DE102023200701A1 - Distributed winding for an electrical machine - Google Patents
Distributed winding for an electrical machine Download PDFInfo
- Publication number
- DE102023200701A1 DE102023200701A1 DE102023200701.0A DE102023200701A DE102023200701A1 DE 102023200701 A1 DE102023200701 A1 DE 102023200701A1 DE 102023200701 A DE102023200701 A DE 102023200701A DE 102023200701 A1 DE102023200701 A1 DE 102023200701A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- winding
- connection
- hairpin
- region
- radial
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 title claims abstract description 124
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 14
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 7
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
- H02K3/50—Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
Abstract
Eine Verteilte Wicklung (10) für eine elektrische Maschine, umfassend einen Spulenkörper (11) mit einer Mehrzahl von über einen Umfang des Spulenkörpers verteilten Nuten (12), wenigstens einen aus einer Mehrzahl von Hair-Pins (13) gebildeten Wicklungsstrang (14), wobei die Hairpins (13) jeweils axial verlaufende Nutbereiche (13-N) aufweisen, die in radialer Richtung in unterschiedlichen Wicklungslagen in den Nuten (12) des Spulenkörpers (11) angeordnet sind, und wobei der Wicklungsstrang (14) an seinen beiden Enden jeweils einen Anschlussbereich aufweist, der durch ein Ende eines jeweiligen Anschluss-Hairpins (15) gebildet wird und axial über den Spulenkörper (11) vorsteht, wobei der Anschluss-Hairpin (15) einen in radialer Richtung verlaufenden Radialbereich (15-R) aufweist, der sich radial über eine oder mehrere Wicklungslagen erstreckt.A distributed winding (10) for an electrical machine, comprising a coil body (11) with a plurality of slots (12) distributed over a circumference of the coil body, at least one winding strand (14) formed from a plurality of hair pins (13), wherein the hair pins (13) each have axially extending slot regions (13-N) which are arranged in the radial direction in different winding layers in the slots (12) of the coil body (11), and wherein the winding strand (14) has a connection region at each of its two ends, which is formed by one end of a respective connection hair pin (15) and protrudes axially beyond the coil body (11), wherein the connection hair pin (15) has a radial region (15-R) which runs in the radial direction and extends radially over one or more winding layers.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine verteilte Wicklung für eine elektrische Maschine, insbesondere für die Verwendung in einem Kraftfahrzeug mit einem Hybridantrieb aus Verbrennungsmotor und elektrischer Maschine.The present invention relates to a distributed winding for an electrical machine, in particular for use in a motor vehicle with a hybrid drive consisting of an internal combustion engine and an electrical machine.
Im Stand der Technik sind neben konzentrierten Wicklungen auch elektrische Maschinen mit verteilter Wicklung bekannt. Verteilte Wicklungen werden in der Regel mittels der sogenannten Hairpin-Technologie hergestellt, bei der mehrere Leiterelemente (Hairpins) in Nuten eines Spulenkörpers eingesetzt und zu entsprechenden Wicklungssträngen verbunden sind.In addition to concentrated windings, electrical machines with distributed windings are also known in the state of the art. Distributed windings are usually manufactured using the so-called hairpin technology, in which several conductor elements (hairpins) are inserted into the grooves of a coil body and connected to form corresponding winding strands.
Eine verteilte Wicklung umfasst also wenigstens einen aus einer Mehrzahl von Hairpins gebildeten Wicklungsstrang, in der Regel aber mehrere Wicklungsstränge. Die Hairpins weisen jeweils axial verlaufende Schenkel bzw. Nutbereiche auf, die in radialer Richtung in unterschiedlichen Wicklungslagen in Nuten des Spulenkörpers angeordnet sind. Ein Wicklungsstrang weist an seinen beiden Enden jeweils einen Anschlussbereich auf, der durch ein Ende eines jeweiligen Anschluss-Hairpins gebildet wird und axial über den Spulenkörper vorsteht.A distributed winding therefore comprises at least one winding strand formed from a plurality of hairpins, but usually several winding strands. The hairpins each have axially extending legs or groove areas that are arranged in the radial direction in different winding layers in grooves of the coil body. A winding strand has a connection area at each of its two ends, which is formed by one end of a respective connection hairpin and protrudes axially beyond the coil body.
