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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lamelle für einen Rotor einer elektrischen Maschine, der eine Aussparung zur Aufnahme eines Dauermagneten aufweist, sowie den Rotor. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine elektrische Maschine mit dem Rotor sowie einen Verstellantrieb mit einem solchen Motor.
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Um einen Dauermagnet in eine Aussparung eines Rotors oder Stators, insbesondere einer Synchronmaschine, zu befestigen, wird dieser herkömmlich in die Aussparung eingepresst und mittels einer Klemmnase, die am Grundkörper des Rotors angeordnet ist, verklemmt. Die Klemmnase fixiert den Dauermagneten nicht nur radial, sondern hält ihn auch axial. Bei dieser Technik ist der Dauermagnet hohen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt und seine Oberfläche und/oder Beschichtung wird häufig, insbesondere beim Einpressen in die Aussparung und/oder unter Betriebsbedingungen des Rotors, verkratzt.
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Zudem dehnen sich sowohl der Grundkörper des Rotors als auch die Dauermagnete über den im Rotor oder Stator herrschenden Temperaturbereich, der beispielsweise im Bereich von –40°–+160°C liegt, unterschiedlich aus. Da die Klemmnase einstückig mit dem Rotorblock beziehungsweise mit Lamellen des Rotorblocks gebildet ist, ermöglicht sie aufgrund des unterschiedlichen Temperaturverhaltens und bei verschiedenen Bauteiltoleranzen des Dauermagneten gegenüber den Lamellen beziehungsweise dem Rotorblock keinen ausreichenden Ausgleich des Temperaturverhaltens und/oder der Bauteiltoleranzen des Dauermagneten.
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Weiterhin ist es bekannt, den Dauermagneten mit einem separaten elastischen Fixierungsmittel zu befestigen. Das Fixierungsmittel weist aufgrund seiner Elastizität ein definiertes Federverhalten und/oder mechanisches Klemmverhalten auf. Dadurch ist es so dimensionierbar, dass die Bauteiltoleranzen des Dauermagneten als auch sein Temperaturverhalten mit ihm besser ausgleichbar sind.
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Bekannt ist es auch, eine aushärtbare Masse in die Aussparung zu füllen, vorzugsweise einen Kunststoff, um den Dauermagneten stoff- und formschlüssig am Grundkörper des Rotors zu fixieren. Dabei wird die Füllmasse nach dem Fügen des Dauermagneten in einen Befestigungsbereich gefüllt. Das hat den Vorteil, dass der Dauermagnet kraftfrei in die Aussparung fügbar ist und daher beim Fügen nicht beschädigt wird. Nachteilig an dieser Technik ist es, dass die aushärtbare Masse beim Erkalten schrumpft. Zudem haben der Grundkörper und der Dauermagnet sehr unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten. Dabei ist das Ausdehnungsverhalten der Dauermagnete in Längs- und Querrichtung gegebenenfalls verschieden. Diese Faktoren können ein Spiel zwischen dem Dauermagneten, dem Grundkörper des Rotors und der aushärtbaren Masse bewirken, dass zu einer Fehlpositionierung oder sogar zu einer ständigen Bewegung des Dauermagneten im Betrieb der elektrischen Maschine führen kann. Dadurch können im Betrieb der elektrischen Maschine ein unbestimmtes Magnetfeld und gegebenenfalls eine hohe Geräuschentwicklung entstehen.
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Offenbarung der Erfindung
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Rotor oder Stator zu schaffen, bei dem der Dauermagnet mit einer aushärtbaren Befestigungsmasse im Grundkörper befestigt ist, wobei er zumindest in radialer Richtung spielfrei am Grundkörper fixiert ist.
