DE10213383A1

DE10213383A1 - Method for in particular mechanical winding of an electrical winding on a winding support

Info

Publication number: DE10213383A1
Application number: DE10213383A
Authority: DE
Inventors: Andreas Wehrle
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2002-03-26
Filing date: 2002-03-26
Publication date: 2003-10-16
Also published as: CN1596497A; KR20040088025A; WO2003081754A1; CN1331302C

Abstract

Bei einem Verfahren zum insbesondere maschinellen Aufwickeln mindestens einer elektrischen Wicklung (12) auf einen Wicklungsträger (11) wird ein Wickeldraht (13) in mehreren Windungen mit unterschiedlichen Windungslängen auf den Wicklungsträger (11) aufgewickelt und die Windungen elektrisch zu einzelnen Spulen zusammengefaßt. Zur Vermeidung einer Widerstandswelligkeit über den Umfang der Wicklung (12) wird vor dem Aufwickeln des Wickeldrahts (13) auf den Wicklungsträger (11) der Drahtquerschnitt des Wickeldrahts (13) so variiert, daß der ohmsche Widerstand aller mit dem Wickeldraht (13) gewickelten Spulen annähernd gleich ist (Fig. 3).In a method for, in particular, mechanical winding of at least one electrical winding (12) onto a winding support (11), a winding wire (13) is wound onto the winding support (11) in several turns with different winding lengths, and the turns are electrically combined into individual coils. To avoid a ripple over the circumference of the winding (12), the wire cross-section of the winding wire (13) is varied before winding the winding wire (13) on the winding support (11) so that the ohmic resistance of all coils wound with the winding wire (13) is approximately the same (Fig. 3).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum insbesondere maschinellen Aufwickeln mindestens einer elektrischen Wicklung auf einen Wicklungsträger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention is based on a method for in particular mechanical winding of at least one electrical Winding on a winding carrier according to the preamble of Claim 1.

Bei Elektromotoren, insbesondere kleinen Gleichstrommotoren, ist ein solches Verfahren Teil des Herstellungsverfahrens des Ankers oder Rotors, bei dem auf den aus einer Vielzahl von gestanzten Blechlamellen paketierten Ankerkörper, der auf einer mit einem Kommutator versehenen Anker- oder Rotorwelle aufgezogen ist, die Anker- oder Rotorwicklung aufgewickelt und an den Kommutator angeschlossen wird. Das Verfahren ist aber auch Teil eines Fertigungsverfahrens für Ständer oder Statoren von z. B. bürstenlosen Gleichstrommotoren, bei dem der vorgefertigte Stator mit einer Statorwicklung belegt wird. For electric motors, especially small DC motors, such a process is part of the manufacturing process of Anchor or rotor, in which on the from a variety of punched sheet metal laminated packet anchor body that on an armature or rotor shaft provided with a commutator is wound, the armature or rotor winding wound and connected to the commutator. The procedure is but also part of a manufacturing process for stands or Stators from z. B. brushless DC motors in which the prefabricated stator is covered with a stator winding becomes.

Bei nach verschiedenen Wickelschemen in der vorzugsweisen Ausführung als Schleifenwicklung gewickelten Ankerwicklungen für Gleichstrommotoren wird der isolierte Wickeldraht in mehreren Lagen in die Axialnuten des genuteten Ankerkörpers oder Eisenblechpakets eingewickelt und zur Bildung der Spulen in die Kommutatorhaken des mit dem Eisenblechpaket drehfest auf der Ankerwelle sitzenden Kornmutators oder Kollektors eingehängt. Beispiele für solche Ankerwicklungen finden sich u. a. in A. Mohr "Kleinmotoren mit Permanentmagneterregung", Robert Bosch GmbH, 1987, Seite 24 bis 62. Bei der automatisierten, maschinellen Fertigung werden die Wickelträger, hier die Anker, ebenso wie der von einem Vorratswickel fortlaufend abgezogene Wickeldraht einem Wickelautomaten zugeführt, der den Wickeldraht nach dem geforderten Wickelschema auf den Anker aufwickelt. Das Einwickeln des Wickeldrahts in die Axialnuten des Eisenblechpakets erfolgt von innen nach außen, wobei durch den nach außen zunehmenden Abstand der Axialnuten voneinander und die dadurch zunehmende Länge der Stirnverbindungen oder Spulenköpfe die Wickeldrahtlängen der einzelnen Spulen differieren, d. h. die innen mit mehreren Windungen gewickelten Spulen eine geringere Gesamtdrahtlänge als die außen mit mehreren Windungen gewickelten Spulen aufweisen. In dem Gesamtwickelpaket ergeben sich unterschiedliche Ohmsche Widerstände der Spulen, die in der Kommutatorkette der Widerstände; bezogen auf eine Umdrehung des Ankers, eine Widerstandswelligkeit ergeben. Diese Widerstandswelligkeit wirkt sich insbesondere bei kleinen Drehzahlen negativ auf die Drehmomentwelligkeit des vom Motor abgegebenen Drehmoments aus. In accordance with different winding schemes in the preferred Execution as loop winding wound armature windings for DC motors, the insulated winding wire is in several layers in the axial grooves of the grooved anchor body or iron sheet package wrapped and to form the coils in the commutator hook of the with the iron sheet package grain mutator or collector sitting on the armature shaft hooked. Examples of such armature windings can be found u. a. in A. Mohr "Small motors with permanent magnet excitation", Robert Bosch GmbH, 1987, pages 24 to 62. At the automated, machine manufacturing are the Wrap carrier, here the anchors, as well as that of one Supply roll continuously withdrawn winding wire one Automatic winding machine fed the winding wire after the required winding scheme wound on the anchor. The Wrapping the winding wire in the axial grooves of the Iron sheet packets are made from the inside out, being through the increasing distance between the axial grooves from each other and the increasing length of the front connections or Coil heads the winding wire lengths of the individual coils differ, d. H. the inside with multiple turns wound coils a shorter total wire length than that have coils wound on the outside with several turns. In there are different ohmic values in the overall winding package Resistors of the coils in the commutator chain resistors; related to one turn of the armature, one Resistance ripple result. This resistance ripple has a negative effect especially at low speeds the torque ripple of the engine Torque off.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Das erfindungsgemäße Verfahren zum maschinellen Aufwickeln einer elektrischen Wicklung auf einen Wicklungsträger hat demgegenüber den Vorteil, eine Wicklung ohne Widerstandswelligkeit zu erzeugen, so daß die elektrische Qualität des Motors bezüglich des von ihm erzeugten Drehmoments verbessert wird. The method for machine winding according to the invention an electrical winding on a winding support in contrast the advantage of a winding without To generate resistance ripple so that the electrical Quality of the engine in relation to the one it produces Torque is improved.

Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren bei der Herstellung von Ankerwicklungen für Gleichstrommotoren angewendet, doch ist es nicht darauf beschränkt. Bei z. B. bürstenlosen Gleichstrommotoren mit einem permanentmagneterregten Rotor treten gleiche Wicklungsprobleme in der Statorwicklung auf, da auch hier die Axialnuten im Statorblechpaket vom Nutgrund ausgehend zur Nutöffnung hin gewickelt werden und sich dabei ebenfalls unterschiedliche Wickeldrahtlängen in den in verschiedenen Lagen liegenden Spulen ergeben. The method according to the invention is preferred in the Manufacture of armature windings for DC motors applied, but it is not limited to this. At z. B. brushless DC motors with one permanent magnet excited rotor occur the same Winding problems in the stator winding, because here too Axial slots in the stator laminated core starting from the bottom of the slot Groove opening to be wrapped and thereby also different lengths of winding wire in different Layered coils result.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegeben Verfahrens möglich. By the measures listed in the other claims are advantageous further developments and improvements of the Claim 1 specified method possible.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden während des Wickelvorgangs im Verlauf des von einem Vorratswickel abgezogenen, im wesentlichen querschnittskonstanten Wickeldrahts zuvor festgelegte Drahtabschnitte um zuvor festgelegte Länge gestreckt. Durch das Strecken wird der Wickeldrahtquerschnitt kleiner, so daß der gestreckte Drahtabschnitt einen größeren Widerstand pro Längeneinheit besitzt als im ursprünglichen Zustand. Beim Strecken werden auch gleichzeitig Querschnittstoleranzen des Wickeldrahts in den Wickeldrahtchargen kompensiert. According to a preferred embodiment of the invention during the winding process in the course of one Supply wrap subtracted, essentially cross-section constant winding wire previously determined Wire sections stretched by a predetermined length. By stretching, the winding wire cross section becomes smaller, so that the stretched wire section has a greater resistance per Unit of length as in the original condition. At the Lines are also cross-sectional tolerances of the Winding wire in the winding wire batches compensated.

Die Streckung festgelegter Drahtabschnitte um oder auf zuvor festgelegte Längen wird gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung mit zwei voneinander beabstandeten Rollenpaaren mit jeweils mindestens einer angetriebenen Rolle durchgeführt, wobei die Rollen eines jeden Rollenpaars diametral an den Wickeldraht angedrückt werden und der Antrieb der angetriebenen Rollen der Rollenpaare so eingestellt wird, daß die angetriebene Rolle des in Durchlaufrichtung des Wickeldrahts zweiten Rollenpaars an ihrem Angriffspunkt am Wickeldraht eine für die Streckung des Wickeldrahts erforderliche größere Umfangsgeschwindigkeit gegenüber der Umfangsgeschwindigkeit der angetriebenen Rolle des ersten Rollenpaars aufweist. The stretching of specified wire sections around or on previously fixed lengths will be according to an advantageous Embodiment of the invention with two of each other spaced pairs of rollers each with at least one driven role performed, the roles of a each pair of rolls pressed diametrically on the winding wire be and the drive of the driven rollers of the Roller pairs is set so that the driven roller of the second pair of rollers in the direction of travel of the winding wire at their point of application on the winding wire one for stretching of the winding wire required greater peripheral speed versus the peripheral speed of the driven roller of the first pair of rollers.

Zur Festlegung der Streckungsabschnitte des Wickeldrahts und deren Streckungslängen werden gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung an einer Wicklung eines herkömmlich, d. h. ohne Streckung des Wickeldrahts, bewickelten Wicklungsträgers die Widerstände der einzelnen Spulen gemessen. Entsprechend dem anzupassenden Spulenwiderstand wird der Drahtquerschnitt zusammen mit der für eine Spule erforderlichen Gesamtdrahtlänge festgelegt, wobei als Bezugsgröße für die Anpassung der Spulenwiderstände der größte der gemessenen Spulenwiderstände herangezogen wird. Die Streckung eines Drahtabschnitts wird unmittelbar vor dem Wickelvorgang der jeweiligen Spule auf die zuvor festgelegte, für die Spule individuell erforderliche Länge des Drahtabschnitts durchgeführt. To define the stretching sections of the winding wire and their extension lengths are according to an advantageous Embodiment of the invention on a winding of a conventional, d. H. without stretching the winding wire, wound the winding carrier, the resistances of each Coils measured. According to the one to be adjusted Coil resistance is the wire cross section together with the total wire length required for a spool, where as a reference for the adaptation of the coil resistances the largest of the measured coil resistances becomes. The stretching of a wire section becomes immediate before the winding process of the respective coil on the previously fixed length, individually required for the spool of the wire section performed.

