DE102018132044A1 - Electrical machine - Google Patents

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DE102018132044A1 DE102018132044.2A DE102018132044A DE102018132044A1 DE 102018132044 A1 DE102018132044 A1 DE 102018132044A1 DE 102018132044 A DE102018132044 A DE 102018132044A DE 102018132044 A1 DE102018132044 A1 DE 102018132044A1
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Christian Hartmann
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/32Rotating parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium

Abstract

Elektrische Maschine umfassend einen Stator (2) mit mehreren Drahtwicklungen mit beidseits sich axial erstreckenden Wickelköpfen (6, 7) sowie einen im Stator (2) aufgenommenen Rotor (3) mit auf einer hohlen, einen Kühlmitteldurchfluss ermöglichenden Rotorwelle (11) angeordneten Rotorblechen (13), wobei sich der Rotor (3) axial bis zu den Wickelköpfen (6, 7) erstreckt, wobei im Rotor (3) an beiden Enden jeweils wenigstens ein radial verlaufender, benachbart zu einem Wickelkopf (6, 7) mündender und über eine rotorwellenseitige Öffnung (16, 17) mit dem Inneren der Rotorwelle (11) kommunizierender, zwischen wenigstens zwei benachbarten Rotorblechen (13) verlaufender Kanal (14, 15) ausgebildet ist.Electrical machine comprising a stator (2) with a plurality of wire windings with winding heads (6, 7) extending axially on both sides and a rotor (3) accommodated in the stator (2) with rotor plates (13) arranged on a hollow rotor shaft (11) which enables coolant to flow through ), the rotor (3) extending axially up to the winding overhangs (6, 7), the rotor (3) having at least one radially extending at both ends, opening adjacent to a winding overhang (6, 7) and via a rotor shaft side Opening (16, 17) with the interior of the rotor shaft (11) communicating between at least two adjacent rotor plates (13) extending channel (14, 15) is formed.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine umfassend einen Stator mit mehreren Drahtwicklungen mit beidseits sich axial erstreckenden Wickelköpfen sowie einen im Stator aufgenommenen Rotor mit auf einer hohlen, einen Kühlmitteldurchfluss ermöglichenden Rotorwelle angeordneten Rotorblechen, wobei sich der Rotor axial bis zu den Wickelköpfen erstreckt.The invention relates to an electrical machine comprising a stator with a plurality of wire windings with winding heads extending axially on both sides and a rotor accommodated in the stator with rotor plates arranged on a hollow rotor shaft that enables coolant to flow through, the rotor extending axially up to the winding heads.

Elektrische Maschinen der beschriebenen Art kommen beispielsweise als Hochleistungs-Traktionsmaschinen in Elektrofahrzeugen zum Einsatz. Aufgrund ihrer hohen Leistungsdichte erzeugen sie im Betrieb mehrere kW an Abwärme, welche sicher abgeführt werden muss, um sicherzustellen, dass die elektrische Maschine keinen Schaden nimmt. Um dies zu ermöglichen, ist es bekannt, siehe beispielsweise DE 10 2016 208 770 A1 , eine äußere Statorkühlung vorzusehen, die es ermöglicht, den Stator aktiv zu kühlen. Hierzu ist ein Statorkühlmantel vorgesehen, durch den ein Kühlmittel zirkuliert. Über diese aktive Statorkühlung ist es jedoch nicht möglich, die Wickelköpfe der statorseitigen Drahtwicklungen, die sich axial erstrecken, zu kühlen. In diesen Wickelköpfen befindet sich eine große Anzahl an Drähten, da über die Wickelköpfe die einzelnen Phasen verteilt oder verbunden werden. Dadurch heizen sich die Wickelköpfe bei hohen Strömen und damit hoher Leistungsanforderung stark auf, so dass die Gefahr besteht, dass sie überhitzen. Dabei kann der Schutzlack der Drähte zerstört werden, ein Kurzschluss ist möglich. Da sich die Wickelköpfe wie ausgeführt neben den Statorblechen befinden, kann die dortseits anfallende Wärme nicht über die aktive Statorkühlung abgeführt werden, so dass sie sich im Betrieb immer stärker aufheizen als der Stator.Electrical machines of the type described are used, for example, as high-performance traction machines in electric vehicles. Due to their high power density, they generate several kW of waste heat during operation, which must be dissipated safely to ensure that the electrical machine is not damaged. To make this possible, it is known, see for example DE 10 2016 208 770 A1 to provide external stator cooling that enables the stator to be actively cooled. For this purpose, a stator cooling jacket is provided through which a coolant circulates. With this active stator cooling, however, it is not possible to cool the winding heads of the stator-side wire windings, which extend axially. There is a large number of wires in these winding heads, since the individual phases are distributed or connected via the winding heads. As a result, the end windings heat up strongly at high currents and thus high power requirements, so that there is a risk that they will overheat. The protective coating of the wires can be destroyed, a short circuit is possible. Since the winding overhangs are located next to the stator sheets as stated, the heat generated there cannot be dissipated via the active stator cooling, so that they always heat up more than the stator during operation.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine demgegenüber verbesserte elektrische Maschine anzugeben.The invention is based on the problem of specifying an electrical machine which is improved in comparison thereto.

