DE10064245A1

DE10064245A1 - Stator for electrical machine has grooves accommodating coils, in which groove end is curved to match end curvature of coil.

Info

Publication number: DE10064245A1
Application number: DE2000164245
Authority: DE
Inventors: Henry Hartmann
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2000-12-22
Filing date: 2000-12-22
Publication date: 2002-07-11

Abstract

Each groove (28) of the stator core is curved at its axial ends, to follow the radius of curvature of the coil (26). In a further implementation (not shown), the groove end may also be curved to follow a radius arising when coil ends are flattened out over the stator end face.

Description

Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stator für eine elek trische Maschine, der in Bereichen für Wickelköpfe so gestaltet ist, daß bei gleicher Leistungsdichte der Bauraumbedarf redu ziert und bei gleichem Bauraum die Leistungsdichte erhöht wird. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Anordnen von Statorwicklungen für eine elektrische Maschine, bei dem Wickelköpfe so gestaltet werden, daß die Bauraumredu zierung aufgrund einer Verformung der Wickelköpfe verbessert wird.The present invention relates to a stator for an elec trical machine designed in areas for winding heads is that with the same power density the space requirement redu adorned and the power density is increased in the same space. The present invention further relates to a method for Arranging stator windings for an electrical machine, be designed in such a way that the installation space is reduced Decoration improved due to deformation of the winding overhangs becomes.

Stand der TechnikState of the art

Bei der Verwendung von elektrischen Maschinen spielt die Redu zierung der geometrischen Abmessungen eine wesentliche Rolle. So werden beispielsweise bei Bremssystemen für Kraftfahrzeuge Elektromotoren verwendet, die als Aktuatoren für einzelnen Fahrzeugrädern zugeordneten elektromechanischen Bremsen dienen. Zur Erzeugung der dort erforderlichen Kräfte werden üblicher weise Elektromotoren hoher Leistung verwendet, die normalerwei se einen großen Bauraum einnehmen.When using electrical machines, the Redu adornment of the geometric dimensions play an essential role. For example, in brake systems for motor vehicles Electric motors used as actuators for individuals Serve electromechanical brakes associated with vehicle wheels. To generate the forces required there are more common wise used electric motors of high power, which normally se take up a large amount of space.

Auf dem Markt erhältliche, zur Verwendung bei Fahrzeugbremssy stemen geeignete Elektromotoren, wie zum Beispiel Switched- Reluktanz-Motoren (SR-Motoren), weisen im Allgemeinen große Wickelköpfe auf, die relativ zu der axialen Baulänge in erheb lichen Maße Bauraum einnehmen. Dies ist nachteilig, da die Wickelköpfe nicht oder nur unwesentlich zur Leistung eines Elektromotors beitragen. Zudem treten bei Wickelköpfen mit großem Kopfradius erhebliche Luftspalte zwischen der Innenseite der Wickelköpfe und der Stirnfläche des die Wicklungen tragenden Stator auf, die ebenfalls nicht zur Leistung des Elektromo tors beitragen.Available on the market for use with vehicle brake systems suitable electric motors, such as switched Reluctance motors (SR motors) generally have large ones Winding heads that are raised relative to the axial length take up space. This is disadvantageous because the Winding heads not or only insignificantly to the performance of a Contribute electric motor. In addition, with winding heads large head radius considerable air gaps between the inside of the end windings and the end face of the one carrying the windings Stator on, which also does not affect the performance of the electromo tors contribute.

Eine übliche Vorgehensweise zur Verringerung des erforderlichen axialen Bauraumes besteht dahin, Wickelköpfe zu "stauchen", d. h. aus einem Stator herausragende, die Wickelköpfe bildenden Wicklungsteile in axialer Richtung des Stators gesehen seitlich wegzubiegen. Hierbei wird das Wicklungsmaterial stark bean sprucht, weshalb Grenzwerte (z. B. Biegeradien) beim Verformen des Wicklungsmaterials eingehalten werden müssen, um Beschädi gungen, wie zum Beispiel Brüche von Spulendrähten oder Isolie rungen, zu vermeiden. Die auf diese Weise erreichte Bauraumre duzierung ist gering. Des Weiteren führt diese Vorgehensweise nicht zu einer Erhöhung der Leistung eines solchen Elektromo tors.A common practice to reduce the required axial space there is to "compress" winding heads, d. H. protruding from a stator, forming the end windings Winding parts seen laterally in the axial direction of the stator flex away. Here, the winding material is heavily bean speaks why limit values (e.g. bending radii) when deforming of the winding material must be observed to avoid damage conditions, such as breaks in coil wires or insulation to avoid. The installation space achieved in this way reduction is low. Furthermore, this procedure leads not to increase the performance of such an electromo tors.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Wicklungsanordnung für elektrische Maschinen zu ermöglichen, die im Vergleich zu herkömmlichen Wicklungsanordnungen zu einem geringeren Bedarf an Bauraum und/oder höheren Leistungen führt.The object of the present invention is a To enable winding arrangement for electrical machines which compared to conventional winding arrangements to one leads to less space requirement and / or higher performance.

