WO2024028406A1 - Winding, component for an electric machine, and method for producing a winding - Google Patents
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Definitions
- Winding component for an electrical machine and method for producing a winding
- the present invention relates to a winding, a component for an electrical machine, an electrical machine, a transmission device, an electric axle drive, a motor vehicle and a method for producing a winding.
- Electric machines may include components with windings of, for example, copper wires for conducting electrical energy to generate magnetic fields.
- the tension of such windings can be realized on a complete winding layer of the component due to additional circuit elements or lost and additional motion.
- the present invention provides an improved winding, an improved component for an electric machine, an improved electric machine, an improved transmission device, an improved electric axle drive, an improved motor vehicle and an improved method for producing a winding according to the Main claims.
- Advantageous configurations result from the subclaims and the following description.
- the winding presented here has a reduced winding head height. This allows the installation space requirement and the copper weight to be reduced. By evenly distributing the winding head, the thermal peak of the entire winding can also be minimized. In addition, the winding is easy to manufacture and has a compact circuit.
- a winding is provided for a component of an electrical machine, the component comprising an annular laminated core with a plurality of grooves extending axially through the laminated core for receiving partial strands of the winding in a plurality of radially adjacent winding layers.
- the winding layers include at least one radially innermost inner layer, a radially outermost outer layer and at least two intermediate layers arranged between the inner layer and the outer layer.
- a first partial strand of the winding is connected to a second partial strand of the winding in winding layers arranged adjacent to one another or within the same winding layer.
- the electric machine can be, for example, an electric drive motor or another electric machine, for example for a vehicle.
- the electric machine may include various components, such as a rotor and a stator.
- the component for example an annular stator, can be designed as a laminated core made up of several individual sheets through which the grooves for receiving the partial strands of the winding extend.
- the grooves can be numbered along the circumference of the laminated core so that each groove can be assigned a unique position.
- Each of the grooves can accommodate a plurality of partial strands, which can be arranged radially adjacent in the groove.
- the number of partial strands that can be accommodated by a groove can correspond to a number of winding layers.
- the winding layers can therefore represent different sections of the grooves.
- the winding can be, for example, a flat wire winding, the individual strands of which can be designed, for example, as so-called hairpin wires, that is, as electrically conductive wires with a geometry similar to a hairpin.
- the individual partial strands can, for example, be inserted into the corresponding grooves in the laminated core and connected to one another on a twist side.
- two free end sections of two partial strands can be bent towards each other and, for example, electrically conductively coupled to one another or twisted around one another.
- a so-called pitch distance between two connected sections on the twist side is as small as possible, which advantageously results in a lower load on the individual wires and allows material to be saved.
- two partial strands of the winding with the respective interconnected sections are arranged in adjacent winding layers.
- a section of the first sub-strand can be arranged in one of the intermediate layers and connected to a section of the second sub-strand, which can be arranged in, for example, the adjacent outer layer.
- the first partial strand For example, starting from the intermediate layer, it can be connected to the second partial strand arranged in an adjacent further intermediate layer.
- the winding can comprise a plurality of first and second partial strands, which can be connected to one another alternately.
- first partial strand can be connected to the second partial strand arranged in an adjacent winding layer.
- the second sub-strand can in turn be connected to a further first sub-strand in a winding position which is again arranged adjacently, and the further first sub-strand can in turn be connected to a further second sub-strand.
- the interconnection of the individual sub-strands can be carried out across layers and follow the respective pattern of the first sub-strand and the second sub-strand.
- the winding can be produced with a reduced winding head height, little installation space requirement and minimal material expenditure.
- a first half of the partial strands can be wound along a first main direction of the winding and a second half of the partial strands of the winding can be wound along a second main direction of the winding that is opposite to the first main direction.
- the winding 36 can comprise partial strands which can be wound in, for example, four winding layers along the annular laminated core.
- the partial strands 1 to 18 can be wound in the first main direction, for example clockwise along the ring shape.
- the partial strands 19 to 36 can then be wound in the opposite second main direction, for example counterclockwise.
- the first partial strand can have a first input section, a first output section and a first Have an input section and a connection section connecting the first output section.
- the first input section can be arranged in a first input groove of the grooves and in a first input position of the winding layers and the first output section can be arranged in a first output groove of the grooves spaced from the first input groove along a circumference of the laminated core and in a first starting position the winding layers can be arranged.
- the first input layer can correspond to the inner layer or the outer layer and the first output layer can correspond to a winding layer that differs from the first input layer.
- the first input section and the first output section can be understood, for example, as essentially parallel legs of the hairpin wire, which can be connected to one another via the connecting section, for example on a crown side of the winding.
- the first input section and the first output section can be arranged in different grooves at different radial positions as well as in different winding positions of the laminated core, so that the free ends of the shark pin on the twist side can be arranged radially and additionally or alternatively at a distance from one another along the circumference . If the laminated core has, for example, four winding layers, the first input section can be arranged, for example, in the inner layer.
- the first input section can be connected to the first output section by the first connecting section, for example across several grooves in the laminated core, which can be arranged, for example, in the adjacent intermediate layer of the winding.
- the first entrance section can be arranged in the outer layer.
- the first input section can be connected to the first output section through the first connecting section, for example via several grooves and several intermediate layers, which can be arranged, for example, in the inner layer of the winding.
- first output section of the first partial strand can be connected to a second input section of the second partial strand.
- the second input section can be arranged in a second input position of the winding layers that differs from the first starting position, wherein the first starting position can be assigned a first twist direction of the winding and the second input position, a second twist direction of the winding that differs from the first twist direction.
- a twist direction can be understood as meaning a direction or an angle in which an end section of a hairpin wire protrudes from the laminated core.
- two wire ends with opposite twist directions can be connected to one another, that is, twisted or twisted around each other.
- the first output section of the first partial strand can be connected on the twist side to the second input section of the second partial strand.
- the first output section can be arranged in an intermediate layer to which the first twist direction can be assigned, whereby, for example, wires exiting here can be aligned clockwise along the circumference.
- the second input section connected to the first output section can, for example, be arranged in an adjacent further intermediate layer to which the second twist direction, for example counterclockwise, can be assigned.
- the two sections can advantageously be interconnected with minimal strain on the wires.
- the first input section of the first sub-strand can be arranged in the outer layer and the first output section of the first sub-strand can be arranged in the inner layer.
- the first connecting section of the first partial strand can span a second connecting section of the second partial strand, wherein the second connecting section can connect the second input section of the second partial strand with a second output section of the second partial strand.
- the inner layer and the outer layer of the winding on the crown side can be formed axially higher than the winding layers arranged between the inner layer and the outer layer.
- connecting sections of partial strands in the intermediate layers can be arranged hidden by connecting sections of partial strands in the inner and outer layers.
- the second input section of the second partial strand can be arranged in an intermediate layer arranged adjacent to the inner layer and the second output section of the second partial strand can be arranged in an intermediate layer be arranged adjacently arranged further intermediate layer.
- the second output section can be connected to a further first input section of a further first partial strand, with the further first input section being able to be arranged in the outer layers.
- the further first partial strand can be guided from the outer layer to the inner layer in the same way as the first partial strand and can be connected from the inner layer to a further second partial strand in the intermediate layer.
- the respective grooves of the input and output sections can be spaced apart from one another along the circumference, so that a uniform winding along the annular laminated core can advantageously be achieved.
- the first input section of the first partial strand can be arranged in the inner layer and the first output section of the first partial strand can be arranged in the intermediate layer adjacent to the inner layer.
- the second input section of the second partial strand can be arranged in the inner layer and the second output section of the second partial strand can be arranged in the intermediate layer.
- the second output section can, for example, in turn be connected to a further first input section of a further first partial strand, which can be arranged in the inner layer like the first input section of the first partial strand.
- several partial strands can be wound along the inner layer and the intermediate layer, for example until the annular laminated core is circled at least once.
- a partial strand starting from the intermediate layer can be connected to another partial strand entering an adjacently arranged further intermediate layer, so that other partial strands can be wound along the further intermediate layer and the adjacent outer layer according to the winding pattern described .
- the component for an electrical machine with a variant of the winding presented previously is presented.
- the component also includes the annular laminated core with the plurality of grooves extending axially through the laminated core for receiving the partial strands of the winding in a plurality of radially adjacent winding layers.
- the component can include three of the windings described above, for example to carry three different phases, whereby all windings can be wound according to the same winding pattern. This can advantageously be used to realize a compact component with optimized interconnection of the individual phases.
- An electrical machine can include a component mentioned, which can be designed as either a stator or a rotor.
- the component can include three of the windings mentioned.
- the electric machine is suitable, for example, for an electric axle drive.
- Such an electric axle drive for a motor vehicle includes at least one electric machine, a transmission device and a power converter.
- the power converter can be designed, for example, as an inverter.
- an electrical current required to operate the electrical machine can be provided.
- a torque provided by the electric machine can be converted into a drive torque for driving at least one wheel of the motor vehicle.
- the transmission device can have a transmission for reducing the speed of the electric machine and optionally a differential.
- a motor vehicle can include a named electric machine and, additionally or alternatively, a named electric axle drive.
- a method for producing a variant of the previously presented winding for a variant of the previously presented component includes a step of passing the first partial strand and the second partial strand of the winding through winding layers arranged adjacent to one another and a step of connecting the first partial strand to the second partial strand of the winding.
- FIG. 1 shows a schematic side view of a component of an electrical machine with a winding according to an exemplary embodiment
- FIG. 2A shows a schematic top view representation of a component with a winding according to an exemplary embodiment
- FIG. 2B shows a schematic top view representation of a component with a winding according to an exemplary embodiment
- FIG. 3 shows an oblique top view of a component with a winding according to an exemplary embodiment
- FIG. 4A shows an oblique top view of a component with a winding according to an exemplary embodiment
- FIG. 4B shows an oblique top view of a component with a winding according to an exemplary embodiment
- FIG. 5 shows a tabular representation of an exemplary embodiment of a winding scheme for a winding
- FIG. 6 shows a tabular representation of an exemplary embodiment of a winding scheme for a winding
- FIG. 7 shows a schematic representation of a first partial strand according to an exemplary embodiment
- FIG. 8 shows a flowchart of a method for producing a winding according to an exemplary embodiment
- Fig. 9 shows a motor vehicle according to an exemplary embodiment.
- the component 100 is designed as a stator merely by way of example and includes a Annular laminated core 115 with a plurality of grooves extending axially through the laminated core for receiving partial strands of the winding 110 in a plurality of radially adjacent winding layers.
- the winding layers include a radially innermost inner layer, a radially outermost outer layer and two intermediate layers arranged between the inner layer and the outer layer.
- a first partial strand a1 of the winding 110 is connected to a second partial strand A2 of the winding 110 in winding layers arranged adjacent to one another.
- the partial strands of the winding 110 are designed as flat wires for conducting an electrical energy flow with a hairpin-like geometry, which is why they can also be referred to as hairpins or hairpin wires.
- each hairpin has two sections or legs, each guided through a groove in the laminated core, which are connected to one another on a crown side 117 of the component 100.
- the free ends of each hairpin wire can be connected to another wire.
- the winding 110 comprises, merely by way of example, the first partial strand a1, which is arranged with a first input section 120 in a first input groove 122.
- the first input section 120 is positioned within the first input groove 122 in a first input position in this exemplary embodiment.
- the first input layer is the outer layer of the winding 1 10.
- the first input section 120 of the first partial strand a1 is connected to a first output section 130 by a first connecting section 124, purely as an example.
- the first output section 130 is arranged in a first output groove 132 and leads therein essentially parallel to the first input section 120 from the crown side 117 to the twist side 118.
- the first output groove 132 is along a circumference of the laminated core 115 spaced from the first input groove 122.
- the first output section 130 is positioned within the first output groove 132 merely by way of example in a first starting position, which in one exemplary embodiment is the inner layer of the winding 110.
- the first connecting section 124 spans the intermediate layers of the winding 1 10 arranged between the outer layer and the inner layer.
- the first output section 130 is, for example, connected to a second input section 140 of the second sub-strand A2.
- the second input section 140 is arranged in a second input groove 142 in a second input position, the second input groove 142 being positioned, for example, at a distance from the first input groove 122 and the first output groove 132.
- the second input layer corresponds to an intermediate layer of the winding layers arranged adjacent to the inner layer.
- the second input section 142 is connected to a second output section 150 via a second connecting section 144, merely by way of example.
- the second output section 150 is arranged in a second output groove 152, which is positioned along the circumference of the laminated core 115 at a distance from the first input groove 122, the first output groove 132 and the second input groove 142.
- the second output section 150 is arranged within the second output groove 152 in a second initial position, the second initial position corresponding merely by way of example to a further intermediate layer which is arranged between the intermediate layer and the outer layer.
- Figures 2A and 2B each show a schematic top view of a component 100 with a winding 110 according to an exemplary embodiment.
- the component 100 and winding 110 shown here correspond or are similar to the component and winding described in the previous figure.
- the component 100 is shown from the crown side in the illustration shown here.
- the annular laminated core 115 of the component 100 comprises four winding layers L1, L2, L3, L4 for receiving the winding 110.
- the winding layers L1, L2, L3, L4 of the laminated core 115 are arranged radially adjacent to one another , whereby only by way of example an inner layer L1 is arranged radially on the innermost edge of the winding 110 and an outer layer L4 is arranged radially on the inside.
