DE102015214118A1 - Electric central release and clutch for a vehicle with the electric central release - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Zentralausrücker (1) mit einem E-Motor (2) aufweisend einen drehbar gelagerten Rotor (3), wobei der Rotor (3) eine Anzahl an Permanentmagneten (14) aufweist und einen Stator (4), wobei der Stator (4) eine Anzahl an Statorzähnen (6, 7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Statorzähne (6, 7) gegenüber den Permanentmagneten (14) des Rotors (3) um einen Winkel (15) gedreht auf dem Stator (4) angeordnet sind.The invention relates to an electrical Zentralausrücker (1) with an electric motor (2) comprising a rotatably mounted rotor (3), wherein the rotor (3) has a number of permanent magnets (14) and a stator (4), wherein the stator (4) has a number of stator teeth (6, 7), characterized in that the stator teeth (6, 7) with respect to the permanent magnets (14) of the rotor (3) arranged on the stator (4) rotated by an angle (15) are.
Description
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Zentralausrücker mit einem E-Motor aufweisend einen drehbar gelagerten Rotor, wobei der Rotor eine Anzahl an Permanentmagneten aufweist und einen Stator, wobei der Stator eine Anzahl an Statorzähnen aufweist. Ferner betrifft die Erfindung eine Kupplung für ein Fahrzeug aufweisen den elektrischen Zentralausrücker.The invention relates to an electrical Zentralausrücker with an electric motor having a rotatably mounted rotor, wherein the rotor has a number of permanent magnets and a stator, wherein the stator has a number of stator teeth. Furthermore, the invention relates to a clutch for a vehicle comprising the electrical Zentralausrücker.
Aus dem Stand der Technik sind elektrische Zentralausrücker mit E-Motoren seit langem bekannt. Die E-Motoren weisen jeweils einen Stator mit einer Vielzahl an Spulen auf. Dabei sind die Spulen im Stator koaxial zu einer axialen Längsrichtung des Stators angeordnet. Neben einem Stator weist jeder E-Motor einen im Stator drehbar gelagerten Rotor mit Permanentmagneten auf, um elektrische Energie in mechanische Energie umzuwandeln. Dabei wird eine Kraft, die von einem Magnetfeld auf die stromdurchflossenen Leiter einer Spule ausgeübt wird, in eine Bewegung umgesetzt.From the prior art electrical Zentralausrücker with electric motors have long been known. The electric motors each have a stator with a plurality of coils. The coils in the stator are arranged coaxially to an axial longitudinal direction of the stator. In addition to a stator, each electric motor has a rotor rotatably mounted in the stator with permanent magnets to convert electrical energy into mechanical energy. In this case, a force which is exerted by a magnetic field on the current-carrying conductor of a coil, converted into a movement.
Durch die Permanentmagnete im Rotor entstehen Rastmomente, die auch im Betrieb der Elektromotoren vorhanden sind.The permanent magnets in the rotor produce cogging torques which are also present during operation of the electric motors.
Rastmomente bezeichnen ein Phänomen elektrischer Motoren, die Permanentmagnete im Stator und einen genuteten Rotor aus Elektroblechen oder umgekehrt einen genuteten Stator und einen Rotor mit Permanentmagneten besitzen. Cogging moments refer to a phenomenon of electric motors which have permanent magnets in the stator and a grooved rotor made of electric sheets, or vice versa, a grooved stator and a rotor with permanent magnets.
In E-Motoren die sowohl im Ständer als auch im Anker genutet sind treten im Betrieb ebenfalls Rastmomente auf. Durch die Änderung des Luftspalts beim Wechsel von Ankerzahn auf Ankernut gegenüber den Permanentmagneten variieren der magnetische Widerstand und damit die Kraft auf den Anker. Rastmomente führen zu schwankenden Drehmomenten, d.h. zu einem unruhigen Lauf insbesondere bei kleinen Drehzahlen.In electric motors which are grooved both in the stator and in the armature, cogging moments also occur during operation. By changing the air gap when changing from armature tooth to armature against the permanent magnet vary the magnetic resistance and thus the force on the armature. Cogging moments lead to fluctuating torques, i. to a restless run, especially at low speeds.
