DE102013020331A1 - Electric machine e.g. asynchronous motor for hybrid vehicles, has short-circuiting ring that is provided with coolant channel which is obliquely extended in radial direction of rotor - Google Patents

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Robert Lehmann
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Abstract

The electric machine (10) has a rotatable rotor (24) that is provided around a rotation axis relative to a stator (16). The short-circuit rings (32, 34) are designed as a squirrel-cage. The conductor bars of the squirrel-cage rotor are short-circuited to each other. The short-circuiting ring is provided with the coolant channel (56, 58, 60, 62). The coolant channel in the short-circuiting ring is obliquely extended in the radial direction of the rotor.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, insbesondere eine Asynchronmaschine, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to an electrical machine, in particular an asynchronous machine, according to the preamble of patent claim 1.

Im Rahmen der Entwicklung von modernen Fahrzeugen kommt es zunehmend zur Elektrifizierung von Antriebssträngen. Ein solcher Antriebsstrang umfasst wenigstens eine elektrische Maschine, mittels welcher das Fahrzeug antreibbar ist. Eine solche elektrische Maschine, die zum Antreiben eines Fahrzeugs dient, wird üblicherweise auch als Traktionsmaschine oder als Traktions-Elektromaschine (TEM) bezeichnet. Die elektrische Maschine ist dabei beispielsweise als Asynchronmaschine ausgebildet.As part of the development of modern vehicles, it increasingly comes to the electrification of powertrains. Such a drive train comprises at least one electric machine, by means of which the vehicle is drivable. Such an electric machine used to drive a vehicle is commonly referred to as a traction machine or traction electric machine (TEM). The electric machine is designed, for example, as an asynchronous machine.

Ein solcher Antriebsstrang kommt beispielsweise bei einem Hybrid-Fahrzeug zum Einsatz. Hierbei umfasst der Antriebsstrang zudem eine Verbrennungskraftmaschine, mittels welcher das Hybrid-Fahrzeug ebenfalls antreibbar ist. Darüber hinaus sind aus dem allgemeinen Stand der Technik Elektrofahrzeuge bekannt, die mittels wenigstens einer elektrischen Maschine angetrieben werden. Hierbei ist keine Verbrennungskraftmaschine zum Antreiben des Kraftwagens vorgesehen. Eine Verbrennungskraftmaschine dient beispielsweise lediglich zum Antreiben eines Generators zum Bereitstellen von elektrischem Strom, nicht jedoch zum Antreiben des Fahrzeugs.Such a drive train is used, for example, in a hybrid vehicle. In this case, the drive train also includes an internal combustion engine, by means of which the hybrid vehicle is also drivable. In addition, electric vehicles are known from the general state of the art, which are driven by means of at least one electric machine. Here, no internal combustion engine is provided for driving the motor vehicle. An internal combustion engine, for example, serves only for driving a generator for supplying electric power, but not for driving the vehicle.

Zur Realisierung einer hohen Leistungsfähigkeit der elektrischen Maschine ist deren hinreichende Kühlung mittels eines Kühlmittels besonders wichtig. Durch eine hinreichende Kühlung kann ein hinreichender Dauerleistungsbetrieb der elektrischen Maschine dargestellt werden. Mit anderen Worten spielt die Kühlung der elektrischen Maschine eine wichtige Rolle, um zu realisieren, dass die elektrische Maschine hohe Leistungen und Drehmomente auch über eine lange Zeitdauer bereitstellen kann.To realize a high efficiency of the electric machine, its adequate cooling by means of a coolant is particularly important. By sufficient cooling, a sufficient continuous power operation of the electrical machine can be represented. In other words, the cooling of the electric machine plays an important role in realizing that the electric machine can provide high powers and torques even over a long period of time.

Die DE 10 2004 049 795 A1 offenbart eine elektrische Maschine, welche beispielsweise als Asynchronmaschine ausgebildet ist. Die elektrische Maschine umfasst einen Stator sowie einen um eine Drehachse relativ zu dem Stator drehbaren Rotor. Der Rotor ist als Kurzschlussläufer ausgebildet und umfasst wenigstens einen Kurzschlussring, mittels welchem Leiterstäbe des Kurzschlussläufers gegenseitig kurzgeschlossen sind. Dabei weist der Kurzschlussring wenigstens einen von Kühlmittel durchströmbaren Kanal auf. Über diesen Kanal kann das Kühlmittel zu wenigstens einem Wickelkopf strömen, welcher den Kurzschlussring in radialer Richtung des Rotors nach außen hin verdeckt.The DE 10 2004 049 795 A1 discloses an electrical machine, which is designed for example as an asynchronous machine. The electric machine comprises a stator and a rotor rotatable about an axis of rotation relative to the stator. The rotor is designed as a squirrel-cage rotor and comprises at least one short-circuit ring, by means of which conductor bars of the squirrel cage rotor are mutually short-circuited. In this case, the short-circuit ring has at least one channel through which coolant can flow. Via this channel, the coolant can flow to at least one winding head, which conceals the short-circuit ring in the radial direction of the rotor to the outside.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektrische Maschine, insbesondere eine Asynchronmaschine der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, eine verbesserte Kühlung der elektrischen Maschine, insbesondere ihrer Wickelköpfe, zu realisieren.Object of the present invention is to further develop an electric machine, in particular an asynchronous machine of the type mentioned above, to realize improved cooling of the electric machine, in particular their winding heads.

Diese Aufgabe wird durch eine elektrische Maschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by an electric machine having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the remaining claims.

Um eine elektrische Maschine der im Oberbegriff des Patentspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass eine verbesserte Kühlung der elektrischen Maschine und insbesondere ihre Wickelköpfe realisierbar ist, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass sich der Kanal im Kurzschlussring schräg zur radialen Richtung und somit schräg zur axialen Richtung des Rotors erstreckt. Durch diesen schrägen Verlauf des Kanals kann das Kühlmittel, wobei es sich insbesondere um eine Kühlflüssigkeit und insbesondere um ein Öl handelt, schräg durch den Kanal strömen und beispielsweise dem Stator der elektrischen Maschine nicht in streng radialer Richtung sondern in einer Richtung schräg dazu zugeführt werden. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, wenigstens einen Wickelkopf des Stators besonders vorteilhaft und insbesondere besonders großflächig mit dem Kühlmittel zu benetzen. Infolge dieser großflächigen Benetzung kann eine besonders hohe Wärmemenge von dem Stator und insbesondere von dem Wickelkopf abgeführt werden. Darüber hinaus kann die Gefahr, dass das Kühlmittel in den Luftspalt der elektrischen Maschine gelangt, besonders gering gehalten werden.In order to further develop an electric machine of the type specified in the preamble of patent claim 1 such that improved cooling of the electrical machine and in particular its winding heads can be realized, it is provided according to the invention that the channel in the short-circuit ring obliquely to the radial direction and thus obliquely to the axial direction of the rotor extends. By this oblique course of the channel, the coolant, which is in particular a cooling fluid and in particular an oil, flow obliquely through the channel and, for example, the stator of the electric machine are not supplied in a strictly radial direction but in a direction obliquely. This makes it possible, for example, to wet at least one end winding of the stator particularly advantageous and in particular over a particularly large area with the coolant. As a result of this large-area wetting a particularly high amount of heat from the stator and in particular from the winding head can be dissipated. In addition, the risk that the coolant enters the air gap of the electric machine can be kept particularly low.

