DE102016215261A1

DE102016215261A1 - Device for electric machines, electric machine, vehicle with electric machine and method for an electric machine

Info

Publication number: DE102016215261A1
Application number: DE102016215261.0A
Authority: DE
Inventors: Gunter Freitag
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Priority date: 2016-08-16
Filing date: 2016-08-16
Publication date: 2018-02-22
Also published as: WO2018033415A1

Abstract

Zur Vermeidung von großen und/oder teuren Lagern (3) und/oder Gesamtkonstruktionen bei elektrischen Maschinen (1) bei Beibehaltung oder sogar Steigerung der Funktionssicherheit der elektrischen Maschinen (1) wird eine Vorrichtung (13) für solche elektrischen Maschinen (1) vorgeschlagen, die entsprechende Abmessungen aufweist, mit einem besonderen Material gebildet und gezielt in der elektrischen Maschine (1) platziert ist. Mit der Vorrichtung (13) werden seitliche Querauslenkungen des Rotors (4) der elektrischen Maschine (1) unter Aufrechterhaltung von Notlaufeigenschaften begrenzt, bevor die stirnseitig angeordnete Umlauffläche (6) des Rotors (4) den Stator (7) der elektrischen Maschine (1) berührt und Zerstörungen hervorruft.In order to avoid large and / or expensive bearings (3) and / or overall structures in electrical machines (1) while maintaining or even increasing the reliability of electrical machines (1), a device (13) for such electrical machines (1) is proposed, has the appropriate dimensions, formed with a special material and placed specifically in the electric machine (1). Lateral lateral deflections of the rotor (4) of the electric machine (1) are limited by the device (13) while the emergency running properties are maintained, before the end face (6) of the rotor (4) surrounds the stator (7) of the electric machine (1). touches and causes destruction.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die vorliegende Erfindung betrifft weiter eine elektrische Maschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 3. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 11. Die vorliegende Erfindung betrifft schließlich ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 12. The present invention relates to a device according to the preamble of claim 1. The present invention further relates to an electric machine according to the preamble of claim 3. The present invention further relates to a vehicle according to the preamble of claim 11. The present invention finally relates to a method according to the preamble of claim 12.

Für bestimmte Anwendungen ist es günstig, den Rotor als eine sich drehende beziehungsweise rotierende Baugruppe in elektrischen Maschinen einseitig zu lagern. Zum Beispiel sind Radnabenmaschinen meist nur einseitig gelagert. Auch in Flugantrieben kann diese Anordnung vorteilhaft sein. Dadurch weist das mechanische System eines Radnabenmotors nur geringe Kippsteifigkeit auf. Hieraus folgen höhere Relativbewegungen der rotierenden und stehenden Baugruppen unter Belastung zueinander. Unter stehender Baugruppe ist dabei der Stator beziehungsweise das Gehäuse beziehungsweise das Gehäuse mit Stator der elektrischen Maschine zu verstehen. For certain applications, it is beneficial to store the rotor as a rotating or rotating assembly in electrical machines on one side. For example, wheel hub machines are usually stored only on one side. This arrangement can also be advantageous in aircraft drives. As a result, the mechanical system of a wheel hub motor has only low tilting rigidity. This results in higher relative movements of the rotating and stationary assemblies under load to each other. Under standing assembly is the stator or the housing or the housing with stator of the electric machine to understand.

Die Relativbewegungen führen zu Berührungen der rotierenden und stehenden Baugruppen und haben Bauteilschäden zur Folge. The relative movements lead to contact of the rotating and stationary assemblies and result in component damage.

Die Belastungen für eine elektrische Maschine mit einseitig gelagertem Rotor sind hier:

– Querbeschleunigte Rotorabschnitte, die zum Beispiel bei Kurvenfahrten auftreten. Querbeschleunigte Rotorabschnitte zeigen sich in einem Flattern gewissen Ausmaßes des Rotors.
– Resonant angeregte Rotorabschnitte in Folge zum Beispiel von unebenen Fahrbahnoberflächen. Auch resonant angeregte Rotorabschnitte zeigen sich in einem Flattern gewissen Ausmaßes des Rotors.

The loads for an electric machine with rotor mounted on one side are here:

- Transversely accelerated rotor sections that occur, for example, when cornering. Transversely accelerated rotor sections are fluttering to a certain extent of the rotor.
Resonantly excited rotor sections in sequence, for example, of uneven road surfaces. Resonantly excited rotor sections also show a flutter of certain extent of the rotor.

