DE102019122271A1 - Electric motor with a recess in a radial pole edge area - Google Patents

Electric motor with a recess in a radial pole edge area Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor (10) mit einem einen Magnetfluss bewirkenden ersten Motorbauteil (12) und einem in Bezug auf eine gemeinsame Längsachse (100) konzentrisch und in Bezug auf eine Radialrichtung (106) beabstandet dazu angeordneten zweiten Motorbauteil (14), wobei wenigstens eines der beiden Motorbauteile (12, 14) um die Längsachse (100) drehbar ist und ein von dem Magnetfluss abhängiges Drehmoment bewirkt, wobei das erste Motorbauteil (12) einen den Magnetfluss verstärkenden Polkern (18) aufweist und der Polkern (18) einen dem zweiten Motorbauteil (14) radial zugewandten radialen Polrandbereich (26), an dem ein Übergang der Magnetfeldlinien zwischen dem Polkern (18) und einem zwischen dem ersten Motorbauteil (12) und dem zweiten Motorbauteil (14) vorhandenen Medium vorliegt, aufweist, wobei der radiale Polrandbereich (26) wenigstens eine den Magnetfluss räumlich beeinflussende Aussparung (30) aufweist.

Figure DE102019122271A1_0000
The invention relates to an electric motor (10) with a first motor component (12) causing a magnetic flux and a second motor component (14) arranged concentrically with respect to a common longitudinal axis (100) and spaced apart therefrom with respect to a radial direction (106), wherein at least one of the two motor components (12, 14) is rotatable about the longitudinal axis (100) and causes a torque dependent on the magnetic flux, the first motor component (12) having a pole core (18) that amplifies the magnetic flux and the pole core (18) having a second motor component (14) radially facing radial pole edge area (26) at which there is a transition of the magnetic field lines between the pole core (18) and a medium present between the first motor component (12) and the second motor component (14), the radial Pole edge region (26) has at least one recess (30) spatially influencing the magnetic flux.
Figure DE102019122271A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to an electric motor according to the preamble of claim 1.

Ein Elektromotor ist beispielsweise aus DE 10 2016 214 626 A1 bekannt. Darin wird ein aus einem Blechpaket mit verteilten Spulenwicklungen aufgebauter Elektromotor beschrieben. Der Elektromotor umfasst einen Stator und einen Rotor, die konzentrisch zueinander angeordnet sind und eine gemeinsame Längsachse aufweisen. Die elektrische Spulenwicklung besteht bevorzugt aus einem gewickeltem Draht. Das Blechpaket ist durch mehrere übereinander gestapelte Bleche gebildet, die Wicklungsnuten mit jeweils dazwischen angeordnetem Rotorkern aufweisen. Die Wicklungsnuten dienen der Aufnahme der Spulenwicklung. Durch die Spulenwicklung und den Polkern wird die elektrische Energie in dem Draht in eine magnetische Energie umgewandelt, die wiederum eine Drehbewegung des Rotors bewirkt.For example, an electric motor is off DE 10 2016 214 626 A1 known. It describes an electric motor made up of a laminated core with distributed coil windings. The electric motor comprises a stator and a rotor which are arranged concentrically to one another and have a common longitudinal axis. The electrical coil winding preferably consists of a wound wire. The laminated core is formed by several laminations stacked on top of one another, which have winding grooves with a rotor core arranged in between. The winding grooves are used to accommodate the coil winding. The electrical energy in the wire is converted into magnetic energy by the coil winding and the pole core, which in turn causes the rotor to rotate.