Herkömmlicherweise befinden sich die Enden der Anschluss-Hairpins alle entweder am Innen- oder am Außendurchmesser eines Wickelkopfs, wodurch eine Flexibilität einer Verteilung von Phasen- bzw. Sternpunktanschlüssen eingeschränkt ist.Traditionally, the ends of the connection hairpins are all located either on the inner or outer diameter of a winding head, which limits the flexibility of a distribution of phase or star point connections.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine verteilte Wicklung bereitzustellen, welche eine demgegenüber verbesserte Flexibilität der Verteilung von Phasen- bzw. Sternpunktanschlüssen bereitstellen kann.An object of the present invention is to provide a distributed winding which can provide an improved flexibility of the distribution of phase or star point connections.
Diese Aufgabe wird gelöst durch Vorrichtungen und Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved by devices and methods according to the independent patent claims. Advantageous further developments emerge from the dependent claims.
Gemäß einem ersten Aspekt schafft die vorliegende Erfindung eine verteilte Wicklung für eine elektrische Maschine. Die verteilte Wicklung umfasst einen Spulenkörper mit einer Mehrzahl von über einen Umfang des Spulenkörpers verteilten Nuten. Die verteilte Wicklung umfasst ferner wenigstens einen aus einer Mehrzahl von Hairpins gebildeten Wicklungsstrang. Die Hairpins weisen jeweils axial verlaufende Nutbereiche auf, die in radialer Richtung in unterschiedlichen Wicklungslagen in den Nuten des Spulenkörpers angeordnet sind. Der Wicklungsstrang weist an seinen beiden Enden jeweils einen Anschlussbereich auf, der durch ein Ende eines jeweiligen Anschluss-Hairpins gebildet wird und axial über den Spulenkörper vorsteht. Wenigstens ein Anschluss-Hairpin des Wicklungsstrangs weist einen in radialer Richtung verlaufenden Radialbereich auf, der sich radial über einer oder mehrere Wicklungslagen erstreckt. Der Radialbereich des oder der Anschluss-Hairpins ermöglicht die gewünschte Flexibilität der Verteilung von Phasen- bzw. Sternpunktanschlüssen.According to a first aspect, the present invention provides a distributed winding for an electrical machine. The distributed winding comprises a coil body with a plurality of slots distributed over a circumference of the coil body. The distributed winding further comprises at least one winding strand formed from a plurality of hairpins. The hairpins each have axially extending slot regions which are arranged in the radial direction in different winding layers in the slots of the coil body. The winding strand has a connection region at each of its two ends which is formed by one end of a respective connection hairpin and protrudes axially beyond the coil body. At least one connection hairpin of the winding strand has a radial region which runs in the radial direction and extends radially over one or more winding layers. The radial region of the connection hairpin(s) enables the desired flexibility in the distribution of phase or star point connections.
Bei einer verteilten Wicklung überlappen sich die Wicklungsstränge am axial oberen und unteren Ende des Spulenkörpers. Diesen Überlappungsbereich nennt man auch Wickelkopf. Durch den Radialbereich des Anschluss-Hairpins kann mit dem vorgeschlagenen Anschluss-Hairpin beispielsweise über sämtliche Wicklungslagen vom Innen- auf den Außendurchmesser oder vom Außen- auf den Innendurchmesser eines Wickelkopfs gewechselt werden. Ein Wechsel vom Innendurchmesser auf einen Bereich zwischen Innen- und Außendurchmesser oder ein Wechsel vom Außendurchmesser auf einen Bereich zwischen Innen- und Außendurchmesser ist ebenfalls möglich. Dadurch kann eine erhöhte Flexibilität der Verteilung von Phasen- bzw. Sternpunktanschlüssen bereitgestellt werden.In a distributed winding, the winding strands overlap at the axially upper and lower ends of the coil body. This overlap area is also called the winding head. The radial area of the connection hairpin allows the proposed connection hairpin to be used to change from the inner to the outer diameter or from the outer to the inner diameter of a winding head across all winding layers, for example. A change from the inner diameter to an area between the inner and outer diameter or a change from the outer diameter to an area between the inner and outer diameter is also possible. This can provide increased flexibility in the distribution of phase or star point connections.
