahnspulenwicklungen, auch als Einzahnwicklungen bezeichnet, werden vorzugsweise in Statoren von Synchronmaschinen mit permanentmagnetischer Erregung, elektrischer Erregung oder einer Kombination beider Erre- gungsarten, sowie in Statoren von synchronen als auch geschalteten Reluktanzmaschinen eingesetzt. Die Zahnspulenwicklungen besitzen im Vergleich zu den verteilten Wicklungen einen verhältnismäßigkleinen Wickelkopf und einen reduzierten Wicklungswiderstand und können mit einer geringeren axialen Baulänge im Vergleich zu Statoren mit verteilten Wicklungen ausgeführt werden.
Die Statorblechpakete für Zahnspulenwicklungen werden so ausgeführt, dass sich im Querschnitt betrachtet Zähne ergeben, um die die Spulen gewickelt werden. Daher rührt auch der Begriff „Zahnspulenwicklung". Das Blechpaket stellt hierfür rechteckförmige Statorzähne zur Verfügung, wobei die Biegera¬ dien des Wicklungsdrahtes an den Ecken der Statorrzähne sehr klein ausfallen. Hier entsteht daher eine ungünstige thermi- sehe Anbindung. Außerdem besteht die Gefahr, dass die Isolie¬ rung der Wicklung an den scharfen Kanten des Statozahn Schaden nimmt. Um diesen Problemen zu begegnen, werden die Wickelköpfe, d. h. die Bereiche der Zahnspulenwicklung, die sich um Enden der Statorzähne winden, durch Wickelkopfträger unterfüttert .
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, einen Wickel- kopfträger für einen Stator einer elektrischen Maschine mit Zahnspulenwicklungen anzugeben, der einen guten thermischen Kontakt der Zahnspulenwicklung zum Stator gewährleistet und die Gefahr einer Verletzung der Wicklungsisolation verringert .
Diese Aufgabe wird mit dem eingangs angegebenen Wickelkopf¬ träger erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass dieser aus einem Ringbereich und sich von diesem radial nach innen erstreckenden Zähnen besteht. In der Aufsicht hat dieser damit eine Kontur, die im Wesentlichen dem Querschnitt des Statorblechpaketes entspricht. Weiterhin ist vorgesehen, dass die eine Stirnseite des Wickelkopfträgers als Anlagefläche für den Stator ausgebildet ist, so dass der Wickelkopfträger mit größtmöglichem Kontakt auf die Stirnseite des Statorblechpa- ketes aufgesetzt werden kann. Erfindungsgemäß weisen die Zäh¬ ne des Wickelkopfträgers auf der der Anlagefläche abgewandten Seite eine Stützfläche für den Wickelkopf der Zahnspulenwick¬ lung auf, wobei die Stützflächen jeweils mit mindestens einer radial nach innen verlaufenden Führungsstruktur für den Wick- lungsdraht der Zahnspulenwicklung ausgestattet sind, welche aus Führungselementen besteht, die im Abstand der Wickelbrei¬ te w des Wicklungsdrahtes auf der Stützfläche angeordnet sind . Durch die Führungselemente wird vorteilhaft die Erzeugung der Wicklung auf den durch den Wickelkopfträger ergänzten Zahn des Statorblechpaketes vereinfacht, die durch die Führungs¬ elemente erzeugte Führungsstruktur kann dabei die Aufgabe übernehmen, den Wicklungsdraht auf der Stützfläche parallel zu führen und/oder bevorzugt an Kanten der Stützfläche umzu¬ lenken. Natürlich ist es besonders vorteilhaft, wenn auf bei¬ den Stirnflächen des Statorblechpaketes ein Wickelkopfträger vorgesehen wird. Die Führungselemente ermöglichen ein zuverlässiges Wickeln der Wicklung mit dem Wicklungsdraht, wobei dieser durch die Führungselemente zuverlässig in parallelen, aneinander anliegenden Windungen der ersten Wickellage auf dem Statorzahn erzeugt werden kann. Hierdurch wird ein zuver- lässiges Anliegen der ersten Lage auf dem Wickelkopfträger sowie dem Zahn des Statorblechpaketes erreicht, wodurch ein Wärmeübergang während des Betriebs der elektrischen Maschine optimiert wird. Außerdem verringert die Verwendung eines Wi¬ ckelkopfträgers auch das Risiko, dass der Wicklungsdraht an den scharfkantigen Ecken des Statorzahns verletzt wird, weil diese durch den Wickelkopfträger abgedeckt werden. Im Bereich des Wickelkopfs entsteht durch den Wickelkopfträger somit ei¬ ne neue Unterlage, die selbst aus einem elektrisch isolieren¬ den Material wie Kunststoff gefertigt sein kann. Dieser muss selbstverständlich den herrschenden Betriebstemperaturen der elektrischen Maschine gewachsen sein. Die Zähne des Wickel¬ kopfträgers können auf der Seite der Stützfläche auch abge¬ rundet sein, so dass hier größere Wickelradien realisiert werden können, als auf dem nackten Statorblechpaket.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Führungselemente aus Kerben in einer ra¬ dial nach innen laufenden Kante in der Stützfläche bestehen. Radial nach innen laufend im Zusammenhang mit der Erfindung bedeutet, dass die Kante entlang der Längsausdehnung des
Zahns verläuft, der ja auch auf der radialen Innenfläche des Ringbereiches radial nach innen weisend angebracht ist. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass die Kante unterhalb aller diese kreuzenden Windungen der ersten Wickellage verläuft. Wenn in dieser Kante Kerben als Führungselemente vorgesehen werden, so werden beim Wickeln die Wicklungsdrähte in die Kerben hineingezogen, wobei diese gleichzeitig gewährleisten, dass der Wickelradius über die besagte Kante hinweg vergrö¬ ßert wird und so die bereits erwähnte Verbesserung der Wick¬ lungseigenschafen erreicht wird.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgese- hen, dass die Führungselemente aus Aufsätzen bestehen, die von der Stützfläche abragen. Dies bedeutet, dass die Füh¬ rungselemente überall auf der Stützfläche des Zahns aufge¬ bracht werden können, wobei das Abragen bewirkt, dass die Führungselemente sich in die Zwischenräume der Windungen der ersten Wickellage hineindrücken und diese somit in radialer Richtung des Wickelkopfträgers eindeutig positionieren.
