DE102009043224A1 - Rotor for electrical machine, has magnet bags, permanent magnet and core, where permanent magnets are positioned in magnet bags - Google Patents

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    • H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]

Abstract

The rotor (3) has magnet bags (5), permanent magnet (7) and a core (11), where the permanent magnets are positioned in the magnet bags. The permanent magnets are poured in the magnet bags by a sealing compound. An independent claim is also included for a manufacturing method for a rotor.

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotor für eine elektrische Maschine, sowie eine elektrische Maschine mit einem solchen Rotor bzw. ein Verfahren zur Herstellung eines Rotors.The invention relates to a rotor for an electric machine, and to an electric machine having such a rotor or to a method for producing a rotor.

Ein Rotor einer elektrischen Maschine kann Permanentmagnete aufweisen. Während einer Rotation des Rotors wirken Fliehkräfte auf die Permanentmagnete. Abhängig von der Drehzahl und dem Radius des Rotors sind die Fliehkräfte unterschiedlich groß. Folglich ist ein Mittel vorzusehen, welches die Permanentmagnete trotz Fliehkräfte positioniert hält. Ein derartiges Mittel sollte allerdings einen elektrischen Luftspalt zwischen dem Rotor der elektrischen Maschine und einem Stator der elektrischen Maschine nicht unnötig negativ beeinflussen.A rotor of an electric machine may have permanent magnets. During a rotation of the rotor, centrifugal forces act on the permanent magnets. Depending on the speed and the radius of the rotor, the centrifugal forces are different. Consequently, a means must be provided which keeps the permanent magnets positioned despite centrifugal forces. However, such means should not unnecessarily adversely affect an electrical air gap between the rotor of the electric machine and a stator of the electric machine.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Mittel anzugeben, welches den Fliehkräften entgegenwirken kann.An object of the invention is to provide a means which can counteract the centrifugal forces.

Eine Lösung der Aufgabe gelingt unter anderem nach einem der Ansprüche 1 bis 12.A solution of the problem succeeds inter alia according to one of claims 1 to 12.

Durch konstruktive Maßnahmen an einer elektrischen Maschine kann ein möglichst kleiner magnetisch wirksamer Luftspalt erzeugt werden. Ein Anstreifen des Rotors am Ständer (bedingt durch mechanische Toleranzen und/oder Rundlaufungenauigkeiten) kann verhindert werden, indem der mechanische Luftspalt einer elektrischen Maschine entsprechend dimensioniert wird. Je größer die Ungenauigkeiten sind, desto größer ist der mechanische Luftspalt. Die mech. Luftspaltbreite wiederum wirkt sich direkt auf die Effizienz der elektrischen Maschine aus. Je breiter der mechanische Luftspalt ist, desto breiter ist auch der magnetisch wirksame Luftspalt, desto geringer ist der magnetisch Fluss, desto schlechter ist eine Effizienz der elektrischen Maschine.By design measures on an electric machine, the smallest possible magnetically effective air gap can be generated. Striking of the rotor on the stand (due to mechanical tolerances and / or concentricity inaccuracies) can be prevented by the mechanical air gap of an electrical machine is dimensioned accordingly. The greater the inaccuracies, the greater the mechanical air gap. The mech. Air gap width in turn has a direct effect on the efficiency of the electric machine. The wider the mechanical air gap, the broader the magnetically active air gap, the lower the magnetic flux, the worse the efficiency of the electric machine.

Das Magnetfeld eines permanentsynchronen Rotors bilden vorzugsweise Seltenerdenmagnete. Diese Magnete müssen am/im Rotor befestigt werden. Hierfür gibt es verschiedene Lösungen.The magnetic field of a permanent synchronous rotor preferably form rare earth magnets. These magnets must be attached to / in the rotor. There are different solutions for this.

