DE10106719A1 - Spule für eine elektrische Maschine und Verfahren zur Herstellung einer Spule - Google Patents
Spule für eine elektrische Maschine und Verfahren zur Herstellung einer SpuleInfo
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Abstract
Für eine besonders kompakt ausgeführte Spule für eine elektrische Maschine ist erfindungsgemäß eine Spule vorgesehen, bei der ein elektrischer Leiter mit einer Mehrzahl von Windungen, welche in einer Anzahl von Lagen übereinander angeordnet sind, gewickelt ist, wobei die Windungen einer ersten Lage parallel nebeneinander angeordnet und die Windungen einer zweiten Lage an einer vorgebbaren Stelle um einen vorgebbaren Neigungswinkel (alpha) gegenüber den Windungen der ersten Lage geneigt und parallel nebeneinander angeordnet sind.
Description
Die Erfindung betrifft eine Spule für eine elektrische Maschi
ne, insbesondere einen E-Motor eines Fahrzeugs. Desweiteren be
trifft die Erfindung die Verwendung der Spule für einen Stator
einer elektrischen Maschine, ein Herstellungsverfahren für eine
Spule sowie eine Vorrichtung zum Herstellen der Spule.
Üblicherweise sind Spulen für elektrische Maschinen oder An
triebe aus Starkdraht gewickelt. Dabei ist die Entwicklung auf
dem Gebiet der elektrischen Maschinen derzeit auf die Erzielung
einer immer höheren Ausnutzung, insbesondere auf die Erzielung
einer immer höheren Leistung und eines immer höheren Drehmo
ments für eine gegebene Maschinengröße, gerichtet. Eine Bedin
gung für eine hohe Leistungsdichte ist eine sehr kompakte Spu
le.
Herkömmlich gewickelte Spulen benötigen einen ausreichend gro
ßen Bauraum, da durch mehrere Windungen und Lagen bedingte
Drahtkreuzungen willkürlich angeordnet werden. Durch derartige
beliebige Drahtkreuzungen kommt es zu Hohlräumen zwischen den
Windungen und Lagen, so daß die Leistungsdichte oder der Draht-
oder Leiterquerschnitt begrenzt sind.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spule an
zugeben, welche besonders kompakt ausgeführt ist. Darüber hin
aus ist ein besonders einfaches Verfahren und eine besonders
einfache Vorrichtung zur Herstellung einer Spule anzugeben.
Die erstgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine
Spule für eine elektrische Maschine, bei der ein elektrischer
Leiter oder ein Draht mit einer Mehrzahl von Windungen, welche
in einer Anzahl von Lagen übereinander angeordnet sind, gewi
ckelt ist, wobei die Windungen einer ersten Lage parallel ne
beneinander angeordnet und die Windungen einer zweiten Lagen an
einer vorgebbaren Stelle um einen vorgebbaren Biegewinkel oder
Neigungswinkel gegenüber den Windungen der ersten Lage geneigt
und parallel nebeneinander angeordnet sind. Hierdurch ist ein
definiertes Kreuzen von Windungen an bestimmter Stelle ermög
licht, so daß alle Windungen besonders nahe oder dicht beiein
ander liegend angeordnet und Höhlräume sicher vermieden sind.
Mit einer derartig besonders kompakt ausgeführten Spule kann
bei gleichem Baumraum eine Spule mit größerem Leiter- oder
Drahtquerschnitt ausgebildet sein, wodurch die Ohmschen Verlus
te der Spule besonders gering sind. Darüber hinaus kann der Mo
tor oder die Maschine kleiner ausgeführt werden. Somit wird
insbesondere bei einem Fahrzeug eine Gewichts- und Bauraumredu
zierung erzielt.
