DE102018009565A1

DE102018009565A1 - Stator for an electrical machine

Info

Publication number: DE102018009565A1
Application number: DE102018009565.8A
Authority: DE
Inventors: Nis-Anton Möllgaard; Thomas Albrecht; Reiner Heigl; Tim Weyhmüller
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2018-12-05
Filing date: 2018-12-05
Publication date: 2020-06-10

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Stator (1) für eine elektrische Maschine, umfassend einen zylindrischen Statorkern, welcher eine Vielzahl über einen Innenumfang verteilter und sich axial erstreckender Nuten (N1 bis N72) aufweist, wobei pro elektrischer Phase (U, V, W) zwei Wicklungen (1U, 2U, 1V, 2V, 1W, 2W) vorgesehen sind.Erfindungsgemäß weist der Stator 72 Nuten (N1 bis N72) auf, wobei die Wicklungen (1U, 2U, 1V, 2V, 1W, 2W) mittels in den Nuten (N1 bis N72) angeordneten Stiften (2) ausgebildet sind, wobei in jeder Nut (N1 bis N72) acht Stifte (2) in Radialrichtung des Stators (1) übereinander angeordnet sind, von denen jeweils zwei Stifte (2) einem Pfad zugeordnet sind, und wobei in jeder Nut (N1 bis N72) ausschließlich Stifte (2) derselben Wicklung (1U, 2U, 1V, 2V, 1W, 2W) oder von Wicklungen (1U, 2U, 1V, 2V, 1W, 2W) der gleichen elektrischen Phase (U, V, W) angeordnet sind.The invention relates to a stator (1) for an electrical machine, comprising a cylindrical stator core which has a plurality of grooves (N1 to N72) distributed over an inner circumference and extending axially, two windings per electrical phase (U, V, W) (1U, 2U, 1V, 2V, 1W, 2W) are provided. According to the invention, the stator has 72 slots (N1 to N72), with the windings (1U, 2U, 1V, 2V, 1W, 2W) being in the slots ( N1 to N72) arranged pins (2) are formed, wherein in each groove (N1 to N72) eight pins (2) are arranged one above the other in the radial direction of the stator (1), each of which two pins (2) are assigned to a path, and in each slot (N1 to N72) only pins (2) of the same winding (1U, 2U, 1V, 2V, 1W, 2W) or of windings (1U, 2U, 1V, 2V, 1W, 2W) of the same electrical phase (U, V, W) are arranged.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stator für eine elektrische Maschine nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a stator for an electrical machine according to the features of the preamble of claim 1.

Aus dem Stand der Technik sind, wie in der DE 10 2011 117 247 A1 beschrieben, ein Stator einer elektrischen Maschine und ein Verfahren zu dessen Herstellung bekannt. Der Stator umfasst einen zylindrischen Statorkern, welcher eine Vielzahl über einen Innenumfang verteilter, sich axial erstreckender Statornuten aufweist. In dem Statorkern ist eine durch Wellenwicklungen gebildete Statorwicklung ausgebildet. Pro Phase sind zwei Windungsstränge gegenläufig wellenförmig im Stator angeordnet, wobei aufeinander folgende Wellen jedes Windungstrangs abwechselnd eine große Wellenbreite und eine kleine Wellenbreite aufweisen und wobei die Wellen der Windungsstränge derart versetzt zueinander angeordnet sind, dass alle Wellen mit kleiner Wellenbreite des einen Windungsstrangs vollständig innerhalb der Wellen mit großer Wellenbreite des jeweils anderen Windungsstrangs derselben Phase angeordnet sind und umgekehrt.From the prior art, as in the DE 10 2011 117 247 A1 described, a stator of an electrical machine and a method for its production known. The stator comprises a cylindrical stator core, which has a plurality of axially extending stator slots distributed over an inner circumference. A stator winding formed by wave windings is formed in the stator core. For each phase, two turns are arranged in opposite directions in a wave-shaped manner in the stator, successive waves of each turn alternately having a large wave width and a small wave width, and the waves of the turn strands are arranged such that all waves with a small wave width of the one turn strand are completely within the Waves with a large wave width of the other winding strand of the same phase are arranged and vice versa.