In einer Variante des Aufbaus eines Rotors werden die Magneten (Permanentmagneten) mit einem tangential verlaufenden Blechsteg des Läuferbleches gehalten. Dieser tangential verlaufende Blechsteg wird vorteilhaft schmal gehalten um magnetische Eigenschaften der elektrischen Maschine nicht unnötig negativ zu beeinflussen. Mittels der tangential verlaufenden Blechstege werden Magnettaschen gebildet. Damit wird ein Innen-Permanentmagnet-Rotor (IPM) ausgebildet. Die tangential verlaufenden Stege aus einem Elektroblech beeinflussen die elektrischen Eigenschaften des Motors.In a variant of the construction of a rotor, the magnets (permanent magnets) are held with a tangentially extending metal web of the rotor sheet. This tangentially extending sheet metal web is advantageously kept narrow in order not to negatively influence the magnetic properties of the electric machine. Magnetic pockets are formed by means of the tangentially extending sheet metal webs. This forms an internal permanent magnet rotor (IPM). The tangentially extending webs of an electrical steel affect the electrical properties of the engine.

Zusätzlich zu einem tangentialen Blechsteg, der die Magnete z. B. bei der Montage auch führt, kann eine Hülle oder Bandage (beide wirken als eine Art Mantel) um den Rotor angebracht sein. Ein Mantel ist beispielsweise bei einer hohen Drehzahlbelastung vorteilhaft, da durch diesen zusätzlich Fliehkräfte aufgenommen werden können. Der Mantel kann beispielsweise auch dem Schutz vor aggressiven Medien dienen. Der magnetisch wirksame Luftspalt wird durch den Mantel größer. Zusätzlich geht über den tangentialen Blechsteg Magnetfluss als Streufluss verloren, was die Effizienz der Maschine unvorteilhaft beeinflussen kann.In addition to a tangential sheet metal web, the magnets z. B. also leads during assembly, a sheath or bandage (both act as a kind of jacket) may be mounted around the rotor. A jacket is advantageous, for example, at a high speed load, as this additional centrifugal forces can be absorbed. The jacket can for example also serve to protect against aggressive media. The magnetically active air gap becomes larger through the jacket. In addition, magnetic flux is lost as stray flux via the tangential sheet-metal web, which can unfavorably affect the efficiency of the machine.

In einer weiteren Variante des Aufbaus eines Rotors werden sogenannte Oberflächenmagnete (OFM) verwendet, die auf die Rotorwelle aufgeklebt und mittels einer Bandage gehalten werden. Dies hat elektromechanische Vorteile. Mit so genannten Oberflächenmagneten umgeht man die elektrischen Verluste durch den tangentialen Steg, allerdings ist eine Bandage oder eine Hülle zur Magnetfixierung vorzusehen. Die Fertigung eines solchen Läufers mit Oberflächenmagneten und Bandage kann folgende Arbeitsschritte aufweisen:

  • • Aufkleben der Permanentmagnete auf die Welle/das Blechpaket; dabei können die Magnetfelder der Permanentmagnete die Handhabung der Permanentmagnete erschweren;
  • • Außenrundschleifen der Magnete auf Zylindermaß; dabei entsteht magnetischer Schleifstaub der vom Rotor zu trennen/entfernen ist; und
  • • axiales Aufpressen einer Hülle oder Bandage, wobei dabei darauf zu achten ist, dass sich einzelne Permanentmagnete wieder vom Rotor lösen.
In a further variant of the structure of a rotor so-called surface magnets (OFM) are used, which are glued to the rotor shaft and held by a bandage. This has electromechanical advantages. With so-called surface magnet bypasses the electrical losses through the tangential web, but a bandage or a shell for magnetic fixation is provided. The production of such a rotor with surface magnets and bandage can have the following working steps:
  • • gluing the permanent magnets on the shaft / laminated core; while the magnetic fields of the permanent magnets complicate the handling of the permanent magnets;
  • • external cylindrical grinding of the magnets to cylinder dimension; Magnetic sanding dust is created which is to be separated / removed from the rotor; and
  • • axial pressing of a casing or bandage, whereby it must be ensured that individual permanent magnets detach from the rotor again.