Vorteilhafterweise ist der Biege- oder Knickwinkel derart ge
wählt, daß die oder jede Windung der zweiten Lage um mindestens
eine Spurbreite geneigt ist. Dies ermöglicht beispielsweise,
daß die Windungen der zweiten Lage in den Hohl- oder Zwischen
räumen der ersten Lage angeordnet sind. Somit sind die Windun
gen besonders raumsparend angeordnet. Je nach Art und Ausfüh
rung der Spule können einzelne Windungen um mehr als eine Spur
breite geneigt sein. Bevorzugtermaßen ist die letzte oder erste
Windung eine der Lagen um die Gesamtspurenbreite, welche aus
der Gesamtanzahl von Spuren einer benachbarten Lage gebildet
ist, geneigt. D. h. die geneigte Windung wird dabei von der ers
ten Windung bis zur letzten Windung der benachbarten, insbeson
dere der unteren Lage und somit schräg über alle Windungen oder
Spuren der unteren Lage geneigt.
Zweckmäßigerweise sind Spulenanfang und Spulenende an einem
Wicklungskopf gemeinsam herausgeführt, wobei die Windungen der
zweiten Lage am gegenüberliegenden Wicklungskopf um den Biege
winkel geneigt sind. Hierdurch ist eine besonders in einem Sta
tor eines E-Motors raumsparende Anordnung der Spule ermöglicht.
Dabei ist der Wicklungskopf mit dem Spulenanfang und -ende mög
lichst nahe am Verschaltungsring angeordnet, wobei der die
Kreuzungen der Windungen aufweisende Wicklungskopf gegenüber
liegend und somit freiliegend angeordnet ist. Je nach Art der
Verwendung der Spule kann die vorgebbare Biegung der Windungen
einer Lage alternierend, z. B. erste Lage am oberen Wicklungs
kopf, zweite Lage am unteren Wicklungskopf, oder an einer
Längsseite der Spule ausgeführt sein. Vorteilhafterweise sind
die Wicklungsköpfe der Spule nach außen gewölbt. Hierdurch ist
eine besonders einfache Montage des Rotors, z. B. in einem Sta
tor eines E-Motors, ermöglicht.
In bevorzugter Ausführung sind die Windungen einer einzelnen
Lage parallel nebeneinander mit teilweiser Überdeckung angeord
net. Eine derartige lagenweise überlappende Anordnung der Win
dungen ermöglicht einen trapezförmigen Querschnitt der Spule,
der eine besonders raum- und platzsparende Anordnung mehrerer
Spulen in einer besonders komplexen Form, z. B. in einem Stator,
ermöglicht.
Die zweitgenannte Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Herstel
lung der Spule erfindungsgemäß gelöst, indem der elektrische
Leiter für die oder jede Windung vor einem Aufwickeln der Win
dung auf einen Spulenkörper an einer vorgebbaren Stelle um ei
nen vorgebbaren Biegewinkel gebogen wird. Durch eine derartige
punktbezogene Biegung des Wicklungsdrahts oder Leiters vor dem
Aufwickeln auf den Spulenkörper ist ein weitgehend geringer
Kraftaufwand erforderlich. Darüber hinaus ist ein Aufwölben
durch Kreuzen der Windungen sicher vermieden, d. h. es werden
keine Hohlräume beim Wickeln der Spule gebildet, so daß diese
möglichst kompakt ausgeführt ist. In einer besonders vorteil
haften Ausführung werden die Windungen einer ersten Lage paral
lel nebeneinander gewickelt, wobei die Windungen der zweiten
Lage um den Biegewinkel gegenüber der ersten Lage geneigt und
parallel nebeneinander angeordnet werden. Hierdurch ist insbe
sondere eine die möglichen Hohlräume der Windungen der ersten
Lage vermeidende Anordnung der Windungen der zweiten Lage er
möglicht, indem die Windungen der zweiten Lage derart gebogen
werden, daß die jeweilige Windung zwischen zwei Windungen der
ersten Lage und somit in deren Zwischenräume oder Vertiefungen
angeordnet werden. Je nach Ausführung der Spule wird der Biege
winkel derart gewählt, daß die oder jede Windung der zweiten
Lage vorzugsweise um mindestens eine Spurbreite geneigt wird.