- An intermediate layer L2 is arranged adjacent to the inner layer L1 and a further intermediate layer L3 is arranged between the intermediate layer L2 and the outer layer L4.
- the partial strands of the winding 1 10 in this exemplary embodiment are according to one Winding scheme wound as described in Figure 5 below.
- the connecting sections 124, 144 and other connecting sections of other partial strands of the winding 110 are each guided from the outer layer L4 to the inner layer L1 and span the partial strands of the winding 110 arranged in the intermediate layers L2, L3.
- FIG 3 shows an oblique top view of a component 100 with a winding 110 according to an exemplary embodiment.
- the component 100 and winding 110 shown here correspond or are similar to the component and winding described in the previous figures.
- the component 100 is shown from the crown side, with the connecting sections 124, 144 and further connecting sections of further sub-strands being shaped similar to a flat roof. This shape also saves material.
- Figures 4A and 4B each show an oblique top view of a component 100 with a winding 110 according to an exemplary embodiment.
- the component 100 and winding 110 shown here correspond or are similar to the component and winding described in the previous figure.
- the component 100 comprises an annular laminated core 115 with a plurality of grooves for receiving only, for example, three windings 110, 400, 405 in a total of four winding layers arranged radially adjacent, for example.
- the winding 110 is designed to carry a U phase and for this purpose has two phase connections U1, U2 for introducing and discharging a corresponding current flow into and out of the winding 110.
- a second winding 400 is designed to carry a W phase and for this purpose has two phase connections W1, W2 for initiating and discharging a corresponding current flow into and out of the second winding 400.
- a third winding 405 is designed to carry a V phase and for this purpose has two phase connections V1, V2 for introducing and discharging a corresponding current flow into and out of the winding 110.
- the component 100 is shown from the twist side in both illustrations shown here, so that both the phase connections U1, U2, W1, W2, V1, V2 as well as the Interconnection of the partial strands are shown with one another.
- an exemplary further first partial strand a3 with a further first input section 410 is arranged in an outer layer of the winding in this exemplary embodiment.
- the further first input section is aligned in a first twist direction merely as an example and is accordingly bent to the right in the illustration shown here in order to be connected to the second partial strand.
- the alignment of the further first partial strand a3 and other partial strands of the windings 110, 400, 405 results in a low winding head height H of the windings 110, 400, 405.
- FIG. 5 shows a tabular representation of an exemplary embodiment of a winding scheme 500 for a winding as described in the previous figures.
- the winding scheme 500 shown here is designed as an example for a component with a laminated core with, for example, 54 slots and a number of holes of 3 to accommodate a total of three windings 110, 400, 405, in which, for example, the phases U, W and V are carried .
- the positions 1 to 54 of the slots along the circumference of the laminated core are indicated in the top three lines of the table, the top line corresponding to the winding 110 carrying the U phase, the row below that corresponding to the W phase carrying second winding 400 and the row below it of the additional winding 405 leading the V phase.
- the intermediate layer L2 is arranged above the inner layer L1 and is to be understood as a winding layer arranged radially adjacent to the inner layer L1 in the laminated core.
- the line arranged above also denotes the further intermediate layer L3 arranged radially adjacent to the intermediate layer L2, which in this exemplary embodiment is arranged between the intermediate layer L2 and the outer layer L4.
- the individual winding layers L1, L2, L3, L4 assigned two different twist directions T1, T2.
- the inner layer L1 and the outer layer L4 are each assigned a first twist direction T1, which is right-directed merely as an example in the illustration shown here.
- the intermediate layer L2 and the further intermediate layer L3 are each assigned a second twisting direction T2 that runs in opposite directions, i.e. in the table to the left.
- inputs and outputs of the partial strands of the winding are marked starting from a twist side of the winding.
- the winding scheme 500 is shown merely as an example using a winding of the U-phase.
- the remaining windings can be wound according to the same scheme.
- the first input section of the first partial strand a1 is arranged at a first input position 40 in a first input groove of the grooves and in a first input position of the winding layers.
- the first input position in this exemplary embodiment corresponds to the outer layer L4 of the winding layers and the first input position 40 corresponds to a position of the numbered 54 grooves along the circumference of the winding.
- the first output section of the first partial strand a1 is arranged, for example, at a first starting position 49 in a first output groove of the grooves spaced from the first input groove along a circumference of the laminated core and in a first starting position of the winding layers.
- the first starting position corresponds to the inner position L1.
- the connecting section of the partial strand a1 spans, for example, the two intermediate layers L2, L3 of the winding as well as eight slots arranged between the input slot and the output slot.
- the first output section of the first sub-string a1 is connected to a second input section of the second sub-string A2.
- the second input section is arranged, for example, in the intermediate layer L2 arranged adjacent to the inner layer L1. Since opposite twist directions T1, T2 are assigned to the inner layer L1 and the intermediate layer L2, one Interconnection of the partial strands a1, A2 is possible with minimal effort.
- the second input section is arranged, for example, at a second input position 42, so that there is a distance of 7 grooves between the first output section and the second input section. Accordingly, the sections can be interconnected with 3.5 twist steps, as this corresponds to half the number of slots to be spanned.
- the second output section of the second partial strand A2 is arranged in a second starting position 51 in the further intermediate layer arranged adjacent to the intermediate layer.
- the second output section is in turn connected, for example, to a further first input section of a further first partial strand a3, with the further first input section being arranged in this exemplary embodiment at a further first input position 4 in the outer layer L4.
- the further first partial strand a3, similar to the first partial strand a1, spans the intermediate layers L2, L3, for example, and is connected, starting from the inner layer L1, to a further second partial strand A4, which, for example, enters the intermediate layer L2 and exits the further intermediate layer L3 - goes.
- further partial strands a5 to A18 of the winding are alternately connected to one another in the same way, so that a first half of the partial strands is wound along a first main direction H1 of the winding.
- an exemplary additional second sub-strand A18 is connected to another first sub-strand a19, the interconnection being carried out within the further intermediate layer L3 only as an example.
- the other first sub-strand a19 is, merely by way of example, guided from the further intermediate layer L3 at another first input position 26 to another first starting position 16 in the intermediate layer L2 and is connected to another second sub-strand A20, which is, for example, in the inner layer L1 arrives.
- the other second partial strand A20 is guided, merely as an example, from another second input position 23 in the inner layer L1 to another second starting position 14 in the outer layer L4.
- the winding pattern of the partial strands a19 to A36 is similar to the previously described winding pattern Partial strands a1 to A18, with the difference that this second half of the partial strands of the winding is wound along a second main direction H2 of the winding that runs in the opposite direction to the first main direction H1.
- FIG. 6 shows a tabular representation of an exemplary embodiment of a further winding scheme 600 for a winding, as described in the previous FIGS. 1 to 4.
- the further winding scheme 600 shown here is similar to the winding scheme described in the previous FIG
- the phases U, W and V are carried out.
- Positions 1 to 54 of the grooves along the circumference of the laminated core are indicated in the top three lines of the table, the top line corresponding to the further winding 110 carrying the U phase, and the line below corresponding to the W phase leading second winding 400 and the row below it of the additional winding 405 leading the V phase.
- the positions of the respective connections of the individual phases are indicated in the fourth line, where U1 is an input and U2 is an output of the U phase denotes, W1 an input and W2 an output of the W phase and V1 an input and V2 an output of the V phase.
- the intermediate layer L2 is arranged above the inner layer L1 and is to be understood as a winding layer arranged radially adjacent to the inner layer L1 in the laminated core.
- the line arranged above also denotes the further intermediate layer L3 arranged radially adjacent to the intermediate layer L2, which in this exemplary embodiment is arranged between the intermediate layer L2 and the outer layer L4.
- Two different twist directions T1, T2 are assigned to the individual winding layers L1, L2, L3, L4.
- the outer layer L4 and the intermediate layer L2 each have the first twist direction T1 assigned, which is right-wing in the illustration shown here only as an example.
- the inner layer L1 and the further intermediate layer L3 are each assigned the opposite, i.e. left-directed, second twist direction T2.
- inputs and outputs of the partial strands of the winding are marked starting from a twist side of the winding.
- the further winding scheme 600 is shown purely as an example using a winding of the U-phase.
- the remaining windings can be wound according to the same pattern.
- the first input section of the first partial strand A1 is arranged at a first input position 42 in a first input groove of the grooves and in a first input position of the winding layers.
- the first input position in this exemplary embodiment corresponds to the inner layer L1 of the winding layers and the first input position 42 corresponds to a position of the numbered 54 grooves along the circumference of the winding.
- the first output section of the first partial strand A1 is arranged, for example, at a first starting position 53 in a first output groove of the grooves spaced from the first input groove along a circumference of the laminated core and in a first starting position of the winding layers.
- the first initial position corresponds to the intermediate position L2.
- the connecting section of the partial strand A1 partially spans the inner layer L2 and the adjacent intermediate layer L2 as well as ten grooves arranged between the input groove and the output groove.
- the first output section of the first sub-string A1 is connected to a second input section of the second sub-string A2.
- the second input section is again arranged in the inner layer L1, but in a second input groove spaced from the first input groove at a second input position 6. Since the inner layer L1 and the intermediate layer L2 are assigned opposite twist directions T1, T2, an interconnection is required the sub-strands A1, A2 possible with minimal effort.
- the second output section of the second partial strand A2 is arranged in the intermediate layer at a second starting position 15, like the first output section of the first partial strand.
- the second output section is in turn connected, for example, to a further first input section of a further first partial strand A3, with the further first input section being arranged in this exemplary embodiment at a further first input position 22 in the inner layer L1.
- the further first sub-strand A3, similar to the first sub-strand A1 and the second sub-strand A2, partially spans the inner layer L1 and the intermediate layer L2 and, starting from the intermediate layer L2, is connected to a further second sub-strand A4, which, for example, is also in the Enters the inner layer L1 and exits the intermediate layer L2.
- a first quarter of the partial strands A1 to A9 of the winding are alternately interconnected and wound along the first main direction H1 of the winding around the inner layer L1 and the intermediate length L2.
- an additional second sub-strand A9 is connected to another first sub-strand A10 starting from the intermediate layer L2, with the other first sub-strand A10 entering the further intermediate layer L3 and exiting in the outer layer L4.
- the other first sub-strand A10 is, for example, connected to another second sub-strand A11, which also enters the further intermediate layer L3 and exits in the outer layer L4.
- a second quarter of the partial strands A10 to A18 of the winding are, for example, alternately connected to one another and wound along the first main direction H1 of the winding around the further intermediate layer L3 and the outer layer L4.
- a second half of the partial strands a19 to a36 is wound along the second main direction H2 of the winding, which runs counter to the first main direction H1. All that is needed for this is a partial strand A18 with a partial strand a19 For example, connected within the outer layer L4. Subsequently, a third quarter of the partial strands a19 to a27 are alternately interconnected and wound along the second main direction H2 of the winding around the outer layer L4 and the further intermediate layer L3. A fourth quarter of the partial strands a28 to a36 are, for example, alternately connected to one another and wound around the intermediate layer L2 and the inner layer L1 along the second main direction H2 of the winding.
- the first partial strand A1 shown here corresponds to or is similar to the first partial strand described in the previous figures 1, 5 and 6 and can be used in a winding as described in the previous figures.
- the first partial strand A1 is formed as a flat wire made of a copper material for conducting electrical energy and with a hairpin-like geometry.
- the first partial strand A1 comprises a first input section 120 and a first output section 130 for passing through a groove of a laminated core of a component.
- the first input section 120 and the first output section 130 are connected by a first connection section 124.
- the method 800 includes a step 805 of passing the first partial strand and the second partial strand of the winding through winding layers arranged adjacent to one another.
- the method 800 includes a step 810 of connecting the first partial strand to the second partial strand of the winding.
- the motor vehicle has an electric axle drive with an electric machine 105, as described, for example, with reference to the previous figures.
- Electrical energy for operating the electrical machine 105 is provided by an energy supply device 902, for example a battery.
- a direct current is provided by the energy supply device 902, which is supplied to the transmission device using a power converter 904 an alternating current, for example a three-phase alternating current, is converted and provided to the electrical machine 105.
- a shaft driven by the electric machine 105 is coupled to at least one wheel 908 of the motor vehicle 900 directly or using a transmission device 906.
- the motor vehicle 900 can therefore be moved using the electric machine 105.
- the electric axle drive comprises a housing in which the power converter 904, the electric machine 105 and the transmission device 906 are arranged in an integrated manner.
- Reference numeral 4 another first entry position of a winding scheme 6 second entry position of a further winding scheme 14 another second starting position of a winding scheme 15 second starting position of a further winding scheme 16 another first starting position of a winding scheme 22 further first entry position of a further winding scheme 23 another second entry position of a winding scheme 26 another first entry position of a winding scheme 40 first entry position of a winding scheme 42 second entry position of a winding scheme 42 first entry position of a further winding scheme 49 first starting position of a winding scheme 5 1 second starting position of a winding scheme 53 first starting position of a further winding scheme 100 component 105 electrical machine 110 winding 115 laminated core 1 17 crown side 118 twist side 120 first input section 122 first input slot 124 first connecting section 130 first output section 132 first output slot 140 second input section 142 second input slot 144 second connecting section 150 second output section 152 second output slot 400 further winding 405 additional winding
- A3 further first partial strand according to another winding scheme
- A18 additional second partial strand according to a winding scheme a19 other first partial strand according to a winding scheme
Landscapes
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Abstract
Description
Wicklung, Komponente für eine elektrische Maschine und Verfahren zum Herstellen einer Wicklung Winding, component for an electrical machine and method for producing a winding
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Wicklung, eine Komponente für eine elektrische Maschine, eine elektrische Maschine, eine Getriebeeinrichtung, einen elektrischen Achsantrieb, ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Herstellen einer Wicklung. The present invention relates to a winding, a component for an electrical machine, an electrical machine, a transmission device, an electric axle drive, a motor vehicle and a method for producing a winding.
