Alles andere als schief gewickelt

Die Automobilindustrie vertraut bei elektrischen Antrieben meist auf den sogenannten permanenterregten Synchronmotor. Dieser besteht aus den wesentlichen Komponenten Stator und Rotor. Der Rotor ist der rotierende innere Teil des Motors, der einen Satz von permanentmagnetischen Polen enthält, die mit dem magnetischen Feld des Stators in Wechselwirkung stehen. Als Stator wird der feststehende äußere Teil des Motors bezeichnet, der eine Reihe von Spulen enthält, die mit elektrischem Strom versorgt werden, um ein magnetisches Wechselfeld zu erzeugen. Dadurch dreht sich der Rotor mit einer bestimmten Geschwindigkeit, insbesondere abhängig von der Intensität und Frequenz des Magnetfelds. Für den einfachen Aufbau eines Stators bei gleichzeitig gezieltem Werkstoffeinsatz ist der Einsatz von konzentrierten Wicklungen, auch Zahnspulen genannt, besonders gut geeignet. Dabei umschlingen die Spulen aus Kupferdraht jeweils einen Zahn des Stators. Aufgrund der kreisrunden äußeren Geometrie des Stators ergeben sich zwischen den Zähnen trapezförmige Nuten. Nach heutigem Stand der Technik können durch automatisierte Wickelverfahren mit Runddraht diese Nuten jedoch in der Regel nur etwa zur Hälfte ausgefüllt werden. Zu über 80 % gefüllte Nuten würden die Effizienz und Leistungsstärke des Motors aufgrund des geringeren elektrischen Widerstandes, besseren Stromdurchflusses und daraus resultierender höherer Magnetfeldstärke weiter verbessern; alternativ könnte ein Motor für die gleiche Leistung kleiner dimensioniert werden, Gewicht und benötigter Bauraum würden sinken.