Zur Lösung dieses Problems ist bei einer elektrischen Maschine der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass im Rotor an beiden Enden jeweils wenigstens ein radial verlaufender, benachbart zu einem Wickelkopf mündender und über eine rotorwellenseitige Öffnung mit dem Inneren der Rotorwelle kommunizierender, zwischen wenigstens zwei benachbarten Rotorblechen verlaufender Kanal ausgebildet ist.To solve this problem, it is provided according to the invention in an electrical machine of the type mentioned at the outset that in the rotor at both ends at least one radially extending, opening adjacent to a winding head and communicating with the interior of the rotor shaft via an opening on the rotor shaft side, between at least two adjacent rotor plates extending channel is formed.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, eine spezielle, separate Kühlung der axial überständigen Wickelköpfe vom Rotor aus respektive durch den Rotor selbst zu realisieren. Hierzu weist der Rotor wenigstens zwei durch den Rotor geführte Kanäle auf, wobei jeder Kanal einerseits mit der hohlen, einen Kühlmittelzustrom ermöglichenden Rotorwelle kommuniziert, andererseits radial außen am Rotor mündet, und zwar benachbart zu den an einer Axialseite vorgesehenen Wickelköpfen. Der Rotor selbst besteht aus axial auf die Rotorwelle aufgeschobenen Blechen, das heißt, dass der respektive jeder Kanal innerhalb des Blechstapels ausgebildet ist. Die Kanäle sind also im Blechpaket durch entsprechende Ausformung der Bleche ausgebildet. Das über die Rotorwelle zuströmende Kühlmittel, üblicherweise ein Öl, wird dabei mit besonderem Vorteil durch die Zentrifugalkraft in den jeweiligen radial verlaufenden Kanal eingebracht und durch diesen getrieben und entsprechend auf die Wickelköpfe geschleudert, so dass es gleichmäßig auf den Wickelköpfen verteilt werden kann. Dies ist insbesondere dahingehend von Vorteil, als nur ein geringer Kühlmittelversorgungsdruck benötigt wird, was die benötigte Pumpenleistung reduziert.According to the invention, a special, separate cooling of the axially protruding winding heads from the rotor or through the rotor itself is provided. For this purpose, the rotor has at least two channels guided through the rotor, each channel communicating on the one hand with the hollow rotor shaft, which enables a coolant inflow, and on the other hand opening radially on the outside of the rotor, namely adjacent to the winding heads provided on an axial side. The rotor itself consists of sheets axially pushed onto the rotor shaft, that is to say that the respective or each channel is formed within the sheet stack. The channels are thus formed in the laminated core by appropriate shaping of the metal sheets. The coolant flowing in via the rotor shaft, usually an oil, is particularly advantageously introduced by the centrifugal force into the respective radially extending channel and driven through it and flung accordingly onto the winding heads, so that it can be distributed evenly over the winding heads. This is particularly advantageous in that only a low coolant supply pressure is required, which reduces the pump output required.