Durch die in Umfangsrichtung abwechselnde Anordnung der Wicklungsnuten und Polkerne unterliegt das bei der Drehbewegung des Rotors an diesem anliegende Drehmoment Schwankungen, die sich in einer ungleichmäßigen Drehbewegung äußern können. Durch eine derartige Drehmomentwelligkeit wird die Laufruhe und die Drehmomentgenauigkeit des Elektromotors beeinträchtigt.Due to the alternating arrangement of the winding slots and pole cores in the circumferential direction, the torque applied to the rotor during the rotational movement of the rotor is subject to fluctuations, which can be expressed in an uneven rotational movement. Such a torque ripple affects the smoothness and torque accuracy of the electric motor.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Drehmomentwelligkeit zu verringern. Der Elektromotor soll kostengünstiger, einfacher und robuster aufgebaut werden.The object of the present invention is to reduce the torque ripple. The electric motor should be constructed more cost-effectively, more simply and more robustly.

Wenigstens eine dieser Aufgaben wird durch einen Elektromotor mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Dadurch kann das Nutrastmoment beeinflusst und die Drehmomentwelligkeit des Elektromotors verringert werden. Die Verformungskräfte des Elektromotors können verringert werden. Weiterhin können die Geräusche des Elektromotors verringert und die Drehmomentgenauigkeit des Elektromotors erhöht werden.At least one of these objects is achieved by an electric motor with the features according to claim 1. This can influence the cogging torque and reduce the torque ripple of the electric motor. The deformation forces of the electric motor can be reduced. Furthermore, the noise of the electric motor can be reduced and the torque accuracy of the electric motor can be increased.

Der Elektromotor kann in einem Fahrzeug eingebaut sein. Der Elektromotor kann als Antriebselement in dem Fahrzeug wirksam sein.The electric motor can be installed in a vehicle. The electric motor can act as a drive element in the vehicle.

Das erste Motorbauteil kann ein Stator und das zweite Motorbauteil kann ein Rotor sein. Der Stator kann festgelegt und der Rotor kann entlang der Längsachse drehbar sein. Der Rotor kann Permanentmagnete aufweisen, die in Wechselwirkung mit dem Magnetfluss des Polkerns stehen. Das erste und/oder zweite Motorbauteil kann als Blechpaket, insbesondere zur Verringerung der Wirbelstromverluste, aufgebaut sein.The first motor component can be a stator and the second motor component can be a rotor. The stator can be fixed and the rotor can be rotatable along the longitudinal axis. The rotor can have permanent magnets that interact with the magnetic flux of the pole core. The first and / or second motor component can be constructed as a laminated core, in particular to reduce eddy current losses.

Das erste Motorbauteil kann radial innerhalb oder außerhalb von dem zweiten Motorbauteil angeordnet sein. Radial zwischen dem ersten und zweiten Motorbauteil kann ein Luftspalt vorhanden sein.The first motor component can be arranged radially inward or outward of the second motor component. An air gap can be present radially between the first and second motor components.

Die Wicklung kann eine Drahtwicklung sein. Die Drahtwicklung kann einen beschichteten Kupferdraht aufweisen. Die Wicklung kann eine konzentrierte und/oder verteilte Wicklung, insbesondere eine Wellenwicklung, Hairpinwicklung oder dergleichen sein.The winding can be a wire winding. The wire winding can have a coated copper wire. The winding can be a concentrated and / or distributed winding, in particular a wave winding, hairpin winding or the like.

Das zwischen dem ersten und zweiten Motorbauteil vorhandene Nutrastmoment, welches durch den sich bei Verdrehung beider Motorbauteile ändernden Luftspalt und die dadurch bewirkte Änderung der Magnetkraft zwischen dem ersten und zweiten Motorbauteil entsteht, kann durch die Aussparung beeinflusst werden.The cogging torque present between the first and second motor component, which arises from the air gap that changes when both motor components are rotated and the resulting change in the magnetic force between the first and second motor component, can be influenced by the recess.

Die Aussparung kann als Nut ausgeführt sein. Die Aussparung kann eine Vertiefung in dem ansonsten gleichmäßig verlaufenden radialen Polrandbereich sein.The recess can be designed as a groove. The recess can be a depression in the otherwise uniformly extending radial pole edge region.

