DE10260311A1

DE10260311A1 - Multipart coil for electric machine, has multiple individual coils formed from deformable strands, inserted into groove of electric machine

Info

Publication number: DE10260311A1
Application number: DE2002160311
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dressel; Manfred Hetterich; Axel Dr. Möhle; Rudolf Senger
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2002-12-20
Publication date: 2004-07-15

Abstract

The coil comprises multiple individual coils (A1,A2,B1,B2,C1,C2) which are connected to each other in series. The individual coils are made of strands. The strands have a rectangular cross-section, which is preferably deformable when inserted in to a groove of the electric machine. The strand is insulated by extrusion. Independent claims are included for a groove-laid winding, and for a method of manufacturing a groove-laid winding.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mehrfachspule für eine elektrische Maschine mit mehreren Einzelspulen, die miteinander in Reihe verbunden sind. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung Träufelwicklungen, die aus derartigen Mehrfachspulen hergestellt sind. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung auch ein entsprechendes Herstellungsverfahren von Träufelwicklungen.The present invention relates to a multiple coil for an electrical machine with several individual coils that work together are connected in series. About that in addition, the present invention relates to trickle windings made from such Multiple coils are made. Finally, the present concerns Invention also a corresponding manufacturing process of trickle windings.

Bislang wurden Träufelwicklungen mit Runddrähten ausgeführt. Bei der Träufelwicklung ist der Streusteg schmäler als die Nutbreite, so dass keine Formspulen in die Nut eingelegt werden können. Stattdessen müssen einzelne Drähte nacheinander durch der Streusteg in die Nut „eingeträufelt" werden. Bei den derzeit eingesetzten Runddrähten ergibt sich durch die unvermeidbaren Zwischenräume zwischen den Runddrähten eine relativ schlechte Nutfüllung.So far trickle windings have been carried out with round wires. at the trickle winding the litter is narrower than the groove width, so that no coils are inserted into the groove can be. Instead have to individual wires are successively "instilled" into the groove through the spreading web round wires one results from the unavoidable gaps between the round wires relatively poor groove filling.

Bei der Herstellung von Träufelwicklungen werden üblicherweise Mehrfachspulen verwendet. Eine derartige Mehrfachspule besteht aus 2, 3, 4, 5 usw. Einzelspulen, die vor der Montage in die Nuten eines Stators oder Rotors einer elektrischen Maschine zusammenhängend gewickelt wurden. Üblicherweise werden in einer Nut mehrere Mehrfachspulen als Teilspulen in übereinanderliegenden Ebenen beziehungsweise Schichten aus Gründen der Stromverdrängung angeordnet. Da die Einzelspulen verhältnismäßig starr sind, gestaltet sich das Einträufeln und das Formen des Wickelkopfs sehr aufwändig.In the manufacture of trickle windings are usually used Multiple coils used. Such a multiple coil consists of 2, 3, 4, 5 etc. individual coils, which are installed in the slots of a Stator or rotor of an electrical machine coherently wound were. Usually are multiple multiple coils in a slot as partial coils in superimposed Layers or layers arranged for reasons of current displacement. Because the individual coils are relatively rigid are instilling and the shaping of the winding head is very complex.

In diesem Zusammenhang ist aus der internationalen Patentanmeldung WO 02/11268 bekannt, dass Wicklungen, deren Spulen aus Litze hergestellt sind, eine einfachere Herstellung als herkömmliche Formspulenwicklungen mit Rechteckdrähten erlau ben. Die Wicklungen eignen sich unter anderem für rotierende elektrische Hochspannung- oder Niederspannungsmaschinen. Mit Hilfe rechteckig geformter Litzen lassen sich flachkant und hochkant gewickelte Spulen in unterschiedlichsten Formen herstellen.In this context is from the international patent application WO 02/11268 discloses that windings, whose coils are made of stranded wire, easier manufacture than conventional form coil windings with rectangular wires allow. Among other things, the windings are suitable for rotating ones high voltage or low voltage electrical machines. With help Rectangularly shaped strands can be wound flat and edgewise coils produce in various forms.