Elektrische Maschinen können Komponenten mit Wicklungen aus beispielsweise Kupferdrähten zum Leiten von elektrischer Energie zum Erzeugen von Magnetfeldern umfassen. Die Sehnung von solchen Wicklungen kann aufgrund zusätzlicher Ver- schaltungselemente oder Lost und Additional Motion auf einer kompletten Wickellage der Komponente realisiert sein. Electric machines may include components with windings of, for example, copper wires for conducting electrical energy to generate magnetic fields. The tension of such windings can be realized on a complete winding layer of the component due to additional circuit elements or lost and additional motion.
Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung eine verbesserte Wicklung, eine verbesserte Komponente für eine elektrische Maschine, eine verbesserte elektri- sche Maschine, eine verbesserte Getriebeeinrichtung, einen verbesserten elektri- schen Achsantrieb, ein verbessertes Kraftfahrzeug und ein verbessertes Verfahren zum Herstellen einer Wicklung gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestal- tungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschrei- bung. Against this background, the present invention provides an improved winding, an improved component for an electric machine, an improved electric machine, an improved transmission device, an improved electric axle drive, an improved motor vehicle and an improved method for producing a winding according to the Main claims. Advantageous configurations result from the subclaims and the following description.
Die hier vorgestellte Wicklung weist eine reduzierte Wickelkopfhöhe auf. Dadurch kann der Bauraumbedarf und das Kupfergewicht verkleinert werden. Durch eine gleichmäßige Verteilung des Wickelkopfs kann zudem die thermische Spitze der ge- samten Wicklung minimiert werden. Außerdem weist die Wicklung eine gute Hersteil- barkeit sowie eine kompakte Verschaltung auf. The winding presented here has a reduced winding head height. This allows the installation space requirement and the copper weight to be reduced. By evenly distributing the winding head, the thermal peak of the entire winding can also be minimized. In addition, the winding is easy to manufacture and has a compact circuit.
Eine Wicklung ist für eine Komponente einer elektrischen Maschine vorgesehen, wo- bei die Komponente ein ringförmiges Blechpaket mit einer Mehrzahl von sich axial durch das Blechpaket erstreckenden Nuten zum Aufnehmen von Teilsträngen der Wicklung in einer Mehrzahl von radial benachbart angeordneten Wickellagen um- fasst. Dabei umfassen die Wickellagen mindestens eine radial innerste Innenlage, eine radial äußerste Außenlage und mindestens zwei zwischen der Innenlage und der Außenlage angeordnete Zwischenlagen. Zudem ist ein erster Teilstrang der Wicklung mit einem zweiten Teilstrang der Wicklung in zueinander benachbart ange- ordneten Wickellagen oder innerhalb der gleichen Wickellage verschaltet. A winding is provided for a component of an electrical machine, the component comprising an annular laminated core with a plurality of grooves extending axially through the laminated core for receiving partial strands of the winding in a plurality of radially adjacent winding layers. The winding layers include at least one radially innermost inner layer, a radially outermost outer layer and at least two intermediate layers arranged between the inner layer and the outer layer. In addition, a first partial strand of the winding is connected to a second partial strand of the winding in winding layers arranged adjacent to one another or within the same winding layer.
Bei der elektrischen Maschine kann es sich zum Beispiel um einen elektrischen An- triebsmotor oder eine andere elektrische Maschine zum Beispiel für ein Fahrzeug handeln. Die elektrische Maschine kann verschiedene Komponenten umfassen, wie beispielsweise einen Rotor und einen Stator. Dabei kann die Komponente, beispiels- weise ein ringförmiger Stator, als Blechpaket aus mehreren Einzelblechen ausgebil- det sein, durch die sich die Nuten zum Aufnehmen der Teilstränge der Wicklung er- strecken. Die Nuten können entlang des Umfangs des Blechpakets durchnummeriert sein, sodass jeder Nut eine eindeutige Position zugewiesen sein kann. Jede der Nu- ten kann eine Mehrzahl von Teilsträngen aufnehmen, die dabei radial benachbart in der Nut angeordnet sein können. Die Anzahl von Teilsträngen, die von einer Nut auf- genommen werden können, kann einer Anzahl der Wickellagen entsprechen. Somit können die Wickellagen unterschiedliche Abschnitte der Nuten darstellen. Bei der Wicklung kann es sich beispielsweise um eine Flachdrahtwicklung handeln, deren einzelne Teilstränge zum Beispiel als sogenannte Hairpin-Drähte ausgebildet sein können, das heißt als elektrisch leitfähige Drähte mit einer haarnadelähnlichen Geo- metrie. Die einzelnen Teilstränge können zum Beispiel in die entsprechenden Nuten in das Blechpaket gesteckt werden und an einer Twistseite miteinander verschaltet werden. Dabei können beispielsweise zwei freie Endabschnitte von zwei Teilsträngen aufeinander zu gebogen und zum Beispielsiel elektrisch leitfähig miteinander gekop- pelt beziehungsweise umeinander getwistet werden. Vorteilhafterweise ist bei der hier vorgestellten Wicklung ein sogenannter Pitch Abstand zwischen zwei verschalte- ten Abschnitten auf der Twistseite möglichst gering, wodurch vorteilhafterweise eine geringere Belastung der Einzeldrähte erzielt werden und Material eingespart werden kann. Hierfür sind jeweils zwei Teilstränge der Wicklung mit den jeweiligen verschal- teten Abschnitten in benachbarten Wickellagen angeordnet. Beispielsweise kann ein Abschnitt des ersten Teilstrangs in einer der Zwischenlagen angeordnet sein und mit einem Abschnitt des zweiten Teilstrangs verschaltet sein, der in der beispielsweise benachbarten Außenlage angeordnet sein kann. Alternativ kann der erste Teilstrang zum Beispiel ausgehend von der Zwischenlage mit dem in einer benachbarten weite- ren Zwischenlage angeordneten zweiten Teilstrangs verschaltet sein. Durch die An- ordnung und Verschaltung einzelner Teilstränge der Wicklung über verschiedene Wi- ckellagen das Blechpakets hinweg kann vorteilhafterweise eine kompakte Verschal- tung erzielt werden sowie eine reduzierte Wickelkopfhöhe. Dadurch kann insgesamt der Bauraumbedarf der gesamten Komponente sowie das Kupfergewicht verkleinert werden. The electric machine can be, for example, an electric drive motor or another electric machine, for example for a vehicle. The electric machine may include various components, such as a rotor and a stator. The component, for example an annular stator, can be designed as a laminated core made up of several individual sheets through which the grooves for receiving the partial strands of the winding extend. The grooves can be numbered along the circumference of the laminated core so that each groove can be assigned a unique position. Each of the grooves can accommodate a plurality of partial strands, which can be arranged radially adjacent in the groove. The number of partial strands that can be accommodated by a groove can correspond to a number of winding layers. The winding layers can therefore represent different sections of the grooves. The winding can be, for example, a flat wire winding, the individual strands of which can be designed, for example, as so-called hairpin wires, that is, as electrically conductive wires with a geometry similar to a hairpin. The individual partial strands can, for example, be inserted into the corresponding grooves in the laminated core and connected to one another on a twist side. For example, two free end sections of two partial strands can be bent towards each other and, for example, electrically conductively coupled to one another or twisted around one another. Advantageously, in the winding presented here, a so-called pitch distance between two connected sections on the twist side is as small as possible, which advantageously results in a lower load on the individual wires and allows material to be saved. For this purpose, two partial strands of the winding with the respective interconnected sections are arranged in adjacent winding layers. For example, a section of the first sub-strand can be arranged in one of the intermediate layers and connected to a section of the second sub-strand, which can be arranged in, for example, the adjacent outer layer. Alternatively, the first partial strand For example, starting from the intermediate layer, it can be connected to the second partial strand arranged in an adjacent further intermediate layer. By arranging and interconnecting individual partial strands of the winding across different winding layers of the laminated core, compact interconnection and a reduced winding head height can advantageously be achieved. As a result, the overall space requirement of the entire component as well as the copper weight can be reduced.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Wicklung eine Mehrzahl erster und zweiter Teilstränge umfassen, die alternierend miteinander verschaltet sein können. Bei- spielsweise kann der erste Teilstrang mit dem in einer benachbarten Wickellage an- geordneten zweiten Teilstrang verschaltet sein. Der zweite Teilstrang kann wiederum mit einem weiteren ersten Teilstrang in einer wiederum benachbart angeordneten Wi- ckellage verschaltet sein und der weitere erste kann seinerseits mit einem weiteren zweiten Teilstrang verschaltet sein. Dabei kann die Verschaltung der einzelnen Teil- stränge lagenübergreifend ausgeführt sein und dem jeweiligen Muster des ersten Teilstrangs und des zweiten Teilstrangs folgen. Vorteilhafterweise kann die Wicklung dadurch mit reduzierter Wickelkopfhöhe, geringem Bauraumbedarf und minimalem Materialaufwand hergestellt sein. According to one embodiment, the winding can comprise a plurality of first and second partial strands, which can be connected to one another alternately. For example, the first partial strand can be connected to the second partial strand arranged in an adjacent winding layer. The second sub-strand can in turn be connected to a further first sub-strand in a winding position which is again arranged adjacently, and the further first sub-strand can in turn be connected to a further second sub-strand. The interconnection of the individual sub-strands can be carried out across layers and follow the respective pattern of the first sub-strand and the second sub-strand. Advantageously, the winding can be produced with a reduced winding head height, little installation space requirement and minimal material expenditure.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann eine erste Hälfte der Teilstränge ent- lang einer ersten Hauptrichtung der Wicklung gewickelt sein und eine zweite Hälfte der Teilstränge der Wicklung kann entlang einer zur ersten Hauptrichtung gegenläufi- gen zweiten Hauptrichtung der Wicklung gewickelt sein. Beispielsweise kann die Wicklung 36 Teilstränge umfassen, die in beispielsweise vier Wickellagen entlang des ringförmigen Blechpakets gewickelt sein können. Dabei können zum Beispiel die Teilstränge 1 bis 18 in der ersten Hauptrichtung gewickelt sein, beispielsweise im Uhrzeigersinn entlang der Ringform. Die Teilstränge 19 bis 36 können dann in der gegenläufigen zweiten Hauptrichtung gewickelt sein, also beispielsweise gegen den Uhrzeigersinn. According to a further embodiment, a first half of the partial strands can be wound along a first main direction of the winding and a second half of the partial strands of the winding can be wound along a second main direction of the winding that is opposite to the first main direction. For example, the winding 36 can comprise partial strands which can be wound in, for example, four winding layers along the annular laminated core. For example, the partial strands 1 to 18 can be wound in the first main direction, for example clockwise along the ring shape. The partial strands 19 to 36 can then be wound in the opposite second main direction, for example counterclockwise.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der erste Teilstrang einen ersten Ein- gangsabschnitt, einen ersten Ausgangsabschnitt und einen den ersten Eingangsabschnitt und den ersten Ausgangsabschnitt verbindenden Verbindungsab- schnitt aufweisen. Dabei kann der erste Eingangsabschnitt in einer ersten Eingangs- nut der Nuten und in einer ersten Eingangslage der Wickellagen angeordnet sein und der erste Ausgangsabschnitt kann in einer von der ersten Eingangsnut entlang eines Umfangs des Blechpakets beabstandeten ersten Ausgangsnut der Nuten und in ei- ner ersten Ausgangslage der Wickellagen angeordnet sein. Dabei kann die erste Ein- gangslage der Innenlage oder der Außenlage entsprechen und die erste Ausgangs- lage kann einer sich von der ersten Eingangslage unterscheidenden Wickellage ent- sprechen. Der erste Eingangsabschnitt und der erste Ausgangsabschnitt können bei- spielsweise als im wesentlichen parallele Schenkel des Haarnadel-Drahtes verstan- den werden, die über den Verbindungsabschnitt beispielsweise an einer Kronenseite der Wicklung miteinander verbunden sein können. Der erste Eingangsabschnitt und der erste Ausgangsabschnitt können in unterschiedlichen Nuten an unterschiedlichen radialen Positionen sowie in unterschiedlichen Wickellagen des Blechpakets ange- ordnet sein, sodass die freien Enden des Haipins an der Twistseite radial und zusätz- lich oder alternativ entlang des Umfangs beabstandet zueinander angeordnet sein können. Weist das Blechpaket beispielsweise vier Wickellagen auf, so kann der erste Eingangsabschnitt zum Beispiel in der Innenlage angeordnet sein. Auf der Kronen- seite kann der erste Eingangsabschnitt durch den ersten Verbindungsabschnitt zum Beispiel über mehrere Nuten des Blechpakets hinweg mit dem ersten Ausgangsab- schnitt verbunden sein, der beispielsweise in der benachbarten Zwischenlage der Wicklung angeordnet sein kann. Alternativ kann beispielsweise der erste Eingangs- abschnitt in der Außenlage angeordnet sein. Auf der Kronenseite kann der erste Ein- gangsabschnitt durch den ersten Verbindungsabschnitt zum Beispiel über mehrere Nuten und mehrere Zwischenlagen hinweg mit dem ersten Ausgangsabschnitt ver- bunden sein, der beispielsweise in der Innenlage der Wicklung angeordnet sein kann. According to a further embodiment, the first partial strand can have a first input section, a first output section and a first Have an input section and a connection section connecting the first output section. The first input section can be arranged in a first input groove of the grooves and in a first input position of the winding layers and the first output section can be arranged in a first output groove of the grooves spaced from the first input groove along a circumference of the laminated core and in a first starting position the winding layers can be arranged. The first input layer can correspond to the inner layer or the outer layer and the first output layer can correspond to a winding layer that differs from the first input layer. The first input section and the first output section can be understood, for example, as essentially parallel legs of the hairpin wire, which can be connected to one another via the connecting section, for example on a crown side of the winding. The first input section and the first output section can be arranged in different grooves at different radial positions as well as in different winding positions of the laminated core, so that the free ends of the shark pin on the twist side can be arranged radially and additionally or alternatively at a distance from one another along the circumference . If the laminated core has, for example, four winding layers, the first input section can be arranged, for example, in the inner layer. On the crown side, the first input section can be connected to the first output section by the first connecting section, for example across several grooves in the laminated core, which can be arranged, for example, in the adjacent intermediate layer of the winding. Alternatively, for example, the first entrance section can be arranged in the outer layer. On the crown side, the first input section can be connected to the first output section through the first connecting section, for example via several grooves and several intermediate layers, which can be arranged, for example, in the inner layer of the winding.