Werden die Führungselemente als Kerben ausgeführt, so können diese in Form von Rillen, V-Nuten und anderen geometrischen Formen ausgebildet sein. Werden die Führungselemente als Auf¬ sätze ausgeführt, so können diese beispielsweise aus Pyrami¬ den mit quadratischer Grundfläche, V-förmigen Erhebungen mit dem Aussehen von Satteldächern eines Hauses oder U-förmigen Einschnitten in einem Grat bestehen. Alternativ kann die Struktur an der Kante des Wickelkopfträgers auch ausschlie߬ lich die Funktion der definierten Drahtumlenkung erfüllen. Falls dies der Fall ist, wird von einer Umlenkstruktur gesprochen . Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des Wickelkopfträ¬ gers wird erhalten, wenn angrenzend an die Zahnfüße der Zähne in der Innenseite des Ringbereiches jeweils eine axial ver¬ laufende Drahteinlaufnut vorgesehen ist, die in Wickelrich- tung gesehen von der der Anlagefläche abgewandten Stirnseite des Ringbereiches in Richtung Anlagefläche führt. Diese Drah¬ teinlaufnut hat somit eine tunnelartige Öffnung in der der Anlagefläche abgewandten Stirnfläche des Ringbereiches. Durch diese tunnelartige Öffnung kann der Drahteinlauf in das Inne¬ re Wicklung verlaufen, wo er in de erste Windung der ersten Wicklung übergeht. Dabei wird durch den außerhalb des Zahns liegenden Wicklungseinlauf in Form einer Nut der Verlauf der ersten Windung der ersten Wickellage nicht gestört. In Rich- tung der Anlagefläche kann die Drahteinlaufnut in der radia¬ len Innenfläche des Ringbereiches auslaufen oder direkt bis in die Anlagefläche hineinführen, wo ebenfalls eine tunnelar¬ tige Öffnung entsteht. Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen werden, dass entlang der Stützfläche an den Zahnfüßen jeweils ein sich von der Innenseite des Ringbereiches erhebender Führungskeil für das Ende der ersten Windung der Zahnspulenwicklung vorgesehen ist, der in Wickelrichtung gesehen am Anfang der Stützfläche mit einer Höhe von 0 beginnt und am Ende der Stützfläche eine Höhe h entsprechend der Wickelbreite w des Wicklungsdrahtes aufweist. Der Führungskeil hat die Aufgabe, das Ende der ers¬ ten Windung zuverlässig auf das zweite Führungselement des Zahns zu führen, so dass die zweite Windung der ersten Lage an der ersten, bereits gewickelten Windung entlang geführt werden kann. Die weiteren Windungen werden jeweils von der vorhergehenden Windung geführt. Außerdem erzeugt der Führungskeil vorteilhaft eine zuverlässige Unterlage für die letzte Windung der zweiten Wickellage, so dass auch hier eine zuverlässige Wärmeübertragung gewährleistet bleibt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Führungskeile eine Breite b entsprechend der Wickelhöhe des Wicklungsdrahtes aufweisen. In diesem Zusammenhang sei angemerkt, dass die Wickelhöhe des Wicklungsdrahtes nicht unbedingt gleich der Wi¬ ckelbreite des Wicklungsdrahtes sein muss. Es sind bei
Zahnspulen Wicklungen auch Wicklungsdrähte mit rechteckigen Querschnitten gebräuchlich, die eine hohe Wicklungsdichte erlauben, wobei die entsprechende Wickelhöhe des Wicklungsdrah¬ tes vorteilhaft durch die Breite b der Führungskeile berück¬ sichtigt werden kann. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Führungskeile als ge¬ sonderte Bauteile ausgeführt sind, welche mit dem Wickelkopf¬ träger kraftschlüssig, Stoffschlüssig oder formschlüssig ver¬ bunden sind. Genauso kann vorteilhaft vorgesehen werden, dass die Führungsstrukturen als gesonderte Bauteile ausgeführt sind, welche mit dem Wickelkopfträger kraftschlüssig, stoff¬ schlüssig oder formschlüssig verbunden sind. Dies ermöglicht vorteilhaft, dass die Führungskeile und die Führungsstruktu¬ ren am Wickelkopfträger ausgewechselt werden können. Es ist vorteilhaft möglich, einen standardisierten Wickelkopfträger zu verwenden, welcher je nach zu verwendendem Wicklungsdraht mit unterschiedlichen Führungskeilen und Führungsstrukturen ausgestattet werden kann, welche jeweils an den verwendeten Wicklungsdraht optimal angepasst sind. Hierdurch kann ein Baukastensystem für den Wickelkopfträger erzeugt werden, wo- bei die Führungskeile und Führungsstrukturen vergleichsweise geringe Abmessungen haben, so dass hierfür der Aufwand für Werkzeugbau (beispielsweise Gusswerkzeuge) vergleichsweise gering ausfällt. Auch können diese Strukturen beispielsweise mit additiven Fertigungsverfahren hergestellt werden, da dies bei Bauteilen mit geringem Volumen vergleichsweise kostengünstig möglich ist. Der Wickelkopfträger selbst stellt ein vergleichsweise großes Bauteil dar, für das nur eine Form zur Verfügung gestellt werden muss. Zu bemerken ist allerdings, dass der Wickelkopfträger unabhängig von den verwendeten Führungskeilen und Führungsstrukturen spezifisch auf eine bestimmte Geometrie des Statorblechpaketes angepasst sein muss. Ein weiterer Vorteil von als gesonderte Bauteile ausgeführten Führungskeilen ist, dass diese bei einer Verwendung des Wickelkopfträgers an beiden Stirnseiten des Statorblechpaketes nur an einer der Stirnseiten nötig ist, nämlich an derjenigen Stirnseite, welche das Ende der ersten Windung der ersten Wi- ckellage aufweist. Auf der anderen Seite würde der Führungs¬ keil im Gegenteil sogar eine störungsfreie Wicklung des Wick¬ lungsdrahtes verhindern. Bei Wickelkopfträgern, die fest angeformte Führungskeile aufweisen, muss der Führungskeil, wenn Gleichteile für beide Stirnseiten des Statorblechpaketes ver- wendet werden sollen, auf der einen Seite entfernt werden. Dies kann beispielsweise durch Fräsen geschehen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in der der Anlagefläche abgekehrten Stirnfläche des Ringbereiches Ablagenuten für das Ende des Wicklungsdrahtes vorgesehen sind, die den Ringbereich schräg-radial durchlau¬ fen, wobei der Verlauf der Ablagenuten aus der radialen Richtung zur Wickelrichtung hin geneigt ist. Die Ablagenuten haben den Zweck, dass nach fertig gestellter Wicklung das Ende des Wicklungsdrahtes zuverlässig in dem Wickelkopfträger gehalten werden kann. Vorteilhaft ist die Ablagenut bezüglich des Querschnitts des Wicklungsdrahtes mit Untermaß versehen, so dass dieser in die Ablagenut eingepresst werden muss und in dieser fixiert bleibt. Die Presspassung sollte allerdings so ausgeführt sein, dass sich der Wicklungsdraht aus der Ablagenut von Hand wieder herauslösen lässt, so bald der Wicklungsdraht zur Verkabelung der Zahnspulenwicklung genutzt wird. Die Ablagenut kann, um eine universelle Verwendbarkeit des Wickelkopfträgers zu gewährleisten, nach einer gießtechnischen Herstellung des Wickelkopfträgers beispielsweise durch Fräsen nachträglich eingefügt werden. Hierbei entsteht nur ein geringer Mehraufwand für die Fertigung, da die Nut hinsichtlich ihrer Geometrie und ihres Verlaufes einfach zu fertigen ist. Alternativ kann auch eine Nut vorgesehen werden, die einen leicht keilförmigen Verlauf aufweist, so dass der Wicklungsdraht durch Hineinführen in die Nut festgeklemmt wird. Eine solche Nut kann auch bereits gießtechnisch gleich- zeitig mit der Fertigung des Wickelkopfträgers hergestellt werden .