Weiterhin ist der deutschen Patentschrift DE 198 46 923 C1 zu entnehmen, dass in die zu bewickelnden Nuten des Ständers einer elektrischen Maschine eine an sich bekannte mehrphasige Wicklung eingelegt wird. Diese Wicklung innerhalb der Nut wird aus quadratischen oder rechteckförmigen Litzenleitern gewickelt, wobei sie weitestgehend pro Spulengruppe durchgängig geschleift ausgebildet ist. Dabei erfolgt eine Direktbewicklung der Zähne in der Art und Weise, dass in der Nut zwei Spulenseiten unterschiedlicher Spulen nebeneinander oder übereinander liegen oder bei Wegfall jeder zweiten Spule in der Nut nur eine Spulenseite liegt.Furthermore, the German patent DE 198 46 923 C1 It can be seen that a multiphase winding known per se is inserted into the slots of the stator of an electrical machine to be wound. This winding within the slot is wound from square or rectangular stranded conductors, whereby it is largely looped through for each coil group. In this case, the teeth are directly wound in such a way that two coil sides of different coils lie side by side or one above the other in the slot, or only one coil side lies in the slot if every second coil is omitted.

Darüber hinaus ist in der deutschen Auslegeschrift DE 19 37 377 B2 ein Stator für einen Einphasen-Induktionsmotor und ein Verfahren zur Herstellung des Stators beschrieben. Bei der Herstellung wird eine Spule, nachdem sie in einer Nut angeordnet worden ist, mittels eines entsprechenden Werkzeugs zusammengepresst, das radial nach außen eine Kraft auf die Spule ausübt. Die ausgeübte Druckkraft wandelt den ursprünglich praktisch kreisförmigen Querschnitt der einzelnen Drähte in einen nichtkreisförmigen polygonalen Querschnitt um, ohne dass die Drahtisolierung beschädigt wird. Dadurch werden die Lücken zwischen den einzelnen Leitern wesentlich verkleinert und der Füllfaktor wird wesentlich vergrößert. Weiterhin ist dort beschrieben, dass die erforderliche Druckkraft bei Verwendung von isolierten Aluminiumdrähten kleiner sein kann als bei einem Kupferdraht.In addition, is in the German interpretation DE 19 37 377 B2 describes a stator for a single-phase induction motor and a method for producing the stator. During manufacture, a coil, after it has been arranged in a groove, is pressed together by means of a corresponding tool, which exerts a force on the coil radially outward. The pressure exerted converts the originally practically circular cross-section of the individual wires into a non-circular polygonal cross-section without damaging the wire insulation. This significantly reduces the gaps between the individual conductors and significantly increases the fill factor. It also describes that the pressure force required when using insulated aluminum wires can be smaller than with a copper wire.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, Mehrfachspulen vorzuschlagen, mit denen sich Träufelwicklun gen leichter herstellen lassen. Darüber hinaus soll ein entsprechendes Herstellungsverfahren ermittelt werden.The object of the present invention consists in proposing multiple coils with which Trickle wraps easier to manufacture. About that a corresponding manufacturing process is also to be determined.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine Mehrfachspule für eine elektrische Maschine mit mehreren Einzelspulen, die miteinander in Reihe verbunden sind, wobei die Einzelspulen aus Litze gefertigt sind.According to the present invention this task is solved through a multiple coil for an electrical machine with several individual coils that work together are connected in series, the individual coils being made of stranded wire are.

Ferner ist erfindungsgemäß vorgesehen ein Verfahren zum Herstellen einer Träufelwicklung einer elektrischen Maschine durch Bereitstellen von mehreren Mehrfachspulen mit jeweils mehreren Einzelspulen, wobei jede Mehrfachspule bezüglich der axialen Richtung der elektrischen Maschine eine linke und rechte Hälfte besitzt, und Einträufeln der Mehrfachspulen in Nuten der elektrischen Maschine, wobei beim Einträufeln einer der Mehrfachspulen Einzelspulenabschnitte einer der Hälften der Mehrfachspule in mehreren radialen Ebenen der Nuten angeordnet werden.It is also provided according to the invention a method for producing a trickle winding of an electrical Machine by providing multiple multiple spools with each several single coils, each multiple coil with respect to the axial direction of the electrical machine left and right half owns, and instillation of the multiple coils in the slots of the electrical machine, with the instilling one of the multiple coils single coil sections one of the halves of the Multiple coils can be arranged in several radial planes of the slots.

In vorteilhafter Weise wird die Nutfüllung von Träufelwicklungen durch den Einsatz von unisolierten oder isolierten Litzendrähten in beliebiger Form und Ausbildung erhöht. Durch die spezielle Einlegefolge von unterteilt gewickelten Spulen in mehreren radialen Ebenen beziehungsweise Schichten wird der bei Litzendrähten aufgrund der Verdrillung bereits reduzierte Stromverdrängungseffekt noch deutlich weiter vermindert.The slot filling of trickle windings is advantageous through the use of uninsulated or insulated stranded wires in any shape and training increased. Due to the special insertion sequence of divided wound coils into several radial planes respectively Layering is the case with stranded wires already reduced current displacement effect due to the twisting significantly reduced even further.