Zeichnungdrawing

Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Wickeleinrichtungen im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: The invention is illustrated in the drawing Winding devices described in more detail below. It demonstrate:

Fig. 1 ein Schema einer Wickeleinrichtung zum maschinellen Bewickeln von Ankern für Gleichstrommotoren, FIG. 1 is a diagram of a winding device for automatic winding of armatures for DC motors,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines unbewickelten Ankers eines Gleichstrommotors, Fig. 2 is a perspective view of an unwound armature of a DC motor,

Fig. 3 eine Seitenansicht des bewickelten Ankers eines Gleichstrommotors, Fig. 3 is a side view of the wound rotor of a DC motor,

Fig. 4 eine schematische Schnittdarstellung eines Stators einer elektrischen Maschine mit teilweise eingelegtem Wickeldraht, Fig. 4 is a schematic sectional view of a stator of an electrical machine with a partially inserted winding wire,

Fig. 5 ein Schema einer Wickeleinrichtung zum maschinellen Bewickeln eines Wicklungsträgers gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Fig. 5 is a diagram of a winding device for machine winding a winding support in accordance with another embodiment.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

Das in Fig. 1 mit einer maschinellen Wickeleinrichtung illustrierte Verfahren zum Aufwickeln einer Ankerwicklung 11auf einen Anker 12 als spezielles Ausführungsbeispiel für das Aufwickeln einer allgemeinen elektrischen Wicklung auf einen Wicklungsträger, wird maschinell durchgeführt, wobei ein isolierter Wickeldraht 13 von einem Vorratswickel 14 fortlaufend abgezogen und von einem Wickelautomaten 15 zu einer Ankerwicklung 12 vorgegebener Konfiguration auf einen dem Wickelautomaten zugeführten Anker 11 aufgewickelt wird. Der wicklungslose Anker 11 des Gleichstrommotors ist in Fig. 2 perspektivisch dargestellt. Er weist einen als lamelliertes Blechpaket ausgeführten Ankerkörper 16 auf, in dem eine Vielzahl von Axialnuten 17 ausgestanzt ist. Der Ankerkörper 16 sitzt drehfest auf einer Ankerwelle 18, die einen Kommutator 19 drehfest aufnimmt. Der Kommutator 19 hat eine Vielzahl von im Spaltabstand nebeneinander über den Umfang des Kommutators 1ß angeordnete Kommutatorlamellen 20, an deren dem Ankerkörper 16 zugekehrten Enden jeweils ein Kommutator- oder Anschlußhaken 21 zur Verbindung mit der Ankerwicklung 12 abgebogen ist. Die Anker 11 werden sukzessiv in den Wickelautomaten 15 eingesetzt, der den Wickeldraht 13 bei jedem Anker 11 in die Axialnuten 17 des Ankerkörpers 16 in mehreren Windungen und Lagen einwickelt, bis die Ankerwicklung 12 in der gewünschten Wickelkonfiguration vorliegt. Dabei werden die Axialnuten 17 von innen nach außen bewickelt und mehrere Windungen durch Einhängen einer Wickeldrahtschlaufe in einen der Anschlußhaken 21 des Kornmutators 19 zu einzelnen Spulen zusammengefaßt. Die einzelnen Drahtschlaufen werden dann später z. B. in einem Heißpreßverfahren (hot staking) elektrisch mit den Kommutatorlamellen 20 verbunden. The method illustrated in FIG. 1 with a mechanical winding device for winding an armature winding 11 onto an armature 12 as a special exemplary embodiment for winding a general electrical winding onto a winding support is carried out mechanically, with an insulated winding wire 13 being continuously drawn off from a supply winding 14 and is wound from an automatic winder 15 to an armature winding 12 of a given configuration on an armature 11 fed to the automatic winder. The windingless armature 11 of the direct current motor is shown in perspective in FIG. 2. It has an armature body 16 designed as a laminated laminated core, in which a large number of axial grooves 17 are punched out. The armature body 16 is seated in a rotationally fixed manner on an armature shaft 18 which receives a commutator 19 in a rotationally fixed manner. The commutator 19 has a plurality of ß arranged in the gap distance next to each other over the circumference of the commutator 1 commutator segments 20 to their anchor body 16 facing ends are each bent a commutator or terminal hook 21 for connection to the armature winding 12th The armatures 11 are successively inserted in the winding machine 15 , which winds the winding wire 13 in each armature 11 in the axial grooves 17 of the armature body 16 in several turns and layers until the armature winding 12 is in the desired winding configuration. The axial grooves 17 are wound from the inside to the outside and several turns are combined into individual coils by hanging a winding wire loop into one of the connecting hooks 21 of the grain mutator 19 . The individual wire loops are then later z. B. electrically connected to the commutator bars 20 in a hot pressing process (hot staking).

Durch die Belegung der einzelnen Axialnuten 17, ausgehend vom Nutgrund 171 zunehmend nach außen zur Nutöffnung 172, werden zum Wickeln von einzelnen Spulen unterschiedliche Drahtlängen benötigt, was durch die größere Spulenweite der außenliegenden Spulen gegenüber den innenliegenden Spulen und dadurch notwendige, größere Längen der Stirnverbindungen der Spulenseiten, der sog. Spulenköpfe, bedingt ist. Da der Drahtdurchmesser bzw. der Drahtquerschnitt des Wickeldrahts 13 im wesentlichen konstant ist, besitzen die so mit unterschiedlicher Gesamtdrahtlänge gewickelten Spulen unterschiedliche Ohmsche Widerstände, was sich ungünstig auf die Drehmomentwelligkeit des Gleichstrommotors auswirkt. Mit dem hier vorgestellten Verfahren wird die Ankerwicklung 12 so gewickelt, daß alle Spulen annähernd den gleichen Ohmschen Widerstand aufweisen. Hierzu wird vor dem Aufwickeln des Wickeldrahts 13 dessen Drahtquerschnitt oder Drahtdurchmesser in den der Gesamtdrahtlänge verschiedener Spulen entsprechenden Drahtabschnitten so variiert, daß alle Drahtabschnitte annähernd den gleichen Ohmschen Widerstand besitzen. Bevorzugt wird hierzu der Wickeldraht 13 in zuvor festgelegten Drahtabschnitten um einen bestimmten Betrag oder auf eine bestimmte Länge gestreckt, so daß alle dermaßen behandelten Drahtabschnitte, deren Streckungslänge jeweils der Gesamtdrahtlänge einer Spule entspricht, den gleichen Ohmschen Widerstand besitzen. Due to the assignment of the individual axial slots 17 , starting from the slot base 171 increasingly outwards to the slot opening 172 , different wire lengths are required for winding individual coils, which is due to the larger coil width of the external coils compared to the internal coils and, as a result, larger lengths of the end connections of the Coil sides, the so-called coil heads, is caused. Since the wire diameter or the wire cross-section of the winding wire 13 is essentially constant, the coils thus wound with different total wire lengths have different ohmic resistances, which has an unfavorable effect on the torque ripple of the DC motor. With the method presented here, the armature winding 12 is wound so that all coils have approximately the same ohmic resistance. For this purpose, before winding the winding wire 13, its wire cross-section or wire diameter is varied in the wire sections corresponding to the total wire length of different coils such that all wire sections have approximately the same ohmic resistance. For this purpose, the winding wire 13 is preferably stretched in predetermined wire sections by a certain amount or to a certain length, so that all wire sections treated in this way, the stretching length of which corresponds in each case to the total wire length of a coil, have the same ohmic resistance.