In der DE 10 2009 040 684 A1 wird ein Verfahren zur Herstellung einer Wicklung eines Stators einer elektrischen Maschine beschrieben. Es werden eine Vielzahl von Drahtsegmenten mit rechteckiger Querschnittsfläche in um den Stator herum angeordnete Schlitze eingeführt. Die Drahtsegmente werden L-förmig gebogen, so dass sich ein langer Schenkel und ein erster kurzer Schenkel ergeben, bevor der lange Schenkel des L-förmigen Drahtsegments in oder durch den jeweiligen Schlitz eingeführt wird. Nach dem Einführen wird das Drahtsegment S-förmig gebogen, so dass sich ein zweiter kurzer Schenkel unter Verringerung einer Länge des langen Schenkels ergibt. Der erste kurze Schenkel jedes einzelnen aus einer Mehrzahl der Drahtsegmente wird elektrisch mit dem ersten kurzen Schenkel eines anderen der Drahtsegmente verbunden. Der zweite kurze Schenkel jedes einzelnen aus einer Mehrzahl der Drahtsegmente wird elektrisch mit dem zweiten kurzen Schenkel eines weiteren anderen der Drahtsegmente verbunden.In the DE 10 2009 040 684 A1 describes a method for producing a winding of a stator of an electrical machine. A plurality of wire segments with a rectangular cross-sectional area are inserted into slots arranged around the stator. The wire segments are bent in an L-shape, so that a long leg and a first short leg result before the long leg of the L-shaped wire segment is inserted into or through the respective slot. After the insertion, the wire segment is bent into an S-shape, so that a second short leg is obtained while reducing the length of the long leg. The first short leg of each of a plurality of the wire segments is electrically connected to the first short leg of another of the wire segments. The second short leg of each of a plurality of the wire segments is electrically connected to the second short leg of another of the wire segments.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen gegenüber dem Stand der Technik verbesserten Stator für eine elektrische Maschine anzugeben.The invention is based on the object of specifying an improved stator for an electrical machine compared to the prior art.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Stator für eine elektrische Maschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The object is achieved according to the invention by a stator for an electrical machine with the features of claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Ein Stator für eine elektrische Maschine umfasst einen zylindrischen Statorkern, welcher eine Vielzahl über einen Innenumfang verteilter und sich axial erstreckender Nuten aufweist, wobei pro elektrischer Phase zwei Wicklungen vorgesehen sind.A stator for an electrical machine comprises a cylindrical stator core which has a plurality of grooves distributed over an inner circumference and extending axially, two windings being provided for each electrical phase.

Erfindungsgemäß weist der Stator 72 Nuten auf, wobei die Wicklungen mittels in den Nuten angeordneten Stiften ausgebildet sind, wobei in jeder Nut acht Stifte in Radialrichtung des Stators übereinander angeordnet sind, von denen jeweils zwei Stifte einem Pfad zugeordnet sind, und wobei in jeder Nut ausschließlich Stifte derselben Wicklung oder von Wicklungen der gleichen elektrischen Phase angeordnet sind. Die jeweilige Wicklung weist somit vier parallele Pfade auf.According to the invention, the stator 72 Slots, the windings being formed by means of pins arranged in the slots, eight pins being arranged one above the other in the radial direction of the stator in each slot, two pins each being assigned to a path, and in each slot only pins of the same winding or of Windings of the same electrical phase are arranged. The respective winding thus has four parallel paths.

Die Stifte sind beispielsweise als Pin, insbesondere als IPin, oder als Hairpin ausgebildet. Ein Pin oder IPin ist ein einzelner gerader Stift, welcher in einer Nut angeordnet ist und mit anderen Stiften verbunden werden muss. Ein Hairpin umfasst zwei bereits an einer Stirnseite miteinander verbundene einzelne parallel zueinander angeordnete Stifte, die in jeweils einer Nut angeordnet sind.The pins are designed, for example, as a pin, in particular as an IPin, or as a hairpin. A pin or IPin is a single straight pin, which is arranged in a groove and must be connected to other pins. A hairpin comprises two individual pins which are already connected to one another on one end face and are arranged in parallel in a groove.

Die erfindungsgemäße Lösung weist somit eine spezielle Wickelfolge für eine verteilte Wicklung einer elektrischen Maschine, insbesondere des Stators der elektrischen Maschine, auf, bei der für jede elektrische Phase zwei Wicklungen vorgesehen sind (2 x m phases). Hierbei wird die Wicklung durch Steckung und Kontaktierung der Pins oder Hairpins in die Nuten des Stators hergestellt.The solution according to the invention thus has a special winding sequence for a distributed winding of an electrical machine, in particular the stator of the electrical machine, in which two windings are provided for each electrical phase (2 × m phases). The winding is made by inserting and contacting the pins or hairpins into the slots of the stator.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird eine Wicklungstopologie ermöglicht, die sich soweit wie möglich räumlich trennen lässt und das 2 x m-phasige System ergibt. Durch diese Aufteilung und räumliche Trennung der Stiftwicklungspfade kann die elektrische Maschine mit mehreren m-phasigen Umrichtern betrieben werden. Hierdurch können handelsübliche Halbleiterleistungsmodule verwendet werden, die in ihrer Stromtragfähigkeit begrenzt sind. Durch die Parallelschaltung mehrerer m-phasiger Wicklungssysteme kann im Zusammenhang mit den als Hairpin oder IPin ausgebildeten Stiften die Leistung und der Wirkungsgrad deutlich gesteigert werden. Des Weiteren kann die Wicklung vollautomatisiert hergestellt werden.The solution according to the invention enables a winding topology which can be spatially separated as far as possible and which results in the 2 × m phase system. As a result of this division and spatial separation of the pin winding paths, the electrical machine can be operated with several m-phase converters. As a result, commercially available semiconductor power modules can be used which are limited in their current carrying capacity. By connecting several m-phase winding systems in parallel in connection with the pins designed as hairpin or IPin, the performance and efficiency can be increased significantly. Furthermore, the winding can be produced fully automatically.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird eine hohe Leistungsdichte auf kleinem Bauraum erreicht, es wird eine sehr gute Automatisierbarkeit mittels Stecktechnik der Stifte, insbesondere mittels der Hairpins, und mittels einer Wellenwickeltechnik erreicht, und es wird ein hoher Wirkungsgrad durch eine hohe Nutfüllung bei Berücksichtigung von Zusatzverlusten durch Stromverdrängung erreicht.The solution according to the invention achieves a high power density in a small installation space, it is very easy to automate by means of plug-in technology for the pins, in particular by means of the hairpins, and by means of a wave winding technology, and high efficiency is achieved through a high slot filling, taking additional losses into account Current displacement reached.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:

1 schematisch ein Wicklungsschema eines Stators für eine elektrische Maschine,
2 schematisch eine Schnittdarstellung eines Nutbereichs des Stators,
3 schematisch eine Ausführungsform von Stiften des Stators,
4 schematisch eine weitere Ausführungsform von Stiften des Stators,
5 einen Ausschnitt aus 1, und
6 schematisch Pfad 1 der Wicklung 1U.

Show:

1 schematically a winding diagram of a stator for an electrical machine,
2nd schematically a sectional view of a slot area of the stator,
3rd schematically an embodiment of pins of the stator,
4th schematically another embodiment of pins of the stator,
5 a cutout 1 , and
6 schematic path 1 the winding 1U .

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided with the same reference symbols in all figures.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Wicklungsschemas eines Stators 1 für eine elektrische Maschine. Der Stator 1 umfasst einen zylindrischen Statorkern, welcher 72 über einen Innenumfang verteilte und sich axial erstreckende Nuten N1 bis N72 aufweist, wobei pro elektrischer Phase U, V, W zwei Wicklungen 1U, 2U, 1V, 2V, 1W, 2W vorgesehen sind. 1 shows a schematic representation of a winding scheme of a stator 1 for an electrical machine. The stator 1 comprises a cylindrical stator core, which 72 Grooves distributed over an inner circumference and extending axially N1 to N72 has, whereby per electrical phase U , V , W two windings 1U , 2U , 1V , 2V , 1W , 2W are provided.

Die Wicklungen 1U, 2U, 1V, 2V, 1W, 2W sind mittels in den Nuten N1 bis N72 angeordneten Stiften 2 ausgebildet, wobei in jeder Nut N1 bis N72 acht Stifte 2 in Radialrichtung des Stators 1 übereinander angeordnet sind, von denen jeweils zwei Stifte 2 einem Pfad zugeordnet sind, und wobei in jeder Nut N1 bis N72 ausschließlich Stifte 2 derselben Wicklung 1U, 2U, 1V, 2V, 1W, 2W oder von Wicklungen 1U, 2U, 1V, 2V, 1W, 2W der gleichen elektrischen Phase U, V, W angeordnet sind.The windings 1U , 2U , 1V , 2V , 1W , 2W are in the grooves N1 to N72 arranged pins 2nd trained, being in each groove N1 to N72 eight pens 2nd in the radial direction of the stator 1 are arranged one above the other, each of which has two pins 2nd are assigned to a path, and being in each groove N1 to N72 only pens 2nd same winding 1U , 2U , 1V , 2V , 1W , 2W or of windings 1U , 2U , 1V , 2V , 1W , 2W the same electrical phase U , V , W are arranged.

Die Stifte 2 sind somit in der jeweiligen Nut N1 bis N72 in acht Ebenen E1 bis E8 in Radialrichtung übereinander angeordnet, ausgehend von einem Joch J des Stators 1 bis zu einem Luftspalt L zu einem Rotor der elektrischen Maschine. Eine radiale Ausdehnung der Nut N1 bis N72 ist somit so groß, dass acht Stifte 2 übereinander, d. h. in acht Ebenen E1 bis E8, hineinpassen, wie in 2 in einer Schnittdarstellung eines Nutbereichs des Stators 1 gezeigt.The pencils 2nd are thus in the respective groove N1 to N72 in eight levels E1 to E8 Arranged one above the other in the radial direction, starting from a yoke J of the stator 1 up to an air gap L to a rotor of the electrical machine. A radial expansion of the groove N1 to N72 is so big that eight pens 2nd one above the other, ie in eight levels E1 to E8 , fit in as in 2nd in a sectional view of a slot area of the stator 1 shown.