Gemäß manchen Ausführungsbeispielen erstreckt sich der Radialbereich des Anschluss-Hairpins zwischen einer radial inneren Wicklungslage und einer demgegenüber radial weiter außen gelegenen Wicklungslage. Beispielsweise kann sich der Radialbereich des Anschluss-Hairpins zwischen einer radial innersten Wicklungslage und einer radial äußersten gelegenen Wicklungslage erstrecken.According to some embodiments, the radial region of the connection hairpin extends between a radially inner winding layer and a winding layer located radially further outward. For example, the radial region of the connection hairpin can extend between a radially innermost winding layer and a radially outermost winding layer.
Gemäß manchen Ausführungsbeispielen erstreckt sich der Radialbereich des Anschluss-Hairpins von einer radial inneren (beispielsweise innersten) Wicklungslage in Richtung einer radial weiter außen gelegenen Wicklungslage, also von innen nach au-ßen. Dadurch kann mit dem vorgeschlagenen Anschluss-Hairpin von einem radial inneren (beispielsweise innersten) Bereich zu einem radial weiter außen gelegenen Bereich des Wickelkopfs gewechselt werden.According to some embodiments, the radial region of the connection hairpin extends from a radially inner (for example innermost) winding layer in the direction of a radially further outward winding layer, i.e. from the inside to the outside. As a result, the proposed connection hairpin can be used to change from a radially inner (for example innermost) region to a radially further outward region of the winding head.
Gemäß manchen Ausführungsbeispielen erstreckt sich der Radialbereich des Anschluss-Hairpins von einer radial innersten Wicklungslage bis zu einer radial äußersten Wicklungslage. Dadurch kann mit dem Anschluss-Hairpin über sämtliche Wicklungslagen vom Innen- auf den Außendurchmesser des Wickelkopfs gewechselt werden.According to some embodiments, the radial area of the connection hairpin extends from a radially innermost winding layer to a radially outermost winding layer. This means that the connection hairpin can be used to change from the inner to the outer diameter of the winding head across all winding layers.
Gemäß manchen Ausführungsbeispielen erstreckt sich der Radialbereich des Anschluss-Hairpins von einer radial äußeren (beispielsweise äußersten) Wicklungslage in Richtung einer radial weiter innen gelegenen Wicklungslage, also von außen nach innen. Dadurch kann mit dem Anschluss-Hairpin von einem radial äußeren Bereich zu einem radial weiter innen gelegenen Bereich des Wickelkopfs gewechselt werden.According to some embodiments, the radial region of the connection hairpin extends from a radially outer (for example outermost) winding layer in the direction of a radially further inner winding layer, i.e. from the outside inwards. This means that the connection hairpin can be used to change from a radially outer area to a radially further inner area of the winding head.
Gemäß manchen Ausführungsbeispielen erstreckt sich der Radialbereich des Anschluss-Hairpins von einer radial äußersten Wicklungslage bis zu einer radial innersten Wicklungslage. Dadurch kann mit dem Anschluss-Hairpin über sämtliche Wicklungslagen vom Außen- auf den Innendurchmesser des Wickelkopfs gewechselt werden.According to some embodiments, the radial area of the connection hairpin extends from a radially outermost winding layer to a radially innermost winding layer. This means that the connection hairpin can be used to change from the outer to the inner diameter of the winding head across all winding layers.
Gemäß manchen Ausführungsbeispielen weist der Anschluss-Hairpin einen aus einer Nut des Spulenkörpers herausragenden Biegebereich auf, der sich zwischen einem axialen Nutbereich und dem Radialbereich des Anschluss-Hairpins erstreckt. Der Biegebereich knickt gegenüber dem axialen Nutbereich des Anschluss-Hairpins um einen ersten Winkel in Umfangsrichtung ab. Das heißt, an einer Nutaustrittsstelle kann der Anschluss-Hairpin einen Knick in Umfangsrichtung aufweisen.According to some embodiments, the connection hairpin has a bending region that protrudes from a groove of the coil body and extends between an axial groove region and the radial region of the connection hairpin. The bending region bends at a first angle in the circumferential direction relative to the axial groove region of the connection hairpin. This means that the connection hairpin can have a bend in the circumferential direction at a groove exit point.