Um eine solche Streckung durchzuführen, wird der von dem Vorratswickel 14 abgezogene Wickeldraht 13 zwischen den Rollen 22-25 zweier voneinander beabstandeter Rollenpaare hindurchgeführt. Die Rollen 22, 23 bzw. 24 25 eines jeden Rollenpaars sind diametral an den Wickeldraht 13 angedrückt. In order to carry out such stretching, the winding wire 13 drawn off from the supply roll 14 is passed between the rolls 22-25 of two pairs of rolls spaced apart. The rollers 22, 23 and 24 25 of each pair of rollers are pressed diametrically against the winding wire 13 .

Eine Rolle 22 bzw. 24 eines jeden Rollenpaars wird von einem Elektromotor 26 bzw. 27 angetrieben, so daß durch das in Durchlaufrichtung des Wickeldrahts 13 erste Rollenpaar, bestehend aus den Rollen 22, 23, eine Zugkraft auf den Wickeldraht 13 aufgebracht wird, die diesen vom Vorratswickel 14 abzieht. Die Elektromotoren 26, 27 werden mittels eines Steuergeräts 28 gesteuert. Werden dabei die Drehzahlen der Elektromotoren 26, 27 so eingestellt, daß die angetriebene Rolle 24 des in Durchlaufrichtung des Wickeldrahts zweiten Rollenpaars, bestehend aus den Rollen 24 und 25, an ihrem Angriffspunkt am Wickeldraht 13 eine größere Umfangsgeschwindigkeit aufweist als die angetriebene Rolle 22 des ersten Rollenpaars, bestehend aus den Rollen 22, 23, so wirkt auf den zwischen den Rollenpaaren sich befindlichen Drahtabschnitt eine wesentlich größere Zugkraft, als deren Folge der Drahtabschnitt auf eine vorgegebene Länge gestreckt und dadurch sein Drahtquerschnitt reduziert wird. Die Differenz der Umfangsgeschwindigkeiten zwischen den angetriebenen Rollen 22 und 24 wird so eingestellt ist, daß die gewünschte, zuvor bestimmte Streckung des zwischen den Rollenpaaren durchlaufenden Drahtabschnitts erreicht wird. A roller 22 or 24 of each roller pair is driven by an electric motor 26 or 27 so that by the first in the direction of passage of the winding wire 13 roller pair consisting of the rollers 22, 23, a pulling force is applied to the winding wire 13 which these subtracts from the supply roll 14 . The electric motors 26 , 27 are controlled by means of a control unit 28 . The speeds of the electric motors 26 , 27 are set so that the driven roller 24 of the second pair of rollers in the direction of travel of the winding wire, consisting of the rollers 24 and 25 , has a greater peripheral speed at its point of application on the winding wire 13 than the driven roller 22 of the first Roller pairs, consisting of the rollers 22 , 23 , act on the wire section located between the roller pairs a much greater tensile force, as a result of which the wire section is stretched to a predetermined length and thereby its wire cross-section is reduced. The difference in peripheral speeds between the driven rollers 22 and 24 is set so that the desired, predetermined stretch of the wire section passing between the roller pairs is achieved.

Das Maß der erforderlichen Streckung der verschiedenen Drahtabschnitte, deren Lage im Drahtverlauf des Wickeldrahts 13 und deren Streckungslänge wird für die Bewicklung eines vorgegebenen Ankers 11 mit einer vorgegebenen Wicklungskonfiguration einmal bestimmt und als fest vorgegebenes Steuerprogramm im Steuergerät 28 abgelegt. Die Bestimmung und Festlegung der genannten Parameter erfolgt dadurch, daß in einem in herkömmlicher Weise, also ohne Streckung von Drahtabschnitten, bewickelten Anker 11 die Ohmschen Widerstände der einzelnen Spulen der Ankerwicklung 12 gemessen werden. Die Messung erfolgt dabei zwischen jeweils zwei im gleichen Abstand am Kommutator 19 angeordneten Kommutatorlamellen 20, wobei der Abstand dem Abstand zweier Kommutatorlamellen 20 voneinander entspricht, an denen während des Betriebs des Motors gleichzeitig eine Stromwendung stattfindet. Da die Gesamtdrahtlänge der einzelnen Spulen bekannt ist, kann aus den gemessenen Spulenwiderständen das Maß der Streckung berechnet werden, um den Widerstand der jeweiligen Spule in Anpassung an die Widerstände der anderen Spulen zu vergrößern. Als Bezugsgröße für die Angleichung der Widerstände aller Spulen wird der größte der gemessenen Spulenwiderstände herangezogen. The extent of the required stretching of the different wire sections, their position in the wire path of the winding wire 13 and their stretching length is determined once for the winding of a given armature 11 with a given winding configuration and stored in the control unit 28 as a fixedly specified control program. The parameters mentioned are determined and determined by measuring the ohmic resistances of the individual coils of the armature winding 12 in an armature 11 wound in a conventional manner, that is to say without stretching wire sections. The measurement is carried out between two commutator bars 20 arranged at the same distance on the commutator 19 , the distance corresponding to the distance between two commutator bars 20 , at which a current reversal takes place simultaneously during operation of the motor. Since the total wire length of the individual coils is known, the extent of the stretch can be calculated from the measured coil resistances in order to increase the resistance of the respective coil in adaptation to the resistances of the other coils. The largest of the measured coil resistances is used as a reference for the matching of the resistances of all coils.