Die jeweilige Wicklung 1U, 2U, 1V, 2V, 1W, 2W weist somit vier parallele Pfade auf, wobei jeder Pfad 24 Stifte 2 aufweist. Die ersten Stifte 2 der Pfade der jeweiligen Wicklung 1U, 2U, 1V, 2V, 1W, 2W sind miteinander verbunden, um einen Phasenschluss der jeweiligen Wicklung 1U, 2U, 1V, 2V, 1W, 2W herzustellen. Die letzten Stifte 2 der Pfade der jeweiligen Wicklung 1U, 2U, 1V, 2V, 1W, 2W sind miteinander verbunden und zusätzlich mit den letzten Stiften 2 der Pfade der jeweiligen gleichartigen anderen Wicklung 1U, 2U, 1V, 2V, 1W, 2W verbunden, um einen Sternpunkt auszubilden, d. h. die letzten Stifte 2 der Pfade der Wicklungen 1U, 1V und 1W sind miteinander zu einem Sternpunkt verbunden und die letzten Stifte 2 der Pfade der Wicklungen 2U, 2V und 2W sind miteinander zu einem Sternpunkt verbunden.The respective winding 1U , 2U , 1V , 2V , 1W , 2W thus has four parallel paths, each path 24th pencils 2nd having. The first pens 2nd the paths of the respective winding 1U , 2U , 1V , 2V , 1W , 2W are connected to each other to phase close each winding 1U , 2U , 1V , 2V , 1W , 2W to manufacture. The last pens 2nd the paths of the respective winding 1U , 2U , 1V , 2V , 1W , 2W are connected with each other and also with the last pins 2nd the paths of the respective other similar winding 1U , 2U , 1V , 2V , 1W , 2W connected to form a star point, ie the last pins 2nd the paths of the windings 1U , 1V and 1W are connected to each other to a star point and the last pins 2nd the paths of the windings 2U , 2V and 2W are connected to each other to a star point.

Die folgende Tabelle zeigt das Wickelschema des in 1 gezeigten Stators 1. Die Zeilen der Tabelle sind jeweils eine Nut N1 bis N72, d. h. von Nut 1 bis Nut 72. Die Spalten der Tabelle sind jeweils eine Ebene E1 bis E8 der jeweiligen Nut N1 bis N72, ausgehend vom Joch J in Richtung Luftspalt L, d. h. Ebene1 ist nächstliegend zum Joch J und Ebene8 ist nächstliegend zum Luftspalt L. Somit steht jede Zelle der Tabelle für einen Stift 2, welcher durch die Angabe, in welcher Nut N1 bis N72 und in welcher Ebene E1 bis E8 dieser Nut N1 bis N72 er sich befindet, eindeutig lokalisierbar ist.The following table shows the winding scheme of the in 1 shown stator 1 . The rows in the table are each a groove N1 to N72 , ie from groove 1 to groove 72 . The columns of the table are each one level E1 to E8 the respective groove N1 to N72 , starting from the yoke J towards the air gap L , ie level 1 is closest to the yoke J and level 8 is closest to the air gap L . Each cell in the table therefore represents a pen 2nd which by specifying in which groove N1 to N72 and at what level E1 to E8 this groove N1 to N72 it is located, can be clearly localized.

Bei den Zahlen-Buchstaben-Kombinationen in den Zellen der Tabelle stehen

- die beiden ersten Stellen für die Wicklung 1U, 2U, 1V, 2V, 1W, 2W, zu welcher der jeweilige Stift 2 gehört,
- die dritte Stelle steht für den Pfad der jeweiligen Wicklung 1U, 2U, 1V, 2V, 1W, 2W, zu welchem der jeweilige Stift 2 gehört,
- die beiden letzten Stellen, d. h. die vierte und fünfte Stelle, stehen für die jeweils zweistellige Nummer SN des jeweiligen Stifts 2 im jeweiligen Pfad der jeweiligen Wicklung 1U, 2U, 1V, 2V, 1W, 2W.

