DE102016202886B4

DE102016202886B4 - Liquid-cooled electrical machine

Info

Publication number: DE102016202886B4
Application number: DE102016202886.3A
Authority: DE
Inventors: Markus Hövermann; Bernd Mahr
Original assignee: Vitesco Technologies Germany GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies Germany GmbH
Priority date: 2016-02-24
Filing date: 2016-02-24
Publication date: 2021-07-01
Anticipated expiration: 2036-02-25
Also published as: DE102016202886A1

Abstract

Elektrische Maschine (1), aufweisend: einen Stator (3), einen in dem Stator (3) um eine Rotationsachse (16) rotierbar gelagerten Rotor (4) und eine Gehäuseeinrichtung (2), welche den Rotor (4) und zumindest einen Teil des Stators (3) zu einer Umgebung (10) der Maschine (1) hin flüssigkeitsdicht abschließt, wobeiin einem durch die Gehäuseeinrichtung (2) abgeschlossenen und den Rotor (4) umgebenden Innenraum (11) eine frei in dem Innenraum bewegliche Kühlflüssigkeit (14) bereitgestellt ist und ein Füllstand (15) der Kühlflüssigkeit (14) bei waagerecht ausgerichteter Rotationsachse (16) unterhalb des Rotors (4) liegt, wobeider Füllstand (15) auch unterhalb eines zwischen dem Rotor (4) und dem Stator (3) ausgebildeten Luftspalts (17) der elektrischen Maschine (1) angeordnet ist, wobeieine Fördereinrichtung bereitgestellt ist, welche dazu eingerichtet ist, zumindest einen Teil der Kühlflüssigkeit (14) auf einer Oberfläche (19) des Rotors (4) und/oder einer Welle (8) des Rotors (4) und/oder Wickelköpfen (6) des Stators (3) und/oder einer Innenwand der Gehäuseeinrichtung (2) und/oder einer Oberfläche des Stators (3) zu verteilen, wobeidie Fördereinrichtung an zumindest einer axialen Stirnseite (19) des Rotors (4) angeordnete Flügelelemente (18) aufweist, wobei jedes Flügelelement (18) dazu ausgelegt ist, bei einer Rotation (21) des Rotors (4) die Kühlflüssigkeit (14) aufzuwirbeln, wobeijedes Flügelelement (18) dazu ausgelegt ist, nur Luft (25) in dem Innenraum (11) zu bewegen und mittels der bewegten Luft (25) die Kühlflüssigkeit (14) aufzuwirbeln.Electrical machine (1), comprising: a stator (3), a rotor (4) rotatably mounted in the stator (3) about an axis of rotation (16) and a housing device (2) which contains the rotor (4) and at least one part of the stator (3) is liquid-tight to the surroundings (10) of the machine (1), with a cooling liquid (14) that can move freely in the interior space (11) which is closed off by the housing device (2) and surrounds the rotor (4). is provided and a level (15) of the cooling liquid (14) with a horizontally aligned axis of rotation (16) is below the rotor (4), the level (15) also below an air gap formed between the rotor (4) and the stator (3) (17) of the electrical machine (1) is arranged, wherein a delivery device is provided which is adapted to deliver at least part of the cooling liquid (14) on a surface (19) of the rotor (4) and / or a shaft (8) of the Rotor (4) and / or To distribute end windings (6) of the stator (3) and / or an inner wall of the housing device (2) and / or a surface of the stator (3), the conveyor device being arranged on at least one axial end face (19) of the rotor (4) vane elements ( 18), each vane element (18) being designed to whirl up the cooling liquid (14) upon rotation (21) of the rotor (4), each vane element (18) being designed to only convey air (25) in the interior ( 11) and whirl up the cooling liquid (14) by means of the moving air (25).

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, die beispielsweise als Starter-Generator in einem Kraftfahrzeug genutzt werden kann. Die elektrische Maschine weist eine Flüssigkeitskühlung für ihren Rotor aufThe invention relates to an electrical machine that can be used, for example, as a starter generator in a motor vehicle. The electrical machine has liquid cooling for its rotor

US 9 054 565 B2 (und ebenso die US 2010 / 0 264 760 A1 ) betrifft eine elektrische Maschine, aufweisend: einen Stator, einen in dem Stator um eine Rotationsachse rotierbar gelagerten Rotor und eine Gehäuseeinrichtung, welche den Rotor und zumindest einen Teil des Stators zu einer Umgebung der Maschine hin flüssigkeitsdicht abschließt, wobei in einem durch die Gehäuseeinrichtung abgeschlossenen und den Rotor umgebenden Innenraum eine frei in dem Innenraum bewegliche Kühlflüssigkeit bereitgestellt ist und ein Füllstand der Kühlflüssigkeit bei waagerecht ausgerichteter Rotationsachse unterhalb des Rotors liegt. US 9 054 565 B2 (and also the US 2010/0 264 760 A1 ) relates to an electrical machine, having: a stator, a rotor rotatably mounted in the stator about an axis of rotation and a housing device which seals the rotor and at least part of the stator from the surroundings of the machine in a liquid-tight manner, one being closed off by the housing device and the interior surrounding the rotor is provided with a cooling liquid which can move freely in the interior and a fill level of the cooling liquid is below the rotor when the axis of rotation is horizontally aligned.

Elektrische Antriebe werden zunehmend für die Hybridisierung und Elektrifizierung von Fahrzeugen mit Verbrennungskraftmaschine eingesetzt, um den Kohlendioxidverbrauch zu senken. Der Nutzungsgrad solcher Antriebe und die dabei entstehende Verlustleistung sind dabei so hoch, dass der Kühlung der temperaturkritischen Komponenten eine bedeutende Rolle zukommt. Gleichzeitig stellt aber der Bereich der Fahrzeugtechnik an einen solchen Antrieb sehr hohe Anforderungen hinsichtlich Bauraum, Robustheit, Wartungsarmut und niedriger Herstellungskosten.Electric drives are increasingly being used for the hybridization and electrification of vehicles with internal combustion engines in order to reduce carbon dioxide consumption. The degree of utilization of such drives and the resulting power loss are so high that cooling the temperature-critical components plays an important role. At the same time, however, the field of vehicle technology places very high demands on such a drive in terms of installation space, robustness, low maintenance and low manufacturing costs.