Durch dieses Kühlkonzept ist es insbesondere möglich, unter schwierigen geometrischen Bedingungen der elektrischen Maschine, beispielsweise bei kurzen Wickelköpfen und bei langem Kurzschlussring eine Kühlung der Wickelköpfe sicher zu stellen, da das Kühlmittel besonders vorteilhaft aus axialer Richtung dem Wickelkopf zugeführt werden kann. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Kühlung des Wickelkopfs sichergestellt werden. Infolge dieser verbesserten Kühlung kann eine hohe Leistungsfähigkeit der elektrischen Maschine sichergestellt werden, so dass diese auch besonders hohe Leistungen über besonders lange Zeitspannen bereitstellen kann, ohne dass es zu einer Überhitzung der elektrischen Maschine kommt.This cooling concept makes it possible, in particular, to ensure cooling of the winding heads under difficult geometric conditions of the electric machine, for example in the case of short winding heads and with a long short-circuit ring, since the coolant can be fed to the winding head particularly advantageously from the axial direction. In this way, a particularly advantageous cooling of the winding head can be ensured. As a result of this improved cooling, a high efficiency of the electric machine can be ensured so that it can also provide very high power over particularly long periods of time, without causing overheating of the electric machine.

Darüber hinaus handelt es sich bei der Kühlung bei der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine um ein offenen System, wo durch eine sichere Zuführung des Kühlmittels an den Wickelkopf sowie eine besonders großflächige Benetzung des Wickelkopfes realisierbar ist.In addition, the cooling in the electric machine according to the invention is an open system where it is possible to realize a reliable supply of the coolant to the winding head and a particularly large-area wetting of the winding head.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich der Kanal bezogen auf die radiale Richtung und die axiale Richtung des Rotors jeweils von innen nach außen erstreckt. In an advantageous embodiment of the invention, the channel extends with respect to the radial direction and the axial direction of the rotor extends from the inside to the outside.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung mündet der Kanal an die Umgebung des Kurzschlussrings über eine Öffnung, die in einer senkrecht zur axialen Richtung des Rotors verlaufenden Stirnfläche des Kurschlussrings angeordnet ist.In an advantageous embodiment of the invention, the channel opens to the environment of the short-circuit ring via an opening which is arranged in a direction perpendicular to the axial direction of the rotor end face of the Kurschlussrings.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Rotor eine Rotorwelle, die einen sich zumindest über einen Längenbereich der Rotorwelle in axialer Richtung dieser erstreckenden und von dem Kühlmittel durchströmbaren zweiten Kanal sowie in ihrer den zweiten Kanal begrenzenden Mantelfläche wenigstens eine Austrittsöffnung für das Kühlmittel aufweist.In an advantageous embodiment of the invention, the rotor comprises a rotor shaft which has at least one outlet opening for the coolant over at least a length region of the rotor shaft in the axial direction of this extending and through the coolant through the second channel and in the second channel defining lateral surface.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung mündet der erste Kanal des Kurzschlussrings an die Umgebung des Kurzschlussrings über eine Öffnung, die in einer innenumfangsseitigen Mantelfläche des Kurzschlussrings angeordnet ist, wobei die Mantelfläche der Rotorwelle in radialer Richtung nach außen hin durch die innenumfangsseitige Mantelfläche des Kurzschlussrings zumindest teilweise überdeckt ist.In an advantageous embodiment of the invention, the first channel of the short-circuit ring opens to the environment of the short-circuit ring via an opening which is arranged in an inner peripheral side shell surface of the shorting ring, wherein the lateral surface of the rotor shaft in the radial direction outwardly at least partially covered by the inner peripheral side shell surface of the shorting ring is.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Die Zeichnung zeigt in:The drawing shows in:

1 eine schematische und perspektivische Längsschnittansicht einer elektrischen Maschine, mit einem Stator und einem um eine Drehachse relativ zu dem Stator drehbaren Rotor, welcher als Kurzschlussläufer ausgebildet ist und wenigstens einen Kurzschlussring umfasst, mittels welchem Leiterstäbe des Kurzschlussläufers gegenseitig kurzgeschlossen sind, wobei 1 zur Erläuterung des Hintergrunds der Erfindung dient; 1 a schematic and perspective longitudinal sectional view of an electric machine having a stator and a rotatable about a rotational axis relative to the stator rotor, which is designed as a squirrel-cage rotor and comprises at least one short-circuit ring, by means of which conductor bars of the squirrel-cage are mutually shorted, wherein 1 to explain the background of the invention;

2 eine schematische und perspektivische Längsschnittansicht einer elektrischen Maschine, mit einem Stator und einem um eine Drehachse relativ zu dem Stator drehbaren Rotor, welcher als Kurzschlussläufer ausgebildet ist und wenigstens einen Kurzschlussring umfasst, mittels welchem Leiterstäbe des Kurzschlussläufers gegenseitig kurzgeschlossen sind, wobei der Kurzschlussring wenigstens einen von Kühlmittel durchströmbaren und sich streng in radialer Richtung erstreckenden Kanal aufweist, wobei auch 2 zur Erläuterung des Hintergrunds der Erfindung dient; 2 a schematic and perspective longitudinal sectional view of an electric machine having a stator and a rotatable about an axis of rotation relative to the stator rotor, which is designed as a squirrel cage rotor and at least one shorting ring, by means of which conductor bars of the squirrel cage shorted each other, wherein the shorting ring at least one of Coolant flowed through and strictly in the radial direction extending channel, wherein also 2 to explain the background of the invention;

3 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht der elektrischen Maschine gemäß 2, wobei 3 zur Erläuterung des Hintergrunds der Erfindung dient; 3 in sections, a schematic longitudinal sectional view of the electric machine according to 2 , in which 3 to explain the background of the invention;

4 eine schematische und perspektivische Längsschnittansicht durch eine elektrische Maschine, mit einem Stator und einem um eine Drehachse relativ zu dem Stator drehbaren Rotor, welcher als Kurzschlussläufer ausgebildet ist und wenigstens einen Kurzschlussring umfasst, mittels welchem Leiterstäbe des Kurzschlussläufers gegenseitig kurzgeschlossen sind, wobei der Kurzschlussring wenigstens einen von Kühlmittel durchströmbaren Kanal aufweist und wobei sich der Kanal im Kurzschlussring schräg zur radialen Richtung und zur axialen Richtung des Rotors erstreckt; und 4 a schematic and perspective longitudinal sectional view through an electric machine, with a stator and a rotatable about an axis of rotation relative to the stator rotor, which is designed as a squirrel cage rotor and at least one shorting ring, by means of which conductor bars of the squirrel cage shorted each other, wherein the shorting ring at least one coolant permeable channel and wherein the channel in the shorting ring extends obliquely to the radial direction and to the axial direction of the rotor; and

5 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht der elektrischen Maschine gemäß 4. 5 in sections, a schematic longitudinal sectional view of the electric machine according to 4 ,