Bei Fahrzeugen mit Elektromotor und mit einer filigranen Fahrwerksgeometrie werden diese Effekte beim Elektromotor nochmals verstärkt. In vehicles with an electric motor and with a filigree chassis geometry, these effects are further intensified with the electric motor.

Analog treten in Flugantrieben auf:

– Resonant angeregte Rotorabschnitte in Folge zum Beispiel von Luftströmungs- und Wettereinflüssen.

Analog occur in aircraft propulsion:

- Resonantly excited rotor sections in sequence, for example, from air currents and weather conditions.

Bei Flugzeugen kommt es besonders auf den Leichtbau an. Hier sollen massive Strukturen vermieden werden. Das verstärkt die genannten Effekte zusätzlich. For airplanes, lightweight construction is particularly important. Here massive structures are to be avoided. This additionally amplifies the mentioned effects.

Große axiale Luftspalte zwischen Rotor und Stator einer elektrischen Maschine mit einseitig gelagertem Rotor sind zur Vermeidung von Berührungen wegen der geforderten geringen Leistungsdichten nicht realisierbar. Large axial air gaps between the rotor and stator of an electric machine with rotor mounted on one side are not feasible to avoid contact due to the required low power densities.

Um das Problem der Relativbewegungen der rotierenden und stehenden Baugruppen unter Belastung zueinander zu überwinden ist allgemein bekannt, Konstruktionen zu verwenden beziehungsweise Konstruktionsänderungen vorzunehmen, durch die die Steifigkeit bei den Baugruppen erhöht ist, oder es werden neue Materialien wie zum Beispiel Keramik verwendet. Für Flugantriebe wird zudem versucht, Lösungen in Kombination mit Leichtbautechnologien zu finden zur Steigerung der Steifigkeiten, so dass keine Berührungen im Motor auftreten. In order to overcome the problem of relative movements of the rotating and stationary assemblies under load to each other, it is well known to use designs or make design changes that increase the rigidity of the assemblies, or use new materials such as ceramics. For propulsion systems, it is also trying to find solutions in combination with lightweight technologies to increase the stiffness, so that no contact occurs in the engine.

Nachteilig dabei ist, dass die Lager und/oder die Gesamtkonstruktion dabei entweder groß, teuer oder groß und teuer werden. The disadvantage here is that the bearings and / or the overall construction are either large, expensive or large and expensive.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ausgehend von einer Vorrichtung, einer elektrischen Maschine, einem Fahrzeug oder einem Verfahren jeweils der eingangs genannten Art jeweils eine Verbesserung in einfacher Art und Weise dahingehend anzugeben, dass große und/oder teure Lager und/oder Gesamtkonstruktionen bei elektrischen Maschinen bei Beibehaltung oder sogar Steigerung der Funktionssicherheit der elektrischen Maschinen vermieden sind. The object of the present invention is starting from an apparatus, an electrical machine, a vehicle or a method of the type mentioned in each case an improvement in a simple manner to indicate that large and / or expensive bearings and / or overall structures in electrical machines while maintaining or even increasing the reliability of electrical machines are avoided.

Diese Aufgabe wird bezüglich der Vorrichtung erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gelöst, die die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale aufweist. Diese Aufgabe wird bezüglich der elektrischen Maschine erfindungsgemäß durch eine elektrische Maschine gelöst, die die im Kennzeichen des Anspruchs 3 angegebenen Merkmale aufweist. Diese Aufgabe wird bezüglich des Fahrzeugs erfindungsgemäß durch ein Fahrzeug gelöst, das das im Kennzeichen des Anspruchs 11 angegebene Merkmal aufweist. Diese Aufgabe wird schließlich bezüglich des Verfahrens erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, das den im Kennzeichen des Anspruchs 12 angegebenen Verfahrensschritt aufweist. This object is achieved with respect to the device according to the invention by a device having the features specified in the characterizing part of claim 1. This object is achieved with respect to the electrical machine according to the invention by an electric machine having the features specified in the characterizing part of claim 3. This object is achieved with respect to the vehicle according to the invention by a vehicle having the feature specified in the characterizing part of claim 11. This object is finally achieved with respect to the method according to the invention by a method having the method step indicated in the characterizing part of claim 12.