Da die Kanäle in dem Blechpaket integriert sind, sind des Weiteren keine speziellen Bauteile nötig, da lediglich die Blechgeometrie die Kanäle definiert. Der Abschluss nach innen und außen, axial gesehen, der einzelnen Kanäle wie auch radial erfolgt ausschließlich über die Blechanordnung respektive Blechgeometrie, so dass keine separaten, rotorseitig anzuordnenden Führungs- oder Leitbauteile oder dergleichen erforderlich sind. Auch besteht hierdurch die Möglichkeit, die Kanäle quasi beliebig bezogen auf die axiale Länge des Rotors platzieren zu können, da sie, wie ausgeführt, in den Blechpaketstapel integriert sind.Furthermore, since the channels are integrated in the laminated core, no special components are necessary, since only the sheet metal geometry defines the channels. The closure inwards and outwards, viewed axially, of the individual channels as well as radially takes place exclusively via the sheet metal arrangement or sheet metal geometry, so that no separate guide or guide components or the like to be arranged on the rotor side are required. This also gives the possibility of being able to place the channels as desired in relation to the axial length of the rotor, since, as stated, they are integrated in the stack of laminated cores.

Erfindungsgemäß können wenigstens zwei benachbarte Rotorbleche mit mehreren in radialer Richtung verlaufenden Durchbrechungen versehen sein, wobei sich die Durchbrechungen überlappen. Gemäß dieser Erfindungsausgestaltung sind also zwei benachbarte Rotorbleche mit beispielsweise runden oder länglichen Durchbrechungen versehen, die einander überlappen, so dass sich quasi, in radialer Richtung gesehen, eine mäandernder Kanal durch den Blechstapel ergibt. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung kann eines der beiden benachbarten Rotorbleche mit einer den Kanal bildenden Vertiefung um das benachbarte Rotorblech ebenflächig sein. Gemäß dieser Ausgestaltung ist beispielsweise ein Rotorblech mit einer radial verlaufenden, länglichen und rinnenartigen Vertiefung versehen, die den Kanal definiert, wenn das benachbarte Rotorblech ebenflächig ist und die gegenüberliegende Kanalwand bildet. Gemäß einer dritten Alternative kann schließlich vorgesehen sein, dass beide Rotorbleche mit zwei einander zu dem Kanal ergänzenden Vertiefungen versehen sind. Diese Ausgestaltung ermöglicht wiederum die Verwendung von Gleichteilen in Bezug auf die Kanalausbildung. Denn hier sind beide Rotorbleche mit einer länglichen, rinnenartigen und radial verlaufenden Vertiefung versehen, die deckungsgleich zueinander angeordnet werden, so dass sich die beiden Vertiefungen zu einem gemeinsamen Kanal ergänzen. Während bei der ersten Alternative also Durchbrechungen in Form von Bohrungen oder Langlöchern oder dergleichen vorgesehen sind, sind bei den beiden anderen Alternativen entsprechende Vertiefungen eingeprägt.According to the invention, at least two adjacent rotor laminations can be provided with a plurality of openings running in the radial direction, the openings overlapping. According to this embodiment of the invention, two adjacent rotor laminations are provided with, for example, round or elongated openings which overlap one another, so that, seen in the radial direction, there is a meandering channel through the stack of laminations. According to an alternative embodiment, one of the two adjacent rotor plates with a recess forming the channel around the adjacent rotor plate can be flat. According to this embodiment, for example, a rotor plate is provided with a radially extending, elongated and groove-like depression which defines the channel when the adjacent rotor plate is flat and forms the opposite channel wall. According to a third alternative, it can finally be provided that both rotor laminations are provided with two depressions which complement one another to form the channel. This configuration in turn enables the use of identical parts in relation to the channel formation. Because here both rotor plates are provided with an elongated, channel-like and radially extending recess, which are congruent to one another so that the two wells complement each other to form a common channel. While openings in the form of bores or elongated holes or the like are provided in the first alternative, corresponding recesses are embossed in the other two alternatives.

