DE102011118398A1

DE102011118398A1 - Rotor for electric machine e.g. permanent-moved synchronous machine used in motor vehicle, has retaining insert portions that are formed positive or non-positive connections with rotor segment portions

Info

Publication number: DE102011118398A1
Application number: DE102011118398A
Authority: DE
Inventors: Thomas Albrecht; Werner König
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2011-11-12
Filing date: 2011-11-12
Publication date: 2012-05-16

Abstract

The rotor (1) has recess portions (15) for receiving permanent magnets. The recess portions are arranged circumferentially in the region of outer periphery of main portion. Rotor segment portions (7) are extended along axial direction to rotor core (14). Retaining insert portions (8) are formed positive or non-positive connections with rotor segment portions. The rotor core is provided at each end with a main rotor shaft disk (9).

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotor für eine elektrische Maschine mit einer Mehrzahl von Aussparungen zur Aufnahme von Permanentmagneten nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a rotor for an electric machine having a plurality of recesses for receiving permanent magnets according to the features of the preamble of claim 1.

Die US 2002 016 32 70 A1 zeigt einen Rotor, der aus einzelnen Rotorringen besteht, welche auf einem Rotorträger befestigt werden. In radialer Richtung innenseitig sind Aussparungen angeordnet, durch welche mittels einer Nase der Ring in einer bestimmten Winkellage angeordnet und fixiert ist. Die Aussparungen und/oder die Nase können so auch eine Schrägung der Magnete in axialer Richtung ermöglichen. Die Rotorringe sind auf einem Rotorträger aufgebracht, der sich radial innerhalb der Rotorringe und in der axialen Erstreckung der Rotorringe befindet.The US 2002 016 32 70 A1 shows a rotor consisting of individual rotor rings, which are mounted on a rotor carrier. Recesses are arranged in the radial direction on the inside, through which the ring is arranged and fixed in a certain angular position by means of a nose. The recesses and / or the nose can thus also allow a skewing of the magnets in the axial direction. The rotor rings are mounted on a rotor carrier which is located radially inside the rotor rings and in the axial extent of the rotor rings.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Rotor für eine elektrische Maschine mit einer Mehrzahl von Aussparungen zur Aufnahme von Permanentmagneten anzugeben.The invention has for its object to provide an improved rotor for an electric machine with a plurality of recesses for receiving permanent magnets.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Rotor für eine elektrische Maschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The object is achieved by a rotor for an electric machine having the features of claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Beim Rotor für eine elektrische Maschine mit einer Mehrzahl von Aussparungen zur Aufnahme von Permanentmagneten, wobei die Aussparungen umlaufend im Bereich des Außenumfangs des Rotors angeordnet sind, sind erfindungsgemäß eine Mehrzahl von einstückigen Rotorsegmenten oder aus einzelnen Rotorsegmentabschnitten gebildeten Rotorsegmenten in axialer Richtung mittels einer Mehrzahl von Halteeinsätzen, welche sich in axialer Richtung erstrecken, zu einem Rotorkern kombiniert und gehalten, wobei die Halteeinsätze form- und/oder kraftschlüssige Verbindungen mit den Rotorsegmenten ausbilden und der Rotorkern stirnseitig jeweils mit einer Rotorträgerscheibe abgeschlossen und gehalten ist. Dadurch kann vorteilhafterweise ein üblicherweise notwendiger separater Rotortopf und eine zugehörige Stützscheibe entfallen, so dass die Herstellungs- und Montagekosten signifikant gesenkt sind.In the rotor for an electric machine having a plurality of recesses for receiving permanent magnets, wherein the recesses are circumferentially arranged in the region of the outer periphery of the rotor, according to the invention are a plurality of one-piece rotor segments or rotor segments formed from individual segments rotor segments in the axial direction by means of a plurality of holding inserts , which extend in the axial direction, combined and held in a rotor core, wherein the holding inserts form positive and / or non-positive connections with the rotor segments and the rotor core is frontally closed and held each with a rotor carrier disc. As a result, a usually necessary separate rotor pot and an associated support disk can advantageously be dispensed with, so that the production and assembly costs are significantly reduced.