Somit ist eine möglichst die Zwischenräume füllende Anordnung
und möglichst planparallele Anordnung der Windungen einer ein
zelnen Ebene gegeben. Ungewollte Kreuzung sind sicher vermie
den. Zweckmäßigerweise wird eine einzelne Windung eine der La
gen um die Gesamtspurenbreite, welche aus der Gesamtanzahl von
Spuren einer benachbarten Lage gebildet ist, geneigt. Insbeson
dere wird die erste Windung einer Lage über die gesamte Breite
(= Gesamtspurenbreite) der unteren Lage mit einem entsprechen
den Biegewinkel geneigt. Hierbei weist diese Lage eine über die
Gesamtspurenbreite schräg verlaufende Windung oder Teilwindung
auf.
In Abhängigkeit von der Anwendung der Spule, z. B. in einem Sta
tor eines E-Motors, werden vorzugsweise Spulenanfang und Spule
nende an einem Wicklungskopf gemeinsam herausgeführt, wobei die
Windungen der zweiten Lage vor dem Aufwickeln am Spulenkörper
am gegenüberliegenden Wicklungskopf um den Biegewinkel geneigt
werden. Hierdurch ist sichergestellt, daß Kreuzungen nur an ei
ner Längsseite oder an einem Wicklungskopf ausgeführt werden.
Somit ist je nach Art und Form der Spule diejenige Seite zu
wählen, welche für den späteren Anwendungsfall für eine kompak
te Ausführung und Anordnung von Vorteil ist. In einer weiteren
alternativen Ausführung werden die Windungen einer einzelnen
Lage bevorzugt parallel nebeneinander mit teilweiser Überde
ckung gewickelt. Eine derartige Trapezwicklung ermöglicht eine
besonders raum- und platzsparende Anordnung mehrerer Spulen ne
beneinander.
Eine weitere Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine
Vorrichtung zur Herstellung der Spule für eine elektrische Ma
schine, bei der ein Führungskörper zum Aufwickeln eines elekt
rischen Leiters auf einen Spulenkörper vorgesehen ist, wobei
der elektrische Leiter für die oder jede Windung vor einem Auf
wickeln der Windung auf den Spulenkörper an einer vorgebbaren
Stelle um einen vorgebbaren Biegewinkel mittels des Führungs
körpers gebogen wird. Dabei ist der Führungskörper vorzugsweise
verschiebbar angeordnet. Alternativ kann der Führungskörper ei
nen Motor zum Verschieben von zwei Biegestiften umfassen. Eine
derartige besonders einfach ausgeführte Vorrichtung oder Wick
lungsmaschine ermöglicht eine besonders platz- und raumsparende
Wicklung einer Spule, so daß diese besonders kompakt ausgeführt
ist. Dazu wird der Führungskörper beim Wicklungsvorgang, insbe
sondere bei einem definierten Anhalten des Wicklungsvorgangs,
der Spule an vorgegebener Stelle je Windung um einen vorgegebe
nen Wert, z. B. in einem Bereich zwischen Greifern, derart ver
schoben, daß eine den Biegewinkel entsprechende Neigung des
Wicklungsdrahts oder des Leiters vor dem Aufwickeln auf den
Spulenkörper gewährleistet ist. Alternativ kann anstelle der
Verschiebung des Führungskörpers ein Motor vorgesehen sein,
welcher beim Wicklungsvorgang je Windung an vorgegebener Stelle
zwei Biegestifte vorfährt, welche sich derart bewegen, daß der
durch diese geführte Wicklungsdraht um den Biegewinkel vor dem
Aufwickeln auf den Spulenkörper geneigt wird.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere
darin, daß durch ein definiertes Knicken oder Biegen des Wick
lungsdrahts oder des Leiters je Windung vor dem Aufwickeln auf
den Spulenkörper an einer vorgegebenen Stelle der Spule, insbe
sondere an derjenigen Stelle oder denjenigen Bereich des Lei
ters, der einen der Wicklungsköpfe bildet, ein beliebiges Kreu
zen von Windungen und somit Hohlräume sicher vermieden sind.
