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DE10154582B4 - Stator einer Drehelektromaschine - Google Patents

Stator einer Drehelektromaschine Download PDF

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DE10154582B4
DE10154582B4 DE10154582.7A DE10154582A DE10154582B4 DE 10154582 B4 DE10154582 B4 DE 10154582B4 DE 10154582 A DE10154582 A DE 10154582A DE 10154582 B4 DE10154582 B4 DE 10154582B4
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DE
Germany
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sections
conductor segment
stator
phase winding
portions
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
DE10154582.7A
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English (en)
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DE10154582A1 (de
Inventor
Shinji Nishimura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Application granted granted Critical
Publication of DE10154582B4 publication Critical patent/DE10154582B4/de
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    • 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
    • H02K3/12Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors arranged in slots

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Abstract

Ein Stator einer Drehelektromaschine umfasst:einen Statorkern (3) mit darin gebildeten Schlitzen (2) , die sich in einer axialen Richtung erstrecken und in Umfangsrichtung zueinander beabstandet angeordnet sind; undeine Polyphasenwicklung (10, 30), die in den Schlitzen (2) enthalten ist;wobei die Polyphasenwicklung (10, 30) einen Phasenwicklungsabschnitt (11, 12, 13) pro Phase umfasst, wobei die Phasenwicklungsabschnitte (11, 12, 13) elektrisch miteinander verbunden sind und gerade. Abschnitte (11a, 12a, 13a), die in die Schlitze (2) eingeführt sind, und Verbindungsabschnitte (11b, 12b, 13b) aufweisen;die Phasenwicklungsabschnitte (11, 12, 13) umfassen jeweils eine Mehrzahl von Leitersegmenteinheiten (15, ,41 41), wobei jede der Leitersegmenteinheiten (15,41) eine Mehrzahl von Leitersegmenten (14) aufweist, von denen jedes eine U-förmige Konfiguration als ein Ganzes mit einer Basis (14a) und einem Paar von Beinabschnitten (14b) an gegenüberliegenden Seiten der Basis (14a) aufweist, und in der Mehrzahl der laminierten Leitersegmente (14) ein erster Beinabschnitt eines Beinabschnittpaares (14c) eines ersten Leitersegments (14) mit einem gegenüberliegenden Beinabschnitt eines Beinabschnittspaares (14c) eines zweiten, zum ersten in Leitersegment (14) in Radialrichtung des Stators benachbarten Leitersegments (14) verbunden ist, und der zweite Beinabschnitt des Beinabschnittpaares (14c) des ersten Leitersegments (14) mit einem gegenüberliegenden Beinabschnitt eines Beinabschnittpaares (14c) eines dritten, zum erstem Leitersegment (14) in Radialrichtund des Stators benachbarten Leitersegments (14) verbunden ist, wobei diejenigen Teile, an denen die in Radialrichtund des Stators benachbarten Beinabschnitte (14b) gegenseitig miteinander verbunden sind, den geraden Abschnitten (11b, 12b, 13b) der Phasenwicklungsabschnitte (11, 12, 13) entsprechen und die Basis (14a) den Verbindungsabschnitten (11b, 12b, 13b) der Phasenwicklungsabschnitte (11, 12, 13) entspricht;wobei die geraden Abschnitte und die Verbindungsabschnitte senkrecht aufeinander stehen;wobei Teile der Verbindungsabschnitte (11b, 12b, 13b) von einer ersten, Leitersegmenteinheit von beliebigen zwei benachbarten Leitersegmenteinheiten (15, 41) zwischen in Radialrichtung des Stators benachbarten (11b, 12b, 13b) einer zweiten der Leitersegmenteinheiten (15, 41) gestellt sindund die Leitersegmenteinheiten (15, 41) seriell miteinander in Umfangsrichtung des Stators verbunden sind.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stator einer Drehelektromaschine, in der die Wicklungen in einem Statorkern, der eine Mehrzahl von in axialer Richtung erstreckenden Schlitzen aufweist, die in Umfangsrichtung zueinander beabstandet gebildet sind, enthalten sind.
  • Beschreibung des Standes,der Technik
  • Die 19 und 20 stellen eine bekannte Drehelektromaschine in der Form eines Generatormotors dar, wie sie aus der JP 2001-145286 A bekannt ist, wobei die 19 eine Frontansicht von wesentlichen Abschnitten eines Stators des Generatormotors ist, und die 20 eine Frontansicht eines Leiters ist, der die Wicklung des Stators der 19 bildet.
