DE102012209441A1

DE102012209441A1 - Electric machine has stator that is interconnected with winding strands, and winding head which is extended from tangential region of main phase to tangential region of auxiliary phase

Info

Publication number: DE102012209441A1
Application number: DE201210209441
Authority: DE
Inventors: Norbert Wöhner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2012-06-05
Filing date: 2012-06-05
Publication date: 2013-12-05

Abstract

The machine has a stator (1) that is provided with winding grooves (9) which are provided with winding strands (10a-10c). A three-phase winding system is provided with winding head (12) which is provided with partial winding head portion. Each partial winding head portion is arranged for facing tangential regions (11a-11c) with respect to rotational axis (2). A stator is interconnected with winding strands. The winding head is extended from a tangential region of main phase to tangential region of auxiliary phase.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Maschine,

– wobei die elektrische Maschine einen Stator aufweist, der um eine Rotationsachse der elektrischen Maschine herum angeordnet ist, sich in Richtung der Rotationsachse von einem ersten axialen Ende zu einem zweiten axialen Ende erstreckt und an den axialen Enden durch eine jeweilige Endscheibe abgeschlossen ist,
– wobei der Stator Wicklungsnuten aufweist, in denen die Wicklungsstränge eines zweipoligen, dreiphasigen Drehstromwicklungssystems angeordnet ist, so dass für jede der drei Phasen die Wicklungsstränge der jeweiligen Phase in zwei bezüglich der Rotationsachse diametral gegenüberliegenden Tangentialbereichen des Stators angeordnet sind,
– wobei in den Endscheiben ein jeweiliger Wicklungskopf des Drehstromwicklungssystems angeordnet ist,
– wobei die Wicklungsköpfe jeweils drei Teilwicklungsköpfe aufweisen,
– wobei jeder Teilwicklungskopf jeweils die in den bezüglich der Rotationsachse diametral gegenüberliegenden Tangentialbereichen des Stators angeordneten Wicklungsstränge miteinander verbindet.

The present invention relates to an electrical machine,

Wherein the electric machine has a stator disposed around a rotation axis of the electric machine, extending in the direction of the rotation axis from a first axial end to a second axial end, and terminated at the axial ends by a respective end plate,
Wherein the stator has winding grooves in which the winding strands of a two-pole, three-phase, three-phase winding system are arranged such that for each of the three phases the winding phases of the respective phase are arranged in two tangential regions of the stator which are diametrically opposed with respect to the axis of rotation,
Wherein a respective winding head of the three-phase winding system is arranged in the end disks,
Wherein the winding heads each have three partial winding heads,
- Wherein each sub-winding head each connects the arranged in the respect to the axis of rotation diametrically opposite tangential regions of the stator winding strands together.

Derartige elektrische Maschinen sind allgemein bekannt. Such electrical machines are well known.

Das Drehstromwicklungssystem einer elektrischen Maschine kann beispielsweise mittels einer Nadelwickeltechnik hergestellt werden. Eine derartige Nadelwickeltechnik ist beispielsweise in der DE 10 2005 002 364 A1 beschrieben. Für das Herstellen eines Drehstromwicklungssystems mittels Nadelwickeltechnik werden Endscheiben aus Isoliermaterial benötigt, welche die einzelnen Teilwicklungsköpfe aufnehmen. The three-phase winding system of an electric machine can be manufactured, for example, by means of a needle winding technique. Such a needle winding technique is for example in the DE 10 2005 002 364 A1 described. For the manufacture of a three-phase winding system by means of needle winding end plates made of insulating material are required, which receive the individual Teilwicklungsköpfe.

Im Stand der Technik wird für jede Phase des Drehstromwicklungssystems jeweils eine eigene Endscheibe benötigt. Es werden also drei Lagen nacheinander gewickelt, wobei die Lagen in Richtung der Rotationsachse gesehen aufeinanderfolgen. Es werden also 2 × 3 Endscheibenlagen benötigt. Dies wirkt sich nachteilig auf die Baulänge des Stators und auf den Materialeinsatz an Kupfer aus. In the prior art, a separate end plate is required for each phase of the three-phase winding system. Thus, three layers are wound in succession, the layers following one another in the direction of the axis of rotation. So it will be needed 2 × 3 Endscheibenlagen. This adversely affects the length of the stator and the use of copper.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine zweipolige elektrische Maschine zu schaffen, die bei gleichem Wirkungsgrad und gleichen übrigen Leistungsdaten kompakter aufgebaut ist. The object of the present invention is to provide a two-pole electric machine, which is constructed more compact with the same efficiency and the same remaining performance data.

