AT17507U1

AT17507U1 - Rotor or stator for an electrical machine

Info

Publication number: AT17507U1
Application number: ATGM50042/2021U
Authority: AT
Original assignee: Thien Edrives Gmbh
Priority date: 2021-03-17
Filing date: 2021-03-17
Publication date: 2022-06-15

Abstract

Rotor oder Stator für eine elektrische Maschine mit einem Grundkörper (2), der eine Vielzahl an Nuten (3) zur Aufnahme von Leitern (4) aufweist, wobei die Nuten (3) jeweils parallel zu einer Längsachse des Rotors (1) oder Stators ausgerichtet sind, in einer ersten Nut der Vielzahl an Nuten (3) ein erster Leiter angeordnet ist und in einer zweiten Nut der Vielzahl an Nuten (3) ein zweiter Leiter angeordnet ist, wobei der erste Leiter gegeneinander isolierte Teilleiter (5) beinhaltet, der e zweite Leiter gegeneinander isolierte Teilleiter (5) beinhaltet und die Teilleiter (5) des ersten Leiters mittels genau eines gemeinsamen Kontakts (6) mit den Teilleitern (5) des zweiten Leiters elektrisch kontaktiert sind, wobei der Kontakt (6) durch ein additives Fertigungsverfahren hergestellt ist.Rotor or stator for an electrical machine with a base body (2) which has a large number of slots (3) for accommodating conductors (4), the slots (3) each being aligned parallel to a longitudinal axis of the rotor (1) or stator are, a first conductor is arranged in a first groove of the plurality of grooves (3) and a second conductor is arranged in a second groove of the plurality of grooves (3), the first conductor containing partial conductors (5) insulated from one another, the e second conductor contains sub-conductors (5) insulated from one another and the sub-conductors (5) of the first conductor are electrically contact-connected to the sub-conductors (5) of the second conductor by means of exactly one common contact (6), the contact (6) being produced by an additive manufacturing process is.

Description

description

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotor oder einen Stator für eine elektrische Maschine gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sowie ein Herstellungsverfahren für einen Rotor oder einen Stator. The present invention relates to a rotor or a stator for an electrical machine according to the features of the preamble of claim 1 and a manufacturing method for a rotor or a stator.

[0002] Rotoren oder Statoren gemäß dem Stand der Technik weisen einen Grundkörper mit einer Vielzahl an Nuten zur Aufnahme von Stäben auf, wobei: - die Nuten jeweils parallel zu einer Längsachse des Rotors oder Stators ausgerichtet sind, - in einer ersten Nut der Vielzahl an Nuten ein erster Leiter angeordnet ist und - in einer zweiten Nut der Vielzahl an Nuten ein zweiter Leiter angeordnet ist. Rotors or stators according to the prior art have a base body with a plurality of slots for receiving rods, wherein: - the slots are each aligned parallel to a longitudinal axis of the rotor or stator, - in a first slot of the plurality Slots a first conductor is arranged and - a second conductor is arranged in a second slot of the plurality of slots.

[0003] Bei Statoren ist es dabei üblich, dass mehrere Leiter in jeweils einer Nut angeordnet sind. In the case of stators, it is common for several conductors to be arranged in one slot each.

[0004] Grundsätzlich sind für elektrische Maschinen Stabwicklungen und sogenannte „Hairpin“Wicklungen (beispielsweise aus DE 102013215353 A1) bekannt. Bei Letzteren sind die Stäbe (d.h. in der Terminologie der Erfindung: die Leiter) durch eine Brücke zu einem U-förmigen „Hairpin“ (engl. Haarnadel) miteinander verbunden. Die Stäbe oder Hairpins werden in Nuten eines Rotors oder Stators eingefügt. Unabhängig davon müssen die Enden der Stäbe oder Hairpins gemäß der gewünschten Verschaltung der Stäbe miteinander verbunden und kontaktiert werden. [0004] In principle, bar windings and so-called “hairpin” windings (for example from DE 102013215353 A1) are known for electrical machines. In the latter, the bars (i.e. in the terminology of the invention: the ladder) are connected to one another by a bridge to form a U-shaped "hairpin". The bars or hairpins are inserted into slots of a rotor or stator. Irrespective of this, the ends of the rods or hairpins must be connected to one another and contacted according to the desired wiring of the rods.