  • Der Stator 1 dieser Drehelektromaschine umfasst einen Statorkern 3, der aus Stahlplatten, die mit Silikon sind, gebildet ist und in axialer Richtung erstreckende Schlitze 2 aufweist, die in Umfangsrichtung zueinander beabstandet gebildet sind, eine Wicklung 4, die in die Schlitze 2 eingepasst ist, und Keile 5, von denen jeder an einem Eingangsabschnitt 6 eines entsprechenden Schlitzes angebracht ist, um zu verhindern, dass die Wicklungen 4 von den Schlitzen in radialer Richtung nach innen hervorstehen.
  • Die Wicklung 4 setzt sich aus entsprechenden Phasenwicklungsabschnitten 7 einer U-Phase, einer V-Phase und einer W-Phase zusammen. Jeder der entsprechenden Phasenwicklungsabschnitte 7 weist einen Wicklungshauptkörper aus Kupfer auf, wobei die Oberfläche desselben mit Email beschichtet ist und mäandert Jeder der Wicklungsabschnitte 7 umfasst gerade Abschnitte 8, die als Schlitzeinführabschnitte dienen, und Verbindungsabschnitte 9, die die Enden der benachbarten geraden Abschnitten 8 verbinden. Die Wicklungsabschnitte 7 werden dadurch gebildet, dass nacheinander die geraden Abschnitte 8 in die Schlitze 2 in den Statorkern eingeführt werden, so dass sie sich um den Statorkern sechsmal auf wellenförmige Art und Weise winden. Die geraden Abschnitte 8 der entsprechenden Phasenwicklungsabschnitte 7 werden in die entsprechenden Schlitze 2 unter einem elektrischen Winkel von 120° zueinander eingeführt.
  • Mit dem Stator des Generatormotors, der wie oben aufgebaut ist, ergibt sich ein Problem, dass das Zusammenbauen des Stators erschwert ist, da entsprechende seriell verbundene, Phasenwicklungsabschnitte 7 miteinander verwebt bzw. verflochten sind, um die Wicklung 4 zu erzeugen.
  • Ferner ofleubart die US 5,422,526 einenStator mit einem Statorkern und einer Wicklung. Die Wicklung wird durch in den Schlitzen des Statorkerns vorgesehen Segmenten gebildet, die an duaxialen des Statorkerns jeweils abwechselnd durch Verbindungssegmente Verbinden werden. Das Verbinden erfolgt nach dem Einsteiheu desSegmente in die Schlitze. EP 1 039 616 A2 wobei ein wobei des Stator ein ist. Aus der DE 44 11 749 C2 geht eine einen Stator die aus
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung beabsichtigt, das oben angeführte Problem zu beseitigen, und es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Stator einer Drehelektromaschine vorzusehen, dessen Zusammenbau oder Effizienz im Wesentlichen verbessert ist.
  • Die obige Aufgabe wird durch einen Stator mit den Mekmalen des Anspruch 1 oder 4 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Mit der erfindungsgemäßen Anordnung kann die Herstellungseffizienz des Stators bedeutend verbessert werden, verglichen mit dem eingangs erwähnten bekannten Stator, in dem die seriell verbundenen Phasenwicklungsabschnitte, von denen jeder eine Konfiguration aufweist, miteinander verwebt sind, um eine Wicklung zu bilden.
  • Sind die vier Ecken der Leitersegmenteinheiten rechtwinklig, und stehen die geraden Abschnitte und die Verbindungsabschnitte daher senkrecht aufeinander, ist die Höhe des Spulenendes der Polyphasenwicklung verringert, was es ermöglicht die axialen Abmessungen des Stators zu minimieren.
  • Weisen die geraden Abschnitte und die Verbindungsabschnitte eine rechtwinklige Querschnittsform auf, kann daher eine hochdichte Polyphasenwicklung erhalten werden.
  • Werden die Leitersegmente durch Pressformen gebildet, können sie auf einfache Weise hergestellt werden.
  • Der Stator kann des Weiteren Einstellglieder aufweisen, die an Verbindungsabschnitten angeordnet sind, an denen die Beinabschnitte zum Einstellen der Querschnittsformen der geraden Abschnitte miteinander verbunden sind. So zum Beispiel können die Querschnittsflächen der Verbindungsabschnitte und der geraden Abschnitte auf einfache Weise miteinander angeglichen werden.
  • Jeder der Krümmungsabschnitte kann mit einem Einstellabschnitt gebildet zum Einstellen einer Querschnittsform eines entsprechenden geraden Abschnittes ausgebildet sein. So zum Beispiel ist es möglich die Querschnittsfläche von jedem Verbindungsabschnitt mit der Querschnittsfläche eines jeden geraden Abschnittes anzugleichen.
  • Die Polyphasenwicklung kann eine Dreiphasenwicklung sein und so ist es möglich auf einfache Weise einen Stator für eine Dreiphasenwicklung herzustellen, die eine hohe Dichte aufweist und bezüglich der axialen Größe klein ist.