Ein elektrischer Luftspalt bildet sich hier durch eine Summe aus einer Dicke der Bandage bzw. Hülle und dem Spalt zwischen dem Rotor und dem Läufer welcher mit Luft gefüllt ist.An electrical air gap is formed here by a sum of a thickness of the bandage or sheath and the gap between the rotor and the rotor which is filled with air.

Ein Rotor für eine elektrische Maschine ist derart ausgestaltbar, dass dieser Magnettaschen, Permanentmagnete und einen Mantel aufweist, wobei der Mantel beispielsweise eine Bandage oder auch eine Hülse ist. In den Magnettaschen befinden sich Permanentmagnete, wobei die Permanentmagnete in den Magnettaschen mittels einer Vergussmasse vergossen sind. Durch das Vergießen können die Permanentmagnete in den Magnettaschen dauerhaft positioniert werden. Mittels der Vergussmasse werden die Permanentmagnete auch in den Magnettaschen gehalten. Dabei kann sich auch Vergussmasse zwischen einem Permanentmagneten und dem Mantel (also der Bandage bzw. der Hülle) befinden.A rotor for an electric machine can be designed such that it has magnetic pockets, permanent magnets and a jacket, wherein the jacket is for example a bandage or a sleeve. In the magnetic pockets are permanent magnets, the permanent magnets are cast in the magnetic pockets by means of a potting compound. By casting, the permanent magnets can be permanently positioned in the magnetic pockets. By means of the potting compound, the permanent magnets are also held in the magnetic pockets. In this case, potting compound between a permanent magnet and the jacket (ie the bandage or the shell) can be located.

In einer Ausgestaltung des Rotors ist die Vergussmasse zumindest teilweise in den Mantel eingedrungen. Dies betrifft insbesondere eine Ausführung, bei welcher eine Bandage verwendet wird, welche Stöße zwischen den Wicklungslagen aufweist.In one embodiment of the rotor, the potting compound has at least partially penetrated into the jacket. This concerns in particular an embodiment in which a bandage is used, which has shocks between the winding layers.

In einer Ausgestaltung des Rotors ist die Vergussmasse ein Zweikomponentenharz. Dieses Harz ermöglicht eine einfache Verarbeitung.In one embodiment of the rotor, the potting compound is a two-component resin. This resin allows easy processing.

In einer Ausgestaltung des Rotors sind die Magnettaschen voneinander mittels eines Radialsteges separiert, wobei sich insbesondere der Mantel auf den Radialstegen abstützt. Vorteilhaft befindet sich die Vergussmasse in Kriechspalten zwischen dem Mantel und dem Radialsteg, was die Festigkeit des Gesamtsystems erhöhen kann.In one embodiment of the rotor, the magnetic pockets are separated from each other by means of a radial web, wherein in particular the jacket is supported on the radial webs. Advantageously, the potting compound is located in crevices between the shell and the radial web, which can increase the strength of the overall system.

In einer Ausgestaltung des Rotors weisen die Permanentmagnete in Achsrichtung des Rotors einen rechteckigen Querschnitt auf. In einer weiteren Ausgestaltung ähnelt der Querschnitt einem Kreissegment.In one embodiment of the rotor, the permanent magnets have a rectangular cross section in the axial direction of the rotor. In a further embodiment, the cross section is similar to a circle segment.

In einer Ausgestaltung des Rotors ist eine Magnettasche durch eine Nut (30) in einem Blechpaket (32) des Rotors (3) und dem Mantel (11) ausgebildet.In an embodiment of the rotor, a magnetic pocket is inserted through a groove (FIG. 30 ) in a laminated core ( 32 ) of the rotor ( 3 ) and the coat ( 11 ) educated.

In einer Ausgestaltung des Rotors kapselt der Mantel den Rotor. Der Mantel weist beispielsweise ein Material auf, welches gegen ein aggressives Medium unempfindlich ist. Ein Beispiel für ein derartiges Medium ist salzhaltiges Seewasser, aber auch salzhaltige Seeluft. Durch den Mantel kann das Rotorblech derart geschützt werden, dass es beispielsweise keinen Kontakt zum aggressiven Medium bekommt. Damit kann beispielsweise ein Rosten des Rotorbleches verhindert werden.In one embodiment of the rotor, the jacket encapsulates the rotor. The jacket has, for example, a material which is insensitive to an aggressive medium. An example of such a medium is saline seawater, but also saline sea air. Through the jacket, the rotor plate can be protected so that it gets, for example, no contact with the aggressive medium. Thus, for example, a rusting of the rotor plate can be prevented.