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, the same or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

1 zeigt in einer schematischen und perspektivischen Längsschnittansicht eine elektrische Maschine 10 in Form einer Asynchronmaschine. Die elektrische Maschine 10 wird beispielsweise in einem Antriebsstrang eines als Hybrid-Fahrzeug oder vorzugsweise als Elektrofahrzeug ausgebildeten Kraftwagens verwendet, wobei der Kraftwagen mittels der elektrischen Maschine 10 antreibbar ist. Die elektrische Maschine 10 wird daher auch als Traktionsmaschine oder als Traktions-Elektromaschine (TEM) bezeichnet. Die elektrische Maschine 10 weist beispielsweise eine Leistung von 35 Kilowatt und einen Drehmoment von 60 Newtonmetern auf. Als äußere Dimensionen weist die elektrische Maschine 10 einen Außendurchmesser von 160 Millimetern und eine Länge von 140 Millimetern auf. 1 shows a schematic and perspective longitudinal sectional view of an electric machine 10 in the form of an asynchronous machine. The electric machine 10 For example, in a drive train of a motor vehicle designed as a hybrid vehicle or preferably as an electric vehicle, the motor vehicle by means of the electric machine 10 is drivable. The electric machine 10 is therefore also referred to as a traction machine or as a traction electric machine (TEM). The electric machine 10 For example, it has a power of 35 kilowatts and a torque of 60 Newton meters. As external dimensions, the electric machine 10 an outer diameter of 160 millimeters and a length of 140 millimeters.

Die elektrische Maschine 10 umfasst ein Gehäuse 12, durch welches ein Aufnahmeraum 14 begrenzt ist. In dem Aufnahmeraum 14 ist eine Mehrzahl von Komponenten der elektrischen Maschine 10 angeordnet.The electric machine 10 includes a housing 12 through which a reception room 14 is limited. In the recording room 14 is a plurality of components of the electric machine 10 arranged.

Bei einer dieser Komponenten handelt es sich um einen im Ganzen mit 16 bezeichneten Stator der elektrischen Maschine 10. Der Stator 16 umfasst Wickelköpfe 18, 20. Die Wickelköpfe 18, 20 sind auf jeweiligen Stirnseiten beziehungsweise in jeweiligen Endbereichen des Stators 16 angeordnet. Der Wickelkopf 18 ist auf einer sogenannten B-Seite der elektrischen Maschine 10 angeordnet, wobei der Wickelkopf 20 auf einer sogenannten A-Seite der elektrischen Maschine 10 angeordnet ist. Aus 1 ist erkennbar, dass die A-Seite der B-Seite abgewandt ist. Der Stator 16 umfasst auch in 1 besonders schematisch dargestellte Wicklungen 22, welche an den Wickelköpfen 18, 20 gehalten beziehungsweise um diese gewickelt sind.One of these components is one in total with 16 designated stator of the electric machine 10 , The stator 16 includes winding heads 18 . 20 , The winding heads 18 . 20 are on respective faces or in respective end portions of the stator 16 arranged. The winding head 18 is on a so-called B-side of the electric machine 10 arranged, wherein the winding head 20 on a so-called A side of the electric machine 10 is arranged. Out 1 it can be seen that the A-side faces away from the B-side. The stator 16 also includes in 1 particularly schematically illustrated windings 22 , which at the winding heads 18 . 20 held or wound around these are.

Die elektrische Maschine 10 umfasst auch einen im Ganzen mit 24 bezeichneten Rotor. Der Rotor 24 ist um eine Drehachse relativ zu dem Gehäuse 12 und relativ zu dem Stator 16 drehbar und umfasst eine um die Drehachse drehbare Rotorwelle 26. Darüber hinaus umfasst der Rotor 24 ein Rotorelement 28, welches auf der Rotorwelle 26 angeordnet und mit dieser drehbar verbunden ist. Somit ist auch das Rotorelement 28 um die Drehachse relativ zum Stator 16 drehbar.The electric machine 10 also includes one in total 24 designated rotor. The rotor 24 is about an axis of rotation relative to the housing 12 and relative to the stator 16 rotatable and includes a rotatable about the axis of rotation rotor shaft 26 , In addition, the rotor includes 24 a rotor element 28 which is on the rotor shaft 26 arranged and rotatably connected thereto. Thus, the rotor element is also 28 around the axis of rotation relative to the stator 16 rotatable.

Der Rotor 24 ist als Kurzschlussläufer ausgebildet. Hierbei umfasst das Rotorelement 28 ein Blechpaket 30, an welchem in 1 nicht erkennbare Leiterstäbe fixiert sind. Die Leiterstäbe sind beispielsweise zumindest teilweise in das Blechpaket 30 eingebettet. Üblicherweise werden die Leiterstäbe auch als Läuferstäbe bezeichnet.The rotor 24 is designed as a squirrel cage rotor. In this case, the rotor element comprises 28 a laminated core 30 at which in 1 unrecognizable conductor bars are fixed. The conductor bars are for example at least partially in the laminated core 30 embedded. Usually, the conductor bars are also referred to as rotor bars.

Ferner umfasst das Rotorelement 28 Kurzschlussringe 32, 34. Aus 1 ist erkennbar, dass der Kurzschlussring 32 auf der B-Seite angeordnet ist, während der Kurzschlussring 34 auf der A-Seite angeordnet ist. Über die Kurzschlussringe 32, 34 sind die Leiterstäbe gegenseitig kurzgeschlossen, wodurch ein Kurzschlusskäfig des Rotorelements 28, insbesondere des Kurzschlussläufers, gebildet ist.Furthermore, the rotor element comprises 28 Short circuit rings 32 . 34 , Out 1 it can be seen that the short-circuit ring 32 is located on the B side while the shorting ring 34 arranged on the A side. About the shorting rings 32 . 34 the conductor bars are short-circuited to each other, creating a short-circuit cage of the rotor element 28 , in particular of the squirrel cage, is formed.

Aus 1 ist ferner erkennbar, dass der Kurzschlussring 34 in radialer Richtung des Rotors 24, insbesondere der Rotorwelle 26, nach außen hin durch den Wickelkopf 20 überdeckt ist. Darüber hinaus ist der auf der B-Seite angeordnete Kurzschlussring 32 in radialer Richtung nach außen hin durch den Wickelkopf 18 überdeckt. Die Rotorwelle 26 ist zumindest in einem Längenbereich als Hohlwelle ausgebildet. Dies bedeutet, dass die Rotorwelle 26 zumindest in dem Längenbereich einen ersten Kanal 36 aufweist, welcher sich in axialer Richtung der Rotorwelle 26 in dieser erstreckt.Out 1 It can also be seen that the short-circuit ring 34 in the radial direction of the rotor 24 , in particular the rotor shaft 26 , outward through the winding head 20 is covered. In addition, the shorting ring arranged on the B side is 32 in the radial direction outwards through the winding head 18 covered. The rotor shaft 26 is formed at least in a length range as a hollow shaft. This means that the rotor shaft 26 at least in the length range, a first channel 36 which, in the axial direction of the rotor shaft 26 in this extends.