Ist ein Kanal durch mehr als zwei Rotorbleche, die aufeinanderfolgend auf der Rotorwelle angeordnet sind, gebildet, sind auch diese mehreren Rotorbleche mit einander überlappenden Durchbrechungen versehen. Dies bietet einerseits die Möglichkeit, den in diesem Fall mäanderförmigen Kanal deutlich breiter auszugestalten, und darüber hinaus die Möglichkeit, wiederum Gleichteile zu verwenden, das heißt, dass bevorzugt zwei Typen durchbrochener Rotorbleche mit radial versetzten Durchbrechungsanordnungen vorgesehen sind, wobei die beiden Typen einander abwechselnd an der Rotorwelle angeordnet sind.If a channel is formed by more than two rotor plates, which are arranged in succession on the rotor shaft, these several rotor plates are also provided with overlapping openings. On the one hand, this offers the possibility of making the channel, which in this case is meandering, significantly wider, and, moreover, the possibility of using identical parts again, that is to say that two types of perforated rotor laminations with radially offset perforation arrangements are preferably provided, the two types alternatingly the rotor shaft are arranged.

Der Rotor selbst erstreckt sich zweckmäßigerweise bis zum Ende der jeweiligen Wickelköpfe, wobei der Rotor über ein endständiges, geschlossenes Rotorblech, das den jeweiligen Kanal verschließt, geschlossen ist.The rotor itself expediently extends to the end of the respective end windings, the rotor being closed via a terminal, closed rotor plate which closes the respective channel.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:

  • 1 eine Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße elektrische Maschine,
  • 2 eine Explosionsdarstellung des Rotors der elektrischen Maschine aus 1,
  • 3 eine Perspektivansicht des Rotors, und
  • 4 eine Seitenansicht des Rotors.
The invention is explained below using exemplary embodiments with reference to the drawings. The drawings are schematic representations and show:
  • 1 2 shows a sectional view through an electrical machine according to the invention,
  • 2nd an exploded view of the rotor of the electrical machine 1 ,
  • 3rd a perspective view of the rotor, and
  • 4th a side view of the rotor.

1 zeigt eine erfindungsgemäße elektrische Maschine 1, umfassend einen Stator 2 und einen Rotor 3, der im Inneren des Stators angeordnet ist. Der Stator 2 weist eine integrierte Kühleinrichtung 4 auf, die der Kühlung der Statorbleche 5 dient. Die Statorwicklungen erstrecken sich mit entsprechenden Wickelköpfen 6, 7 axial über die Statorbleche 5 hinaus, partizipieren also nicht an der direkten Kühlung über die Kühleinrichtung 4. 1 shows an electrical machine according to the invention 1 comprising a stator 2nd and a rotor 3rd , which is arranged inside the stator. The stator 2nd has an integrated cooling device 4th on the cooling of the stator sheets 5 serves. The stator windings extend with corresponding winding heads 6 , 7 axially over the stator plates 5 in addition, do not participate in the direct cooling via the cooling device 4th .

Der Rotor 3, der in dem Maschinengehäuse 8 über entsprechende Wälzlager 9, 10 gelagert ist, umfasst eine Rotorwelle 11, die eine Hohlwelle ist und, wie durch den Flusspfeil P1 dargestellt ist, einen Zufluss eines Kühlmittels ermöglicht.The rotor 3rd that in the machine housing 8th via corresponding roller bearings 9 , 10th is mounted, includes a rotor shaft 11 which is a hollow shaft and as by the flow arrow P1 is shown, allows an inflow of a coolant.

Auf der Rotorwelle 11 aufgeschoben ist ein Rotorblechpaket 12 bestehend aus einer Vielzahl einzelner, axial aufeinander abfolgender Rotorbleche 13. Innerhalb dieses Rotorblechpakets sind mehrere axial endständige und radial verlaufende Kanäle 14, 15 ausgebildet, wobei im gezeigten Beispiel zwei Kanäle 14 um 180° versetzt an der einen Rotorseite und zwei Kanäle 15 ebenfalls um 180° versetzt an der anderen Rotorseite gezeigt sind. Die Kanäle 14, 15 kommunizieren über entsprechende Bohrungen 16, 17 mit dem Inneren der hohlen Rotorwelle 11. Sie verlaufen radial nach außen und münden also an der äußeren Mantelfläche des Rotors 3 respektive des Rotorblechpakets 12 und münden in einer Position, in der sie den jeweiligen Wickelköpfen 6, 7 direkt benachbart sind.On the rotor shaft 11 a rotor laminated core is pushed on 12 consisting of a large number of individual, axially consecutive rotor plates 13 . Within this laminated rotor core are several axially terminal and radially extending channels 14 , 15 formed, two channels in the example shown 14 offset by 180 ° on one side of the rotor and two channels 15 are also shown offset by 180 ° on the other side of the rotor. The canals 14 , 15 communicate via appropriate holes 16 , 17th with the inside of the hollow rotor shaft 11 . They run radially outwards and thus open on the outer surface of the rotor 3rd or the rotor laminated core 12 and open in a position in which they are the respective winding heads 6 , 7 are directly adjacent.