Durch die Herstellung der Rotorsegmente aus einzelnen Rotorsegmentabschnitten ist eine Materialausnutzung signifikant verbessert.By producing the rotor segments from individual rotor segment sections, material utilization is significantly improved.

Eine Befestigung der Halteeinsätze an den Rotorträgerscheiben erfolgt bevorzugterweise durch Schrauben, beispielsweise mittels eines Gewindes im Halteeinsatz oder einem Gewindefortsatz am Halteeinsatz, so dass eine einfache, wiederlösbare, kostengünstige, saubere Verbindung hoher Qualität ermöglicht ist. Alternativ kann diese Verbindung durch Schweißen, Kleben und/oder Verpressen erfolgen.An attachment of the holding inserts to the rotor carrier discs is preferably carried out by screws, for example by means of a thread in the holding insert or a thread extension on the holding insert, so that a simple, redissolvable, cost-effective, clean connection of high quality is possible. Alternatively, this connection can be done by welding, gluing and / or pressing.

Durch die Nutzung unterschiedlich langer Halteeinsätze ist vorteilhafterweise eine axiale Länge des Rotors auf einfache und variable Weise variierbar.By using differently long holding inserts advantageously an axial length of the rotor can be varied in a simple and variable manner.

Besonders bevorzugt sind mittels entsprechend ausgeformter Halteeinsätze unterschiedliche Schrägungen des Rotors ermöglicht.Particularly preferably, different bevels of the rotor are made possible by means of correspondingly shaped holding inserts.

Besonders vorteilhafterweise ist ein modularer Aufbau unterschiedlicher Rotoren ermöglicht, bei welchem die gleichen Rotorsegmente, Rotorsegmentabschnitte und Rotorträgerscheiben verwendet werden, so dass lediglich unterschiedliche Halteeinsätze verwendet werden.Particularly advantageously, a modular design of different rotors is possible, in which the same rotor segments, rotor segment sections and rotor carrier discs are used, so that only different holding inserts are used.

Besonders vorteilhafterweise ist ein erfindungsgemäßer Rotor als Rotor für eine permanenterregte Synchronmaschine ausgebildet. Insbesondere ist eine solche permanenterregte Synchronmaschine auch zum Antrieb eines Kraftfahrzeuges geeignet. Dabei kann der Rotor sowohl als Außenläufer mit am Innenumfang des Rotors angeordneten Permanentmagneten als auch als Innenläufer mit am Außenumfang des Rotors angeordneten Permanentmagneten ausgebildet sein.Particularly advantageously, a rotor according to the invention is designed as a rotor for a permanent-magnet synchronous machine. In particular, such a permanent-magnet synchronous machine is also suitable for driving a motor vehicle. In this case, the rotor can be designed both as an external rotor with arranged on the inner circumference of the rotor permanent magnets and as an inner rotor with arranged on the outer circumference of the rotor permanent magnets.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:Showing:

1 schematisch eine perspektivische Explosionsdarstellung eines herkömmlichen Rotors einer elektrischen Maschine mit einem Rotortopf, einer Stützscheibe und einer Mehrzahl von Blechpaketen, 1 1 is a schematic exploded perspective view of a conventional rotor of an electric machine with a rotor pot, a support disk and a plurality of laminated cores;

2 schematisch eine Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Rotors, 2 1 is an exploded view of a rotor according to the invention;

3 schematisch eine perspektivische Darstellung eines Rotorsegments, 3 schematically a perspective view of a rotor segment,

4 schematisch eine Explosionsdarstellung eines aus einer Mehrzahl von Rotorsegmentabschnitten gebildeten Rotorsegments, 4 1 is an exploded view of a rotor segment formed from a plurality of rotor segment sections.