Sämtliche Maßnahme führen dazu, dass elektrische Maschinen mit kleineren und/oder preisgünstigeren Lagern und/oder Gesamtkonstruktionen bei Beibehaltung oder sogar Steigerung der Funktionssicherheit der elektrischen Maschinen zukünftig gefertigt werden können. All measures lead to electrical machines with smaller and / or less expensive bearings and / or overall designs while maintaining or even increasing the reliability of electrical machines can be manufactured in the future.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist für eine elektrische Maschine mit einer sich drehenden und einer stehenden Baugruppe ausgelegt. Die Vorrichtung ist ausgebildet als ein beilagenscheibenartiges Konstruktionsteil, das seitliche Flanschflächen mit vorgegebenen Innen- und Außendurchmessern aufweist und eine vorgegebene Stärke hat. Die Abmessungen sind derart gewählt, dass eine Platzierung an Seitenbereichen der sich drehenden und der stehenden Baugruppen zwischen der sich drehenden und der stehenden Baugruppe möglich ist. Dabei kann die Vorrichtung über die eine der Flanschflächen entweder an der sich drehenden oder an der stehenden Baugruppe befestigt sein. Die Ausdehnung der Vorrichtung ist so, dass sie wenigstens noch zum Teil innerhalb eines maximalen Umfangs des Seitenbereiches der sich drehenden Baugruppe ausgedehnt ist. Zwischen der anderen der Flanschflächen der Vorrichtung und entweder der sich drehenden oder der stehenden Baugruppe ist ein Freiraum vorgegebenen Ausmaßes vorhanden. Das vorgegebene Ausmaß entspricht einer vorgegebenen maximalen Querauslenkung des seitlichen maximalen Umfangs der sich drehenden Baugruppe. Für die erfindungsgemäße Vorrichtung ist ein Material verwendet, das Gleit- oder Gleit- und Stoßdämpfungseigenschaften bei einem aneinander vorbeigleitenden Anstoßen eines Seitenbereiches entweder der stehenden oder der sich drehenden Baugruppe bei einer Querauslenkung des seitlichen maximalen Umfangs der sich drehenden Baugruppe über das vorgegebene maximale Ausmaß hinaus hat. The device according to the invention is designed for an electrical machine with a rotating and a stationary assembly. The device is designed as a shim-disk-like structural part, which has lateral flange surfaces with predetermined inner and outer diameters and has a predetermined thickness. The Dimensions are chosen so that placement on side portions of the rotating and stationary assemblies between the rotating and the stationary assembly is possible. In this case, the device can be attached via one of the flange surfaces either on the rotating or on the stationary assembly. The extent of the device is such that it is at least partially extended within a maximum circumference of the side region of the rotating assembly. Between the other of the flange surfaces of the device and either the rotating or the stationary assembly there is a free space of predetermined extent. The predetermined amount corresponds to a predetermined maximum transverse deflection of the lateral maximum circumference of the rotating assembly. For the device according to the invention, a material is used which has sliding or sliding and shock absorbing properties in abutting a side region of either the stationary or rotating assembly at a transverse deflection of the lateral maximum circumference of the rotating assembly beyond the predetermined maximum extent ,

Die erfindungsgemäße elektrische Maschine mit einer stehenden und einer sich drehenden Baugruppe, wobei zwischen der sich drehenden und der stehenden Baugruppe einerseits zwischen einer stirnseitig angeordneten Umlauffläche der sich drehenden Baugruppe und der stehenden Baugruppe ein Luftspalt vorgegebenen Ausmaßes ausgebildet ist und andererseits zwischen Seitenflächen der sich drehenden und der stehenden Baugruppe Freiräume vorgegebener Ausmaße ausgebildet sind, weist eine Vorrichtung auf, wie so oben beschrieben ist. Dabei ist diese Vorrichtung zwischen jeweiligen Seitenbereichen der sich drehenden und der stehenden Baugruppe mit jeweils entsprechend angepassten Ausmaßen und entsprechendem Fertigungsmaterial angeordnet. The electric machine according to the invention with a stationary and a rotating assembly, wherein between the rotating and the stationary assembly on the one hand between an end face arranged rotating surface of the rotating assembly and the stationary assembly an air gap of predetermined extent is formed and on the other hand between side surfaces of the rotating and The standing assembly free spaces of predetermined dimensions are formed, has a device, as described above. In this case, this device is arranged between respective side regions of the rotating and the stationary assembly, each with correspondingly adapted dimensions and corresponding production material.