Der Polkern kann entlang einer zu der Längsachse parallelen Axialrichtung eine maximale Pollänge aufweisen. Die Aussparungslänge entlang der Axialrichtung kann kleiner oder gleich der maximalen Pollänge sein.The pole core can have a maximum pole length along an axial direction parallel to the longitudinal axis. The recess length along the axial direction can be less than or equal to the maximum pole length.

Der radiale Polrandbereich kann eine dem zweiten Motorbauteil angepasste Kontur aufweisen. Der radiale Polrandbereich kann wenigstens abschnittsweise gewölbt sein.The radial pole edge region can have a contour that is adapted to the second motor component. The radial pole edge area can be arched at least in sections.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist der Polkern im Bereich der Wicklung umfangsseitig eine erste Breite auf und die Aussparung ist in einem durch die erste Breite und die Radialrichtung aufgespannten Bereich angeordnet. Dadurch kann der Magnetfluss bestmöglich beeinflusst werden.In a preferred embodiment of the invention, the pole core has a first width on the circumferential side in the area of the winding and the recess is arranged in an area spanned by the first width and the radial direction. This allows the magnetic flux to be influenced in the best possible way.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Aussparung radial versetzt zu der Wicklung angeordnet. Die Aussparung kann radial innerhalb oder außerhalb von der Wicklung angeordnet sein.In a further preferred embodiment of the invention, the recess is arranged radially offset from the winding. The recess can be arranged radially inside or outside of the winding.

In einer speziellen Ausführung der Erfindung ist die Aussparungsbreite in Umfangsrichtung kleiner als die maximale Polbreite. Die Aussparungsbreite kann kleiner gleich 50%, bevorzugt kleiner gleich 25% der maximalen Polbreite sein.In a special embodiment of the invention, the recess width in the circumferential direction is smaller than the maximum pole width. The recess width can be less than or equal to 50%, preferably less than or equal to 25% of the maximum pole width.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Aussparungshöhe in Radialrichtung kleiner als die maximale Polbreite. Die Aussparungshöhe kann kleiner gleich 50%, bevorzugt kleiner gleich 25% der maximalen Polbreite sein.In a preferred embodiment of the invention, the recess height in the radial direction is smaller than the maximum pole width. The The recess height can be less than or equal to 50%, preferably less than or equal to 25% of the maximum pole width.

In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist der Querschnitt der Aussparung wenigstens abschnittsweise durch einen Kreisabschnitt gebildet. Der Querschnitt der Aussparung kann wenigstens teilweise eckig sein.In an advantageous embodiment of the invention, the cross section of the recess is formed at least in sections by a segment of a circle. The cross section of the recess can be at least partially angular.

In einer speziellen Ausführung der Erfindung weist der radiale Polrandbereich eine zu der Aussparung versetzt angeordnete weitere Aussparung auf. Die weitere Aussparung kann umfangsseitig und/oder axial, das bedeutet parallel zu der Längsachse, zu der Aussparung versetzt sein. Bevorzugt ist ein umfangsseitiger Abstand der Aussparungen untereinander kleiner gleich oder größer als die Aussparungsbreite. Die Aussparungen können alle die gleichen Abmessungen oder aber auch im Vergleich zueinander verschiedene Abmessungen aufweisen.In a special embodiment of the invention, the radial pole edge region has a further recess which is arranged offset from the recess. The further recess can be offset from the recess on the circumferential and / or axially, that is, parallel to the longitudinal axis. A circumferential distance between the recesses is preferably less than or equal to or greater than the width of the recess. The recesses can all have the same dimensions or else different dimensions compared to one another.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist der Polkern eine Polkernaufweitung auf, an der der radiale Polrandbereich ausgebildet ist. Die Polkernaufweitung kann in Umfangsrichtung und/oder in Axialrichtung größer als der Polkern im Bereich der Wicklung sein.In a preferred embodiment of the invention, the pole core has a pole core widening on which the radial pole edge area is formed. The pole core widening can be larger in the circumferential direction and / or in the axial direction than the pole core in the area of the winding.