Die Flexibilität der Litzen erlaubt, dass die Spulen zusammenhängend gewickelt werden. Damit entfallen die Schaltverbindungen zwischen den Spulen einer Gruppe und den verschiedenen Spulengruppen, was zu Kosteneinsparungen führt. Eine weitere Kostenreduzierung kann erreicht werden, indem die Litze direkt auf die Verbindungsstelle zum nächsten Bauteil geführt wird und somit das Anschließen von separaten Leitungen entfällt. Außerdem können durch die Litzentechnik die Ausladungen der Wickelköpfe reduziert werden, so dass ein hö herer Wirkungsgrad der elektrischen Maschine bei gleichem Bauraum erzielt werden kann.The flexibility of the strands allows the coils to be wound together. This eliminates the switching connections between the coils of a group and the different coil groups, which leads to cost savings. A further cost reduction can be achieved by routing the stranded wire directly to the connection point to the next component, thus eliminating the need to connect separate cables. In addition, the overhangs of the winding overhangs can be reduced by the stranded wire technology, so that a higher efficiency of the electrical machine can be achieved with the same installation space.

Die Flexibilität der Litze bei Träufelwicklungen ermöglicht auch, den Wickelkopf derart zu gestalten, dass eine bessere Entwärmung möglich ist. So kann der Wickelkopf beispielsweise in Blattform gestaltet werden, die eine vergleichsweise hohe Oberfläche besitzt und damit einen erhöhten Wärmeabtransport garantiert.The flexibility of the strand in trickle windings allows also to design the winding head in such a way that better heat dissipation is possible. So the winding head can be designed in sheet form, for example, which has a comparatively high surface area and therefore one increased heat removal guaranteed.

Die für die Träufelwicklungen verwendeten Litzen können einen rechteckförmigen Querschnitt wie bei Flachdrahtspulen besitzen. Damit ist ebenfalls ein hoher Nutfüllfaktor gewährleistet. Die Litzendrahtspulen erfordern aber nicht im Gegensatz zu Flachdrahtspulen ein Durchrunden der Spulenstirnseiten vor dem Einbau.The strands used for the trickle windings can a rectangular one Have the same cross section as with flat wire coils. That is also a high slot fill factor guaranteed. In contrast to flat wire coils, however, the stranded wire coils do not require rounding through the front of the coil before installation.

Die Litzendrähte zur Herstellung der Träufelwicklungen können auch einen verformbaren Querschnitt besitzen. Falls die Filamente jeder Litze nicht künstlich isoliert sind, ist der Litzenquerschnitt in der Regel auch ohne weiteres verformbar und passt sich während des Wickelns an die Nutform beziehungsweise die bereits in die Nut eingebrachten Litzen an. Ebenso anpassungsfähig sind Litzen, die beispielsweise durch Extrusion in hochflexible Massen zur Isolation eingebettet sind. Dieser umformbare Querschnitt der Litzen ermöglicht grundsätzlich höhere Nutfüllfaktoren und damit bessere elektrische Kennwerte.The stranded wires for the manufacture of the trickle windings can also have a deformable cross section. If the filaments every strand is not artificial are insulated, the strand cross section is usually also without further deformable and adapts to the shape of the groove during winding or the strands already inserted in the groove. As well adaptable are strands, for example, by extrusion into highly flexible Masses are embedded for isolation. This formable cross section the strands in principle higher slot fill factors and therefore better electrical parameters.

Vorzugsweise werden die Litzen oder Einzelspulen durch Extrusion isoliert. Dies hat den Vorteil, dass auf komplizierte Isolationsverfahren verzichtet werden kann.Preferably the strands or Single coils isolated by extrusion. This has the advantage that complicated insulation processes can be dispensed with.

Aus Stromverdrängungsgründen ist es günstig, wenn die Mehrfachspulen, aus denen die Träufelwicklungen hergestellt sind, Teilspulen darstellen, mit denen die Nuten der elektrischen Maschine schichtweise gefüllt sind. Aufgrund der Teilung wird der durch die Litzen verminderte Stromverdrängungseffekt der Spulen in einer Nut weiter vermindert.For reasons of power crowding, it is favorable if the multiple coils from which the trickle windings are made are sub-coils with which the grooves of the electrical Machine filled in layers are. Due to the division, the one reduced by the strands Current displacement effect the coils in a groove further reduced.