Die Aufgabe wird durch eine elektrische Maschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 6. The object is achieved by an electric machine with the features of claim 1. Advantageous embodiments of the electric machine according to the invention are the subject of the dependent claims 2 to 6.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, eine elektrische Maschine der eingangs genannten Art dadurch auszugestalten, dass um die Rotationsachse herum gesehen jeder Teilwicklungskopf von dem einen Tangentialbereich der jeweiligen Phase zu dem anderen Tangentialbereich der jeweiligen Phase ausschließlich über je einen Tangentialbereich der beiden anderen Phasen verläuft und im Bereich der beiden anderen Tangentialbereiche der beiden anderen Phasen nicht verläuft. According to the invention, an electric machine of the type mentioned above in that, seen around the axis of rotation, each part of the winding head from the one tangent region of the respective phase to the other tangent region of the respective phase exclusively over a respective tangent of the other two phases and extends in the region of both other tangent areas of the other two phases does not run.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass in Richtung der Rotationsachse gesehen die Teilwicklungsköpfe einer ersten der drei Phasen vollständig in ersten Axialbereichen verlaufen, die Teilwicklungsköpfe einer zweiten der drei Phasen teilweise in den ersten Axialbereichen und im Übrigen in an die ersten Axialbereiche angrenzenden zweiten Axialbereichen verlaufen und die Teilwicklungsköpfe einer dritten der drei Phasen vollständig in den zweiten Axialbereichen verlaufen. It is preferably provided that in the direction of the axis of rotation, the partial winding heads of a first of the three phases extend completely in first axial regions, the partial winding heads of a second of the three phases partially extend in the first axial regions and otherwise in second axial regions adjoining the first axial regions and the partial winding heads a third of the three phases are completely in the second axial regions.

Es ist möglich, dass die Endscheiben in Richtung der Rotationsachse gesehen jeweils ein erstes, ein zweites und ein drittes Segment aufweisen. In diesem Fall ist vorzugsweise vorgesehen,

– dass die ersten Segmente der Endscheiben vor dem Wickeln der ersten Phase des Drehstromwicklungssystems auf den Stator aufgesetzt werden und sodann die Wicklungsstränge der ersten Phase des Drehstromwicklungssystems einschließlich der ersten Teilwicklungsköpfe gewickelt werden,
– dass sodann die zweiten Segmente der Endscheiben auf die ersten Segmente aufgesetzt werden und die Wicklungsstränge der zweiten Phase des Drehstromwicklungssystems einschließlich der zweiten Teilwicklungsköpfe gewickelt werden und
– dass schließlich die dritten Segmente der Endscheiben zumindest auf die ersten Segmente aufgesetzt werden und die Wicklungsstränge der dritten Phase des Drehstromwicklungssystems einschließlich der dritten Teilwicklungsköpfe gewickelt werden.

It is possible that the end disks in the direction of the axis of rotation each have a first, a second and a third segment. In this case it is preferably provided

- That the first segments of the end plates are placed on the stator before winding the first phase of the three-phase winding system and then the winding phases of the first phase of the three-phase winding system including the first Teilwicklungsköpfe be wound
- That then the second segments of the end plates are placed on the first segments and the winding phases of the second phase of the three-phase winding system including the second Teilwicklungsköpfe are wound and
- That finally the third segments of the end plates are placed at least on the first segments and the winding phases of the third phase of the three-phase winding system including the third Teilwicklungsköpfe be wound.

Es ist möglich, dass die ersten Segmente der Endscheiben an ihren vom Stator beabstandeten Enden jeweils mindestens drei sich radial zur Rotationsachse erstreckende Stege aufweisen. In diesem Fall ist vorzugsweise vorgesehen,

– dass ein erster und ein zweiter der Stege der ersten Segmente in dem an die Tangentialbereiche der ersten Phase angrenzenden Bereich der beiden Tangentialbereiche der beiden anderen Phasen angeordnet ist, über die hinweg die ersten Teilwicklungsköpfe verlaufen, und
– dass der dritte der drei Stege der ersten Segmente in dem von den Tangentialbereichen der ersten Phase abgewandten Bereich eines der beiden Tangentialbereiche angeordnet ist, über die hinweg die ersten Teilwicklungsköpfe nicht verlaufen.