[0005] Gemäß dem Stand der Technik können die Verbindungen und Kontakte durch Biegen der Stäbe und anschließendem Verschweißen der zueinander gebogenen Stäbe hergestellt werden. Verbesserungsfähig ist, dass dieses Biegen und Schweißen relativ aufwändig ist und insbesondere bei Kleinserien nicht wirtschaftlich betrieben werden kann. Tatsächlich können schon entsprechende Biegewerkzeuge so aufwändig herzustellen sein, dass die Herstellung des Rotors oder des Stators auf diese Weise nicht sinnvoll möglich ist. According to the prior art, the connections and contacts can be made by bending the rods and then welding the mutually bent rods. What could be improved is that this bending and welding is relatively complex and cannot be operated economically, especially in small series. In fact, corresponding bending tools can be so complex to produce that it is not possible to manufacture the rotor or the stator in this way.

[0006] Aufgrund der teilweise hohen Frequenzen, mit denen elektrische Maschinen bestromt werden, kommt es in den relativ dicken Stäben außerdem zur Stromverdrängung (Skin-Effekt), welche die effektive Leitfähigkeit der Stäbe herabsetzt. Due to the sometimes high frequencies with which electrical machines are energized, current displacement (skin effect) also occurs in the relatively thick rods, which reduces the effective conductivity of the rods.

[0007] Aus der DE 102016124799 A1 sind außerdem Hairpins bekannt, die aus verpressten Einzeldrähten (Hairpins) hergestellt werden, um die Handhabung der Hairpins zu verbessern. Obwohl dies in der DE 102016124799 A1 nicht offenbart ist, kann damit gerechnet werden, dass das Aufspalten der Stäbe in die einzelnen Litzen zu einer Verbesserung der Stromverdrängung führt, weil die einzelnen Leiterdrähte der Litzen eine geringere Dicke aufweisen. Hairpins are also known from DE 102016124799 A1, which are produced from pressed individual wires (hairpins) in order to improve the handling of the hairpins. Although this is not disclosed in DE 102016124799 A1, it can be expected that the splitting of the bars into the individual strands will lead to an improvement in the current displacement, because the individual conductor wires of the strands have a smaller thickness.

[0008] Problematisch ist diesbezüglich, dass die in der DE 102016124799 A1 vorgeschlagenen modifizierten Hairpins an den freien Enden mit einer Hülle verpresst sind, sodass die Biegsamkeit an dieser Stelle doch wieder herabgesetzt wird. [0008] A problem in this respect is that the modified hairpins proposed in DE 102016124799 A1 are pressed onto a sleeve at the free ends, so that the flexibility at this point is reduced again.

[0009] Für die einfache Herstellung der Kontakte in Kleinserie wären additive Herstellungsverfahren grundsätzlich bevorzugt, weil keine zusätzlichen physischen Werkzeuge oder dergleichen bereitgestellt werden müssen. Auch hier bereiten die aus der DE 102016124799 A1 bekannten modifizierten Hairpins Probleme, weil die Hüllen zum Verpressen die Zugänglichkeit zu den einzelnen Litzen erschweren. [0009] For the simple production of the contacts in small series, additive manufacturing processes would generally be preferred because no additional physical tools or the like have to be provided. Here, too, the modified hairpins known from DE 102016124799 A1 cause problems because the sheaths for pressing make access to the individual strands more difficult.

[0010] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht aus diesen Gründen darin, einen Rotor oder Stator sowie ein Verfahren zur Herstellung anzugeben, wobei die Auswirkungen der Stromverdrängung und gleichzeitig der Herstellungsaufwand, insbesondere für Kleinserienanwendungen, verringert sind. [0010] For these reasons, the object of the present invention is to specify a rotor or stator and a method for producing it, in which case the effects of current displacement and at the same time the production costs, in particular for small series applications, are reduced.

[0011] Hinsichtlich des Rotors oder Stators wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Dies geschieht, indem - der erste Leiter gegeneinander isolierte Teilleiter beinhaltet, - der zweite Leiter gegeneinander isolierte Teilleiter beinhaltet und - die Teilleiter des ersten Leiters mittels genau eines gemeinsamen Kontakts mit den Teilleitern des zweiten Leiters elektrisch kontaktiert sind, wobei der Kontakt durch ein additives Fertigungsverfahren hergestellt ist. With regard to the rotor or stator, this object is achieved by the features of claim 1. This is done by - the first conductor containing partial conductors that are insulated from one another, - the second conductor containing partial conductors that are insulated from one another, and - the partial conductors of the first conductor are electrically contacted with the partial conductors of the second conductor by means of exactly one common contact, with the contact being made using an additive manufacturing process is made.

