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DE10106719A1 - Spule für eine elektrische Maschine und Verfahren zur Herstellung einer Spule - Google Patents

Spule für eine elektrische Maschine und Verfahren zur Herstellung einer Spule

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Publication number
DE10106719A1
DE10106719A1 DE10106719A DE10106719A DE10106719A1 DE 10106719 A1 DE10106719 A1 DE 10106719A1 DE 10106719 A DE10106719 A DE 10106719A DE 10106719 A DE10106719 A DE 10106719A DE 10106719 A1 DE10106719 A1 DE 10106719A1
Authority
DE
Germany
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coil
layer
turns
winding
turn
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Withdrawn
Application number
DE10106719A
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English (en)
Inventor
Werner Koenig
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Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
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Publication date
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Priority to US10/074,231 priority patent/US6781498B2/en
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/04Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of windings prior to their mounting into the machines
    • H02K15/043Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of windings prior to their mounting into the machines winding flat conductive wires or sheets
    • H02K15/0431Concentrated windings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/18Windings for salient poles

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  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)

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.
DE10106719A 2001-02-14 2001-02-14 Spule für eine elektrische Maschine und Verfahren zur Herstellung einer Spule Withdrawn DE10106719A1 (de)

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