It is possible that the first segments of the end disks each have at least three webs extending radially to the axis of rotation at their ends spaced from the stator. In this case it is preferably provided

- That a first and a second of the webs of the first segments in the adjacent to the tangential regions of the first phase region of the two tangential regions of the other two Phases is arranged, over which extend the first part of the winding heads, and
- That the third of the three webs of the first segments is disposed in the region facing away from the tangential regions of the first phase region of one of the two tangential regions over which the first part of the winding heads do not extend.

Es ist möglich, dass die zweiten Segmente der Endscheiben auf dem ersten und dem zweiten der Stege der ersten Segmente aufliegen. In diesem Fall weisen die zweiten Segmente der Endscheiben an ihren vom Stator beabstandeten Enden im Bereich der Tangentialbereiche der ersten Phase jeweils einen sich radial zur Rotationsachse erstreckenden Steg auf. Die dritten Segmente der Endscheiben können auf den dritten der Stege der ersten Segmente aufliegen. It is possible for the second segments of the end disks to rest on the first and the second of the webs of the first segments. In this case, the second segments of the end disks each have at their ends spaced from the stator in the region of the tangential regions of the first phase a web extending radially to the axis of rotation. The third segments of the end disks can rest on the third of the webs of the first segments.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen in schematischer Darstellung: The above-described characteristics, features and advantages of this invention, as well as the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the embodiments, which will be described in more detail in conjunction with the drawings. Here are shown in a schematic representation:

1 eine elektrische Maschine im Längsschnitt, 1 an electrical machine in longitudinal section,

2 die elektrische Maschine von 1 im Querschnitt längs einer Linie II-II in 1, 2 the electric machine of 1 in cross section along a line II-II in 1 .

3 bis 5 je eine Draufsicht auf einen Teilwicklungskopf, 3 to 5 each a plan view of a sub-winding head,

6 eine Ansicht eines Wicklungskopfes in abgerollter Darstellung und 6 a view of a winding head in an unrolled view and

7 bis 9 eine perspektivische Ansicht einer Endscheibe in verschiedenen Fertigungsstadien. 7 to 9 a perspective view of an end plate in different stages of production.

Gemäß 1 weist eine elektrische Maschine einen Stator 1 auf. Der Stator 1 ist um eine Rotationsachse 2 der elektrischen Maschine herum angeordnet. In der Regel weist der Stator 1 eine Mittenausnehmung 3 für einen Rotor 4 auf (Innenläufer). In Einzelfällen kann der Rotor 4 alternativ als Außenläufer ausgebildet sein. In diesem Fall kann die Mittenausnehmung 3 entfallen. Der Stator 1 erstreckt sich in Richtung der Rotationsachse 2 gesehen von einem ersten axialen Ende 5 zu einem zweiten axialen Ende 6. Der Stator 1 ist an seinen axialen Enden 5, 6 durch eine jeweilige Endscheibe 7 abgeschlossen. According to 1 An electric machine has a stator 1 on. The stator 1 is about a rotation axis 2 arranged around the electric machine. In general, the stator points 1 a central recess 3 for a rotor 4 on (inner rotor). In some cases, the rotor 4 alternatively be designed as an external rotor. In this case, the center recess 3 omitted. The stator 1 extends in the direction of the axis of rotation 2 seen from a first axial end 5 to a second axial end 6 , The stator 1 is at its axial ends 5 . 6 through a respective end plate 7 completed.

Der Rotor 4 ist drehbar gelagert, so dass er um die Rotationsachse 2 rotieren kann. Er ist in der Regel auf einer Rotorwelle 8 angeordnet. Der Rotor 4 und die Rotorwelle 8 sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung von untergeordneter Bedeutung. Sie werden daher nicht näher erläutert. The rotor 4 is rotatably mounted so that it rotates about the axis of rotation 2 can rotate. He is usually on a rotor shaft 8th arranged. The rotor 4 and the rotor shaft 8th are of minor importance in the context of the present invention. They are therefore not explained in detail.