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Die Aufgabe wird gelöst mit einer Lamelle für einen Rotor einer elektrischen Maschine, insbesondere für einen Speichenrotor, die eine Wellenaufnahme und eine Magnetaufnahme aufweist, wobei mittig der Wellenaufnahme eine Durchbohrung zur Aufnahme einer Welle vorgesehen ist, wobei die Magnetaufnahme Sektoren umfasst, zwischen denen Aussparungen zur Aufnahme jeweils eines Dauermagneten vorgesehen sind, wobei die Aussparungen einen Magnetbereich zur Aufnahme des Dauermagneten und einen Befestigungsbereich zur Aufnahme einer aushärtbaren Befestigungsmasse umfassen, wobei zumindest ein Sektor einen Haltekanal aufweist, der mit dem Befestigungsbereich verbunden und ebenfalls zur Aufnahme der aushärtbaren Befestigungsmasse vorgesehen ist.
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Beim Einfüllen der aushärtbaren Befestigungsmasse wird diese daher nicht nur in den Befestigungsbereich, sondern auch in den Haltekanal eingefüllt.
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Bevorzugt weist der Haltekanal an einem dem Befestigungsbereich gegenüberliegenden offenen Ende eine Verbreiterung auf. Die Verbreiterung ist bevorzugt kreisförmig ausgebildet. Es sind aber auch andere Konturen der Verbreiterung bevorzugt, beispielsweise eine ovale oder eckige Kontur. Durch die Verbreiterung wird die aushärtbare Befestigungsmasse an dem offenen Ende des Haltekanals verankert.
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Der Haltekanal bewirkt, dass sich die aushärtbare Befestigungsmasse beim Erkalten und Aushärten in Richtung des offenen Endes zusammenzieht. Dabei wird eine Druckspannung erzeugt, die in radialer Richtung, also in einer von der Drehachse strahlenförmig ausgehenden Richtung, nach außen wirkt, d. h. in Richtung der wellenabgewandten Seite der Lamelle. Dadurch liegt die aushärtbare Befestigungsmasse nach dem Erkalten und Aushärten zumindest teilweise am Dauermagneten an. Dadurch ist der Dauermagnet an der wellenabgewandten Seite der Lamelle im Wesentlichen spielfrei in der Aussparung fixiert.
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Dabei wird der Schrumpfungseffekt der aushärtbaren Befestigungsmasse genutzt, um den Dauermagneten in radialer Richtung spielfrei in der Aussparung zu fixieren. Die Ausdehnung des Dauermagneten wird durch ein Setzverhalten der aushärtbaren Befestigungsmasse ausgeglichen.
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Durch die Erwärmung im Betrieb einer elektrischen Maschine mit einem Rotor, der eine solche Lamelle aufweist, wirkt die ausgehärtete aushärtbare Befestigungsmasse aufgrund ihrer Befestigung mit dem Haltekanal wie eine Feder. Sie weist daher ein Federverhalten und ein mechanisches Klemmverhalten auf, so dass Bauteiltoleranzen des Dauermagneten und sein Temperaturverhalten über die Bandbreite der im Rotor herrschenden Temperaturen mit der Befestigungsmasse ausgleichbar sind.
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Die ausgehärtete aushärtbare Befestigungsmasse wirkt bevorzugt auch in axialer Richtung. Es ist aber besonders bevorzugt, dass an einem Rotor mit einer solchen Lamelle zusätzlich eine Deckschicht aus aushärtbarer Masse vorgesehen ist, die die Dauermagnete in axialer Richtung fixiert.
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Die aushärtbare Befestigungsmasse weist bevorzugt eine geringe magnetische Leitfähigkeit auf, insbesondere eine Permeabilitätszahl kleiner als 20. Besonders bevorzugt ist sie ein Kunststoff oder ein Harz, vorzugsweise ein Gießharz. In dieser Ausführungsform ist sie unmagnetisch, nicht elektrisch leitend und sehr kostengünstig. Prinzipiell ist auch ein Gummi oder eine Keramik verwendbar. Ganz besonders bevorzugt ist sie ein Duroplast.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist jeder Sektor der Lamelle einen Haltekanal für eine an ihn angrenzende Aussparung, d. h. für einen der benachbarten Dauermagnete, auf. Oder in einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform weist jeder Sektor der Lamelle jeweils einen Haltekanal für beide an ihn angrenzenden Aussparungen, d. h. für beide benachbarten Dauermagnete, auf.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen nur einige Sektoren einen Haltekanal oder beide Haltekanäle für eine an ihn angrenzende Aussparung oder für beide an ihn angrenzende Aussparungen auf. In dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, dass ein Rotor mehrere insbesondere gleiche Lamellen umfasst, die zueinander so verdreht vorgesehen sind, dass allen Dauermagneten eine Lamelle mit einem Haltekanal zugeordnet ist.