Die solchermaßen festgelegten Parameter werden in das Steuergerät 28 einprogrammiert, das durch entsprechende Steuerung der Elektromotoren 26, 27 zum erforderlichen Zeitpunkt die erforderliche Streckung von Drahtabschnitten durchführt. Die Taktung, d. h. die Streckung eines folgenden Drahtabschnitts, erfolgt immer am Ende des Wickelvorgangs einer Spule, d. h. nach dem Einhängen einer Wickeldrahtschlaufe in einen Anschlußhaken 21 des Kommutators 19. Die Festlegung der Parameter für die Streckung der Drahtabschnitte kann noch optimiert werden, wenn anfänglich die mit dem beschriebenen Verfahren bewickelten Anker 11 bezüglich der Spulenwiderstände vermessen und nach statistischer Auswertung die Parameter korrigiert werden. Für die Serienfertigung sind danach die Parameter für die Wickeldrahtstreckung fest vorgegeben. The parameters defined in this way are programmed into the control unit 28 , which by appropriate control of the electric motors 26 , 27 carries out the required stretching of wire sections at the required point in time. The timing, ie the stretching of a subsequent wire section, always takes place at the end of the winding process of a coil, ie after a winding wire loop has been hooked into a connecting hook 21 of the commutator 19 . The definition of the parameters for the stretching of the wire sections can still be optimized if the armatures 11 wound with the described method are initially measured with respect to the coil resistances and the parameters are corrected after statistical evaluation. The parameters for winding wire stretching are then specified for series production.

Bei der Fertigung von Ankern werden häufig die Ankerkörper 16 gleichzeitig mit zwei von zwei verschiedenen Vorratswickeln 14 abgezogenen Wickeldrähten 13 bewickelt. Da die Vorratswickel 14 aus unterschiedlichen Chargen stammen können, kommt es vergleichsweise häufig vor, daß der Drahtquerschnitt der auf den Vorratswickeln aufgewickelten Wickeldrähte variiert. Die zuvor beschriebene Steuerung der Elektromotoren 26, 27 an den beiden Wickeldrähten 13 zur Streckung von Drahtabschnitten mit den gleichen in der beschriebenen Weise festgelegten Parametern durch das Steuergerät 28 würde dann zu einer hinsichtlich ihres Ohmschen Widerstandes fehlerbehafteten Ankerwicklung 12 führen. Um dies zu verhindern wird in diesem Fall ein Systemabgleich in den beiden Wickelpfaden in der Weise durchgeführt, daß die Wickeldrähte 13 auf den beiden Vorratswickeln 14 hinsichtlich der Größe ihres Drahtquerschnitts abgeglichen werden. Die daraus resultierenden Drahtquerschnittsdifferenz wird zu einem Korrekturfaktor verarbeitet, mit dem die festgelegten Parameter für den Wicklungspfad des querschnittsgrößeren Wickeldrahts 13 korrigiert werden, so daß der querschnittgrößere Wickeldraht 13 in den jeweils festgelegten Drahtabschnitten eine etwas größere Streckung erfährt als der querschnittskleinere Wickeldraht 13 in dem anderen Wickelpfad. Dadurch erhalten die mit den beiden Wicklungsdrähten gleichzeitig gewickelten Einzelspulen wiederum gleiche Ohmsche Widerstände. In the manufacture of armatures, the armature bodies 16 are frequently wound simultaneously with two winding wires 13 drawn off from two different supply windings 14 . Since the supply rolls 14 can come from different batches, it happens comparatively frequently that the wire cross-section of the winding wires wound on the supply rolls varies. The previously described control of the electric motors 26 , 27 on the two winding wires 13 for the stretching of wire sections with the same parameters defined in the manner described by the control unit 28 would then lead to an armature winding 12 which was defective in terms of its ohmic resistance. In order to prevent this, a system comparison is carried out in the two winding paths in such a way that the winding wires 13 on the two supply windings 14 are compared in terms of the size of their wire cross section. The resulting wire cross-sectional difference is processed into a correction factor with which the defined parameters for the winding path of the larger-diameter winding wire 13 are corrected, so that the larger-diameter winding wire 13 in the respectively defined wire sections experiences a somewhat greater extension than the smaller-diameter winding wire 13 in the other winding path , As a result, the individual coils wound simultaneously with the two winding wires in turn receive the same ohmic resistances.