Eine elektrische Maschine ist derart ausbildbar, dass diese einen Ständer und einen Rotor mit zumindest einem der obig beschriebenen Merkmale aufweist.An electric machine can be designed such that it has a stator and a rotor with at least one of the features described above.

Eine elektrische Maschine, wie beispielsweise ein Generator oder auch ein Motor, kann derart konstruiert sein, dass die elektrische Maschine mit einem Fluid in Kontakt ist. Dieses Fluid kann flüssig oder auch gasförmig sein. Ein die elektrische Maschine umgebendes Medium, also das Fluid, kann in einen Luftspalt (darunter ist ein mechanischer Spalt zu verstehen, der auch mit Flüssigkeit gefüllt sein kann) der elektrischen Maschine eintreten. Die elektrische Maschine kann dabei entweder als ein Innenläufer ausgeführt sein, oder auch als ein Außenläufer. Das Fluid ist beispielsweise ein Öl (bzw. ölhaltig), Wasser (bzw. wasserhaltig) oder auch ein Gas.An electric machine, such as a generator or a motor, may be constructed such that the electric machine is in contact with a fluid. This fluid can be liquid or gaseous. A medium surrounding the electrical machine, ie the fluid, can enter an air gap (which is to be understood as a mechanical gap, which can also be filled with liquid) of the electric machine. The electric machine can be designed either as an internal rotor, or as an external rotor. The fluid is for example an oil (or oil-containing), water (or hydrous) or a gas.

Ein Beispiel für eine elektrische Maschine bei welcher sich im Spalt zwischen Rotor und Ständer salzhaltiges Meerwasser befinden kann ist ein Gezeitenstromgenerator.An example of an electric machine in which saline seawater can be located in the gap between the rotor and the stator is a tidal current generator.

Bei einem Herstellungsverfahren für einen Rotor für eine elektrische Maschine werden beispielsweise die folgenden Verfahrensschritte durchgeführt:
ein Blechpaket wird auf eine Läuferwelle aufgebracht, wonach
auf das Blechpaket eine Hülle aufgepresst wird, wonach Permanentmagnete in Magnettaschen eingebracht werden,
und wonach
die Permanentmagnete in den Magnettaschen mit einer Vergussmasse vergossen werden.In a manufacturing method for a rotor for an electric machine, for example, the following process steps are performed:
a laminated core is applied to a rotor shaft, after which
a shell is pressed onto the laminated core, after which permanent magnets are introduced into magnetic pockets,
and what
the permanent magnets are cast in the magnetic pockets with a potting compound.

Bei einem weiteren Herstellungsverfahren für einen Rotor für eine elektrische Maschine werden die folgenden Verfahrensschritte durchgeführt:
ein Blechpaket wird auf eine Läuferwelle aufgebracht, wonach
auf das Blechpaket eine Bandage aufgewickelt wird, wonach
Permanentmagnet in Magnettaschen eingebracht werden, und wonach
die Permanentmagnete in den Magnettaschen mit einer Vergussmasse vergossen werden.In a further manufacturing method for a rotor for an electric machine, the following method steps are carried out:
a laminated core is applied to a rotor shaft, after which
on the laminated core a bandage is wound, after which
Permanent magnet are placed in magnetic pockets, and what
the permanent magnets are cast in the magnetic pockets with a potting compound.

In einer Ausgestaltung des Herstellungsverfahrens wird als Vergussmasse ein Zweikomponentenharz verwendet.In one embodiment of the production method, a two-component resin is used as potting compound.

Mit diesen Herstellungsverfahren kann ein Rotor, wie obig beschrieben hergestellt werden.With this manufacturing method, a rotor can be manufactured as described above.