5 schematisch eine perspektivische Darstellung eines Halteeinsatzes, 5 schematically a perspective view of a holding insert,

6 schematisch eine erste Ausführungsvariante einer Fügegeometrie zwischen zwei benachbarten Rotorsegmentabschnitten eines Rotorsegments und 6 schematically a first embodiment of a joining geometry between two adjacent rotor segment sections of a rotor segment and

7 schematisch eine zweite Ausführungsvariante einer Fügegeometrie zwischen zwei benachbarten Rotorsegmentabschnitten eines Rotorsegments. 7 schematically a second embodiment of a joint geometry between two adjacent rotor segment sections of a rotor segment.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

1 zeigt schematisch eine perspektivische Explosionsdarstellung eines herkömmlichen Rotors 1 einer nicht dargestellten elektrischen Maschine mit einem Rotortopf 2, einer Stützscheibe 3 und einer Mehrzahl von Segmenten 4. 1 shows schematically an exploded perspective view of a conventional rotor 1 an electric machine, not shown, with a rotor pot 2 , a support disk 3 and a plurality of segments 4 ,

Der Rotor 1 ist bevorzugt ein Rotor einer herkömmlichen Synchronmaschine, bei der ein konstant magnetisierter Rotor 1 synchron von einem bewegten magnetischen Drehfeld im den Rotor 1 in der elektrischen Maschine umgebenden Stator bewegt wird. Die im Betrieb befindliche Synchronmaschine hat eine zur Wechselspannung synchrone Bewegung, wodurch die Drehzahl also über die Polpaarzahl des Rotors 1 mit der Frequenz der Wechselspannung verknüpft und von selbiger abhängig ist. Das Feld im Rotor 1 wird dabei bevorzugt mittels herkömmlicher Permanentmagneten erzeugt.The rotor 1 is preferably a rotor of a conventional synchronous machine, in which a magnetization constantly magnetized 1 synchronous by a moving magnetic rotating field in the rotor 1 in the electric machine surrounding stator is moved. The synchronous machine in operation has a synchronous to the AC voltage movement, whereby the speed so on the number of pole pairs of the rotor 1 linked to the frequency of the AC voltage and is dependent on the same. The field in the rotor 1 is preferably produced by means of conventional permanent magnets.

Durch den Einsatz von Permanentmagneten ergibt sich vorteilhafterweise ein konstantes Erregerfeld, wobei eine Beeinflussung des Blindleistungsverhaltens der elektrischen Maschine nicht möglich ist. Ein großer Vorteil dieser Permanentmagneterregung ist der Wegfall der Erregereinrichtung und es muss keine Erregerleistung aufgebracht werden.The use of permanent magnets advantageously results in a constant field of excitation, whereby influencing the reactive power behavior of the electrical machine is not possible. A big advantage of this permanent magnet excitation is the omission of the excitation device and no excitation power has to be applied.

Als Rotor 1 wird der rotierende Teil der elektrischen Maschine bezeichnet. Bei rotierenden elektrischen Maschinen wird der gesamte, linear miteinander rotierende Teil der elektrischen Maschine als Rotor 1 bezeichnet.As a rotor 1 is called the rotating part of the electric machine. In rotating electrical machines, the entire, linearly rotating part of the electric machine as a rotor 1 designated.

Herkömmliche Rotoren 1 sind in der Regel aus segmentierten Blechpaketen aufgebaut die nach dem Fixieren der Permanentmagnete durch Aufpressen auf den Rotortopf 2 montiert werden. Die ringförmigen Segmente 4 haben im Wesentlichen in axiale Richtung eine Länge eines Permanentmagneten und sind durch herkömmliche Fügeverfahren, beispielsweise so genanntes Backlack oder Stanzpaketieren, aus Einzelblechen gebildet. Die ringförmigen Einzelbleche werden unter großem Blechverschnitt stanzend produziert. Der metallische Rotortopf 2 wird beispielsweise mittels Tiefziehens hergestellt. Die Drehmomentübertragung zwischen Segmenten 4 und Rotortopf 2 erfolgt zum einen über die durch den Aufpressvorgang entstandene Flächenpressung zwischen Segmenten 4 und Rotortopf 2 und einer im Rotortopf 2 ausgebildeten Nut, in welche eine entsprechend ausgeformte Feder der Segmente 4 eingreift. Durch dieses Feder-Nut-Prinzip kann eine Schrägung der benachbarten Segmente 4 erreicht werden. Weiterhin sind die Segmente 4 mittels der Stützscheibe 3 am Rotortopf 2 gehalten.Conventional rotors 1 are usually constructed of segmented laminated cores after fixing the permanent magnets by pressing on the rotor pot 2 to be assembled. The annular segments 4 have a length of a permanent magnet substantially in the axial direction and are formed by conventional joining methods, for example, so-called baked enamel or stamped package, of individual sheets. The annular individual sheets are produced punching under large sheet metal blanks. The metallic rotor pot 2 is manufactured for example by means of deep drawing. The torque transmission between segments 4 and Rotortopf 2 takes place, on the one hand, over the surface pressure between segments created by the pressing-on process 4 and Rotortopf 2 and one in the Rotortopf 2 formed groove, in which a correspondingly shaped spring of the segments 4 intervenes. By this spring-groove principle, a skew of the adjacent segments 4 be achieved. Furthermore, the segments 4 by means of the support disk 3 at the Rotortopf 2 held.