Selbstverständlich ist es möglich dieses Verfahren auch dann anzuwenden, wenn mehr als zwei Wickeldrähte 13 gleichzeitig auf den Ankerkörper 16 aufgewickelt werden. In diesem Fall findet der Querschnittsabgleich gegenüber dem kleinsten Drahtquerschnitt statt, und mit den sich daraus ergebenden Korrekturfaktoren werden die jeweils festgelegten Streckungslängen der Wickeldrähte mit den größeren Drahtquerschnitten korrigiert. Of course, it is also possible to use this method when more than two winding wires 13 are wound onto the anchor body 16 at the same time. In this case, the cross-section is compared to the smallest wire cross-section, and the resulting correction factors correct the stretch lengths of the winding wires with the larger wire cross-sections.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit gleichen Vorteilen auch zum Herstellen einer Statorwicklung 12' verwendet werden, die in äquidistant in einen Statorkörper 29 des Stators 30 oder Ständers eingebrachten Nuten 291 einliegt (Fig. 4). Ein solcher in Fig. 4 im Querschnitt schematisiert dargestellte Stator 30, wird beispielsweise in bürstenlosen oder elektronisch kommutierten Gleichstrommotoren mit einem permanentmagneterregten Rotor verwendet. Anders als beim Anker ist hier der Mittenabstand der Nuten 291 am Nutgrund 291a größer als an der Nutöffnung 291b, so daß diejenigen Spulen, die als erste auf den Nutgrund 291a aufgewickelt werden bei einem Wickeldraht 13 mit über die Gesamtdrahtlänge konstantem Querschnitt einen größeren Widerstand besitzen als die zuletzt eingewickelten Spulen, bei denen der Wickeldraht 13 an den Nutöffnungen 291b liegt. Durch das erfindungsgemäße Verfahren mit Streckung einzelner Drahtabschnitte des Wickeldrahts 13 wird auch hier - wie vorstehend beschrieben - eine annähernde Gleichheit aller Ohmschen Widerstände in der Statorwicklung 12' erzielt. The method according to the invention can also be used with the same advantages to produce a stator winding 12 ′ which lies in slots 291 which are made equidistantly in a stator body 29 of the stator 30 or stator ( FIG. 4). Such a stator 30 , shown schematically in cross section in FIG. 4, is used, for example, in brushless or electronically commutated direct current motors with a permanent magnet excited rotor. In contrast to the anchor, the center distance of the grooves 291 on the groove base 291 a is larger than on the groove opening 291 b, so that the coils that are wound up first on the groove base 291 a are larger in a winding wire 13 with a cross section that is constant over the entire wire length Resistance than the last wound coils, in which the winding wire 13 is located at the slot openings 291 b. By the method according to the invention with the stretching of individual wire sections of the winding wire 13 , as described above, approximately the same resistances in the stator winding 12 ′ are also achieved here.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf die Querschnittsänderung des Wickeldrahts durch die beschriebene Streckung des Wickeldrahts in definierten Drahtabschnitten beschränkt. Möglich ist auch, mehrere Drahtwickel mit Wickeldrähten unterschiedlichen Durchmessers vorzuhalten und die innen- und außenliegenden Spulen der Ankerwicklung 12 bzw. der Statorwicklung 12' mit Wickeldrähten zu wickeln, die von verschiedenen Vorratswickeln abgezogen werden. In Fig. 5 ist das Schema einer Wickeleinrichtung zur Durchführung dieses modifizierten Verfahrens dargestellt. Auf z. B. drei Vorratswickeln 31, 32 33 ist isolierter Wickeldraht 131, 132, 132 mit unterschiedlichem Drahtquerschnitt Vorgehalten. Die Wickeldrähte 131, 132, 133 werden mittels jeweils eines Rollenpaars 34, das zwei an diametralen Seiten des Wickeldrahts 13 sich anpressende Rollen aufweist, von den Vorratswickeln 31, 32, 33 abgezogen und einem Wickelautomaten 35 zugeführt. Von einer Zuführvorrichtung 36 werden in den. Wickelautomaten 35 die Wicklungsträger, z. B. Anker 11 oder Stator 29, eingeschoben. Im Wickelautomaten 35 wird der Wicklungsdraht 13 in die Nuten des Wicklungsträgers so eingewickelt, daß eine Wicklung vorgegebener Konfiguration entsteht. Dabei werden die in verschiedenen Lagen in die Nuten eingewickelten Spulen mit im Querschnitt unterschiedlichen Wickeldrähten 131, 132, 133 gewickelt, so daß alle Spulen trotz unterschiedlicher Wickeldrahtlängen wiederum annähernd gleiche Ohmsche Widerstände aufweisen. Die aus verschiedenen Wickeldrähten 131, 132, 133 gewickelten Spulen werden an ihren Spulenenden elektrisch miteinander verbunden. The method according to the invention is not limited to the change in cross-section of the winding wire due to the described stretching of the winding wire in defined wire sections. It is also possible to keep several wire windings with winding wires of different diameters and to wind the inner and outer coils of the armature winding 12 and the stator winding 12 'with winding wires which are drawn off from different supply windings. In Fig. 5 a diagram of a winding device is illustrated to perform this modified method. On z. B. three supply windings 31, 32 33 is insulated winding wire 131 , 132 , 132 with different wire cross-section. The winding wires 131 , 132 , 133 are each drawn off from the supply windings 31 , 32 , 33 by means of a pair of rollers 34 , which have two rollers pressing against diametrical sides of the winding wire 13 , and fed to an automatic winding machine 35 . From a feed device 36 in the. Automatic winding machine 35 the winding carrier, for. B. armature 11 or stator 29 inserted. In the automatic winder 35 , the winding wire 13 is wrapped in the slots of the winding support in such a way that a winding of a predetermined configuration is produced. The coils, which are wrapped in the slots in different positions, are wound with winding wires 131 , 132 , 133 with different cross-sections, so that, despite different winding wire lengths, all coils in turn have approximately the same ohmic resistances. The coils wound from different winding wires 131 , 132 , 133 are electrically connected to one another at their coil ends.