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Weiterhin bevorzugt, weist jeder Haltekanal eine Verbreiterung an seinem offenen Ende auf. Oder ebenfalls bevorzugt weisen die Haltekanäle zweier benachbarter Aussparungen eine gemeinsame Verbreiterung an ihrem offenen Ende auf, so dass sie miteinander verbunden sind.
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Bevorzugt sind die Haltekanäle einer Lamelle immer an derselben Seite der Aussparungen vorgesehen. Da sich die aushärtbare Befestigungsmasse in Richtung der offenen Enden der Haltekanäle zusammen zieht, ist es dadurch möglich, die Dauermagnete eines Rotors in einer Vorzugsrichtung zu positionieren, so dass sie jeweils an derselben Seite ihrer Aussparung anliegen. Dadurch ist es möglich, die Momentenwelligkeit des Rotors zu verringern.
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Es ist aber besonders bevorzugt, in benachbarten Sektoren jeweils einen Haltekanal für dieselbe Aussparung vorzusehen. Im Querschnitt umfasst die aushärtbare Befestigungsmasse dadurch den Magnetbereich der Aussparung beziehungsweise den Dauermagneten etwa u- oder c- oder v-förmig. Dadurch wird die aushärtbare Befestigungsmasse beim Erkalten beidseitig der Aussparung beziehungsweise des Dauermagneten radial nach außen gezogen. Dabei ist ein Abstand des offenen Endes des Haltekanals von der Mitte der Lamelle bevorzugt größer, als ein Abstand des Magnetbereiches zur Mitte der Lamelle, da die radiale Druckkraft auf den Dauermagneten umso größer ist, je länger die Haltekanäle sind.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist in benachbarten Sektoren jeweils ein Haltekanal für dieselbe Aussparung vorgesehen, wobei der Abstand der offenen Enden dieser beiden Haltekanäle zur Mitte der Lamelle verschieden ist. Auch in dieser Ausführungsform wird der Magnetbereich der Aussparung beziehungsweise der Dauermagnet etwa etwa u- oder c- oder v-förmig umfasst. Zudem ist es durch die verschiedenen Abstände der offenen Enden der Haltekanäle auch hierdurch möglich, den Dauermagneten in einer Vorzugsrichtung in der Aussparung zu positionieren, so dass er an einer Seite der Aussparung anliegt. Sofern alle Dauermagnete des Rotors an derselben Seite ihrer Aussparung anliegen, ist die Momentenwelligkeit der elektrischen Maschine verringert.
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Um den Wellenbereich mit den Sektoren und/oder die Sektoren miteinander zu verbinden, ist es bevorzugt, dass zumindest ein Sektor der Lamelle mit einer Längsstrebe mit dem Wellenbereich verbunden ist, und/oder dass zumindest zwei benachbarte Sektoren mit einer Querstrebe miteinander verbunden sind. Um die Stabilität zu verbessern, ist es aber besonders bevorzugt, dass mehrere oder alle Sektoren mit einem Längssteg mit dem Wellenbereich verbunden sind. Ebenso bevorzugt sind mehrere oder alle benachbarten Sektoren mit einem Quersteg miteinander verbunden. Dabei erstrecken sich die Längsstege bevorzugt in die radiale Richtung und trennen die Befestigungsbereiche der Aussparungen voneinander. Weiterhin erstrecken sich die Querstege dabei bevorzugt in die tangentiale Richtung und sind an der wellenabgewandten Seite der Lamelle angeordnet. Die Querstege verhindern daher ein Verschieben der Dauermagnete in die radiale Richtung.