Eine weitere Verminderung der Stromverdrängung kann durch spezielle stromverdrängungsarme Einlegetechniken erzielt werden. Vorteilhaft dabei ist, die Spulenabschnitte einer bezogen auf die axiale Richtung der elektrischen Maschine linken oder rechten Hälfte einer Mehrfachspule in unterschiedlichen radialen Ebenen der Nuten, d. h. Zylindermantelflächen unterschiedlicher Radien, einzuträufeln. Hierzu können auch Abschnitte unterschiedlicher Einzelspulen einer Mehrfachspule in mehreren Ebenen einer einzigen Nut eingeträufelt werden.A further reduction in power displacement can through special current displacement arms Insertion techniques can be achieved. The coil sections are advantageous here one related to the axial direction of the electrical machine left or right half a multiple coil in different radial planes of the slots, d. H. Cylindrical outer surfaces different radii to instill. You can also do this Sections of different single coils of a multiple coil in several levels of a single groove can be instilled.

Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:The present invention will now based on the attached Drawings closer explains in which show:

1 eine Draufsicht auf zwei Teilspulen; 1 a plan view of two sub-coils;

2 einen Querschnitt durch Nuten mit den eingelegten Spulen von 1; 2 a cross section through grooves with the inserted coils of 1 ;

3 eine Draufsicht auf zwei Teilspulen; 3 a plan view of two sub-coils;

4 einen Querschnitt durch Nuten, in die die Teilspulen von 3 eingeträufelt sind; 4 a cross section through grooves into which the partial coils of 3 are instilled;

5 eine Draufsicht auf eine Mehrfach-Teilspule Beta 3 + 3; 5 a plan view of a multiple coil section Beta 3 + 3;

6 einen Querschnitt durch Nuten, in die die Spulen von 5 eingeträufelt sind; 6 a cross section through grooves into which the coils of 5 are instilled;

7 einen Querschnitt durch Nuten, in die die Spule von 5 gemäß einer anderen Ausführungsform eingeträufelt sind; 7 a cross section through grooves into which the coil of 5 are instilled according to another embodiment;

8 einen Querschnitt durch eine Nut mit eingeträufelter Runddrahtwicklung; 8th a cross section through a groove with instilled round wire winding;

9 einen Querschnitt durch eine Nut mit eingeträufelter Litzendrahtwicklung mit eckigem Leiterquerschnitt; und 9 a cross section through a groove with instilled stranded wire winding with angular conductor cross section; and

10 einen Querschnitt durch eine Nut mit einer eingeträufelten Litzendrahtwicklung mit beliebigem Leiterquerschnitt. 10 a cross section through a groove with an instilled stranded wire winding with any conductor cross section.

Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen stellen bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dar.The embodiments described below represent preferred embodiments of the present invention.

In 1 sind zwei Mehrfachspulen 1 und 2 dargestellt. Beide Mehrfachspulen 1 und 2 stellen jeweils Teilspulen dar, die in mehreren Schichten in die Nuten einer elektrischen Maschine eingeträufelt werden. Im konkreten Fall handelt es sich bei den beiden Teilspulen 1 und 2 um Vierfachspulen mit jeweils vier Einzelspulen A beziehungsweise B. Jede der Teilspulen 1 und 2 besitzt jeweils eine linke und rechte Hälfte bezogen auf die jeweiligen Symmetrieachse S1 beziehungsweise S2. Die Symmetrieachsen S1 und S2 verlaufen in axialer Richtung der elektrischen Maschine.In 1 are two multiple coils 1 and 2 shown. Both multiple coils 1 and 2 each represent partial coils that are instilled in the layers of an electrical machine in several layers. In the specific case, the two sub-coils are involved 1 and 2 around quadruple coils with four individual coils A and B. Each of the sub-coils 1 and 2 each has a left and right half with respect to the respective symmetry axis S1 and S2. The axes of symmetry S1 and S2 run in the axial direction of the electrical machine.