Wie durch die Flusspfeile P2 dargestellt, wird das Kühlmittel durch die hohle Rotorwelle 11 zugeführt, es tritt über die Bohrungen 16, 17 in die Kanäle 14, 15 ein und wird, insbesondere auch Fliehkraft getrieben, durch die Kanäle 14, 15 getrieben und radial nach außen gegen die Wickelköpfe 6, 7 geschleudert, um diese zu kühlen.Like through the river arrows P2 shown, the coolant is through the hollow rotor shaft 11 fed, it occurs through the holes 16 , 17th into the channels 14 , 15 and is, especially driven by centrifugal force, through the channels 14 , 15 driven and radially outwards against the end windings 6 , 7 flung to cool them.

2 zeigt eine Explosionsdarstellung des Rotors 3. Gezeigt sind die segmentierten Rotorbleche 13, die axial auf die Welle 11 aufgeschoben werden. Die im Bereich außerhalb der Kanäle 14, 15 angeordneten Rotorbleche 13 sind geschlossene, ringscheibenförmige Bleche. Anders jedoch die Geometrie respektive Ausgestaltung der Rotorbleche 13, die die Kanäle 14, 15 bilden. Diese Rotorbleche 13, siehe die Explosionsdarstellung, weisen entsprechende Durchbrechungen 18 auf, wie in der Explosionsdarstellung gemäß 2 deutlich zu erkennen ist. Die Durchbrechungen 18 sind radial hintereinander angeordnet und beispielsweise äquidistant voneinander beabstandet. Dabei sind die Durchbrechungen 18 zweier benachbarter Rotorbleche 13 radial versetzt zueinander angeordnet, so dass sie einander überlappen. Es bildet sich also quasi eine mäanderförmige Struktur aus, die es ermöglicht, dass das Kühlmittel durch diesen quasi leicht mäanderförmigen Kanal strömen kann. 2nd shows an exploded view of the rotor 3rd . The segmented rotor plates are shown 13 that axially on the shaft 11 be postponed. The area outside the channels 14 , 15 arranged rotor plates 13 are closed, disc-shaped sheets. However, the geometry or design of the rotor plates is different 13 that the channels 14 , 15 form. These rotor sheets 13 , see the exploded view, have corresponding openings 18th based on how in the exploded view 2nd is clearly recognizable. The breakthroughs 18th are arranged radially one behind the other and spaced equidistantly from one another, for example. Here are the breakthroughs 18th two adjacent rotor plates 13 arranged radially offset from one another so that they overlap one another. A quasi-meandering structure is thus formed, which enables the coolant to flow through this quasi-slightly meandering channel.

Dabei kommen zwei Typen von gleichartigen Rotorblechen 13 zum Einsatz. Diese unterscheiden sich lediglich in der Anordnung der Durchbrechungen 18. Beim ersten Typ ist eine erste Durchbrechungspositionierung respektive -anordnung gegeben, beim zweiten Typ eine zweite Durchbrechungspositionierung beziehungsweise -anordnung, beispielsweise um die halbe Durchbrechungslänge versetzt. Das heißt, dass jedes zweite Rotorblech 13 ein Gleichteil ist und nur diese beiden Blechtypen zur Bildung eines sich axial gesehen beliebig lang erstreckenden Kanals vonnöten ist.There are two types of rotor blades of the same type 13 for use. These only differ in the arrangement of the openings 18th . The first type has a first opening position or arrangement, and the second type has a second opening positioning or arrangement, for example offset by half the opening length. That means that every other rotor plate 13 is a common part and only these two types of sheet metal are required to form an axially extending channel of any length.