Es besteht somit die technische Aufgabe, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu überwinden. Ferner sollen die Rastmomente bei gleichbleibendem Bauraum im elektrischen Zentralausrücker reduziert werden.It is therefore the technical task to overcome the disadvantages of the prior art. Furthermore, the cogging torques are to be reduced while maintaining the same space in the electrical Zentralausrücker.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß insbesondere gelöst durch einen elektrischen Zentralausrücker mit einem E-Motor aufweisend einen drehbar gelagerten Rotor, wobei der Rotor eine Anzahl an Permanentmagneten aufweist und einen Stator, wobei der Stator eine Anzahl an Statorzähnen aufweist, und wobei die Statorzähne gegenüber den Permanentmagneten des Rotors um einen Winkel gedreht auf dem Stator angeordnet sind.The object is achieved in particular by an electric Zentralausrücker with an electric motor having a rotatably mounted rotor, wherein the rotor has a number of permanent magnets and a stator, wherein the stator has a number of stator teeth, and wherein the stator teeth relative to the permanent magnets of the Rotor are arranged at an angle rotated on the stator.
Durch das Vorsehen des Stators mit den gedrehten Statorzähnen wird ein elektrischer Zentralausrücker bereitgestellt, bei dem sich eine Änderung des Luftspalts beim Wechsel von Statorzahn auf Statornut gegenüber den Permanentmagneten kompensieren lässt. Somit sind schwankende Drehmomente ausgleichbar, was zu einem ruhigen Lauf des Rotors führt, insbesondere bei kleinen Drehzahlen.By providing the stator with the rotated stator teeth, an electrical Zentralausrücker is provided in which a change in the air gap when changing from stator tooth to Statornut relative to the permanent magnet can be compensated. Thus, fluctuating torques are compensated, resulting in a smooth running of the rotor, especially at low speeds.
Vorzugsweise sind die Statorzähne rotationssymmetrisch auf dem Stator angeordnet. Bevorzugt sind sämtliche Statorzähne parallel nebeneinander auf einer Mantelfläche des Stators angeordnet. Besonders bevorzugt sind die Statorzähne orthogonal zur axialen Längsrichtung des Stators angeordnet.Preferably, the stator teeth are arranged rotationally symmetrically on the stator. Preferably, all the stator teeth are arranged parallel to one another on a lateral surface of the stator. Particularly preferably, the stator teeth are arranged orthogonal to the axial longitudinal direction of the stator.
Vorzugsweise ist unter „um einen Winkel gedreht“ zu verstehen, dass sämtliche Statorzähne geneigt sind. Dabei weisen alle Statorzähne dieselbe Neigung auf.Preferably, "rotated at an angle" means that all the stator teeth are inclined. All stator teeth have the same inclination.
Vorzugsweise weist der Stator Wickelungen auf, die um die durch Statornuten getrennten Statorzähne geführt sind. Bevorzugt weist der Stator Statorzahnendisolierungen auf, die zu beiden Enden der Statorzähne vorgesehen sind. Bevorzugt weist der Stator einen Verguss auf. Preferably, the stator has windings which are guided around the stator teeth separated by stator slots. Preferably, the stator has Statorzahnendisolierungen which are provided at both ends of the stator teeth. Preferably, the stator has a potting.
Vorzugsweise sind Teile des Stators mittels des Vergusses vergossen. Bevorzugt bildet der Verguss mit den Statorzähnen die Mantelfläche des Stators aus.Preferably, parts of the stator are encapsulated by means of the encapsulation. The encapsulation with the stator teeth preferably forms the lateral surface of the stator.
Vorzugsweise ist der E-Motor ein bürstenloser Gleichstrommotor oder ein Drehstrommotor. Bevorzugt ist der E-Motor ein Außenläufer. Besonders bevorzugt ist ein Außenläufer eine Bauform einer rotierenden elektrischen Maschine bei der sich der ruhende Teil, nämlich der Stator, der Maschine im Innern befindet und vom bewegten Teil, nämlich der Rotor, umschlossen ist.Preferably, the electric motor is a brushless DC motor or a three-phase motor. Preferably, the electric motor is an external rotor. Particularly preferably, an external rotor is a design of a rotating electrical machine in which the stationary part, namely the stator, the machine is located inside and the moving part, namely the rotor, is enclosed.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform sind die Statorzähne in eine Längsrichtung orientiert und die Permanentmagnete sind in eine axiale Längsrichtung des Stators orientiert, sodass der Winkel von der Längsrichtung der Statorzähne und der axialen Längsrichtung gebildet ist.In a further embodiment of the invention, the stator teeth are oriented in a longitudinal direction and the permanent magnets are oriented in an axial longitudinal direction of the stator, so that the angle is formed by the longitudinal direction of the stator teeth and the axial longitudinal direction.