  • Die Anzahl der Schlitze in dem Statorkern für jeden Pol und jede Phase kann gleich eins sein und jeder der geraden Abschnitte weist eine Breite, die gleich der halben Breite eines jeden der Verbindungsabschnitte ist, und eine Dicke, die doppelt so groß wie die der Verbindungsabschnitte ist, auf. Mit solch einer Anordnung wird die Querschnittsfläche der Verbindungsabschnitte und die der geraden Abschnitte gleich, so dass der Widerstand der Verbindungsabschnitte gleich der der geraden Abschnitte ist.
  • Die Anzahl der Schlitze in dem Statorkern für jeden Pol und jede Phase kann gleich zwei sein und jeder der geraden Abschnitte weist eine Breite, die gleich einem Drittel der Breite eines jeden Verbindungsabschnittes ist, und eine Dicke, die dreimal so groß wie die der Verbindungsabschnitte ist, auf. Mit solch einer Anordnung ist die Querschnittsfläche des Verbindungsabschnittes und die des geraden Abschnittes gleich, so dass der Widerstand der Verbindungsabschnitte gleich der der geraden Abschnitte ist.
  • In einer noch weiteren bevorzugten Form der Erfindung ist die Drehelektromaschine ein Generatormotor. So wird es möglich auf einfache Weise einen Generatormotor zu erhalten, der eine hohe Dichte aufweist und bezüglich der axialen Abmessung klein ist.
  • Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann anhand der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen zu sehen ist, klarer.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Frontansicht einer Dreiphasenwicklung eines Generatormotors gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 2 ist eine Draufsicht der Dreiphasenwicklung der 1.
    • 3 ist eine Unteransicht der Dreiphasenwicklung der 1.
    • 4 ist eine perspektivische Ansicht eines Leitersegments, das ein Komponentenelement der Dreiphasenwicklung der 1 ist.
    • 5 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Leitersegmenteinheit während des Zusammenbaus gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
    • 6 ist eine Draufsicht der Dreiphasenwicklung während der Herstellung derselben gemäß der ersten Ausführungsform.
    • 7 ist eine Draufsicht eines freiliegenden Leiters, der ein Komponentenelement einer Dreiphasenwicklung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
    • 8 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Leitersegmenteinheit während des Zusammenbaus derselben gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
    • 9 ist eine Frontansicht einer Dreiphasenwicklung eines Generatormotors gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 10 ist eine Draufsicht der Dreiphasenwicklung der 9.
    • 11 ist eine Unteransicht der Dreiphasenwicklung der 9.
    • 12 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Leitersegmenteinheit während des Zusammenbaus gemäß der dritten Ausführungsform darstellt.
    • 13 ist eine Draufsicht der Leitersegmenteinheit der 12.
    • 14 ist eine Draufsicht der Dreiphasenwicklung während der Herstellung derselben gemäß der dritten Ausführungsform.
    • 15 ist eine Draufsicht eines weiteren Beispiels einer Leitersegmenteinheit während des Zusammenbaus derselben.
    • 16 ist eine Draufsicht eines weiteren Beispiels einer Leitersegmenteinheit während des Zusammenbaus derselben.
    • 17 ist eine Draufsicht eines freiliegenden Leiters, der ein Komponentenelement einer Dreiphasenwicklung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
    • 18 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Leitersegmenteinheit während des Zusammenbaus derselben gemäß der vierten Ausführungsform darstellt.
    • 19 ist eine Frontansicht von wesentlichen Abschnitten eines Stators eines bekannten Generatormotors.
    • 20 ist eine Frontansicht eines Leiters, der ein Komponentenelement einer Dreiphasenwicklung der 19 ist.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nun werden die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung sind die gleichen Symbole wie diejenigen der 19 und 20 verwendet worden, um gleiche oder entsprechende Teile zu identifizieren.
  • Erste Ausführungsform
  • 1 ist eine Frontansicht einer Dreiphasenwicklung einer Drehelektromaschine in der Form eines Generatormotors, die entsprechend einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. 2 ist eine Draufsicht der Dreiphasenwicklung der 1. 3 ist eine Unteransicht der Dreiphasenwicklung der 1.
  • Der Stator dieses Generatormotors umfasst einen Statorkern 3, der Schlitze 2 aufweist, die derart gebildet sind, dass die Anzahl der Schlitze für jeden Pol und jede Phase gleich 1 ist, und eine Polyphasenwicklung in der Form einer Dreiphasenwicklung 10, die in dem Statorkern 3 angeordnet ist.