Kurzbeschreibung der ErfindungBrief description of the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Luftspalte zwischen Wickelköpfen von auf einem Stator angeord neten Wicklungen und dem Stator im Wesentlichen vermieden oder zumindest wesentlich reduziert werden. Auf diese Weise wird eine Wicklungsanordnung erreicht, die bei gleichbleibender Leistung einer diese aufweisenden elektrischen Maschine eine Reduzierung des erforderlichen Bauraumes in axialer Richtung des Stators ermöglicht.This object is achieved in that Air gaps between winding heads arranged on a stator neten windings and the stator substantially avoided or at least be significantly reduced. That way achieved a winding arrangement with the same Power of an electrical machine having this one Reduction of the required installation space in the axial direction of the stator.

Erfindungsgemäß werden hierfür Statoren verwendet, die in den Bereichen, in denen Wickelköpfe einer elektrischen Maschine anzuordnen sind, so gestaltet sind, daß die normalerweise zwischen den Wickelköpfen und dem Stator entstehenden Luftspal te durch Statormaterial aufgefüllt sind. Dadurch wird der zur Verstärkung magnetischer Feldwirkungen wirksame Materialquerschnitt des Stators vergrößert. Dementsprechend steigt die Leistungsdichte einer einen erfindungsgemäßen Stator aufweisen den elektrischen Maschine bei gleichbleibenden geometrischen Abmessungen. Auch können erfindungsgemäße Statoren aufweisende elektrische Maschinen bei geringerer Baulänge eine Leistung bereitstellen, die vergleichbar mit herkömmlichen elektrischen Maschinen ist.According to the invention stators are used in the Areas where winding heads of an electrical machine are to be arranged so that they normally air gap arising between the winding heads and the stator te are filled with stator material. This turns the Strengthening magnetic field effects effective material cross section of the stator enlarged. Accordingly, the Power density of a stator according to the invention the electrical machine with the same geometric Dimensions. Stators according to the invention can also be used electrical machines with a smaller overall length a performance provide comparable to conventional electrical Machines is.

Ferner ist ein Verfahren zum Anordnen von Statorwicklungen für eine elektrische Maschine vorgesehen, bei dem die Wickelköpfe so gestaltet werden, daß die Luftspalte herkömmlicher Wick lungsanordnungen im Wesentlichen vermieden oder zumindest wesentlich reduziert werden, wenn die erfindungsgemäße Wicklung an einem Stator angeordnet wird.Furthermore, a method for arranging stator windings for an electrical machine is provided in which the end windings be designed so that the air gaps conventional Wick Arrangements essentially avoided or at least can be significantly reduced if the winding according to the invention is arranged on a stator.

Die vorliegende Erfindung stellt einen Stator für eine elektri sche Maschine bereit, der aus geblechten Eisenmaterial aufge baut ist und Nuten aufweist, in denen beim Aufbau der elektri schen Maschine Wicklungen angeordnet werden.The present invention provides a stator for an electri machine, which is made of sheet iron material is built and has grooves in which when building the electri machine windings.

Erfindungsgemäß sind die Nuten in wenigstens einem axialen Endbereich des Stators so geformt, daß in den Bereichen, in denen Wickelköpfe anzuordnen sind, die normalerweise zwischen den Wickelköpfen und dem Stator entstehende Luftspalte durch Statormaterial aufgefüllt sind.According to the invention, the grooves are axial in at least one End portion of the stator shaped so that in the areas in which winding heads are to be arranged, which are normally between resulting air gaps through the winding heads and the stator Stator material are filled.

Die Nuten können hierfür in wenigstens einem axialen Endbereich des Stators so zur Seite gekrümmt sein, daß sie dem Biegeradius einer darin aufzunehmenden Wicklung folgen. Auf diese Weise sind die Nuten in wenigstens einem Endbereich so geformt sind, daß sie die Biegeradien der Wicklungen abbilden oder diesen im Wesentlichen entsprechen.For this purpose, the grooves can be in at least one axial end region of the stator should be curved to the side so that it corresponds to the bending radius follow a winding to be included in it. In this way the grooves are shaped in at least one end region, that they map the bending radii of the windings or this in Correspond essentially.