Weiterhin kann der erste Ausgangsabschnitt des ersten Teilstrangs mit einem zwei- ten Eingangsabschnitt des zweiten Teilstrangs verschaltet sein. Dabei kann der zweite Eingangsabschnitt in einer sich von der ersten Ausgangslage unterscheiden- den zweiten Eingangslage der Wickellagen angeordnet sein, wobei der ersten Aus- gangslage eine erste Twistrichtung der Wicklung zugeordnet sein kann und der zweiten Eingangslage eine sich von der ersten Twistrichtung unterscheidende zweite Twistrichtung der Wicklung. Unter einer Twistrichtung kann eine Richtung bezie- hungsweise ein Winkel verstanden werden, in der beziehungsweise in dem ein End- abschnitt eines Haarnadel-Drahtes aus dem Blechpaket herausragt. So können bei- spielsweise zwei Drahtenden mit gegenläufigen Twistrichtungen miteinander ver- schaltet, das heißt um einander verdreht beziehungsweise getwistet, werden. Auf eine solche beispielhafte Weise kann der erste Ausgangsabschnitt des ersten Teil- strangs auf der Twistseite mit dem zweiten Eingangsabschnitt des zweiten Teil- strangs verschaltet sein. Beispielsweise kann der erste Ausgangsabschnitt in einer Zwischenlage angeordnet sein, der die erste Twistrichtung zugeordnet sein kann, wodurch beispielsweise hier ausgehende Drähte im Uhrzeigersinn entlang des Um- fangs ausgerichtet sein können. Der mit dem ersten Ausgangsabschnitt verschaltete zweite Eingangsabschnitt kann zum Beispiel in einer benachbarten weiteren Zwi- schenlage angeordnet sein, der die zweite Twistrichtung, beispielsweise gegen den Uhrzeigersinn, zugeordnet sein kann. Dadurch können die beiden Abschnitte vorteil- hafterweise mit minimaler Belastung der Drähte miteinander verschaltet sein. Furthermore, the first output section of the first partial strand can be connected to a second input section of the second partial strand. The second input section can be arranged in a second input position of the winding layers that differs from the first starting position, wherein the first starting position can be assigned a first twist direction of the winding and the second input position, a second twist direction of the winding that differs from the first twist direction. A twist direction can be understood as meaning a direction or an angle in which an end section of a hairpin wire protrudes from the laminated core. For example, two wire ends with opposite twist directions can be connected to one another, that is, twisted or twisted around each other. In such an exemplary manner, the first output section of the first partial strand can be connected on the twist side to the second input section of the second partial strand. For example, the first output section can be arranged in an intermediate layer to which the first twist direction can be assigned, whereby, for example, wires exiting here can be aligned clockwise along the circumference. The second input section connected to the first output section can, for example, be arranged in an adjacent further intermediate layer to which the second twist direction, for example counterclockwise, can be assigned. As a result, the two sections can advantageously be interconnected with minimal strain on the wires.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der erste Eingangsabschnitt des ers- ten Teilstrangs in der Außenlage angeordnet sein und der erste Ausgangsabschnitt des ersten Teilstrangs kann in der Innenlage angeordnet sein. Dabei kann der erste Verbindungsabschnitt des ersten Teilstrangs einen zweiten Verbindungsabschnitt des zweiten Teilstrangs Überspannen, wobei der zweite Verbindungsabschnitt den zweiten Eingangsabschnitt des zweiten Teilstrangs mit einem zweiten Ausgangsab- schnitt des zweiten Teilstrangs verbinden kann. Beispielsweise können die Innenlage und die Außenlage der Wicklung auf der Kronenseite axial höher ausgeformt sein als die zwischen der Innenlage und der Außenlage angeordneten Wickellagen. Somit können Verbindungsabschnitte von Teilsträngen in den Zwischenlagen verdeckt durch Verbindungsabschnitt von Teilsträngen in der Innen- und Außenlage angeord- net sein. According to a further embodiment, the first input section of the first sub-strand can be arranged in the outer layer and the first output section of the first sub-strand can be arranged in the inner layer. The first connecting section of the first partial strand can span a second connecting section of the second partial strand, wherein the second connecting section can connect the second input section of the second partial strand with a second output section of the second partial strand. For example, the inner layer and the outer layer of the winding on the crown side can be formed axially higher than the winding layers arranged between the inner layer and the outer layer. Thus, connecting sections of partial strands in the intermediate layers can be arranged hidden by connecting sections of partial strands in the inner and outer layers.
Zudem kann der zweite Eingangsabschnitt des zweiten Teilstrangs in einer zu der In- nenlage benachbart angeordneten Zwischenlage angeordnet sein und der zweite Ausgangsabschnitt des zweiten Teilstrangs kann in einer zu der Zwischenlage benachbart angeordneten weiteren Zwischenlage angeordnet sein. Dabei kann der zweite Ausgangsabschnitt mit einem weiteren ersten Eingangsabschnitt eines weite- ren ersten Teilstrangs verschaltet sein, wobei der weitere erste Eingangsabschnitt in der Außenlagen angeordnet sein kann. Beispielsweise kann der weitere erste Teil- strang gleich dem ersten Teilstrang von der Außenlage zur Innenlage geführt sein und von der Innenlage aus mit einem weiteren zweiten Teilstrang in der Zwischen- lage verschaltet sein. Dabei können die jeweiligen Nuten der Ein- und Ausgangsab- schnitte entlang des Umfangs voneinander beabstandet sein, sodass vorteilhafter- weise eine gleichmäßige Wicklung entlang des ringförmigen Blechpakets erzielt wer- den kann. In addition, the second input section of the second partial strand can be arranged in an intermediate layer arranged adjacent to the inner layer and the second output section of the second partial strand can be arranged in an intermediate layer be arranged adjacently arranged further intermediate layer. The second output section can be connected to a further first input section of a further first partial strand, with the further first input section being able to be arranged in the outer layers. For example, the further first partial strand can be guided from the outer layer to the inner layer in the same way as the first partial strand and can be connected from the inner layer to a further second partial strand in the intermediate layer. The respective grooves of the input and output sections can be spaced apart from one another along the circumference, so that a uniform winding along the annular laminated core can advantageously be achieved.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der erste Eingangsabschnitt des ers- ten Teilstrangs in der Innenlage angeordnet sein und der erste Ausgangsabschnitt des ersten Teilstrangs kann in der zu der Innenlage benachbarten Zwischenlage an- geordnet sein. Dabei kann der zweite Eingangsabschnitt des zweiten Teilstrangs in der Innenlage angeordnet sein und der zweite Ausgangsabschnitt des zweiten Teil- strangs in der Zwischenlage. Der zweite Ausgangsabschnitt kann zum Beispiel wie- derum mit einem weiteren ersten Eingangsabschnitt eines weiteren ersten Teil- strangs verschaltet sein, der gleich dem ersten Eingangsabschnitt des ersten Teil- strangs in der Innenlage angeordnet sein kann. Auf diese beispielhafte weise können mehrere Teilstränge entlang der Innenlage und der Zwischenlage gewickelt sein, bei- spielsweise bis das ringförmige Blechpaket mindestens einmal umrundet ist. An- schließend kann zum Beispiel ein von der Zwischenlage ausgehender Teilstrang mit einem in eine benachbart angeordneten weiteren Zwischenlage eingehenden ande- ren Teilstrang verschaltet sein, sodass nach dem beschriebenen Wickelmuster an- dere Teilstränge entlang der weiteren Zwischenlage und der benachbarten Außen- lage gewickelt sein können. According to a further embodiment, the first input section of the first partial strand can be arranged in the inner layer and the first output section of the first partial strand can be arranged in the intermediate layer adjacent to the inner layer. The second input section of the second partial strand can be arranged in the inner layer and the second output section of the second partial strand can be arranged in the intermediate layer. The second output section can, for example, in turn be connected to a further first input section of a further first partial strand, which can be arranged in the inner layer like the first input section of the first partial strand. In this exemplary manner, several partial strands can be wound along the inner layer and the intermediate layer, for example until the annular laminated core is circled at least once. Subsequently, for example, a partial strand starting from the intermediate layer can be connected to another partial strand entering an adjacently arranged further intermediate layer, so that other partial strands can be wound along the further intermediate layer and the adjacent outer layer according to the winding pattern described .
Zudem wird eine Komponente für eine elektrische Maschine mit einer Variante der zuvor vorgestellten Wicklung vorgestellt. Die Komponente umfasst zudem das ring- förmige Blechpaket mit der Mehrzahl von sich axial durch das Blechpaket erstrecken- den Nuten zum Aufnehmen der Teilstränge der Wicklung in einer Mehrzahl von radial benachbart angeordneten Wickellagen. Durch diese Kombination können vorteilhafterweise die zuvor beschriebenen Vorteile optimal umgesetzt werden. Bei- spielsweise kann die Komponente drei der zuvor beschriebenen Wicklungen umfas- sen, um beispielsweise drei verschiedenen Phasen zu führen, wobei alle Wicklungen nach dem gleichen Wickelschema gewickelt sein können. Vorteilhafterweise kann dadurch eine kompakte Komponente mit optimierter Verschaltung der einzelnen Pha- sen realisiert sein. In addition, a component for an electrical machine with a variant of the winding presented previously is presented. The component also includes the annular laminated core with the plurality of grooves extending axially through the laminated core for receiving the partial strands of the winding in a plurality of radially adjacent winding layers. Through this combination you can Advantageously, the advantages described above can be optimally implemented. For example, the component can include three of the windings described above, for example to carry three different phases, whereby all windings can be wound according to the same winding pattern. This can advantageously be used to realize a compact component with optimized interconnection of the individual phases.
Eine elektrische Maschine kann eine genannte Komponente umfassen, die entweder als Stator oder als Rotor ausgeführt sein kann. Beispielsweise kann die Komponente drei der genannten Wicklungen umfassen. An electrical machine can include a component mentioned, which can be designed as either a stator or a rotor. For example, the component can include three of the windings mentioned.
Die elektrische Maschine eignet sich beispielsweise für einen elektrischen Achsan- trieb. Ein solcher elektrischer Achsantrieb für ein Kraftfahrzeug umfasst wenigstens eine genannte elektrischen Maschine, eine Getriebeeinrichtung und einen Stromrich- ter. Der Stromrichter kann beispielsweise als ein Wechselrichter ausgeführt sein. Un- ter Verwendung des Stromrichters kann ein zum Betreiben der elektrischen Ma- schine erforderlicher elektrischer Strom bereitgestellt werden. Unter Verwendung der Getriebeeinrichtung kann ein von der elektrischen Maschine bereitgestelltes Drehmo- ment in ein Antriebsmoment zum Antreiben zumindest eines Rads des Kraftfahr- zeugs umgewandelt werden. Die Getriebeeinrichtung kann ein Getriebe zum Redu- zieren der Drehzahl der elektrischen Maschine sowie optional ein Differenzial aufwei- sen. The electric machine is suitable, for example, for an electric axle drive. Such an electric axle drive for a motor vehicle includes at least one electric machine, a transmission device and a power converter. The power converter can be designed, for example, as an inverter. Using the power converter, an electrical current required to operate the electrical machine can be provided. Using the transmission device, a torque provided by the electric machine can be converted into a drive torque for driving at least one wheel of the motor vehicle. The transmission device can have a transmission for reducing the speed of the electric machine and optionally a differential.
Entsprechend kann ein Kraftfahrzeug eine genannte elektrische Maschine und zu- sätzlich oder alternativ einen genannten elektrischen Achsantrieb umfassen. Accordingly, a motor vehicle can include a named electric machine and, additionally or alternatively, a named electric axle drive.