Im Vergleich zu einem Stator der elektrischen Maschine lässt sich deren Rotor prinzipbedingt vergleichsweise schlecht entwärmen, da es sich um ein bewegliches Bauteil handelt. Bereits geringe Verluste im Rotor können daher die Rotortemperatur auf kritische Werte ansteigen lassen. Eine zu hohe absolute Temperatur des Rotors kann dessen Funktionsfähigkeit sowie die Festigkeit der verwendeten Materialien selbst beeinträchtigen (beispielsweise durch Entmagnetisierung von Permanentmagneten beispielsweise einer Synchronmaschine oder die Reduzierung der Festigkeit von Kurzschlussringen einer Asynchronmaschine). Eine zu hohe Temperaturdifferenz zwischen der Rotorwelle einerseits und dem Gehäuse der elektrischen Maschine im Bereich der Lager für die Welle andererseits beeinflusst zudem die Lebensdauer dieser Lager negativ und muss daher begrenzt werden.Compared to a stator of the electrical machine, the principle of the rotor makes it comparatively difficult to cool because it is a moving component. Even small losses in the rotor can therefore cause the rotor temperature to rise to critical values. Too high an absolute temperature of the rotor can impair its functionality and the strength of the materials used (for example, by demagnetizing permanent magnets, for example a synchronous machine, or reducing the strength of short-circuit rings in an asynchronous machine). Too high a temperature difference between the rotor shaft on the one hand and the housing of the electrical machine in the area of the bearings for the shaft on the other hand also has a negative impact on the service life of these bearings and must therefore be limited.

Besonders schwierig ist bisher die effiziente Kühlung eines Rotors in geschlossenen Gehäusen der elektrischen Maschine, wie sie beispielsweise bei einem Riemen-Starter-Generator, RSG, verwendet werden. Es lässt sich kein Kühlluftstrom bereitstellen, der die Abwärme aus dem Rotor in die Umgebung der elektrischen Maschine fördern könnte. Bei einem geschlossenen Gehäuse kann zwar in dessen Gehäusewandung ein Kühlkanal für eine Flüssigkeitskühlung vorgesehen werden. Hierdurch wird aber nicht das Problem gelöst, Abwärme aus einem Rotor oder aus den bewegten Teilen eines Lagers einer Welle des Rotors gezielt abzuführen.Up to now, it has been particularly difficult to efficiently cool a rotor in closed housings of the electrical machine, as is used, for example, in a belt starter generator, RSG. It is not possible to provide a flow of cooling air that could convey the waste heat from the rotor into the vicinity of the electrical machine. In the case of a closed housing, a cooling channel for liquid cooling can be provided in the housing wall. However, this does not solve the problem of removing waste heat from a rotor or from the moving parts of a bearing of a shaft of the rotor in a targeted manner.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Innenraum einer geschlossenen elektrischen Maschine zu kühlen.The invention is based on the object of cooling an interior space of a closed electrical machine.

Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figuren offenbart.The object is achieved by the subjects of the independent claims. Advantageous developments of the invention are disclosed by the features of the dependent claims, the following description and the figures.

Durch die Erfindung ist eine elektrische Maschine bereitgestellt, die in an sich bekannter Weise einen Stator, einen in dem Stator um eine Rotationsachse drehbar oder rotierbar gelagerten Rotor und eine Gehäuseeinrichtung aufweist. Mit Gehäuseeinrichtung ist hierbei gemeint, dass der Stator und der Rotor gemeinsam in einem geschlossenen Gehäuse angeordnet sein können oder beispielsweise auch an Stirnseiten des Stators lediglich Lagerschilde angeordnet sind, welche den Stator und den darin angeordneten Rotor lediglich zu den Stirnseiten hin abschließen oder abschirmen. Bei der erfindungsgemäßen Maschine ist vorgesehen, dass die Gehäuseeinrichtung den Rotor und zumindest einen Teil des Stators zu einer Umgebung der Maschine hin flüssigkeitsdicht abschließt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass keine Fremdkörper und kein Wasser in den Luftspalt der elektrischen Maschine gelangen und hierdurch die elektrische Maschine beschädigen können.The invention provides an electrical machine which, in a manner known per se, has a stator, a rotor which is rotatably or rotatably mounted in the stator about an axis of rotation, and a housing device. The housing device here means that the stator and the rotor can be arranged together in a closed housing or, for example, only end shields are arranged on the end faces of the stator, which only close off or shield the stator and the rotor arranged therein towards the end faces. In the machine according to the invention, it is provided that the housing device closes off the rotor and at least part of the stator in a liquid-tight manner from the surroundings of the machine. This has the advantage that no foreign bodies and no water can get into the air gap of the electrical machine and thereby damage the electrical machine.

Um nun bei dieser Konstellation eine Kühlung des Rotors und der anderen in der Gehäuseeinrichtung eingeschlossenen Elemente zu erreichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass in dem durch die Gehäuseeinrichtung abgeschlossenen und den Rotor umgebenden Innenraum der Gehäuseeinrichtung eine frei darin bewegliche Kühlflüssigkeit bereitgestellt ist und hierbei aber ein Füllstand der Kühlflüssigkeit bei waagerecht ausgerichteter Rotationsachse des Rotors unterhalb des Rotors angeordnet ist. Mit Füllstand ist hierbei die Füllhöhe in dem Innenraum gemeint, während die elektrische Maschine in Ruhe ist, also der Rotor still steht. Der Rotor taucht dann also nicht in die Kühlflüssigkeit ein.In order to achieve cooling of the rotor and the other elements enclosed in the housing device in this constellation, the invention provides that a freely movable cooling liquid is provided in the interior of the housing device that is closed by the housing device and surrounds the rotor, and that there is a fill level the cooling liquid is arranged below the rotor when the axis of rotation of the rotor is horizontally aligned. The fill level here means the fill level in the interior while the electrical machine is at rest, that is to say the rotor is at a standstill. The rotor is then not immersed in the coolant.

Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass der Rotor sich in dem Innenraum weiterhin frei drehen kann und nicht durch die Trägheit der Kühlflüssigkeit gebremst wird. Es kommt also nicht zu sogenannten Planschverlusten, die durch das Aufschlagen von Teilen des Rotors auf die Flüssigkeitsoberfläche und durch das Schöpfen der Kühlflüssigkeit durch den Rotor verursacht werden könnten. Dennoch hat man beobachtet, dass in der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine allein durch Vibrationen, die im Betrieb der elektrischen Maschine durch die Rotation des Rotors entstehen, die Kühlflüssigkeit derart im Innenraum schwappt oder bewegt wird, dass hierdurch die Kühlflüssigkeit im Innenraum verteilt wird, insbesondere den Rotor und/oder die Innenwand der Gehäuseeinrichtung benetzt.The invention has the advantage that the rotor can continue to rotate freely in the interior and is not slowed down by the inertia of the cooling liquid. So there are no so-called splash losses caused by parts of the rotor hitting the Surface of the liquid and by the scooping of the cooling liquid by the rotor. Nevertheless, it has been observed that in the electrical machine according to the invention, the cooling liquid sloshes or is moved in the interior in such a way that the cooling liquid is distributed in the interior, in particular the rotor, solely through vibrations that arise during operation of the electrical machine due to the rotation of the rotor and / or the inner wall of the housing device is wetted.

Im Betrieb der elektrischen Maschine ergibt sich somit folgendes Verfahren. Der Rotor ist zusammen mit der frei beweglichen Kühlflüssigkeit im flüssigkeitsdichten Innenraum angeordnet, wobei der Füllstand der Kühlflüssigkeit unterhalb des Rotors liegt. Bei einem Betrieb der elektrischen Maschine wird wiederholt zumindest ein Teil der Kühlflüssigkeit nach oben hin auf Oberflächen verteilt, die dem Innenraum zugewendet sind, also den Innenraum begrenzen. Aufgrund der Schwerkraft fließt die so verteilte Kühlflüssigkeit dann wieder zurück nach unten. Insgesamt zirkuliert hierdurch die Flüssigkeit in dem Innenraum.The following procedure thus results when the electrical machine is in operation. The rotor is arranged together with the freely movable cooling liquid in the liquid-tight interior, the fill level of the cooling liquid being below the rotor. When the electrical machine is in operation, at least part of the cooling liquid is repeatedly distributed upwards on surfaces that face the interior, that is, delimit the interior. Due to the force of gravity, the coolant thus distributed then flows back down again. Overall, the liquid thereby circulates in the interior.

Durch das Verfahren ergibt sich der Vorteil, dass die verteilte Kühlflüssigkeit Abwärme oder Verlustwärme von den mit der Kühlflüssigkeit benetzten Maschinenkomponenten der elektrischen Maschine aufnimmt und dann wieder zurück zum Boden des Innenraums fließt. Dort kann die Wärme dann durch die Wandung der Gehäuseeinrichtung und/oder über den Stator abgeführt oder abgeleitet werden. Somit ist es nicht nötig, beispielsweise Kühlkanäle in dem Rotor bereitzustellen oder den Rotor anderweitig aktiv mit einer Kühlflüssigkeit zu durchspülen.The method results in the advantage that the distributed cooling liquid absorbs waste heat or lost heat from the machine components of the electrical machine wetted with the cooling liquid and then flows back to the floor of the interior. There the heat can then be dissipated or dissipated through the wall of the housing device and / or via the stator. It is therefore not necessary, for example, to provide cooling channels in the rotor or to otherwise actively flush the rotor with a cooling liquid.

Zu der Erfindung gehören auch optionale Weiterbildungen, durch deren Merkmale sich zusätzliche Vorteile ergeben.The invention also includes optional developments, the features of which result in additional advantages.

Erfindungsgemäß ist der Füllstand der Kühlflüssigkeit auch unterhalb eines zwischen dem Rotor und dem Stator ausgebildeten Luftspalts der elektrischen Maschine angeordnet. Somit ist der Rotor vollständig von Luft umgeben, sodass er denselben Strömungswiderstand erfährt wie eine elektrische Maschine mit trockenem Innenraum.According to the invention, the fill level of the cooling liquid is also arranged below an air gap of the electrical machine formed between the rotor and the stator. The rotor is completely surrounded by air, so that it experiences the same flow resistance as an electrical machine with a dry interior.

Erfindungsgemäß ist eine Fördereinrichtung bereitgestellt, welche dazu eingerichtet ist, zumindest einen Teil der Flüssigkeit auf einer Oberfläche des Rotors und/oder einer Welle des Rotors und/oder einer Innenwand der Gehäuseeinrichtung und/oder einer Oberfläche des Stators zu verteilen. Mit anderen Worten wird durch die Fördereinrichtung der Innenraum aktiv mit der Kühlflüssigkeit benetzt oder besprüht. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise die Menge der verteilten Kühlflüssigkeit eingestellt werden.According to the invention, a delivery device is provided which is set up to distribute at least part of the liquid on a surface of the rotor and / or a shaft of the rotor and / or an inner wall of the housing device and / or a surface of the stator. In other words, the interior space is actively wetted or sprayed with the cooling liquid by the conveying device. In this way, the amount of the distributed cooling liquid can be adjusted in an advantageous manner.

Erfindungsgemäß umfasst die die Fördereinrichtung, dass an zumindest einer axialen Stirnseite des Rotors angeordnete Flügelelemente bereitgestellt sind. Jedes Flügelelement ist dazu ausgelegt, bei einer Rotation des Rotors die Kühlflüssigkeit aufzuwirbeln oder nach oben zu bewegen. Ein solches Flügelelement kann beispielsweise ein Schaufelelement sein oder beispielsweise einen Fortsatz aufweisen, welcher bei einer Rotation des Rotors in die Kühlflüssigkeit eintaucht und beim Wiederaustauchen oder Auftauchen einen Teil der Kühlflüssigkeit mit sich bewegt.According to the invention, the conveying device comprises that vane elements arranged on at least one axial end face of the rotor are provided. Each wing element is designed to whirl up the cooling liquid or to move it upwards when the rotor rotates. Such a vane element can be, for example, a vane element or, for example, have an extension which dips into the cooling liquid when the rotor rotates and moves part of the cooling liquid with it when it is re-immersed or reappeared.