Alternativ oder ergänzend können die Nuten in wenigstens einem axialen Endbereich des Stators so zur Seite gekrümmt sein, daß sie dem Stauchradius einer darin aufzunehmenden Wicklung fol gen, die die Wicklungen aufgrund einer Stauchung oder einer vergleichbaren Verformung aufweisen (sollen). Auf diese Weise sind die Nuten in wenigstens einem Endbereich so geformt sind, daß sie die Stauchradien der Wicklungen abbilden oder diesen im Wesentlichen entsprechen.Alternatively or additionally, the grooves can be in at least one axial end portion of the stator should be curved to the side so that they follow the radius of compression of a winding to be accommodated therein conditions that the windings due to a compression or a have comparable deformation. In this way the grooves are shaped in at least one end region, that they map the compression radii of the windings or this in Correspond essentially.

In Abhängigkeit der Form der Wickelköpfe und/oder einer vorzu nehmenden Verformung und der daraus resultierenden Form der Wickelköpfe, kann die Abbildung eine beliebige mathematisch formulierbare Abbildung, z. B. eine lineare, konforme oder gestreckte Abbildung, sein.Depending on the shape of the winding heads and / or one increasing deformation and the resulting shape of the Winding heads, the figure can be any mathematical formulable illustration, e.g. B. a linear, conformal or stretched figure, be.

Vorzugsweise sind die Nuten in den beiden axialen Endbereichen des Stators erfindungsgemäß geformt, wodurch eine symmetrische Bauform und eine symmetrische Baulängenreduzierung erreicht werden.The grooves are preferably in the two axial end regions of the stator shaped according to the invention, whereby a symmetrical Design and a symmetrical reduction in overall length achieved become.

Ferner kann die erfindungsgemäße Gestaltung der Nuten auch in Bereichen vorliegen, die in axialen Richtungen des Stators im Verhältnis zu dessen axialen äußeren Stirnflächen weiter innen angeordnet sind. So können auch Formen der Wicklungen in den Nuten berücksichtigt werden, die in Abhängigkeit der Wickel kopfform von der Form in den übrigen Nutbereichen abweicht.Furthermore, the inventive design of the grooves can also in Areas are present in the axial directions of the stator in Relationship to the axial outer end faces further inside are arranged. This way, the shapes of the windings in the Grooves are taken into account depending on the winding Head shape differs from the shape in the other groove areas.

Zur Abbildung der Biegeradien ist es vorgesehen, daß für Quer schnitte in radialer Richtung die äußeren Konturen des Stators in den axialen Endbereichen die Biegeradien und/oder Stauchra dien der Wickelköpfe im Wesentlichen wiedergeben.To map the bending radii, it is provided that for transverse cut the outer contours of the stator in the radial direction in the axial end areas the bending radii and / or compression ridges essentially serve the winding heads.

Der erfindungsgemäße Stator kann aufgebaut werden, indem an axialen Stirnflächen eines herkömmlichen Stators weitere Eisen bleche angeordnet werden, deren Nuten erfindungsgemäß gestaltet sind. Vorzugsweise werden zum Aufbau des Stators geblechte Eisenteile unterschiedlicher Dicke verwendet. So kann die Dicke der einzelnen geblechten Eisenteile in Richtung der Stirnflä chen des Stators kontinuierlich oder abgestuft abnehmen. Auf diese Weise wird eine verbesserte Füllung von Luftspalten erreicht, die bei einem herkömmlichen Stator entstehen würden. Die Verwendung geblechter Eisenteile unterschiedlicher Dicke ermöglicht auch eine optimierte Anpassung der Nuten an die Stauchradien.The stator according to the invention can be constructed by axial faces of a conventional stator further iron sheets are arranged, the grooves designed according to the invention are. Sheet metal is preferably used for the construction of the stator Iron parts of different thickness are used. So can the thickness of the individual sheet iron parts in the direction of the end face remove the stator continuously or in stages. On this way an improved filling of air gaps achieved that would arise with a conventional stator. The use of sheet iron parts of different thickness also enables an optimized adaptation of the grooves to the Stauch radii.

Ferner stellt die Erfindung ein Verfahren zum Anordnen von Statorwicklungen für eine elektrische Maschine bereit, bei dem Wickelköpfe so gestaltet werden, daß sie Stirnflächen wenig stens eines axialen Endbereiches eines Stators folgen.The invention further provides a method for arranging Stator windings ready for an electrical machine in which Winding heads are designed so that they have little end faces Follow at least one axial end area of a stator.