Demzufolge ist eine möglichst kompakte Spule gegeben. Bei einer
derartigen kompakten Spule kann bei gleichem Bauraum eine Spule
mit größerem Drahtquerschnitt, wodurch Verluste verringert wer
den, ausgeführt sein. Andererseits kann mit einer derartig kompakten
Spule ein zur Aufnahme der Spule vorgesehener Motor e
benfalls kleiner oder kompakter ausgeführt werden, wodurch wie
derum eine Gewichts- und Bauraumreduzierung ermöglicht ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeich
nung näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 schematisch eine Spule mit mehreren Windungen, die in
mehreren Lagen übereinander angeordnet sind, und ei
nen Neigungswinkel aufweisen, in Draufsicht auf einen
Wicklungskopf
Fig. 2 schematisch eine weitere Spule mit einer Windung mit
einer über mehrere Spuren verlaufenden Neigung in
Draufsicht auf einen Wicklungskopf
Fig. 3 schematisch eine Spule in Vorderansicht gemäß Fig.
1,
Fig. 4 schematisch die Spule gemäß Fig. 3 im Längsschnitt,
Fig. 5 schematisch eine weitere Spule in Seitenansicht,
Fig. 6A, 6B schematisch eine weitere Spule in Draufsicht,
Fig. 7 schematisch die Spule gemäß Fig. 6A im Querschnitt,
Fig. 8 schematisch einen Stator mit mehreren Spulen gemäß
Fig. 6A, und
Fig. 9 schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung einer
Spule.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den
gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt eine Spule 1 mit einer Mehrzahl von Windungen
N(L1, L2), die in mindestens zwei Lagen L1 und L2 übereinander
angeordnet sind. Dabei sind die Windungen N(L1) der ersten und
somit unteren Lage L1 durch dünne Linien dargestellt. Die Win
dungen N(L2) der zweiten und oberen Lage L2 sind durch einen
dicken Strich dargestellt.
Die Windungen N(L1) der ersten Lage L1 sind parallel nebenein
ander angeordnet. Die Windungen N(L2) der zweiten Lage L2 sind
als eine zweite Lage L2 über den Windungen N(L1) der ersten La
ge L1 angeordnet. Dabei sind die Windungen N(L2) der zweiten
Lage L2 an einer vorgebbaren Stelle um einen vorgebbaren Nei
gungswinkel α gegenüber den Windungen N(L1) der ersten Lage L1
geneigt und parallel nebeneinander angeordnet. Beispielsweise
ist der Neigungswinkel α derart gewählt, daß die Neigung oder
Biegung der jeweiligen Windung N(L2) der zweiten Lage L2 min
destens eine Spurbreite beträgt. Mit anderen Worten: Die Win
dung N(L2) der zweiten Lage L2 wird vor dem Aufwickeln an einer
definierten Stelle geknickt, so daß diese beim Aufwickeln nicht
über die gleiche Windung N(L1) der unteren, ersten Lage gewi
ckelt wird, sondern vielmehr die Spur wechselt, d. h. die Win
dung N(L2) verläuft am Wicklungsanfang über die gleiche Windung
N(L1) der unteren Lage und endet bedingt durch die an einer de
finierten Stelle ausgeführten Biegung mit dem Neigungswinkel α
über der benachbarten Windung N(L1) der unteren Lage L1. Eine
derartige, planparallele Wicklung der Windungen N(L1, L2) der
jeweiligen Lage L1, L2 der Spule 1 ermöglicht eine besonders
kompakte Bauform der Spule 1, wobei undefinierte Kreuzungen und
dadurch bedingte Hohlräume sicher vermieden sind.
Je nach Art und Ausführung kann die jeweilige Windung N(Ln) ei
ner der Lagen Ln eine Neigung mit mehr als einer Spurbreite
aufweisen. Beispielsweise ist in Fig. 2 eine einzelne Windung
N(L2) der zweiten Lage L2 um die Gesamtspurbreite G der benach
barten Lage L1 geneigt. Die Gesamtspurbreite G wird dabei aus
der Gesamtanzahl von Spuren oder Windungen N(L1) der unteren
Lage L1 gebildet. Fig. 3 zeigt die Spule 1 in Vorderansicht.