Erfindungsgemäß ist jedes Flügelelement dazu ausgelegt, nur Luft in dem Innenraum zu bewegen und nur indirekt mittels der bewegten Luft die Kühlflüssigkeit aufzuwirbeln. Mit anderen Worten berührt auch keines der Flügelelemente bei einer Rotation des Rotors die am Boden des Innenraums ruhende Kühlflüssigkeit. Stattdessen wird mittels jedes Flügelelements ein Sog oder ein Unterdruck oder auch eine Luftströmung erzeugt, und hierdurch das Aufwirbeln der Kühlflüssigkeit im Innenraum bewirkt.According to the invention, each wing element is designed to only move air in the interior space and only to stir up the cooling liquid indirectly by means of the moved air. In other words, none of the wing elements touches the cooling liquid resting on the floor of the interior space when the rotor rotates. Instead, a suction or a negative pressure or an air flow is generated by means of each wing element, which causes the cooling liquid to be whirled up in the interior.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Fördereinrichtung zum Fördern der Kühlflüssigkeit eine Pumpe umfasst. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass von der Kühlflüssigkeit zumindest ein Teil gezielt an vorbestimmte, zu kühlende Bereiche gefördert oder bewegt werden kann.A further development provides that the delivery device for delivering the cooling liquid comprises a pump. This has the advantage that at least part of the cooling liquid can be conveyed or moved in a targeted manner to predetermined areas to be cooled.

So sieht eine Weiterbildung hierzu vor, dass zumindest eine Austrittsdüse oder zumindest eine Austrittsöffnung der Pumpe auf oder (bei waagerechter Rotationsachse und bestimmungsgemäßer Einbaulage) über zumindest eine vorbestimmte Maschinenkomponente ausgerichtet ist, in welchem bei einem Betrieb der elektrischen Maschine Abwärme erzeugt wird. Beispielsweise kann also mittels einer Austrittsdüse Kühlflüssigkeit auf eine solche Maschinenkomponente gesprüht werden. Eine Austrittsöffnung kann beispielsweise am Ende eines Schlauches oder eines Rohres vorhanden sein, sodass mittels der Pumpe Kühlflüssigkeit durch den Schlauch oder das Rohr nach oben zu der Austrittsöffnung gefördert werden kann und von dort aus im Innenraum wieder herunterfließt. Bei den so gekühlten Maschinenkomponenten handelt es sich bevorzugt um sogenannte Hot-Spots, also selbst erwärmende Maschinenkomponenten. Insbesondere sieht eine Weiterbildung vor, dass dies zumindest eine Maschinenkomponente wie z.B. ein Lager einer Welle des Rotors und/oder Wickelköpfe des Stators und/oder Wickelköpfe des Rotors und/oder zumindest einen Kurzschlussring des Rotors und/oder eine Welle des Rotors und/oder einen Rotor mit Permanentmagneten umfasst. Mit anderen Worten wird zumindest eine dieser Maschinenkomponenten mit Kühlflüssigkeit beaufschlagt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Kühlflüssigkeit aus dem Flüssigkeitsreservoir am Boden des Innenraums mittels der Pumpe direkt zu diesen Hot-Spots gefördert wird und nicht erst über andere, warme Maschinenkomponenten fließt und hierdurch vorerwärmt wird. Die Welle stellt hierbei keinen Hot-Spot dar, aber eine thermische Verbindung zwischen dem selbsterwärmenden Rotor und den Lagerinnenschalen der Welle, durch deren Kühlung die Lager geschont werden.A further development of this provides that at least one outlet nozzle or at least one outlet opening of the pump is aligned on or (with a horizontal axis of rotation and intended installation position) over at least one predetermined machine component in which waste heat is generated when the electrical machine is in operation. For example, cooling liquid can be sprayed onto such a machine component by means of an outlet nozzle. An outlet opening can be present, for example, at the end of a hose or a pipe, so that by means of the pump cooling liquid can be conveyed up through the hose or the pipe to the outlet opening and from there flows down again in the interior. The machine components cooled in this way are preferably so-called hot spots, that is to say machine components that heat themselves. In particular, a further development provides that this is at least one machine component such as a bearing of a shaft of the rotor and / or end windings of the stator and / or end windings of the rotor and / or at least one short-circuit ring of the rotor and / or a shaft of the rotor and / or a Includes rotor with permanent magnets. In other words, at least one of these machine components is acted upon with cooling liquid. This has the advantage that the cooling liquid from the liquid reservoir on The bottom of the interior is conveyed directly to these hot spots by means of the pump and does not first flow over other, warm machine components and is thereby preheated. The shaft is not a hot spot, but a thermal connection between the self-heating rotor and the inner bearing shells of the shaft, which are cooled to protect the bearings.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass ein Pumpenantrieb der Pumpe durch den Rotor selbst gebildet ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Pumpe mit geringem Teileaufwand realisiert werden kann. Beispielsweise kann von der Welle des Rotors aus mittels eines Riemens oder über Zahnräder die Pumpe angetrieben werden. Eine alternative Weiterbildung sieht vor, dass der Pumpenantrieb durch einen von dem Rotor verschiedenen eigenen Hydraulikmotor oder Elektromotor gebildet ist. Beispielsweise kann ein Hydraulikmotor mittels eines externen Kühlwasserkreislaufs angetrieben sein, an welchen die elektrische Maschine angeschlossen sein kann. Ein Elektromotor kann beispielsweise nach dem Prinzip einer Kraftstoffpumpe in der Kühlflüssigkeit selbst angeordnet sein. Der Vorteil dieser Weiterbildung ist, dass eine Förderleistung der Pumpe unabhängig von einer Drehzahl des Rotors ist und hierdurch der Rotor auch beispielsweise bei einem Anfahren gekühlt werden kann.A further development provides that a pump drive for the pump is formed by the rotor itself. This has the advantage that the pump can be implemented with a small number of parts. For example, the pump can be driven from the shaft of the rotor by means of a belt or gearwheels. An alternative development provides that the pump drive is formed by a separate hydraulic motor or electric motor different from the rotor. For example, a hydraulic motor can be driven by means of an external cooling water circuit to which the electrical machine can be connected. An electric motor can be arranged in the coolant itself, for example according to the principle of a fuel pump. The advantage of this development is that a delivery rate of the pump is independent of a rotational speed of the rotor and, as a result, the rotor can also be cooled, for example, when starting up.