Der erste Kanal 36 ist von einem Kühlmittel in Form von Öl durchströmbar. Im Betrieb der elektrischen Maschine 10 wird das Öl beispielsweise mittels wenigstens einer Pumpe gefördert und über eine stirnseitige und als Durchgangsöffnung ausgebildete Eintrittsöffnung 38 der Rotorwelle 26 in den Kanal 36 hineingepumpt. Aus 1 ist erkennbar, dass die Rotorwelle 26 auf einer der Eintrittsöffnung 38 gegenüberliegenden Stirnseite 40 geschlossen ausgebildet ist. Die Strömung des Öls in den ersten Kanal 36 hinein und durch diesen hindurch ist in 1 durch Richtungspfeile 42 veranschaulicht.The first channel 36 is traversed by a coolant in the form of oil. In operation of the electric machine 10 the oil is conveyed, for example, by means of at least one pump and via an end face and formed as a passage opening 38 the rotor shaft 26 in the channel 36 pumped. Out 1 it can be seen that the rotor shaft 26 on one of the entrance opening 38 opposite end face 40 is formed closed. The flow of oil in the first channel 36 into and through this is in 1 by directional arrows 42 illustrated.

Die Rotorwelle 26 weist darüber hinaus in ihrer den ersten Kanal 36 in radialer Richtung begrenzenden Mantelfläche 44 Austrittsöffnungen 46, 47, 48, 49 auf, die als Durchgangsöffnungen ausgebildet sind. Somit durchdringen die Austrittsöffnungen 46, 47, 48, 49 die Mantelfläche 44, das heißt eine den ersten Kanal 36 in radialer Richtung der Rotorwelle 26 begrenzende Wandung der Rotorwelle 26 vollständig. Die Austrittsöffnungen 46, 47, 48, 49 münden somit einerseits in den ersten Kanal 36 und andererseits an die Umgebung der Rotorwelle 26.The rotor shaft 26 also has the first channel in it 36 in the radial direction limiting lateral surface 44 outlet openings 46 . 47 . 48 . 49 on, which are formed as through holes. Thus penetrate the outlet openings 46 . 47 . 48 . 49 the lateral surface 44 that means one the first channel 36 in the radial direction of the rotor shaft 26 limiting wall of the rotor shaft 26 Completely. The outlet openings 46 . 47 . 48 . 49 thus lead on the one hand to the first channel 36 and on the other hand to the surroundings of the rotor shaft 26 ,

Aus 1 ist erkennbar, dass die Austrittsöffnungen 46, 47, 48, 49 bezogen auf das Blechpaket 30 überdeckungsfrei angeordnet sind. Dies bedeutet, dass die Austrittsöffnungen 46, 48 in radialer Richtung nach außen nicht durch das Blechpaket 30 überdeckt sind.Out 1 it can be seen that the outlet openings 46 . 47 . 48 . 49 based on the laminated core 30 are arranged without cover. This means that the outlet openings 46 . 48 in the radial direction outward not through the laminated core 30 are covered.

Da die Austrittsöffnungen 46, 47, 48, 49 die Mantelfläche 44 vollständig durchdringen, kann das den ersten Kanal 36 durchströmende Öl über die Austrittsöffnungen 46, 47, 48, 49 aus der Rotorwelle 26 heraustreten und somit an die Umgebung der Rotorwelle 26 strömen. Dieses Ausströmen des Öls aus dem ersten Kanal 36 an die Umgebung der Rotorwelle 26 ist in 1 durch Richtungspfeile 50 veranschaulicht. Mittels des Öls kann die Rotorwelle 26 selbst gekühlt werden. Insbesondere ist es möglich, mittels des Öls das Blechpaket 30 infolge eines Wärmeübergangs von dem Blechpaket 30 an die Rotorwelle 26 und weiter an das den ersten Kanal 36 durchströmende Öl zu kühlen. Darüber hinaus können – wie durch die Richtungspfeile 50 veranschaulicht ist – die Wickelköpfe 18, 20 mit dem aus den Austrittsöffnungen 46, 47, 48, 49 ausströmenden Öl beaufschlagt und dadurch gekühlt werden. Nach dem Kühlen der Wickelköpfe 18, 20 kann das Öl beispielsweise über wenigstens eine Ausströmöffnung des Gehäuses 12 aus diesem ausströmen und beispielsweise zur Pumpe zurückströmen, so dass ein Kühlkreislauf geschlossen ist.Because the outlet openings 46 . 47 . 48 . 49 the lateral surface 44 completely penetrate, this can be the first channel 36 flowing oil through the outlet openings 46 . 47 . 48 . 49 from the rotor shaft 26 emerge and thus to the environment of the rotor shaft 26 stream. This outflow of oil from the first channel 36 to the surroundings of the rotor shaft 26 is in 1 by directional arrows 50 illustrated. By means of the oil, the rotor shaft 26 to be self-cooled. In particular, it is possible by means of the oil, the laminated core 30 due to a heat transfer from the laminated core 30 to the rotor shaft 26 and on to the first channel 36 Cooling oil to cool. In addition, can - as by the directional arrows 50 is illustrated - the winding heads 18 . 20 with the out of the outlet openings 46 . 47 . 48 . 49 outflowing oil is applied and thereby cooled. After cooling the winding heads 18 . 20 For example, the oil may be via at least one outflow opening of the housing 12 flow out of this and flow back to the pump, for example, so that a cooling circuit is closed.

Wie aus 1 erkennbar ist, sind die Austrittsöffnungen 48, 49 auf der B-Seite angeordnet, so dass die Austrittsöffnungen 48, 49 dem Wickelkopf 18 zugeordnet sind. Mittels des die Austrittsöffnungen 48, 49 durchströmenden Öls kann somit der Wickelkopf 18 gekühlt werden. Die Austrittsöffnungen 46, 47 hingegen sind auf der A-Seite angeordnet und somit dem Wickelkopf 20 zugeordnet, so dass mittels des die Austrittsöffnungen 46, 47 durchströmenden Öls der Wickelkopf 20 gekühlt werden kann.How out 1 can be seen, are the outlet openings 48 . 49 arranged on the B side, leaving the outlet openings 48 . 49 the winding head 18 assigned. By means of the outlet openings 48 . 49 flowing oil can thus the winding head 18 be cooled. The outlet openings 46 . 47 however, are arranged on the A side and thus the winding head 20 assigned, so that by means of the outlet openings 46 . 47 flowing through the winding head 20 can be cooled.