Eine besondere Ausgestaltung des Wickelkopfträgers wird er¬ halten, wenn in der Mitte zwischen benachbarten Zähnen in der Innenseite des Ringbereiches axial verlaufende Formstiftnuten vorgesehen sind, die einen Durchführungsraum für ein bei einem automatischen Wickelverfahren (z. B. Nadelwicklung) verwendeten Formstift schaffen. Diese Formstiftnuten erleichtern die Herstellung der Zahnspulenwicklung, wenn diese direkt auf dem Zahn gewickelt wird. Hierbei ist zu bemerken, dass beim automatisierten Wickeln der Zahnspulenwicklung mittels Formstift die letzten Windungen der Zahnspulenwicklung unter recht beengten Verhältnissen erfolgen müssen, da sich die beiden benachbarten Zahnspulenwicklungen dann bereits recht nahe sind. Durch die Formstiftnut entsteht in diesem Zeit¬ punkt des Wickelverfahrens ein zusätzlicher Raum, der nicht von Wicklungsdraht ausgefüllt werden muss und so die Durch¬ führung des Formstifts erleichtert. Zuletzt kann vorteilhaft vorgesehen werden, dass der Wickel¬ kopfträger aus mehreren Kreissegmenten aufgebaut ist. Gerade bei größeren elektrischen Maschinen hat dies den Vorteil, dass der Wickelkopf leichter transportiert und hergestellt werden kann. Die Kreissegmente werden an geeigneten Passflächen zusammengeführt, wobei zusätzliche Zentrier- und Positi¬ onierhilfen vorgesehen werden können. Auch kann vorteilhaft vorgesehen werden, dass in den Ringnuten Verschaltungsringe vorgesehen sind, die elektrisch lei¬ tend mit der jeweiligen Verkabelung verbunden sind. Mit deren Hilfe ist vorteilhaft eine zuverlässige, platzsparende und geometrisch einfache Verschaltung der Wicklungsdrähte mög- lieh. Der Verschaltungsring kann vorzugsweise aus Kupfer oder Aluminium, aber auch aus jedem anderen elektrisch leitfähigen Material gefertigt sein. Bei einer Ausführung mit Verschal- tungsringen können die Spulenenden (d. h. die Enden der Wicklungsdrähte) vorteilhafterweise in einer Klemmstruktur des Wickelkopfträgers gehalten werden oder es werden Kontaktstif¬ te im Wickelkopfträger ausgeführt. Diese ergeben mit dem Verschaltungsring dann die elektrische Kontaktierung.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Gleiche oder sich entsprechende Zeichnungselemente sind in den einzelnen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nur insoweit mehrfach erläutert wie sich Unterschiede zwischen den einzelnen Figuren ergeben. Es zeigen:
Figur 1 schematisch von der Seite ein Ausführungsbeispiel für ein Statorblechpaket, an dessen Stirnseiten Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Wickel¬ kopfträgers verwendet werden und außerdem ein
Schaltungsträger auf der Stirnseite eines der bei¬ den Wickelkopfträgers aufgebracht ist, Figur 2 perspektivisch ein Ausführungsbeispiel eines Seg¬ mentes eines Ausführungsbeispiels des erfindungsge¬ mäßen Wickelkopfträgers , Figur 3 ein anderes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemä¬ ßen Wickelkopfträgers als Aufsicht (Ausschnitt) , wobei dieser eine mit Figur 2 vergleichbare Geomet¬ rie aufweist, Figur 4 perspektivisch eine alternative Ausgestaltung der
Zähne eines anderen Ausführungsbeispiels des erfin¬ dungsgemäßen Wickelkopfträgers , der ansonsten aber analog zu Figur 2 aufgebaut ist und Figur 5 die perspektivische Ansicht eines Ausführungsbei¬ spiels des erfindungsgemäßen Wickelkopfträgers , welcher mit einem Schaltungsträger verbunden ist.
Gemäß Figur 1 ist ein Stator 11 für eine Synchronmaschine dargestellt. Dieser besteht aus einem Statorblechpaket 12, welche an Stirnseiten 13 jeweils einen Wickelkopfträger 14 aufweist. Die Wickelkopfträger weisen je einen Ringbereich 15 auf, von dessen Innenseite Zähne 16 radial nach innen ragen, welche jeweils den Wickelkopf 17 von Zahnspulenwicklungen aufnehmen. Die Spulenanschlüsse (d. h. die Enden der Wick¬ lungsdrähte) der Zahnspulenwicklung sind durch einen auf die äußere Stirnseite des einen Wickelkopfträgers 14 aufgesetzten Schaltungsträger 19 geführt, welcher Ringnuten 20 zur Aufnahme und Führung der Verkabelung 18 zur Verfügung stellt, und bilden so eine Verkabelung 18.
Der genaue Aufbau des Wickelkopfträgers 14 kann Figur 2 ent¬ nommen werden. Der Außenring 15, der in diesem Ausführungs- beispiel in Kreissegmente geteilt ist und Positionierhilfen 21 für die Anbringung an das Statorblechpaket 12 aufweist, besteht aus einer der Zeichenebene abgewandten Anlagefläche 22, mit der der Ringbereich mit der die Anlagefläche 22 bil- denden Stirnseite auf das Statorblechpaket aufgesetzt werden kann. Die gegenüberliegende Stirnseite 23 kann als Montage¬ fläche für den Schaltungsträger 19 dienen. Weiterhin hat der Ringbereich eine Außenseite 24 und eine Innenseite 25, wobei von der Innenseite 25 die Zähne 16 radial nach innen abragen.
In der Stirnseite 23 ist außerdem eine durch eine Drahteinlaufnut 26 gebildete Öffnung zu sehen, wobei die Drahtein¬ laufnut 26 in der Innenseite 25 verläuft. Weiterhin ist eine Ablagenut 27 zu erkennen, die radial-schräg nach außen ge- richtet in der Stirnseite 23 verläuft. Genau in der Teilungs¬ ebene 28 der Segmente verläuft eine Formstiftnut 29, die in die Innenseite 25 eingebracht ist, wobei jeweils die Hälfte dieser Formstiftnut jeweils durch die benachbarten, in der Teilungsebene aneinander stoßenden Segmente des Wickelkopf- trägers gebildet werden. Außerdem ist in der Stirnseite 23 noch ein Rundloch 30 mit Innengewinde vorgesehen, in das eine Schraube zur Befestigung des Schaltungsträgers 19 über kor¬ respondierende Rundlöcher 31 in dem Schaltungsträger (vgl. Figur 5) eingeschraubt werden kann.