Das erfindungsgemäße Fahrzeug mit einer elektrischen Maschine weist eine elektrische Maschine auf, wie sie oben beschrieben ist. The vehicle according to the invention with an electric machine has an electric machine, as described above.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Schützen einer elektrischen Maschine mit einer sich drehenden und einer stehenden Baugruppe bei seitlichen Querauslenkungen eines maximalen Umfangs eines Seitenbereiches der sich drehenden Baugruppe weist einen Verfahrensschritt auf, bei dem bei seitlichen Querauslenkungen des maximalen Umfangs eines der Seitenbereiche der sich drehenden Baugruppe über ein vorgegebenes Ausmaß hinaus durch eine oben beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung ein aneinander vorbeigleitendes Anstoßen der Vorrichtung und des maximalen Umfangs des Seitenbereichs der sich drehenden Baugruppe oder der stehenden Baugruppe vor einem aneinander vorbeigleitenden Anstoßen einer an der sich drehenden Baugruppe stirnseitig angeordneten Umlauffläche und der stehenden Baugruppe herbeigeführt wird. The inventive method for protecting an electrical machine with a rotating and a stationary assembly in lateral Querlenkungen a maximum circumference of a side portion of the rotating assembly comprises a step in which in lateral lateral deflections of the maximum circumference of one of the side portions of the rotating assembly via a predetermined extent by a device according to the invention described above, a juxtaposition abutting the device and the maximum circumference of the side portion of the rotating assembly or the stationary assembly is brought about before a successive abutting a front side of the rotating assembly arranged rotating surface and the stationary assembly.

Kern der Erfindung sind nicht weitere Versteifungsmaßnahmen, um Querauslenkungen der rotierenden Baugruppe zu verhindern, sondern diese Querauslenkungen zuzulassen und dabei aber schädliche Berührungen zu verhindern. Core of the invention are not further stiffening measures to prevent transverse deflections of the rotating assembly, but to allow these Querauslenkungen and thereby prevent harmful contact.

Die stehende Baugruppe, zum Beispiel das Gehäuse, wird mit Stützstrukturen versehen, die bei Berührung mit Metallen eine Notlaufeigenschaft aufweisen und somit kein beteiligtes Bauteil schädigen. Die Berührung ist meist nur von sehr kurzer Zeitdauer. Statistisch treten die Kollisionen selten auf. The standing assembly, for example, the housing, is provided with support structures that have an emergency running property in contact with metals and thus damage any involved component. The touch is usually only for a very short period of time. Statistically, the collisions rarely occur.

Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen wird dafür gesorgt, dass Berührungen nicht zum Schaden führen. Insbesondere wird das System der elektrischen Maschine geometrisch so ausgelegt, dass der Rotor als bewegtes Bauteil und der Stator als stehendes Bauteil sich im Bereich des Luftspalts zwischen Rotor und Stator nicht direkt berühren können. Soweit es anderweitig gewollt zu Berührungen kommt, ist dafür gesorgt, dass diese Berührungen mit Notlaufeigenschaften und nicht mit Bremseigenschaften behaftet sind, das heißt mit Gleit- oder Gleit- und Stoßdämpfungseigenschaften behaftet sind. The measures according to the invention ensure that touches do not lead to damage. In particular, the system of the electric machine is geometrically designed so that the rotor as a moving component and the stator as a stationary component can not touch directly in the air gap between the rotor and stator. As far as it comes to other intentional touches, it is ensured that these touches are affected by emergency running properties and not with braking properties, that is subject to sliding or sliding and shock absorption properties.

Es ist bei elektrischen Maschinen nicht notwendig, einseitige Lagerungen komplett schwingsteif auszuführen. Der so genannte „worst-case“ einer resonanten Anregung ist entschärft. Die mechanische Struktur von Gehäuse und Lagerung einer betreffenden elektrischen Maschine kann in einem vernünftigen Massen- und Volumenverhältnis bezogen auf die Leistung ausgelegt werden. Es können kleinere Lager ausgewählt werden. Der Bauraum solcher hochintegrierten Maschinen ist sehr knapp und kleinere Lager sind von Vorteil. Auch das Gewicht solcher Maschinen reduziert sich in vorteilhafter Weise. It is not necessary for electric machines to perform one-sided bearings completely resistant to vibration. The so-called "worst case" of a resonant excitation is mitigated. The mechanical structure of the housing and storage of a particular electrical machine can be designed in a reasonable mass and volume ratio based on the power. Smaller bearings can be selected. The space of such highly integrated machines is very scarce and smaller bearings are advantageous. The weight of such machines is reduced in an advantageous manner.

Es können Standard-Lager mit üblichen Materialen genutzt werden, wodurch ein Kostenvorteil entsteht, weil keine Sonderbauteile nötig sind. Damit verringert sich auch der Aufwand der Qualifizierung. Im Überlastungsfall, auch für speziell entwickelte Lager, bleiben die kritischen Komponenten der elektrischen Maschine geschützt. Es wird keine Bandage am Rotor benötigt und es kommt zu keinen Absplitterungen oder Schrammen am Rotor. Standard bearings with common materials can be used, which results in a cost advantage, because no special components are needed. This also reduces the effort of qualification. In case of overload, even for specially designed bearings, the critical components of the electrical machine remain protected. There is no bandage on the rotor needed and there is no chipping or scratches on the rotor.