[001 2] Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe gelöst, indem With regard to the method, the object is achieved by

ein Grundkörper mit einer Vielzahl an Nuten bereitgestellt wird, welche Vielzahl an Nuten jeweils parallel zu einer Längsachse des Rotors oder Stators ausgerichtet sind, a base body is provided with a multiplicity of slots, which multiplicity of slots are each aligned parallel to a longitudinal axis of the rotor or stator,

- eine Vielzahl an Leitern bereitgestellt werden, - a large number of conductors are provided,

- ein erster Leiter in Form einer Vielzahl gegeneinander isolierter Teilleiter bereitgestellt wird, - a first conductor is provided in the form of a multiplicity of mutually insulated partial conductors,

- ein zweiter Leiter in Form einer Vielzahl gegeneinander isolierter Teilleiter bereitgestellt wird, - a second conductor is provided in the form of a multiplicity of mutually insulated partial conductors,

- der erste Leiter in einer ersten Nut der Vielzahl an Nuten angeordnet wird, - the first conductor is arranged in a first slot of the plurality of slots,

- der zweite Leiter in einer zweiten Nut der Vielzahl an Nuten angeordnet wird und - arranging the second conductor in a second slot of the plurality of slots and

- die Teilleiter des ersten Leiters mittels genau eines gemeinsamen Kontakts mit den Teilleitern des zweiten Leiters elektrisch kontaktiert werden, wobei der Kontakt durch ein additives Fertigungsverfahren hergestellt wird. - The sub-conductors of the first conductor are electrically contacted by means of exactly one common contact with the sub-conductors of the second conductor, the contact being produced by an additive manufacturing process.

[0013] Schutz wird ebenfalls für eine elektrische Maschine mit einem Rotor und/oder Stator gemäß der Erfindung begehrt. Protection is also sought for an electric machine with a rotor and/or stator according to the invention.

[0014] Durch die Erfindung ist es möglich, gleichzeitig die Vorteile von Leitern in Form von einer Vielzahl von gegeneinander isolierten Teilleitern hinsichtlich der verminderten Stromverdrängung und von additiven Fertigungsverfahren hinsichtlich eines geringeren Fertigungsaufwands zu nutzen. The invention makes it possible to simultaneously use the advantages of conductors in the form of a large number of partial conductors insulated from one another in terms of reduced current displacement and of additive manufacturing processes in terms of lower manufacturing costs.

[0015] Die Erfindung kann sowohl auf der Seite des Wickelkopfs als auch verschaltungsseitig eingesetzt werden. The invention can be used both on the side of the end winding and on the interconnection side.

[0016] Es versteht sich von selbst, dass unter Leitern im Kontext der vorliegenden Erfindung elektrische Leiter verstanden werden. It goes without saying that conductors are understood in the context of the present invention as electrical conductors.

[0017] Besonders bevorzug werden alle Teilleiter des ersten Leiters und des zweiten Teilleiters durch einen gemeinsamen Kontakt / Verbindungsabschnitt in Form eines gedruckten (d.h. mittels eines additiven Fertigungsverfahrens hergestellten) Kontakts / Verbindungsabschnitts verbunden. It is particularly preferred that all sub-conductors of the first conductor and of the second sub-conductor are connected by a common contact/connecting section in the form of a printed contact/connecting section (i.e. produced by means of an additive manufacturing process).

[0018] Die Längsachse der jeweiligen Nut ist in den meisten Fällen parallel zu einer Rotationsachse der elektrischen Maschine ausgerichtet, wobei prinzipiell Ausführungen denkbar sind, wobei dies nicht der Fall ist. In most cases, the longitudinal axis of the respective groove is aligned parallel to an axis of rotation of the electrical machine, with embodiments being conceivable in principle, although this is not the case.

[0019] Der Grundkörper des Rotors oder Stators weist in den meisten Fällen einen Stapel von gleich oder ähnlich geformten Blechschnitten auf. In most cases, the base body of the rotor or stator has a stack of sheet metal sections of the same or similar shape.