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Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einem Rotor für eine elektrische Maschine, insbesondere mit einem Speichenrotor, mit einer solchen Lamelle. In dieser Ausführungsform umfasst der Rotor einen Grundkörper, der als Lamellenpaket aus einer Vielzahl von Lamellen gefertigt ist.
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Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst mit einem Rotor für eine elektrische Maschine, insbesondere mit einem Speichenrotor, der einen Grundkörper mit einer Wellenaufnahme und einer Magnetaufnahme aufweist, wobei mittig der Wellenaufnahme eine Durchbohrung zur Aufnahme einer Welle vorgesehen ist, wobei die Magnetaufnahme Sektoren umfasst, zwischen denen Aussparungen zur Aufnahme jeweils eines Dauermagneten vorgesehen sind, wobei die Aussparungen einen Magnetbereich zur Aufnahme des Dauermagneten und einen Befestigungsbereich zur Aufnahme einer aushärtbaren Befestigungsmasse umfassen, wobei zumindest ein Sektor einen Haltekanal aufweist, der mit dem Befestigungsbereich verbunden und ebenfalls zur Aufnahme der aushärtbaren Befestigungsmasse vorgesehen ist. In dieser Ausführungsform ist der Grundkörper des Rotors aus einem Vollkörper gebildet.
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Bevorzugt weist der Rotor einen Dauermagneten auf, der im Magnetbereich der Aussparung zwischen zwei benachbarten Sektoren angeordnet ist. Der Dauermagnet ist bevorzugt mit einer aushärtbaren Befestigungsmasse, die im Befestigungsbereich der Aussparung vorgesehen ist, in der Aussparung fixiert. Dabei ist dem Dauermagnet zumindest ein Haltekanal zugeordnet.
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Es ist bevorzugt, dass der Rotor eine Vielzahl Dauermagnete aufweist, wobei jedem Dauermagneten zumindest ein Haltekanal zugeordnet ist. Die Haltekanäle für die Dauermagneten sind dabei in einer bevorzugten Ausführungsform, in der der Grundkörper aus Lamellen gebildet ist, in derselben Lamelle, oder ebenso bevorzugt in mehreren Lamellen vorgesehen.
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Es ist besonders bevorzugt, dass der Rotor zusätzlich eine Deckschicht aus aushärtbarer Masse aufweist, die die Dauermagnete in axialer Richtung fixiert.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Rotor in axialer Richtung zwei gegenüberliegende Enden auf, wobei jedem Dauermagneten etwa mittig zwischen den gegenüberliegenden Enden und/oder jeweils an beiden gegenüberliegenden Enden zumindest ein Haltekanal zugeordnet ist. Die Haltekanäle sind dabei bevorzugt in einer oder mehreren Lamellen vorgesehen, so dass die aushärtbare Befestigungsmasse zumindest in einem kleinen Bereich an den beiden Enden und/oder mittig des Rotors in Richtung der offenen Enden gezogen wird. Es ist aber auch eine Ausführungsform umfasst, in der mehrere den Dauermagneten zugeordnete Haltekanäle über die axiale Länge des Rotors verteilt vorgesehen sind. Weiterhin ist ebenfalls eine Ausführungsform umfasst, bei der die Haltekanäle über die gesamte axiale Länge des Rotors vorgesehen sind.
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Bevorzugt ist der Rotor als Speichenrotor ausgebildet. In dieser Ausführungsform sind die Dauermagnete des Rotors speichenförmig im Grundkörper des Rotors angeordnet. Die Dauermagnete sind dabei bevorzugt als Flachmagnete ausgebildet.
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Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einem Motor, insbesondere einer Synchronmaschine, der einen solchen Rotor umfasst. Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einem Verstellantrieb mit einem solchen Motor, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, einen E-Scooter, einen Elektroroller oder ein Elektrofahrrad. Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einer Handwerkzeugmaschine mit einem solchen Motor, insbesondere mit einer Bohrmaschine, einer Stichsäge oder ähnlich.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren beschrieben. Die Figuren sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.