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

Danach weist die erfindungsgemäße Vorrichtung ganz gezielt herbeigeführte Gleit- oder Gleit- und Stoßdämpfungseigenschaften auf durch zum Beispiel die Verwendung von ganz gezielt ausgewählten Materialien. Ein optimierter Effekt wird dadurch erzielt. Thereafter, the device according to the invention has very specifically brought about sliding or sliding and shock absorption properties on Example the use of selected materials. An optimized effect is achieved.

Bei der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine ist durch Einstellung betreffender Stärken der erfindungsgemäßen Vorrichtung sichergestellt, dass stets ein Luftspalt zwischen der stirnseitig angeordneten Umlauffläche der sich drehenden Baugruppe und der stehenden Baugruppe gegeben ist. In the case of the electric machine according to the invention, it is ensured by adjusting the respective strengths of the device according to the invention that there is always an air gap between the end face of the rotating assembly and the stationary assembly.

Weiter vorteilhaft ist, dass grundsätzlich Wahlfreiheit darin besteht, ob die erfindungsgemäße Vorrichtung innerhalb der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine an der sich drehenden oder stehenden Baugruppe anmontiert sein soll. Another advantage is that in principle freedom of choice is whether the device according to the invention should be mounted within the electrical machine according to the invention to the rotating or stationary assembly.

Vorteilhaft ist auch, dass die Lagerung der sich drehenden Baugruppe der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine einseitig gelagert ausgeführt sein kann. It is also advantageous that the bearing of the rotating assembly of the electric machine according to the invention can be designed to be mounted on one side.

Die sich drehende Baugruppe ist problemlos als ein Rotor ausbildbar, während es ebenso problemlos möglich ist, die stehende Baugruppe als einen Stator für den Rotor auszubilden. Dabei ist es gleichzeitig weiter problemlos möglich, die Statorausbildung mit einer Gehäuseausbildung für die erfindungsgemäße Maschine zu verknüpfen. The rotating assembly is easily formed as a rotor, while it is just as easily possible to form the stationary assembly as a stator for the rotor. At the same time, it is also possible without problems to link the stator configuration with a housing design for the machine according to the invention.

Insgesamt können die erfindungsgemäßen Maßnahmen besonders vorteilhaft bei einem Radnabenmotor eingesetzt werden. Overall, the measures according to the invention can be used particularly advantageously in a wheel hub motor.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen: An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Show:

1 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in seitlicher Schnittdarstellung, 1 a schematic diagram of an electrical machine according to the invention with a device according to the invention in a side sectional view,

2 eine Darstellung geometrischer Verhältnisse im Rotor einer elektrischen Maschine nach 1, 2 a representation of geometric relationships in the rotor of an electric machine according to 1 .

3 eine Anschlagssituation bei einer Auslenkung des Rotors nach der 2, und 3 a stop situation with a deflection of the rotor after the 2 , and

4 eine grafische Darstellung von s als Funktion von b / h in Abhängigkeit von l / h bei geometrischen Verhältnissen im Rotor nach der 2. 4 a graphical representation of s as a function of b / h in dependence of l / h at geometric conditions in the rotor after the 2 ,

1 zeigt im seitlichen Schnitt eine Prinzipdarstellung eine elektrische Maschine 1 in einem Gehäuse 2, in dem auf einem Lager 3 ein Rotor 4 gelagert ist. Der Rotor 4 ist mit einer Welle 5 gekoppelt, die durch den Rotor 4 antreibbar ist. Der Rotor 4 weist eine stirnseitig angeordnete Umlauffläche 6 auf, der gegenüberliegend ein Stator 7 angeordnet ist. Der Stator 7 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel am Gehäuse 2 anmontiert. Der Rotor 4 stellt eine sich drehende Baugruppe dar. Der Stator 7 und daneben das Gehäuse 2 stellen jeweils und im vorliegenden Ausführungsbeispiel insgesamt eine stehende Baugruppe dar. 1 shows in side section a schematic diagram of an electric machine 1 in a housing 2 in a warehouse 3 a rotor 4 is stored. The rotor 4 is with a wave 5 coupled by the rotor 4 is drivable. The rotor 4 has a frontally arranged circulation surface 6 on, the opposite a stator 7 is arranged. The stator 7 is in the present embodiment on the housing 2 anmontiert. The rotor 4 represents a rotating assembly. The stator 7 and next to it the case 2 represent each and in the present embodiment, a total of a standing assembly.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Lager 3 in der Weise ausgebildet, dass es für den Rotor 4 ein einseitiges Lager 3 ist. In the present embodiment, the bearing 3 formed in the way that it is for the rotor 4 a one-sided bearing 3 is.