Die Austrittsöffnungen 46, 47, 48, 49 erstrecken sich zumindest im Wesentlichen in radialer Richtung. Darüber hinaus sind die Austrittsöffnungen 46, 48 auf einer ersten Seite 52 der Rotorwelle 26 angeordnet. Die Austrittsöffnungen 47, 49 sind auf einer zweiten Seite 54 der Rotorwelle 26 angeordnet. Die zweite Seite 54 liegt dabei in radialer Richtung gegenüber der ersten Seite 52. Darüber hinaus ist die Austrittsöffnung 47 in radialer Richtung gegenüber der Austrittsöffnung 46 angeordnet, wobei die Austrittsöffnung 49 in radialer Richtung gegenüber der Austrittsöffnung 48 angeordnet ist. Mit anderen Worten sind die Austrittsöffnungen 46, 47 in radialer Richtung der Rotorwelle 26 in gegenseitiger Überdeckung angeordnet. Analog dazu sind auch die Austrittsöffnungen 48, 49 in radialer Richtung der Rotorwelle 26 in gegenseitiger Überdeckung angeordnet. The outlet openings 46 . 47 . 48 . 49 extend at least substantially in the radial direction. In addition, the outlet openings 46 . 48 on a first page 52 the rotor shaft 26 arranged. The outlet openings 47 . 49 are on a second page 54 the rotor shaft 26 arranged. The second page 54 lies in the radial direction relative to the first side 52 , In addition, the outlet opening 47 in the radial direction relative to the outlet opening 46 arranged, with the outlet opening 49 in the radial direction relative to the outlet opening 48 is arranged. In other words, the outlet openings 46 . 47 in the radial direction of the rotor shaft 26 arranged in mutual overlap. Analogous to this are the outlet openings 48 . 49 in the radial direction of the rotor shaft 26 arranged in mutual overlap.

Wie durch die Richtungspfeile 42 angedeutet ist, strömt das Öl zumindest im Wesentlichen in axialer Richtung durch den ersten Kanal 36. Ferner dreht sich der Rotor 24 im Betrieb der elektrischen Maschine 10, so dass auf das den ersten Kanal 36 durchströmende Öl eine Fliehkraft wirkt. Es wurde gefunden, dass es durch diese Fliehkraft und die axiale Strömungsrichtung des Öls zu einer zumindest im Wesentlichen laminaren Strömung des Öls in der Rotorwelle 26 kommt. Dadurch kann es zu einer ungleichmäßigen Verteilung der Ölmenge auf der A-Seite und der B-Seite kommen. Diese ungleichmäßige, schlechte Verteilung der Ölmenge kann die Leistung und insbesondere die darstellbare Dauerleistung der elektrischen Maschine 10 beeinträchtigen.As by the directional arrows 42 is indicated, the oil flows at least substantially in the axial direction through the first channel 36 , Further, the rotor rotates 24 during operation of the electric machine 10 , so that on the first channel 36 flowing oil acts as a centrifugal force. It has been found that by this centrifugal force and the axial flow direction of the oil to an at least substantially laminar flow of the oil in the rotor shaft 26 comes. This can lead to an uneven distribution of the oil quantity on the A side and the B side. This uneven, poor distribution of the amount of oil, the performance and in particular the representable continuous power of the electric machine 10 affect.

2 und 3 zeigen eine elektrische Maschine 10, welche als Asynchronmaschine ausgebildet sein kann und im Wesentlichen der elektrischen Maschine 10 gemäß 1 entspricht. 2 and 3 show an electric machine 10 , which may be formed as an asynchronous machine and essentially the electric machine 10 according to 1 equivalent.

Die elektrische Maschine 10 gemäß 2 und 3 unterscheidet sich dadurch von der elektrischen Maschine 10 gemäß 1, dass – wie aus 2 und 3 erkennbar ist – die Kurzschlussringe 32, 34 jeweils wenigstens zwei Kanäle 56, 58 beziehungsweise 60, 62 aufweisen. Die Kanäle 56 und 58 des Kurzschlussrings 34 und die Kanäle 60 und 62 des Kurzschlussrings 32 sind von dem Kühlmittel (Öl), welches über die Austrittsöffnungen 46, 47, 48, 49 aus dem Kanal 36 heraus an die Umgebung der Rotorwelle 26 strömt, durchströmbar. Besonders gut aus 3 ist erkennbar, dass der jeweilige Kanal 56, 58, 60, 62 beidseitig, das heißt in radialer Richtung nach innen zur Rotorwelle 26 hin und in radialer Richtung nach außen zum jeweiligen Wickelkopf 18, 20 hin an die Umgebung des jeweiligen Kurzschlussrings 32, 34 über eine jeweilige Öffnung mündet.The electric machine 10 according to 2 and 3 differs from the electrical machine 10 according to 1 that - like out 2 and 3 recognizable - the short-circuit rings 32 . 34 at least two channels each 56 . 58 respectively 60 . 62 exhibit. The channels 56 and 58 of the short-circuit ring 34 and the channels 60 and 62 of the short-circuit ring 32 are from the coolant (oil), which over the outlet openings 46 . 47 . 48 . 49 from the channel 36 out to the surroundings of the rotor shaft 26 flows, permeable. Especially good 3 it can be seen that the respective channel 56 . 58 . 60 . 62 on both sides, that is in the radial direction inwards to the rotor shaft 26 towards and in the radial direction outwards to the respective winding head 18 . 20 towards the environment of the respective short-circuit ring 32 . 34 via a respective opening opens.

Die jeweilige, in radialer Richtung äußere Öffnung des jeweiligen Kanals 56, 58, 60, 62 ist dabei in radialer Richtung nach außen durch den jeweiligen Wickelkopf 18, 20 überdeckt. Die jeweilige, in radialer Richtung innere Öffnung des jeweiligen Kanals 56, 58, 60, 62 ist dabei in radialer Richtung nach innen hin durch die Rotorwelle 26 überdeckt. Darüber hinaus sind die Kanäle 56, 58 und die Austrittsöffnungen 46, 47 in zumindest teilweiser gegenseitiger Überdeckung angeordnet. Auch die Kanäle 60, 62 und die Austrittsöffnungen 48, 49 sind in radialer Richtung in zumindest teilweiser gegenseitiger Überdeckung angeordnet. Hierdurch kann das aus den Austrittsöffnungen 46, 47 beziehungsweise 48, 49 austretende Öl auf besonders kurzem Wege zu den Kanälen 56, 58 beziehungsweise 60, 62 strömen und in diese einströmen.The respective, in the radial direction outer opening of the respective channel 56 . 58 . 60 . 62 is in the radial direction outwards through the respective winding head 18 . 20 covered. The respective, in the radial direction inner opening of the respective channel 56 . 58 . 60 . 62 is in the radial direction inward through the rotor shaft 26 covered. In addition, the channels 56 . 58 and the outlet openings 46 . 47 arranged in at least partial mutual overlap. Also the channels 60 . 62 and the outlet openings 48 . 49 are arranged in the radial direction in at least partially mutual overlap. This can be done from the outlet openings 46 . 47 respectively 48 . 49 escaping oil on particularly short ways to the channels 56 . 58 respectively 60 . 62 stream and pour into them.

Aus 2 und 3 ist erkennbar, dass sich die in den Kurzschlussringen 32, 34 erstreckenden Kanäle 56, 58, 60, 62 streng in radialer Richtung des Rotors 24 beziehungsweise der Rotorwelle 26 erstrecken. Ferner ist erkennbar, dass die Wickelköpfe 18, 20 in radialer Richtung nach innen hin vollständig durch die Kurzschlussringe 32, 34 überdeckt sind. Trotz dieses Umstands ist es möglich, die Wickelköpfe 18, 20 mit Öl zu benetzen, da das Öl über die Kanäle 56, 58, 60, 62 hindurch zu den Wickelköpfen 18, 20 strömen kann.Out 2 and 3 can be seen that in the short circuit rings 32 . 34 extending channels 56 . 58 . 60 . 62 strictly in the radial direction of the rotor 24 or the rotor shaft 26 extend. Furthermore, it can be seen that the winding heads 18 . 20 in the radial direction inwards completely through the short-circuit rings 32 . 34 are covered. Despite this fact, it is possible the winding heads 18 . 20 to wet with oil as the oil passes through the channels 56 . 58 . 60 . 62 through to the winding heads 18 . 20 can flow.