Dabei sind Spulenanfang S(A) und Spulenende S(E) der Spule 1
gemeinsam an einem beispielsweise oberen Wicklungskopf 2 her
ausgeführt. Hierdurch ist eine unmittelbare Anordnung eines
nicht näher dargestellten Kontaktringes für einen sicheren
Anschluß der Spule 1 gegeben. Am gegenüberliegenden Ende der
Spule 1, am unteren Wicklungskopf 4, sind die in Fig. 1 darge
stellten Neigungen der Windungen N(L2) der zweiten Lage L2 mit
dem Biege- oder Neigungswinkel α ausgeführt. Je nach Art und
Aufbau der Spule 1 können die Biegungen oder Neigungen der Windungen
N(L2) auch an einer anderen Seite, z. B. am oberen Wick
lungskopf 2 oder eine der Längsseiten 6 oder 8, der Spule 1 o
der alternierend auf mehreren Seiten der Spule 1 ausgeführt
werden.
In Fig. 4 ist die Spule 1 gemäß Fig. 3 im Längsschnitt darge
stellt. Dabei ist der durch die Neigung der Windungen N(L2) der
zweiten Lage L2 bedingte Spurwechsel dargestellt. Bevorzugt
sind die Windungen N(L2) der zweiten Lage L2 zwischen zwei Win
dungen N(L1) der ersten Lage L1 angeordnet. Eine derartige
Wicklung der Spule 1 verhindert in besonders einfache Art und
Weise die Entstehung von Hohlräumen.
In Fig. 5 ist die Spule 1 in Seitenansicht dargestellt. Dabei
sind die Wicklungsköpfe 2 und 4 jeweils nach außen gewölbt oder
gebogen. Bei einer bevorzugten Verwendung der Spule 1 in einem
nicht dargestellten Stator eines E-Motors ist durch eine derar
tige Wölbung der Wicklungsköpfe 2 und 4 eine besonders einfache
und sichere Montage eines Rotors ermöglicht.
Fig. 6A, 6B und 7 zeigen eine weitere alternative Form einer
Spule 1, bei der die Windungen N(L1) oder N(L2) einer einzelnen
Lage L1 bzw. L2 parallel neben- oder übereinander mit teilwei
ser Überdeckung gewickelt werden. Hierdurch ergibt sich in
Draufsicht, wie in Fig. 6A gezeigt, ein Trapez. Diese Wicklung
wird auch Trapezwicklung genannt. Eine Anordnung von mehreren
trapezartigen Spulen 1 nebeneinander ist dabei besonders platz-
und raumsparend. Dazu werden die Spulen 1 derart nebeneinander
angeordnet, daß die kurze Grundkante des Trapez der einen Spule
1 an die lange Grundkante des Trapez der benachbarten Spule 1
angrenzt, siehe dazu Fig. 6B. Im Querschnitt ergibt die teil
weise Überdeckung der Windungen N(L1) oder N(L2) eine Abstu
fung, wie in Fig. 7 dargestellt. In Fig. 8 ist beispielhaft
die Anordnung mehrerer Spulen 1 auf Nuten 10 eines Stators 12
einer nicht dargestellten Maschine, z. B. eines E-Motors, darge
stellt. Dabei sind die Spulen 1, insbesondere trapezartige Spu
len 1, abwechselnd mit kurzer und langer Grundkante auf den Nuten
10 des Stators 12 angeordnet. Für eine einfache Montage
werden dazu zuerst über jede zweite Nute 10 jeweils eine Spule
1 mit der langen Grundkante in Richtung Umrandung 14 des Sta
tors 12 angeordnet. Danach werden auf die anderen Nuten 10 je
weils eine Spule 1 mit der kurzen Grundkante in Richtung Umran
dung 14 des Stators 12 angeordnet. Hierdurch ergibt sich eine
besonders raumfüllende Anordnung der Spulen 1 im Stator 12.
Insbesondere sind bei gleichen Raumverhältnissen des Stators 12
durch derartige trapezförmige Spulen 1 mit betreffenden Neigun
gen an einem der Wicklungsköpfe 2 oder 4, wie oben dargelegt,
Spulen mit größerem Drahtquerschnitt oder mit einer größeren
Anzahl von Windungen N(L1, L2) oder mit einer größeren Anzahl
von Lagen L1, L2 ermöglicht.