Zudem wird ein Verfahren zum Herstellen einer Variante der zuvor vorgestellten Wicklung für eine Variante der zuvor vorgestellten Komponente vorgestellt. Das Ver- fahren umfasst einen Schritt des Durchführens des ersten Teilstrangs und des zwei- ten Teilstrangs der Wicklung durch benachbart zueinander angeordnete Wickellagen und einen Schritt des Verschaltens des ersten Teilstrangs mit dem zweiten Teilstrang der Wicklung. Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen: In addition, a method for producing a variant of the previously presented winding for a variant of the previously presented component is presented. The method includes a step of passing the first partial strand and the second partial strand of the winding through winding layers arranged adjacent to one another and a step of connecting the first partial strand to the second partial strand of the winding. The invention is explained in more detail using the accompanying drawings. Show it:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Komponente einer elektrischen Ma- schine mit einer Wicklung gemäß einem Ausführungsbeispiel; 1 shows a schematic side view of a component of an electrical machine with a winding according to an exemplary embodiment;
Fig. 2A eine schematische Draufsichtsdarstellung einer Komponente mit einer Wicklung gemäß einem Ausführungsbeispiel; 2A shows a schematic top view representation of a component with a winding according to an exemplary embodiment;
Fig. 2B eine schematische Draufsichtsdarstellung einer Komponente mit einer Wicklung gemäß einem Ausführungsbeispiel; 2B shows a schematic top view representation of a component with a winding according to an exemplary embodiment;
Fig. 3 eine schräge Draufsichtsdarstellung einer Komponente mit einer Wicklung ge- mäß einem Ausführungsbeispiel; 3 shows an oblique top view of a component with a winding according to an exemplary embodiment;
Fig. 4A eine schräge Draufsichtsdarstellung einer Komponente mit einer Wick- lung gemäß einem Ausführungsbeispiel; 4A shows an oblique top view of a component with a winding according to an exemplary embodiment;
Fig. 4B eine schräge Draufsichtsdarstellung einer Komponente mit einer Wick- lung gemäß einem Ausführungsbeispiel; 4B shows an oblique top view of a component with a winding according to an exemplary embodiment;
Fig. 5 eine tabellarische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Wickelsche- mas für eine Wicklung; 5 shows a tabular representation of an exemplary embodiment of a winding scheme for a winding;
Fig. 6 eine tabellarische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Wickelsche- mas für eine Wicklung; 6 shows a tabular representation of an exemplary embodiment of a winding scheme for a winding;
Fig. 7 eine schematische Darstellung eines ersten Teilstrangs gemäß einem Ausfüh- rungsbeispiel; 7 shows a schematic representation of a first partial strand according to an exemplary embodiment;
Fig. 8 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen einer Wicklung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und 8 shows a flowchart of a method for producing a winding according to an exemplary embodiment; and
Fig. 9 ein Kraftfahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel. Fig. 9 shows a motor vehicle according to an exemplary embodiment.
In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegen- den Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird. In the following description of preferred exemplary embodiments of the present invention, the same or similar reference numbers are used for the elements shown in the various figures and which have a similar effect, with a repeated description of these elements being omitted.
Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Komponente 100 einer elektri- schen Maschine 105 mit einer Wicklung 1 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Komponente 100 ist lediglich beispielhaft als Stator ausgebildet und umfasst ein ringförmiges Blechpaket 115 mit einer Mehrzahl von sich axial durch das Blechpaket erstreckenden Nuten zum Aufnehmen von Teilsträngen der Wicklung 1 10 in einer Mehrzahl von radial benachbart angeordneten Wickellagen. Die Wickellagen umfas- sen eine radial innerste Innenlage, eine radial äußerste Außen läge und zwei zwi- schen der Innenlage und der Außenlage angeordnete Zwischenlagen. Dabei ist ein erster Teilstrang a1 der Wicklung 110 mit einem zweiten Teilstrang A2 der Wick- lung 110 in zueinander benachbart angeordneten Wickel lagen verschaltet. 1 shows a schematic side view of a component 100 of an electrical machine 105 with a winding 110 according to an exemplary embodiment. The component 100 is designed as a stator merely by way of example and includes a Annular laminated core 115 with a plurality of grooves extending axially through the laminated core for receiving partial strands of the winding 110 in a plurality of radially adjacent winding layers. The winding layers include a radially innermost inner layer, a radially outermost outer layer and two intermediate layers arranged between the inner layer and the outer layer. A first partial strand a1 of the winding 110 is connected to a second partial strand A2 of the winding 110 in winding layers arranged adjacent to one another.
Die Teilstränge der Wicklung 110 sind lediglich beispielhaft als Flachdrähte zum Lei- ten eines elektrischen Energieflusses mit einer haarnadelähnlichen Geometrie aus- gebildet, weshalb sie auch als Hairpins oder Haarnadel-Drähte bezeichnet werden können. Beispielhaft weist jeder Hairpin zwei durch jeweils eine Nut des Blechpakets geführte Abschnitte oder Schenkel auf, die an einer Kronenseite 117 der Kompo- nente 100 miteinander verbunden sind. An einer der Kronenseite 117 gegenüberlie- genden Twistseite 118 sind die freien Enden jedes Haarnadel-Drahtes mit einem an- deren Draht verschaltbar. So umfasst die Wicklung 110 lediglich beispielhaft den ers- ten Teilstrang a1 , der mit einem ersten Eingangsabschnitt 120 in einer ersten Ein- gangsnut 122 angeordnet ist. Dabei ist der erste Eingangsabschnitt 120 innerhalb der ersten Eingangsnut 122 in diesem Ausführungsbeispiel in einer ersten Eingangs- lage positioniert. Lediglich beispielhaft handelt es sich bei der ersten Eingangslage um die Außenlage der Wicklung 1 10. The partial strands of the winding 110 are designed as flat wires for conducting an electrical energy flow with a hairpin-like geometry, which is why they can also be referred to as hairpins or hairpin wires. By way of example, each hairpin has two sections or legs, each guided through a groove in the laminated core, which are connected to one another on a crown side 117 of the component 100. On a twist side 118 opposite the crown side 117, the free ends of each hairpin wire can be connected to another wire. Thus, the winding 110 comprises, merely by way of example, the first partial strand a1, which is arranged with a first input section 120 in a first input groove 122. The first input section 120 is positioned within the first input groove 122 in a first input position in this exemplary embodiment. By way of example only, the first input layer is the outer layer of the winding 1 10.
An der Kronenseite 117 ist der erste Eingangsabschnitt 120 des ersten Teil- strangs a1 lediglich beispielhaft durch einen ersten Verbindungsabschnitt 124 mit ei- nem ersten Ausgangsabschnitt 130 verbunden. Der erste Ausgangsabschnitt 130 ist in einem Ausführungsbeispiel in einer ersten Ausgangsnut 132 angeordnet und führt darin im Wesentlichen parallel zu dem ersten Eingangsabschnitt 120 von der Kronen- seite 117 zur Twistseite 118. Dabei ist die erste Ausgangsnut 132 entlang eines Um- fangs des Blechpakets 1 15 beabstandet zu der ersten Eingangsnut 122 angeordnet. Zudem ist der erste Ausgangsabschnitt 130 innerhalb der ersten Ausgangsnut 132 lediglich beispielhaft in einer ersten Ausgangslage positioniert, bei der es sich in ei- nem Ausführungsbeispiel um die Innenlage der Wicklung 110 handelt. Dadurch überspannt der erste Verbindungsabschnitt 124 beispielhaft die zwischen der Außen- lage und der Innenlage angeordneten Zwischenlagen der Wicklung 1 10. On the crown side 117, the first input section 120 of the first partial strand a1 is connected to a first output section 130 by a first connecting section 124, purely as an example. In one exemplary embodiment, the first output section 130 is arranged in a first output groove 132 and leads therein essentially parallel to the first input section 120 from the crown side 117 to the twist side 118. The first output groove 132 is along a circumference of the laminated core 115 spaced from the first input groove 122. In addition, the first output section 130 is positioned within the first output groove 132 merely by way of example in a first starting position, which in one exemplary embodiment is the inner layer of the winding 110. Through this For example, the first connecting section 124 spans the intermediate layers of the winding 1 10 arranged between the outer layer and the inner layer.
Der erste Ausgangsabschnitt 130 ist beispielhaft mit einem zweiten Eingangsab- schnitt 140 des zweiten Teilstrangs A2 verschaltet. Der zweite Eingangsab- schnitt 140 ist in einem Ausführungsbeispiel in einer zweiten Eingangsnut 142 in ei- ner zweiten Eingangslage angeordnet, wobei die zweite Eingangsnut 142 beispiel- haft beabstandet zu der ersten Eingangsnut 122 und der ersten Ausgangsnut 132 positioniert ist. Die zweite Eingangslage entspricht in einem Ausführungsbeispiel ei- ner benachbart zu der Innenlage angeordneten Zwischenlage der Wickellagen. Der zweite Eingangsabschnitt 142 ist lediglich beispielhaft über einen zweiten Verbin- dungsabschnitt 144 mit einem zweiten Ausgangsabschnitt 150 verbunden. Dabei ist der zweite Ausgangsabschnitt 150 in einer zweiten Ausgangsnut 152 angeordnet, die entlang des Umfangs des Blechpakets 115 beabstandet zu der ersten Eingangs- nut 122, der ersten Ausgangsnut 132 und der zweiten Eingangsnut 142 positioniert ist. Innerhalb der zweiten Ausgangsnut 152 ist der zweite Ausgangsabschnitt 150 in einem Ausführungsbeispiel in einer zweiten Ausgangslage angeordnet, wobei die zweite Ausgangslage lediglich beispielhaft einer weiteren Zwischenlage entspricht, die zwischen der Zwischenlage und der Außenlage angeordnet ist. The first output section 130 is, for example, connected to a second input section 140 of the second sub-strand A2. In one exemplary embodiment, the second input section 140 is arranged in a second input groove 142 in a second input position, the second input groove 142 being positioned, for example, at a distance from the first input groove 122 and the first output groove 132. In one exemplary embodiment, the second input layer corresponds to an intermediate layer of the winding layers arranged adjacent to the inner layer. The second input section 142 is connected to a second output section 150 via a second connecting section 144, merely by way of example. The second output section 150 is arranged in a second output groove 152, which is positioned along the circumference of the laminated core 115 at a distance from the first input groove 122, the first output groove 132 and the second input groove 142. In one exemplary embodiment, the second output section 150 is arranged within the second output groove 152 in a second initial position, the second initial position corresponding merely by way of example to a further intermediate layer which is arranged between the intermediate layer and the outer layer.
Die Figuren 2A und 2B zeigen jeweils eine schematische Draufsichtsdarstellung ei- ner Komponente 100 mit einer Wicklung 1 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die hier dargestellte Komponente 100 und Wicklung 110 entsprechen oder ähneln der in der vorangegangenen Figur beschriebenen Komponente und Wicklung. Dabei ist die Komponente 100 in der hier gezeigten Darstellung von der Kronenseite gezeigt. Das ringförmige Blechpaket 1 15 der Komponente 100 umfasst in diesem Ausführungsbei- spiel vier Wickellagen L1 , L2, L3, L4 zum Aufnehmen der Wicklung 110. Die Wickel- lagen L1 , L2, L3, L4 des Blechpakets 115 sind radial benachbart zueinander ange- ordnet, wobei lediglich beispielhaft eine Innenlage L1 radial am innersten Rand der Wicklung 110 angeordnet ist und eine Außenlage L4 radial innen. Benachbart zu der Innenlage L1 ist eine Zwischenlage L2 angeordnet und zwischen der Zwischen- lage L2 und der Außenlage L4 ist eine weitere Zwischenlage L3 angeordnet. Dabei sind die Teilstränge der Wicklung 1 10 in diesem Ausführungsbeispiel nach einem Wickelschema gewickelt, wie es in der nachfolgenden Figur 5 beschrieben wird. Dadurch sind lediglich beispielhaft die Verbindungsabschnitte 124, 144 sowie andere Verbindungsabschnitte anderer Teilstränge der Wicklung 110 jeweils von der Außen- lage L4 zu der Innenlage L1 geführt und Überspannen die in den Zwischenla- gen L2, L3 angeordneten Teilstränge der Wicklung 110. Figures 2A and 2B each show a schematic top view of a component 100 with a winding 110 according to an exemplary embodiment. The component 100 and winding 110 shown here correspond or are similar to the component and winding described in the previous figure. The component 100 is shown from the crown side in the illustration shown here. In this exemplary embodiment, the annular laminated core 115 of the component 100 comprises four winding layers L1, L2, L3, L4 for receiving the winding 110. The winding layers L1, L2, L3, L4 of the laminated core 115 are arranged radially adjacent to one another , whereby only by way of example an inner layer L1 is arranged radially on the innermost edge of the winding 110 and an outer layer L4 is arranged radially on the inside. An intermediate layer L2 is arranged adjacent to the inner layer L1 and a further intermediate layer L3 is arranged between the intermediate layer L2 and the outer layer L4. The partial strands of the winding 1 10 in this exemplary embodiment are according to one Winding scheme wound as described in Figure 5 below. As a result, merely by way of example, the connecting sections 124, 144 and other connecting sections of other partial strands of the winding 110 are each guided from the outer layer L4 to the inner layer L1 and span the partial strands of the winding 110 arranged in the intermediate layers L2, L3.