Der Rotor 4 hat Seitenbereiche 8 und das Gehäuse 2 hat Seitenbereiche 9, die jeweils paarweise einander gegenüberliegend mit einem vorgegebenen Abstand zwischen sich angeordnet sind. The rotor 4 has page areas 8th and the case 2 has page areas 9 , which are arranged in pairs opposite each other with a predetermined distance between them.

Der Rotor 4 ist in der 1 mehrfach gezeichnet, und zwar neben der bereits erwähnten Grundstellung jeweils auch noch in einer linken und rechten ausgelenkten Stellung 10, 11, da der Rotor 4 beim Drehen die Tendenz hat, seitlich durch Querbeschleunigungskräfte seitlich auszulenken. Die Folge davon ist, dass die Möglichkeit besteht, dass Stellen 12 der stirnseitigen Umlauffläche 6 den Stator 7 berühren mit möglicherweise der Folge, dass es einen Schaden gibt. The rotor 4 is in the 1 drawn several times, and in addition to the already mentioned basic position in each case also in a left and right deflected position 10 . 11 because the rotor 4 when turning has the tendency to laterally deflect laterally by lateral acceleration forces. The consequence of this is that there is a possibility that jobs 12 the frontal circulation surface 6 the stator 7 possibly with the consequence that there is damage.

Wie die 1 weiter zeigt, weist die elektrische Maschine 1 eine Vorrichtung 13 auf, die ausgebildet ist als ein beilagenscheibenartiges Konstruktionsteil 14, das seitliche Flanschflächen 15, 16 mit vorgegebenen Innen- und Außendurchmessern 17, 18 aufweist und eine vorgegebene Stärke 19 hat. Die Abmessungen sind derart gewählt, dass eine Platzierung an den Seitenbereichen 8, 9 der sich drehenden und der stehenden Baugruppen 4, 2 zwischen der sich drehenden und der stehenden Baugruppe 4, 2 möglich ist. Dabei kann die Vorrichtung 13 über die eine 15 der Flanschflächen 15, 16 entweder an der sich drehenden oder an der stehenden Baugruppe 4, 2 befestigt sein. Die Ausdehnung der Vorrichtung ist so, dass sie wenigstens noch zum Teil innerhalb eines maximalen Umfangs 20 des Seitenbereiches 8 der sich drehenden Baugruppe 4 ausgedehnt ist. Zwischen der anderen 16 der Flanschflächen 15, 16 der Vorrichtung 13 und entweder der sich drehenden oder der stehenden Baugruppe 4, 2 ist ein Freiraum 21 vorgegebenen Ausmaßes vorhanden. Das vorgegebene Ausmaß entspricht einer vorgegebenen maximalen Querauslenkung des seitlichen maximalen Umfangs 20 der sich drehenden Baugruppe 4. As the 1 further shows, points the electric machine 1 a device 13 formed as a shim-like construction part 14 , the side flange surfaces 15 . 16 with given inside and outside diameters 17 . 18 has and a given strength 19 Has. The dimensions are chosen such that placement on the side areas 8th . 9 the rotating and standing assemblies 4 . 2 between the rotating and the stationary assembly 4 . 2 is possible. In this case, the device 13 about the one 15 the flange surfaces 15 . 16 either on the rotating or on the stationary assembly 4 . 2 be attached. The extent of the device is such that it is at least partially within a maximum circumference 20 of the page area 8th the rotating assembly 4 is extensive. Between the others 16 the flange surfaces 15 . 16 the device 13 and either the rotating or the stationary assembly 4 . 2 is a free space 21 given extent available. The predetermined amount corresponds to a predetermined maximum transverse deflection of the lateral maximum circumference 20 the rotating assembly 4 ,

Für die erfindungsgemäße Vorrichtung 13 ist ein Material verwendet, das Gleit- oder Gleit- und Stoßdämpfungseigenschaften bei einem aneinander vorbeigleitenden Anstoßen eines Seitenbereiches 8, 9 entweder der stehenden oder der sich drehenden Baugruppe 2, 4 bei einer Querauslenkung des seitlichen maximalen Umfangs 20 der sich drehenden Baugruppe 4 über das vorgegebene maximale Ausmaß hinaus hat. For the device according to the invention 13 is a material used, the sliding or sliding and shock absorption properties in a colliding a side region abutting 8th . 9 either the stationary or the rotating assembly 2 . 4 at a Querauslenkung the lateral maximum extent 20 the rotating assembly 4 beyond the given maximum extent.