Besonders bevorzugt ist ein Rotor 1 aus einer Mehrzahl einzelner Segmente 4 gebildet, wobei eine Tiefe aller aneinander angeordneter Segmente 4 korrespondierend zur entsprechenden Länge der Permanentmagneten ausgebildet ist. Die Segmente 4 sind bevorzugt aus einzelnen Blechabschnitten gebildet, welche in herkömmlicher Weise zu einem Blechpaket zusammengesetzt sind. Dabei werden als Rotorbleche zweckmäßigerweise herkömmliche Elektrobleche als Vollschnitt oder in Umfangsrichtung segmentiert ausgestanzt und paketiert, insbesondere in Form einer Stanzpaketierung.Particularly preferred is a rotor 1 from a plurality of individual segments 4 formed, with a depth of all juxtaposed segments 4 is formed corresponding to the corresponding length of the permanent magnet. The segments 4 are preferably formed from individual sheet metal sections, which are assembled in a conventional manner to a laminated core. In this case, as a rotor laminations expediently conventional electric sheets are punched and packaged segmented as a full section or in the circumferential direction and packaged, in particular in the form of a stamped package.

Im Rotor 1 ist eine vorgebbare Anzahl von nicht dargestellten Permanentmagneten umlaufend im Bereich des Außenumfangs 5 des Rotors 1 in korrespondierend ausgeformten Aussparungen 6 angeordnet. Dabei verlaufen die Aussparungen 6 in axialer Richtung durch den Rotor 1.In the rotor 1 is a predetermined number of permanent magnets not shown circumferentially in the region of the outer periphery 5 of the rotor 1 in correspondingly shaped recesses 6 arranged. The recesses are lost 6 in the axial direction through the rotor 1 ,

In einer ersten Ausführungsvariante können die Aussparungen 6 den Rotor 1 vollständig durchdringen und jeweils stirnseitig am Rotor 1 eine Öffnung aufweisen.In a first embodiment, the recesses 6 the rotor 1 completely penetrate and each end face on the rotor 1 have an opening.

In einer zweiten Ausführungsvariante sind die Aussparungen 6 sacklochartig ausgebildet und weisen jeweils eine einzelne Öffnung an einer Stirnseite des Rotors 1 auf.In a second embodiment, the recesses 6 formed like a blind hole and each have a single opening on an end face of the rotor 1 on.

Die in axialer Richtung verlaufenden Aussparungen 6 werden auch als Taschen bezeichnet und in diesen Taschen angeordnete Permanentmagnete werden als vergrabene Magnete bezeichnet.The axially extending recesses 6 are also referred to as pockets and arranged in these pockets permanent magnets are referred to as buried magnets.

Durch den axialen Verlauf und die Öffnung der Aussparungen 6 ist ein seitliches Einfügen des Permanentmagneten in den Rotor 1 ermöglicht.Due to the axial course and the opening of the recesses 6 is a lateral insertion of the permanent magnet in the rotor 1 allows.

Die Permanentmagnete sind auf herkömmliche Art und Weise in den Aussparungen 6 angeordnet und beispielsweise verstemmt oder verklebt.The permanent magnets are in the conventional manner in the recesses 6 arranged and caulked or glued, for example.