Der Zahn 16 erstreckt sich von einem Zahnfuß 32 an der Innenseite des Ringbereichs 15 radial nach innen bis zu einem Zahnkopf 33, an dem ein Polschuh 34 als Begrenzung vorgesehen ist. Zwischen der Innenseite 25 und dem Polschuh 34 erstreckt sich eine Stützfläche 35 für die Zahnspulenwicklung. Im Bereich von Kanten (strichpunktiert dargestellt) 36 in der Stützfläche sind Kerben 37 als Führungselemente vorgesehen, welche sich in ihrer Gesamtheit über die gesamte Länge des Zahns radial erstrecken und auf diese Weise eine Führungs¬ struktur 38 für den Wicklungsdraht ergeben. Der Wicklungs¬ draht 39 kommt in der angedeuteten Weise in den Kerben zu liegen, weswegen der Biegeradius des Wicklungsdrahtes 39 im Bereich der Kanten 36 vergrößert werden kann.
Der Figur 3 lässt sich entnehmen, wie der Wicklungsdraht 39 um den Zahn 16 gewickelt werden kann. Hier ist der Wickelkopfträger mit einer Geometrie gemäß Figur 2, allerdings als einteilige Variante ohne Segmente, dargestellt. Daher fehlen die Zentrierstifte 21. Zu erkennen ist am Zahnfuß 32 weiter¬ hin ein Führungskeil 40, der bezogen auf die Innenseite 25 in Wickelrichtung 41 des Wicklungsdrahtes 39 gesehen am Anfang der Stützfläche 25 die Höhe 0 und am Ende der Stützfläche die Höhe h aufweist. Die Höhe h entspricht genau der Wickelbreite b des Wicklungsdrahtes. Dieser ist im Ausführungsbeispiel mit einem runden Querschnitt ausgestattet, weswegen seine Wick¬ lungshöhe der Wicklungsbreite b entspricht. An einem der dargestellten Zähne ist gezeigt, wie der Draht¬ einlauf 42 in der Drahteinlaufnut liegt. Weiterhin ist das erste Ende der ersten Windung 43a zu erkennen, welche sich an den Führungskeil 40 anschmiegt. Die weiteren Windungen 43b schmiegen sich dann jeweils an die benachbarte Windung an. Strichpunktiert ist außerdem die erste Windung 43d der zwei¬ ten Wickellage dargestellt, wobei diese durch den Drahtein¬ lauf 42 wie dargestellt nicht gestört wird.
Gemäß Figur 4 ist die alternative Ausgestaltung eines der Zähne 16 des Wickelkopfträgers 14 dargestellt. Es ist nur der Zahnkopf 33 dargestellt, wobei der Ringbereich 15 entspre¬ chend Figur 2 ausgebildet ist. Der Zahn 16 unterscheidet sich von dem Zahn gemäß Figur 2 dadurch, dass als Führungselemente Aufsätze 44 verwendet werden, die die Gestalt vergleichbar mit Satteldächern eines Hauses haben. Diese liegen direkt aneinander, so dass sich Führungsrinnen für den Wicklungsdraht ergeben, der in Figur 4 nicht dargestellt ist.
Die Aufsätze 44 gemäß Figur 4 sind als Teil der Führungs¬ struktur 38 ausgeführt, welche als gesondertes Bauteil ausge¬ führt ist. Die Führungsstruktur kann in eine Aufnahmenut 45 eingeklebt werden, die in der Stützfläche 35 des Zahns einge- bracht ist. Weiterhin ist zu erkennen, dass die Stützfläche 35 eine leicht abgerundete Kontur hat, wodurch vorteilhaft besonders große Radien für den Wickelkopf realisiert werden können . Gemäß Figur 5 ist ein Wickelkopfträger 14 dargestellt, der über Abstandhalter 46 mit einem Schaltungsträger 19 verbunden ist. Über die Abstandhalter 46 wird auch ein Zwischenraum zwischen den Stirnseiten des Wickelkopfträgers 14 und des Schaltungsträgers 19 geschaffen, innerhalb dessen die Verka- belung von den auf dem Wickelkopfträger befindlichen Wickelköpfen zu Durchgangslöchern 47 im Nutgrund der Nuten 20a, 20 geführt werden können. Die Wickeldrähte werden durch diese Durchgangslöcher 47 hindurch gesteckt und gelangen auf diesem Wege in die Nuten. Die Nuten selbst dienen zur zuverlässigen und voneinander isolierten Führung der Wicklungsdrähte, welche zu einer Verkabelung zusammengefasst werden können, oder eines Sammelleiters für die Wicklungsdrähte (in Figur 5 nicht näher dargestellt) . Die voluminösere Ringnut 20a steht für je einen von der Zahnspulenwicklung ausgehenden Wicklungsdraht pro Zahnspulenwicklung zur Verfügung, so dass deren Zusammenfassung zu einem Sternpunkt erfolgt. Vorzugsweise werden die Drahteinläufe 42 zum Sternpunkt zusammengefasst , wobei die Durchgangslöcher in der verbreiterten Ringnut 20 vorzugsweise genau in dem Muster der Drahteinlaufnuten angeordnet sind, um möglichst kurze Verdrahtungswege zwischen den betreffenden Durchgangslöchern 47 und den Drahteinlaufnuten im Zwischenraum zwischen dem Wickelkopfträger 14 und dem Schaltungsträ- ger 19 zu verwirklichen.