Fig. 3 zeigt eine schräge Draufsichtsdarstellung einer Komponente 100 mit einer Wicklung 110 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die hier dargestellte Kompo- nente 100 und Wicklung 110 entsprechen oder ähneln der in den vorangegangenen Figuren beschriebenen Komponente und Wicklung. Dabei ist die Komponente 100 in der hier gezeigten Darstellung von der Kronenseite gezeigt, wobei die Verbindungs- abschnitte 124, 144 und weitere Verbindungsabschnitte weiterer Teilstränge ähnlich einem Flachdach ausgeformt sind. Durch diese Ausformung ist zusätzlich Material einsparbar. 3 shows an oblique top view of a component 100 with a winding 110 according to an exemplary embodiment. The component 100 and winding 110 shown here correspond or are similar to the component and winding described in the previous figures. In the illustration shown here, the component 100 is shown from the crown side, with the connecting sections 124, 144 and further connecting sections of further sub-strands being shaped similar to a flat roof. This shape also saves material.
Die Figuren 4A und 4B zeigen jeweils eine schräge Draufsichtsdarstellung einer Komponente 100 mit einer Wicklung 110 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die hier dargestellte Komponente 100 und Wicklung 110 entsprechen oder ähneln der in der vorangegangenen Figur beschriebenen Komponente und Wicklung. Die Kompo- nente 100 umfasst ein ringförmiges Blechpaket 115 mit einer Mehrzahl von Nuten zum Aufnehmen von lediglich beispielhaft drei Wicklungen 110, 400, 405 in beispiel- haft insgesamt vier radial benachbart angeordneten Wickellagen. In diesem Ausfüh- rungsbeispiel ist die Wicklung 110 ausgebildet, um eine U-Phase zu führen und weist hierfür zwei Phasenanschlüsse U1 , U2 zum Einleiten und Ausleiten eines entspre- chenden Stromflusses in und aus der Wicklung 110 auf. Lediglich beispielhaft ist eine zweite Wicklung 400 ausgebildet, um eine W-Phase zu führen und weist hierfür zwei Phasenanschlüsse W1 , W2 zum Einleiten und Ausleiten eines entsprechenden Stromflusses in und aus der zweiten Wicklung 400 auf. In ähnlicher Weise ist in die- sem Ausführungsbeispiel ist eine dritte Wicklung 405 ausgebildet, um eine V-Phase zu führen und weist hierfür zwei Phasenanschlüsse V1 , V2 zum Einleiten und Auslei- ten eines entsprechenden Stromflusses in und aus der Wicklung 110 auf. Die Kom- ponente 100 ist in beiden hier gezeigten Darstellungen von der Twistseite gezeigt, sodass sowohl die Phasenanschlüsse U1 , U2, W1 , W2, V1 , V2 als auch die Verschaltung der Teilstränge miteinander gezeigt sind. Dabei ist ein beispielhafter weiterer erster Teilstrang a3 mit einem weiteren ersten Eingangsabschnitt 410 in die- sem Ausführungsbeispiel in einer Außenlage der Wicklung angeordnet. Der weitere erste Eingangsabschnitt ist lediglich beispielhaft in einer ersten Twistrichtung ausge- richtet und entsprechend in der hier gezeigten Darstellung nach rechts gebogen, um mit dem zweiten Teilstrang verschaltet zu sein. Dabei ist durch die Ausrichtung des weiteren ersten Teilstrangs a3 sowie anderer Teilstränge der Wicklungen 110, 400, 405 eine geringe Wickelkopfhöhe H der Wicklungen 110, 400, 405 gegeben. Figures 4A and 4B each show an oblique top view of a component 100 with a winding 110 according to an exemplary embodiment. The component 100 and winding 110 shown here correspond or are similar to the component and winding described in the previous figure. The component 100 comprises an annular laminated core 115 with a plurality of grooves for receiving only, for example, three windings 110, 400, 405 in a total of four winding layers arranged radially adjacent, for example. In this exemplary embodiment, the winding 110 is designed to carry a U phase and for this purpose has two phase connections U1, U2 for introducing and discharging a corresponding current flow into and out of the winding 110. By way of example only, a second winding 400 is designed to carry a W phase and for this purpose has two phase connections W1, W2 for initiating and discharging a corresponding current flow into and out of the second winding 400. Similarly, in this exemplary embodiment, a third winding 405 is designed to carry a V phase and for this purpose has two phase connections V1, V2 for introducing and discharging a corresponding current flow into and out of the winding 110. The component 100 is shown from the twist side in both illustrations shown here, so that both the phase connections U1, U2, W1, W2, V1, V2 as well as the Interconnection of the partial strands are shown with one another. In this case, an exemplary further first partial strand a3 with a further first input section 410 is arranged in an outer layer of the winding in this exemplary embodiment. The further first input section is aligned in a first twist direction merely as an example and is accordingly bent to the right in the illustration shown here in order to be connected to the second partial strand. The alignment of the further first partial strand a3 and other partial strands of the windings 110, 400, 405 results in a low winding head height H of the windings 110, 400, 405.
Fig. 5 zeigt eine tabellarische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Wickel- schemas 500 für eine Wicklung, wie sie in den vorangegangenen Figuren beschrie- ben wurde. Das hier dargestellte Wickelschema 500 ist beispielhaft ausgeführt für eine Komponente mit einem Blechpaket mit beispielhaft 54 Nuten und einer Loch- zahl 3 zum Aufnehmen von insgesamt drei Wicklungen 110, 400, 405, in denen bei- spielhaft die Phasen U, W und V geführt werden. Die Positionen 1 bis 54 der Nuten entlang des Umfangs des Blechpakets sind in den oberen drei Zeilen der Tabelle an- gegeben, wobei die oberste Zeile der die U-Phase führenden Wicklung 110 ent- spricht, die darunter angeordnete Zeile der die W-Phase führenden zweiten Wicklung 400 und die darunter angeordnete Zeile der die V-Phase führenden zusätzlichen Wicklung 405. In der vierten Zeile sind die Positionen der jeweiligen Anschlüsse der einzelnen Phasen angegeben, wobei U1 einen Eingang und U2 einen Ausgang der U-Phase bezeichnet, W1 einen Eingang und W2 einen Ausgang der W-Phase und V1 einen Eingang und V2 einen Ausgang der V-Phase. 5 shows a tabular representation of an exemplary embodiment of a winding scheme 500 for a winding as described in the previous figures. The winding scheme 500 shown here is designed as an example for a component with a laminated core with, for example, 54 slots and a number of holes of 3 to accommodate a total of three windings 110, 400, 405, in which, for example, the phases U, W and V are carried . The positions 1 to 54 of the slots along the circumference of the laminated core are indicated in the top three lines of the table, the top line corresponding to the winding 110 carrying the U phase, the row below that corresponding to the W phase carrying second winding 400 and the row below it of the additional winding 405 leading the V phase. The positions of the respective connections of the individual phases are indicated in the fourth row, where U1 denotes an input and U2 denotes an output of the U phase, W1 denotes an input and W2 an output of the W phase and V1 an input and V2 an output of the V phase.
Vier Zeilen unterhalb der Positionsmarkierungen entsprechen beispielhaft vier Wi- ckellagen der Wicklung. Hierbei entspricht die oberste Zeile der radial äußersten Au- ßenlage L4 der Wicklung und die unterste Zeile entspricht der radial innersten Innen- lage L1 . Die Zwischenlage L2 ist in der hier gezeigten Tabelle oberhalb der Innen- lage L1 angeordnet und ist als im Blechpaket radial benachbart angeordnete Wickel- lage zu der Innenlage L1 zu verstehen. Die darüber angeordnete Zeile bezeichnet gleichermaßen die radial benachbart zu der Zwischenlage L2 angeordnete weitere Zwischenlage L3, die in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Zwischenlage L2 und der Außenlage L4 angeordnet ist. Dabei sind den einzelnen Wickellagen L1 , L2, L3, L4 zwei verschiedene Twistrichtungen T1 , T2 zugeordnet. Lediglich beispielhaft ist der Innenlage L1 und der Außenlage L4 jeweils eine erste Twistrichtung T1 zuge- ordnet, die lediglich beispielhaft in der hier gezeigten Darstellung rechtsgerichtet ist. Der Zwischenlage L2 und der weiteren Zwischenlage L3 ist in diesem Ausführungs- beispiel jeweils eine gegenläufige, das heißt tabellarisch linksgerichtete, zweite Twi- strichtung T2 zugeordnet. In der untersten Zeile des Wickelschemas 500 sind Ein- und Ausgänge der Teilstränge der Wicklung ausgehend von einer Twistseite der Wicklung markiert. For example, four lines below the position markings correspond to four winding layers of the winding. The top line corresponds to the radially outermost outer layer L4 of the winding and the bottom line corresponds to the radially innermost inner layer L1. In the table shown here, the intermediate layer L2 is arranged above the inner layer L1 and is to be understood as a winding layer arranged radially adjacent to the inner layer L1 in the laminated core. The line arranged above also denotes the further intermediate layer L3 arranged radially adjacent to the intermediate layer L2, which in this exemplary embodiment is arranged between the intermediate layer L2 and the outer layer L4. The individual winding layers L1, L2, L3, L4 assigned two different twist directions T1, T2. Merely as an example, the inner layer L1 and the outer layer L4 are each assigned a first twist direction T1, which is right-directed merely as an example in the illustration shown here. In this exemplary embodiment, the intermediate layer L2 and the further intermediate layer L3 are each assigned a second twisting direction T2 that runs in opposite directions, i.e. in the table to the left. In the bottom line of the winding diagram 500, inputs and outputs of the partial strands of the winding are marked starting from a twist side of the winding.
In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Wickelschema 500 lediglich bei- spielhaft anhand einer Wicklung der U-Phase dargestellt. Dabei sind die übrigen Wicklungen nach dem gleichen Schema wickelbar. In the exemplary embodiment shown here, the winding scheme 500 is shown merely as an example using a winding of the U-phase. The remaining windings can be wound according to the same scheme.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der erste Eingangsabschnitt des ersten Teil- strangs a1 , wie er in der vorangegangenen Figur 1 beschrieben wurde, an einer ers- ten Eingangsposition 40 in einer ersten Eingangsnut der Nuten und in einer ersten Eingangslage der Wickellagen angeordnet. Lediglich beispielhaft entspricht die erste Eingangslage in diesem Ausführungsbeispiel der Außenlage L4 der Wickellagen und die erste Eingangsposition 40 entspricht einer Position der durchnummerierten 54 Nuten entlang des Umfangs der Wicklung. Der erste Ausgangsabschnitt des ersten Teilstrangs a1 ist beispielhaft an einer ersten Ausgangsposition 49 in einer von der ersten Eingangsnut entlang eines Umfangs des Blechpakets beabstandeten ersten Ausgangsnut der Nuten und in einer ersten Ausgangslage der Wickellagen angeord- net. In diesem Ausführungsbeispiel entspricht die erste Ausgangslage der Innen- lage L1. Dadurch überspannt der Verbindungsabschnitt des Teilstrangs a1 beispiel- haft die beiden Zwischenlagen L2, L3 der Wicklung sowie acht zwischen der Ein- gangsnut und der Ausgangsnut angeordnete Nuten. In this exemplary embodiment, the first input section of the first partial strand a1, as described in the previous FIG. 1, is arranged at a first input position 40 in a first input groove of the grooves and in a first input position of the winding layers. By way of example only, the first input position in this exemplary embodiment corresponds to the outer layer L4 of the winding layers and the first input position 40 corresponds to a position of the numbered 54 grooves along the circumference of the winding. The first output section of the first partial strand a1 is arranged, for example, at a first starting position 49 in a first output groove of the grooves spaced from the first input groove along a circumference of the laminated core and in a first starting position of the winding layers. In this exemplary embodiment, the first starting position corresponds to the inner position L1. As a result, the connecting section of the partial strand a1 spans, for example, the two intermediate layers L2, L3 of the winding as well as eight slots arranged between the input slot and the output slot.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der erste Ausgangsabschnitt des ersten Teil- strangs a1 mit einem zweiten Eingangsabschnitt des zweiten Teilstrangs A2 ver- schaltet. Der zweite Eingangsabschnitt ist beispielhaft in der benachbart zu der In- nenlage L1 angeordneten Zwischenlage L2 angeordnet. Da der Innenlage L1 und der Zwischenlage L2 gegenläufige Twistrichtungen T1 , T2 zugeordnet sind, ist eine Verschaltung der Teilstränge a1 , A2 mit minimalem Kraftaufwand möglich. Dabei ist der zweite Eingangsabschnitt beispielhaft an einer zweiten Eingangsposition 42 an- geordnet, sodass ein Abstand von 7 Nuten zwischen dem ersten Ausgangsabschnitt und dem zweiten Eingangsabschnitt besteht. Entsprechend sind die Abschnitte mit 3,5 Twistschritten mit einander verschaltbar, da dies der Hälfte der Anzahl der zu überspannenden Nuten entspricht. In this exemplary embodiment, the first output section of the first sub-string a1 is connected to a second input section of the second sub-string A2. The second input section is arranged, for example, in the intermediate layer L2 arranged adjacent to the inner layer L1. Since opposite twist directions T1, T2 are assigned to the inner layer L1 and the intermediate layer L2, one Interconnection of the partial strands a1, A2 is possible with minimal effort. In this case, the second input section is arranged, for example, at a second input position 42, so that there is a distance of 7 grooves between the first output section and the second input section. Accordingly, the sections can be interconnected with 3.5 twist steps, as this corresponds to half the number of slots to be spanned.