Ebene1 Ebene2 Ebene3 Ebene4 Ebene5 Ebene6 Ebene7 Ebene8

Nut 1 1U101 2U105 1U401 2U405 1U201 2U205 1U301 2U305 Nut 2 1U109 2U313 1U409 2U213 1U209 2U413 1U309 2U113 Nut 3 1U317 2U321 1U217 2U221 1U417 2U421 1U117 2U121 Nut 4 2W106 2W104 2W406 2W404 2W206 2W204 2W306 2W304 Nut 5 2W314 2W112 2W214 2W412 2W414 2W212 2W114 2W312 Nut 6 2W322 2W320 2W222 2W220 2W422 2W420 2W122 2W120 Nut 7 1V101 2V105 1V401 2V405 1V201 2V205 1V301 2V305 Nut 8 1V109 1V313 1V409 2V213 1V209 2V413 1V309 2V113 Nut 9 1V317 2V321 1V217 2V221 1V417 2V421 1V117 2V121 Nut 10 1U108 1U102 1U408 1U402 1U208 1U202 1U308 1U302 Nut 11 1U316 1U110 1U216 1U416 1U416 1U210 1U116 1U310 Nut 12 1U324 1U318 1U224 1U218 1U424 1U418 1U124 1U118 Nut 13 1W101 2W105 1W401 2W405 1W201 2W205 1W301 2W305 Nut 14 1W109 2W313 1W409 2W213 1W209 2W413 1W309 2W113 Nut 15 1W317 2W321 1W217 2W221 1W417 2W421 1W117 2W121 Nut 16 1V108 1V102 1V408 1V402 1V208 1V202 1V308 1V302 Nut 17 1V316 1V110 1V216 1V410 1V416 1V210 1V116 1V310 Nut 18 1V324 1V318 1V224 1V218 1V424 1V418 1V124 1V118 Nut 19 1U103 1U107 1U403 1U407 1U203 1U207 1U303 1U307 Nut 20 1U111 1U315 1U411 1U215 1U211 1U415 1U311 1U115 Nut 21 1U319 1U323 1U219 1U223 1U419 1U423 1U119 1U123 Nut 22 1W108 1W102 1W408 1W402 1W208 1W202 1W308 1W302 Nut 23 1W316 1W110 1W216 1W410 1W416 1W210 1W116 1W310 Nut 24 1W324 1W318 1W224 1W218 1W424 1W418 1W124 1W118 Nut 25 1V103 1V107 1V403 1V407 1V203 1V207 1V303 1V307 Nut 26 1V111 1V315 1V411 1V215 1V211 1V415 1V311 1V115 Nut 27 1V319 1V323 1V219 1V223 1V419 1V423 1V119 1V123 Nut 28 1U106 1U104 1U406 1U404 1U206 1U204 1U306 1U304 Nut 29 1U314 1U112 1U214 1U412 1U414 1U212 1U114 1U312 Nut 30 1U322 1U320 1U222 1U220 1U422 1U420 1U122 1U120 Nut 31 1W103 1W107 1W403 1W407 1W203 1W207 1W303 1W307 Nut 32 1W111 1W315 1W411 1W215 1W211 1W415 1W311 1W115 Nut 33 1W319 1W323 1W219 1W223 1W419 1W423 1W119 1W123 Nut 34 1V106 1V104 1V406 1V404 1V206 1V204 1V306 1V304 Nut 35 1V314 1V112 1V214 1V412 1V414 1V212 1V114 1V312 Nut 36 1V322 1V320 1V222 1V220 1V422 1V420 1V122 1V120 Nut 37 2U101 1U105 2U401 1U405 2U201 1U205 2U301 1U305 Nut 38 2U109 1U313 2U409 1U213 2U209 1U413 2U309 1U113 Nut 39 2U317 1U321 2U217 1U221 2U417 1U421 2U117 1U121 Nut 40 1W106 1W104 1W406 1W404 1W206 1W204 1W306 1W304 Nut 41 1W314 1W112 1W214 1W412 1W414 1W212 1W114 1W312 Nut 42 1W322 1W320 1W222 1W220 1W422 1W420 1W122 1W120 Nut 43 2V101 1V105 2V401 1V405 2V201 1V205 2V301 1V305 Nut 44 2V109 1V313 2V409 1V213 2V209 1V413 2V309 1V113 Nut 45 2V317 1V321 2V217 1V221 2V417 1V421 2V117 1V121 Nut 46 2U108 2U102 2U408 2U402 2U208 2U202 2U308 2U302 Nut 47 2U316 2U110 2U216 2U416 2U416 2U210 2U116 2U310 Nut 48 2U324 2U318 2U224 2U218 2U424 2U418 2U124 2U118 Nut 49 2W101 1W105 2W401 1W405 2W201 1W205 2W301 1W305 Nut 50 2W109 1W313 2W409 1W213 2W209 1W413 2W309 1W113 Nut 51 2W317 1W321 2W217 1W221 2W417 1W421 2W117 1W121 Nut 52 2V108 2V102 2V408 2V402 2V208 2V202 2V308 2V302 Nut 53 2V316 2V110 2V216 2V416 2V416 2V210 2V116 2V310 Nut 54 2V324 2V318 2V224 2V218 2V424 2V418 2V124 2V118 Nut 55 2U103 2U107 2U403 2U407 2U203 2U207 2U303 2U307 Nut 56 2U111 2U315 2U411 2U215 2U211 2U415 2U311 2U115 Nut 57 2U319 2U323 2U219 2U223 2U419 2U423 2U119 2U123 Nut 58 2W108 2W102 2W408 2W402 2W208 2W202 2W308 2W302 Nut 59 2W316 2W110 2W216 2W416 2W416 2W210 2W116 2W310 Nut 60 2W324 2W318 2W224 2W218 2W424 2W418 2W124 2W118 Nut 61 2V103 2V107 2V403 2V407 2V203 2V207 2V303 2V307 Nut 62 2V111 2V315 2V411 2V215 2V211 2V415 2V311 2V115 Nut 63 2V319 2V323 2V219 2V223 2V419 2V423 2V119 2V123 Nut 64 2U106 2U104 2U406 2U404 2U206 2U204 2U306 2U304 Nut 65 2U314 2U112 2U214 2U412 2U414 2U212 2U114 2U312 Nut 66 2U322 2U320 2U222 2U220 2U422 2U420 2U122 2U120 Nut 67 2W103 2W107 2W403 2W407 2W203 2W207 2W303 2W307 Nut 68 2W111 2W315 2W411 2W215 2W211 2W415 2W311 2W115 Nut 69 2W319 2W323 2W219 2W223 2W419 2W423 2W119 2W123 Nut 70 2V106 2V104 2V406 2V404 2V206 2V204 2V306 2V304 Nut 71 2V314 2V112 2V214 2V412 2V414 2V212 2V114 2V312 Nut 72 2V322 2V320 2V222 2V220 2V422 2V420 2V122 2V120