Nachfolgend werden beispielhaft nicht einschränkende Ausführungsformen der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben, dabei zeigt:Non-limiting embodiments of the invention will now be described by way of example with reference to the drawings, in which:

1 einen Rotor, welcher tangentiale Stege radial oberhalb von Permanentmagneten aufweist; und 1 a rotor having tangential lands radially above permanent magnets; and

2 einen Rotor, welcher keine tangentialen Stege radial oberhalb von Permanentmagneten aufweist. 2 a rotor having no tangential lands radially above permanent magnets.

Die Darstellung gemäß 1 zeigt ein Segment eines Rotors 3. Der Rotor 3 ist ein Permanentmagnetläufer (IPM: Interior Permanent Magnet), bei welchem Permanentmagnete 7 vom Läuferblechpaket durch einen möglichst schmalen tangentialen Blechsteg 16 über den Permanentmagneten 7 in ihrer Position gehalten werden. Die Stege geschichteter Läuferbleche 24 erzeugen eine Magnettasche 5, in welche die Permanentmagnete 7 nach Fertigstellung des Blechpaketes 24 auf der Welle 26 eingeschoben und vergossen werden. Ferner ist ein Mantel 11 dargestellt, wobei es sich dabei beispielsweise um eine Bandage oder ein zylindrische Hülse handeln kann. Dies ist insbesondere bei höheren Fliehkräften (drehzahlabhängig) vorteilhaft.The representation according to 1 shows a segment of a rotor 3 , The rotor 3 is a permanent magnet rotor (IPM: Interior Permanent Magnet), in which permanent magnets 7 from Läufererblechpaket by a narrow tangential sheet metal web 16 over the permanent magnet 7 be held in their position. The webs of laminated rotor sheets 24 produce a magnetic bag 5 into which the permanent magnets 7 after completion of the laminated core 24 on the wave 26 be inserted and shed. Further, a coat 11 represented, which may be, for example, a bandage or a cylindrical sleeve. This is particularly advantageous for higher centrifugal forces (speed-dependent).

Die Darstellung nach 1 zeigt ferner ein Segment eines Ständerblechs 22. Ein elektrischer Luftspalt ergibt sich dabei durch eine Dicke (s) 35 des tangentialen Steges 16, eine Dicke (b) (36) des Mantels 11 und eine Dicke (l) 37 eines mechanischen Luftspaltes, welcher ein Fluid (flüssig oder gasförmig) aufweist. Der elektrische Luftspalt hat folglich die Dicke der Summe aus s, b und l. Ein relativ großer Abstand zwischen Permanentmagneten 7 und Wicklung der Maschine im Ständer durch tangentialen Steg 16 und Bandage 11 und mechanischen Luftspalt 37 wirkt sich allerdings nachteilig auf deren Effizienz aus.The representation after 1 further shows a segment of a stator core 22 , An electrical air gap results from a thickness (s) 35 of the tangential bridge 16 , a thickness (b) ( 36 ) of the coat 11 and a thickness (l) 37 a mechanical air gap, which has a fluid (liquid or gaseous). The electric air gap thus has the thickness of the sum of s, b and l. A relatively large distance between permanent magnets 7 and winding the machine in the stand through tangential web 16 and bandage 11 and mechanical air gap 37 However, it has a detrimental effect on their efficiency.

Die Darstellung gemäß 2 zeigt auch ein Segment eines Rotors 3. Im Gegensatz zu 1 weist der Rotor 3 nach 2 keine tangentialen Stege des Rotorblechs 24 oberhalb der Permanentmagnete 7 auf. Dieser tangentiale Blechsteg ist aus elektrischer bzw. magnetischer Sicht eher störend und hat im Grunde nur die Funktion des Haltens und einer Montagehilfe für die Permanentmagnete 7.The representation according to 2 also shows a segment of a rotor 3 , In contrast to 1 points the rotor 3 to 2 no tangential webs of the rotor blade 24 above the permanent magnets 7 on. This tangential sheet metal web is rather annoying from an electrical or magnetic point of view and basically has only the function of holding and an assembly aid for the permanent magnets 7 ,