Die Rotorbleche 13 mit den Durchbrechungen 18 werden auf einfache Weise axial auf die Welle 11 aufgeschoben und daran fixiert, so dass sich durch Überlappen der Durchbrechungen 18 der jeweilige Kanal 14, 15 ausbildet.The rotor sheets 13 with the breakthroughs 18th are simply axially onto the shaft 11 pushed on and fixed to it, so that by overlapping the openings 18th the respective channel 14 , 15 trains.

Natürlich weisen ein Teil der Rotorbleche 13, die die Kanäle 14, 15 bilden, am Innenumfang sowie am Außenumfang entsprechende radial nach innen beziehungsweise außen offene Durchbrechungen auf, so dass von der jeweiligen Bohrung 16, 17 her ein Zustrom möglich ist, als auch nach radial nach außen hin der jeweilige Kanal 14, 15 hin offen ist. Of course, part of the rotor plates 13 that the channels 14 , 15 form on the inner circumference and on the outer circumference corresponding radially inward or outward open openings so that of the respective hole 16 , 17th An inflow is possible here, as well as the respective channel radially outward 14 , 15 is open.

Wie insbesondere 2 zeigt, sind im gezeigten Beispiel vier radial verlaufende, jeweils um 90° versetzte Kanäle 14, 15 ausgebildet. Diese Anordnung ist lediglich exemplarisch, natürlich können auch nur zwei, drei oder auch beliebig mehr als vier entsprechende Kanäle ausgebildet werden, wie natürlich auch die axiale Länge der Kanäle 14, 15 beliebig variiert werden kann, je nachdem, wie viele durchbrochene Rotorbleche 13 verwendet werden. Auch kann die umfangsmäßige Breite der Kanäle 14, 15 beliebig gewählt werden, indem die Durchbrechungsbreite variiert wird.How in particular 2nd shows, are in the example shown four radially extending channels, each offset by 90 ° 14 , 15 educated. This arrangement is only an example, of course only two, three or any more than four corresponding channels can be formed, as of course the axial length of the channels 14 , 15 can be varied as required, depending on how many perforated rotor plates 13 be used. The circumferential width of the channels can also 14 , 15 can be chosen arbitrarily by varying the opening width.

Anstelle der durchbrochenen Rotorbleche wäre es auch denkbar, Rotorbleche zu verwenden, die mittels eines Umformwerkzeugs rinnenartige, radial verlaufende Vertiefungen aufweist, die die Kanäle bilden.Instead of the perforated rotor plates, it would also be conceivable to use rotor plates which, by means of a forming tool, have channel-like, radially extending depressions which form the channels.

Wie insbesondere 4 zeigt, sind die Kanäle 14, 15 endständig am Rotor ausgebildet und axial über bevorzugt nur ein geschlossenes, ringscheibenförmiges Rotorblech 13 abgeschlossen.How in particular 4th shows are the channels 14 , 15 formed at the end of the rotor and axially via preferably only a closed, annular disk-shaped rotor plate 13 completed.

Das heißt, dass bei dem erfindungsgemäßen Rotor aufgrund der Integration der Kanäle 14, 15 in den Rotor 3 respektive das Rotorblechpaket 12 keinerlei zusätzlichen, spezifisch ausgeführte Kanalbauteile, die der Ausbildung eines Kanals oder der Fluidführung etc. dienen und bisher im Stand der Technik vorgesehen sind, vonnöten sind. Vielmehr ist der gesamte Aufbau ausschließlich mittels entsprechender Rotorbleche 13 zu bewerkstelligen, wobei zur Kanalausbildung lediglich Rotorbleche 13 mit Durchbrechungen 18 oder, im alternativen Fall, mit geprägten Vertiefungen, welche Rotorbleche ohne weiteres aus standardisierten, ringscheibenförmigen Rotorblechen hergestellt werden, vonnöten sind.This means that in the rotor according to the invention due to the integration of the channels 14 , 15 in the rotor 3rd or the rotor laminated core 12 no additional, specifically designed duct components, which are used to form a duct or to guide the fluid etc. and which have hitherto been provided in the prior art, are required. Rather, the entire structure is exclusively by means of appropriate rotor sheets 13 to accomplish, only channel plates for channel formation 13 with breakthroughs 18th or, in the alternative case, with embossed depressions, which rotor plates are easily produced from standardized, annular disk-shaped rotor plates, are required.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11
elektrische Maschineelectrical machine
22nd
Statorstator
33rd
Rotorrotor
44th
KühleinrichtungCooling device
55
StatorwicklungStator winding
66
WickelkopfEnd winding
77
WickelkopfEnd winding
88th
MaschinengehäuseMachine housing
99
Wälzlagerroller bearing
1010th
Wälzlagerroller bearing
1111
RotorwelleRotor shaft
1212
RotorblechpaketRotor laminated core
1313
RotorblechRotor plate
1414
Kanalchannel
1515
Kanalchannel
1616
Bohrungdrilling
1717th
Bohrungdrilling
1818th
Durchbrechung Breakthrough
P1P1
FlusspfeilRiver arrow
P2P2
FlusspfeilRiver arrow