2 zeigt schematisch eine Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Rotors 1. Dieser Rotor 1 umfasst eine Mehrzahl einzelner Rotorsegmente 7, eine Mehrzahl von Halteeinsätzen 8 und zwei Rotorträgerscheiben 9. Dabei werden mehrere Rotorsegmente 7 in axialer Richtung nebeneinander angeordnet und derart zu einem Rotorkern 14 kombiniert. Die einzelnen Rotorsegmente 7 bilden mit den Halteeinsätzen 8 form- und/oder kraftschlüssige Verbindungen aus, wobei der Rotorkern 14 stirnseitig jeweils mit einer Rotorträgerscheibe 9 abgeschlossen und gehalten ist. 2 schematically shows an exploded view of a rotor according to the invention 1 , This rotor 1 includes a plurality of individual rotor segments 7 , a plurality of holding inserts 8th and two rotor carrier discs 9 , There are several rotor segments 7 arranged in the axial direction next to each other and so to a rotor core 14 combined. The individual rotor segments 7 make up with the holding inserts 8th positive and / or non-positive connections, wherein the rotor core 14 each end with a rotor carrier disc 9 completed and held.

3 zeigt schematisch eine perspektivische Darstellung eines Rotorsegments 7, welches einstückig ausgeformt ist. Dabei weist das Rotorsegment 7 am Außenumfang 5 in herkömmlicher Weise Aussparungen 6 zur Aufnahme von Permanentmagneten auf. An einem Innenumfang 10 sind notförmige Aussparungen 11 ausgebildet, welche zur Aufnahme von Halteeinsätzen 8 dienen und korrespondierend zu den Halteeinsätzen 8 ausgeformt sind. Dabei ist ein Innendurchmesser des Rotorsegments 7 im Vergleich zum Stand der Technik verkleinert, so dass die nutförmigen Aussparungen 11 derart in das Rotorsegment 7 einbringbar sind, dass die magnetischen Eigenschaften unverändert sind. Dabei sind die nutförmigen Aussparungen 11 jeweils mittig oder zentral unter einer Aussparung 6 angeordnet, um den magnetischen Fluss im Rotorsegment 7 nicht zu beeinträchtigen. Die Anzahl der nutförmigen Aussparungen 11 im Rotorsegment 7 wird entsprechend den Anforderungen an Drehmoment und Drehzahl der elektrischen Maschine und entsprechend des Materials des Rotorsegments 7 gewählt. Das Rotorsegment 7 ist in herkömmlicher Weise als Stanzbauteil aus einem Elektroblech gefertigt. 3 schematically shows a perspective view of a rotor segment 7 , which is integrally formed. In this case, the rotor segment 7 on the outer circumference 5 in a conventional manner recesses 6 for receiving permanent magnets. On an inner circumference 10 are notate-shaped recesses 11 formed, which for receiving holding inserts 8th serve and correspond to the holding inserts 8th are formed. Here is an inner diameter of the rotor segment 7 reduced in size compared to the prior art, so that the groove-shaped recesses 11 such in the rotor segment 7 can be introduced that the magnetic properties are unchanged. Here are the groove-shaped recesses 11 each centrally or centrally under a recess 6 arranged to the magnetic flux in the rotor segment 7 not to interfere. The number of groove-shaped recesses 11 in the rotor segment 7 is made according to the torque and speed requirements of the electric machine and the material of the rotor segment 7 selected. The rotor segment 7 is made in a conventional manner as a stamped component of an electrical sheet.

In einer alternativen Ausführungsform ist das Rotorsegment 7 aus einer Mehrzahl von einzelnen Rotorsegmentabschnitten 12 gebildet, wobei 4 schematisch eine Explosionsdarstellung eines solchen aus einer Mehrzahl von Rotorsegmentabschnitten 12 gebildeten Rotorsegments 7 darstellt. Die einzelnen Rotorsegmentabschnitte 12 sind ringförmig aneinander angeordnet und bilden derart das Rotorsegment 7. Jeder Rotorsegmentabschnitt 12 umfasst zumindest eine Aussparung 6 zur Aufnahme von Permanentmagneten und eine nutförmige Aussparung 11.In an alternative embodiment, the rotor segment 7 from a plurality of individual rotor segment sections 12 formed, where 4 schematically an exploded view of such a plurality of rotor segment sections 12 formed rotor segment 7 represents. The individual rotor segment sections 12 are arranged annularly against each other and thus form the rotor segment 7 , Each rotor segment section 12 includes at least one recess 6 for receiving permanent magnets and a groove-shaped recess 11 ,