Um auch ohne eine Pumpe eine gezielte Kühlung von selbst erwärmenden Maschinenkomponenten zu erreichen, also insbesondere den bereits genannten Maschinenkomponenten oder zumindest einer oder einigen davon, sieht eine Weiterbildung vor, in den Innenraum für die verteilte Kühlflüssigkeit zumindest eine Abtropffinne und/oder zumindest eine Abflussrinne bereitzustellen, um die verteilte Kühlflüssigkeit hierdurch über einen Oberflächenbereich einer im Betrieb der elektrischen Maschine selbst erwärmende Maschinenkomponente zu führen. Eine Abtropffinne kann beispielsweise mittels eines Abtropfbleches bereitgestellt sein. Die verteilte Kühlflüssigkeit oder ein Teil davon sammelt sich an der Abtropffinne und tropft oder läuft dann aufgrund der Schwerkraft nach unten ab. Eine Abtropffinne kann auch gleichzeitig als Kühlfinne oder Kühlrippe genutzt sein oder fungieren.In order to achieve targeted cooling of self-heating machine components without a pump, i.e. in particular the machine components already mentioned or at least one or some of them, a further development provides for at least one drainage channel and / or at least one drainage channel to be provided in the interior for the distributed cooling liquid in order to thereby guide the distributed cooling liquid over a surface area of a machine component that heats up itself during operation of the electrical machine. A drip tray can be provided, for example, by means of a drip tray. The distributed cooling liquid or a part of it collects on the drip tray and then drips or runs off downwards due to the force of gravity. A drip tray can also be used or act as a cooling fin or cooling fin at the same time.

Die erwärmte, am Boden des Innenraums gesammelte Kühlflüssigkeit wird bevorzugt aktiv gekühlt. Hierzu sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, dass die elektrische Maschine, insbesondere die Gehäuseeinrichtung, zumindest einen durch eine Wandung von dem Innenraum getrennten Kühlkanal aufweist, welcher über die Wandung mit der Kühlflüssigkeit thermisch gekoppelt ist. Beispielsweise kann die elektrische Maschine in der beschriebenen Weise an einen externen Kühlkreislauf angeschlossen sein und der Kühlkanal mit Kühlflüssigkeit, beispielsweise Kühlwasser, durchspült werden. Innerhalb der elektrischen Maschine wird dann das Kühlwasser durch den getrennten Kühlkanal geführt oder geleitet. Über die Wandung nimmt das Kühlwasser im Kühlkanal dann die Wärme aus der im Innenraum frei beweglichen Kühlflüssigkeit auf oder ab. Die thermisch koppelnde Wandung kann beispielsweise dadurch bereitgestellt sein, dass ein Rohr durch das Flüssigkeitsreservoir der Kühlflüssigkeit am Boden des Innenraums geführt ist. Die Wandung kann auch beispielsweise ein Blechpaket des Stators der elektrischen Maschine umfassen, über welches die Wärme aus der Kühlflüssigkeit im Innenraum heraus diffundiert. Die Wandung kann auch durch einen Wärmetauscher realisiert sein.The heated cooling liquid collected on the floor of the interior space is preferably actively cooled. For this purpose, a further development of the invention provides that the electrical machine, in particular the housing device, has at least one cooling channel which is separated from the interior space by a wall and which is thermally coupled to the cooling liquid via the wall. For example, the electrical machine can be connected to an external cooling circuit in the manner described and the cooling channel can be flushed through with cooling liquid, for example cooling water. Within the electrical machine, the cooling water is then guided or directed through the separate cooling channel. The cooling water in the cooling channel then absorbs or removes the heat from the cooling liquid, which is freely movable in the interior, via the wall. The thermally coupling wall can be provided, for example, in that a tube is guided through the liquid reservoir of the cooling liquid on the floor of the interior space. The wall can also comprise, for example, a laminated core of the stator of the electrical machine, via which the heat diffuses out of the cooling liquid in the interior. The wall can also be implemented by a heat exchanger.

Gemäß einer Weiterbildung weist die Kühlflüssigkeit im Innenraum ein Öl auf. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Kühlflüssigkeit auch bei hoher Temperatur nicht verdunstet und somit kein Dampfdruck in der Gehäuseeinrichtung entsteht.According to a development, the cooling liquid has an oil in the interior. This has the advantage that the cooling liquid does not evaporate even at a high temperature and thus no vapor pressure arises in the housing device.

Eine Weiterbildung nutzt die Schmiereigenschaft des Öls, indem ein Lager zum rotierbaren Lagern des Rotors zu dem Innenraum hin offen ist. Hierdurch kann das Öl der Kühlflüssigkeit in das Lager fließen und dieses schmieren.A further development uses the lubricating property of the oil in that a bearing for the rotatable mounting of the rotor is open to the interior. This allows the oil in the coolant to flow into the bearing and lubricate it.

Die erfindungsgemäße elektrische Maschine ist bevorzugt als elektrische Maschine für ein Kraftfahrzeug ausgestaltet. Insbesondere ist vorgesehen, dass die elektrische Maschine als Starter-Generator ausgestaltet ist. Bei der elektrischen Maschine kann es sich auch um ein Antriebssystem handeln, das in ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs eingebaut werden kann, um einen Zusatzantrieb und einen rekuperativen, generatorischen Betrieb für einen Hybridantrieb mit Verbrennungskraftmaschine bereitzustellen.The electrical machine according to the invention is preferably designed as an electrical machine for a motor vehicle. In particular, it is provided that the electrical machine is designed as a starter generator. The electric machine can also be a drive system that can be installed in a transmission of a motor vehicle in order to provide an additional drive and regenerative, generator operation for a hybrid drive with an internal combustion engine.

Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

1 eine schematische Darstellung eines Längsschnitts einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine im Stillstand;
2 eine schematische Darstellung eines Querschnitts der elektrischen Maschine von 1;
3 eine schematische Darstellung des Längsschnitts der elektrischen Maschine, während diese läuft; und
4 eine schematische Darstellung des Querschnitts der elektrischen Maschine, während diese läuft.

An exemplary embodiment of the invention is described below. This shows:

1 a schematic representation of a longitudinal section of an embodiment of the electrical machine according to the invention at a standstill;
2 a schematic representation of a cross section of the electrical machine of FIG 1 ;
3 a schematic representation of the longitudinal section of the electrical machine while it is running; and
4th a schematic representation of the cross section of the electrical machine while it is running.

Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiment explained below is a preferred embodiment of the invention. In which Exemplary embodiment, the described components of the embodiment each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another, which also develop the invention independently of one another and are therefore to be regarded as part of the invention individually or in a combination other than that shown. Furthermore, the described embodiment can also be supplemented by further features of the invention that have already been described.