[0020] Darunter, dass die Teilleiter des ersten Leiters mittels eines Kontakts mit den Teilleitern des zweiten Leiters elektrisch kontaktiert sind, ist zu verstehen, dass mittels des additiven Fertigungsverfahrens leitendes Material so auf die Teilleiter des ersten Leiters und des zweiten Leiters aufgetragen wird, dass die Teilleiter des ersten Leiters und des zweiten Leiters jeweils stoffschlüssig mit dem Material verbunden sind und ein leitender Kontakt hergestellt wird. Darunter, dass es sich um genau einen gemeinsamen Kontakt handelt, kann verstanden werden, dass das Material, welches den Kontakt bildet, zusammenhängend ist (also nicht aus räumlich getrennten Teilmengen des Materials besteht, beispielsweise um nur einzelne Teilleiter miteinander zu verbinden). Als Ausnahme kann ein Kontakt eine elektrische Verbindung beispielsweise zu einer Leistungselektronik für die elektrische Maschine aufweisen, um die elektrische Maschine bestromen zu können. [0020] The fact that the strands of the first conductor make electrical contact with the strands of the second conductor by means of a contact means that conductive material is applied to the strands of the first conductor and the second conductor using the additive manufacturing process in such a way that the partial conductors of the first conductor and of the second conductor are each materially connected to the material and a conductive contact is established. The fact that there is exactly one common contact can be understood to mean that the material that forms the contact is coherent (i.e. it does not consist of spatially separate subsets of the material, for example in order to connect only individual sub-conductors to one another). As an exception, a contact can have an electrical connection, for example, to power electronics for the electrical machine in order to be able to energize the electrical machine.

[0021] Die erfindungsgemäßen Kontakte können Verbindungsabschnitte beinhalten. The contacts of the present invention may include connecting portions.

[0022] Besonders bevorzugt kann es vorgesehen sein, wenn der Kontakt elektrisch isoliert und/ oder räumlich separiert von anderen elektrischen Kontaktierungen ist, die nicht den ersten Leiter und den zweiten Leiter beinhalten. It can be particularly preferred if the contact is electrically insulated and/or spatially separated from other electrical contacts that do not include the first conductor and the second conductor.

[0023] Die Teilleiter können Dicken zwischen 0,1 mm und 3 mm, bevorzugt zwischen 0,3 mm und 2 mm und besonders bevorzugt zwischen 0,5 mm und 1 mm, aufweisen. The partial conductors can have thicknesses between 0.1 mm and 3 mm, preferably between 0.3 mm and 2 mm and particularly preferably between 0.5 mm and 1 mm.

[0024] Sämtliche im Zusammenhang mit dem Stand der Technik vorgesehenen Maßnahmen All measures provided in connection with the prior art

können auch bei der Erfindung eingesetzt werden. can also be used in the invention.

[0025] Als additives Fertigungsverfahren kann beispielswiese selektives Laserschmelzen (klassisch mit Pulverbett oder mit gezielter Materialzufuhr, „Laser Metal Deposition“) oder Auftragsschweißen zum Einsatz kommen. [0025] For example, selective laser melting (classically with a powder bed or with targeted material supply, “laser metal deposition”) or build-up welding can be used as an additive manufacturing process.

[0026] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert. Advantageous developments of the invention are defined in the dependent claims.

[0027] Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass alle Leiter, die in den Nuten angeordnet sind, eine Vielzahl an Teilleitern beinhalten, die jeweils paarweise mittels genau eines Kontakts kontaktiert sind. Verkürzt ausgedrückt, kann die Erfindung also bevorzugt nicht nur bei einer der Kontaktierungen zwischen den Leitern, sondern bei einem Großteil und besonders bevorzugt bei allen solchen Kontaktierungen eingesetzt werden, die für den Rotor oder den Stator notwendig oder gewünscht sind. Particularly preferably, it can be provided that all the conductors that are arranged in the grooves contain a large number of sub-conductors, which are contacted in pairs by means of exactly one contact. To put it briefly, the invention can therefore preferably be used not only for one of the contacts between the conductors, but for a large part and particularly preferably for all such contacts that are necessary or desired for the rotor or the stator.

[0028] Die Teilleiter können genau einen monolithischen Metalldraht beinhalten. The sub-conductors can contain exactly one monolithic metal wire.

[0029] Die Teilleiter bestehen vorzugsweise aus isolierten Lackdrähten in Standardabmessungen, können jedoch anforderungsspezifisch auch in Sonderabmessungen gezogen und isoliert werden. The partial conductors preferably consist of insulated enameled wires in standard dimensions, but can also be drawn and insulated in special dimensions depending on requirements.