  • Die Dreiphasenwicklung 10 setzt sich aus einem U-Phasenwicklungsbschnitt 11, einem V-Phasenwicklungsabschnitt 12 undeinem W-Phasenwicklungsabschnitt 13 zusammen. Jeder der Phasenwicklungsabschnitte 11, 12, 13 weist einen Wicklungsabschnitthauptkörper aus Kupfer auf, dessen Oberfläche mit Email überzogen ist. Die Wicklungsabschnitte 11, 12, 13 umfassen gerade Abschnitte 11a, 12a, 13a, die in die Schlitze 2 des Statorkerns 3 eingeführt sind, und Verbindungsabschnitte 11b, 12b, 13b, die die Enden von Benachbarten geraden Abschnitten 11a, 12a, 13a verbinden. Die Wicklungsabschnitte 11, 12, 13 sind derart aufgebaut, dass entsprechende gerade Abschnitte 11a, 12a, 13a nacheinander in die Schlitze 2 eingeführt sind, und sie sich auf wellenförmige Art und Weise viermal um den Statorkern 3 winden. Die entsprechenden geraden Abschnitte 11a, 12a, 13a sind unter einem elektrischen Winkel von 120° zueinander in die Schlitze 2 eingeführt.
  • Jeder der geraden Abschnitte 11a, 12a, 13a weist eine Breite auf, die gleich der halben Breite der Verbindungsabschnitte 11b, 12b, 13b ist, und eine Dicke, die doppelt so groß ist wie die der Verbindungsabschnitte, und eine Querschnittsfläche, die gleich der der Verbindungsabschnitte ist.
  • Anschließend wird Bezug auf den Herstellungsprozess der Wicklungsabschnitte 11, 12, 13 genommen.
  • Zuerst wird eine Kupferplatte gepresst, um eine Mehrzahl von Leitersegmenten 14, wie in 4 dargestellt ist, zu bilden. Anschließend werden die Leitersegmente 14, die als Ganzes eine U-förmige Konfiguration aufweisen und eine Basis 14a und ein Paar von Beinabschnitten 14b, 14c umfassen, in einer wechselnden, umgekehrten bzw.entgegengesetzten Weise angeordnet, d.h. wechselweise unter einem Winkel von 180° zueinander entgegengesetzt.
  • Anschließend werden neun gegenseitig gegenüberstehende Leitersegmente 14 miteinander verbunden, indem wechselweise die Beinabschnitte 14b, 14c von benachbarten Leitersegmenten 14 entlang einer Seite durch Hartlöten werden, und indem die gesamten Oberflächen isoliert werden (z.B. indem sie mit Email überzogen werden), um eine Leitersegmenteinheit 15 zu bilden, wie es in 6 dargestellt ist. Dieses Ultraschallschweißen, anstelle von Hartlöten, sein.
  • In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass in der Leitersegmenteinheit 15 diejenigen Teile, an denen die benachbarten Beinäbschnitte 14b, 14c gegenseitig miteinander verbunden sind, und die mit Email überzogen sind, den geraden Abschnitten 11a, 12a, 13a der Wicklungsabschnitte 11, 12, 13 entsprechen, und diejenigen Teile der Basis 14a, die mit Email überzogen sind, den Verbindungsabschnitten 11b, 12b, 13b der Wicklungsabschnitte 11, 12, 13 entsprechen.
  • Anschließend wird eine Mehrzahl von Leitersegmenteinheiten 15 vorbereitet und derartig angeordnet, dass die Basisabschnitte 14a der Leitersegmente 14 der entsprechenden Leitersegmenteinheiten 15 zueinander in einer Zick-Zack-Form, wie in 6 gezeigt, angeordnet werden, und die Leitersegmenteinheiten 15 übereinander mit den Basisabschnitten 14a der entsprechenden Leitersegmente 14 gelegt werden, die in entsprechende V-förmige Räume eingeführt werden, die zwischen benachbarten Beinabschnitten 14b, 14c de benachbarten Leitersegmenteinheiten 15 gebildet sind. Anschließend werden die entsprechenden Leitersegmenteinheiten 15 in entgegengesetzten Richtungen, die durch die Pfeile A und B in 6 angezeigt sind, gedrängt, und dabei werden die entsprechenden Wicklungsabschnitte 11, 12, 13 miteinander kombiniert, um eine Dreiphasenwicklung 10 zu bilden.
