DE102007021917A1 - Electrical machine i.e. permanent magnet-excited electronically commutated engine, for driving pump i.e. water pump, in motor vehicle, has blower arranged in scatter field arising at axial end of rotor, and coupled with flux of rotor - Google Patents
Electrical machine i.e. permanent magnet-excited electronically commutated engine, for driving pump i.e. water pump, in motor vehicle, has blower arranged in scatter field arising at axial end of rotor, and coupled with flux of rotor Download PDFInfo
- Publication number
- DE102007021917A1 DE102007021917A1 DE102007021917A DE102007021917A DE102007021917A1 DE 102007021917 A1 DE102007021917 A1 DE 102007021917A1 DE 102007021917 A DE102007021917 A DE 102007021917A DE 102007021917 A DE102007021917 A DE 102007021917A DE 102007021917 A1 DE102007021917 A1 DE 102007021917A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- rotor
- fan
- electrical machine
- machine according
- stator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
- H02K7/11—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with dynamo-electric clutches
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
- H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
- H02K5/12—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof specially adapted for operating in liquid or gas
- H02K5/128—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof specially adapted for operating in liquid or gas using air-gap sleeves or air-gap discs
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/02—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
- H02K9/04—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium
- H02K9/06—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium with fans or impellers driven by the machine shaft
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/08—Arrangements for cooling or ventilating by gaseous cooling medium circulating wholly within the machine casing
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K49/00—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes
- H02K49/10—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the permanent-magnet type
- H02K49/104—Magnetic couplings consisting of only two coaxial rotary elements, i.e. the driving element and the driven element
- H02K49/108—Magnetic couplings consisting of only two coaxial rotary elements, i.e. the driving element and the driven element with an axial air gap
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/14—Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit einer verbesserten Wärmeabfuhr.The The present invention relates to an electric machine having a improved heat dissipation.
Elektrische Maschinen sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Derartige elektrische Maschinen können beispielsweise Permanentmagnet-erregte, elektronisch kommutierte Motoren in geschlossener Bauweise sein. Bei der geschlossenen Bauweise ist der Rotor in einem so genannten Spalttopf angeordnet und kann im Spalttopf von einer Flüssigkeit umgeben sein. Der Stator befindet sich außerhalb des Spalttopfes im trockenen Bereich. Am Rotor ist beispielsweise ein Pumpenrad o. Ä. fixiert, um die Flüssigkeit zu fördern. Bei dieser geschlossenen Bauweise kann die Wärme insbesondere nur durch Wärmeleitung zum Gehäuse und von dort an die Umgebung abgegeben werden. Hierbei können punktuell hohe Wärmebelastungen auftreten, welche zu Schäden an der elektrischen Maschine führen können. Um eine bessere Wärmeabfuhr zu ermöglichen, ist es bekannt, Rippen o. Ä. an den Bauteilen vorzusehen. Allerdings ist bei elektrischen Maschinen, bei denen der Rotor im Spalttopf angeordnet ist, eine derartige Wärmeabfuhr nicht zweckdienlich. Derartige Maschinen werden beispielsweise zum Antrieb von Pumpen in Kraftfahrzeugen, beispielsweise als Wasserpumpen für einen Kühlkreislauf, verwendet.electrical Machines are known from the prior art in different configurations. Such electrical machines may be, for example, permanent magnet excited, be electronically commutated motors in a closed design. In the closed design, the rotor is in a so-called Slit pot arranged and can in the split pot of a liquid be surrounded. The stator is located outside the containment shell in dry area. On the rotor, for example, a pump o. Ä. fixed, to the liquid promote. In this closed design, the heat can in particular only by Heat conduction to casing and be delivered from there to the environment. This can be punctual high heat loads which cause damage on the electric machine can. For a better heat dissipation to enable it is known, ribs o. Ä. to provide on the components. However, in electrical machines, in which the rotor is arranged in the containment shell, such heat dissipation not appropriate. Such machines are for example for Drive of pumps in motor vehicles, for example as water pumps for one Cooling circuit used.