Dabei können die benachbart in einem Rotorsegment 7 angeordneten Rotorsegmentabschnitte 12 randseitig jeweils zueinander korrespondierende Fügegeometrien 13 aufweisen, welche eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung ermöglichen. Solche Fügegeometrien 13 können rechteckig, schwalbenschanzartig oder verrundet ausgebildet sein und sind beispielhaft in den 6 und 7 dargestellt.In this case, the adjacent in a rotor segment 7 arranged rotor segment sections 12 each edge of each corresponding joining geometries 13 have, which allow a positive and / or non-positive connection. Such joining geometries 13 can be rectangular, dovetailed or rounded and are exemplary in the 6 and 7 shown.

Durch die Herstellung der Rotorsegmente 7 aus einzelnen Rotorsegmentabschnitten 12 ist eine Materialausnutzung signifikant verbessert.By manufacturing the rotor segments 7 from individual rotor segment sections 12 Material utilization is significantly improved.

5 zeigt schematisch eine perspektivische Darstellung eines Halteeinsatzes 8. Die Halteeinsätze 8 sind bevorzugt abschnittsweise korrespondierend zu den nutförmigen Aussparungen 11 des jeweiligen Rotorsegments 7 ausgeformt, so dass ein absatzartiger Verlauf des Halteeinsatzes 8 entsteht. Durch diesen absatzartigen Verlauf sind die benachbarten Rotorsegmente 7 verschränkt zueinander im Rotorkern 14 angeordnet. Eine solche Verschränkung wird auch als Schrägung bezeichnet. 5 schematically shows a perspective view of a holding insert 8th , The holding inserts 8th are preferably partially corresponding to the groove-shaped recesses 11 of the respective rotor segment 7 shaped so that a heel-like course of the holding insert 8th arises. By this paragraph-like course are the adjacent rotor segments 7 crossed to each other in the rotor core 14 arranged. Such entanglement is also referred to as skewing.

Die Halteeinsätze 8 sind bevorzugt steg- oder stabartig mit einer linearen, v-förmigen oder wellenartigen Erstreckung ausgeformt, wodurch eine Schrägung zwischen den benachbarten Rotorsegmenten 7 erreicht ist.The holding inserts 8th are preferably web or rod-like formed with a linear, v-shaped or wave-like extension, whereby a skew between the adjacent rotor segments 7 is reached.

Dabei ist die nutförmige Aussparung 11 im Rotorsegment 7 und die entsprechende Breite des Halteeinsatzes 8 in Umfangsrichtung des Rotorsegments 7 größer als ein Versatz der Schrägung, so dass der Halteeinsatz 8 durchgängig durch alle aneinander angeordneten Aussparungen 6 der Rotorsegmente 7 des Rotorkerns 14 ohne Unterbrechung hindurch treten kann.Here is the groove-shaped recess 11 in the rotor segment 7 and the corresponding width of the holding insert 8th in the circumferential direction of the rotor segment 7 greater than an offset of the skew, so that the holding insert 8th consistently through all adjoining recesses 6 the rotor segments 7 of the rotor core 14 can pass without interruption.

Zur Bildung des Rotors 1 ist endseitig am Rotorkern 14 jeweils eine Rotorträgerscheibe 9 angeordnet. Dabei sind die Halteeinsätze 8 endseitig abschnittsweise in korrespondierenden Vertiefungen 15 in der Rotorträgerscheibe 9 angeordnet.To form the rotor 1 is at the end of the rotor core 14 one rotor carrier disc each 9 arranged. Here are the holding inserts 8th in sections, in corresponding depressions 15 in the rotor carrier disc 9 arranged.