[0030] Alternativ können die Teilleiter Litzen mit dünnen Einzeldrähten beinhalten. [0030] Alternatively, the partial conductors can contain strands with thin individual wires.

[0031] Die Teilleiter (insbesondere mit monolithischem Metalldraht) können von einer Isolierung umhüllt sein. The partial conductors (in particular with monolithic metal wire) can be encased in insulation.

[0032] Die Teilleiter können Kupfer und/oder Aluminium und/oder eine Legierung mit Kupfer und/oder Aluminium beinhalten. The sub-conductors can contain copper and/or aluminum and/or an alloy with copper and/or aluminum.

[0033] Insbesondere wenn die Leiter zu verschiedenen Phasen gehören, aber auch wenn dies nicht der Fall ist, können die Leiter zumindest teilweise gegeneinander isoliert sein (bspw. mit Isolierpapier). In particular when the conductors belong to different phases, but also when this is not the case, the conductors can be at least partially insulated from one another (e.g. with insulating paper).

[0034] Der genau eine gemeinsame Kontakt kann einen Endabschnitt zumindest eines Teilleiters, vorzugsweise jedes einzelnen Teilleiters, umgeben, d.h. das Material, welches den Kontakt bildet, kann die Endabschnitte der Teilleiter kontaktierend umgeben. Darunter wird verstanden, dass beispielsweise nicht nur eine Stirnfläche eines Teilleiters mit dem Material, welches den Kontakt bildet, in Kontakt steht, sondern dass zumindest entlang eines (gegebenenfalls relativ kurzen) Längenabschnitts eine Außenfläche des Teilleiters von diesem Material kontaktierend umgeben wird. The exactly one common contact can surround an end section of at least one sub-conductor, preferably each individual sub-conductor, i.e. the material which forms the contact can surround the end sections of the sub-conductors in a contacting manner. This means that, for example, not only is an end face of a subconductor in contact with the material that forms the contact, but that at least along a (possibly relatively short) length section an outer surface of the subconductor is surrounded by this material in a contacting manner.

[0035] Es kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Leiter vor dem Kontaktieren der Teilleiter des ersten Leiters und des zweiten Leiters isoliert werden, um zu verhindern, dass überschüssiges Material aus dem additiven Fertigungsverfahren zwischen die Leiter gerät. Vorzugsweise kann das Isolieren der Leiter geschehen, bevor der erste Kontakt zwischen einem Leiterpaar gefertigt wird. Das Isolieren kann beispielsweise durch Vergießen der Leiter mit einem Kunststoff oder Imprägnieren der Leiter geschehen. Endabschnitte der Teilleiter können dabei bevorzugt freigelassen werden. It can advantageously be provided that the conductors are insulated before contacting the partial conductors of the first conductor and the second conductor, in order to prevent excess material from the additive manufacturing process from getting between the conductors. Preferably, the isolating of the conductors can be done before the first contact is made between a pair of conductors. The insulation can be done, for example, by casting the conductors with a plastic or by impregnating the conductors. End sections of the partial conductors can preferably be left free.

[0036] Die Teilleiter können einen kreisförmigen, ovalen oder polygonalen, insbesondere rechteckigen oder quadratischen, Querschnitt aufweisen. The partial conductors can have a circular, oval or polygonal, in particular rectangular or square, cross section.

[0037] Insbesondere bei Statoren kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass der erste Leiter Teil einer ersten Vielzahl von Leitern ist, welche in der ersten Nut der Vielzahl an Nuten angeordnet sind, und/oder dass der zweite Leiter Teil einer zweiten Vielzahl von Leitern ist, welche in der zweiten Nut der Vielzahl an Nuten angeordnet sind. In the case of stators in particular, provision can be made particularly preferably for the first conductor to be part of a first plurality of conductors which are arranged in the first slot of the plurality of slots, and/or for the second conductor to be part of a second plurality of conductors , which are arranged in the second groove of the plurality of grooves.

[0038] Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind anhand der Figuren und der dazugehörigen Figurenbeschreibung ersichtlich. Further advantages and details of the invention can be seen from the figures and the associated description of the figures.