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102016208770 A1 [0002]DE 102016208770 A1 [0002]

Claims (4)

Elektrische Maschine umfassend einen Stator (2) mit mehreren Drahtwicklungen mit beidseits sich axial erstreckenden Wickelköpfen (6, 7) sowie einen im Stator (2) aufgenommenen Rotor (3) mit auf einer hohlen, einen Kühlmitteldurchfluss ermöglichenden Rotorwelle (11) angeordneten Rotorblechen (13), wobei sich der Rotor (3) axial bis zu den Wickelköpfen (6, 7) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass im Rotor (3) an beiden Enden jeweils wenigstens ein radial verlaufender, benachbart zu einem Wickelkopf (6, 7) mündender und über eine rotorwellenseitige Öffnung (16, 17) mit dem Inneren der Rotorwelle (11) kommunizierender, zwischen wenigstens zwei benachbarten Rotorblechen (13) verlaufender Kanal (14, 15) ausgebildet ist.Electrical machine comprising a stator (2) with a plurality of wire windings with winding heads (6, 7) extending axially on both sides and a rotor (3) accommodated in the stator (2) with rotor plates (13) arranged on a hollow rotor shaft (11) which enables coolant to flow through ), the rotor (3) extending axially to the end windings (6, 7), characterized in that in the rotor (3) at both ends at least one radially extending, adjacent to a end winding (6, 7) and A channel (14, 15), which communicates with the interior of the rotor shaft (11) and runs between at least two adjacent rotor plates (13), is formed via an opening (16, 17) on the rotor shaft side. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei benachbarte Rotorbleche (13) mit mehreren in radialer Richtung verlaufenden Durchbrechungen (18) versehen sind, wobei sich die Durchbrechungen (18) überlappen, oder dass eines der beiden benachbarten Rotorbleche (13) mit einer dem Kanal (14, 15) bildenden Vertiefung und das benachbarte Rotorblech (13) ebenflächig ist, oder dass beide Rotorbleche (13) mit zwei sich einander zu dem Kanal (14, 15) ergänzenden Vertiefung versehen sind.Electric machine after Claim 1 , characterized in that at least two adjacent rotor laminations (13) are provided with a plurality of openings (18) running in the radial direction, the openings (18) overlapping, or that one of the two adjacent rotor laminations (13) with one of the channel (14 , 15) forming the recess and the adjacent rotor plate (13) is flat, or that both rotor plates (13) are provided with two recesses which complement one another to form the channel (14, 15). Elektrische Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als zwei Rotorbleche (13), die aufeinanderfolgend auf der Rotorwelle (11) angeordnet sind, miteinander überlappenden Durchbrechungen (18) versehen sind.Electric machine after Claim 2 , characterized in that more than two rotor plates (13), which are arranged in succession on the rotor shaft (11), are provided with overlapping openings (18). Elektrische Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Typen durchbrochener Rotorbleche (13) mit radial versetzter Durchbrechungsanordnung vorgesehen sind, wobei die beiden Typen einander abwechselnd an der Rotorwelle (11) angeordnet sind.Electric machine after Claim 3 , characterized in that two types of perforated rotor plates (13) are provided with a radially offset opening arrangement, the two types being arranged alternately on the rotor shaft (11).
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Citations (1)

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DE102016208770A1 (en) 2016-05-20 2017-11-23 Magna powertrain gmbh & co kg Electric machine

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