Ein Rotor 3 nach 2 weist wie ein Rotor nach 1 radiale Stege 15 auf. Damit kann eine Nut 30 im Blechpaket 24 des Rotors 3 ausgebildet werden. Ist das Blechpaket 24 vom Mantel 11 umgeben, sind damit Magnettaschen 5 ausgebildet. Ist der Mantel 11 korrosionsbeständig, so kann dieser das Läuferblechpaket 24 samt Permanentmagneten 7 vor aggressiven Medien schützen. Eine Faserbandage als ein Mantel kann auch auftretende Fliehkräfte bei einem Hochgeschwindigkeitsmotor aufnehmen.A rotor 3 to 2 points like a rotor 1 radial webs 15 on. This can be a groove 30 in the laminated core 24 of the rotor 3 be formed. Is the laminated core 24 from the coat 11 surrounded with magnetic bags 5 educated. Is the coat 11 Corrosion resistant, so this can be the Läufererblechpaket 24 including permanent magnets 7 protect against aggressive media. A fiber bandage as a jacket can also absorb centrifugal forces occurring in a high-speed motor.

Bei der vorgestellten Ausgestaltung kann die Hülle/Bandage 11 also eine Dichtfunktion und/oder eine Haltefunktion ausüben, wobei die Hülle/Bandage zusätzlich einen äußeren Abschluss der Magnettaschen 5 bildet. Dadurch reduziert man bei konstantem mechanischem Luftspalt den elektrischen Luftspalt um die Dicke des sonst vorhandenen tangentialen Blechsteges. Wie in 2 gezeigt, ist dort der elektrische Luftspalt nur noch die Summe von b 36 und l 37.In the proposed embodiment, the sheath / bandage 11 So exert a sealing function and / or a holding function, wherein the sheath / bandage additionally an outer end of the magnetic pockets 5 forms. As a result, the electric air gap is reduced by the thickness of the otherwise present tangential sheet-metal web with a constant mechanical air gap. As in 2 shown there is the electric air gap only the sum of b 36 and l 37 ,

Ein Rotor 3 der die beschriebenen Merkmale aufweist, könnte nach den folgenden Herstellungsschritten produziert sein:

  • • Aufbringen des Blechpaketes 24 auf die Läuferwelle 26,
  • • Aufpressen oder Aufwickeln der Bandage 11 (hierdurch entstehen die Magnettaschen),
  • • Einschieben der Magnete entsprechend der Polweite und Polbedeckung,
  • • Vergießen der Permanentmagnete 7 in den Magnettaschen 5 mit einer Vergussmasse.
A rotor 3 having the features described could be produced according to the following manufacturing steps:
  • • Applying the laminated core 24 on the rotor shaft 26 .
  • • Pressing or winding the bandage 11 (this creates the magnetic pockets),
  • Inserting the magnets according to pole width and pole coverage,
  • • casting the permanent magnets 7 in the magnetic pockets 5 with a potting compound.

Ein aufwändiges Schleifen und die Gefahr Magnete beim Aufpressen der Bandage wegzuschieben entfällt.An elaborate grinding and the risk of pushing away magnets when pressing the bandage is eliminated.

Ein Rotor, welcher nach diesen Verfahrenschritten hergestellt ist, kann zumindest eines der folgenden Merkmale aufweisen:

  • • die Magnettasche 5 wird durch die Magnetnut 30 im Blechpaket 24 und dem Mantel 11 als eine Außenhülle als Abschluss gebildet,
  • • die Permanentmagnete 7 sind im Querschnitt rechteckig, da ungeschliffen,
  • • um die Permanentmagnete 7 herum, besonders zwischen Permanentmagnet 7 und Bandage 7, befindet sich eine Schicht der Vergussmasse 13.
A rotor manufactured according to these process steps may have at least one of the following features:
  • • the magnetic bag 5 is through the magnetic groove 30 in the laminated core 24 and the coat 11 formed as an outer shell as a conclusion,
  • • the permanent magnets 7 are rectangular in cross-section, as unpolished,
  • • around the permanent magnets 7 around, especially between permanent magnet 7 and bandage 7 , there is a layer of potting compound 13 ,

Vergussmasse kann sich auch in Kriechspalten 33 zwischen einem radialen Steg 15 und der Bandage 11 befinden.Potting compound can also be found in crevices 33 between a radial web 15 and the bandage 11 are located.