Gemäß manchen Ausführungsbeispielen knickt der Radialbereich des Anschluss-Hairpins gegenüber dem Biegebereich des Anschluss-Hairpins um einen zweiten Winkel in radialer Richtung ab. Das heißt, zwischen Biegebereich und Radialbereich kann der Anschluss-Hairpin einen Knick in Radialrichtung aufweisen.According to some embodiments, the radial region of the connection hairpin bends at a second angle in the radial direction relative to the bending region of the connection hairpin. This means that the connection hairpin can have a bend in the radial direction between the bending region and the radial region.
Gemäß manchen Ausführungsbeispielen weist der Anschluss-Hairpin einen axialen Endbereich auf, der sich an den Radialbereich des Anschluss-Hairpins anschließt. Das heißt, nach dem Radialbereich kann der Anschluss-Hairpin einen Knick in Axialrichtung aufweisen.According to some embodiments, the connection hairpin has an axial end region that adjoins the radial region of the connection hairpin. This means that after the radial region, the connection hairpin can have a kink in the axial direction.
Ein Leitungsquerschnitt des axialen Endbereichs kann gemäß einigen Ausführungsbeispielen gegenüber einem Leitungsquerschnitt des Nutbereichs des Anschluss-Hairpins verdreht sein.According to some embodiments, a line cross-section of the axial end region can be rotated relative to a line cross-section of the groove region of the connection hairpin.
Gemäß manchen Ausführungsbeispielen verlaufen der axiale Endbereich und der axiale Nutbereich des Anschluss-Hairpins radial um eine oder mehrere Wicklungslagen versetzt und parallel (axial).According to some embodiments, the axial end region and the axial groove region of the connection hairpin extend radially offset by one or more winding layers and parallel (axially).
Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung eine elektrische Maschine mit einer verteilten Wicklung nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele, wobei die verteilte Wicklung als Stator- oder Rotorwicklung der elektrischen Maschine ausgebildet ist. Bei der elektrischen Maschine kann es sich um einen Elektromotor oder um einen Generator handeln.According to a further aspect, the present invention provides an electrical machine with a distributed winding according to one of the preceding embodiments, wherein the distributed winding is designed as a stator or rotor winding of the electrical machine. The electrical machine can be an electric motor or a generator.
Gemäß einem noch weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung einen Antriebsstrang für ein Fahrzeug mit einer elektrischen Maschine gemäß einem Ausführungsbeispiel.According to yet another aspect, the present invention provides a drive train for a vehicle with an electric machine according to an embodiment.
Weiterhin schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer verteilten Wicklung für eine elektrische Maschine. Das Verfahren umfasst ein Bereitstellen eines Spulenkörpers mit einer Mehrzahl von über einen Umfang des Spulenkörpers verteilten Nuten, ein Einbringen wenigstens eines aus einer Mehrzahl von Hairpins gebildeten Wicklungsstrangs in die Nuten, so dass die Hairpins jeweils axial verlaufende Nutbereiche aufweisen, die in radialer Richtung in unterschiedlichen Wicklungslagen in den Nuten des Spulenkörpers angeordnet werden, und so dass der Wicklungsstrang an seinen beiden Enden jeweils einen Anschlussbereich aufweist, der durch ein Ende eines jeweiligen Anschluss-Hairpins gebildet wird. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass in den Anschluss-Hairpin ein in radialer Richtung verlaufender Radialbereich geformt wird, der sich radial über ein oder mehrere Wicklungslagen erstreckt.Furthermore, the present invention provides a method for producing a distributed winding for an electrical machine. The method comprises providing a coil body with a plurality of slots distributed over a circumference of the coil body, introducing at least one winding strand formed from a plurality of hairpins into the slots, so that the hairpins each have axially extending slot regions which are arranged in the radial direction in different winding layers in the slots of the coil body, and so that the winding strand has a connection region at each of its two ends which is formed by one end of a respective connection hairpin. The method is characterized in that a radial region which runs in the radial direction and extends radially over one or more winding layers is formed in the connection hairpin.