  • Mit der Dreiphasenwicklung 10 des wie oben aufgebauten Stators wird die Mehrzahl der Leitersegmenteinheiten 15 derart laminiert, dass Teile der Verbindungsabschnitte 11b, 12b, 13b eines von zwei beliebigen 4-3 benachbarten Leitersegmenteinheiten 15 zwischen die Verbindungsabschnitte 11b, 12b, 13b der anderen Benachbarten Leitersegmenteinheit 15 gestellt werden, wobei die Leitersegmenteinheiten 15 miteinander in Umfangsrichtung des Stators serieil verkettet oder verbunden sind. Folglich kann die Herstellungseffizienz des Stators gemäß dieser Ausführungsform bedeutend verbessert sein im Vergleich zu dem vorher genannten bekannten Stator, indem die seriell verbundenen, entsprechenden Phasenwicklungsabschnitte 7, die eine förmige Konfiguration besitzen, miteinander verwebt sind, um die Wicklung 4 zu bilden.
  • Überdies werden die Leitersegmente 14, die gleich den Komponentenelemente der Dreiphasenwicklung 10 sind, auf einfache Weise durch Pressformen gebildet.
  • Zweite Ausführungsform
  • In einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein freiliegender Leiter 21 mit einer ormigen Konfiguration, wie in 7 dargestellt, durch Pressformen gebildet. Dieser freiliegende Leiter 21 weist Krümmungsabschnitte 21a und Verbindungsabschnitte 21b auf, die 4-3 benachbarte Krümmungsabschnitte 21a miteinander verbinden.
  • Die Krümmungsabschnitte 21a des freiliegenden Leiters 21 sind an den durch die gepunktete Linie angezeigten Teile gekrümmt, um eine Leitersegmenteinheit 20, wie in 8 dargestellt, zu bilden. In der Leitersegmenteinheit 20 entsprechen die Krümmungsabschnitte 21a den geraden Abschnitten 11a, 12a, 13a der Wicklungsabschnitte 11, 12, 13, und die Verbindungsabschnitte 21b entsprechen den Verbindungsabschnitten 11b, 12b, 13b der Wicklungsabschnitte 11, 12, 13.
  • In dieser zweiten Ausführungsform ist ein Veerbindungs der in der ersten Ausführungsform beim Bilden der Leitersegmenteinheit 20 erforderlich ist, nicht nötig. Bei der Herstellung der Dreiphasenwicklung 10 sind die Prozesse nach Bildung der Leitersegmenteinheiten 20 ähnlich denjenigen der ersten Ausführungsform, und daher ist eine Beschreibung derselben hier weggelassen.
  • Dritte Ausführungsform
  • Die 9, 10 und 11, stellen eine Dreiphasenwicklung einer Drehelektromaschine in der Form eines Motorgenerators dar, die entsprechend einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, wobei die 9 eine Draufsicht der Dreiphasenwicklung ist; 10 eine Draufsicht derselben und 11 eine Unteransicht derselben ist.
  • Der Motorgenerator weist einen Stator auf, der einen Statorkern 3 mit darin gebildeten Schlitzen umfasst, wobei die Anzahl der Schlitze 2 für jeden Pol und für jede Phase gleich 2 ist, und eine Dreiphasenwicklung 30 in dem Statorkern 3 durch verteilte Wicklung enthalten ist.
  • Die Dreiphasenwicklung 30 setzt sich aus einem U1-Phasenwicklungsabschnitt 31, einem V2-Phasenwicklungsabschnitt 32, einem W1-Phasenwicklungsabschnitt 33, einem U2-Phasenwicklungsabschnitt 34, einem V2-Phasenwicklungsabschnitt 35 und einem W2-Phasenwicklungsabschnitt 36 zusammen. Jeder der Phasenwicklungsabschnitte 31 bis 36 weist einen Wicklungsabschnitthauptkörper aus Kupfer auf, dessen Oberfläche mit Email überzogen ist. Die Phasenwicklungsabschnitte 31 bis 36 umfassen gerade Abschnitte 31a bis 36a, die in die Schlitze 2 des Statorkerns 3 eingeführt sind, und Verbindungsabschnitte 31b bis 36b, die die Enden der benachbarten geraden Abschnitte 31a bis 36a verbinden. Die Phasenwicklungsabschnitte 31 bis 36 sind derart aufgebaut, dass gerade Abschnitte 31a bis 36a nacheinander in die Schlitze 2 eingeführt werden, so dass sie sich auf wellenförmige Art und Weise viermal um den Statorkern 3 winden. Die geraden Abschnitte 31a bis 36a sind unter einem elektrischen Winkel von 120° zueinander in die entsprechenden Schlitze 2 eingeführt.
  • Jeder der geraden Abschnitte 31a bis 36a weist eine Breite auf, die gleich einem Drittel der Breite der Verbindungsabschnitte 31b bis 36b ist, eine Dicke, die dreimal so groß ist wie die der Verbindungsabschnitte und eine Querschnittsfläche, die gleich der der Verbindungsabschnitte ist.
  • Als nächstes wird Bezug auf den Herstellungsprozess der Phasenwicklungsabschnitte 31 bis 36 genommen.
