DE102010013302A1 - electric motor - Google Patents
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Abstract
Elektromotor, umfassend ein Motorgehäuse, in welchem Lager zur Lagerung der Rotorwelle vorgesehen sind, wobei im Motorgehäuse ein Statorblechpaket vorgesehen ist, an dem eine Statorwicklung angeordnet ist, wobei im Motorgehäuse ein mit der Rotorwelle drehfest verbundenes Rotorblechpaket vorgesehen ist, wobei am Rotorblechpaket Ausnehmungen vorgesehen sind, die von der einen axialen Stirnseite des Rotorblechpakets zur anderen axialen Stirnseite des Rotorblechpakets verlaufen.Electric motor, comprising a motor housing, are provided in which bearing for supporting the rotor shaft, wherein in the motor housing a stator lamination is provided on which a stator winding is arranged, wherein in the motor housing with the rotor shaft rotatably connected rotor lamination stack is provided, wherein recesses are provided on the rotor lamination which extend from the one axial end side of the rotor laminated core to the other axial end side of the rotor laminated core.
Description
Die Erfindung betrifft einen Elektromotor.The The invention relates to an electric motor.
Es ist bekannt, in einem Motorgehäuse einen Stator vorzusehen, in dessen erzeugtem Drehstromfeld der Rotor vorgesehen ist.It is known in a motor housing to provide a stator in the generated three-phase field of the rotor is provided.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine höhere Leistung bei kompakterem Bauvolumen zu erreichen.Of the Invention is therefore the object of a higher performance to achieve a more compact volume.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Elektromotor nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.According to the invention Task in the electric motor according to the features specified in claim 1 solved.
Wichtige
Merkmale der Erfindung bei dem Elektromotor sind, dass er ein Motorgehäuse aufweist,
in welchem Lager zur Lagerung der Rotorwelle vorgesehen sind,
wobei
im Motorgehäuse
ein Statorblechpaket vorgesehen ist, an dem eine Statorwicklung
angeordnet ist,
wobei im Motorgehäuse ein mit der Rotorwelle
drehfest verbundenes Rotorblechpaket vorgesehen ist,
wobei
am Rotorblechpaket Ausnehmungen vorgesehen sind, die von der einen
axialen Stirnseite des Rotorblechpakets zur anderen axialen Stirnseite
des Rotorblechpakets verlaufen,
wobei innerhalb des Gehäuses Luft-Fördermittel
vorgesehen sind, insbesondere zum Antrieben einer Luftströmung innerhalb
des Gehäuses.Important features of the invention in the electric motor are that it has a motor housing in which bearings are provided for supporting the rotor shaft,
wherein a stator lamination stack is provided in the motor housing, on which a stator winding is arranged,
wherein in the motor housing a rotatably connected to the rotor shaft rotor laminated core is provided,
wherein on the rotor laminated core recesses are provided, which extend from the one axial end side of the rotor laminated core to the other axial end side of the rotor core,
wherein inside the housing air-conveying means are provided, in particular for driving an air flow within the housing.
Von Vorteil ist dabei, dass der Wärmeabtransport vom Rotor ans Motorgehäuse verbessert ausgeführt ist. Insbesondere bei wärmeerzeugenden Stromleitungen auf dem Rotor, wie bei einer Erregerwicklung einer fremderregten Synchronmaschine oder auch bei einem Kurzschlusskäfig einer Asynchronmaschine, wenn hohe Leistung umgesetzt und/oder wenn ein hohes Drehmoment erzeugt wird, ist dies von Vorteil. Die sowieso vorhandene Luft wird derart beschleunigt, dass die am oder im Rotorblechpaket vorbeistreichende Luft die aufgenommene Wärme am Stator oder Motorgehäuse abgibt.From The advantage here is that the heat dissipation from the rotor to the motor housing improved running is. Especially with heat generating power lines on the rotor, as in a field winding of a foreign excited Synchronous machine or even with a short circuit cage one Asynchronous machine when implemented high power and / or when one high torque is generated, this is an advantage. That anyway existing air is accelerated so that the on or in the rotor core passing air releases the absorbed heat at the stator or motor housing.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Luft-Fördermittel ausgeführt als ein erstes, axial vor der ersten Stirnseite des Rotorblechpakets angeordnetes, mit der Rotorwelle drehfest verbundenes Lüfterrad und/oder ein zweites, axial hinter der anderen Stirnseite des Rotorblechpakets angeordnetes, mit der Rotorwelle drehfest verbundenes Lüfterrad. Von Vorteil ist dabei, dass große Luftströme antreibbar sind.at an advantageous embodiment, the air conveyor accomplished as a first, axially in front of the first end face of the rotor lamination stack arranged, rotatably connected to the rotor shaft fan and / or a second, axially behind the other end face of the rotor lamination stack arranged, rotatably connected to the rotor shaft fan. From The advantage is that big airflows are drivable.