In 2 ist zur besseren Erläuterung der Erfindung dargestellt, wie die Teilspulen 1 und 2 gemäß 1 üblicherweise in die Nuten einer elektrischen Maschine eingeträufelt werden. Die axial verlaufenden vier Leiter A der rechten Hälfte der Teilspule 1 sind in eine erste Nutgruppe 3 am Nutgrund eingeträufelt. In einer darüber liegenden Schicht sind die Leiter der vier Einzelspulen der rechten Hälfte der Teilspule 2 in die Nutgruppe 3 eingeträufelt. Diese beiden Schichten bilden die Unterschicht der Nutgruppe 3.In 2 is shown for better explanation of the invention, like the sub-coils 1 and 2 according to 1 are usually instilled in the grooves of an electrical machine. The axially running four conductors A of the right half of the coil section 1 are in a first groove group 3 instilled in the bottom of the groove. In an overlying layer, the conductors of the four individual coils are the right half of the partial coil 2 in the groove group 3 instilled. These two layers form the bottom layer of the groove group 3 ,

Die beiden linken Hälften der Teilspulen 1 und 2 sind in zwei Einzelschichten in eine zweite Nutgruppe 4 als Oberschicht eingeträufelt. Die Unterschicht der zweiten Nutgruppe 4 wird durch ein anderes Teilspulenpaar gebildet. Durch diese Art des Einträufelns in die Unter- und Oberschichten der Nuten wird der Effekt der Stromverdrängung in einem gewissen Grad reduziert.The two left halves of the partial coils 1 and 2 are in two individual layers in a second groove group 4 instilled as an upper class. The lower layer of the second groove group 4 is formed by another pair of coil sections. This type of instillation in the upper and lower layers of the grooves reduces the effect of current displacement to a certain degree.

In 3 sind wiederum zwei Teilspulen 1 und 2 dargestellt, die mit den Vierfach- beziehungsweise Teilspulen 1 und 2 von 1 identisch sind. Im Fall von 3 sind lediglich die beiden äußeren Einzelspulen der Teilspule 1 mit A1 und die beiden inneren Einzelspulen mit A2 bezeichnet. In gleicher Weise sind die beiden äußeren Einzelspulen der Teilspule 2 mit B1 und die beiden inneren Einzelspulen der Teilspule 2 mit B2 bezeichnet.In 3 are again two sub-coils 1 and 2 shown with the quadruple or partial coils 1 and 2 of 1 are identical. In case of 3 are only the two outer individual coils of the sub-coil 1 with A1 and the two inner individual coils with A2. The two outer individual coils of the partial coil are in the same way 2 with B1 and the two inner individual coils of the partial coil 2 designated B2.

4 zeigt nun eine erfindungsgemäße Einlege- beziehungsweise Einträufeltechnik, bei der die Leiter jeder Hälfte der Teilspulen in unterschiedlichen Ebenen beziehungsweise Schichten in den Nuten abgelegt sind. Am Nutgrund der Nutgruppe 3 befinden sich in diesem Fall die äußeren beiden Leiter A1 der Teilspule 1 und die inneren beiden Leiter B2 der Teilspule 2. In der darüber liegenden Schicht befinden sich über den Leitern A1 die äußeren Leiter B1 der Teilspule 2 und über den inneren Leitern B2 der Teilspule 2 die inneren Leiter A2 der Teilspule 1. Diese Leiteranordnung bildet wiederum die Unterschicht der Nutgruppe 3. Versetzt in der Nutgruppe 4 bilden wiederum die linken Hälften der Teilspulen 1 und 2 die Oberschicht. In gleicher Weise bilden hier die erste Schicht die äußeren Leiter A1 der Teilspule 1 und die inneren Leiter B2 der Teilspule 2. Die oberste Schicht wird entsprechend von den äußeren Leitern B1 der Teilspule 2 und den inneren Leitern A2 der Teilspule 1 gebildet. Der Versatz der Leiter jeder Teilspule innerhalb der Einzelschichten sowohl der Unterals auch der Oberschicht der Nuten bringt eine zusätzliche Reduzierung der Stromverdrängung in den Leitern. 4 now shows an insertion or instillation technique according to the invention, in which the conductors of each half of the partial coils are deposited in the slots in different levels or layers. At the bottom of the groove group 3 In this case, the outer two conductors A1 of the partial coil are located 1 and the inner two conductors B2 of the coil section 2 , In the layer above, the outer conductors B1 of the partial coil are located above the conductors A1 2 and over the inner conductors B2 of the coil section 2 the inner conductor A2 of the coil section 1 , This conductor arrangement in turn forms the lower layer of the slot group 3 , Staggered in the groove group 4 again form the left halves of the partial coils 1 and 2 the upper class. In the same way, the first layer here forms the outer conductors A1 of the partial coil 1 and the inner conductor B2 of the coil section 2 , The top layer is accordingly from the outer conductors B1 of the coil section 2 and the inner conductors A2 of the coil section 1 educated. The offset of the conductors of each coil section within the individual layers of both the lower and the upper layer of the slots brings an additional reduction in the current displacement in the conductors.