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die erfindungsgemäße elektrische Maschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass sie eine verbesserte Kühlung der elektrischen Maschine bereitstellen kann. Dadurch erhöht sich die Lebensdauer der elektrischen Maschine erheblich. Hierdurch kann ferner eine verbesserte Leistungsdichte der elektrischen Maschine erreicht werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die elektrische Maschine einen Rotor, einen Stator, einen Spalttopf, in welchem der Rotor angeordnet ist, und einen Lüfter umfasst. Der Stator ist dabei außerhalb des Spalttopfes angeordnet. Der Lüfter ist ferner koaxial zum Rotor angeordnet, wobei der Lüfter ebenfalls außerhalb des Statortopfes angeordnet ist. Der Lüfter ist dabei in einem Streufeld, welches an einem axialen Ende des Rotors während des Betriebs der elektrischen Maschine gebildet wird, angeordnet. Dadurch ist der Lüfter mit dem Streufluss des Rotors gekoppelt und rotiert bei einer Rotation des Rotors ebenfalls. Hierdurch wird eine Luftbewegung außerhalb des Spalttopfes erreicht, welche insbesondere die Bildung von punktuellen Wärmebelastungen vermeidet. Dadurch kann eine hohe Lebensdauer sichergestellt werden. Dabei ist erfindungsgemäß die elektrische Maschine sehr einfach aufgebaut und kann kostengünstig bereitgestellt werden.The electrical according to the invention Machine with the features of claim 1, in contrast, the Advantage on that they have improved cooling of the electric machine can provide. This increases the life of the electric machine considerably. hereby Further, an improved power density of the electric machine be achieved. This is inventively achieved in that the electric machine a rotor, a stator, a containment shell, in which the rotor is arranged, and comprises a fan. The stator is while outside arranged the gap pot. The fan is also coaxial with the rotor arranged, with the fan also outside the Statortopfes is arranged. The fan is in a stray field, which at one axial end of the rotor during the operation of the electric Machine is formed, arranged. This is the fan with coupled to the leakage flux of the rotor and rotates during a rotation the rotor as well. As a result, an air movement outside of Gap pot achieved, which in particular the formation of punctual heat stress avoids. As a result, a long service life can be ensured. In this case, the invention is the electrical Machine very simple and can be provided inexpensively.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The under claims show preferred developments of the invention.
Vorzugsweise steht der Rotor in Axialrichtung über den Stator vor. Hierdurch wird die Ausbildung eines starken axialen Streufelds am axialen Ende des Rotors möglich. Weiter bevorzugt sind große Arbeitsluftspalte zwischen Rotor und Innenseite des Spalttopfes vorgesehen.Preferably the rotor protrudes axially over the stator. hereby becomes the formation of a strong axial stray field at the axial end of the rotor possible. Further preferred are large Working air gap between rotor and inside of the can intended.
Weiter bevorzugt umfasst der Rotor eine Vielzahl von Permanentmagneten. Der Rotor kann beispielsweise sechs oder acht Permanentmagnete umfassen.Further Preferably, the rotor comprises a plurality of permanent magnets. The rotor may, for example, comprise six or eight permanent magnets.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Anzahl von Polen des Rotors gleich einer Anzahl von Polen des Lüfters. Besonders bevorzugt ist der Lüfter dabei ebenfalls mit Permanentmagneten ausgerüstet, so dass eine synchrone Rotation zwischen Lüfter und Rotor auf einfache Weise bereitgestellt werden kann.According to one preferred embodiment According to the invention, a number of poles of the rotor is equal to one Number of poles of the fan. Particularly preferred is the fan also equipped with permanent magnets, so that a synchronous Rotation between fans and rotor can be provided in a simple manner.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Lüfter einstückig ausgebildet. Bevorzugt ist der Lüfter dabei aus einem magnetisierbaren Kunststoff hergestellt und kann z. B. mittels Spritzgießen hergestellt werden. Als magnetisierbarer Kunststoff können beispielsweise Plastoferrit oder Kunststoff-gebundene Seltene Erden-Magnetmaterialien verwendet werden.According to one Another preferred embodiment of the invention, the fan is integrally formed. The fan is preferred it is made of a magnetizable plastic and can z. B. by injection molding getting produced. As a magnetizable plastic, for example Plastoferrit or plastic-bound rare earth magnet materials be used.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Lüfter eine erste Magnetisierungsspur und eine konzentrisch dazu angeordnete zweite Magnetisierungsspur. Die erste und zweite Magnetisierungsspur sind dabei jeweils einander entgegengesetzt konzentrisch magnetisiert. Diese Ausgestaltung des Lüfters bietet zwar keine Maximierung des übertragbaren Drehmoments vom Rotor auf den Lüfter, stellt jedoch eine sehr kostengünstige und einfach zu realisierende Lösung bereit.According to one Another preferred embodiment of the invention, the fan comprises a first magnetization track and a concentrically arranged second magnetization track. The first and second magnetization tracks are each oppositely magnetized concentrically. These Design of the fan does not maximize the transferable torque from the rotor on the fan, However, it represents a very cost effective and easy-to-implement solution ready.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist der Lüfter einstückig aus einem Blechmaterial hergestellt und umfasst ausgestanzte und umgebogene Flügelbereiche. Die umgebogenen Flügelbereiche sind dabei im Wesentlichen in Axialrichtung des Lüfters angeordnet. Hierdurch ergibt sich eine einfache Form eines Reluktanzlüfters. Der Lüfter kann dabei aus einem einfachen magnetisch leitfähigen Blech sehr kostengünstig bereitgestellt werden.According to one Another preferred embodiment of the present invention the fan one piece Made of a sheet metal material and includes stamped and bent wing areas. The bent wing areas are arranged substantially in the axial direction of the fan. hereby This results in a simple form of a reluctance fan. The fan can thereby provided from a simple magnetically conductive sheet very inexpensive become.