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1 zeigt eine Lamelle für einen Rotor einer elektrischen Maschine gemäß dem Stand der Technik;
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2 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lamelle für einen Rotor einer elektrischen Maschine,
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3 zeigt in (a) und (b) jeweils einen Grundkörper eines Rotors mit einer erfindungsgemäßen Lamelle, und
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4 zeigt einen Rotor mit einer erfindungsgemäßen Lamelle.
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1 zeigt eine Lamelle 300 für einen Rotor (nicht gezeigt) gemäß dem Stand der Technik. Die Lamelle 300 der 1 weist eine Wellenaufnahme 31 auf. In der Mitte 39 der Lammelle 300 ist in der Wellenaufnahme 31 eine Durchbohrung 34 zur Aufnahme einer Welle 20 (s. 4) vorgesehen. Zudem weist die Lamelle 300 eine Magnetaufnahme 30 mit Sektoren 37 auf, zwischen denen Aussparungen 5 vorgesehen sind, die einen Magnetbereich 51 zur Aufnahme jeweils eines Dauermagneten 4 und einen Befestigungsbereich 52 zur Aufnahme einer aushärtbaren Befestigungsmasse 7 aufweisen. Die Sektoren 37 sind jeweils mit einem Längssteg 32 mit dem Wellenbereich 31 verbunden, wobei sich die Längsstege 32 in eine radiale Richtung 22 erstrecken. Die Längsstege 32 sind hier beidseitig des Befestigungsbereiches 52 vorgesehen. An einer wellenabgewandten Seite 53 der Aussparungen 5 sind zudem hier Querstege 33 vorgesehen, die jeweils benachbarte Sektoren 30 miteinander verbinden. Die Querstege 33 erstrecken sich in eine Umfangsrichtung 23.
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Es sind auch Lamellen (nicht gezeigt) bekannt, die weniger Längsstege 32 und/oder Querstege 33 aufweisen, um Flussverluste zu vermeiden. Bei solchen Lamellen fehlt beispielsweise jeder zweite Längssteg 32 und/oder Quersteg 33.
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Beispielhaft zeigt die 1 einen im Magnetbereich 51 der Aussparung 5 angeordneten und mit der im Befestigungsbereich 52 vorgesehenen, aushärtbaren Befestigungsmasse 7 befestigten Dauermagneten 4.
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Nach dem Aushärten und Erkalten der aushärtbaren Befestigungsmasse 7 besteht aufgrund des Schrumpfungseffektes der aushärtbaren Befestigungsmasse 7 und/oder den verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen den Lamellen 300, den Dauermagneten 4 und der aushärtbaren Befestigungsmasse 7 die Möglichkeit, dass sich ein Spalt 6 zwischen dem Dauermagneten 4 und der aushärtbaren Befestigungsmasse 7 bildet. Bei Auftreten eines solchen Spaltes 6 besteht die Gefahr einer Fehlpositionierung des Dauermagneten 4. Zudem kann sich der Dauermagnet 4 im Betrieb der elektrischen Maschine dadurch bewegen. Ein solcher Spalt 6 ist in der 1 überzeichnet dargestellt.
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Die Lamelle 301 der 2 unterscheidet sich von der herkömmlichen Lamelle der 1 darin, dass in zwei benachbarten Sektoren 37 des Magnetbereiches 30 Haltekanäle 36 vorgesehen sind. Die Haltekanäle 36 sind mit dem Befestigungsbereich 52 der Aussparung 5 verbunden. Sie weisen an ihrem dem Befestigungsbereich 52 abgewandten offenen Ende 35 jeweils eine Verbreiterung auf. Im Folgenden werden die Begriffe offenes Ende 35 und Verbreiterung synonym verwendet.
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Die offenen Enden 35 weisen jeweils einen größeren Abstand 351 von einer Mitte 39 der Lamelle 301 auf, als der Abstand 511 des Magnetbereiches 51 beziehungsweise des Dauermagneten 4 von der Mitte 39 der Lamelle 301.