In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures, functionally identical elements are each provided with the same reference symbols.

1 und 2 zeigen eine elektrische Maschine 1, bei der es sich beispielsweise um einen Starter-Generator, beispielsweise einen Riemen-Starter-Generator (RSG) oder um eine elektrische Maschine zum Bereitstellen eines Hybridantriebs eines Kraftfahrzeugs handeln kann. 1 and 2 show an electric machine 1 , which can be, for example, a starter generator, for example a belt starter generator (RSG) or an electric machine for providing a hybrid drive of a motor vehicle.

Die elektrische Maschine 1 weist in dem in 1 veranschaulichten Beispiel ein geschlossenes Gehäuse 2 auf, in welchem ein Stator 3 mit darin drehbar gelagertem Rotor 4 angeordnet sind. Dargestellt sind ein Blechpaket 5 und Wickelköpfe 6 des Stators 3. Ein Blechpaket 7 des Rotors 4 ist drehfest mit einer Welle 8 des Rotors 4 verbunden. Die Welle 8 ist drehbar in Lagern 9 gelagert. Außenschalen der Lager 9 können in dem Gehäuse 2 gehalten sein, beispielsweise über einen Presssitz.The electric machine 1 points in the in 1 illustrated example a closed housing 2 on, in which a stator 3 with a rotatably mounted rotor 4th are arranged. A laminated core is shown 5 and winding heads 6th of the stator 3 . A sheet metal package 7th of the rotor 4th is non-rotatable with a shaft 8th of the rotor 4th connected. The wave 8th is rotatable in bearings 9 stored. Outer shells of the bearings 9 can in the housing 2 be held, for example via a press fit.

Das Gehäuse 2 ist flüssigkeitsdicht zu einer Umgebung 10 der elektrischen Maschine hin abgeschlossen, sodass ein Innenraum 11, in welchem sich der Rotor 4 und der Stator 3 befinden, hermetisch verriegelt ist. Für eine Kühlung des Stators 3 und einer Leistungselektronik 12 der elektrischen Maschine 1 kann zumindest ein Kühlkanal 13 bereitgestellt sein, durch welchen Kühlflüssigkeit, beispielsweise Kühlwasser, geführt sein kann, welche die elektrische Maschine 1 von einem externen Kühlkreislauf beispielsweise des Kraftfahrzeugs empfangen kann.The case 2 is liquid-tight to an environment 10 the electrical machine completed so that an interior 11 , in which the rotor 4th and the stator 3 is hermetically sealed. For cooling the stator 3 and power electronics 12th of the electric machine 1 can at least one cooling channel 13th be provided, through which cooling liquid, for example cooling water, can be passed, which the electrical machine 1 can receive from an external cooling circuit, for example of the motor vehicle.

Um auch den Rotor 4 im Innenraum 11 und auch die wellenseitigen Lagerschalen der Lager 9 zu kühlen, ist bei der elektrischen Maschine 1 eine Flüssigkeitskühlung vorgesehen. Hierzu ist in dem Innenraum 11 eine Kühlflüssigkeit 14 bereitgestellt oder angeordnet. Ein Füllstand 15 der Kühlflüssigkeit 14 ist bei waagerecht angeordneter Rotationsachse 16 der Welle 8 (wie in 1 gezeigt) in eine vorbestimmten Einbaulage unterhalb eines Luftspalts 17, der zwischen dem Blechpaket 7 des Rotors 4 und dem Blechpaket 5 des Stators 3 in an sich bekannter Weise ausgebildet ist. Für die Flüssigkeitskühlung können noch Flügelelemente 18 an jeweiligen axialen Stirnseiten 19 des Rotors 4, insbesondere seines Blechpakets 7 oder Kurzschlussringen, und/oder Abtropffinnen 20 bereitgestellt sein.To the rotor too 4th in the interior 11 and also the bearing shells on the shaft side 9 to cool is with the electric machine 1 a liquid cooling is provided. This is in the interior 11 a coolant 14th provided or arranged. One level 15th the coolant 14th is when the axis of rotation is arranged horizontally 16 the wave 8th (as in 1 shown) in a predetermined installation position below an air gap 17th between the laminated core 7th of the rotor 4th and the laminated core 5 of the stator 3 is designed in a manner known per se. Wing elements can also be used for liquid cooling 18th on the respective axial end faces 19th of the rotor 4th , especially its sheet metal core 7th or short-circuit rings, and / or drainers 20th be provided.

Obwohl die Kühlflüssigkeit 14 den Rotor 4 im Stillstand der elektrischen Maschine 1 nicht berührt, kann mittels der Kühlflüssigkeit 14 eine Kühlung des Rotors 4, der Welle 8, der Wickelköpfe 6 und der Lager 9, insbesondere der wellenseitigen Schalen der Lager 9, bewirkt werden. Die Funktionsweise der Kühlung ist im Folgenden anhand von 3 und 4 erläutert. Hierbei wird davon ausgegangen, dass der Rotor 4 eine Rotation 21 ausführt.Although the coolant 14th the rotor 4th when the electrical machine is at a standstill 1 not touched, can by means of the coolant 14th cooling of the rotor 4th , the wave 8th , the winding heads 6th and the camp 9 , especially the shaft-side shells of the bearings 9 , be effected. The functioning of the cooling is shown below using 3 and 4th explained. It is assumed here that the rotor 4th a rotation 21 executes.