The number-letter combinations in the cells of the table

- the first two digits for the winding 1U , 2U , 1V , 2V , 1W , 2W to which the respective pen 2nd belongs,
- The third digit stands for the path of the respective winding 1U , 2U , 1V , 2V , 1W , 2W to which the respective pen 2nd belongs,
- The last two digits, ie the fourth and fifth digits, stand for the two-digit number SN of the respective pen 2nd in the respective path of the respective winding 1U , 2U , 1V , 2V , 1W , 2W .

Level 1 Level 2 Level 3 Level 4 Level 5 Level 6 Level 7 Level 8

Groove 1 1U101 2U105 1U401 2U405 1U201 2U205 1U301 2U305 Groove 2 1U109 2U313 1U409 2U213 1U209 2U413 1U309 2U113 Groove 3 1U317 2U321 1U217 2U221 1U417 2U421 1U117 2U121 Groove 4 2W106 2W104 2W406 2W404 2W206 2W204 2W306 2W304 Slot 5 2W314 2W112 2W214 2W412 2W414 2W212 2W114 2W312 Slot 6 2W322 2W320 2W222 2W220 2W422 2W420 2W122 2W120 Slot 7 1V101 2V105 1V401 2V405 1V201 2V205 1V301 2V305 Slot 8 1V109 1V313 1V409 2V213 1V209 2V413 1V309 2V113 Groove 9 1V317 2V321 1V217 2V221 1V417 2V421 1V117 2V121 Slot 10 1U108 1U102 1U408 1U402 1U208 1U202 1U308 1U302 Slot 11 1U316 1U110 1U216 1U416 1U416 1U210 1U116 1U310 Groove 12 1U324 1U318 1U224 1U218 1U424 1U418 1U124 1U118 Groove 13 1W101 2W105 1W401 2W405 1W201 2W205 1W301 2W305 Groove 14 1W109 2W313 1W409 2W213 1W209 2W413 1W309 2W113 Groove 15 1W317 2W321 1W217 2W221 1W417 2W421 1W117 2W121 Slot 16 1V108 1V102 1V408 1V402 1V208 1V202 1V308 1V302 Groove 17 1V316 1V110 1V216 1V410 1V416 1V210 1V116 1V310 Groove 18 1V324 1V318 1V224 1V218 1V424 1V418 1V124 1V118 Groove 19 1U103 1U107 1U403 1U407 1U203 1U207 1U303 1U307 Slot 20 1U111 1U315 1U411 1U215 1U211 1U415 1U311 1U115 Groove 21 1U319 1U323 1U219 1U223 1U419 1U423 1U119 1U123 Groove 22 1W108 1W102 1W408 1W402 1W208 1W202 1W308 1W302 Groove 23 1W316 1W110 1W216 1W410 1W416 1W210 1W116 1W310 Groove 24 1W324 1W318 1W224 1W218 1W424 1W418 1W124 1W118 Slot 25 1V103 1V107 1V403 1V407 1V203 1V207 1V303 1V307 Slot 26 1V111 1V315 1V411 1V215 1V211 1V415 1V311 1V115 Groove 27 1V319 1V323 1V219 1V223 1V419 1V423 1V119 1V123 Slot 28 1U106 1U104 1U406 1U404 1U206 1U204 1U306 1U304 Groove 29 1U314 1U112 1U214 1U412 1U414 1U212 1U114 1U312 Slot 30 1U322 1U320 1U222 1U220 1U422 1U420 1U122 1U120 Groove 31 1W103 1W107 1W403 1W407 1W203 1W207 1W303 1W307 Slot 32 1W111 1W315 1W411 1W215 1W211 1W415 1W311 1W115 Groove 33 1W319 1W323 1W219 1W223 1W419 1W423 1W119 1W123 Groove 34 1V106 1V104 1V406 1V404 1V206 1V204 1V306 1V304 Groove 35 1V314 1V112 1V214 1V412 1V414 1V212 1V114 1V312 Groove 36 1V322 1V320 1V222 1V220 1V422 1V420 1V122 1V120 Groove 37 2U101 1U105 2U401 1U405 2U201 1U205 2U301 1U305 Groove 38 2U109 1U313 2U409 1U213 2U209 1U413 2U309 1U113 Groove 39 2U317 1U321 2U217 1U221 2U417 1U421 2U117 1U121 Slot 40 1W106 1W104 1W406 1W404 1W206 1W204 1W306 1W304 Groove 41 1W314 1W112 1W214 1W412 1W414 1W212 1W114 1W312 Groove 42 1W322 1W320 1W222 1W220 1W422 1W420 1W122 1W120 Groove 43 2V101 1V105 2V401 1V405 2V201 1V205 2V301 1V305 Groove 44 2V109 1V313 2V409 1V213 2V209 1V413 2V309 1V113 Groove 45 2V317 1V321 2V217 1V221 2V417 1V421 2V117 1V121 Groove 46 2U108 2U102 2U408 2U402 2U208 2U202 2U308 2U302 Groove 47 2U316 2U110 2U216 2U416 2U416 2U210 2U116 2U310 Slot 48 2U324 2U318 2U224 2U218 2U424 2U418 2U124 2U118 Groove 49 2W101 1W105 2W401 1W405 2W201 1W205 2W301 1W305 Slot 50 2W109 1W313 2W409 1W213 2W209 1W413 2W309 1W113 Groove 51 2W317 1W321 2W217 1W221 2W417 1W421 2W117 1W121 Groove 52 2V108 2V102 2V408 2V402 2V208 2V202 2V308 2V302 Groove 53 2V316 2V110 2V216 2V416 2V416 2V210 2V116 2V310 Slot 54 2V324 2V318 2V224 2V218 2V424 2V418 2V124 2V118 Slot 55 2U103 2U107 2U403 2U407 2U203 2U207 2U303 2U307 Groove 56 2U111 2U315 2U411 2U215 2U211 2U415 2U311 2U115 Slot 57 2U319 2U323 2U219 2U223 2U419 2U423 2U119 2U123 Groove 58 2W108 2W102 2W408 2W402 2W208 2W202 2W308 2W302 Groove 59 2W316 2W110 2W216 2W416 2W416 2W210 2W116 2W310 Slot 60 2W324 2W318 2W224 2W218 2W424 2W418 2W124 2W118 Groove 61 2V103 2V107 2V403 2V407 2V203 2V207 2V303 2V307 Groove 62 2V111 2V315 2V411 2V215 2V211 2V415 2V311 2V115 Groove 63 2V319 2V323 2V219 2V223 2V419 2V423 2V119 2V123 Slot 64 2U106 2U104 2U406 2U404 2U206 2U204 2U306 2U304 Slot 65 2U314 2U112 2U214 2U412 2U414 2U212 2U114 2U312 Slot 66 2U322 2U320 2U222 2U220 2U422 2U420 2U122 2U120 Slot 67 2W103 2W107 2W403 2W407 2W203 2W207 2W303 2W307 Slot 68 2W111 2W315 2W411 2W215 2W211 2W415 2W311 2W115 Groove 69 2W319 2W323 2W219 2W223 2W419 2W423 2W119 2W123 Slot 70 2V106 2V104 2V406 2V404 2V206 2V204 2V306 2V304 Groove 71 2V314 2V112 2V214 2V412 2V414 2V212 2V114 2V312 Groove 72 2V322 2V320 2V222 2V220 2V422 2V420 2V122 2V120