Um nun eine weiter verbesserte Kühlung der elektrischen Maschine 10 und insbesondere ihrer Wickelköpfe 18, 20 zu realisieren, ist es – wie aus 4 und 5 erkennbar ist – vorgesehen, dass sich der jeweilige Kanal 56, 58, 60, 62 schräg zur radialen Richtung und schräg zur axialen Richtung erstreckt. Dabei erstreckt sich der jeweilige Kanal 56, 58, 60, 62 in radialer Richtung und in axialer Richtung des Rotors 24 jeweils von innen nach außen. Es wurde nämlich gefunden, dass durch den schrägen Verlauf der Kanäle 56, 58, 60, 62 im Vergleich zum streng radialen Verlauf eine Vergrößerung der von dem Öl anströmbaren Fläche der Wickelköpfe 18, 20 realisierbar ist. Durch die schrägen Kanäle 56, 58, 60, 62, welche als Bohrungen ausgebildet sein können, ist es nämlich möglich, das Öl auf jeweilige Stirn- und Außenseiten der Wickelköpfe 18, 20 zu leiten und somit den jeweiligen Wickelkopf 18, 20 besonders großflächig mit dem Öl zu benetzen. Hierdurch kann eine besonders hohe Wärmeabfuhr von den Wickelköpfen 18, 20 realisiert werden. Dieses Kühlkonzept ermöglicht eine bessere Kühlung des gesamten Stators 16, da auch ein Blechpaket des Stators 16 mit Öl gekühlt werden kann.To now a further improved cooling of the electric machine 10 and in particular their winding heads 18 . 20 to realize it is - how out 4 and 5 recognizable - provided that the respective channel 56 . 58 . 60 . 62 extends obliquely to the radial direction and obliquely to the axial direction. In this case, the respective channel extends 56 . 58 . 60 . 62 in the radial direction and in the axial direction of the rotor 24 in each case from inside to outside. It has been found that by the oblique course of the channels 56 . 58 . 60 . 62 in comparison to the strictly radial course, an enlargement of the surface of the winding heads which can be flowed by the oil 18 . 20 is feasible. Through the sloping channels 56 . 58 . 60 . 62 , which may be formed as bores, it is namely possible, the oil on respective end and outer sides of the winding heads 18 . 20 to guide and thus the respective winding head 18 . 20 especially wet with oil over a large area. This allows a particularly high heat dissipation from the end windings 18 . 20 will be realized. This cooling concept allows better cooling of the entire stator 16 , as well as a laminated core of the stator 16 can be cooled with oil.

Ferner hat es sich als vorteilhaft gezeigt, in wenigstens einem der Wickelköpfe 18, 20 wenigstens einen sich in radialer Richtung erstreckenden und von dem Öl durchströmbaren Kanal sowie einen schräg zur axialen Richtung und schräg zur axialen Richtung erstreckenden und von dem Öl durchströmbaren Kanal vorzusehen. Mit anderen Worten hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenigstens einen schräg verlaufenden und von dem Öl durchströmbaren Kanal mit einem in radialer Richtung verlaufenden von dem Öl durchströmbaren Kanal zu kombinieren.Furthermore, it has proven to be advantageous in at least one of the winding heads 18 . 20 Provide at least one extending in the radial direction and can be traversed by the oil channel and an oblique to the axial direction and obliquely to the axial direction and extending through the oil channel. In other words, it has proved to be advantageous, at least one obliquely extending and to be traversed by the oil channel to be combined with a running in the radial direction of the oil channel.

Wie bereits angedeutet, kann der jeweilige Kanal 56, 58, 60, 62 als Bohrung ausgebildet und demzufolge durch spanende Bearbeitung des jeweiligen Kurzschlussrings 32, 34 ausgebildet sein. Der jeweilige Kurzschlussring 32, 34 ist beispielsweise als Gussbauteil mittels wenigstens einer Gussform ausgebildet. Dabei ist es möglich, beispielsweise mittels wenigstens eines Kerns den jeweiligen Kanal 56, 58, 60, 62 bereits beim Gießen des jeweiligen Kurzschlussrings 32, 34 herzustellen.As already indicated, the respective channel 56 . 58 . 60 . 62 designed as a bore and consequently by machining the respective short-circuit ring 32 . 34 be educated. The respective short-circuit ring 32 . 34 is formed, for example, as a cast component by means of at least one casting mold. It is possible, for example by means of at least one core the respective channel 56 . 58 . 60 . 62 already during casting of the respective short-circuit ring 32 . 34 manufacture.

Dem genannten Kühlkonzept mit den schräg verlaufenden Kanälen 56, 58, 60, 62 liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei modernen elektrischen Maschinen der freie Raum im Gehäuse 12 immer kleiner wird. Werden die Wickelköpfe 18, 20 sehr kurz, das heißt weisen diese eine nur sehr geringe, in axialer Richtung verlaufende Erstreckung auf, so kann das beispielsweise bei der elektrischen Maschine 10 gemäß 1 aus den Austrittsöffnungen 46, 47 beziehungsweise 48, 49 ausströmende Öl nur noch eine sehr kleine Fläche des jeweiligen Wickelkopfes 18, 20 erreichen, wodurch der jeweilige Wickelkopf 18, 20 auf nur sehr kleiner Fläche mit Öl benetzt wird. Hieraus ergibt sich nur eine sehr geringe Kühlwirkung.The mentioned cooling concept with the sloping channels 56 . 58 . 60 . 62 is based on the knowledge that in modern electrical machines, the free space in the housing 12 gets smaller and smaller. Be the windings 18 . 20 very short, that is to say, these have only a very small extent extending in the axial direction, as can be the case, for example, in the case of the electric machine 10 according to 1 from the outlet openings 46 . 47 respectively 48 . 49 escaping oil only a very small area of the respective winding head 18 . 20 reach, whereby the respective winding head 18 . 20 is wetted with oil on a very small area. This results in only a very small cooling effect.