Das Gehäuse 2 ist im Bereich des Rotors 4 und des Stators 3 hermetisch geschlossen und zum Teil mit der Kühlflüssigkeit 14 gefüllt, bei der es sich beispielsweise um ein Öl handeln kann. Zur Vermeidung von Planschverlusten oder zusätzlicher Losbrechmomente bei kalten oder niedrigen Temperaturen und entsprechend zähflüssiger Kühlflüssigkeit, ist der Füllstand 15 der Kühlflüssigkeit 14 unterhalb des Luftspalts 17, sodass keine drehenden Teile in das Reservoir 22 am Boden 23 des Innenraums 11 tauchen. Bei den Flügelelementen 18 kann es sich um Schaufelräder am Rotor 4 handeln, die beispielsweise an dem Blechpaket 7 oder bei einer Asynchronmaschine an deren Kurzschlussringen angeordnet sein können. Die Schaufelräder lassen bei der Rotation 21 des Rotors 4 um die Rotationsachse 16 einen Luftstrom 24 im Innenraum 11 um die Rotationsachse 16 entstehen. Dieser Luftstrom 24 reißt Partikel oder Tropfen 25 der Kühlflüssigkeit mit sich und verteilt somit einen Teil der Kühlflüssigkeit im Innenraum 11 und auf die sich darin befindenden Maschinenkomponenten oder Komponenten. Der sich drehende Rotor 4 und auch andere temperaturkritische Komponenten, wie beispielsweise die Lager 9 und die Wickelköpfe 6 im Stator 3 lassen sich so effizient entwärmen. Über die entsprechende Ausgestaltung des Innenraums 11, beispielsweise mittels der Abtropffinnen 20 lässt sich die Verteilung des Kühlmediums zu den zu kühlenden Maschinenkomponenten oder Komponenten beeinflussen. An einer Abtropffinne 20 kann es zu einer Flüssigkeitsansammlung 26 kommen. Über die Schwerkraft fließt die insgesamt verteilte Kühlflüssigkeit 27 wieder in den unteren Gehäusebereich zum Gehäuseboden 23 und steht dann dem Kreislauf wieder zur Verfügung.The case 2 is in the area of the rotor 4th and the stator 3 Hermetically sealed and partly with the coolant 14th filled, which can be an oil, for example. To avoid splashing losses or additional breakaway torques at cold or low temperatures and correspondingly viscous coolant, the level is 15th the coolant 14th below the air gap 17th so that no rotating parts enter the reservoir 22nd on the ground 23 of the interior 11 diving. With the wing elements 18th it can be paddle wheels on the rotor 4th act, for example, on the laminated core 7th or in the case of an asynchronous machine can be arranged on the short-circuit rings. The paddle wheels let go of the rotation 21 of the rotor 4th around the axis of rotation 16 an air stream 24 in the interior 11 around the axis of rotation 16 arise. This air flow 24 tears particles or drops 25th the coolant with it and thus distributes part of the coolant in the interior 11 and to the machine components or components located therein. The spinning rotor 4th and also other temperature-critical components, such as the bearings 9 and the winding heads 6th in the stator 3 can be efficiently cooled in this way. About the appropriate design of the interior 11 , for example by means of the drainers 20th the distribution of the cooling medium to the machine components or components to be cooled can be influenced. On a drip tray 20th fluid retention can occur 26th come. The coolant, which has been distributed as a whole, flows through gravity 27 back into the lower housing area to the housing base 23 and is then available to the cycle again.

Die Viskosität der Kühlflüssigkeit, die Füllstandshöhe 15 und die Geometrie der Flügelelemente 18 sind bevorzugt derart gewählt, dass sich bei der bestimmungsgemäßen Arbeitsdrehzahl oder dem bestimmungsgemäßen Arbeitsdrehzahlbereich der elektrischen Maschine und bei bestimmungsgemäß vorgesehenen Außentemperaturen der Umgebung 10 ausreichend viel Kühlflüssigkeit im Gehäuseinnenraum 11 zur Kühlung der temperaturkritischen Komponenten verteilt wird. Vorteilhaft ist es auch, wenn der untere Statorteil 28 des Stators 3 mit seinen Wicklungen direkt im Reservoir 22 angeordnet ist. Die Kühlflüssigkeit 14 kann so über die Verlustwärme des Stators 3 schnell auf Betriebstemperatur gebracht werden.The viscosity of the coolant, the level 15th and the geometry of the wing elements 18th are preferably selected in such a way that at the intended operating speed or the intended operating speed range of the electrical machine and at the intended external temperatures of the environment 10 a sufficient amount of coolant inside the housing 11 is distributed to cool the temperature-critical components. It is also advantageous if the lower stator part 28 of the stator 3 with its windings directly in the reservoir 22nd is arranged. The coolant 14th can so about the heat loss of the stator 3 can be brought up to operating temperature quickly.

Die Entwärmung der Kühlflüssigkeit 14 erfolgt bevorzugt durch Wärmeleitung durch eine Wandung 29 des Kühlkanals 13 hindurch in die Kühlflüssigkeit im Kühlkanal 13. Die hier dargestellte Wassermantelkühlung, die durch den Kühlkanal 13 abgebildet ist, ist hierbei nur exemplarisch. Die Entwärmung erfolgt also in dem veranschaulichten Beispiel über das Gehäuse 2 und über den Stator 3 zu einem Wärmetauscher für die Kühlflüssigkeit im Kühlkanal 13.The cooling of the coolant 14th preferably takes place by heat conduction through a wall 29 of the cooling duct 13th through into the cooling liquid in the cooling channel 13th . The water jacket cooling shown here, which is carried out through the cooling channel 13th is shown here is only an example. In the example shown, the cooling takes place via the housing 2 and about the stator 3 to a heat exchanger for the cooling liquid in the cooling channel 13th .

Anstelle der Verteilung des Kühlmediums über den Luftstrom 24 im Innenraum 11 kann auch der Einsatz einer Pumpe 30 vorgesehen sein. Mit der Pumpe 30 kann das Kühlmedium 14 dann direkt an die zu entwärmenden Bereiche oder Stellen gefördert oder transportiert werden.Instead of distributing the cooling medium via the air flow 24 in the interior 11 can also use a pump 30th be provided. With the pump 30th can the cooling medium 14th can then be conveyed or transported directly to the areas or locations to be cooled.

Somit ergibt sich also bei der elektrischen Maschine eine direkte Flüssigkeitskühlung des Rotors 4 trotz eines hermetisch geschlossenen Innenraums 11. Von der frei beweglichen Kühlflüssigkeit 14 kommt es nicht zu Planschverlusten im Betrieb. Zudem sind auch Losbrechmomente bei niedrigen Temperaturen durch den gewählten Füllstand 15 verhindert. Wird eine Pumpe 30 verwendet, so kann zusätzlich gezielt und bedarfsgerecht die Kühlung von temperaturkritischen Komponenten oder Maschinenkomponenten vorgesehen werden.Thus, in the case of the electrical machine, there is direct liquid cooling of the rotor 4th despite a hermetically sealed interior 11 . From the freely moving coolant 14th there is no splashing loss in operation. In addition, there are also breakaway torques at low temperatures due to the selected fill level 15th prevented. Becomes a pump 30th is used, the cooling of temperature-critical components or machine components can also be provided in a targeted manner and as required.