  • Zuerst wird eine Kupferplatte gepresst, um eine Mehrzahl von Leitersegmenten 40, wie in 12 dargestellt ist, zu bilden. Anschließend werden die Leitersegmente 40, von denen jede eine U-förmige Konfiguration mit einer Basis 40a und einem Paar von Beinabschnitten 40b, 40c aufweist, in einer wechselnd entgegengesetzten Weise angeordnet, d.h. wechselnd unter einem Winkel von 180° zueinander entgegengesetzt. Anschließend werden fünf sich gegenseitig gegenüberstehende Leitersegmente 40 miteinander verbunden indem wechselweise benachbarte Beinabschnitte 40b, 40c der benachbärten Leitersegmente 40 an lediglich einer Seite über Zwischenabschnitte 42 durch Hartlöten ver , und die gesamten Oberflächen isoliert werden (z.B. durch Überziehen mit Email , um eine Leitersegmenteinheit 41, wie in 14 dargestellt, zu bilden.
  • Es wird in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, dass in der Leitersegmenteinheit 41 diejenigen Teile, an denen die Beinabschnitte 40b, 40c miteinander verbunden sind, und die mit Email überzogen sind, genauso wie diejenigen Teile der Zwischenabschnitte 42, die mit den verbundenen Abschnitten der Beinabschnitte, die mit Email überzogen sind, ver bunden sind, den geraden Abschnitten 31a bis 36a der entsprechenden Phasenwicklungsabschnitte 31 bis 36 entsprechen, und diejenigen Teile der Basisabschnitte 40a, die mit Email überzogen sind, den Verbindungsabschnitten 31b bis 36b der entsprechenden Phasenwicklungsabschnitte 31 bis 36 entsprechen.
  • Anschließend wird eine Mehrzahl von Leitersegmenteinheiten 41 vorbereitet und auf eine Weise angeordnet, dass die Basisabschnitte 40a der Leitersegmente 40 der entsprechenden Leitersegmenteinheitenn 41 voneinander beabstandet in einer Zick-Zack-Form, wie in 14 gezeigt, angeordnet werden, und die Leitersegmenteinheiten 41 übereinander gelegt werden, wobei die Basisabschnitte 40a der entsprechenden Leitersegmente 40 in entsprechende V-förmige Räume eingeführt sind, die zwischen benachbarten Beinabschnitten 40b, 40c der benachbarten Leitersegmenteinheiten 41 gebildet sind. Danach werden die entsprechenden Leitersegmenteinheiten 41 in entgegengesetzten Richtungen, die durch die Pfeile C und D in 14 angedeutet sind, gedrängt, und dabei werden die entsprechenden Phasenwicklungsabschnitte 31 bis 36 miteinander kombiniert, um eine Dreiphasenwicklung 30 zu bilden.
  • In der Dreiphasenwicklung 30 des wie oben aufgebauten Stators sind die Mehrzahl der Leitersegmenteinheiten 40 derart laminiert, dass Teile der Verbindungsabschnitte 31 bis 36 von einem von beliebigen zwei 4-3 benachbarten Leitersegmenteinheiten 41 zwischen die Verbindungsabschnitte 31b bis 36b der anderen 4-3 benachbarten Leitersegmenteinheit 41 gestellt sind, wobei die Leitersegmenteinheiten 41 seriell miteinander in Umfangsrichtung verkettet oder verbunden sind. Folglich kann die Herstellungseffizienz des Stators gemäß dieser Ausführungsform bedeutend verbessert sein, im Vergleich zu dem vorher erwähnten bekannten Stator, in dem die seriell verbundenen, entsprechenden Phasenwicklungsabschnitte 7, von denen jeder eine formige Konfiguration, aufweist, miteinander verwoben sind, um die Wicklung 4 zu bilden.
  • Überdies werden die Leitersegmente 40, die die Komponentenelemente der Dreiphasenwicklung 30 darstellen, einfach durch Pressformen gebildet.
  • Es wird hier darauf hingewiesen, dass die Zwischenabschnitte 42, die als Einstellglieder zum Einstellen der Querschnittsformen der geraden Abschnitte 31a bis 36a dienen, an einer Seite derselben zwischen den benachbarten Beinabschnitten 40b der Leitersegmente 40 und an der anderen Seite derselben außerhalb der Beinabschnitte 40c, die zu verbinden sind, wie in 15 gezeigt, positioniert sein können. Alternativ können die Zwischenabschnitte 42 statt dessen an gegenüberliegenden Seiten außerhalb der zu verbindenden Beinabschnitte 40c positioniert sein.
