Innovative Wickeltechnologien für Statorspulen zur Erhöhung des Füllfaktors und Reduzierung der Beanspruchungen im Wickelprozess

In der vorliegenden Arbeit werden mehrere Verfahren zur Herstellung von Statorwicklungen und zur Analyse dieser Prozesse entwickelt und untersucht. Das Nadelwickeln mit unterstützenden Wickelkappen als Modifikation des konventionellen Nadelwickelns ermöglicht höhere Füllfaktoren durch einen veränderten Verfahrweg der Wickelnadel, unterstützt durch speziell angepasste Wickelköpfe. Auf Basis experimenteller Nachweise der Machbarkeit werden Gestaltungsempfehlungen abgeleitet. Das Wickeln mit erwärmtem Draht ermöglicht reduzierte Hohlräume unter unrunden Statorwicklungen und somit eine verbesserte thermische Leitfähigkeit bei gleichzeitig reduzierter Zugkraft im Draht. Dazu wird der Draht im Wickelprozess induktiv erwärmt, so dass eine Erweichung des Kupfers sowie die reversible thermische Expansion des Drahts genutzt werden können. Im Bereich der Simulation von Wickelprozessen wird der Einfluss von Elementgrößen sowie der Streuung von Materialeigenschaften auf die Genauigkeit der Simulation untersucht und bewertet.