Claims

1. Verfahren zum insbesondere maschinellen Aufwickeln mindestens einer elektrischen Wicklung auf einen Wicklungsträger (11; 30), bei dem mindestens ein Wickeldraht (13) in mehreren Windungen mit unterschiedlichen Windungslängen auf den Wicklungsträger (11; 30) aufgewickelt wird und die Windungen elektrisch zu einzelnen Spulen zusammengefaßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufwickeln des Wickeldrahts (13) auf den Wicklungsträger (11; 30) der Drahtquerschnitt des Wickeldrahts (13) so variiert wird, daß der Ohmsche Widerstand aller gewickelten Spulen annähernd gleich ist. 1. A method for in particular mechanical winding of at least one electrical winding on a winding support ( 11 ; 30 ), in which at least one winding wire ( 13 ) is wound in several turns with different winding lengths on the winding support ( 11 ; 30 ) and the turns are electrically separated Coils are combined, characterized in that before the winding wire ( 13 ) is wound onto the winding support ( 11 ; 30 ), the wire cross section of the winding wire ( 13 ) is varied such that the ohmic resistance of all wound coils is approximately the same.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Verlauf des von einem Vorratswickel (14) abgezogenen, im wesentlichen querschnittskonstanten Wickeldrahts (13) zuvor festgelegte Drahtabschnitte auf oder um zuvor festgelegte Längen gestreckt werden. 2. The method according to claim 1, characterized in that in the course of the drawn from a supply roll ( 14 ), substantially cross-sectional constant winding wire ( 13 ) predetermined wire sections are stretched to or by predetermined lengths.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Streckung mit zwei voneinander beabstandeten Rollenpaaren (22, 23 und 24, 25) mit jeweils mindestens einer angetriebenen Rolle (22, 24) durchgeführt wird, indem die Rollen (22, 24) eines jeden Rollenpaars diametral an den Wickeldraht (13) angedrückt werden und der Antrieb der angetriebenen Rollen (22, 24) der Rollenpaare so eingestellt wird, daß die angetriebene Rolle (24) des in Durchlaufrichtung des Wickeldrahts (13) zweiten Rollenpaars (24, 25) an ihrem Angriffspunkt am Wickeldraht (13) eine für die vorgegebene Streckung des Wickeldrahts (13) erforderliche größere Umfangsgeschwindigkeit als die angetriebene Rolle (22) des ersten Rollenpaars (22, 23) aufweist. 3. The method according to claim 2, characterized in that the stretching with two spaced-apart pairs of rollers ( 22 , 23 and 24 , 25 ) with at least one driven roller ( 22 , 24 ) is carried out by the rollers ( 22 , 24 ) one of each roller pair are pressed diametrically against the winding wire ( 13 ) and the drive of the driven rollers ( 22 , 24 ) of the roller pairs is adjusted such that the driven roller ( 24 ) of the second roller pair ( 24 , 25 ) in the direction of travel of the winding wire ( 13 ) at its point of application on the winding wire ( 13 ) has a greater peripheral speed than the driven roller ( 22 ) of the first pair of rollers ( 22 , 23 ) required for the predetermined stretching of the winding wire ( 13 ).

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Festlegung der Streckungsabschnitte des Wickeldrahts (13) und deren individuellen Streckungslängen an einer Wicklung (12) eines ohne Streckung des Wickeldrahts (13) bewickelten Wickelträgers (11) die Widerstände der einzelnen Spulen gemessen und daraus und mit der bekannten Gesamtdrahtlänge einer jeder Spule die Drahtquerschnitte und daraus wiederum die Streckungslängen der einzelnen Drahtabschnitte bestimmt werden. 4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that to determine the stretching sections of the winding wire ( 13 ) and their individual extension lengths on a winding ( 12 ) of a winding carrier ( 11 ) wound without stretching the winding wire ( 13 ), the resistances of the individual coils measured and from this and with the known total wire length of each coil, the wire cross-sections and, in turn, the extension lengths of the individual wire sections are determined.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Bezugsgröße für die Angleichung der Ohmschen Widerstände aller Spulen der größte der gemessenen Spulenwiderstände herangezogen wird. 5. The method according to claim 4, characterized in that as a reference for the approximation of the ohmic Resistance of all coils the largest of the measured Coil resistances are used.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Streckung eines Drahtabschnitts während des Drahtdurchlaufs mit Vorlauf vor dem Wickeln der mit dem gestreckten Drahtabschnitt zu wickelnden jeweiligen Spule durchgeführt wird. 6. The method according to any one of claims 2-5, characterized characterized in that the stretching of a wire section during the wire run with advance before winding the one to be wound with the stretched wire section respective coil is carried out.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß als Wicklungsträger ein Anker (11) eines Kommutator-Gleichstrommotors verwendet wird, der einen mit Axialnuten (17) versehenen Ankerkörper (16) aufweist, und daß der Wickeldraht (13) in die Axialnuten (17) des Ankerkörpers (16) vom Nutgrund ausgehend nach außen eingewickelt und an den Anschlußhaken (21) des Kommutators (19) eingehängt wird. 7. The method according to any one of claims 1-6, characterized in that an armature ( 11 ) of a commutator DC motor is used as the winding support, which has an armature body ( 16 ) provided with axial grooves ( 17 ), and that the winding wire ( 13 ) Wrapped in the axial grooves ( 17 ) of the armature body ( 16 ) from the groove base outwards and hooked onto the connection hook ( 21 ) of the commutator ( 19 ).

8. Verfahren 4 oder 5 und Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ohmschen Widerstände der Spulen der Ankerwicklung (12) über die Kommutatorlamellen (20) gemessen werden. 8. The method 4 or 5 and claim 7, characterized in that the ohmic resistances of the coils of the armature winding ( 12 ) are measured via the commutator fins ( 20 ).