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Beispielhaft ist in dem einen der beiden Sektoren 37 ein Haltekanal 36 mit einer Verbreiterung 35 mit einer der beiden an diesen Sektor 37 angrenzenden Aussparungen 5 verbunden. In dem anderen der beiden Sektoren 37 sind beispielhaft zwei Haltekanäle 36 mit einer gemeinsamen Verbreiterung 35 gezeigt, wobei die beiden Haltekanäle 36 jeweils mit einem der beiden an diesen Sektor 37 angrenzenden Aussparungen 5 verbunden sind. Über die gemeinsame Verbreiterung 35 sind diese beiden Haltekanäle 36 miteinander verbunden.
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Auch diese 2 zeigt beispielhaft einen im Magnetbereich 51 einer der Aussparungen 5 angeordneten Dauermagneten 4. In den beidseitig dieser Aussparung 5 angeordneten Sektoren 37 ist aber jeweils einer der Haltekanäle 36 vorgesehen.
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Beim Einfüllen der aushärtbaren Befestigungsmasse 7 wird diese daher nicht nur in den Befestigungsbereich 52 eingefüllt, sondern zudem in die Haltekanäle 36. Die Verbreiterungen 35 bewirken, dass die aushärtbare Befestigungsmasse 7 beim Erkalten und Aushärten in den Verbreiterungen 35 verankert ist. Beim Erkalten und Aushärten zieht sich die aushärtbare Befestigungsmasse 7 daher in Richtung der Verbreiterungen 35 zusammen. Die aushärtbare Befestigungsmasse 7 ist daher im Querschnitt etwa u-förmig vorgesehen und wird beim Erkalten in radialer Richtung 22 nach außen gezogen. Dadurch legt sie sich beim Erkalten zumindest teilweise an den Dauermagneten 4 an, und drückt diesen in die radiale Richtung 22 nach außen, d. h. zur wellenabgewandten Seite 391 der Lamelle 301. Dadurch legt sich der Dauermagnet 4 an den die Sektoren 37 verbindenden Quersteg 33 an und ist in radialer Richtung 22 in der Aussparung 5 fixiert.
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Die 3(a) und (b) zeigen jeweils beispielhaft einen Grundkörper 3 eines Rotors 1 (s. 4). Beide Grundkörper 3 sind aus einer Vielzahl Lamellen 300, 301 als Lamellenpaket gefertigt. Im Folgenden werden die Begriffe Grundkörper 3 und Lamellenpaket synonym verwendet.
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Zudem sind beide Grundkörper 3 beispielhaft in Abschnitte I, II, III unterteilt, die sich durch die Anzahl und Anordnung der Haltekanäle 36 unterscheiden. Die Abschnitte I, II, III zeigen jeweils beispielhaft Ausschnitte aus einer ersten Lamelle 301.
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In der 3(a) sind außerdem beispielhaft einige Dauermagnete 4 im Magnetbereich 51 der Aussparungen 5 angeordnet, wobei diese teilweise ebenfalls beispielhaft mit einer im Befestigungsbereich 52 der Aussparungen 5 angeordneten, ausgehärteten aushärtbaren Befestigungsmasse 7 fixiert sind.
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Gezeigt ist, dass das Lamellenpaket 3 erste Lamellen 301 umfasst, die Haltekanäle 36 aufweisen. Zudem sind hier zweite, herkömmliche Lamellen 300 ohne Haltekanäle 36 vorgesehen, die zwischen den ersten Lamellen 301 angeordnet sind. Die zweiten Lamellen 300 sind nicht einzeln eingezeichnet, sondern nur schematisch gezeigt.
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Die ersten Lamellen 301 mit Haltekanälen 36 sind in dieser Ausführungsform in axialer Richtung gleichmäßig verteilt vorgesehen. Beispielhaft ist hier immer eine erste Lamelle 301 gezeigt, die sich mit mehreren zweiten Lamellen 300 abwechselt. Es ist aber auch eine Ausführungsform bevorzugt, bei der sich mehrere erste Lamellen 301 mit mehreren zweiten Lamellen 300 abwechselt.