Durch die vorgeschlagene Verteilung von Anschlusspins auf Innen- und Außendurchmesser kann durch die erweiterte Verteilungsmöglichkeit von Verschaltung / Sternpunkten axial Platz eingespart werden. Dies kann beispielsweise durch eine geringe Modifikation eines Standard Cover-Hairpins ermöglicht werden. Durch die Verwendung dieses Pins entsteht keine zusätzliche Erhöhung des Wickelkopfes.The proposed distribution of connection pins on the inner and outer diameters allows axial space to be saved through the expanded distribution option of interconnection/star points. This can be made possible, for example, by a slight modification of a standard cover hairpin. Using this pin does not result in any additional increase in the winding head.
Im Folgenden werden einzelne Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der Figuren beispielhaft beschrieben.In the following, individual embodiments of the present invention are described by way of example with reference to the figures.
Es zeigen:
-
1 eine verteilte Wicklung für eine elektrische Maschine mit Anschluss-Hairpins mit jeweiligem Radialbereich gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; -
2 eine Umwandlung eines herkömmlichen Cover-Hairpins zu einem Anschluss-Hairpin mit Radialbereich gemäß der vorliegenden Erfindung; -
3 eine verteilte Wicklung für eine elektrische Maschine mit Anschluss-Hairpins mit jeweiligem Radialbereich gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; -
4 eine verteilte Wicklung für eine elektrische Maschine mit Anschluss-Hairpins mit jeweiligem Radialbereich von radial außen nach innen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und -
5 eine verteilte Wicklung für eine elektrische Maschine mit Anschluss-Hairpins mit jeweiligen Radialbereich von radial innen nach außen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
-
1 a distributed winding for an electrical machine with connection hairpins with respective radial areas according to an embodiment of the present invention; -
2 a conversion of a conventional cover hairpin to a connection hairpin with radial area according to the present invention; -
3 a distributed winding for an electrical machine with connection hairpins with respective radial areas according to a further embodiment of the present invention; -
4 a distributed winding for an electrical machine with connection hairpins with respective radial areas from radially outside to inside according to a further embodiment of the present invention; and -
5 a distributed winding for an electrical machine with connection hairpins with respective radial areas from radially inside to outside according to a further embodiment of the present invention.
Die
Die verteilte Wicklung 10 umfasst einen Spulenkörper 11, welcher beispielsweise aus geschichteten Blechen gebildet sein kann. Der Spulenkörper 11 weist eine Mehrzahl von über einen Umfang des Spulenkörpers 11 verteilten Nuten 12 auf. Die Nuten 12 befinden sich hier an einem Innenumfang des Spulenkörpers 11 und verlaufen in axialer Richtung.The
Die verteilte Wicklung 10 umfasst ferner eine Mehrzahl von Wicklungssträngen. Vorliegend sind beispielhaft drei Wicklungsstränge für drei unterschiedliche Phasen (stromführende Leitungen) dargestellt. Ein Wicklungsstrang 14 aus einer Mehrzahl von miteinander verbundenen Hairpins 13 (Haarnadeln) gebildet. Einzelne Hairpins 13 sind in der Regel U-förmig gebogen und können eine rechteckigen Leiterquerschnitt aufweisen. Durch ihre U-Form weisen einzelne Hairpins 13 zwei im Wesentlichen parallele Schenkel auf, die im Nachfolgenden auch als Nutbereiche bzw. -abschnitte bezeichnet werden. Die im Spulenkörper 11 angeordneten Hairpins 13 weisen jeweils axial verlaufende Nutbereiche 13-N auf, die in radialer Richtung in unterschiedlichen Wicklungslagen in den Nuten 12 des Spulenkörpers 11 angeordnet sind. Mit anderen Worten sind am Innenumfang des Spulenkörpers 11 eine Vielzahl von axial verlaufenden Nuten 12 vorgesehen, in denen Nutabschnitte 13-N der Hairpins 13 in mehreren radial geschichteten Wicklungslagen angeordnet sind. Im dargestellten Beispiel sind sechs Lagen von Hairpins 13 vorgesehen, wobei auch eine andere geradzahlige Anzahl von Lagen möglich ist.The distributed winding 10 further comprises a plurality of winding strands. In the present case, three winding strands for three different phases (current-carrying lines) are shown as an example. A winding strand 14 is formed from a plurality of