Die Stifte 2 sind beispielsweise als Pin, insbesondere als IPin, ausgebildet, wie in 3 gezeigt, oder als Hairpin ausgebildet, wie in 4 gezeigt. Ein Pin oder IPin ist ein einzelner gerader Stift 2, welcher in einer Nut N1 bis N72 angeordnet ist und mit anderen Stiften 2 verbunden werden muss. Ein Hairpin umfasst zwei bereits an einer Stirnseite miteinander verbundene einzelne parallel zueinander angeordnete Stifte 2, die in jeweils einer Nut N1 bis N72 angeordnet sind.The pencils 2nd are designed, for example, as a pin, in particular as an IPin, as in 3rd shown, or designed as a hairpin, as in 4th shown. A pin or IPin is a single straight pin 2nd which is in a groove N1 to N72 is arranged and with other pens 2nd must be connected. A hairpin comprises two individual pins which are already connected to one another on one end face and are arranged parallel to one another 2nd , each in a groove N1 to N72 are arranged.

In 3 sind zwei als Pin, insbesondere IPin, ausgebildete Stifte 2 dargestellt. Gestrichelte Linien zeigen Verbindungsmöglichkeiten des jeweiligen Stifts 2 zu anderen Stiften 2. In 4 sind zwei Hairpins dargestellt, welche jeweils zwei bereits an einer Stirnseite miteinander verbundene einzelne parallel zueinander angeordnete Stifte 2 umfassen. Durch gestrichelte Linien und Pfeile sind auch hier Verbindungsmöglichkeiten dieser Hairpins dargestellt. In 3rd are two pins designed as pins, in particular IPin 2nd shown. Dashed lines show connection options for the respective pen 2nd to other pens 2nd . In 4th Two hairpins are shown, each of which has two individual pins which are already connected to one another on an end face and are arranged parallel to one another 2nd include. Dashed lines and arrows also represent connection options for these hairpins.