Besonders bevorzugt ist der Lüfter an einem an der Außenseite eines Bodens des Spalttopfes angeordneten Sockel drehbar gelagert. Der Sockel kann dabei angespritzt, angeklebt oder angeschweißt oder auf eine andere beliebige Art befestigt werden. Alternativ ist der Lüfter an einem Gehäuse der elektrischen Maschine gelagert.Particularly preferably, the fan is rotatably mounted on a socket arranged on the outside of a bottom of the split pot. The base can be injection molded, glued or welded or attached in any other way. Alternatively, the fan is mounted on a housing of the electrical machine.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die elektrische Maschine ferner eine Elektronikeinheit, welche in Axialrichtung des Rotors benachbart zum Lüfter angeordnet ist. Dabei ist der Lüfter zwischen der Elektronikeinheit und dem Rotor angeordnet. Hierdurch können EC-Motoren (elektronisch kommutierte Motoren) in geschlossener Bauweise bereitgestellt werden. Durch die Anordnung der Elektronikeinheit koaxial zum Lüfter kann dabei eine ständige Kühlung der Elektronikeinheit im Betrieb der elektrischen Maschine sichergestellt werden. Hierdurch ist ein Ausfall der Elektronikeinheit aufgrund von Wärmestauproblemen auszuschließen.According to one Another preferred embodiment of the invention comprises the electrical Machine further an electronic unit, which in the axial direction of the rotor adjacent to the fan is arranged. Here is the fan arranged between the electronics unit and the rotor. hereby can EC motors (electronically commutated motors) in a closed design to be provided. By the arrangement of the electronic unit coaxial with the fan can be a constant cooling the electronic unit ensured during operation of the electric machine become. This is a failure of the electronics unit due of heat buildup problems excluded.
Weiter bevorzugt umfasst der Rotor an einem vom Boden des Spalttopfes abgewandten Ende ein Pumpenrad zur Förderung eines Fluids, insbesondere zur Förderung einer Flüssigkeit. Das Pumpenrad ist dabei fest mit dem Rotor verbunden und dreht sich gemeinsam mit dem Rotor. Dadurch kann beispielsweise ein elektrischer Antrieb für eine Kühlwasserpumpe für ein Fahrzeug bereitgestellt werden, welcher besonders kompakt und einfach aufgebaut ist. Da das Pumpenrad unmittelbar am Rotor fixiert ist, ergibt sich insbesondere in Axialrichtung ein sehr kleiner Aufbau bei geringem Gewicht.Further Preferably, the rotor comprises a remote from the bottom of the gap pot End of a pump wheel to promote a fluid, in particular for promotion a liquid. The impeller is firmly connected to the rotor and rotates together with the rotor. As a result, for example, an electrical Drive for a cooling water pump for a Vehicle to be provided, which is particularly compact and simple is constructed. Since the impeller is fixed directly on the rotor, results in particular in the axial direction a very small structure at low weight.
Die erfindungsgemäße elektrische Maschine wird insbesondere in Fahrzeugen als Förderpumpe oder als Umwälzpumpe o. Ä. verwendet, da sie sehr robust ist und einfach und kostengünstig bereitgestellt werden kann. Es ist jedoch auch möglich, eine erfindungsgemäße elektrische Maschine beispielsweise in der Gebäudetechnik für Heizungspumpen oder sonstige Umwälzpumpen oder auch bei Kompressoren, die in gekapselten Spalttöpfen laufen, wie z. B. Kühlkompressoren, zu verwenden.The electrical according to the invention Machine is used especially in vehicles as a feed pump or as a circulation pump o. Ä. used because it is very robust and easy and inexpensive to deploy can. However, it is also possible an inventive electrical Machine for example in building technology for heating pumps or other circulating pumps or even with compressors that run in encapsulated cans, such as B. refrigeration compressors, to use.