[0039] Dabei zeigen: [0040] Fig. 1 einen Stator, der gemäß dem Stand der Technik mit Leitern bestückt ist, 1 shows a stator that is equipped with conductors according to the prior art,

[0041] Fig. 2 einen Stator, der gemäß der Erfindung mit Leitern bestückt ist, die teilweise aus Teilleitern aufgebaut sind, [0041] FIG. 2 shows a stator which, according to the invention, is equipped with conductors which are partly made up of partial conductors,

[0042] Fig. 3 einen Stator, der gemäß der Erfindung mit Leitern bestückt ist, die alle aus Teilleitern aufgebaut sind, 3 shows a stator which, according to the invention, is equipped with conductors which are all made up of partial conductors,

[0043] Fig. 4 eine erfindungsgemäße Kontaktierung im Bereich eines Leiters und [0044] Fig. 5 einen erfindungsgemäßen Stator. [0043] FIG. 4 shows a contact according to the invention in the area of a conductor, and [0044] FIG. 5 shows a stator according to the invention.

[0045] Fig. 1 zeigt einen Stator gemäß dem Stand der Technik im Bereich einiger Nuten 3, die im Grundkörper 2 vorhanden sind. 1 shows a stator according to the prior art in the area of some slots 3 that are present in the base body 2 .

[0046] Der Grundkörper 2 und die Nuten 3 des Stators 1 können gemäß der Erfindung gleich oder ähnlich wie im Stand der Technik ausgeführt sein. According to the invention, the base body 2 and the slots 3 of the stator 1 can be the same or similar to those in the prior art.

[0047] Gemäß dem Stand der Technik werden in den Nuten 3 stabförmige Leiter 44 angeordnet, um die Statorwicklungen als Stab- oder Hairpinwicklungen zu realisieren. Die Nut wird dann mittels eines an sich bekannten Nutverschlusses 7 verschlossen. According to the prior art, rod-shaped conductors 44 are arranged in the slots 3 in order to realize the stator windings as rod or hairpin windings. The groove is then closed by means of a groove seal 7 known per se.

[0048] Um die Verluste zu reduzieren, kann die Anzahl der Leiter 44 in der Nut 3 gemäß der Erfindung in einem gewissen Umfang erhöht werden, jedoch ist die Leiteranzahl pro Nut 3 aus kontaktierungstechnischen und verarbeitungstechnischen Gründen bei ca. acht Leitern 4 pro Nut 3 nach oben begrenzt. In order to reduce the losses, the number of conductors 44 in the slot 3 can be increased to a certain extent according to the invention, but the number of conductors per slot 3 is approximately eight conductors 4 per slot 3 for reasons of contacting and processing limited at the top.

[0049] Um die Verluste, insbesondere in der Nut, zu vermindern, schlägt die Erfindung vor, die Leiter 4 in der Nut 3 in mehrere Teile zu zerteilen bzw. zu slicen. In order to reduce the losses, particularly in the slot, the invention proposes dividing or slicing the conductors 4 in the slot 3 into several parts.

[0050] Damit kann ein relativ hoher Füllfaktor erhalten bleiben, da die Teilleiter 5 nach wie vor rechteckig sein können, nur der Anteil der Isolierungen der Teilleiter 5 untereinander geht dabei verloren. A relatively high filling factor can thus be retained, since the sub-conductors 5 can still be rectangular, only the portion of the insulation of the sub-conductors 5 among one another is lost in the process.

[0051] Teilleiter 5, die auf solche Weise vorkonfektioniert in eine Nut 3 eingebracht werden, können an den oberen und unteren Enden gebogen werden und die Drahtenden können mittels additivem Verfahren kontaktiert werden. Damit können insbesondere bei längeren Maschinen die Verluste in der Nut 3 reduziert und die (Kupfer-) Verluste gesenkt werden. [0051] Sub-conductors 5, which are introduced into a groove 3 prefabricated in such a way, can be bent at the upper and lower ends and the wire ends can be contacted by means of an additive method. In this way, the losses in slot 3 can be reduced and the (copper) losses can be lowered, particularly in the case of longer machines.

[0052] Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, wobei einige (nicht alle) der Leiter 4 durch einzelne Teilleiter gebildet werden, was durch eine Schraffur angedeutet ist. Die übrigen Leiter sind gemäß dem Stand der Technik als Stäbe ausgeführt. 2 shows an embodiment of the invention, with some (not all) of the conductors 4 being formed by individual partial conductors, which is indicated by hatching. According to the state of the art, the remaining conductors are designed as rods.

[0053] Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, wobei alle der Leiter 4 einer Nut durch jeweils eine Vielzahl an Teilleitern 5 ausgebildet sind. 3 shows a further embodiment of the invention, all of the conductors 4 of a slot being formed by a plurality of sub-conductors 5 in each case.