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In Abschnitt I der 3a sind in jedem Sektor 37 jeweils zwei Haltekanäle 36 vorgesehen, die an ihren offenen Enden 35 eine gemeinsame Verbreiterung aufweisen. Für jeden Dauermagneten 4 ist daher beidseitig ein Haltekanal 36 vorgesehen. Zudem sind die Haltekanäle 36 mit den Befestigungsbereichen 52 der Aussparungen 5 und untereinander verbunden.
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Bei einer solchen Ausführungsform der ersten Lamelle 301 sind daher jedem Dauermagneten 4 zwei Haltekanäle 36 zugeordnet. Die offenen Enden 35 der Haltekanäle 36 haben denselben Abstand 351 zur Mitte 39 der ersten Lamelle 301. Der Dauermagnet 4 wird daher mit der ausgehärteten aushärtbaren Befestigungsmasse 7 radial nach außen gedrückt.
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Auch im Abschnitt II sind in jedem Sektor 37 zwei Haltekanäle 36 vorgesehen, die aber jeweils eine eigene Verbreiterung an ihren offenen Enden 35 aufweisen. Die Haltekanäle 36 sind daher zwar mit den Befestigungsbereichen 52 benachbarter Aussparungen 5 verbunden, aber nicht untereinander.
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Bei dieser Ausführungsform der ersten Lamelle 301 sind jedem Dauermagneten 4 daher ebenfalls zwei Haltekanäle 36 zugeordnet. Und auch die offenen Enden 35 dieser Haltekanäle 36 weisen denselben Abstand 351 zur Mitte 39 der ersten Lamelle 301 auf. Der Dauermagnet 4 wird hier daher ebenfalls mit der ausgehärteten aushärtbaren Befestigungsmasse 7 radial nach außen gedrückt.
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Im Abschnitt III weist jeder Sektor 37 nur einen einzigen Haltekanal 36 auf. Die offenen Enden 35 dieser Haltekanäle 36 weisen denselben Abstand 351 zur Mitte 39 der ersten Lamelle 301 auf. Die Haltekanäle 36 benachbarter Sektoren 37 sind mit dem Befestigungsbereich 52 derselben Aussparung 5 verbunden. Ein in dieser Aussparung 5 angeordnete Dauermagnet 4 wird daher mit der ausgehärteten aushärtbaren Befestigungsmasse 7 radial nach außen gedrückt. Einem in der benachbarten Aussparung 5 angeordneten Dauermagneten 4 ist hingegen kein Haltekanal 36 zugeordnet. Bei dieser Ausführungsform der ersten Lamelle 301 sind daher zumindest zwei zueinander um einen der Anzahl der Dauermagnete 4 entsprechenden Winkel 41 verdrehte erste Lamellen 301 erforderlich, damit jedem Dauermagneten 4 die beiden Haltekanäle 36 zugeordnet sind.
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In der 3(b) sind jeweils mehrere erste Lamellen 301 nur an den gegenüberliegenden Enden 11, 12 des Rotors 1 beziehungsweise seines Grundkörpers 3 vorgesehen. Dazwischen weist dieser Grundkörper 3 nur zweite, herkömmliche Lamellen 300 auf.
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Die Anordnung und Anzahl der Haltekanäle 36 im Abschnitt I dieses Grundkörpers 3 entspricht der in Abschnitt I der 3(a).
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Im Abschnitt II ist in jedem Sektor 37 nur ein Haltekanal 36 angeordnet, wobei die Haltekanäle 36 jeweils mit benachbarten Aussparungen 5 verbunden sind.
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Bei dieser Anordnung ist jedem Dauermagneten 4 ein Haltekanal 36 zugeordnet. Durch die unsymmetrische Anordnung wird ein in der Aussparung 5 angeordneter Dauermagnet 4 mit der ausgehärteten aushärtbaren Befestigungsmasse 7 in eine Vorzugsrichtung 42 positioniert, so dass er an der Seite der Aussparung 5 anliegt, die dem mit ihr verbundenen Haltekanal 36 abgewandt ist.