Der Rotor 3 kann auch derart konstruiert sein, dass mittels hoher Bandagenfestigkeiten (GFKI CFK/Edelstahl) ein kleinerer elektrischer Luftspalt erzielbar ist und ein daraus resultierender elektromagnetischer Vorteil genutzt werden kann.The rotor 3 can also be designed so that by means of high strength tapes (GFKI CFK / stainless steel), a smaller electrical air gap can be achieved and a resulting electromagnetic advantage can be used.

Bei einer Unterwasseranwendung muss das Rotorblechpaket 24 samt Permanentmagneten 7 vor dem aggressiven Meerwasser z. B. mit einer Edelstahlhülle geschützt werden, bei Hochgeschwindigkeitsmotoren kann man eine Faserbandage zur Fliehkraftaufnahme verwenden. Wenn jetzt der Mantel 11 zusätzlich zur Haltefunktion einen äußeren Abschluss der Nut 30 für die Magnettasche 5 bildet, reduziert man bei konstantem mechanischem Luftspalt den elektrischen Luftspalt um die Dicke eines sonst vorhandenen tangentialen Blechsteges. Wie in 2 gezeigt, ist jetzt der elektrische Luftspalt nur noch die Summe von b und l.In an underwater application, the rotor laminated core 24 including permanent magnets 7 in front of the aggressive seawater z. B. be protected with a stainless steel case, high-speed motors can use a fiber bandage for centrifugal force. If now the coat 11 in addition to the holding function an outer end of the groove 30 for the magnetic bag 5 forms, with a constant mechanical air gap, the electrical air gap is reduced by the thickness of an otherwise existing tangential sheet metal web. As in 2 Now the electric air gap is only the sum of b and l.

Zwar ist ein tangentialer Blechsteg nur wenige Millimeter dick, der Zusammenhang zwischen magnetischem Fluss und Luftspaltbreite ist jedoch nicht linear. Bereits wenige Millimeter Luftspaltreduktion können große Flusszunahmen bedeuten, was wiederum Auswirkungen auf die Effizienz hat. Die durch den tangentialen Blechsteg erzeugten Streuflüsse werden stark reduziert, was eine weitere Magnetflusszunahme bringt.Although a tangential metal web is only a few millimeters thick, the relationship between the magnetic flux and the air gap width is not linear. Just a few millimeters of air gap reduction can mean large increases in flux, which in turn affects efficiency. The stray fluxes generated by the tangential sheet metal web are greatly reduced, which brings about a further increase in magnetic flux.

Claims (12)