[0054] Es ist zu bemerken, dass in den Fig. 1 bis 3 jeweils nur eine Nut 3 mit Leitern 4 bestückt dargestellt ist, sodass die Form der Nuten erkennbar bleibt. It should be noted that in FIGS. 1 to 3 only one slot 3 is shown fitted with conductors 4, so that the shape of the slots remains recognizable.

[0055] Fig. 4 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Kontakts 6 gemäß der Erfindung, wobei zur einfacheren Darstellung ein Leiter 4 mit vier Teilleitern 5 abgebildet ist. In Fig. 4 ist außerdem die Teilleiter-Isolierung 8 zu erkennen, durch welche die Teilleiter 5 gegeneinander isoliert sind. Fig. 4 shows the basic structure of a contact 6 according to the invention, wherein a conductor 4 is shown with four sub-conductors 5 to simplify the illustration. 4 also shows the sub-conductor insulation 8, through which the sub-conductors 5 are insulated from one another.

[0056] Das Material, welches den Kontakt 6 bildet, umschließt Endabschnitte der Teilleiter 5, die gemäß der Terminologie der Erfindung als Teilleiter 5 des ersten Leiters aufgefasst werden können. In analoger Weise umschließt das Material, welches den Kontakt 6 bildet, die Teilleiter 5 des zweiten Leiters, was der UÜbersichtlichkeit halber nicht dargestellt ist. The material forming the contact 6 encloses end portions of the sub-conductors 5, which, according to the terminology of the invention, can be understood as sub-conductors 5 of the first conductor. In an analogous manner, the material which forms the contact 6 encloses the partial conductors 5 of the second conductor, which is not shown for the sake of clarity.

[0057] Fig. 5 zeigt die Gesamtstruktur der Erfindung. Der Stator 1 der elektrischen Maschine 10 umfasst eine Vielzahl an Nuten 3, die in Fig. 5 mit 01 bis 35 durchnummeriert sind. Die verschiedenen Leiter 4 sind graustufencodiert, um sie in der Darstellung besser voneinander unterscheiden zu können. 5 shows the overall structure of the invention. The stator 1 of the electrical machine 10 comprises a multiplicity of slots 3 which are numbered consecutively in FIG. 5 with 01 to 35. The various conductors 4 are greyscale coded in order to be able to better distinguish them from one another in the representation.

[0058] Die Kontakte 6 sind jeweils als Plattform-förmige Erhebungen zu erkennen, die jeweils zwei Leiter 4 verbinden. Für die innere Struktur wird auf Fig. 4 verwiesen. The contacts 6 can each be seen as platform-shaped elevations that connect two conductors 4 in each case. Refer to Fig. 4 for the internal structure.

[0059] Der in Fig. 5 dargestellte Stator 1 kann hergestellt werden, indem die Leiter 4 in den durchnummerierten Nuten 3 angeordnet werden, wobei entweder alle Leiter 4 in Form von Teilleitern 5 realisiert werden (siehe Fig. 3) oder nur ein Teil der Leiter 4 in Form von Teilleitern 5 realisiert werden (siehe Fig.2). The stator 1 shown in FIG. 5 can be produced by arranging the conductors 4 in the numbered slots 3, with either all conductors 4 being realized in the form of sub-conductors 5 (see FIG. 3) or only part of the Conductor 4 can be realized in the form of partial conductors 5 (see Figure 2).

[0060] Je nach Notwendigkeit können die Leiter 4 dann gebogen werden, sodass sie sich berühren oder fast berühren. Anschließend kann mittels des additiven Fertigungsverfahrens jeweils paarweise der Kontakt 8 hergestellt werden. Außerdem können weitere Bestromungsverbindungen 9 hinzugefügt werden. Depending on the need, the conductors 4 can then be bent so that they touch or almost touch. The contact 8 can then be produced in pairs by means of the additive manufacturing process. In addition, further energizing connections 9 can be added.

[0061] Sind miteinander zu kontaktierende Leiter 4 zu weit voneinander entfernt, um durch Biegen in räumliche Nähe zueinander gebracht werden zu können, können die Kontakte 6 Verbindungsabschnitte 11 beinhalten. [0061] If the conductors 4 to be contacted with one another are too far apart from one another to be able to be brought into spatial proximity to one another by bending, the contacts 6 can contain connecting sections 11 .