Zeichnungdrawing
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:following become preferred embodiments the invention with reference to the accompanying drawings in Detail described. In the drawing is:
Bevorzugte Ausführungsformen der ErfindungPreferred embodiments the invention
Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf die
Wie
aus
Wie
ferner aus
Das
Laufrad
Aufgrund
der gleichen Polzahl zwischen Lüfter
Da
das Laufrad
Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf
Die
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102007021917A DE102007021917A1 (en) | 2007-05-10 | 2007-05-10 | Electrical machine i.e. permanent magnet-excited electronically commutated engine, for driving pump i.e. water pump, in motor vehicle, has blower arranged in scatter field arising at axial end of rotor, and coupled with flux of rotor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102007021917A DE102007021917A1 (en) | 2007-05-10 | 2007-05-10 | Electrical machine i.e. permanent magnet-excited electronically commutated engine, for driving pump i.e. water pump, in motor vehicle, has blower arranged in scatter field arising at axial end of rotor, and coupled with flux of rotor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102007021917A1 true DE102007021917A1 (en) | 2008-11-20 |
Family
ID=39868634
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102007021917A Withdrawn DE102007021917A1 (en) | 2007-05-10 | 2007-05-10 | Electrical machine i.e. permanent magnet-excited electronically commutated engine, for driving pump i.e. water pump, in motor vehicle, has blower arranged in scatter field arising at axial end of rotor, and coupled with flux of rotor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102007021917A1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2566015A1 (en) * | 2011-08-29 | 2013-03-06 | Grundfos Management A/S | Electric motor |
CN105790504A (en) * | 2016-04-20 | 2016-07-20 | 广东技术师范学院 | Brushless electromagnet motor |
EP3474423A1 (en) * | 2017-10-17 | 2019-04-24 | KEB Automation KG | Drive device for a pump |
DE102021107981A1 (en) | 2021-03-30 | 2022-10-06 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Electric machine with integrated impeller |
-
2007
- 2007-05-10 DE DE102007021917A patent/DE102007021917A1/en not_active Withdrawn
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2566015A1 (en) * | 2011-08-29 | 2013-03-06 | Grundfos Management A/S | Electric motor |
WO2013030181A1 (en) * | 2011-08-29 | 2013-03-07 | Grundfos Management A/S | Electric motor |
US9543807B2 (en) | 2011-08-29 | 2017-01-10 | Grundfos Management A/S | Electric motor |
CN105790504A (en) * | 2016-04-20 | 2016-07-20 | 广东技术师范学院 | Brushless electromagnet motor |
EP3474423A1 (en) * | 2017-10-17 | 2019-04-24 | KEB Automation KG | Drive device for a pump |
DE102021107981A1 (en) | 2021-03-30 | 2022-10-06 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Electric machine with integrated impeller |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19956380C1 (en) | Fluid pump for vehicle cooling and heating systems has plastics motor housing with claw plates of claw pole stator formed as integral components thereof | |
DE4411960C2 (en) | Liquid pump driven by an electronically commutated electric motor | |
EP1778981B1 (en) | Assembly for transporting fluid | |
EP1865202B1 (en) | Water pump for ponds, aquariums, fountains and similar | |
DE102016109021A1 (en) | Electric motor and electric pump | |
EP2072832A2 (en) | Miniature fan | |
AT414064B (en) | PUMP FOR LIQUID MEDIA | |
DE4106060A1 (en) | PUMP, ESPECIALLY ENCLOSED MEDICAL PUMP | |
DE19705974A1 (en) | Electric motor for a pump or a fan | |
EP1812714B1 (en) | Arrangement with a ventilator and a pump | |
DE112017000172T5 (en) | Brushless DC motor | |
DE102005039884A1 (en) | Rotor cover and electric motor | |
EP2072825A2 (en) | Coolant pump | |
DE102014114198A1 (en) | Brushless motor and fan using the motor | |
EP2739856B1 (en) | Wet rotor pump comprising power electronics | |
DE102017222754A1 (en) | Gerotor pump | |
DE102007021917A1 (en) | Electrical machine i.e. permanent magnet-excited electronically commutated engine, for driving pump i.e. water pump, in motor vehicle, has blower arranged in scatter field arising at axial end of rotor, and coupled with flux of rotor | |
WO2015067514A1 (en) | Electric-motor water pump | |
EP2701291B1 (en) | Electric fluidic pump for a vehicle | |
DE102016102681A1 (en) | Electric water pump | |
WO2019081011A9 (en) | Electric fluid pump for a motor vehicle | |
EP1081386A2 (en) | Axial flux electric motor | |
DE10144653B4 (en) | Permanently energized electromechanical machine for operation in liquids and gases | |
DE202005014279U1 (en) | Coolant pump arrangement | |
EP1567772A1 (en) | Electrically driven pump |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20121201 |