Der zweite Ausgangsabschnitt des zweiten Teilstrangs A2 ist in diesem Ausführungs- beispiel in der zu der Zwischenlage benachbart angeordneten weiteren Zwischen- lage an einer zweiten Ausgangsposition 51 angeordnet. Der zweite Ausgangsab- schnitt ist wiederum beispielhaft mit einem weiteren ersten Eingangsabschnitt eines weiteren ersten Teilstrangs a3 verschaltet, wobei der weitere erste Eingangsab- schnitt in diesem Ausführungsbeispiel an einer weiteren ersten Eingangsposition 4 in der Außenlage L4 angeordnet ist. Der weitere erste Teilstrang a3 überspannt ähnlich dem ersten Teilstrang a1 beispielhaft die Zwischenlagen L2, L3 und ist ausgehend von der Innenlage L1 mit einem weiteren zweiten Teilstrang A4 verschaltet, der bei- spielhaft in der Zwischen läge L2 eingeht und in der weiteren Zwischen lage L3 aus- geht. In this exemplary embodiment, the second output section of the second partial strand A2 is arranged in a second starting position 51 in the further intermediate layer arranged adjacent to the intermediate layer. The second output section is in turn connected, for example, to a further first input section of a further first partial strand a3, with the further first input section being arranged in this exemplary embodiment at a further first input position 4 in the outer layer L4. The further first partial strand a3, similar to the first partial strand a1, spans the intermediate layers L2, L3, for example, and is connected, starting from the inner layer L1, to a further second partial strand A4, which, for example, enters the intermediate layer L2 and exits the further intermediate layer L3 - goes.
Entsprechend der beschriebenen Teilstränge a1 , A2, a3, A4 sind weitere Teilstränge a5 bis A18 der Wicklung auf gleiche Weise alternierend miteinander verschaltet, so- dass eine erste Hälfte der Teilstränge entlang einer ersten Hauptrichtung H1 der Wicklung gewickelt ist. Ein beispielhafter zusätzlicher zweiter Teilstrang A18 ist in diesem Ausführungsbeispiel mit einem anderen ersten Teilstrang a19 verschaltet, wobei die Verschaltung lediglich beispielhaft innerhalb der weiteren Zwischenlage L3 durchgeführt ist. Der andere erste Teilstrang a19 ist lediglich beispielhaft von der wei- teren Zwischenlage L3 an einer anderen ersten Eingangsposition 26 zu einer ande- ren ersten Ausgangsposition 16 in der Zwischenlage L2 geführt und mit einem ande- ren zweiten Teilstrang A20 verschaltet, der beispielhaft in der Innenlage L1 eingeht. Der andere zweite Teilstrang A20 ist lediglich beispielhaft von einer anderen zweiten Eingangsposition 23 der Innenlage L1 zu einer anderen zweiten Ausgangsposi- tion 14 in der Außenlage L4 geführt. In diesem Ausführungsbeispiel gleicht das Wi- ckelmuster der Teilstränge a19 bis A36 dem zuvor beschriebenen Wickelmuster der Teilstränge a1 bis A18, mit dem Unterschied, dass diese zweite Hälfte der Teil- stränge der Wicklung entlang einer zur ersten Hauptrichtung H1 gegenläufigen zwei- ten Hauptrichtung H2 der Wicklung gewickelt ist. Corresponding to the described partial strands a1, A2, a3, A4, further partial strands a5 to A18 of the winding are alternately connected to one another in the same way, so that a first half of the partial strands is wound along a first main direction H1 of the winding. In this exemplary embodiment, an exemplary additional second sub-strand A18 is connected to another first sub-strand a19, the interconnection being carried out within the further intermediate layer L3 only as an example. The other first sub-strand a19 is, merely by way of example, guided from the further intermediate layer L3 at another first input position 26 to another first starting position 16 in the intermediate layer L2 and is connected to another second sub-strand A20, which is, for example, in the inner layer L1 arrives. The other second partial strand A20 is guided, merely as an example, from another second input position 23 in the inner layer L1 to another second starting position 14 in the outer layer L4. In this exemplary embodiment, the winding pattern of the partial strands a19 to A36 is similar to the previously described winding pattern Partial strands a1 to A18, with the difference that this second half of the partial strands of the winding is wound along a second main direction H2 of the winding that runs in the opposite direction to the first main direction H1.
Fig. 6 zeigt eine tabellarische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines weiteren Wickelschemas 600 für eine Wicklung, wie sie in den vorangegangen Figuren 1 bis 4 beschrieben wurde. 6 shows a tabular representation of an exemplary embodiment of a further winding scheme 600 for a winding, as described in the previous FIGS. 1 to 4.
Das hier dargestellte weitere Wickelschema 600 ähnelt dem in der vorangegange- nen Figur 5 beschriebenen Wickelschema und ist beispielhaft ausgeführt für eine Komponente mit einem Blechpaket mit beispielhaft 54 Nuten und einer jeweiligen Lochzahl 3 zum Aufnehmen von insgesamt drei Wicklungen 110, 400, 405, in denen beispielhaft die Phasen U, W und V geführt werden. Die Positionen 1 bis 54 der Nu- ten entlang des Umfangs des Blechpakets sind in den oberen drei Zeilen der Tabelle angegeben, wobei die oberste Zeile der die U-Phase führenden weiteren Wick- lung 110 entspricht, die darunter angeordnete Zeile der die W-Phase führenden zweiten Wicklung 400 und die darunter angeordnete Zeile der die V-Phase führen- den zusätzlichen Wicklung 405. In der vierten Zeile sind die Positionen der jeweiligen Anschlüsse der einzelnen Phasen angegeben, wobei U1 einen Eingang und U2 ei- nen Ausgang der U-Phase bezeichnet, W1 einen Eingang und W2 einen Ausgang der W-Phase und V1 einen Eingang und V2 einen Ausgang der V-Phase. The further winding scheme 600 shown here is similar to the winding scheme described in the previous FIG For example, the phases U, W and V are carried out. Positions 1 to 54 of the grooves along the circumference of the laminated core are indicated in the top three lines of the table, the top line corresponding to the further winding 110 carrying the U phase, and the line below corresponding to the W phase leading second winding 400 and the row below it of the additional winding 405 leading the V phase. The positions of the respective connections of the individual phases are indicated in the fourth line, where U1 is an input and U2 is an output of the U phase denotes, W1 an input and W2 an output of the W phase and V1 an input and V2 an output of the V phase.
Vier Zeilen unterhalb der Positionsmarkierungen entsprechen beispielhaft vier Wi- ckellagen der Wicklung. Hierbei entspricht die oberste Zeile der radial äußersten Au- ßenlage L4 der Wicklung und die unterste Zeile entspricht der radial innersten Innen- lage L1 . Die Zwischenlage L2 ist in der hier gezeigten Tabelle oberhalb der Innen- lage L1 angeordnet und ist als im Blechpaket radial benachbart angeordnete Wickel- lage zu der Innenlage L1 zu verstehen. Die darüber angeordnete Zeile bezeichnet gleichermaßen die radial benachbart zu der Zwischenlage L2 angeordnete weitere Zwischenlage L3, die in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Zwischen läge L2 und der Außenlage L4 angeordnet ist. Dabei sind den einzelnen Wickellagen L1 , L2, L3, L4 zwei verschiedene Twistrichtungen T1 , T2 zugeordnet. Lediglich beispielhaft ist der Außenlage L4 und der Zwischenlage L2 jeweils die erste Twistrichtung T1 zugeordnet, die lediglich beispielhaft in der hier gezeigten Darstellung rechtsgerichtet ist. Der Innenlage L1 und der weiteren Zwischenlage L3 ist in diesem Ausführungs- beispiel jeweils die gegenläufige, das heißt tabellarisch linksgerichtete, zweite Twist- richtung T2 zugeordnet. In der untersten Zeile des Wickelschemas 500 sind Ein- und Ausgänge der Teilstränge der Wicklung ausgehend von einer Twistseite der Wick- lung markiert. For example, four lines below the position markings correspond to four winding layers of the winding. The top line corresponds to the radially outermost outer layer L4 of the winding and the bottom line corresponds to the radially innermost inner layer L1. In the table shown here, the intermediate layer L2 is arranged above the inner layer L1 and is to be understood as a winding layer arranged radially adjacent to the inner layer L1 in the laminated core. The line arranged above also denotes the further intermediate layer L3 arranged radially adjacent to the intermediate layer L2, which in this exemplary embodiment is arranged between the intermediate layer L2 and the outer layer L4. Two different twist directions T1, T2 are assigned to the individual winding layers L1, L2, L3, L4. By way of example only, the outer layer L4 and the intermediate layer L2 each have the first twist direction T1 assigned, which is right-wing in the illustration shown here only as an example. In this exemplary embodiment, the inner layer L1 and the further intermediate layer L3 are each assigned the opposite, i.e. left-directed, second twist direction T2. In the bottom line of the winding diagram 500, inputs and outputs of the partial strands of the winding are marked starting from a twist side of the winding.
In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist das weitere Wickelschema 600 ledig- lich beispielhaft anhand einer Wicklung der U-Phase dargestellt. Dabei sind die übri- gen Wicklungen nach dem gleichen Schema wickelbar. In the exemplary embodiment shown here, the further winding scheme 600 is shown purely as an example using a winding of the U-phase. The remaining windings can be wound according to the same pattern.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der erste Eingangsabschnitt des ersten Teil- strangs A1 , wie er in der vorangegangenen Figur 1 beschrieben wurde, an einer ers- ten Eingangsposition 42 in einer ersten Eingangsnut der Nuten und in einer ersten Eingangslage der Wickellagen angeordnet. Lediglich beispielhaft entspricht die erste Eingangslage in diesem Ausführungsbeispiel der Innenlage L1 der Wickellagen und die erste Eingangsposition 42 entspricht einer Position der durchnummerierten 54 Nuten entlang des Umfangs der Wicklung. Der erste Ausgangsabschnitt des ersten Teilstrangs A1 ist beispielhaft an einer ersten Ausgangsposition 53 in einer von der ersten Eingangsnut entlang eines Umfangs des Blechpakets beabstandeten ersten Ausgangsnut der Nuten und in einer ersten Ausgangslage der Wickellagen angeord- net. In diesem Ausführungsbeispiel entspricht die erste Ausgangslage der Zwischen- lage L2. Dadurch überspannt der Verbindungsabschnitt des Teilstrangs A1 beispiel- haft teilweise die Innenlage L2 und die benachbarte Zwischenlage L2 sowie zehn zwischen der Eingangsnut und der Ausgangsnut angeordnete Nuten. In this exemplary embodiment, the first input section of the first partial strand A1, as described in the previous FIG. 1, is arranged at a first input position 42 in a first input groove of the grooves and in a first input position of the winding layers. By way of example only, the first input position in this exemplary embodiment corresponds to the inner layer L1 of the winding layers and the first input position 42 corresponds to a position of the numbered 54 grooves along the circumference of the winding. The first output section of the first partial strand A1 is arranged, for example, at a first starting position 53 in a first output groove of the grooves spaced from the first input groove along a circumference of the laminated core and in a first starting position of the winding layers. In this exemplary embodiment, the first initial position corresponds to the intermediate position L2. As a result, the connecting section of the partial strand A1, for example, partially spans the inner layer L2 and the adjacent intermediate layer L2 as well as ten grooves arranged between the input groove and the output groove.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der erste Ausgangsabschnitt des ersten Teil- strangs A1 mit einem zweiten Eingangsabschnitt des zweiten Teilstrangs A2 ver- schaltet. Der zweite Eingangsabschnitt ist wieder in der Innenlage L1 angeordnet, dabei aber in einer zu der ersten Eingangsnut beabstandeten zweiten Eingangsnut an ein einer zweiten Eingangsposition 6. Da der Innenlage L1 und der Zwischen- lage L2 gegenläufige Twistrichtungen T1 , T2 zugeordnet sind, ist eine Verschaltung der Teilstränge A1 , A2 mit minimalem Kraftaufwand möglich. Dabei ist der zweite Eingangsabschnitt beispielhaft 7 Nuten entfernt von dem ersten Ausgangsabschnitt angeordnet. Entsprechend sind die Abschnitte mit 3,5 Twistschritten mit einander verschaltbar, da dies der Hälfte der Anzahl der zu überspannenden Nuten entspricht. In this exemplary embodiment, the first output section of the first sub-string A1 is connected to a second input section of the second sub-string A2. The second input section is again arranged in the inner layer L1, but in a second input groove spaced from the first input groove at a second input position 6. Since the inner layer L1 and the intermediate layer L2 are assigned opposite twist directions T1, T2, an interconnection is required the sub-strands A1, A2 possible with minimal effort. This is the second one Input section, for example, arranged 7 grooves away from the first output section. Accordingly, the sections can be interconnected with 3.5 twist steps, as this corresponds to half the number of slots to be spanned.