Rotor (3) für eine elektrische Maschine (1), wobei der Rotor (3) Magnettaschen (5), Permanentmagnet (7) und einen Mantel (11) aufweist, wobei in den Magnettaschen (5) die Permanentmagnete (7) positioniert sind, und wobei die Permanentmagnete (7) in den Magnettaschen (5) mittels einer Vergussmasse (13) vergossen sind.Rotor ( 3 ) for an electric machine ( 1 ), wherein the rotor ( 3 ) Magnetic bags ( 5 ), Permanent magnet ( 7 ) and a coat ( 11 ), wherein in the magnetic pockets ( 5 ) the permanent magnets ( 7 ) are positioned, and wherein the permanent magnets ( 7 ) in the magnetic pockets ( 5 ) by means of a potting compound ( 13 ) are shed. Rotor (3) nach Anspruch 1, wobei die Vergussmasse (13) ein Zweikomponentenharz ist. Rotor ( 3 ) according to claim 1, wherein the potting compound ( 13 ) is a two-component resin. Rotor (3) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Mantel (11) eine Bandage oder eine Hülle ist.Rotor ( 3 ) according to claim 1 or 2, wherein the jacket ( 11 ) is a bandage or a sheath. Rotor (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei Magnettaschen (5) voneinander mittels eines Radialsteges (15) separiert sind, wobei sich der Mantel (11) auf Radialstegen (15) abstützt, wobei insbesondere sich Vergussmasse (13) in Kriechspalten (33) zwischen dem Mantel (11) und dem Radialsteg (15) befindet.Rotor ( 3 ) according to one of claims 1 to 3, wherein magnetic pockets ( 5 ) from each other by means of a radial web ( 15 ) are separated, wherein the jacket ( 11 ) on radial webs ( 15 ), in particular potting compound ( 13 ) in crevices ( 33 ) between the jacket ( 11 ) and the radial web ( 15 ) is located. Rotor (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei sich Vergussmasse (13) zwischen den Permanentmagneten (7) und dem Mantel (11) befindet.Rotor ( 3 ) according to one of claims 1 to 4, wherein potting compound ( 13 ) between the permanent magnets ( 7 ) and the coat ( 11 ) is located. Rotor (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Vergussmasse (13) zumindest teilweise in den Mantel (11) eingedrungen ist.Rotor ( 3 ) according to one of claims 1 to 5, wherein the potting compound ( 13 ) at least partially into the mantle ( 11 ) has penetrated. Rotor (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Permanentmagnete (7) in Achsrichtung des Rotors (3) einen rechteckigen Querschnitt aufweisen.Rotor ( 3 ) according to one of claims 1 to 6, wherein the permanent magnets ( 7 ) in the axial direction of the rotor ( 3 ) have a rectangular cross-section. Rotor (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eine Magnettasche (5) durch eine Magnetnut (30) in einem Blechpaket (24) des Rotors (3) und den Mantel (11) ausgebildet ist.Rotor ( 3 ) according to one of claims 1 to 7, wherein a magnetic pocket ( 5 ) by a magnetic groove ( 30 ) in a laminated core ( 24 ) of the rotor ( 3 ) and the coat ( 11 ) is trained. Elektrische Maschine (1, welche einen Ständer (22) und einen Rotor (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 aufweist.Electric machine ( 1 which a stand ( 22 ) and a rotor ( 3 ) according to one of claims 1 to 8. Herstellungsverfahren für einen Rotor (3) für eine elektrische Maschine (1), wobei ein Blechpaket (24) auf eine Rotorwelle (26) aufgebracht wird, wonach auf das Blechpaket (24) eine Hülle und/oder Hülse aufgepresst wird oder wobei auf das Blechpaket (24) eine Bandage aufgewickelt wird, wobei insbesondere dadurch Magnettaschen (5) ausgebildet werden, wonach Permanentmagnet (7) in Magnettaschen (5) eingebracht werden, wobei die Magnettaschen (5) begrenzt sind vom Blechpaket (24) und von der Hülle, Hülse oder Bandage, und wonach die Permanentmagnete (7) in den Magnettaschen mit einer Vergussmasse (13) vergossen werden.Manufacturing method for a rotor ( 3 ) for an electric machine ( 1 ), wherein a laminated core ( 24 ) on a rotor shaft ( 26 ) is applied, after which on the laminated core ( 24 ) a shell and / or sleeve is pressed or wherein on the laminated core ( 24 ) a bandage is wound up, whereby in particular magnetic pockets ( 5 ), after which permanent magnet ( 7 ) in magnetic pockets ( 5 ), the magnetic pockets ( 5 ) are limited by the laminated core ( 24 ) and the shell, sleeve or bandage, and after which the permanent magnets ( 7 ) in the magnetic pockets with a potting compound ( 13 ) are shed. Herstellungsverfahren nach Anspruch 10, wobei als Vergussmasse (13) ein Zweikomponentenharz verwendet wird.Manufacturing method according to claim 10, wherein as potting compound ( 13 ) a two-component resin is used. Herstellungsverfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei ein Rotor (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 hergestellt wird.A manufacturing method according to claim 10 or 11, wherein a rotor ( 3 ) is produced according to one of claims 1 to 8.
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