Insgesamt stellt die elektrische Maschine also eine effiziente, verlustarme und kostengünstige Flüssigkeitskühlung schwierig erreichbarer temperaturkritischer Motorkomponenten insbesondere bei einem hermetisch geschlossenen Innenraum für den Rotor 4 und den Stator 3 bereit. Insbesondere kann der Rotor 4 aufwandsarm gekühlt werden. Somit ergibt sich eine gesteigerte Dauerleistung und Lebensdauer der elektrischen Maschine 1, da die absolute Rotortemperatur gering gehalten werden kann und zusätzlich auch die innere Lagerschalen der Lager 9 gekühlt werden können, um eine Temperaturdifferenz zwischen den inneren und den äußeren Lagerschalen zu reduzieren. Das umgesetzte Kühlverfahren ist insbesondere für Asynchronmaschinen geeignet, da diese aufgrund der relativ hohen Wärmeverluste im Rotor 4 typischerweise hohe Rotortemperaturen aufweisen können. Das Kühlprinzip ist insbesondere vorteilhaft mit einer zusätzlichen Wasserkühlung über die Kühlkanäle 13 kombinierbar, um die Kühlflüssigkeit 14 zu kühlen. Die Flüssigkeitskühlung mittels der Kühlflüssigkeit 14 erlaubt es, eine geschlossene, autark arbeitende Kühlung für den Rotor 4 bereitzustellen.Overall, the electrical machine therefore provides efficient, low-loss and inexpensive liquid cooling of difficult-to-reach temperature-critical motor components, in particular in the case of a hermetically sealed interior for the rotor 4th and the stator 3 ready. In particular, the rotor 4th can be cooled with little effort. This results in an increased continuous output and service life of the electrical machine 1 , because the absolute rotor temperature can be kept low and also the inner bearing shells of the bearings 9 can be cooled to reduce a temperature difference between the inner and outer bearing shells. The implemented cooling method is particularly suitable for asynchronous machines, as these are due to the relatively high heat losses in the rotor 4th can typically have high rotor temperatures. The cooling principle is particularly advantageous with additional water cooling via the cooling channels 13th combinable to the coolant 14th to cool. The liquid cooling by means of the cooling liquid 14th allows a closed, self-sufficient cooling for the rotor 4th provide.

Die Entwärmung der Kühlflüssigkeit selbst erfolgt über einen zusätzlichen internen Wasser-Wärmetauscher beispielsweise durch die Wandung 29 hindurch nach außen. Die Kühlflüssigkeit 14 kann zusätzlich derart gewählt werden, dass neben oder zusätzlich zu der Kühlung auch eine Schmierung beweglicher Teile miterfolgen kann, beispielsweise der Lager 9. Das Konzept ist auch wartungsfrei, indem die Menge und die Qualität der Kühlflüssigkeit 14 für die gesamte Lebensdauer der elektrischen Maschine 1 ausgelegt werden können.The cooling liquid itself is cooled by an additional internal water heat exchanger, for example through the wall 29 through to the outside. The coolant 14th can also be selected in such a way that, in addition to or in addition to cooling, moving parts can also be lubricated, for example the bearings 9 . The concept is also maintenance free by changing the amount and quality of the coolant 14th for the entire service life of the electrical machine 1 can be interpreted.

Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung ein Elektromotor für ein Hybrid- und Elektrofahrzeug-System mit flüssigkeitsgekühltem Rotor bereitgestellt werden kann.Overall, the example shows how the invention can provide an electric motor for a hybrid and electric vehicle system with a liquid-cooled rotor.

Claims

Electrical machine (1), comprising: a stator (3), a rotor (4) rotatably mounted in the stator (3) about an axis of rotation (16) and a housing device (2) which contains the rotor (4) and at least one part of the stator (3) is liquid-tight to an environment (10) of the machine (1), wherein in an interior (11) which is closed by the housing device (2) and which surrounds the rotor (4), a cooling liquid (14) that can move freely in the interior is provided and a fill level (15) of the cooling liquid (14) with a horizontally aligned axis of rotation (16) is below the rotor (4), wherein the fill level (15) is also arranged below an air gap (17) of the electrical machine (1) formed between the rotor (4) and the stator (3), wherein a conveying device is provided which is set up to convey at least part of the cooling liquid (14) on a surface (19) of the rotor (4) and / or a shaft (8) of the rotor (4) and / or end windings (6) of the To distribute the stator (3) and / or an inner wall of the housing device (2) and / or a surface of the stator (3), wherein the conveying device has vane elements (18) arranged on at least one axial end face (19) of the rotor (4), each vane element (18) being designed to stir up the cooling liquid (14) when the rotor (4) rotates, in which each wing element (18) is designed to move only air (25) in the interior space (11) and to stir up the cooling liquid (14) by means of the moved air (25).

Electric machine (1) according to Claim 1 , wherein the conveying device for conveying the cooling liquid (14) has a pump (30).

Electric machine (1) according to Claim 2 wherein at least one outlet nozzle or outlet opening of the pump (30) is oriented on or above at least one predetermined machine component is, in which waste heat is generated when the electrical machine (1) is in operation.

Electric machine (1) according to Claim 3 , wherein as the at least one machine component at least one bearing (9) of a shaft (8) of the rotor (4) and / or winding heads (6) of the stator (3) and / or the rotor (4) with permanent magnets and / or winding heads of the The rotor and / or at least one short-circuit ring of the rotor (4) is acted upon with cooling liquid (14).

Electric machine (1) according to one of the Claims 2 to 4th wherein a pump drive of the pump (30) is formed by the rotor (4) or by a separate hydraulic motor or electric motor different from the rotor (4).

Electrical machine (1) according to one of the preceding claims, wherein in the interior (11) for cooling liquid (27) distributed therein at least one drip spout (20) and / or at least one drainage channel is provided to the distributed cooling liquid (27) over a surface area a machine component that is self-heating during operation of the electrical machine (1).

Electrical machine (1) according to one of the preceding claims, wherein the electrical machine (1) has at least one cooling channel (13) which is separated from the interior space (11) by a wall (29) and which is connected to the cooling liquid ( 14) is thermally coupled.

Electrical machine (1) according to one of the preceding claims, wherein the cooling liquid (14) comprises an oil.

Electric machine (1) according to Claim 8 , wherein a bearing (9) for rotatably supporting the rotor (4) to the interior (11) is open.