Vorzugsweise folgen die Wickelköpfe beiden axialen Endbereichen des Stators.The end windings preferably follow both axial end regions of the stator.

Insbesondere können die Wickelköpfe axiale Stirnflächen des Stators abbilden, die von den Wicklungen nach dem Anordnen auf dem Stator kontaktiert werden oder diesen benachbart sind.In particular, the end windings of the axial end faces Map the stator by the windings after placing it on be contacted or are adjacent to the stator.

Die Wickelköpfe können auch Stirnflächen des Stators abbilden, die von den Wicklungen kontaktiert werden oder diesen benach bart sind, wenn sie zur Reduzierung der Baulänge einer so aufzubauenden elektrischen Maschine gestaucht werden. Hierfür können die Wickelköpfe so gestaltet werden, daß sich nach einem oben beschriebenen Stauchen der Wickelköpfe diese in radialer Richtung des Stators breiter und in axialer Richtung flacher sind. Verglichen mit einer Bauraumreduzierung bei herkömmlich gestauchten Wicklungsanordnungen werden so wesentliche Baulän genreduzierungen erreicht.The end windings can also map end faces of the stator, that are contacted by the windings or adjacent to them are beard if they reduce the overall length of such a electrical machine to be built up. Therefor can the winding heads be designed so that after a compression of the winding heads described above in radial Direction of the stator wider and flatter in the axial direction are. Compared to a reduction in installation space with conventional compressed winding arrangements become essential construction gene reductions achieved.

Eine solche Verformung kann in radialer Richtung des Stators und/oder in Richtung dessen Stirnflächen erfolgen. In Abhängig keit einer vorzunehmenden Verformung und der daraus resultie renden Form der Wicklungen, kann die Abbildung eine beliebige mathematisch formulierbare Abbildung, z. B. eine lineare, kon forme oder gestreckte Abbildung, sein.Such a deformation can occur in the radial direction of the stator and / or in the direction of its end faces. Depending and the resulting deformation the shape of the windings, the figure can be any mathematically formulated illustration, e.g. B. a linear, con shape or stretched image.

Vorzugsweise werden die Wickelköpfe so geformt, daß für einen axialen Querschnitt Konturen der Wickelköpfe wenigstens teil weise Konturen des Stators abbilden. Insbesondere sollte die Abbildung so gewählt werden, daß bei einer Verformung der Wickelköpfe aufgrund einer Stauchung diese Konturen der Wickel köpfe den entsprechenden Statorkonturen folgen.Preferably, the end windings are shaped so that for one axial cross-section contours of the end windings at least partially Show wise contours of the stator. In particular, the Illustration should be chosen so that if the Winding heads due to compression of these contours of the winding heads follow the corresponding stator contours.

Außerdem stellt die Erfindung eine Wicklung für einen Stator für eine elektrische Maschine bereit, deren Wickelköpfe Stirn flächen wenigstens einem axialen Endbereich eines Stators folgen.The invention also provides a winding for a stator ready for an electric machine whose winding heads are forehead surface at least one axial end region of a stator consequences.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung elektrische Maschi nen, die einen erfindungsgemäßen Stator und/oder erfindungsge mäße Wicklungen aufweisen sowie ein Verfahren zur Herstellung derselben.The present invention further relates to electrical machines NEN, a stator according to the invention and / or erfindungsge have moderate windings and a method for manufacturing the same.

Kurzbeschreibung der FigurenBrief description of the figures

Bei der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen wird auf die beigefügten Figuren, von denen zeigen:In the following description of preferred embodiments will refer to the attached figures, of which:

Fig. 1 schematische Darstellungen eines herkömmlichen Sta tors, Fig. 1 shows schematic illustrations of a conventional Sta tors,

Fig. 2 schematische Darstellungen einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stators, und Fig. 2 are schematic representations of an embodiment of a stator according to the invention, and

Fig. 3 schematische Darstellung einer weiteren Ausführungs form eines erfindungsgemäßen Stators. Fig. 3 shows a schematic representation of a further embodiment of a stator according to the invention.