Weiterhin sind die Halteeinsätze 8 endseitig jeweils form-, stoff- und/oder kraftschlüssig an oder in der Rotorträgerscheibe 9 angeordnet. Eine Befestigung der Halteeinsätze 8 an den Rotorträgerscheiben 9 erfolgt bevorzugterweise durch Schrauben, beispielsweise mittels eines Gewindes 16 im Halteeinsatz 8 oder einem Gewindefortsatz am Halteeinsatz 8, so dass eine einfache, wiederlösbare, kostengünstige, saubere Verbindung hoher Qualität ermöglicht ist. Alternativ kann diese Verbindung durch Schweißen, Kleben und/oder Verpressen erfolgen.Furthermore, the holding inserts 8th each form, material and / or non-positively on or in the Rotorträgerscheibe 9 arranged. An attachment of the holding inserts 8th on the rotor carrier discs 9 is preferably done by screws, for example by means of a thread 16 in the holding insert 8th or a threaded extension on the holding insert 8th so that a simple, redissolvable, cost-effective, clean connection of high quality is possible. Alternatively, this connection can be done by welding, gluing and / or pressing.

Die Rotorsegmente 7 können mittels der entsprechend ausgeformten Halteeinsätze 8 entsprechend der geforderten Schrägung positioniert werden und werden durch Einpressen der Halteeinsätze 8 in die nutförmigen Aussparungen 11 im Rotorsegment 7 in ihrer Lage fixiert. Die Halteeinsätze 8 werden so ausgelegt, dass sie entsprechend der notwendigen Schrägung Absätze vorweisen. Die Länge eines Absatzes entspricht der Größe der Schrägung. Zudem sind die Halteeinsätze 8 an ihren Enden verlängert, um in entsprechende Vertiefungen 15 in den Rotorträgerscheiben 9 eingreifen zu können. Die Vertiefungen 15 müssen derart ausgelegt sein, dass dadurch das einwirkende Drehmoment vollständig übertragen werden kann. Zur axialen Fixierung können in die Halteeinsätze 8 endseitig bevorzugt Gewinde 16 eingeschnitten werden, um somit die Halteeinsätze 8 mit den Rotorträgerscheiben 9 verschrauben zu können. Die Verschraubung kann auch so ausgelegt werden, dass diese das einwirkende Drehmoment vollständig überträgt oder Teile des einwirkenden Drehmoments überträgt.The rotor segments 7 can by means of appropriately shaped holding inserts 8th be positioned according to the required skew and be by pressing the retaining inserts 8th in the groove-shaped recesses 11 in the rotor segment 7 fixed in their position. The holding inserts 8th are designed so that they have paragraphs according to the required slant. The length of a paragraph corresponds to the size of the skew. In addition, the holding inserts 8th Extended at their ends, into corresponding recesses 15 in the rotor carrier discs 9 to be able to intervene. The wells 15 must be designed so that thereby the acting torque can be completely transferred. For axial fixation can in the holding inserts 8th end preferred thread 16 be cut, so the holding inserts 8th with the rotor carrier discs 9 to be able to screw. The screw can also be designed so that it transmits the applied torque completely or transmits parts of the applied torque.

In der dargestellten Ausführungsvariante sind die Halteeinsätze 8 in radialer Richtung des Rotorkerns 14 an dessen Innenumfang 10 angeordnet, wobei die Aussparungen 6 zur Aufnahme von Permanentmagneten im Bereich eines Außenumfangs 5 des Rotorkerns 14 angeordnet sind. Diese Ausführungsvariante wird auch als Innenläufer bezeichnet. In the illustrated embodiment, the holding inserts 8th in the radial direction of the rotor core 14 on the inner circumference 10 arranged, with the recesses 6 for receiving permanent magnets in the region of an outer circumference 5 of the rotor core 14 are arranged. This variant is also referred to as an inner rotor.

In einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsvariante sind die Halteeinsätze 8 in radialer Richtung des Rotorkerns 14 an dessen Außenumfang 5 angeordnet, wobei die Aussparungen 6 zur Aufnahme von Permanentmagneten im Bereich des Innenumfangs 10 des Rotorkerns 14 angeordnet sind. Diese Ausführungsvariante wird auch als Außenläufer bezeichnet.In an alternative embodiment, not shown, the holding inserts 8th in the radial direction of the rotor core 14 on its outer circumference 5 arranged, with the recesses 6 for receiving permanent magnets in the region of the inner circumference 10 of the rotor core 14 are arranged. This variant is also referred to as external rotor.

Besonders bevorzugt sind mittels entsprechend ausgeformter Halteeinsätze 8 unterschiedliche Schrägungen des Rotors 1 ermöglicht.Particularly preferred are by means of appropriately shaped holding inserts 8th different inclinations of the rotor 1 allows.