  • Vierte Ausführungsform
  • In einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein freiliegender Leiter 41, mit einer maandes ormigen Konfiguration, wie in 17 dargestellt, durch Pressarbeiten gebildet. Dieser freiliegende Leiter 51 weist Krümmungsabschnitte 51a und Verbindungsabschnitte 51b auf, die die 4-3 benachbarten Krümmungsabschnitte 51a verbinden. Die Krümmungsabschnitte 51a des freiliegenden Leiters 51 sind an den durch eine gepunktete Linie angedeuteten Teilen gekrümmt, um eine Leitersegmenteinheit 50, wie in 18 dargestellt ist, zu bilden. Zusätzlich sind die Krümmungsabschnitte 51a mit Einstellgliedern 52 ausgebildet, um die Querschnittsformen der geraden Abschnitte 31a bis 36a einzustellen.
  • In der Leitersegmenteinheit 50 entsprechen die Krümmungsabschnitte 51a den geraden Abschnitten 31a bis 36a der entsprechenden Phasenwicklungsabschnitte 31 bis 36, und die Verbindungsabschnitte 51b entsprechen den Verbindungsabschnitten 31b bis 36b der entsprechenden Wicklungsabschnitte 31 bis 36.
  • In dieser vierten Ausführungsform ist der verbindungs der in der dritten Ausführungsform zum Bilden der Leitersegmenteinheit 50 erforderlich ist, nicht notwendig. Bei der Herstellung der Dreiphasenwicklung 30 sind die Prozesse nach Bildung der Leitersegmenteinheit 50 ähnlich denjenigen der dritten Ausführungsform, und daher wird eine Beschreibung derselben hier weggelassen.
  • Obwohl in den oben erwähnten ersten bis vierten Ausführungsformen die Dreiphasenwicklung gezeigt und beschrieben worden ist, ist die vorliegende Erfindung anwendbar auf andere Polyphasenwicklungen, wie z.B. eine Fünfphasenwicklung, eine Siebenphasenwicklung usw.
  • Überdies ist die vorliegende Erfindung anwendbar auf andere Drehelektromaschinen, wie z.B. ein Elektromotor, ein Generator usw.
  • Obwohl in den oben erwähnten entsprechenden Ausführungsformen die geraden Abschnitte und die Verbindungsabschnitte eine rechtwinklige Querschnittsform aufweisen, ist die vorliegende Erfindung zusätzlich nicht auf diese Form beschränkt, sondern es können auch andere Formen, wie z.B. eine im Allgemeinen elliptische Querschnittsform, eine kreisförmige Querschnittsform und dergleichen verwendet werden.

Claims (8)

  1. Ein Stator einer Drehelektromaschine umfasst: einen Statorkern (3) mit darin gebildeten Schlitzen (2) , die sich in einer axialen Richtung erstrecken und in Umfangsrichtung zueinander beabstandet angeordnet sind; und eine Polyphasenwicklung (10, 30), die in den Schlitzen (2) enthalten ist; wobei die Polyphasenwicklung (10, 30) einen Phasenwicklungsabschnitt (11, 12, 13) pro Phase umfasst, wobei die Phasenwicklungsabschnitte (11, 12, 13) elektrisch miteinander verbunden sind und gerade. Abschnitte (11a, 12a, 13a), die in die Schlitze (2) eingeführt sind, und Verbindungsabschnitte (11b, 12b, 13b) aufweisen; die Phasenwicklungsabschnitte (11, 12, 13) umfassen jeweils eine Mehrzahl von Leitersegmenteinheiten (15, ,41 41), wobei jede der Leitersegmenteinheiten (15,41) eine Mehrzahl von Leitersegmenten (14) aufweist, von denen jedes eine U-förmige Konfiguration als ein Ganzes mit einer Basis (14a) und einem Paar von Beinabschnitten (14b) an gegenüberliegenden Seiten der Basis (14a) aufweist, und in der Mehrzahl der laminierten Leitersegmente (14) ein erster Beinabschnitt eines Beinabschnittpaares (14c) eines ersten Leitersegments (14) mit einem gegenüberliegenden Beinabschnitt eines Beinabschnittspaares (14c) eines zweiten, zum ersten in Leitersegment (14) in Radialrichtung des Stators benachbarten Leitersegments (14) verbunden ist, und der zweite Beinabschnitt des Beinabschnittpaares (14c) des ersten Leitersegments (14) mit einem gegenüberliegenden Beinabschnitt eines Beinabschnittpaares (14c) eines dritten, zum erstem Leitersegment (14) in Radialrichtund des Stators benachbarten Leitersegments (14) verbunden ist, wobei diejenigen Teile, an denen die in Radialrichtund des Stators benachbarten Beinabschnitte (14b) gegenseitig miteinander verbunden sind, den geraden Abschnitten (11b, 12b, 13b) der Phasenwicklungsabschnitte (11, 12, 13) entsprechen und die Basis (14a) den Verbindungsabschnitten (11b, 12b, 13b) der Phasenwicklungsabschnitte (11, 12, 13) entspricht; wobei die geraden Abschnitte und die Verbindungsabschnitte senkrecht aufeinander stehen; wobei Teile der Verbindungsabschnitte (11b, 12b, 13b) von einer ersten, Leitersegmenteinheit von beliebigen zwei benachbarten Leitersegmenteinheiten (15, 41) zwischen in Radialrichtung des Stators benachbarten (11b, 12b, 13b) einer zweiten der Leitersegmenteinheiten (15, 41) gestellt sind und die Leitersegmenteinheiten (15, 41) seriell miteinander in Umfangsrichtung des Stators verbunden sind.