Beschreibung bevorzugter AusführungsformenDescription of preferred embodiments

Wie Eingangs ausgeführt entstehen bei Verwendung eines in Fig. 1 dargestellten herkömmlichen Stators 2 Luftspalte zwischen Wickelköpfen und die Wicklungen aufnehmenden Nuten. Der Über sicht halber sind in Fig. 1 lediglich eine Wicklung 4, die mehrere nicht gezeigte Wicklungsdrähte umfassen kann, Wickel köpfe 6 und 8 und Luftspalte 10 und 12 dargestellt. Der Stator 2 ist auf herkömmliche Weise aus geblechten Eisenteilen 14 aufgebaut und weist Nuten 16 auf, die zur Anordnung der Wick lung 4 dienen. As stated at the beginning, when using a conventional stator shown in FIG. 1, 2 air gaps are created between the winding heads and the slots that receive the windings. For the sake of clarity, only one winding 4 , which may comprise a plurality of winding wires (not shown), winding heads 6 and 8 and air gaps 10 and 12 are shown in FIG. 1. The stator 2 is constructed in a conventional manner from sheet iron parts 14 and has grooves 16 which serve to arrange the winding 4 .

Wie in Fig. 2 zu sehen, werden die Luftspalte 10 und 12 dadurch vermieden, daß Bleche 18 in radialer Richtung eines dort ver wendeten Stators 20 in Bereichen von Wickelköpfen 22 und 24 einen Querschnitt aufweisen, dessen Außenkontur im Wesentlichen der inneren Querschnittskontur einer Wicklung 26 entsprechen. Auf diese Weise weist der Stator 20 Nuten 28 auf, die in den axialen Endbereichen des Stators 20 die Biegeradien der Wick lung 26 abbilden. Optimierte Abb. 30 und 32 der Biegera dien werden dadurch erreicht, daß die geblechten Eisenteile 18 eine möglichst geringe Dicke aufweisen, um die in Fig. 2 darge stellte gestufte Oberflächenform in den Wickelkopfbereichen des Stators 20 zu minimieren oder im Wesentlichen zu vermeiden. So können nahezu kontinuierliche Oberflächenverläufe erreicht werden.As can be seen in FIG. 2, the air gaps 10 and 12 are avoided in that sheets 18 have a cross section in the radial direction of a stator 20 used there in areas of winding overhangs 22 and 24 , the outer contour of which essentially corresponds to the inner cross sectional contour of a winding 26 correspond. In this way, the stator 20 has grooves 28 which map the bending radii of the winding 26 in the axial end regions of the stator 20 . Optimized Fig. 30 and 32 of the Biegera media are achieved in that the laminated iron parts 18 have the smallest possible thickness in order to minimize or substantially avoid the stepped surface shape shown in FIG. 2 in the winding head regions of the stator 20 . In this way, almost continuous surface gradients can be achieved.

Die in Fig. 2 dargestellte Anordnung kann dadurch erreicht werden, daß ausgehend von der in Fig. 1 dargestellten Anordnung zusätzliche geblechte Eisenteile verwendet werden, die an den axialen Stirnflächen des Stators 2 angeordnet sind, um die Luftspalte 10 und 12 auszufüllen. Dementsprechend kann für die Wicklung 26 eine Wicklung verwendet werden, die im Wesentlichen der Wicklung 4 entspricht.The arrangement shown in FIG. 2 can be achieved in that, starting from the arrangement shown in FIG. 1, additional laminated iron parts are used which are arranged on the axial end faces of the stator 2 in order to fill the air gaps 10 and 12 . Accordingly, a winding can be used for the winding 26 which essentially corresponds to the winding 4 .

Die Anordnung von Fig. 2 kann auch erreicht werden, indem geblechte Eisenteile 14 in den axialen Endbereichen des Stators 2 durch in den axialen Endbereichen des in Fig. 2 gezeigten Stators 20 angeordnete Eisenteile 18 ersetzt werden, deren Nuten den Biegeradien folgen. Folglich kann für die Wicklung 26 eine Wicklung verwendet werden, deren Länge geringer als die der Wicklung 4 ist.The arrangement of FIG. 2 can also be achieved by replacing sheet metal iron parts 14 in the axial end regions of the stator 2 by iron parts 18 arranged in the axial end regions of the stator 20 shown in FIG. 2, the grooves of which follow the bending radii. Consequently, a winding whose length is less than that of the winding 4 can be used for the winding 26 .

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform weist ein Stator 34 Nuten 36 auf. Wie unter Bezugnahme auf Fig. 2 be schrieben, bilden die Nuten 36 in den axialen Endbereichen des Stators 34 Biegeradien von Wickelköpfen 38 und 40 von darin anzuordnenden Wicklungen 42 ab. Hinsichtlich der Abb. 44 und 46 der Biegeradien durch die axialen Stirnflächen der Nuten 36 ist die hier gezeigte Ausführungsform mit der Ausführungs form von Fig. 2 vergleichbar.In the embodiment shown in FIG. 3, a stator 34 has grooves 36 . As described with reference to FIG. 2, the grooves 36 form in the axial end regions of the stator 34 bending radii of winding heads 38 and 40 of windings 42 to be arranged therein. With regard to Figs. 44 and 46 of the bending radii through the axial end faces of the grooves 36 , the embodiment shown here is comparable to the embodiment of FIG. 2.