In 5 ist eine Teil- beziehungsweise Mehrfachspule 10 dargestellt, die aus zwei zusammenhängenden gewickelten Spulen 5 und 6 mit jeweils drei Einzelspulen besteht. Die Spule 5 kann hier ausgehend von der Darstellung in 5 als linke Hälfte und die Spule 6 als rechte Hälfte der Mehrfachspule betrachtet werden. Die eingewickelte Spulenverbindung 7 stellt den Übergang zwischen den beiden Spulen 5 und 6 dar.In 5 is a partial or multiple coil 10 shown consisting of two coiled coils 5 and 6 with three individual coils each. The sink 5 can be based on the representation in 5 as the left half and the coil 6 can be regarded as the right half of the multiple coil. The wrapped coil connection 7 represents the transition between the two coils 5 and 6 represents.

In 6 ist wiedergegeben, wie drei derartige Mehrfachspulen 10, 20, 30 in die Nuten einer elektrischen Maschine eingebaut werden, wobei insgesamt drei Schichten in der Unterschicht und drei Schichten in der Oberschicht entstehen. Die Leiter A1 der rechten Hälfte der linken Spule 5 der in 5 dargestellten Mehrfachspule 10 sind am Nutgrund einer aus sechs Nuten bestehenden Nutgruppe gemäß 6 eingebaut. Ebenfalls am Nutgrund in den rechts anschließenden drei Nuten der Nutgruppe befinden sich die Leiter der rechten Hälfte der rechten Spule 6 einer Teilspule 30. Über dieser ersten Schicht am Nutgrund befinden sich die Leiter B1 und B2 der rechten Hälften der Spulen einer Teilspule 20. In einer dritten Schicht darüber befinden sich über den Leitern A1 die Leiter C1 der rechten Hälfte der linken Spule der Teilspule 30. Ferner befinden sich über den Leitern C2 in der dritten Schicht die Leiter A2 der rechten Hälfte der rechten Spule der Teilspule 10. Diese drei Schichten bilden wiederum die Unterschicht der Nutgruppe. Links der gestrichelten Linien in 6 befinden sich somit die Leiter der jeweils linken Spule jeder Mehrfach- beziehungsweise Teilspule und rechts der gestrichelten Linie jeweils die Leiter der rechten Spule.In 6 is shown as three such multiple coils 10 . 20 . 30 can be built into the grooves of an electrical machine, with a total of three layers in the lower layer and three layers in the upper layer. The right half of the left coil A1 5 the in 5 multiple coil shown 10 are on the groove base according to a groove group consisting of six grooves 6 built-in. The conductors of the right half of the right coil are also located at the bottom of the slot in the three slots of the slot group that adjoin on the right 6 a partial coil 30 , The conductors B1 and B2 of the right halves of the coils of a partial coil are located above this first layer at the bottom of the slot 20 , In a third layer above, the conductors C1 of the right half of the left coil of the partial coil are located above the conductors A1 30 , Furthermore, the conductors A2 of the right half of the right coil of the partial coil are located above the conductors C2 in the third layer 10 , These three layers in turn form the lower layer of the groove group. Left of the dashed lines in 6 are the conductors of the left-hand coil of each multiple or partial coil and to the right of the dashed line are the conductors of the right-hand coil.

Die Oberschicht in einer versetzten Nutgruppe ist sinngemäß aufgebaut. Der Aufbau ergibt sich ohne weiteres aus 6.The upper layer in a staggered groove group is built up analogously. The structure is straightforward 6 ,