[0062] Gemäß der Terminologie der Erfindung bilden die Leiter 4 einer der beschriebenen paarweisen Kontaktierung (Kontakt 6‘) den ersten Leiter 4.1 der und den zweiten Leiter 4.2, wobei der erste Leiter 4.1 Teil der ersten Vielzahl an Leitern 4 ist, die in der ersten Nut (hier bspw. mit Nummer 02) angeordnet sind. Dies gilt natürlich analog für den zweiten Leiter 4.2, der Teil der zweiten Vielzahl an Leitern 4 ist, die in der zweiten Nut (hier bspw. mit Nummer 34) angeordnet sind. According to the terminology of the invention, the conductors 4 form one of the paired contacts (contact 6') described, the first conductor 4.1 and the second conductor 4.2, the first conductor 4.1 being part of the first plurality of conductors 4 shown in FIG first groove (here e.g. with number 02) are arranged. Of course, this applies analogously to the second conductor 4.2, which is part of the second plurality of conductors 4 that are arranged in the second slot (here, for example, numbered 34).

[0063] Bevorzugt sind alle Leiter 4 paarweise in dieser Art miteinander kontaktiert. All conductors 4 are preferably contacted with one another in pairs in this way.

[0064] Es ist zu bemerken, dass der Stator 1 gemäß Fig. 5 auch als Rotor fungieren könnte, beispielsweise bei einem Außenläufermotor. It should be noted that the stator 1 according to figure 5 could also function as a rotor, for example in an external rotor motor.

Claims

Expectations

1. Rotor or stator for an electrical machine with a base body (2) of a variety

having grooves (3) for receiving conductors (4), wherein

- the slots (3) are each aligned parallel to a longitudinal axis of the rotor (1) or stator,

- A first conductor is arranged in a first slot of the plurality of slots (3) and

- A second conductor is arranged in a second slot of the plurality of slots (3),

characterized in that

- the first conductor contains partial conductors (5) insulated from one another,

- the second conductor contains partial conductors (5) insulated from one another and

- The partial conductors (5) of the first conductor are electrically contacted by means of exactly one common contact (6) with the partial conductors (5) of the second conductor, the contact (6) being produced by an additive manufacturing process.

2. Rotor or stator according to claim 1, characterized in that all the conductors (4) contain a large number of sub-conductors (5), which are contacted in pairs by means of exactly one contact (6).

3. Rotor or stator according to one of the preceding claims, characterized in that the partial conductors (5) contain exactly one monolithic metal wire.

4. Rotor or stator according to claim 1 or 2, characterized in that the partial conductors (5) are designed as stranded wires.

5. Rotor or stator according to one of the preceding claims, characterized in that the partial conductors (5) contain copper and/or aluminum and/or an alloy with copper and/or aluminum.

6. Rotor or stator according to one of the preceding claims, characterized in that the conductors (4) are at least partially insulated from one another.

7. Rotor or stator according to one of the preceding claims, characterized in that exactly one common contact (6) surrounds an end section of at least one partial conductor (5), preferably each individual partial conductor (5), in a contacting manner.

8. Rotor or stator according to one of the preceding claims, characterized in that the first conductor is part of a first plurality of conductors, which are arranged in the first slot of the plurality of slots (3), and / or that the second conductor is part of a second plurality of conductors disposed in the second slot of the plurality of slots (3).

9. Rotor or stator according to one of the preceding claims, characterized in that the insulated partial conductors (5) consist of insulated enameled wires, preferably in standard dimensions.

10. Electrical machine with a rotor and / or a stator according to any one of the preceding claims.

11. A method for producing a rotor or stator for an electrical machine, in particular

special according to any one of claims 1 to 9, wherein

- a base body (2) is provided with a plurality of grooves (3), which plurality of grooves (3) are each aligned parallel to a longitudinal axis of the rotor (1) or stator,

- a large number of conductors (4) are provided,

- a first conductor is provided in the form of a multiplicity of partial conductors (5) insulated from one another,

- a second conductor (4) is provided in the form of a multiplicity of partial conductors (5) insulated from one another,

- the first conductor is arranged in a first slot of the plurality of slots (3),

- arranging the second conductor in a second slot of the plurality of slots (3), and

- The partial conductors (5) of the first conductor are electrically contacted with the partial conductors (5) of the second conductor by means of exactly one common contact (6), the contact (6) being produced by an additive manufacturing process.

12. The method as claimed in claim 11, characterized in that the conductors (4) are insulated before contact is made with the partial conductors (5) of the first conductor and the second conductor.

3 sheets of drawings