  2. Der Stator einer Drehelektromaschine nach Anspruch 1, wobei die Leitersegmente (14) durch Pressformen gebildet sind.
  3. Der Stator einer Drehelektromaschine nach Anspruch 1 oder 2, des Weiteren umfassend Einstellglieder (42), die an Verbindungsabschnitten angeordnet sind, an denen die Beinabschnitte (40b, 40c) miteinander verbunden sind zum Einstellen der Querschnittsformen der geraden Abschnitte.
  4. Ein Stator einer Drehelektromaschine umfasst: einen Statorkern (3) mit darin gebildeten Schlitzen (2), die sich in einer axialen Richtung erstrecken und in Umfangsrichtung zueinander beabstandet angeordnet sind; und eine Polyphasenwicklung (10, 30), die in den Schlitzen (2) enthalten ist; wobei die Polyphasenwicklung (10, 30) einen Phasenwicklungsabschnitt (11, 12, 13) pro Phase umfasst, wobei die Phasenwicklungsabschnitte (11, 12, 13) gerade Abschnitte (11a, 12a, 13a), die in die Schlitze (2) eingeführt sind, und Verbindungsabschnitte (11b, 12b, 13b) aufweisen; die Phasenwicklungsabschnitte (11, 12, 13) umfassen jeweils eine Mehrzahl von Leitersegmenteinheiten 20, 50), wobei jede der Leitersegmenteinheiten (20,50) eine Konfiguration mit Krümmungsebschnitten (21a) und Verbindungsabschnitten (21b), die belnachbarte Krümmungsabschnitte verbinde, aufweist, wobei die Krümmungsabschnitte (21a) den geraden Abschnitten (11b, 12b, 13b) der Phasenwicklungsabschnitte (11, 12, 13) entsprechen und die Verbindungsabschnitte (21b) den Verbindungsabschnitten (11b, 12b, 13b) der Phasenwicklungsabschnitte (11, 12, 13) entsprechen; wobei die geraden Abschnitte und die Verbindungsabschnitte senkrecht aufeinander stehen; wobei Teile der Verbindungsabschnitte (11b, 12b, 13b) von einem ersten Leitersegmemiteinheit von beliebigen zwei benachbarten Leitersegmenteinheiten (20, 50) zwischen in Radialrichtung des Stators benachbarte Verbindungsabschnitte (11b, 12b, 13b) einer zweiten der bernachbarten Leitersegmenteinheiten 20, 50) gestellt sind und die Leitersegmenteinheiten (20,50) seriell miteinander in Umfangsrichtung des Stators verbunden sind.
  5. Der Stator einer Drehelektromaschine nach Anspruch 4, wobei jeder der Krümmungsabschnitte (51a) mit einem Einstellabschnitt (52) zum Einstellen einer Querschnittsform eines entsprechenden der geraden Abschnitte gebildet ist.
  6. Der Stator einer Drehelektromaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Polyphasenwicklung eine Dreiphasenwicklung ist.
  7. Der Stator einer Drehelektromaschine nach Anspruch 6, wobei die Anzahl der Schlitze (2) für jeden Pol und jede Phase gleich Eins ist, und jeder der geraden Abschnitte (11a, 12a, 13a) eine Breite aufweist, die gleich der halben Breite eines jeden der Verbindungsabschnitte (11b, 12b, 13b) ist, und eine Dicke aufweist, die doppelt so groß ist wie die der Verbindungsabschnitte.
  8. Der Stator der Drehelektromaschine nach Anspruch 6, wobei die Anzahl der Schlitze (2) für jeden Pol und jede Phase in einer verteilten Wicklung gleich Zwei ist, und jeder der geraden Abschnitte (31a bis 36a) eine Breite aufweist, die gleich einem Drittel der Breite eines jeden der Verbindungsabschnitte (31b bis 36b) ist, und eine Dicke aufweist, die dreimal so groß wie die der Verbindungsabschnitte ist.
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