Nach dem Montieren aller Hairpins 13 werden am unteren Ende des Spulenkörpers 11 herausragende Leiterenden in Umfangsrichtung des Spulenkörpers 11 in unterschiedliche Richtungen und Winkel gebogen, abgelängt und untereinander verschweißt. Die Wicklungsstränge bzw. Hairpins 13 überlappen am axial oberen und unteren Ende des Spulenkörpers 11. Diesen Überlappungsbereich nennt man auch Wickelkopf. Jeder der Wicklungsstränge weist an seinen beiden Enden jeweils einen Anschlussbereich 15 auf, der durch ein Ende eines jeweiligen Anschluss-Hairpins gebildet wird und axial über den Spulenkörper 11 bzw. den Wickelkopf vorsteht.After all
Gemäß Ausführungsbeispielen weist der Anschlussbereich bzw. Anschluss-Hairpin 15 wenigstens eines Wicklungsstrangs einen in radialer Richtung verlaufenden Radialbereich 15-R des Anschluss-Hairpins auf. Der Radialbereich 15-R des Anschluss-Hairpins erstreckt sich erfindungsgemäß radial über eine oder mehrere Wicklungslagen. Damit ist gemeint, dass der Radialbereich 15-R des vorgeschlagenen Anschluss-Hairpins15 radial wenigstens eine weitere Wicklungslage als die eines Nutbereichs 15-N des Anschluss-Hairpins überdeckt. Der Nutbereich 15-N des Anschluss-Hairpins verläuft gemäß einigen Ausführungsbeispielen entweder in der radial innersten oder in der radial äußersten Wicklungslage. Ein hierin vorgeschlagener Anschluss-Hairpin 15 unterscheidet sich von einem sog. Cover-Hairpin dadurch, dass ein Bein bzw. Schenkel des Anschluss-Hairpins 15 gegenüber dem eines Cover-Hairpins um ca. 180° (also in die entgegengesetzte Richtung) umgebogen und verkürzt ist. Dies ist schematisch in
Als Cover-Hairpins werden Hairpins bezeichnet, die am Wickelkopf von der radial äußersten in die radial innerste Lage bzw. von der radial innersten in die radial äußerste Wicklungslage springen und die anderen Hairpins überdecken (covern). Wie aus
Aus einem (Cover-) Hairpin 13 kann ein Anschluss-Hairpin 15 gemäß der vorliegenden Erfindung gewonnen werden, indem man beispielsweise einen axialen Nutbereich (Schenkel) 13-N kürzt und den entsprechenden Biegebereich 13-T derart umbiegt, dass daraus ein axialer Endbereich 15-E des Anschluss-Hairpins 15 wird, der sich an den Radialbereich 15-R des Anschluss-Hairpins anschließt. Der Radialbereich 15-R des Anschluss-Hairpins kann aus dem Radialbereich 13-R des (Cover-) Hairpins 13 hervorgehen.A
Der Biegebereich 15-T eines Anschluss-Hairpins knickt gegenüber dem axialen Nutbereich 15-N des Anschluss-Hairpins um den Winkel ϕ1 in Umfangsrichtung ab. Der Radialbereich 15-R eines Anschluss-Hairpins knickt gegenüber dem Biegebereich 15-T des Anschluss-Hairpins um einen Winkel ϕ2 in radialer Richtung ab (siehe Fig, 1). Ein Anschluss-Hairpin 15 weist einen axialen Endbereich 15-E auf, der sich an den Radialbereich 15-R des Anschluss-Hairpins anschließt. Der Endbereich 15-E kann sich beispielsweise aus einem gekürzten und umgebogenen axialen Nutbereich (Schenkel) 13-N eines (Cover-) Hairpins 13 ergeben. Der axiale Endbereich 15-E und der axiale Nutbereich 15-N des Anschluss-Hairpins können also radial versetzt und in axialer Richtung parallel verlaufen. Andere Richtungen des Endbereichs 15-E sind ebenfalls denkbar.The bending area 15-T of a connecting hairpin bends in the circumferential direction relative to the axial groove area 15-N of the connecting hairpin by an angle ϕ 1. The radial area 15-R of a connecting hairpin bends in the radial direction relative to the bending area 15-T of the connecting hairpin by an angle ϕ 2 (see Fig. 1). A connecting
In der vergrößernden Darstellung der
In der
Das heißt, es ist möglich die Endbereiche 15-E um ihre axial verlaufende Achse beliebig zu verdrehen, um vorteilhaft weitere Möglichkeiten der Anbindung an die Verschaltung zu ermöglichen/realisieren.This means that it is possible to rotate the end sections 15-E around their axial axis as desired in order to advantageously enable/implement further possibilities for connection to the circuitry.