Durch die schräg verlaufenden Kanäle 56, 58, 60, 62 ist es jedoch möglich, die Wickelköpfe 18, 20 besonders großflächig mit dem Öl zu umspülen und somit besonders effektiv und effizient zu kühlen. Öl, welches nicht durch die Kanäle 56, 58, 60, 62 strömt, wird an einer jeweiligen, in radialer Richtung zur Rotorwelle 26 weisenden Unterseite des jeweiligen Kurzschlussrings 32, 34 gesammelt. Durch die aus der Rotation der Rotorwelle 26 resultierende Fliehkraft liegt der Ölfilm permanent am jeweiligen Kurzschlussring 32, 34 an und kühlt zusätzlich den Rotor 24.Through the sloping channels 56 . 58 . 60 . 62 However, it is possible, the winding heads 18 . 20 to wash over the oil over a particularly large area and thus to cool particularly effectively and efficiently. Oil, which is not through the channels 56 . 58 . 60 . 62 flows, is at a respective, in the radial direction to the rotor shaft 26 pointing bottom of the respective shorting ring 32 . 34 collected. By the out of the rotation of the rotor shaft 26 resulting centrifugal force, the oil film is permanently on each short-circuit ring 32 . 34 and additionally cools the rotor 24 ,

Ein positiver Nebeneffekt ist, dass bei hohen Drehzahlen der elektrischen Maschine 10 beziehungsweise des Rotors 24 die Verluste im Rotor 24 zunehmen, während die Verluste im Stator 16 abnehmen. Diese Verluste, insbesondere in Form von Wärme, können nun besonders vorteilhaft mittels des Öls abgeführt werden.A positive side effect is that at high speeds the electric machine 10 or the rotor 24 the losses in the rotor 24 increase while the losses in the stator 16 lose weight. These losses, especially in the form of heat, can now be dissipated particularly advantageously by means of the oil.

Vorzugsweise weisen die Kanäle 56, 58, 60, 62 und die Austrittsöffnungen 46, 47, 48, 49 einen hinreichenden Innenumfang, insbesondere einen hinreichenden Durchmesser auf, so dass die Gefahr einer Verstopfung beispielsweise durch im Öl enthaltene Partikel gering gehalten werden kann. Andererseits darf der Durchmesser nicht zu groß gewählt werden, um einen hinreichenden Druck des Öls zu gewährleisten.Preferably, the channels 56 . 58 . 60 . 62 and the outlet openings 46 . 47 . 48 . 49 a sufficient inner circumference, in particular a sufficient diameter, so that the risk of clogging can be kept low for example by particles contained in the oil. On the other hand, the diameter must not be too large to ensure a sufficient pressure of the oil.

Aus 4 und 5 ist erkennbar, dass der jeweilige Kanal 56, 58, 60, 62 einerseits an die Umgebung des jeweiligen Kurzschlussrings 32, 34 über eine Öffnung 64 mündet, die in einer senkrecht zur axialen Richtung des Rotors 24 verlaufenden Stirnfläche 66 des jeweiligen Kurzschlussrings 32, 34 angeordnet ist. Andererseits mündet der jeweilige Kanal 56, 58, 60, 62 an die Umgebung des jeweiligen Kurzschlussrings 32, 34 über eine Öffnung 68, welche in einer innenumfangsseitigen Mantelfläche 70 des jeweiligen Kurzschlussrings 32, 34 angeordnet ist. Die jeweilige innenumfangsseitige Mantelfläche 70 überdeckt dabei in radialer Richtung nach außen die Mantelfläche 44 der Rotorwelle 26.Out 4 and 5 it can be seen that the respective channel 56 . 58 . 60 . 62 on the one hand to the environment of the respective short-circuit ring 32 . 34 over an opening 64 opens in a direction perpendicular to the axial direction of the rotor 24 extending face 66 of the respective short-circuit ring 32 . 34 is arranged. On the other hand, the respective channel opens 56 . 58 . 60 . 62 to the environment of the respective short-circuit ring 32 . 34 over an opening 68 , which in an inner circumferential side surface 70 of the respective short-circuit ring 32 . 34 is arranged. The respective inner peripheral side surface 70 Covered in the radial direction to the outside, the lateral surface 44 the rotor shaft 26 ,

Besonders gut aus 5 ist erkennbar, dass die jeweilige Austrittsöffnung 46, 47 beziehungsweise 48, 49 in radialer Richtung in zumindest teilweiser Überdeckung mit der jeweiligen Öffnung 68 angeordnet ist. Mit anderen Worten ist die Mantelfläche 44 der Rotorwelle 26 in radialer Richtung nach außen hin durch die innenumfangsseitige Mantelfläche 70 des jeweiligen Kurzschlussrings 32, 34 zumindest teilweise überdeckt.Especially good 5 it can be seen that the respective outlet opening 46 . 47 respectively 48 . 49 in the radial direction in at least partial overlap with the respective opening 68 is arranged. In other words, the lateral surface 44 the rotor shaft 26 in the radial direction outwardly through the inner peripheral side surface 70 of the respective short-circuit ring 32 . 34 at least partially covered.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
elektrische Maschineelectric machine
1212
Gehäusecasing
1414
Aufnahmeraumaccommodation space
1616
Statorstator
1818
Wickelkopfwinding
2020
Wickelkopfwinding
2222
Wicklungenwindings
2424
Rotorrotor
2626
Rotorwellerotor shaft
2828
Rotorelementrotor member
3030
Blechpaketlaminated core
3232
KurzschlussringShorting ring
3434
KurzschlussringShorting ring
3636
erster Kanalfirst channel
3838
Eintrittsöffnunginlet opening
4040
Stirnseitefront
4242
Richtungspfeilarrow
4444
Mantelflächelateral surface
4646
Austrittsöffnungoutlet opening
4747
Austrittsöffnungoutlet opening
4848
Austrittsöffnungoutlet opening
4949
Austrittsöffnungoutlet opening
5050
Richtungspfeilarrow
5252
erste Seitefirst page
5454
zweite Seitesecond page
5656
Kanalchannel
5858
Kanalchannel
6060
Kanalchannel
6262
Kanalchannel
64 64
Öffnungopening
6666
Stirnflächeface
6868
Öffnungopening
7070
innenumfangsseitige MantelflächeInner peripheral side surface

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102004049795 A1 [0005] DE 102004049795 A1 [0005]

Claims (5)