Zwischen der stirnseitig angeordneten Umlauffläche 6 des Rotors 4 und dem dieser Umlauffläche 6 gegenüberliegenden Stator 7 ist ein Luftspalt 22 ausgebildet. Between the frontally arranged circulation surface 6 of the rotor 4 and that of this circulation area 6 opposite stator 7 is an air gap 22 educated.

2 zeigt den Luftspalt 22 mit der Länge l zwischen Rotor 4 und Stator 7. Wie die 2 weiter zeigt hat der seitliche maximale Umfang 20 eine Höhe h. Außerdem hat der Freiraum 21 eine Strecke s. Weiter hat der Rotor 4 eine Breite b. Der Rotor 4 hat in der 2 eine Diagonale 23 mit dem Maß d. Die Diagonale 23 des Rotors 4 schließt zwischen sich und seiner Breite b einen Winkel β ein. 2 shows the air gap 22 with the length l between the rotor 4 and stator 7 , As the 2 further shows the lateral maximum extent 20 a height h. Besides, the free space has 21 a stretch s. Next has the rotor 4 a width b. The rotor 4 has in the 2 a diagonal 23 with the dimension d. The diagonal 23 of the rotor 4 closes between itself and its width b an angle β.

Das Verhältnis Breite b zu Höhe h des Rotors 4 ist b / h . The ratio width b to height h of the rotor 4 is b / h ,

Für den Winkel β, den die Strecke d der Diagonale 23 und die Breite b des Rotors 4 einschließen, gilt: cot β = b / h. For the angle β, the distance d of the diagonal 23 and the width b of the rotor 4 include: cot β = b / h.

Die Diagonale 23 mit der Länge d ergibt sich zu: d = h / sinβ. The diagonal 23 with the length d results in: d = h / sinβ.

Die Vorrichtung 13 hat den Abstand s zum Rotor 4. The device 13 has the distance s to the rotor 4 ,

Damit die rotierenden Teile nicht im Bereich des Luftspaltes 22 zu Schaden kommen, muss die mit der Vorrichtung 13 gebildete Stützstruktur den Rotor 4 in Querauslenkungen rechtzeitig stoppen, bevor sich der Rotor 4 und der Stator 7 im Bereich des Luftspalts 23 an irgend einer Stelle berühren. So that the rotating parts are not in the area of the air gap 22 To be damaged, must be with the device 13 formed support structure the rotor 4 in transverse deflections stop in time before the rotor 4 and the stator 7 in the area of the air gap 23 to touch at any point.

Mit Hilfe der 3 kann ermittelt werden, wie die Maße zu sein haben, damit diese Bedingung erfüllt ist. With the help of 3 It can be determined what the dimensions have to be in order for this condition to be met.

Die maximale Auslenkung entsteht, wenn, wie in der 3 dargestellt, der Pivot-Punkt an auf der Seite des Rotors entsteht, das heißt, es muss gelten: x < h + l, wobei x die resultierende radiale maximale Auslenkung ist. Der Luftspalt l ist entsprechend um eine dynamische Verformung des Materials zu korrigieren. The maximum deflection arises when, as in the 3 shown, the pivot point on arises on the side of the rotor, that is, it must apply: x <h + 1, where x is the resulting radial maximum displacement. The air gap 1 is to be corrected accordingly to a dynamic deformation of the material.

Wie man leicht sieht, lässt sich daraus die zu beachtende Bedingung mit den messbaren Größen α und β und den Designgrößen l, h und b des Motors unter Beachtung der Beziehungen: sin(α + β) = x / d und:

s = h·sinα.

As can be easily seen, the condition to be observed with the measurable quantities α and β and the design variables l, h and b of the motor can be derived from this, taking into account the relationships:

sin (α + β) = x / d and:

s = h · sinα.