Der Stator 1 weist gemäß 2 Wicklungsnuten 9 auf. In den Wicklungsnuten 9 sind die Wicklungsstränge 10 eines dreiphasigen Drehstromwicklungssystems angeordnet. Gemäß 2 ist das Drehstromwicklungssystem zweipolig ausgebildet. Die elektrische Maschine weist somit insgesamt sechs Pole auf, also für jede der drei Phasen je zwei Pole. Für jede Phase sind die Wicklungsstränge 10 der jeweiligen Phase in zwei Tangentialbereichen 11 angeordnet. Die Tangentialbereiche 11 sind in Tangentialrichtung der Rotationsachse 2 gesehen (also um die Rotationsachse 2 herum gesehen) gleichmäßig um die Rotationsachse 2 herum verteilt angeordnet. Für jede Phase liegen die beiden zugehörigen Tangentialbereiche 11 somit bezüglich der Rotationsachse 2 einander diametral gegenüber. The stator 1 according to 2 winding grooves 9 on. In the winding grooves 9 are the winding strands 10 a three-phase three-phase winding system arranged. According to 2 the three-phase winding system is formed bipolar. The electric machine thus has a total of six poles, that is, two poles for each of the three phases. For each phase are the winding strands 10 the respective phase in two tangential areas 11 arranged. The tangential areas 11 are in the tangential direction of the axis of rotation 2 seen (ie around the axis of rotation 2 seen around) evenly around the axis of rotation 2 arranged distributed around. For each phase are the two associated tangent areas 11 thus with respect to the axis of rotation 2 diametrically opposite each other.

Die Tangentialbereiche 11 sind – ebenso wie die Wicklungsstränge 10 – in 2 zusätzlich mit einem jeweiligen Kleinbuchstaben (a bis c) bezeichnet, wobei der jeweilige Kleinbuchstabe für die jeweilige Phase steht. Soweit es nachfolgend nur auf die Wicklungsstränge 10 bzw. die Tangentialbereiche 11 als solche ankommt, wird für die Wicklungsstränge 10 und die Tangentialbereiche 11 das Bezugszeichen 10 bzw. 11 als solches verwendet. Soweit zwischen den einzelnen Phasen unterschieden werden muss oder soll, wird zusätzlich der jeweilige Kleinbuchstabe verwendet. The tangential areas 11 are - as well as the winding strands 10 - in 2 additionally denoted by a respective lower case letter (a to c), wherein the respective lower case letter stands for the respective phase. As far as following only on the winding strands 10 or the tangential areas 11 as such arrives, is for the winding strands 10 and the tangential areas 11 the reference number 10 respectively. 11 used as such. Insofar as it is necessary or necessary to differentiate between the individual phases, the respective lowercase letter is additionally used.

In den beiden Endscheiben 7 sind die beiden Wicklungsköpfe 12 des Drehstromwicklungssystems angeordnet. Jeder Wicklungskopf 12 weist für jede Phase des Drehstromwicklungssystems einen jeweiligen Teilwicklungskopf 13 auf. Die Teilwicklungsköpfe 13 werden nachstehend – analog zu den Wicklungssträngen 10 und den Tangentialbereichen 11 – je nach Bedarf zusätzlich mit einem jeweiligen Kleinbuchstaben (a bis c) ergänzt. In the two end discs 7 are the two winding heads 12 arranged the three-phase winding system. Each winding head 12 has a respective sub-winding head for each phase of the three-phase winding system 13 on. The partial development heads 13 below - analogous to the winding strands 10 and the tangential areas 11 - supplemented with a lowercase letter (a to c) as required.

Jeder Wicklungskopf 12 weist folglich drei Teilwicklungsköpfe 13 auf. Jeder Teilwicklungskopf 13 verbindet die Wicklungsstränge 10 einer der Phasen, die in dem einen der jeweiligen Phase zugeordneten Tangentialbereich 11 angeordnet sind, mit den Wicklungssträngen 10 der entsprechenden Phase, die in dem anderen der jeweiligen Phase zugeordneten Tangentialbereich 11 angeordnet sind. Each winding head 12 thus has three partial winding heads 13 on. Each subwinding head 13 connects the winding strands 10 one of the phases associated with the one tangent region associated with each phase 11 are arranged, with the winding strands 10 the corresponding phase, that in the other of the respective phase associated tangential 11 are arranged.

Die 3 bis 5 zeigen für je eine Endscheibe 7 je einen der drei Teilwicklungsköpfe 13. Für die andere, in den 3 bis 5 nicht dargestellte Endscheibe 7 gelten analoge Ausführungen. The 3 to 5 show for each end plate 7 one each of the three subheading heads 13 , For the other, in the 3 to 5 not shown end plate 7 apply analogous versions.