5 zeigt in einer Ausschnittvergrößerung beispielhaft einen die Wicklungen 1U und 2U der elektrischen Phase U betreffenden Ausschnitt aus 1. Eingezeichnet sind hier vier Bereiche B1 bis B4. Der erste Bereich B1 ist ein Bereich mit Kopplung der beiden Wicklungen 1U und 2U der Phase U. Der zweite Bereich B2 ist ein Bereich ohne Kopplung der Wicklung 1U der Phase U. Der dritte Bereich B3 ist ein Bereich mit Kopplung der beiden Wicklungen 1U und 2U der Phase U. Der vierte Bereich B4 ist ein Bereich ohne Kopplung der Wicklung 2U der Phase U. 5 shows an example of the windings in an enlarged detail 1U and 2U the electrical phase U relevant section 1 . Four areas are shown here B1 to B4 . The first area B1 is an area with coupling of the two windings 1U and 2U the phase U . The second area B2 is an area without coupling of the winding 1U the phase U . The third area B3 is an area with coupling of the two windings 1U and 2U the phase U . The fourth area B4 is an area without coupling of the winding 2U the phase U .

6 zeigt beispielhaft den Pfad 1 der Wicklung 1U. Die Stifte 2 sind hier mit ansteigender Nummer SN aufgereiht dargestellt. Des Weiteren ist für jeden Stift 2 die Nut N1 bis N72 angegeben, in welcher er angeordnet ist. Die Stifte 2 sind in Hairpinform ausgebildet, d. h. jeweils zwei Stifte 2 sind bereits miteinander verbunden. Die Hairpins weisen dabei eine gleiche Hairpinweite HW auf. 6 shows the path as an example 1 the winding 1U . The pencils 2nd are here with an increasing number SN shown lined up. Furthermore, for each pen 2nd the groove N1 to N72 specified in which it is arranged. The pencils 2nd are in the form of a hairpin, ie two pens each 2nd are already connected. The hairpins have the same hairpin width HW on.

Zum Verbinden der Stifte 2 verschiedener Hairpins sind Verbinder V1, V2, V3 vorgesehen. Zwischen den Stiften 2 mit der Nummer SN 05 und 06, den Stiften 2 mit der Nummer SN 09 und 10, den Stiften 2 mit der Nummer SN 13 und 14, den Stiften 2 mit der Nummer SN 17 und 18 und den Stiften 2 mit der Nummer SN 21 und 22 erfolgt jeweils ein Richtungswechsel RW. Zwischen den Stiften 2 mit der Nummer SN 12 und 13 erfolgt ein Lagensprung LS, d. h. ein Ebenensprung von einer der Ebenen E1 bis E8 in eine andere dieser Ebenen E1 bis E8.For connecting the pins 2nd different hairpins are connectors V1 , V2 , V3 intended. Between the pens 2nd with the number SN 05 and 06 , the pens 2nd with the number SN 09 and 10th , the pens 2nd with the number SN 13 and 14 , the pens 2nd with the number SN 17th and 18th and the pens 2nd with the number SN 21st and 22 there is a change of direction in each case RW . Between the pens 2nd with the number SN 12 and 13 there is a change in location LS , ie a level jump from one of the levels E1 to E8 to another of these levels E1 to E8 .

BezugszeichenlisteReference symbol list

11: Statorstator
22nd: Stift pen
1U, 2U, 1V, 2V, 1W, 2W1U, 2U, 1V, 2V, 1W, 2W: WicklungWinding
B1 bis B4B1 to B4: BereichArea
E1 bis E8E1 to E8: Ebenelevel
HWHW: HairpinweiteHairpin width
JJ: Jochyoke
LL: LuftspaltAir gap
LSLS: LagensprungShift in position
N1 bis N72N1 to N72: NutGroove
RWRW: Richtungswechselchange of direction
SNSN: Nummer des StiftsPen number
U, V, WAND MANY MORE: elektrische Phaseelectrical phase
V1, V2, V3V1, V2, V3: VerbinderInterconnects

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102011117247 A1 [0002]
DE 102009040684 A1 [0003]

Claims

Stator (1) for an electrical machine, comprising a cylindrical stator core which has a plurality of grooves (N1 to N72) distributed over an inner circumference and extending axially, two windings (1U, 2U.) Per electrical phase (U, V, W) , 1V, 2V, 1W, 2W) are provided, characterized in that the stator (1) has 72 slots (N1 to N72), the windings (1U, 2U, 1V, 2V, 1W, 2W) being in the slots (N1 to N72) arranged pins (2) are formed, wherein in each groove (N1 to N72) eight pins (2) are arranged one above the other in the radial direction of the stator (1), each of which two pins (2) are assigned to a path , and in each slot (N1 to N72) only pins (2) of the same winding (1U, 2U, 1V, 2V, 1W, 2W) or of windings (1U, 2U, 1V, 2V, 1W, 2W) of the same electrical Phase (U, V, W) are arranged.

Stator (1) after Claim 1 , characterized in that the pins (2) are designed as a pin, in particular as an IPin, or as a hairpin.