Ferner sind die axialen Stirnflächen des Stators 34 in radialer Richtung so geformt, daß sich für Querschnitte in axialer Richtung Querschnittskonturen für den Stator 34 ergeben, die Biege- oder Stauchradien für die Wickelköpfe 38 und 40 abbil den.Furthermore, the axial end faces of the stator 34 are shaped in the radial direction in such a way that cross-sectional contours for the stator 34 result for cross sections in the axial direction, the bending or compression radii for the winding heads 38 and 40 are shown.

Vergleichbar zu den Abb. 30, 32, 38 und 40 der Biegera dien können in den axialen Endbereichen des Stators 34 geblech te Eisenteile unterschiedlicher Dicke verwendet werden, um die Stauchradien optimiert abzubilden. Auf diese Weise können die in Fig. 3 dargestellten Stufen der axialen Stirnflächen des Stators 34, die dort die Abb. 48 bereitstellen, mini miert werden. Dementsprechend können bei Verwendung von ge blechten Eisenteilen geringer Dicke für die Bereiche der Abb. 30, 32, 38, 40 und 48 der Stator 20 und 34 axiale Quer schnittskonturen mit nahezu kontinuierlichem Verlauf erreicht werden.Comparable to Figs. 30, 32, 38 and 40 of the bending arteries, laminated iron parts of different thicknesses can be used in the axial end regions of the stator 34 in order to optimally map the compression radii. In this way, the stages of the axial end faces of the stator 34 shown in FIG. 3, which provide the FIG. 48 there, can be minimized. Accordingly, when using sheet metal iron parts of small thickness for the regions of FIGS. 30, 32, 38, 40 and 48 of the stator 20 and 34, axial cross-sectional contours can be achieved with an almost continuous course.

Die Verwendung eines Stators, der auf seinen axialen Stirnflä chen Abbildungen von Stauchradien für Wickelköpfe bereitstellt, ermöglicht im Vergleich zu bekannten Statoren eine deutliche Reduzierung der Baulänge durch Stauchen von Wickelköpfen.The use of a stator on its axial face provides images of compression radii for winding heads, enables a clear comparison with known stators Reduction of the overall length by compressing winding heads.

Solche Abbildungen von Stauchradien, die vergleichbar zu einer Biegelehre beim Stauchen von Wickelköpfen wirken, ermöglichen es, daß herkömmliche Wicklungen stärker gestaucht werden kön nen, da Beschädigungen, beispielsweise ein Knicken oder Brechen von Wicklungs- oder Isolierungsmaterial, vermieden werden.Such images of compression radii that are comparable to one Enable bending gauges when compressing winding heads it that conventional windings can be compressed more due to damage, such as kinking or breaking of winding or insulation material can be avoided.

Eine Reduzierung der Baulänge kann auch erreicht werden, wenn zusätzlich oder alternativ zu einer Verwendung eines Stators mit Abbildungen von Stauchradien, Wickelköpfen speziell geformt werden. Hierfür ist insbesondere eine Wicklungsanordnung geeig net, bei der die Wickelköpfe den Stirnflächen wenigstens eines axialen Endbereiches eines Stators folgen. A reduction in the overall length can also be achieved if in addition or as an alternative to using a stator with images of compression radii, winding heads specially shaped become. A winding arrangement is particularly suitable for this net, in which the end windings have at least one end face follow the axial end region of a stator.

Insbesondere eignen sich Wicklungsanordnungen, bei denen axiale Querschnitte der Wicklungsköpfe entsprechende Querschnitte von Stirnflächen in den axialen Endbereichen des Stators abbilden, die von den Wickelköpfen aufgrund einer Verformung kontaktiert werden. Bei solchen Abbildungen der Stirnflächen des Stators sollten Verformungen der Wickelköpfe durch den Stauchvorgang berücksichtigt werden. So kann beispielsweise eine solche Abbildung mittels der Wickelköpfe durch eine entsprechende Streckung der abzubildenden Stirnflächen erreicht werden.In particular, winding arrangements are suitable in which axial Cross sections of the winding heads corresponding cross sections of Map end faces in the axial end regions of the stator, contacted by the end overhang due to deformation become. With such images of the end faces of the stator should deformation of the winding overhangs by the upsetting process be taken into account. For example, such Illustration by means of the winding heads by a corresponding one Extension of the end faces to be imaged can be achieved.