Gemäß den 3 bis 5 verläuft in Tangentialrichtung der Rotationsachse 2 gesehen jeder Teilwicklungskopf 13 von dem einen Tangentialbereich 11 der jeweiligen Phase zu dem anderen Tangentialbereich 11 der jeweiligen Phase ausschließlich über je einen Tangentialbereich 11 der beiden anderen Phasen. Über die beiden anderen Tangentialbereiche 11 der beiden anderen Phasen verläuft der entsprechende Teilwicklungskopf 13 hingegen nicht. Der in 3 dargestellte Teilwicklungskopf 13a verläuft somit von dem einen Tangentialbereich 11a zu dem anderen Tangentialbereich 11a über einen der beiden Tangentialbereiche 11b und über einen der beiden Tangentialbereiche 11c, nicht aber über beide Tangentialbereiche 11b und auch nicht über beide Tangentialbereiche 11c. Analoge Ausführungen gelten gemäß den 4 und 5 für die beiden Teilwicklungsköpfe 13b und 13c. According to the 3 to 5 runs in the tangential direction of the axis of rotation 2 seen every subwinding head 13 from the one tangential area 11 the respective phase to the other tangential area 11 the respective phase exclusively via a tangential area 11 the other two phases. Over the other two tangential areas 11 the other two phases is the corresponding sub-winding head 13 not. The in 3 Partial winding head shown 13 thus runs from the one tangential area 11a to the other tangential area 11a over one of the two tangential areas 11b and one of the two tangential areas 11c , but not over both tangential areas 11b and not over both tangential areas 11c , Analogous versions apply according to the 4 and 5 for the two partial winding heads 13b and 13c ,

In den 3 bis 5 ist aus Gründen der Übersichtlichkeit jeweils nur ein einzelner Teilwicklungskopf 13 dargestellt. 6 zeigt in abgerollter Darstellung alle 3 Teilwicklungsköpfe 13 eines Wicklungskopfes 12. Gemäß 6 verläuft in Richtung der Rotationsachse 2 gesehen ein Teilwicklungskopf 13 – gezeigt ist dies für den Teilwicklungskopf 13a – in einem ersten Axialbereich 14. Dieser Teilwicklungskopf 13a wird zuerst gewickelt. Ein zweiter Teilwicklungskopf 13b verläuft teilweise im ersten Axialbereich 14 und im Übrigen in einem zweiten Axialbereich 15. Der zweite Teilwicklungskopf 13b wird nach dem ersten Teilwicklungskopf 13a gewickelt. Der dritte Teilwicklungskopf 13c verläuft vollständig im zweiten Axialbereich 15. Der dritte Teilwicklungskopf 13c wird nach dem zweiten Teilwicklungskopf 13b gewickelt. Zum Wickeln der Wicklungsstränge 10 und der Teilwicklungsköpfe 13 kann ein Nadelwickler eine entsprechende Raumkurve fahren. Dies gilt insbesondere für die Wicklungen der zweiten Phase. In the 3 to 5 For reasons of clarity, it is only a single partial winding head in each case 13 shown. 6 shows in unrolled representation all 3 Part winding heads 13 a winding head 12 , According to 6 runs in the direction of the axis of rotation 2 seen a subwinding head 13 - This is shown for the sub-winding head 13 - In a first axial area 14 , This subwinding head 13 is wound first. A second subwinding head 13b partially runs in the first axial area 14 and otherwise in a second axial area 15 , The second partial winding head 13b becomes after the first subwinding head 13 wound. The third subwinding head 13c runs completely in the second axial area 15 , The third subwinding head 13c becomes after the second partial winding head 13b wound. For winding the winding strands 10 and the sub-coil heads 13 a needle winder can drive a corresponding space curve. This is especially true for the windings of the second phase.

Der erste Axialbereich 14 grenzt in Richtung der Rotationsachse 2 gesehen an den Stator 1 an. Der zweite Axialbereich 15 grenzt in Richtung der Rotationsachse 2 gesehen an den ersten Axialbereich 14 an. Der erste Axialbereich 14 befindet sich in Richtung der Rotationsachse 2 gesehen also zwischen dem Stator 1 und dem zweiten Axialbereich 15. The first axial area 14 borders in the direction of the axis of rotation 2 seen at the stator 1 at. The second axial area 15 borders in the direction of the axis of rotation 2 seen at the first axial area 14 at. The first axial area 14 is located in the direction of the axis of rotation 2 so seen between the stator 1 and the second axial region 15 ,