Elektrische Maschine (10), insbesondere Asynchronmaschine, mit einem Stator (16) und einem um eine Drehachse relativ zu dem Stator (16) drehbaren Rotor (24), welcher als Kurzschlussläufer ausgebildet ist und wenigstens einen Kurzschlussring (32, 34) umfasst, mittels welchem Leiterstäbe des Kurzschlussläufers gegenseitig kurzgeschlossen sind, wobei der Kurzschlussring (32, 34) wenigstens einen von Kühlmittel durchströmbaren Kanal (56, 58, 60, 62) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Kanal (56, 58, 60, 62) im Kurzschlussring (32, 34) schräg zur radialen Richtung des Rotors (24) erstreckt.Electric machine ( 10 ), in particular asynchronous machine, with a stator ( 16 ) and one about an axis of rotation relative to the stator ( 16 ) rotatable rotor ( 24 ), which is designed as a squirrel-cage rotor and at least one short-circuit ring ( 32 . 34 ), by means of which conductor bars of the squirrel-cage rotor are mutually short-circuited, the short-circuit ring ( 32 . 34 ) at least one channel through which coolant can flow ( 56 . 58 . 60 . 62 ), characterized in that the channel ( 56 . 58 . 60 . 62 ) in the short-circuit ring ( 32 . 34 ) obliquely to the radial direction of the rotor ( 24 ). Elektrische Maschine (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Kanal (56, 58, 60, 62) bezogen auf die radiale Richtung und die axiale Richtung des Rotors (24) jeweils von innen nach außen erstreckt.Electric machine ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the channel ( 56 . 58 . 60 . 62 ) relative to the radial direction and the axial direction of the rotor ( 24 ) extends from the inside to the outside. Elektrische Maschine (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (56, 58, 60, 62) an die Umgebung des Kurzschlussrings (32, 34) über eine Öffnung (64) mündet, die in einer senkrecht zur axialen Richtung des Rotors (24) verlaufenden Stirnfläche (66) des Kurzschlussrings (32, 34) angeordnet ist.Electric machine ( 10 ) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the channel ( 56 . 58 . 60 . 62 ) to the environment of the short-circuit ring ( 32 . 34 ) via an opening ( 64 ) in a direction perpendicular to the axial direction of the rotor ( 24 ) extending end face ( 66 ) of the short-circuit ring ( 32 . 34 ) is arranged. Elektrische Maschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (24) eine Rotorwelle (26) umfasst, die einen sich zumindest über einen Längenbereich der Rotorwelle (26) in axialer Richtung dieser erstreckenden und von dem Kühlmittel durchströmbaren zweiten Kanal (36) sowie in ihrer den zweiten Kanal (36) begrenzenden Mantelfläche (44) wenigstens eine Austrittsöffnung (46) für das Kühlmittel aufweist.Electric machine ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor ( 24 ) a rotor shaft ( 26 ) which at least over a length range of the rotor shaft ( 26 ) in the axial direction of this extending and can be traversed by the coolant second channel ( 36 ) and in its second channel ( 36 ) limiting lateral surface ( 44 ) at least one outlet opening ( 46 ) for the coolant. Elektrische Maschine (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kanal (56, 58, 60, 62) des Kurzschlussrings (32, 34) an die Umgebung des Kurzschlussrings (32, 34) über eine Öffnung (68) mündet, die in einer innenumfangsseitigen Mantelfläche (70) des Kurzschlussrings (32, 34) angeordnet ist, wobei die Mantelfläche (44) der Rotorwelle (24) in radialer Richtung nach außen hin durch die innenumfangsseitige Mantelfläche (70) des Kurzschlussrings (32, 34) zumindest teilweise überdeckt ist.Electric machine ( 10 ) according to claim 4, characterized in that the first channel ( 56 . 58 . 60 . 62 ) of the short-circuit ring ( 32 . 34 ) to the environment of the short-circuit ring ( 32 . 34 ) via an opening ( 68 ), which in an inner circumferential side surface ( 70 ) of the short-circuit ring ( 32 . 34 ), wherein the lateral surface ( 44 ) of the rotor shaft ( 24 ) in the radial direction outwardly through the inner peripheral side surface ( 70 ) of the short-circuit ring ( 32 . 34 ) is at least partially covered.
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DE201310020331 Withdrawn DE102013020331A1 (en) 2013-12-04 2013-12-04 Electric machine e.g. asynchronous motor for hybrid vehicles, has short-circuiting ring that is provided with coolant channel which is obliquely extended in radial direction of rotor

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DE (1) DE102013020331A1 (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014018223A1 (en) 2014-12-06 2015-06-25 Daimler Ag Electrical machine, in particular asynchronous machine
DE102015014535A1 (en) 2015-11-11 2016-07-21 Daimler Ag Electric machine, in particular for a motor vehicle
WO2017198389A1 (en) * 2016-05-20 2017-11-23 Magna powertrain gmbh & co kg Electric machine
DE102016216083A1 (en) 2016-08-26 2018-03-01 Zf Friedrichshafen Ag Fluid cooled electric machine
DE102016216027A1 (en) 2016-08-25 2018-03-01 Continental Automotive Gmbh Squirrel cage rotor for an asynchronous machine
DE102016216685A1 (en) 2016-09-02 2018-03-08 Continental Automotive Gmbh Rotor for an electric machine
EP3324517A1 (en) * 2016-11-21 2018-05-23 Audi Ag Electric machine
EP3439147A1 (en) * 2017-08-01 2019-02-06 Audi Ag Rotor for an electric machine
AT525415A1 (en) * 2021-09-10 2023-03-15 Miba Emobility Gmbh Electrical machine and drive unit with such an electrical machine
DE102022203673A1 (en) 2022-04-12 2023-10-12 Volkswagen Aktiengesellschaft Stator with bending area groups, electric machine and motor vehicle

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004049795A1 (en) 2004-04-08 2005-11-10 Deere & Company, Moline Cooling device for electrical machine, has feeding apparatus through which coolant is directed from one zone of rotor in electrical machine to another zone of rotor when rotor rotates

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004049795A1 (en) 2004-04-08 2005-11-10 Deere & Company, Moline Cooling device for electrical machine, has feeding apparatus through which coolant is directed from one zone of rotor in electrical machine to another zone of rotor when rotor rotates

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014018223A1 (en) 2014-12-06 2015-06-25 Daimler Ag Electrical machine, in particular asynchronous machine
DE102015014535A1 (en) 2015-11-11 2016-07-21 Daimler Ag Electric machine, in particular for a motor vehicle
CN109155549B (en) * 2016-05-20 2020-06-16 麦格纳动力系有限两合公司 Electric machine
WO2017198389A1 (en) * 2016-05-20 2017-11-23 Magna powertrain gmbh & co kg Electric machine
US11043866B2 (en) 2016-05-20 2021-06-22 Magna powertrain gmbh & co kg Electric machine having an improved cooling rotor shaft
CN109155549A (en) * 2016-05-20 2019-01-04 麦格纳动力系有限两合公司 Motor
DE102016216027A1 (en) 2016-08-25 2018-03-01 Continental Automotive Gmbh Squirrel cage rotor for an asynchronous machine
US11114924B2 (en) 2016-08-25 2021-09-07 Vitesco Technologies GmbH Squirrel-cage rotor for an asynchronous machine
DE102016216083A1 (en) 2016-08-26 2018-03-01 Zf Friedrichshafen Ag Fluid cooled electric machine
DE102016216083B4 (en) * 2016-08-26 2021-06-24 Zf Friedrichshafen Ag Fluid-cooled electrical machine
DE102016216685A1 (en) 2016-09-02 2018-03-08 Continental Automotive Gmbh Rotor for an electric machine
US11303174B2 (en) 2016-09-02 2022-04-12 Vitesco Technologies GmbH Rotor for an electric machine
US10615665B2 (en) 2016-11-21 2020-04-07 Audi Ag Electric machine
CN108092432A (en) * 2016-11-21 2018-05-29 奥迪股份公司 Motor
US20180145562A1 (en) * 2016-11-21 2018-05-24 Audi Ag Electric Machine
EP3324517A1 (en) * 2016-11-21 2018-05-23 Audi Ag Electric machine
EP3439147A1 (en) * 2017-08-01 2019-02-06 Audi Ag Rotor for an electric machine
US11043865B2 (en) 2017-08-01 2021-06-22 Audi Ag Rotor for an electric machine
AT525415A1 (en) * 2021-09-10 2023-03-15 Miba Emobility Gmbh Electrical machine and drive unit with such an electrical machine
DE102022203673A1 (en) 2022-04-12 2023-10-12 Volkswagen Aktiengesellschaft Stator with bending area groups, electric machine and motor vehicle

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