4 zeigt eine grafische Darstellung von s als Funktion von b / h in Abhängigkeit von l / h = {0,001, 0,005, 0,01, 0,02} bei geometrischen Verhältnissen im Rotor nach den 2 beziehungsweise 3. 4 shows a graphical representation of s as a function of b / h in dependence of l / h = {0,001, 0,005, 0,01, 0,02} for geometrical conditions in the rotor after the 2 respectively 3 ,

Claims

Contraption ( 13 ) for an electric machine ( 1 ) with a rotating and a stationary assembly ( 4 ; 2 . 7 ), characterized by - a training as a shim-disc-like construction part ( 14 ), comprising: - lateral flange surfaces ( 15 . 16 ), - a given inner and outer diameter ( 17 . 18 ), - a given strength ( 19 ), and - dimensions - for placement on page areas ( 8th . 9 ) of the rotating and stationary assemblies ( 4 ; 2 . 7 ) between the rotating and the stationary assembly ( 4 ; 2 . 7 ) about the one ( 15 ) of the flange surfaces ( 15 . 16 ) either on the rotating or on the stationary assembly ( 4 ; 2 . 7 ) of at least some extent within a maximum extent ( 20 ) of the page area ( 8th ) of the rotating assembly ( 4 ) such that - a free space ( 21 ) of predetermined extent between the other ( 16 ) of the flange surfaces ( 15 . 16 ) and either the rotating or the stationary assembly ( 4 ; 2 . 7 ) is given such that - this extent of a predetermined maximum transverse deflection of the lateral maximum extent ( 20 ) of the rotating assembly ( 4 ), and - a use of material with sliding or sliding and shock absorption properties in the event of a side region abutting one another (FIG. 8th ; 9 ) either the stationary or the rotating assembly ( 2 . 7 ; 4 ) at a transverse deflection of the lateral maximum circumference ( 20 ) of the rotating assembly ( 4 ) beyond the given maximum extent.

Apparatus according to claim 1, characterized by An optimized material used with respect to sliding or sliding and shock absorbing properties.

Electric machine ( 1 ) with a stationary and a rotating assembly ( 2 . 7 ; 4 ), wherein between the rotating and the stationary assembly ( 4 ; 2 . 7 ) on the one hand between a frontally arranged circulation surface ( 6 ) of the rotating assembly ( 4 ) and the standing assembly ( 2 . 7 ) an air gap ( 22 ) predetermined extent and on the other hand between side surfaces ( 8th . 9 ) of the rotating and the stationary assembly ( 4 ; 2 . 7 ) Free spaces ( 21 ) of predetermined dimensions, characterized by - devices ( 13 ) according to claim 1 or 2, arranged between respective side regions ( 8th . 9 ) of the rotating and the stationary assembly ( 4 ; 2 . 7 ), each with correspondingly adapted dimensions and corresponding production material.

Electric machine ( 1 ) according to claim 3, characterized by starches ( 19 ) of the devices ( 13 ) such that always an air gap ( 22 ) between the end face arranged circulation surface ( 6 ) of the rotating assembly ( 4 ) and the standing assembly ( 2 . 7 ) given is.

Electric machine ( 1 ) according to claim 3 or 4, characterized in that the device ( 13 ) on the stationary module ( 2 . 7 ) is mounted.

Electric machine ( 1 ) according to claim 3 or 4, characterized in that the device ( 13 ) on the rotating assembly ( 4 ) is mounted.

Electric machine ( 1 ) according to one of claims 3 to 6, characterized in that the rotating assembly ( 4 ) for turning in a bearing mounted on one side ( 3 ) is stored.

Electric machine ( 1 ) according to one of claims 3 to 7, characterized in that the rotating assembly ( 4 ) as a rotor ( 4 ) is trained.

Electrical machine according to one of claims 3 to 8, characterized in that the standing assembly ( 2 . 7 ) as a housing ( 2 ) is formed, the rotating assembly ( 4 ) encloses with opposite and facing the frontal surface ( 6 ) of the rotating assembly ( 4 ) of training as a stator ( 7 ).

Electric machine ( 1 ) according to one of claims 3 to 9, characterized by - an education as a wheel hub motor.

Vehicle with an electric machine ( 1 ), characterized in that the electric machine ( 1 ) is formed according to one of claims 3 to 10.

Method for protecting an electrical machine ( 1 ) with a rotating and a stationary assembly ( 4 ; 2 . 7 ) with lateral transverse deflections of a maximum circumference ( 20 ) of a page area ( 8th ) of the rotating assembly ( 4 ), characterized in that at lateral transverse deflections of the maximum extent ( 20 ) one of the page areas ( 8th ) of the rotating assembly ( 4 ) beyond a predetermined extent by a device ( 13 ) according to claim 1 or 2 a vorbeigleitendes bumping of the device ( 13 ) and the maximum amount ( 20 ) of the page area ( 8th ) of the rotating assembly ( 4 ) or the stationary assembly ( 2 . 7 ) against abutting one another on the rotating assembly ( 4 ) end face arranged circulating surface ( 6 ) and the standing assembly ( 2 . 7 ) is brought about.