Die Endscheiben 7 weisen in der Regel jeweils drei Segmente 16 auf, nachfolgend als erste, zweite und dritte Segmente 16a, 16b und 16c bezeichnet. Wie aus 7 ersichtlich ist, wird zunächst das erste Segment 16a auf den Stator 1 aufgesetzt. In diesem Zustand, also vor dem Aufsetzen des zweiten und des dritten Segments 16b, 16c, werden die Wicklungsstränge 10a und die zugehörigen Wicklungsköpfe 13a der ersten Phase gewickelt. Nach dem Wickeln der ersten Phase werden die zweiten Segmente 16b auf die ersten Segmente 16a aufgesetzt. In diesem Zustand, also vor dem Aufsetzen des dritten Segments 16c, werden die Wicklungsstränge 10b und die zugehörigen Wicklungsköpfe 13b der zweiten Phase gewickelt. Dieser Zustand ist in 8 dargestellt. Nach dem Wickeln auch der zweiten Phase werden die dritten Segmente 16c zumindest auf die ersten Segmente 16a, eventuell auf die ersten Segmente 16a und die zweiten Segmente 16b, aufgesetzt. Dieser Zustand ist in 9 dargestellt. In diesem Zustand werden die Wicklungsstränge 10c und die zugehörigen Teilwicklungsköpfe 13c der dritten Phase gewickelt. The end discs 7 usually have three segments each 16 subsequently, as first, second and third segments 16a . 16b and 16c designated. How out 7 it can be seen, first the first segment 16a on the stator 1 placed. In this state, ie before the second and third segments are put on 16b . 16c , the winding strands become 10a and the associated winding heads 13 wrapped in the first phase. After winding the first phase, the second segments become 16b on the first segments 16a placed. In this state, before the third segment is put on 16c , the winding strands become 10b and the associated winding heads 13b wrapped in the second phase. This condition is in 8th shown. After winding also the second phase become the third segments 16c at least on the first segments 16a , possibly on the first segments 16a and the second segments 16b , put on. This condition is in 9 shown. In this state, the winding strands become 10c and the associated sub-winding heads 13c wrapped in the third phase.

Gemäß 7 weisen die ersten Segmente 16a an ihren vom Stator 1 beabstandeten Enden jeweils (mindestens) drei Stege 17 auf. Die Stege 17 erstrecken sich radial zur Rotationsachse 2, also bei einer Innenläufermaschine von der Rotationsachse 2 weg bzw. bei einer Außenläufermaschine auf die Rotationsachse 2 zu. Die Stege 17 werden nachfolgend als erste Stege 17a, zweite Stege 17b und dritte Stege 17c bezeichnet. Der erste und der zweite Steg 17a, 17b sind in den beiden Tangentialbereichen 11b, 11c angeordnet, über die hinweg die ersten Teilwicklungsköpfe 13a verlaufen. Sie sind jeweils in dem an die Tangentialbereiche 11a angrenzenden Bereich dieser beiden Tangentialbereiche 11b, 11c angeordnet. Der dritte Steg 17c ist in einem der beiden Tangentialbereiche 11b, 11c angeordnet, über die hinweg die ersten Teilwicklungsköpfe 13a nicht verlaufen. Innerhalb desjenigen Tangentialbereichs 11c, in dem der dritte Steg 17c angeordnet ist, ist der Steg 17c in dem vom angrenzenden ersten Tangentialbereich 11a abgewandten Bereich angeordnet. According to 7 have the first segments 16a at theirs from the stator 1 spaced ends each (at least) three webs 17 on. The bridges 17 extend radially to the axis of rotation 2 , So with an internal rotor machine from the axis of rotation 2 away or in an external rotor machine on the axis of rotation 2 to. The bridges 17 Become the first webs below 17a , second bridges 17b and third bridges 17c designated. The first and the second footbridge 17a . 17b are in the two tangential areas 11b . 11c arranged over the first Teilwicklungsköpfe over the time 13 run. They are each in the tangential areas 11a adjacent area of these two tangential areas 11b . 11c arranged. The third footbridge 17c is in one of the two tangential areas 11b . 11c arranged over the first Teilwicklungsköpfe over the time 13 not lost. Within that tangential area 11c in which the third jetty 17c is arranged, is the bridge 17c in the adjacent first tangential area 11a arranged away from the area.