Der zweite Ausgangsabschnitt des zweiten Teilstrangs A2 ist in diesem Ausführungs- beispiel gleich dem ersten Ausgangsabschnitt des ersten Teilstrangs in der Zwi- schenlage an einer zweiten Ausgangsposition 15 angeordnet. Der zweite Ausgangs- abschnitt ist wiederum beispielhaft mit einem weiteren ersten Eingangsabschnitt ei- nes weiteren ersten Teilstrangs A3 verschaltet, wobei der weitere erste Eingangsab- schnitt in diesem Ausführungsbeispiel an einer weiteren ersten Eingangsposition 22 in der Innenlage L1 angeordnet ist. Der weitere erste Teilstrang A3 überspannt ähn- lich dem ersten Teilstrang A1 und dem zweiten Teilstrang A2 teilweise die Innen- lage L1 und die Zwischenlage L2 und ist ausgehend von der Zwischenlage L2 mit ei- nem weiteren zweiten Teilstrang A4 verschaltet, der beispielhaft ebenfalls in der In- nenlage L1 eingeht und in der Zwischenlage L2 ausgeht. Auf diese Weise ist ledig- lich beispielhaft ein erstes Viertel der Teilstränge A1 bis A9 der Wicklung alternierend miteinander verschaltet und entlang der ersten Hauptrichtung H1 der Wicklung um die Innenlage L1 und die Zwischenlange L2 gewickelt. In this exemplary embodiment, the second output section of the second partial strand A2 is arranged in the intermediate layer at a second starting position 15, like the first output section of the first partial strand. The second output section is in turn connected, for example, to a further first input section of a further first partial strand A3, with the further first input section being arranged in this exemplary embodiment at a further first input position 22 in the inner layer L1. The further first sub-strand A3, similar to the first sub-strand A1 and the second sub-strand A2, partially spans the inner layer L1 and the intermediate layer L2 and, starting from the intermediate layer L2, is connected to a further second sub-strand A4, which, for example, is also in the Enters the inner layer L1 and exits the intermediate layer L2. In this way, merely by way of example, a first quarter of the partial strands A1 to A9 of the winding are alternately interconnected and wound along the first main direction H1 of the winding around the inner layer L1 and the intermediate length L2.
Ein zusätzlicher zweiter Teilstrang A9 ist in diesem Ausführungsbeispiel ausgehend von der Zwischenlage L2 mit einem anderen ersten Teilstrang A10 verschaltet ist, wobei der andere erste Teilstrang A10 in der weiteren Zwischenlage L3 eingeht und in der Außenlage L4 ausgeht. Der andere erste Teilstrang A10 ist beispielhaft mit ei- nem anderen zweiten Teilstrang A11 verschaltet, der ebenfalls in der weiteren Zwi- schenlage L3 eingeht und in der Außenlage L4 ausgeht. Auf diese Weise ist ein zweites Viertel der Teilstränge A10 bis A18 der Wicklung beispielhaft alternierend miteinander verschaltet und entlang der ersten Hauptrichtung H1 der Wicklung um die weitere Zwischenlage L3 und die Außenlage L4 gewickelt. In this exemplary embodiment, an additional second sub-strand A9 is connected to another first sub-strand A10 starting from the intermediate layer L2, with the other first sub-strand A10 entering the further intermediate layer L3 and exiting in the outer layer L4. The other first sub-strand A10 is, for example, connected to another second sub-strand A11, which also enters the further intermediate layer L3 and exits in the outer layer L4. In this way, a second quarter of the partial strands A10 to A18 of the winding are, for example, alternately connected to one another and wound along the first main direction H1 of the winding around the further intermediate layer L3 and the outer layer L4.
In diesem Ausführungsbeispiel ist ähnlich zu dem in der vorangegangenen Figur 5 beschriebenen Wickelschema eine zweite Hälfte der Teilstränge a19 bis a36 entlang der zu der ersten Hauptrichtung H1 gegenläufigen zweiten Hauptrichtung H2 der Wicklung gewickelt. Hierfür ist ein Teilstrang A18 mit einem Teilstrang a19 lediglich beispielhaft innerhalb der Außenlage L4 verschaltet. Anschließend ist ein drittes Vier- tel der Teilstränge a19 bis a27 alternierend miteinander verschaltet und entlang der zweiten Hauptrichtung H2 der Wicklung um die Außenlage L4 und die weitere Zwi- schenlage L3 gewickelt. Ein viertes Viertel der Teilstränge a28 bis a36 ist beispielhaft alternierend miteinander verschaltet und entlang der zweiten Hauptrichtung H2 der Wicklung um die Zwischenlage L2 und die Innenlage L1 gewickelt. In this exemplary embodiment, similar to the winding scheme described in the previous FIG. 5, a second half of the partial strands a19 to a36 is wound along the second main direction H2 of the winding, which runs counter to the first main direction H1. All that is needed for this is a partial strand A18 with a partial strand a19 For example, connected within the outer layer L4. Subsequently, a third quarter of the partial strands a19 to a27 are alternately interconnected and wound along the second main direction H2 of the winding around the outer layer L4 and the further intermediate layer L3. A fourth quarter of the partial strands a28 to a36 are, for example, alternately connected to one another and wound around the intermediate layer L2 and the inner layer L1 along the second main direction H2 of the winding.
Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Teilstrangs A1 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der hier dargestellte ersten Teilstrang A1 entspricht oder ähnelt dem in den vorangegangenen Figuren 1 , 5 und 6 beschriebenen ersten Teilstrang und ist in einer Wicklung, wie sie in den vorangegangenen Figuren beschrieben wurde, einsetzbar. In diesem Ausführungsbeispiel ist der ersten Teilstrang A1 als Flachdraht aus einem Kupfermaterial zum Leiten elektrischer Energie und mit einer haarnadelähnlichen Geometrie ausgeformt. Der ersten Teilstrang A1 umfasst einen ersten Eingangsabschnitt 120 und einen ersten Ausgangsabschnitt 130 zum Durch- führen durch eine Nut eines Blechpakets einer Komponente. Der erste Eingangsab- schnitt 120 und der erste Ausgangsabschnitt 130 sind durch einen ersten Verbin- dungsabschnitt 124 verbunden. 7 shows a schematic representation of a first partial strand A1 according to an exemplary embodiment. The first partial strand A1 shown here corresponds to or is similar to the first partial strand described in the previous figures 1, 5 and 6 and can be used in a winding as described in the previous figures. In this exemplary embodiment, the first partial strand A1 is formed as a flat wire made of a copper material for conducting electrical energy and with a hairpin-like geometry. The first partial strand A1 comprises a first input section 120 and a first output section 130 for passing through a groove of a laminated core of a component. The first input section 120 and the first output section 130 are connected by a first connection section 124.
Fig. 8 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 800 zum Herstellen einer Wicklung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 800 umfasst einen Schritt 805 des Durchführens des ersten Teilstrangs und des zweiten Teilstrangs der Wicklung durch benachbart zueinander angeordnete Wickellagen. Zudem umfasst das Verfahren 800 einen Schritt 810 des Verschaltens des ersten Teilstrangs mit dem zweiten Teilstrang der Wicklung. 8 shows a flowchart of a method 800 for producing a winding according to an exemplary embodiment. The method 800 includes a step 805 of passing the first partial strand and the second partial strand of the winding through winding layers arranged adjacent to one another. In addition, the method 800 includes a step 810 of connecting the first partial strand to the second partial strand of the winding.
Fig. 9 zeigt ein Kraftfahrzeug 900 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Kraftfahr- zeug weist einen elektrischen Achsantrieb mit einer elektrischen Maschine 105 auf, wie sie beispielsweise anhand der vorangegangenen Figuren beschrieben wurde. Elektrische Energie zum Betreiben der elektrischen Maschine 105 wird von einer Energieversorgungseinrichtung 902, beispielsweise einer Batterie, bereitgestellt. Bei- spielsweise wird von der Energieversorgungseinrichtung 902 ein Gleichstrom bereit- gestellt, der unter Verwendung eines Stromrichters 904 der Getriebeeinrichtung in einen Wechselstrom, beispielsweise einen dreiphasigen Wechselstrom, gewandelt und an die elektrische Maschine 105 bereitgestellt wird. Eine von der elektrischen Maschine 105 angetriebene Welle ist direkt oder unter Verwendung einer Getriebe- einrichtung 906 mit zumindest einem Rad 908 des Kraftfahrzeugs 900 gekoppelt. So- mit kann das Kraftfahrzeug 900 unter Verwendung der elektrischen Maschine 105 fortbewegt werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst der elektrische Achs- antrieb ein Gehäuse, in dem der Stromrichter 904, die elektrische Maschine 105 und die Getriebeeinrichtung 906 integriert angeordnet sind. 9 shows a motor vehicle 900 according to an exemplary embodiment. The motor vehicle has an electric axle drive with an electric machine 105, as described, for example, with reference to the previous figures. Electrical energy for operating the electrical machine 105 is provided by an energy supply device 902, for example a battery. For example, a direct current is provided by the energy supply device 902, which is supplied to the transmission device using a power converter 904 an alternating current, for example a three-phase alternating current, is converted and provided to the electrical machine 105. A shaft driven by the electric machine 105 is coupled to at least one wheel 908 of the motor vehicle 900 directly or using a transmission device 906. The motor vehicle 900 can therefore be moved using the electric machine 105. According to one exemplary embodiment, the electric axle drive comprises a housing in which the power converter 904, the electric machine 105 and the transmission device 906 are arranged in an integrated manner.
Bezugszeichen 4 weitere erste Eingangsposition eines Wickelschemas 6 zweite Eingangsposition eines weiteren Wickelschemas 14 andere zweite Ausgangsposition eines Wickelschemas 15 zweite Ausgangsposition eines weiteren Wickelschemas 16 andere erste Ausgangsposition eines Wickelschemas 22 weitere erste Eingangsposition eines weiteren Wickelschemas 23 andere zweite Eingangsposition eines Wickelschemas 26 andere erste Eingangsposition eines Wickelschemas 40 erste Eingangsposition eines Wickelschemas 42 zweite Eingangsposition eines Wickelschemas 42 erste Eingangsposition eines weiteren Wickelschemas 49 erste Ausgangsposition eines Wickelschemas 5 1 zweite Ausgangsposition eines Wickelschemas 53 erste Ausgangsposition eines weiteren Wickelschemas 100 Komponente 105 elektrische Maschine 110 Wicklung 115 Blechpaket 1 17 Kronenseite 118 Twistseite 120 erster Eingangsabschnitt 122 erste Eingangsnut 124 erster Verbindungsabschnitt 130 erster Ausgangsabschnitt 132 erste Ausgangsnut 140 zweiter Eingangsabschnitt 142 zweite Eingangsnut 144 zweiter Verbindungabschnitt 150 zweiter Ausgangsabschnitt 152 zweite Ausgangsnut 400 weitere Wicklung 405 zusätzliche Wicklung Reference numeral 4 another first entry position of a winding scheme 6 second entry position of a further winding scheme 14 another second starting position of a winding scheme 15 second starting position of a further winding scheme 16 another first starting position of a winding scheme 22 further first entry position of a further winding scheme 23 another second entry position of a winding scheme 26 another first entry position of a winding scheme 40 first entry position of a winding scheme 42 second entry position of a winding scheme 42 first entry position of a further winding scheme 49 first starting position of a winding scheme 5 1 second starting position of a winding scheme 53 first starting position of a further winding scheme 100 component 105 electrical machine 110 winding 115 laminated core 1 17 crown side 118 twist side 120 first input section 122 first input slot 124 first connecting section 130 first output section 132 first output slot 140 second input section 142 second input slot 144 second connecting section 150 second output section 152 second output slot 400 further winding 405 additional winding
410 weiterer erster Eingangsabschnitt 410 further first entrance section
500 Wickelschema 500 winding scheme
600 weiteres Wickelschema 600 another winding scheme
800 Verfahren zum Herstellen einer Wicklung 800 Methods of making a winding
805 Schritt des Durchführens 805 step of performing
810 Schritt des Verschaltens 810 Interconnection step
900 Kraftfahrzeug 900 motor vehicle
902 Energieversorgungseinrichtung 902 Energy supply device
904 Stromrichter 904 power converter
906 Getriebeeinrichtung 906 transmission device
908 Rad a1 erster Teilstrang nach einem Wickelschema 908 wheel a1 first partial strand according to a winding scheme
A1 erster Teilstrang nach einem weiteren Wickelschema A1 first partial strand according to another winding scheme
A2 zweiter Teilstrang a3 weiterer erster Teilstrang nach einem Wickelschema A2 second partial strand a3 further first partial strand according to a winding scheme
A3 weiterer erster Teilstrang nach einem weiteren WickelschemaA3 further first partial strand according to another winding scheme
A4 weiterer zweiter Teilstrang A4 further second part strand
A9 zusätzlicher zweiter Teilstrang nach weiteren einem WickelschemaA9 additional second partial strand according to another winding scheme
A10 anderer erster Teilstrang nach einem weiteren WickelschemaA10 other first partial strand according to another winding scheme
A11 anderer zweiter Teilstrang nach einem weiteren WickelschemaA11 other second partial strand according to another winding scheme
A18 zusätzlicher zweiter Teilstrang nach einem Wickelschema a19 anderer erster Teilstrang nach einem Wickelschema A18 additional second partial strand according to a winding scheme a19 other first partial strand according to a winding scheme
A20 anderer zweiter Teilstrang nach einem Wickelschema A20 other second partial strand according to a winding scheme
H Wickelkopfhöhe H winding head height
H1 erste Hauptrichtung der Wicklung H1 first main direction of the winding
H2 zweite Hauptrichtung der Wicklung H2 second main direction of the winding
L1 Innenlage L1 inner layer
L2 Zwischenlage L2 intermediate layer
L3 weitere Zwischenlage L3 further intermediate layer
L4 Außenlage L4 outer layer
T1 erste Twistrichtung T1 first twist direction
T2 zweite Twistrichtung T2 second twist direction
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