Alternativ (nicht dargestellt) kann an der Position der
Durchgangslöcher 47 auch ein Kontaktstift ausgeführt werden oder der Wicklungsraht kann in einer Klemmstruktur gehalten werden. Bei einer Ausführung mit Kontaktstiften werden diese mit ihren Mittelteil im Kunststoff verankert. Die zwei Enden weisen Kontaktbereiche für die Kontaktierung des Wicklungs- rahtes und der Kontaktierung im Schaltungsträger 19 auf. Es können Varianten ausgeführt werden, bei denen die Anschlüsse der Spulen jeweils an der gleichen Stelle ausgeführt werden. Dazu muss der Schaltungsträger 19 komplexer ausgeführt werden. Bei der hier dargestellten Variante müssen drei Varianten der Wickelkopfträger 14 ausgeführt werden. Der Vorteil einer Positionierung der Kontakte am Wickelkopfträger 14 liegt in der Vereinfachung der Montage, was die höhere Kom¬ plexität des Schaltungsträgers aufwiegt.
Die anderen drei Ringnuten dienen zur Verkabelung von drei Phasen, so dass die nicht dargestellte Synchronmaschine bei dem Schaltungsträger gemäß Figur 5 mit der gebräuchlichen dreiphasigen Ansteuerung ausgestattet werden kann. Um eine Verschaltung zu erleichtern, sind die äußeren drei Ringnuten 20 für die jeweiligen Phasen in einem Kreissegment durchbro¬ chen, so dass die Nutwände fehlen. Hierdurch entsteht ein Verschaltungsfenster 48, welches eine Verschaltung der jeweiligen, einer Phase zugehörigen Wicklungsdrähte erleichtert. Um eine zuverlässige Fixierung der Wicklungsdrähte oder des Sammelleiters in den betreffenden Nuten 20, 20a zu gewährleisten, sind Bolzen 49 vorgesehen, welche durch seitliche Öffnungen in den Nutwänden gesteckt werden können und damit zu einer Arretierung der in den Nuten befindlichen Wicklungsdrähte beitragen. Hierdurch kann zuverlässig verhindert wer¬ den, dass die Wicklungsdrähte aus den Nuten springen und es zu Kurzschlüssen kommen kann. Um eine zuverlässige elektrische Isolierung der Phasen und des Sternpunktes zu gewähr- leisten, ist der Schaltungsträger aus einem elektrisch isolierenden Material, vorzugsweise Kunststoff, gefertigt.
In Figur 5 nicht dargestellt ist die Möglichkeit, in den Ringnuten 20 Verschaltungsringe vorzusehen, die mit den Enden der durch die Durchgangslöcher 47 hindurchragenden Wicklungsdrähte 18 verlötet oder verschweißt werden können. In diesem Fall kann das Verschaltungsfenster 48 eine geringere Größe aufweisen. Die Bolzen 49 können den Verschaltungsring zuverlässig fixieren und sind vorteilhaft aus einem elektrischen Isolator gefertigt oder mit einem solchen beschichtet.
Die Verschaltungsringe können als massive Ringe oder als Lit¬ zeleiter ausgeführt werden. Die Ringe müssen nicht geschlos¬ sen sein, sie können eine offene Stelle aufweisen, was die Montage erleichtert. Im Fall eines massiv ausgeführten Ver- schaltungsringes können auf diesen Ringen auch lösbare Kon¬ taktelemente (z.B. Steckverbinder) direkt befestigt werden, die eine elektrische Kontaktierung mit den Enden des Wicklungsdrahtes oder mit im Wickelkopfträger befestigen Kontakt- stiften ermöglicht.

Claims

Patentansprüche
1. Wickelkopfträger für einen Stator (11) einer elektrischen Maschine, der für eine Zahnspulenwicklung vorgesehen ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,
dass dieser aus einem Ringbereich (15) und sich von diesem radial nach innen erstreckenden Zähnen (16) besteht, wobei die eine Stirnseite des Wickelkopfträgers als Anlagefläche (22) für den Stator (11) ausgebildet ist und die Zähne (16) auf der der Anlagefläche (22) abgewandten Seite eine Stützfläche (35) für den Wickelkopf (17) der Zahnspulenwicklung aufweisen, wobei die Stützflächen (35) jeweils mit mindestens einer radial nach innen verlaufenden Führungsstruktur (38) für den Wicklungsdraht der Zahnspulenwicklung ausgestattet sind, welche aus Führungselementen (37, 44) besteht, die im Abstand der Wickelbreite w des Wicklungsdrahtes auf der
Stützfläche (35) angeordnet sind.
2. Wickelkopfträger nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,
dass die Führungselemente aus Kerben (37) in einer radial nach innen laufenden Kante in der Stützfläche (35) bestehen.
3. Wickelkopfträger nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,
dass die Führungselemente aus Aufsätzen (44) bestehen, die von der Stützfläche (35) abragen.