Fig. 9 zeigt schematisch eine mögliche Ausführungsform für ei
ne Vorrichtung 14 zur Herstellung der Spule 1. Die Vorrichtung
14 umfaßt einen Führungskörper 16 zum Aufwickeln eines elektri
schen Leiters 18 auf einen Spulenkörper 20. Der Führungskörper
16 ist dabei verschiebbar angeordnet. Im Wicklungsbetrieb der
Vorrichtung 14 wird der elektrische Leiter 18 für das Aufwi
ckeln der ersten Lage L1 mehrmals durch Drehen des Spulenkör
pers 20 in mehreren Windungen N(L1) um den Spulenkörper 20 ge
wickelt. Dabei werden die Windungen N(L1) parallel nebeneinan
der gewickelt. Zur Wicklung der zweiten Lage L2 der Spule 1
wird der Wicklungsvorgang an einer vorgebbaren Stelle, insbe
sondere nach einer bestimmten Länge des bereits aufgewickelten
Leiters 18, unterbrochen, um mittels Verschieben des Führungs
körpers 16 anhand von zwei Greifern oder Biegestiften 22 den
Leiter 18 um den Biege- oder Neigungswinkel α vor dem Aufwi
ckeln auf den Spulenkörper 20 zu biegen. Dabei wird dieser Vor
gang für jede Windung N(L2) der zweiten Lage 2 wiederholt.
Hierdurch ist sichergestellt, daß alle Windungen N(L2) bzw.
N(L1) möglichst dicht nebeneinander und übereinander angeordnet
werden. Somit sind Hohlräume weitgehend vermieden. Je nach ein
gestellten Neigungswinkel α wird die jeweilige Windung N(L2)
um mindestens eine oder mehr Spurbreiten gebogen bzw. geneigt.
Anstelle der Unterbrechung des Wicklungsvorgangs zum Biegen des
Drahts oder Leiters 18 für die betreffenden Windungen N(L1) o
der N(L2) kann der Wicklungsvorgang fortlaufend ausgeführt wer
den. Dazu umfaßt der Führungskörper 18 einen nicht näher darge
stellten Motor, welcher zur Erzielung der Biegung oder Neigung
des Wicklungsdrahts oder des Leiters 18 wiederholt in vorgebba
ren Abständen vorfährt, um die Greifer oder Biegestifte 22 vor
zufahren, welche bedingt durch ihre Stellung oder ihren Winkel
den zwischen ihnen durchlaufenden Leiter 18 vor dem Aufwickeln
auf den Spulenkörper 20 um den Neigungswinkel α biegen.
Claims (16)
1. Spule (1) für eine elektrische Maschine, bei der ein elekt
rischer Leiter (18) mit einer Mehrzahl von Windungen(N(L1),
N(L2)), welche in einer Anzahl von Lagen (L1, L2) übereinander
angeordnet sind, gewickelt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Windun
gen (N(L1)) einer ersten Lage (L1) parallel nebeneinander ange
ordnet und die Windungen (N(L2)) einer zweiten Lagen (L2) an
einer vorgebbaren Stelle um einen vorgebbaren Neigungswinkel
(α) gegenüber den Windungen (N(L1)) der ersten Lage (L1) ge
neigt und parallel nebeneinander angeordnet sind.
2. Spule nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Nei
gungswinkel (α) derart gewählt ist, daß die oder jede Windung
(N(L2)) der zweiten Lage (L2) um mindestens eine Spurbreite ge
neigt ist.
3. Spule nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß eine einzel
ne Windung (N(L1), N(L2)) eine der Lagen (L1, L2) um die Ge
samtspurenbreite (G), welche aus der Gesamtanzahl von Spuren
einer benachbarten Lage (L1, L2) gebildet ist, geneigt ist.