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfassen die Luft-Fördermittel Luftleitbleche, welche an einer der oder an beiden Stirnseiten des Rotorblechpakets angeordnet sind. Von Vorteil ist dabei, dass die Luftleitbleche mit wenig Masse und somit mit wenig Trägheitsmoment ausführbar sind.at According to an advantageous embodiment, the air conveying means Air baffles, which at one or both ends of the Rotor laminated cores are arranged. The advantage here is that the baffles with little mass and thus with little moment of inertia are executable.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist jeder Ausnehmung zumindest ein Luftleitblech zugeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass eine leistungsstarke Entwärmung realisierbar ist.at an advantageous embodiment, each recess is at least associated with an air baffle. The advantage here is that a powerful Cooling is feasible.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das jeweilige Luftleitblech derart ausgeführt, dass bei der Drehbewegung des Rotors in Umfangsrichtung aufgefangene Luft in axiale Richtung umgelenkt wird, insbesondere also in axialer Richtung in die Mündung der Ausnehmung auf der Stirnseite des Rotorblechpakets eingeleitet wird. Von Vorteil ist dabei, dass bei Drehbewegung Luft förderbar ist und dabei die Umlenkung direkt vor der Mündung der Ausnehmung vorsehbar ist.at an advantageous embodiment, the respective air baffle executed in such a way that caught in the rotational movement of the rotor in the circumferential direction Air is deflected in the axial direction, ie in particular in the axial Direction into the mouth of the Recess is initiated on the front side of the rotor core. The advantage here is that during rotation air can be conveyed is while the deflection vorsehbar directly in front of the mouth of the recess is.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das jeweilige Luftleitblech gewölbt ausgeführt, insbesondere derart gewölbt, dass Auffangen und Umleiten der Luft mit geringeren Wirbelverlusten ausführbar ist als bei einem jeweils eben ausgeführtem Luftleitblech. Von Vorteil ist dabei, dass weniger Wirbel entstehen, insbesondere bei einer schaufelartigen Ausführung der Luftleitbleche. Weiter von Vorteil sind auch die größere Formstabilität und die einfache Fertigbarkeit beispielsweise als Tiefziehteil.at an advantageous embodiment, the respective air baffle domed executed especially so arched, that catching and diverting the air with less swirl losses executable is than with a newly executed air baffle. Advantageous is that less vortex arise, especially in one blade-like design the baffles. Another advantage are the greater dimensional stability and the easy manufacturability, for example, as a deep-drawn part.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist für die Rückleitung der entlang der Ausnehmung geförderten Luft zumindest teilweise der Luftspalt zwischen Rotor und Stator vorgesehen. Von Vorteil ist dabei, dass kein zusätzlicher Aufwand für die Rückleitung notwendig ist.at an advantageous embodiment is for the return of the along the recess funded Air at least partially the air gap between the rotor and stator intended. The advantage here is that no additional effort for the return necessary is.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist für die Rückleitung der entlang der Ausnehmung geförderten Luft zumindest teilweise eine Ausnehmung im Statorblechpaket, insbesondere eine axial verlaufende Ausnehmung im Statorblechpaket, oder eine Ausnehmung im Motorgehäuse vorgesehen. Von Vorteil ist dabei, dass eine verbesserte Wärmeabgabe von der Luft an das Statorblechpaket oder Motorgehäuse erreichbar ist, insbesondere dann wenn der Motor mit einer Mantelkühlung ausgestattet ist.at an advantageous embodiment is for the return of the along the recess funded Air at least partially a recess in the stator lamination, in particular an axially extending recess in the stator lamination stack, or a Recess in the motor housing intended. The advantage here is that an improved heat dissipation accessible from the air to the stator lamination stack or motor housing is, especially if the engine is equipped with a jacket cooling is.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Ausnehmung, insbesondere im Rotorblechpaket und/oder Statorblechpaket, als an der Oberfläche verlaufende Nut ausgeführt. Insbesondere ist die Oberfläche des Rotors mit schraubenartig verlaufenden Nuten ausgeführt. Dabei ist die Schraubenachse die Rotorachse und die Nuten verlaufen an der Oberfläche des Rotors. Von Vorteil ist dabei, dass die Fertigung sehr einfach ist, insbesondere ist eine Fertigung durch Gießen oder Druckgießen ausführbar. Es muss also nur eine entsprechende Gussform angefertigt werden. Außerdem fördert die in der Nut strömende Luft auch Luft aus dem die Nut umgebenden Luftspalt mit. Somit ist eine besonders effektive Strömungsförderung bewirkbar, insbesondere wenn die Rückführung der Luft über Kanäle im Statorblechpaket und/oder Motorgehäuse erfolgt.In an advantageous embodiment, the recess, in particular in the rotor laminated core and / or laminated stator core, is designed as a groove running on the surface. In particular, the surface of the rotor is designed with helically extending grooves. In this case, the screw axis is the rotor axis and the grooves extend on the surface of the rotor. The advantage here is that the production is very simple, in particular, a production by casting or die casting is executable. So only an appropriate mold has to be made. In addition, the air flowing in the groove also promotes air from surrounding the groove Air gap with. Thus, a particularly effective flow promotion can be effected, in particular if the return of the air via channels in the laminated stator core and / or motor housing takes place.