4. Wickelkopfträger nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,
dass angrenzend an die Zahnfüße (32) der Zähne (16) in der Innenseite des Ringbereiches (15) jeweils eine axial verlau¬ fende Drahteinlaufnut (26) vorgesehen ist, die in Wickelrich- tung gesehen von der der Anlagefläche (22) abgewandten Stirnfläche des Ringbereiches in Richtung Anlagefläche (22) führt.
5. Wickelkopfträger nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,
dass entlang der Stützfläche (35) an den Zahnfüßen (32) jeweils ein sich von der Innenseite des Ringbereiches erheben¬ der Führungskeil (40) für das Ende der ersten Windung der Zahnspulenwicklung vorgesehen ist, der in Wickelrichtung ge- sehen am Anfang der Stützfläche (35) mit einer Höhe von 0 be¬ ginnt und am Ende der Stützfläche (35) eine Höhe h entspre¬ chend der Wickelbreite w des Wicklungsdrahtes aufweist.
6. Wickelkopfträger nach Anspruch 5,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,
dass die Führungskeile (40) eine Breite entsprechend der Wi¬ ckelhöhe des Wicklungsdrahtes aufweisen.
7. Wickelkopfträger nach einem der Ansprüche 5 oder 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,
dass die Führungskeile (40) als gesonderte Bauteile ausge¬ führt sind, welche mit dem Wickelkopfträger kraftschlüssig, Stoffschlüssig oder formschlüssig verbunden sind.
8. Wickelkopfträger nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,
dass die Führungsstrukturen (38) als gesonderte Bauteile aus¬ geführt sind, welche mit dem Wickelkopfträger kraftschlüssig, Stoffschlüssig oder formschlüssig verbunden sind.
9. Wickelkopfträger nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass in der der Anlagefläche (22) abgekehrten Stirnfläche des Ringbereiches (15) Ablagenuten (27) für das Ende des Wick¬ lungsdrahtes vorgesehen sind, die den Ringbereich (15) schräg-radial durchlaufen, wobei der Verlauf der Ablagenuten (27) aus der radialen Richtung zur Wickelrichtung hin geneigt ist .
10. Wickelkopfträger nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,
dass in der Mitte zwischen benachbarten Zähnen (16) in der Innenseite des Ringbereiches (15) axial verlaufende Form¬ stiftnuten (29) vorgesehen sind, die einen Durchführungsraum für einen bei einem automatischen Wickelverfahren verwendeten Formstift schaffen.
11. Wickelkopfträger nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,
dass der Wickelkopfträger aus mehreren Kreissegmenten aufgebaut ist.
12. Wickelkopfträger nach einem der vorherigen Ansprüche d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,
dass die Drahtenden der Wicklungsdrähte in Klemmstrukturen gehalten werden.
13. Wickelkopfträger nach einem der vorherigen Ansprüche d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,
dass die Drahtenden der Wicklungsdrähte an Kontaktstifte an¬ geschlossen werden, wobei die Kontaktstifte im Kunststoff des Wickelkopfträger (14) verankert sind und dass über die Kontaktstifte oder die eingeklemmten Enden der Wicklungsdrähte die elektrische Kontaktierung zum Schaltungsträger (19) vorgenommen wird.
PCT/EP2012/061665 2011-06-23 2012-06-19 Wickelkopfträger für einen stator einer elektrischen maschine Ceased WO2012175476A2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011078025.4 2011-06-23
DE201110078025 DE102011078025A1 (de) 2011-06-23 2011-06-23 Wickelkopfträger für einen Stator einer elektrischen Maschine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2012175476A2 true WO2012175476A2 (de) 2012-12-27
WO2012175476A3 WO2012175476A3 (de) 2013-08-01

Family

ID=46458459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2012/061665 Ceased WO2012175476A2 (de) 2011-06-23 2012-06-19 Wickelkopfträger für einen stator einer elektrischen maschine

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102011078025A1 (de)
WO (1) WO2012175476A2 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10193427B2 (en) 2015-12-01 2019-01-29 General Electric Company Method of fabricating electric machine laminations using additive manufacturing
US11527944B2 (en) 2015-12-07 2022-12-13 General Electric Company Additive manufacturing for segmented electric machines
US20240380267A1 (en) * 2021-08-24 2024-11-14 Meritor Electric Vehicles Germany Gmbh Dynamoelectric machine as a drive of an electrically driven vehicle

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014209006A1 (de) * 2014-05-13 2015-11-19 Wobben Properties Gmbh Synchrongenerator einer getriebelosen Windenergieanlage
JP6742707B2 (ja) * 2015-09-28 2020-08-19 東芝ライフスタイル株式会社 ステータおよび電動機
DE102018210551A1 (de) 2018-02-13 2019-08-14 Siemens Aktiengesellschaft Elektrische Maschine mit einer Mehrzahl von Verschlusseinrichtungen zum Verschließen von jeweiligen Zwischenräumen zu einem Luftspalt sowie Herstellungsverfahren