Dabei erstrecken sich die Statorzähne in eine Längsrichtung und die Permanentmagnete in eine axiale Längsrichtung des Stators.In this case, the stator teeth extend in a longitudinal direction and the permanent magnets in an axial longitudinal direction of the stator.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform liegt der Winkel im Bereich von größer 0° bis 30°.In a further embodiment of the invention, the angle is in the range of greater than 0 ° to 30 °.
Damit lassen sich Rastmomente auf einfache Weise reduzieren.This allows cogging moments to be reduced in a simple manner.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform liegt der Winkel im Bereich von 3° bis 15°. In a further embodiment of the invention, the angle is in the range of 3 ° to 15 °.
Damit lassen sich Rastmomente besonders effektiv reduzieren.This allows cogging moments to be reduced particularly effectively.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform misst der Winkel 3,75°.In another embodiment of the invention, the angle measures 3.75 °.
Bei einem Winkel von 3,75° haben sich bei Versuchen die besten Ergebnisse erzielen lassen, die Rastmomente deutlich zu reduzieren.At an angle of 3.75 °, the best results have been achieved in experiments to significantly reduce the cogging torques.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform weisen die Statorzähne dieselbe Breite auf.In a further embodiment according to the invention, the stator teeth have the same width.
Hierdurch ist ein gleichmäßiger Ausgleich schwankender Drehmomente erzielbar.As a result, a uniform compensation of fluctuating torques can be achieved.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform weisen die Statorzähne unterschiedliche Breiten auf.In a further embodiment according to the invention, the stator teeth have different widths.
Bevorzugt weisen die Statorzähne in ihrer Längsrichtung gleiche Längen auf. Bevorzugt weisen die Statorzähne gleiche Höhen auf. Vorzugsweise erstreckt sich eine Statorzahnhöhe in eine radiale Richtung des Stators.The stator teeth preferably have equal lengths in their longitudinal direction. The stator teeth preferably have equal heights. Preferably, a stator tooth height extends in a radial direction of the stator.
Ferner wird die Aufgabe insbesondere gelöst durch eine Kupplung für ein Fahrzeug aufweisend einen elektrischen Zentralausrücker, wie oben beschrieben.Furthermore, the object is achieved in particular by a coupling for a vehicle having an electrical central release, as described above.
Die Erfindung wird nun beispielhaft durch Figuren veranschaulicht. Es zeigen:The invention will now be exemplified by figures. Show it:
Der elektrische Zentralausrücker
Der Stator
Der Stator
Infolge einer Bestromung durch den Stator
Die Funktionsweise eines elektrischen Zentralausrückers wird als bekannt vorausgesetzt und soll vorliegend nicht näher erläutert werden. Ergänzend wird bspw. auf die
Der Stator
Die Statorzähne
Die Statornuten
Die Statorzähne
Durch das Vorsehen des Stators mit den gedrehten Statorzähnen wird ein elektrischer Zentralausrücker bereitgestellt, bei dem sich eine Änderung des Luftspalts beim Wechsel von Statorzahn auf Statornut gegenüber den Permanentmagneten kompensieren lässt. Somit sind schwankende Drehmomente ausgleichbar, was zu einem ruhigen Lauf des Rotors führt, insbesondere bei kleinen Drehzahlen.By providing the stator with the rotated stator teeth, an electrical Zentralausrücker is provided in which a change in the air gap when changing from stator tooth to Statornut relative to the permanent magnet can be compensated. Thus, fluctuating torques are compensated, resulting in a smooth running of the rotor, especially at low speeds.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- elektrischer Zentralausrücker electrical central release
- 22
- E-Motor E-Motor
- 33
- Rotor rotor
- 44
- Stator stator
- 55
- Statornuten stator
- 66
- Statorzahn stator tooth
- 77
- Statorzahn stator tooth
- 88th
- Statorzahnendisolierung Statorzahnendisolierung
- 99
- Wickelung wrapping
- 1010
- Vergussmaterial grout
- 1111
- Stromzufuhr power
- 1212
- Trägerbauteil support component
- 1313
- Lager camp
- 1414
- Permanentmagnete permanent magnets
- 1515
- Winkel angle
- AA
- axiale Längsrichtung axial longitudinal direction
- LL
- Längsrichtung Statorzahn Longitudinal stator tooth
- RR
- radiale Richtung radial direction
- ZZ
- Achse axis
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 2014/090248 A2 [0038] WO 2014/090248 A2 [0038]
Claims (8)
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2016
- 2016-07-26 CN CN201610595051.2A patent/CN106411098A/en active Pending
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WO2014090248A2 (en) | 2012-12-13 | 2014-06-19 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Actuating device for a clutch, clutch, electric drive module and method for mounting a clutch |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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