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Gehäuse des Motors oder ein das Gehäuse des Motors umgebendes Mantelteil Kanäle für ein Kühlmedium, insbesondere ein flüssiges Kühlmedium, insbesondere Wasser, auf. Von Vorteil ist dabei, dass eine besonders effektive Kühlung und somit eine hohe Leistung bei geringem Bauvolumen erreichbar ist.at an advantageous embodiment, the housing of the motor or a casing surrounding the motor part jacket channels for a cooling medium, in particular a liquid Cooling medium, in particular Water, up. The advantage here is that a particularly effective cooling and thus a high performance with low construction volume can be achieved.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Elektromotor eine Synchronmaschine, insbesondere fremderregte Synchronmaschine, eine Asynchronmaschine oder eine Reluktanzmaschine. Von Vorteil ist dabei, dass das erfindungsgemäße Entwärmungskonzept für verschiedene Maschinen verwendbar ist.at According to an advantageous embodiment, the electric motor is a synchronous machine, in particular a separately excited synchronous machine, an asynchronous machine or a reluctance machine. The advantage here is that the Entwärmungskonzept invention for different Machinery is usable.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Rotorblechpaket aus stanzpaketierten Einzelblechen zusammengesetzt, wobei jedes Einzelblech Ausstanzungen zur Bildung der Ausnehmungen aufweist. Von Vorteil ist dabei, dass eine kostengünstige einfache Fertigung der Ausnehmungen ausführbar ist, insbesondere ohne Zusatzaufwand, da jedes Einzelblech ein Stanzteil ist und somit kein Zusatzaufwand notwendig ist.at In an advantageous embodiment, the rotor laminated core is made of stamped packets Single sheets assembled, with each single sheet punched out to form the recesses. The advantage here is that a low cost simple Production of the recesses is executable, in particular without additional effort, since each individual sheet is a stamped part is and therefore no additional effort is necessary.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further Advantages emerge from the subclaims.
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- RotorblechpaketLaminated core
- 22
- Rotorwellerotor shaft
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- Kanal im Rotorblechpaketchannel in the rotor core
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- Motorgehäusemotor housing
- 2020
- Nutgroove
- 3030
- Luftleitelementair guide
- 4040
- Luftleitelementair guide
- 5050
- Lagercamp
- 5151
- Statorwicklungstator
- 5252
- Lüfterradfan
- 5353
- Luftspaltair gap
- 5454
- zusätzlicher Luftkanaladditional air duct
- 6060
- Kanäle im GehäusemantelChannels in the housing jacket
- 7070
- Kanal, insbesondere Luftkanal, im MotorgehäuseChannel, in particular air duct, in the motor housing
- 8080
- Kanal, insbesondere Luftkanal, im StatorblechpaketChannel, in particular air duct, in the laminated stator core
Die
Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
In der
In the
In
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel verlaufen die Kanäle im Rotorblechpaket parallel zur Rotorachse. Die Kanäle haben dann stets denselben Radialabstand von der Rotorachse.at another embodiment the channels are running in the rotor laminated core parallel to the rotor axis. The channels have then always the same radial distance from the rotor axis.
Bei einem wiederum anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel verlaufen die Kanäle schraubenartig, wobei die Schraubenachse die Rotorachse ist. Die Kanäle haben dann wiederum stets denselben Radialabstand von der Rotorachse und weisen einen in axialer Richtung zunehmenden Winkelwert in Umfangsrichtung auf. Die Kanäle sind also mit einem Schrägungswinkel ausgeführt.at In turn, another embodiment of the invention run the Helical channels, wherein the screw axis is the rotor axis. The channels have then again always the same radial distance from the rotor axis and point an increasing in the axial direction angular value in the circumferential direction on. The channels So are with a helix angle executed.
In
Die
Nuten
In
der
In
der
In
Darüber hinaus
ist die Rotorwelle
Auf
einem Statorblechpaket ist die Statorwicklung
Axial
vor und hinter dem Rotorblechpaket ist auf der Rotorwelle
In
der
Beispielsweise ist ein Aufschrumpfen des Gehäuses vorteilhaft, für welches vor dem Einfügen des Statorblechpakets in das Gehäuse eine Temperaturdifferenz von mehr als 30 Kelvin hergestellt wird und nach dem Einfügen das Gehäuse auf das Statorblechpaket aufschrumpft.For example is a shrinking of the housing advantageous for which before inserting the Stator laminations in the housing a temperature difference of more than 30 Kelvin is produced and after pasting the housing Shrunk on the stator lamination.
In
der
In
der
Claims (13)
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