In 7 ist eine sogenannte KK-Wicklung mit drei unterteilt gewickelten Teilspulen 100, 200 und 300 dargestellt. Jede Teilspule besteht ähnlich der in 5 dargestellten Teilspule aus einer linken Spule und einer rechten Spule. Beide Spulen sind jedoch nicht miteinander verbunden. In diesem Fall sind die drei Teilspulen 100, 200 und 300 in zwei Nutgruppen mit jeweils fünf Nuten eingebaut. Dabei befinden sich die Leiter A1, B1 und C1 der jeweiligen linken Spulen übereinandergeschichtet in der Unterschicht der Nuten und die Leiter A2, B2 und C2 der jeweils rechten Spulen übereinandergeschichtet in der Oberschicht der Nuten einer jeweiligen Nutgruppe. Die drei Teilspulen 100, 200 und 300 füllen dabei die Unterschicht der linken drei Nuten jeder Nutgruppe und die Oberschicht der rechten drei Nuten jeder Nutgruppe. In der Unterschicht und der Oberschicht sind die Teilspulen 100, 200 und 300 jeweils in umgekehrter Reihenfolge abgelegt. Auch diese Anordnung reduziert die Stromverdrängungseffekte.In 7 is a so-called KK winding with three sub-coils that are wound in subdivisions 100 . 200 and 300 shown. Each coil section is similar to that in 5 partial coil shown from a left coil and a right coil. However, both coils are not connected to each other. In this case, the three sub-coils 100 . 200 and 300 installed in two groove groups with five grooves each. The conductors A1, B1 and C1 of the respective left coils are stacked one above the other in the lower layer of the slots and the conductors A2, B2 and C2 of the respective right coils are stacked one above the other in the upper layer of the slots of a respective slot group. The three sub-coils 100 . 200 and 300 fill the lower layer of the left three grooves of each groove group and the upper layer of the right three grooves of each groove group. The sub-coils are in the lower layer and the upper layer 100 . 200 and 300 filed in reverse order. This arrangement also reduces the current displacement effects.

Die nachfolgenden 8 bis 10 zeigen in einem vergrößerten Maßstab, wie die einzelnen Nuten mit Runddrähten beziehungsweise Litzen gefüllt werden. Zum besseren Verständnis der Erfindung wird in Zusammenhang mit 8 die Herstellung einer Träufelwicklung nach dem Stand der Technik erläutert.The following 8th to 10 show on an enlarged scale how the individual grooves are filled with round wires or strands. For a better understanding of the invention is in connection with 8th the manufacture of a trickle winding according to the prior art.

8 zeigt einen Querschnitt durch eine Nut 41, die teilweise mit Runddrähten 42 gemäß dem Stand der Technik gefüllt ist. Die Runddrähte 42 werden durch einen Nutschlitz 43 in bekannter Weise in die Nut 41 eingeträufelt. Hierbei ist die Anordnung der einzuziehenden Drähte nahezu beliebig. Zwischen den Runddrähten 42 ergeben sich Zwischenräume 44 und damit eine relativ schlechte Nutfüllung. 8th shows a cross section through a groove 41 that partially with round wires 42 is filled according to the prior art. The round wires 42 are through a slot 43 in a known manner in the groove 41 instilled. The arrangement of the wires to be drawn in is almost arbitrary. Between the round wires 42 there are gaps 44 and thus a relatively poor groove filling.

Zur Optimierung der Nutfüllung bei Träufelwicklungen werden erfindungsgemäß entsprechend 9 Litzen mit quadratischen oder rechteckigen Querschnitten 45 in die Nuten 41 eingezogen oder eingeträufelt. Im Gegensatz zum Einziehen von Runddrähten, die in der Nut beliebig zu liegen kommen können, muss bei rechteckiger Litzenform der Einzeldraht in eine definierte Lage gebracht werden. Die definierte Lage im späteren Nutbereich wird dadurch erreicht, dass bereits beim Wickeln die einzelnen Drähte über Vorrichtungen geführt und an vorgegebenen Orten in der Wickelform abgelegt werden.To optimize the slot filling in trickle windings, according to the invention 9 Strands with square or rectangular cross sections 45 in the grooves 41 fed or instilled. In contrast to the pulling in of round wires, which can come to lie anywhere in the groove, the individual wire must be brought into a defined position with a rectangular strand shape. The defined position in the later slot area is achieved in that the individual wires are guided over devices during winding and placed in the winding form at predetermined locations.

Das erfindungsgemäße Füllen einer Nut 41 mit Litzen mit verformbarem Querschnitt 46 ist in 10 dargestellt. Leiter in beliebig verformbarer Litzenform können mit hierfür geeigneten Werkzeugen mit den bekannten Einziehsystemen maschinell eingezogen werden. Im Gegensatz zum Einziehen von Runddrähten ergibt sich bei beliebig verformbaren Litzen und bei beliebiger Nutform eine Füllung nahezu ohne Zwischenräume.Filling a groove according to the invention 41 with strands with a deformable cross-section 46 is in 10 shown. Conductors in any shape that can be deformed can be drawn in mechanically using suitable tools with the known pull-in systems. In contrast to the pulling in of round wires, stranding with any shape and groove shape results in a filling with almost no gaps.