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006003598A1 (de) 2006-01-25 2007-08-09 Siemens Ag Permanenterregte Synchronmaschine

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10174378A (ja) * 1996-12-11 1998-06-26 Toshiba Corp 回転電機のステータの製造方法および回転電機のステータ
JP2005057931A (ja) * 2003-08-06 2005-03-03 Honda Motor Co Ltd ステータ
JP4402976B2 (ja) * 2004-02-12 2010-01-20 三工機器株式会社 ステータコア用インシュレータ及びステータコアへの巻線方法
JP4826718B2 (ja) * 2004-07-27 2011-11-30 日本電産株式会社 モータ用の電機子およびモータ
DE102006021903A1 (de) * 2006-05-11 2007-11-22 Zf Friedrichshafen Ag Wickelkörper für eine Spule einer elektrischen Maschine
US7626302B2 (en) * 2006-12-29 2009-12-01 Minebea Co., Ltd. Stator component for an electric motor
JP5233200B2 (ja) * 2007-08-08 2013-07-10 日本精工株式会社 プレート部材成形用金型装置、プレート部材製造方法、プレート部材、及び回転電動機
JP5148260B2 (ja) * 2007-12-21 2013-02-20 三菱電機株式会社 回転電機用固定子
JP5605997B2 (ja) * 2009-03-05 2014-10-15 山洋電気株式会社 回転電機用ステータ
US8269393B2 (en) * 2009-06-18 2012-09-18 Hamilton Sundstrand Corporation Crowned end winding support for main wound field of a generator
JP5751927B2 (ja) * 2011-05-13 2015-07-22 三菱電機株式会社 回転電機およびそれに用いられるステータの製造方法
DE102011083058A1 (de) * 2011-09-20 2013-03-21 Robert Bosch Gmbh Trägerzahn, elektrische Maschine und Verfahren zur Herstellung einer solchen

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006003598A1 (de) 2006-01-25 2007-08-09 Siemens Ag Permanenterregte Synchronmaschine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10193427B2 (en) 2015-12-01 2019-01-29 General Electric Company Method of fabricating electric machine laminations using additive manufacturing
US11527944B2 (en) 2015-12-07 2022-12-13 General Electric Company Additive manufacturing for segmented electric machines
US20240380267A1 (en) * 2021-08-24 2024-11-14 Meritor Electric Vehicles Germany Gmbh Dynamoelectric machine as a drive of an electrically driven vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
DE102011078025A1 (de) 2012-12-27
WO2012175476A3 (de) 2013-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102013201820B4 (de) Stator, bürstenloser motor, verfahren zur herstellung eines stators
EP2959564B1 (de) Elektromotor, insbesondere einer fahrzeugkomponente
EP2091132B1 (de) Elektronisch kommutierter Motor
EP1722464B1 (de) Verfahren zum Bewickeln des Stators eines Elektromotors und Stator für einen Elektromotor
EP3682528B1 (de) Stator für eine elektrische maschine, eine elektrische maschine und verfahren zum herstellen eines solchen stators
DE102005001705A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Ankern, Verfahren zur Herstellung von Elektromotoren sowie Anker
DE112015002516B4 (de) Elektrische Rotationsmaschine und Herstellungsverfahren für eine elektrische Rotationsmaschine
DE102012024581A1 (de) Elektromotor mit einem Stator und Verfahren zur Herstellung eines Elektromotors
EP3824528B1 (de) Elektromotor mit einer verschaltungseinheit und verfahren zur herstellung eines elektromotors mit einer verschaltungseinheit
WO2012175476A2 (de) Wickelkopfträger für einen stator einer elektrischen maschine
DE102008060896B4 (de) Spulentragvorrichtung
DE29817869U1 (de) Stator für einen Elektromotor
DE102018219539A1 (de) Verschaltungsanordnung für eine elektrische Maschine
WO2016008827A2 (de) Stator eines elektromotors sowie kontaktsystem hierfür
EP3352341B1 (de) Statorpaket und verfahren zum herstellen eines statorpakets
DE102011120985A1 (de) Elektrische Maschine mit einem Stator und Wickel- und Kontaktierungsverfahren für eine elektrische Maschine
DE112004001898T5 (de) Kurzschlußteil, Kommutator und Verfahren zur Herstellung eines Kurzschlußteils
WO2012175485A2 (de) Schaltungsträger für die verkabelung der zahnspulenwicklungen eines stators einer elektrischen maschine und bausatz, enthaltend einen solchen schaltungsträger
EP3560077B1 (de) Verfahren zum bewickeln und kontaktieren eines stators sowie stator für einen elektromotor
WO2016096246A1 (de) Wicklungsanordnung und elektrische maschine mit einer derartigen wicklungsanordnung
EP3824530B1 (de) Elektromotor mit einer verschaltungseinheit
DE102020131418A1 (de) Stator mit Drahtführung aufweisendem Isolator
EP2764607B1 (de) Anschlusseinheit für die verschaltung der statorwicklungen eines elektromotors und elektromotor
DE102019004590A1 (de) Elektromotor mit einer Verschaltungseinheit und Verfahren zur Herstellung eines Elektromotors mit einer Verschaltungseinheit
EP3167540B1 (de) Verfahren zum herstellen einer elektrischen maschine mit formspulen sowie elektrische maschine und herstellungswerkzeug

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12732577

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

122 Ep: pct app. not ent. europ. phase

Ref document number: 12732577

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2