Die zweiten Segmente 16b der Endscheiben 7 liegen auf dem ersten und dem zweiten Steg 17a, 17b des ersten Segments 16a auf. Die zweiten Segmente 16b weisen – analog zu den ersten Segmenten 16a – an ihren vom Stator 1 beabstandeten Enden ebenfalls Stege 18 auf. Die Stege 18 erstrecken sich – analog zu den Stegen 17 des ersten Segments 16 a – radial zur Rotationsachse 2. In der Regel sind zwei Stege 18 vorhanden, die in den beiden Tangentialbereichen 11a der ersten Phase angeordnet sind. Innerhalb der Tangentialbereiche 11a sind die beiden Stege 18 jeweils in dem Bereich angeordnet, der an die beiden Tangentialbereiche 11b, 11c angrenzt, über die hinweg die ersten Teilwicklungsköpfe 13a verlaufen. Die zweiten Segmente 16b können entsprechend der Darstellung in 8 einen Ringflansch 19 aufweisen. Der Ringflansch 19 erstreckt sich, falls er vorhanden ist, über die beiden ersten Tangentialbereiche 11a sowie die beiden weiteren Tangentialbereiche 11b, 11c, über die hinweg die ersten Teilwicklungsköpfe 13a verlaufen. The second segments 16b the end discs 7 lie on the first and the second footbridge 17a . 17b of the first segment 16a on. The second segments 16b wise - analogous to the first segments 16a - at her from the stator 1 spaced ends also webs 18 on. The bridges 18 extend - analogous to the webs 17 of the first segment 16 a - radial to the axis of rotation 2 , As a rule, there are two bars 18 present in the two tangential areas 11a the first phase are arranged. Within the tangential areas 11a are the two bridges 18 each located in the area adjacent to the two tangent areas 11b . 11c adjoins, over the first Teilwicklungsköpfe 13 run. The second segments 16b can according to the illustration in 8th a ring flange 19 exhibit. The ring flange 19 extends, if it exists, over the first two tangential areas 11a as well as the two other tangential areas 11b . 11c , over which the first subheading heads 13 run.

Die dritten Segmente 16c liegen gemäß 9 auf den dritten Stegen 17c der ersten Segmente 16a auf. Die dritten Segmente 16c können – analog zu den zweiten Segmenten 16b – einen radial verlaufenden Steg 20 aufweisen. Falls der Steg 20 vorhanden ist, ist er in demjenigen der beiden zweiten Tangentialbereiche 11b angeordnet, über den hinweg die ersten Teilwicklungsköpfe 13a nicht verlaufen. Innerhalb dieses Tangentialbereichs 11b ist der Steg 20 in dem an den angrenzenden dritten Tangentialbereich 11c angrenzenden Bereich angeordnet. Weiterhin können die dritten Segmente 16c – analog zu den zweiten Segmenten 16b – einen Ringflansch 21 aufweisen. Der Ringflansch 21 erstreckt sich, falls er vorhanden ist, im Wesentlichen über die beiden Tangentialbereiche 11b, 11c, über die hinweg die ersten Teilwicklungsköpfe 13a nicht verlaufen. The third segments 16c lie according to 9 on the third jetties 17c the first segments 16a on. The third segments 16c can - analogous to the second segments 16b - a radial running bridge 20 exhibit. If the jetty 20 is present, it is in the one of the two second tangent areas 11b arranged over the first Teilwicklungsköpfe over the time 13 not lost. Within this tangential area 11b is the jetty 20 in the adjacent third tangent area 11c arranged adjacent area. Furthermore, the third segments 16c - analogous to the second segments 16b - a ring flange 21 exhibit. The ring flange 21 extends, if it exists, essentially over the two tangent areas 11b . 11c , over which the first subheading heads 13 not lost.

Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. So kann beispielsweise der Materialeinsatz an Kupfer minimiert werden. Weiterhin wird weniger Material für die Endscheiben 7 benötigt. Vor allem jedoch kann die elektrische Maschine kompakter gestaltet werden, weil die drei Teilwicklungsköpfe 13 pro Endscheibe 7 in nur zwei Axialbereichen 14, 15 angeordnet werden können. Es sind also pro Wicklungskopf 12 nur zwei Lagen erforderlich. Gegenüber konventionellen elektrischen Maschinen kann somit pro Wicklungskopf 12 eine Lage eingespart werden. The present invention has many advantages. For example, the use of copper can be minimized. Furthermore, less material for the end plates 7 needed. Above all, however, the electric machine can be made more compact, because the three partial winding heads 13 per end plate 7 in only two axial areas 14 . 15 can be arranged. So it is per winding head 12 only two layers required. Compared to conventional electric machines can thus per winding head 12 a situation can be saved.

Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Although the invention has been further illustrated and described in detail by the preferred embodiment, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102005002364 A1 [0003]

Claims

Electric machine, - wherein the electric machine has a stator ( 1 ) arranged around a rotation axis ( 2 ) is arranged around the electric machine, in the direction of the axis of rotation ( 2 ) from a first axial end ( 5 ) to a second axial end ( 6 ) and at the axial ends ( 5 . 6 ) through a respective end plate ( 7 ) is completed, - wherein the stator ( 1 ) Winding grooves ( 9 ), in which the winding strands ( 10 ) of a two-pole, three-phase three-phase winding system is arranged, so that for each of the three phases, the winding strands ( 10 ) of the respective phase in two with respect to the axis of rotation ( 2 ) diametrically opposed tangential regions ( 11 ) of the stator ( 1 ) are arranged, - in the end discs ( 7 ) a respective winding head ( 12 ) of the three-phase winding system is arranged, - wherein the winding heads ( 12 ) each three Teilwicklungsköpfe ( 13 ), each sub-winding head ( 13 ) each in the respect to the axis of rotation ( 2 ) diametrically opposed tangential regions ( 11 ) of the stator ( 1 ) arranged winding strands ( 10 ), characterized in that around the axis of rotation ( 2 ) around each sub-winding head ( 13 ) from the one tangential region ( 11 ) of the respective phase to the other tangential region ( 11 ) of the respective phase runs exclusively over one tangential region of the other two phases and in the region of the two other tangential regions ( 11 ) of the other two phases does not proceed.

Electrical machine according to claim 1, characterized in that in the direction of the axis of rotation ( 2 ) saw the partial development heads ( 13 ) of a first of the three phases completely in first axial regions ( 14 ), the subheading heads ( 13b ) of a second of the three phases partly in the first axial regions ( 14 ) and incidentally in the first axial areas ( 14 ) adjacent second axial areas ( 15 ) and the subheading heads ( 13c ) of a third of the three phases completely in the second axial regions ( 15 ).

Electrical machine according to claim 2, characterized in that - the end discs ( 7 ) in the direction of the axis of rotation ( 2 ) seen a first, a second and a third segment ( 16a to 16c ), that the first segments ( 16a ) of the end discs ( 7 ) before winding the first phase of the three-phase winding system onto the stator ( 1 ) and then the winding strands ( 10a ) of the first phase of the three-phase winding system including the first partial winding heads ( 13 ) - that then the second segments ( 16b ) of the end discs ( 7 ) on the first segments ( 16a ) and the winding strands ( 10b ) of the second phase of the three-phase winding system including the second sub-winding heads ( 13b ) and that finally the third segments ( 16c ) of the end discs ( 7 ) at least on the first segments ( 16a ) and the winding strands ( 10c ) of the third phase of the three-phase winding system including the third sub-winding heads ( 13c ).

Electrical machine according to claim 3, characterized in that - the first segments ( 16a ) of the end discs ( 7 ) at her from the stator ( 1 ) spaced ends each at least three radially to the axis of rotation ( 2 ) extending webs ( 17 ), that a first ( 17a ) and a second ( 17b ) of the webs ( 17 ) of the first segments ( 16a ) in which the tangential areas ( 11a ) of the first phase adjacent region of the two tangential regions ( 11b . 11c ) of the other two phases, over which the first partial winding heads ( 13 ), and - that the third ( 17c ) of the three bridges ( 17 ) of the first segments ( 16a ) in which of the tangential areas ( 11a ) of the first phase facing away from one of the two tangential areas ( 11 ), over which the first sub-winding heads ( 13 ) did not go wrong.

Electric machine according to claim 4, characterized, That the second segments ( 16b ) of the end discs ( 7 ) on the first and the second of the webs ( 17a . 17b ) of the first segments ( 16a ) and That the second segments ( 16b ) of the end discs ( 7 ) at her from the stator ( 1 ) spaced ends in the region of the tangential areas ( 11a ) of the first phase each one radially to the axis of rotation ( 2 ) extending bridge ( 18 ) exhibit.

Electrical machine according to claim 5, characterized in that the third segments ( 16c ) of the end discs ( 7 ) on the third ( 17c ) of the webs ( 17 ) of the first segments ( 16a ) rest.