Die höhere Nutfüllung kann auch mit üblichen Einziehwerkzeugen erreicht werden. Aufgrund des sich beim Einziehen ergebenden Drucks, insbesondere auch in senkrechter Richtung zur jeweiligen Nut, verformen sich die umformbaren Leiter in Litzentechnik von selbst und füllen bei nahezu beliebigen Nutformen die komplette Nutfläche aus. Um die aufzubringende Verformungsenergie gering zu halten, können die Litzenleiter bereits rechteckig oder quadratisch vorgeformt sein.The higher slot filling can also be achieved with conventional retracting tools. by virtue of As a result of the pressure resulting from the pulling in, in particular also in the direction perpendicular to the respective groove, the deformable conductors deform themselves automatically using stranded wire technology and fill the entire groove surface in almost any groove shape. In order to keep the deformation energy to be applied low, the stranded conductors can already be pre-shaped rectangular or square.

Besonders vorteilhaft ist die umformbare Litze dort einzusetzen, wo sich eine Nut beispielsweise nicht lückenlos mit quadratischen Litzenleitern vorgegebenen Querschnitts füllen lässt. Entspricht beispielsweise die Nutbreite nicht einem Vielfachen der Breite einer Einzellitze, so würde bei nicht verformbaren Litzen ein Spalt in der Nut nicht gefüllt werden können. Bei im Querschnitt verformbaren Litzen 46 jedoch lässt sich auch ein derartiger Spalt füllen. Damit können für beliebige Nutquerschnitte sehr hohe Nutfüllfaktoren erzielt werden.It is particularly advantageous to use the deformable strand where a groove, for example, cannot be completely filled with square strand conductors of a predetermined cross section. If, for example, the groove width does not correspond to a multiple of the width of an individual strand, a gap in the groove would not be able to be filled in the case of non-deformable strands. In the case of strands deformable in cross section 46 however, such a gap can also be filled. This means that very high slot filling factors can be achieved for any slot cross-section.

Um die verformbaren Litzen 46 in der Nut 41 noch stärker als durch das reine Einziehen in die Nut zu komprimieren, können geeignete Werkzeuge 47 verwendet werden.To the deformable strands 46 in the groove 41 Suitable tools can be used to compress even more than simply pulling them into the groove 47 be used.

Claims

Multiple coil ( 1 . 2 . 10 ) for an electrical machine with - a plurality of individual coils (A, B) which are connected to one another in series, characterized in that the individual coils made of stranded wire ( 45 . 46 ) are made.

Multiple coil according to claim 1, wherein the strand ( 45 ) has a rectangular cross section.

Multiple coil according to claim 1, wherein the strand ( 46 ) has a deformable cross-section so that its cross-section is easily deformable when instilled.

Multiple coil according to one of Claims 1 to 3, the strand ( 45 . 46 ) is isolated by extrusion.

Trickle winding with several multiple coils ( 1 . 2 . 10 ) according to one of claims 1 to 4, which are instilled in grooves of an electrical machine.

A trickle winding according to claim 5, wherein the multiple coils ( 1 . 2 . 10 ) Represent partial coils that have been instilled in layers in the slots.

A trickle winding according to claim 5 or 6, wherein each multiple coil ( 1 . 2 . 10 ) has a left and right half with respect to the axial direction of the electrical machine and single coil sections of one of the halves of the multiple coil are arranged in a plurality of radial planes of the slots.

A trickle winding according to one of claims 5 to 7, wherein sections of different individual coils of a multiple coil ( 1 . 2 . 10 ) are instilled in several radial planes of a single groove.

Method for producing a trickle winding of an electrical machine according to one of Claims 5 to 8 by providing a plurality of multiple coils ( 1 . 2 . 10 ) with several individual coils, each multiple coil having a left and right half with respect to the axial direction of the electrical machine, and - instilling the multiple coils ( 1 . 2 . 10 ) in slots of the electrical machine, characterized in that when instilling one of the multiple coils, individual coil sections of one of the halves of the multiple coil are arranged in a plurality of radial planes of the slots.

Method according to claim 9, wherein sections of different individual coils of a multiple coil ( 1 . 2 . 10 ) are instilled in several levels of a single groove.