Die
Demgegenüber zeigt
Zusammenfassend schlägt die vorliegende Erfindung also vor, zumindest einen Cover-Hairpin derart umzuwandeln, dass ein Bein/Schenkel des Cover-Hairpins nach oben gebogen wird und dadurch Anschlusspins vom Innen- auf den Außendurchmesser oder vom Außen- auf den Innendurchmesser wechseln können. Durch die Verwendung der Geometrie der Cover-Hairpins kann dieser Wechsel ohne zusätzlichen axialen Bauraum vollzogen werden, da sich diese zusätzliche Biegung der neuen Anschluss-Hairpins 15 zwischen den vorhanden Cover-Hairpins befindet. Durch die Verteilung von Anschlusspins auf Innen- und Außendurchmesser kann durch die erweiterte Verteilungsmöglichkeit von Verschaltung / Sternpunkten axial Platz eingespart werden.In summary, the present invention proposes converting at least one cover hairpin in such a way that a leg/leg of the cover hairpin is bent upwards, allowing connection pins to change from the inner to the outer diameter or from the outer to the inner diameter. By using the geometry of the cover hairpins, this change can be made without additional axial installation space, since this additional bend of the
Weiterhin sind die folgenden Ansprüche hiermit in die detaillierte Beschreibung aufgenommen, wobei jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann. Während jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann, ist zu beachten, dass - obwohl ein abhängiger Anspruch sich in den Ansprüchen auf eine bestimmte Kombination mit einem oder mehreren anderen Ansprüchen beziehen kann - andere Beispiele auch eine Kombination des abhängigen Anspruchs mit dem Gegenstand jedes anderen abhängigen oder unabhängigen Anspruchs umfassen können. Solche Kombinationen werden hier explizit vorgeschlagen, sofern nicht angegeben ist, dass eine bestimmte Kombination nicht beabsichtigt ist. Ferner sollen auch Merkmale eines Anspruchs für jeden anderen unabhängigen Anspruch eingeschlossen sein, selbst wenn dieser Anspruch nicht direkt abhängig von dem unabhängigen Anspruch gemacht ist.Furthermore, the following claims are hereby incorporated into the Detailed Description, each claim may stand on its own as a separate example. While each claim may stand on its own as a separate example, it should be noted that although a dependent claim may refer to a particular combination with one or more other claims in the claims, other examples may also include a combination of the dependent claim with the subject matter of any other dependent or independent claim. Such combinations are explicitly suggested herein unless it is stated that a particular combination is not intended. Furthermore, features of a claim for any other independent claim are also intended to be included, even if that claim is not made directly dependent on the independent claim.