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß als Wicklungsträger ein Stator (30) eines Gleichstrommotors verwendet wird, der einen mit Axialnuten (291) versehenen Statorkörper (29) aufweist, und daß der Wickeldraht (13) in die Axialnuten (291) vom Nutgrund (291a) ausgehend hin zur Nutöffnung (291b) eingewickelt wird. 9. The method according to any one of claims 1-6, characterized in that a stator ( 30 ) of a DC motor is used as the winding support, which has a stator body ( 29 ) provided with axial grooves ( 291 ), and that the winding wire ( 13 ) into the axial grooves (291) (b 291) is wrapped from the bottom of the groove (291 a) starting towards the groove opening.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2-9, dadurch gekennzeichnet, daß bei zeitgleichem Aufwickeln von mindestens zwei von verschiedenen Vorratswickeln (14) abgezogenen Wickeldrähten (13) auf den Wicklungsträger (11; 30) die Drahtquerschnitte der Wickeldrähte (13) auf den kleinen Drahtquerschnitt abgeglichen und mit den daraus resultierenden Querschnittsdifferenzen Korrekturfaktoren abgeleitet werden, mit denen die festgelegten Streckungslängen der Wickeldrähte (13) mit dem jeweils größeren Drahtquerschnitt korrigiert werden. 10. The method according to any one of claims 2-9, characterized in that with simultaneous winding of at least two of different supply windings ( 14 ) drawn-off winding wires ( 13 ) on the winding support ( 11 ; 30 ), the wire cross-sections of the winding wires ( 13 ) on the small The wire cross-section is compared and correction factors are derived with the resulting cross-sectional differences, with which the specified extension lengths of the winding wires ( 13 ) are corrected with the respectively larger wire cross-section.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrerer Vorratswickel (31, 32, 33) von Wickeldrähten (131, 132, 133) mit unterschiedlichen Drahtquerschnitten vorgehalten werden und daß die einzelnen Spulen der Wicklung entsprechend dem geforderten Ohmschen Widerstand mit von den verschiedenen Vorratswickeln (31, 32, 33) abgezogenen Wickeldrähten (131, 132, 133) gewickelt werden. 11. The method according to claim 1, characterized in that a plurality of supply windings ( 31 , 32 , 33 ) of winding wires ( 131 , 132 , 133 ) with different wire cross-sections are provided and that the individual coils of the winding according to the required ohmic resistance with the different Supply coils ( 31 , 32 , 33 ) pulled winding wires ( 131 , 132 , 133 ) are wound.

12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-10, gekennzeichnet durch mindestens einen Vorratswickel (14) zum Abziehen eines Wickeldrahts (13), durch zwei längs des Wickeldrahts (13) voneinander beabstandete Rollenpaare mit jeweils zwei auf voneinander abgekehrten Seiten des Wickeldrahts (13) sich an diesen andrückenden Rollen (22, 23 und 24, 25), von denen mindestens eine (22 und 24) angetrieben ist, und durch einen Antrieb (26, 27, 28) für die angetriebenen Rollen (22, 24), der so eingestellt ist, daß die angetriebene Rolle (24) des in Durchlaufrichtung des Wickeldrahts (13) zweiten Rollenpaars (24, 25) an ihrem Angriffpunkt am Wickeldraht (13) eine für die vorgegebene Streckung des Wickeldrahts (13) erforderliche, größere Umfangsgeschwindigkeit als die angetriebene Rolle (22) des ersten Rollenpaars (22, 23) aufweist. 12. The device for performing the method according to any one of claims 1-10, characterized by at least one supply roll ( 14 ) for pulling off a winding wire ( 13 ), by two along the winding wire ( 13 ) spaced apart roller pairs, each with two on opposite sides of the Winding wire ( 13 ) on these pressing rollers ( 22 , 23 and 24 , 25 ), of which at least one ( 22 and 24 ) is driven, and by a drive ( 26 , 27 , 28 ) for the driven rollers ( 22 , 24 ), which is set so that the driven roller ( 24 ) of the second pair of rollers ( 24 , 25 ) in the direction of passage of the winding wire ( 13 ) at their point of attack on the winding wire ( 13 ) is a larger one required for the predetermined stretching of the winding wire ( 13 ) Has peripheral speed as the driven roller ( 22 ) of the first pair of rollers ( 22 , 23 ).

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch, einen den Rollenpaaren (22-25) im Wickeldrahtdurchlauf nachgeordneten Wickelautomaten (15), der den Wickeldraht (13) mit vorgegebenem Wickelschema auf den Wicklungsträger (11; 30) aufwickelt. 13. The apparatus according to claim 12, characterized by one of the roller pairs ( 22-25 ) in the winding wire pass downstream winding machine ( 15 ) which winds the winding wire ( 13 ) with a predetermined winding scheme on the winding support ( 11 ; 30 ).

14. Wicklung für eine elektrische Maschine, insbesondere einen Gleichstrommotor, die eine Vielzahl von aus mindestens einem Wickeldraht (13) in mehreren Windungen gewickelten Spulen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Drahtquerschnitt des Wickeldrahts (13) längs der Wickendrahtlänge so variiert ist, daß der Ohmsche Widerstand aller Spulen annähernd gleich ist. 14. Winding for an electrical machine, in particular a DC motor, which has a plurality of coils wound from at least one winding wire ( 13 ) in several turns, characterized in that the wire cross section of the winding wire ( 13 ) is varied along the length of the winding wire so that the Ohmic resistance of all coils is approximately the same.

15. Wicklung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend von einem annähernd konstanten Drahtquerschnitt des Wickeldrahts (13) Wickeldrahtabschnitte im Drahtquerschnitt reduziert sind. 15. Winding according to claim 14, characterized in that starting from an approximately constant wire cross section of the winding wire ( 13 ) winding wire sections are reduced in the wire cross section.

16. Wicklung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Spulen aus separaten Wickeldrähten (131, 132, 133) gewickelt sind und die Querschnitte der Wickeldrähte (131, 132, 133) in den Spulen entsprechend dem geforderten Ohmschen Widerstand unterschiedlich sind. 16. Winding according to claim 14, characterized in that individual coils are wound from separate winding wires ( 131 , 132 , 133 ) and the cross sections of the winding wires ( 131 , 132 , 133 ) in the coils are different according to the required ohmic resistance.

17. Elektrische Maschine, insbesondere Gleichstrommotor, gekennzeichnet durch einem Stator (30) und einen Rotor (11), von denen einer eine in am Umfang voneinander beabstandeten Axialnuten (17; 291) einliegende Wicklung (12; 12') nach einem der Ansprüche 14 bis 16 aufweist. 17. Electrical machine, in particular a DC motor, characterized by a stator ( 30 ) and a rotor ( 11 ), one of which has a winding ( 12 ; 12 ') lying in circumferentially spaced axial grooves ( 17 ; 291 ) according to one of claims 14 to 16.