Eine solche Wicklungsanordnung ist sowohl für einstückige oder mehrstückige Wicklungen als auch für Wicklungen möglich, die durch Wickeln einzelner Wicklungsleitungen aufgebaut werden. Im letzteren Fall sind Wickelverfahren und/oder Vorrichtungen zum Aufbau solcher Wicklungen zu verwenden, die beispielsweise durch Modifikationen bekannter Wickelverfahren und/oder - vorrichtungen erreicht werden, die Wicklungsanordnungen für gewünschte Abbildungen von axialen Stirnflächen eines Stators ermöglichen.Such a winding arrangement is both for one-piece or multi-piece windings as well as for windings possible be built up by winding individual winding lines. in the the latter case are winding processes and / or devices for Building such windings to use, for example through modifications of known winding processes and / or - devices can be achieved, the winding arrangements for desired images of axial end faces of a stator enable.

Auch bei einem herkömmlichen Stator, dessen axiale Stirnflächen keine Abbildungen von Stauchradien bereitstellen, erlauben Wickelköpfe, die Stirnflächen axialer Endbereiche des Stators abbilden, eine verbesserte Reduzierung der Baulänge aufgrund einer Stauchung der Wickelköpfe.Even with a conventional stator, the axial end faces do not provide images of compression radii Winding heads, the end faces of axial end areas of the stator map, due to an improved reduction in overall length a compression of the winding heads.

Claims

1. Stator für einen elektrische Maschine, mit:
wenigstens einer Nut (28, 36) zum Anordnen von Wicklungen (26, 42) einer elektrischen Maschine,
wobei
jede Nut (28, 36) in wenigstens einem axialen Endbereich zur Seite gekrümmt ist, so daß sie dem Biegeradius und/oder dem Stauchradius einer darin aufzunehmenden Wicklung (26, 42) folgt.1. Stator for an electrical machine, with:
at least one groove ( 28 , 36 ) for arranging windings ( 26 , 42 ) of an electrical machine,
in which
each groove ( 28 , 36 ) is curved to the side in at least one axial end region, so that it follows the bending radius and / or the compression radius of a winding ( 26 , 42 ) to be accommodated therein.

2. Stator gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Nut (28, 36) in beiden axialen Endbereichen des Stators (20, 34) dem Biegeradius und/oder Stauchradius folgt.2. Stator according to claim 1, characterized in that each groove ( 28 , 36 ) in both axial end regions of the stator ( 20 , 34 ) follows the bending radius and / or compression radius.

3. Stator gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Nut (28, 36) in Bereichen, die in axialen Richtungen des Stators (20, 34) im Verhältnis zu dessen axialen äußeren Stirn flächen weiter innen angeordnet sind, dem Biegeradius und/oder Stauchradius folgt.3. Stator according to claim 1 or 2, characterized in that each groove ( 28 , 36 ) in areas which are arranged in the axial directions of the stator ( 20 , 34 ) in relation to its axial outer end faces further inside, the bending radius and / or upsetting radius follows.

4. Stator gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Stirnflächen in den axialen Endbereichen des Stators (20, 34) den Biegeradien folgende Oberflächen (30, 32, 44, 46) und/oder den Stauchradien folgende Oberflächen (44, 46) aufweisen.4. Stator according to one of the preceding claims, characterized in that end faces in the axial end regions of the stator ( 20 , 34 ) the surfaces following the bending radii ( 30 , 32 , 44 , 46 ) and / or the surfaces following the compression radii ( 44 , 46 ) exhibit.

5. Stator gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicken geblechten Eisenmaterials des Stators (22, 24) in Richtungen zu den axialen Endbereichen des Stators (22, 34) abnehmen.5. Stator according to one of the preceding claims, characterized in that the thickness of the laminated iron material of the stator ( 22 , 24 ) decreases in the direction of the axial end regions of the stator ( 22 , 34 ).

6. Verfahren zum Anordnen von Statorwicklungen für eine elektrische Maschine, bei dem Wickelköpfe (38, 40) so gestaltet werden, daß sie Stirnflächen wenigstens eines axialen Endberei ches eines Stators (20, 34) folgen.6. A method for arranging stator windings for an electrical machine, in which winding heads ( 38 , 40 ) are designed so that they follow end faces of at least one axial end region of a stator ( 20 , 34 ).