4. Spule nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß Spulenanfang
(S(A) und Spulenende (S(E) gemeinsam an einem Wicklungskopf (2)
herausgeführt sind, wobei die Windungen (N(L2)) der zweiten La
ge (L2) am gegenüberliegenden Wicklungskopf (4) um den Biege
winkel (α) geneigt sind.
5. Spule nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wick
lungsköpfe (2, 4) nach außen gewölbt sind.
6. Spule nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Windun
gen (N(L1), N(L2)) einer einzelnen Lage (L1, L2) parallel ne
beneinander mit teilweiser Überdeckung angeordnet sind.
7. Verwendung mindestens einer Spule (1) nach einem der vorher
gehenden Ansprüche für einen Stator (12) einer elektrischen Ma
schine.
8. Verfahren zur Herstellung einer Spule (1) für eine elektri
sche Maschine, bei der ein elektrischer Leiter (18) mit einer
Mehrzahl von Windungen (N(L1), N(L2)), welche in einer Anzahl
von Lagen (L1, L2) übereinander angeordnet werden, gewickelt
wird,
dadurch gekennzeichnet, daß der elektri
sche Leiter (18) für die oder jede Windung (N(L1), N(L2)) vor
einem Aufwickeln der Windung (N(L1), N(L2)) auf einen Spulen
körper (20) an einer vorgebbaren Stelle um einen vorgebbaren
Biegewinkel (α) gebogen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Windun
gen (N(L1)) einer ersten Lage (L1) parallel nebeneinander gewi
ckelt werden, wobei die Windungen (N(L2)) der zweiten Lage (L2)
um den Biegewinkel (α) gegenüber der ersten Lage (L1) geneigt
und parallel nebeneinander angeordnet werden.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der Biege
winkel (α) derart gewählt wird, daß die oder jede Windung
(N(L2)) der zweiten Lage (L2) um mindestens eine Spurbreite ge
neigt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß eine einzel
ne Windung (N(L1), N(L2)) eine der Lagen (L1, L2) um die Ge
samtspurenbreite (G), welche aus der Gesamtanzahl von Spuren
einer benachbarten Lage (L1, L2) gebildet ist, geneigt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß Spulenanfang
(S(A)) und Spulenende (S(E)) an einem Wicklungskopf (2) gemein
sam herausgeführt werden, wobei die Windungen (N(L2)) der zwei
ten Lage (L2) vor dem Aufwickeln am Spulenkörper (20) am gege
nüberliegenden Wicklungskopf (4) um den Biegewinkel (α) ge
neigt werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Windun
gen (N(L1), N(L2)) einer einzelnen Lage (L1, L2) parallel ne
beneinander mit teilweiser Überdeckung gewickelt werden.
14. Vorrichtung (14) zur Durchführung des Verfahrens nach ei
nem der Ansprüche 8 bis 13 für eine elektrische Maschine, bei
der ein elektrischer Leiter (18) mit einer Mehrzahl von Windun
gen (N(L1), N(L2)), welche in einer Anzahl von Lagen (L1, L2)
übereinander angeordnet werden, gewickelt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Füh
rungskörper (16) zum Aufwickeln des elektrischen Leiters (18)
auf einen Spulenkörper (20) vorgesehen ist, wobei der elektri
sche Leiter (18) für die oder jede Windung (N(L1), N(L2)) vor
einem Aufwickeln der Windung (N(L1), N(L2)) auf den Spulenkör
per (20) an einer vorgebbaren Stelle um einen vorgebbaren Bie
gewinkel (α) mittels des Führungskörpers (16) gebogen wird.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß der Füh
rungskörper (16) verschiebbar angeordnet ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15,
dadurch gekennzeichnet, daß der Füh
rungskörper (16) einen Motor zum Verstellen von zwei Biegestif
ten (22) umfaßt.
Priority Applications (2)
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| DE10106719A DE10106719A1 (de) | 2001-02-14 | 2001-02-14 | Spule für eine elektrische Maschine und Verfahren zur Herstellung einer Spule |
| US10/074,231 US6781498B2 (en) | 2001-02-14 | 2002-02-14 | Coil for an electrical machine, and method for producing a coil |
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