BezugszeichenReference symbols
- 1010
- Verteilte WicklungDistributed winding
- 1111
- SpulenkörperCoil body
- 1212
- NutenGrooves
- 1313
- HairpinHairpin
- 1515
- erfindungsgemäßer Anschluss-Hairpininventive connection hairpin
- 15-R15-R
- RadialbereichRadial area
- 15-T15-T
- BiegebereichBending area
- 15-E15-E
- axialer Endbereichaxial end area
- 1616
- konventioneller Anschluss-Hairpinconventional connection hairpin
Claims (10)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102023200701.0A DE102023200701A1 (en) | 2023-01-30 | 2023-01-30 | Distributed winding for an electrical machine |
| PCT/EP2024/051863 WO2024160662A1 (en) | 2023-01-30 | 2024-01-26 | Distributed winding for an electric machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102023200701.0A DE102023200701A1 (en) | 2023-01-30 | 2023-01-30 | Distributed winding for an electrical machine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102023200701A1 true DE102023200701A1 (en) | 2024-08-01 |
Family
ID=89767698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102023200701.0A Pending DE102023200701A1 (en) | 2023-01-30 | 2023-01-30 | Distributed winding for an electrical machine |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102023200701A1 (en) |
| WO (1) | WO2024160662A1 (en) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090140596A1 (en) * | 2007-11-30 | 2009-06-04 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Methods and apparatus for a bar-wound stator with parallel connections |
| JP5940432B2 (en) * | 2012-10-26 | 2016-06-29 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Rotating electric machine stator |
| JP5839295B2 (en) * | 2013-09-04 | 2016-01-06 | 株式会社デンソー | Rotating electric machine stator |
| DE102020215909A1 (en) * | 2020-12-15 | 2022-06-15 | Valeo Siemens Eautomotive Germany Gmbh | Connecting device for a stator, stator arrangement for an electric machine, method for producing a stator arrangement and electric machine for driving a vehicle |
-
2023
- 2023-01-30 DE DE102023200701.0A patent/DE102023200701A1/en active Pending
-
2024
- 2024-01-26 WO PCT/EP2024/051863 patent/WO2024160662A1/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2024160662A1 (en) | 2024-08-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE112017003789T5 (en) | Electric machine with a stator having phase-shifted windings | |
| DE112007001411T5 (en) | Connections and connections between multi-segmented hairpin turns | |
| DE102011000172A1 (en) | Stator for a rotating electrical machine | |
| DE102014223202A1 (en) | Wave winding, stator and electric machine | |
| DE102011002173A1 (en) | Stator for a rotating electrical machine | |
| EP3836362B1 (en) | Hairpin winding of a stator of an electric machine | |
| DE102016222818A1 (en) | Wave winding coil for a stator core of an electric machine | |
| DE102005018777A1 (en) | Stator coil with concentrated winding for a rotating electrical machine | |
| DE102015222367A1 (en) | Wave winding with winding scheme for reducing the voltage differences in a stator of an electric machine | |
| DE102017218078A1 (en) | Stator for an electric machine | |
| DE102017218202A1 (en) | Stator for an electric machine | |
| DE112018000190T5 (en) | Electric machine with a stator that has multi-layered end loops | |
| DE10329572A1 (en) | Process for producing an electromagnetically excitable core | |
| DE102021132259A1 (en) | Stator winding arrangement with multiple parallel paths | |
| EP4173119B1 (en) | Stator for an electric machine and method for applying a hairpin winding to a stator body | |
| DE102022108615A1 (en) | DIAMOND COIL STATOR WITH PARALLEL PATHS AND BALANCED WINDING ARRANGEMENT | |
| WO2021259753A1 (en) | Distributed winding | |
| WO2016096246A1 (en) | Winding arrangement and electric machine with a winding arrangement of this type | |
| DE102023200701A1 (en) | Distributed winding for an electrical machine | |
| DE102023118658A1 (en) | LOOP WINDINGS FOR ELECTRICAL MACHINES WITH SERIES CONNECTION ON THE OUTSIDE DIAMETER | |
| WO2021250162A1 (en) | Stator for an electric machine, and electric machine | |
| DE102022108819A1 (en) | HAIRPIN WIRE MOTOR STATOR | |
| DE102011075575A1 (en) | Distribution ring for stator of electric machine e.g. electromotor, has welding lugs of busbars that are bent, and are arranged in parallel at equal spacing with respect to central axis of stator | |
| DE102023117311A1 (en) | Stator of an electric rotary machine, stator arrangement and electric rotary machine | |
| DE102023202691A1 (en) | Distributed winding for an electrical machine |