7. Verfahren gemäß Anspruch 6, bei dem die Wickelköpfe (38, 40) axiale Stirnflächen des Stators abbil den, die den Wickelköpfen (38, 40) nach dem Anordnen auf dem Stator benachbart sind oder von diesen kontaktiert werden.7. The method according to claim 6, wherein the end windings ( 38 , 40 ) axial end faces of the stator, which are adjacent to the end windings ( 38 , 40 ) after being arranged on the stator or contacted by them.

8. Verfahren gemäß Anspruch 6 oder 7, bei dem die Wickelköpfe (38, 40) axiale Stirnflächen des Stators abbil den, die den Wickelköpfen (38, 40) aufgrund einer Verformung zur Reduzierung der Baulänge nach dem Anordnen auf dem Stator benachbart sind oder von diesen kontaktiert werden.8. The method according to claim 6 or 7, wherein the end windings ( 38 , 40 ) axial end faces of the stator which are adjacent to the end windings ( 38 , 40 ) due to a deformation to reduce the overall length after being arranged on the stator or be contacted.

9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem die Wickelköpfe (38, 40) in Richtungen zu den abgebildeten Stirnflächen des Stators (34) verformt werden.9. The method according to any one of claims 6 to 8, wherein the end windings ( 38 , 40 ) are deformed in the directions towards the end faces of the stator ( 34 ) shown.

10. Verfahren gemäß Anspruch 9, bei dem die Wickelköpfe (38, 40) so verformt werden, daß sie die abgebildeten Stirnflächen des Stators (34) kontaktieren.10. The method according to claim 9, wherein the winding heads ( 38 , 40 ) are deformed so that they contact the end faces of the stator ( 34 ) shown.

11. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 6 bis 10, bei dem der Stator gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 verwendet wird.11. The method according to any one of claims 6 to 10, wherein the Stator according to one of claims 1 to 5 is used.

12. Wicklung für einen Stator einer elektrischen Maschine, mit: Wickelköpfen (38, 40), die Stirnflächen wenigstens eines axia len Endbereiches eines Stators (20, 34) folgen.12. winding for a stator of an electrical machine, with: winding heads ( 38 , 40 ), the end faces of at least one axial end region of a stator ( 20 , 34 ) follow.

13. Wicklung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelköpfe (38, 40) axiale Stirnflächen des Stators abbil den, die den Wickelköpfen (38, 40) nach dem Anordnen auf dem Stator benachbart sind oder von diesem kontaktiert werden.13. Winding according to claim 12, characterized in that the end windings ( 38 , 40 ) abbil the axial end faces of the stator, which are adjacent to the end windings ( 38 , 40 ) after being arranged on the stator or contacted by this.

14. Wicklung gemäß Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeich net, daß die Wickelköpfe (38, 40) axiale Stirnflächen des Stators abbil den, die den Wickelköpfen (38, 40) aufgrund einer Verformung zur Reduzierung der Baulänge nach dem Anordnen auf dem Stator benachbart sind oder von diesem kontaktiert werden.14. Winding according to claim 12 or 13, characterized in that the winding overhangs ( 38 , 40 ) axial end faces of the stator which the winding overhangs ( 38 , 40 ) due to a deformation to reduce the overall length after arrangement on the stator are or are contacted by him.

15. Wicklung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelköpfe (38, 40) in Richtungen zu den abgebildeten Stirnflächen des Stators (34) verformt sind.15. Winding according to one of claims 12 to 14, characterized in that the winding heads ( 38 , 40 ) are deformed in directions to the end faces of the stator ( 34 ) shown.

16. Wicklung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung zur Anordnung auf dem Stator gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 geformt ist.16. Winding according to one of claims 12 to 15, characterized characterized in that the winding for arrangement on the stator according to one of the Claims 1 to 5 is shaped.

17. Elektrische Maschine mit dem Stator gemäß einem der Ansprü che 1 bis 5, und/oder der Wicklung gemäß einer der Ansprüche 12 bis 16.17. Electrical machine with the stator according to one of the claims che 1 to 5, and / or the winding according to one of claims 12 until 16.

18. Elektrische Maschine mit wenigstens einer Wicklung, die unter Verwendung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 6 bis 11 hergestellt ist.18. Electrical machine with at least one winding, the using the method according to any one of claims 6 to 11 is made.

19. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Maschine, bei der wenigstens eine Wicklung unter Verwendung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 6 bis 11 hergestellt wird.19. Process for producing an electrical machine, at the at least one winding using the method is produced according to one of claims 6 to 11.