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Der Abschnitt III zeigt beispielhaft einen Ausschnitt aus einer ersten Lamelle 301, bei dem nur jede zweite Aussparung 5 mit einem solchen Haltekanal 36 verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform sind die Haltekanäle 36 jeweils auch nur jedem zweiten Dauermagneten 4 zugeordnet. Auch bei dieser Ausführungsform werden die Dauermagnete 4, denen ein Haltekanal 36 zugeordnet ist, daher analog der Ausführungsform in Abschnitt II schräg vorpositioniert. Damit jedem Dauermagneten 4 zumindest eine erste Lamelle 301 mit einem Haltekanal 36 zugeordnet ist, sind aber auch hier zwei um einen der Anzahl der Dauermagnete 4 entsprechenden Winkel 41 zueinander verdrehte erste Lamellen 301 erforderlich.
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Die Anzahl und Anordnung der Haltekanäle 36 ist prinzipiell frei wählbar. Um die Momentenwelligkeit des Rotors 1 sowie die Flussverluste klein zu halten, sollte der Grundkörper 3 und die Anordnung der Dauermagnete 4 aber möglichst symmetrisch sein.
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Die 4 zeigt einen Rotor 1, der hier als Speichenrotor ausgebildet ist, und dessen Grundkörper 3 aus einer Vielzahl Lamellen 301, 300 als Lamellenpaket gefertigt ist. In den Magnetbereichen 51 (s. 2) der Aussparungen 5 ist jeweils ein als Flachmagnet ausgebildeter Dauermagnet 4 angeordnet. In den Befestigungsbereichen 52 (s. 2) der Aussparungen 5 ist eine ausgehärtete aushärtbare Befestigungsmasse 7 zur Befestigung der Dauermagnete 4 angeordnet. In der Durchbohrung 34 (s. 2) der Wellenaufnahme 31 ist eine Welle 20 drehfest angeordnet. Der Rotor 1 erstreckt sich konzentrisch um eine Achse 2.
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Sichtbar ist, dass das Lamellenpaket 3 erste Lamellen 301 umfasst, die in einigen Sektoren 37 Haltekanäle 36 aufweisen, sowie zweite herkömmliche Lamellen 300 ohne Haltekanäle. Und zwar ist hier in jedem zweiten Sektor 37 der ersten Lamellen 301 jeweils ein Haltekanal 36 vorgesehen, der mit einer an den Sektor 37 angrenzenden Aussparung 5 verbunden ist. Dadurch wird die im Befestigungsbereich 52 dieser Aussparung 5 angeordnete aushärtbare Befestigungsmasse 7 in Richtung des Haltekanals 36 gezogen. Ein im Magnetbereich 51 dieser Aussparung 5 angeordneter Dauermagnet 4 wird dadurch in eine tangentiale Richtung 23 vorpositioniert.
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Um eine geringe Momentenwelligkeit zu gewährleisten, ist für jeden Dauermagneten 4 des Rotors 1 möglichst dieselbe Anzahl Haltekanäle 36 vorgesehen. Daher sind in axialer Richtung 21 verteilt mehrere erste Lamellen 301 vorgesehen, die zueinander verdreht sind. Es ist bevorzugt, den Rotor 1 möglichst symmetrisch auszubilden, um die Momentenwelligkeit zu minimieren.
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Da während des Betriebs der elektrischen Maschine mit einem solchen Rotor 1 nicht die Formbeständigkeitstemperatur der aushärtbaren Befestigungsmasse 7 erreicht wird, besteht keine Gefahr, dass sich diese löst und die Fixierung der Dauermagnete 4 dadurch aufgehoben wird. Ein Temperaturhub im Betrieb der elektrischen Maschine, der zu einer Schwankung der auf die Dauermagneten 4 wirkenden Haltekraft führen kann, ist über eine entsprechende Werkstoffauswahl für die aushärtbare Befestigungsmasse 7 ausgleichbar.