Besonders vorteilhafterweise ist ein modularer Aufbau unterschiedlicher Rotoren 1 ermöglicht, bei welchen die gleichen Rotorsegmente 7, Rotorsegmentabschnitte 12 und Rotorträgerscheiben 9 verwendet werden, so dass lediglich unterschiedliche Halteeinsätze 8 verwendet werden.Particularly advantageously, a modular construction of different rotors 1 allows, where the same rotor segments 7 , Rotor segment sections 12 and rotor carrier discs 9 can be used, so only different holding inserts 8th be used.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Rotorrotor
22: Rotortopfrotor pot
33: Stützscheibesupport disc
44: Segmentsegment
55: Außenumfangouter periphery
66: Aussparungrecess
77: Rotorsegmentrotor segment
88th: Halteeinsatzholding insert
99: RotorträgerscheibeRotor carrier disc
1414: Innenumfanginner circumference
1111: nutförmige Aussparunggroove-shaped recess
1212: RotorsegmentabschnittRotor segment section
1313: Fügegeometriejoint geometry
1414: Rotorkernrotor core
1515: Vertiefungdeepening
1616: Gewindethread

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 20020163270 A1 [0002]

Claims

Rotor ( 1 ) for an electrical machine with a plurality of recesses ( 6 ) for receiving permanent magnets, wherein the recesses ( 6 ) circumferentially in the region of an outer circumference ( 5 ) of the rotor ( 1 ) are arranged, characterized in that a plurality of one-piece rotor segments ( 7 ) or from individual rotor segment sections ( 12 ) formed rotor segments ( 7 ) in the axial direction by means of a plurality of holding inserts ( 8th ), which extend in the axial direction, to a rotor core ( 14 ) are combined and held, the holding inserts ( 8th ) positive and / or non-positive connections with the rotor segments ( 7 ) and the rotor core ( 14 ) frontally each with a rotor carrier disc ( 9 ) is completed and held.

Rotor ( 1 ) according to claim 1, characterized in that for receiving the holding inserts ( 8th ) corresponding groove-shaped recesses ( 11 ) in the rotor segments ( 7 ) or the rotor segment sections ( 12 ) are formed, wherein the holding inserts ( 8th ) in sections corresponding to the groove-shaped recesses ( 11 ) of the respective rotor segment ( 7 ) are formed.

Rotor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the holding inserts ( 8th ) at the ends in each case with positive, material and / or non-positive engagement on or in the rotor carrier disc ( 9 ) are arranged.

Rotor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the holding inserts ( 8th ) endwise in sections in corresponding recesses ( 15 ) in the rotor carrier disc ( 9 ) are arranged.

Rotor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the holding inserts ( 8th ) in the radial direction of the rotor core ( 14 ) on its inner circumference ( 10 ) are arranged, wherein the recesses ( 6 ) for receiving permanent magnets in the region of an outer circumference ( 5 ) of the rotor core ( 14 ) are arranged.

Rotor ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the holding inserts ( 8th ) in the radial direction of the rotor core ( 14 ) on its outer circumference ( 5 ) are arranged, wherein the recesses ( 6 ) for receiving permanent magnets in the region of an inner circumference ( 10 ) of the rotor core ( 14 ) are arranged.

Rotor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the holding inserts ( 8th ) are formed bar or rod-like with a linear, v-shaped or wave-like extension, whereby a skew between the adjacent rotor segments ( 7 ) in the rotor core ( 14 ) is reached.

Rotor ( 1 ) according to claim 7, characterized in that the recess ( 11 ) in the rotor segment ( 7 ) and the corresponding width of the holding insert ( 8th ) in the circumferential direction of the rotor segment ( 7 ) is greater than an offset of the skew, so that the holding insert ( 8th ) through all juxtaposed groove-shaped recesses ( 11 ) of the rotor segments ( 7 ) of the rotor core ( 14 ) can pass through without interruption.

Rotor ( 1 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that the adjacent in a rotor segment ( 7 ) arranged rotor segment sections ( 12 ) corresponding joining geometries ( 13 ) exhibit.