In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Polkern umfangsseitig beidseitig von einer Wicklungsnut umgeben, in der die Wicklung angeordnet ist. Dadurch kann eine ausreichende Magnetkraft zwischen dem ersten und zweiten Motorbauteil bereitgestellt werden.In a particularly preferred embodiment of the invention, the pole core is surrounded on both sides by a winding groove in which the winding is arranged. As a result, sufficient magnetic force can be provided between the first and second motor components.

In einer speziellen Ausführung der Erfindung ist das erste Motorbauteil ein festgelegter Stator, das zweite Motorbauteil ein um die Längsachse drehbarer Rotor, der Permanentmagnete aufweist, die in Wechselwirkung mit dem Magnetfluss des Polkerns stehen.In a special embodiment of the invention, the first motor component is a fixed stator, and the second motor component is a rotor which can be rotated about the longitudinal axis and has permanent magnets which interact with the magnetic flux of the pole core.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung und den Abbildungen.Further advantages and advantageous embodiments of the invention emerge from the description of the figures and the illustrations.

FigurenlisteFigure list

Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:

  • 1: Einen Querschnitt durch einen Elektromotor in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.
  • 2: Einen Ausschnitt einer Seitenansicht eines ersten Motorbauteils in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
  • 3: Einen Ausschnitt einer Seitenansicht eines ersten Motorbauteils in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
  • 4: Einen Ausschnitt einer Seitenansicht eines ersten Motorbauteils in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
  • 5: Einen Ausschnitt einer Seitenansicht eines ersten Motorbauteils in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
The invention is described in detail below with reference to the figures. They show in detail:
  • 1 : A cross section through an electric motor in a special embodiment of the invention.
  • 2 : A section of a side view of a first engine component in a further special embodiment of the invention.
  • 3 : A section of a side view of a first engine component in a further special embodiment of the invention.
  • 4th : A section of a side view of a first engine component in a further special embodiment of the invention.
  • 5 : A section of a side view of a first engine component in a further special embodiment of the invention.

1 zeigt einen Querschnitt durch einen Elektromotor 10 in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Der Elektromotor 10 weist ein als Stator ausgeführtes erstes Motorbauteil 12 und ein in Bezug auf eine gemeinsame Längsachse 100 konzentrisch dazu angeordnetes und als Rotor ausgeführtes zweites Motorbauteil 14 auf. Der Elektromotor 10 ist als Außenläufermotor ausgeführt, bei dem der Rotor radial außerhalb von dem Stator angeordnet ist. Das zweite Motorbauteil 14 weist an einem Innenumfang Permanentmagnete 16 auf, die dem ersten Motorbauteil 12 radial unmittelbar gegenüberliegend angeordnet sind. 1 shows a cross section through an electric motor 10 in a special embodiment of the invention. The electric motor 10 has a first motor component designed as a stator 12 and one with respect to a common longitudinal axis 100 Second motor component arranged concentrically and designed as a rotor 14th on. The electric motor 10 is designed as an external rotor motor in which the rotor is arranged radially outside of the stator. The second engine component 14th has permanent magnets on an inner circumference 16 on the first engine component 12 are arranged radially directly opposite.

Das erste Motorbauteil 12 umfasst insgesamt sechs Polkerne 18, die hier als Statorzähne ausgeführt sind. Die Polkerne 18 wechseln sich umfangsseitig mit Wicklungsnuten 20 ab, in denen stromführende Wicklungen 22 eingebracht sind. Die Wicklungen 22 bestehen aus durch Kupferdrähte 24 ausgeführte Drahtwicklungen und bewirken bei anliegender elektrischer Energie einen Magnetfluss, durch den das zweite Motorbauteil 14 gegenüber dem ersten Motorbauteil 12 um die Längsachse 100 drehbar ist und abhängig von dem Magnetfluss ein Drehmoment erfährt.The first engine component 12 comprises a total of six pole cores 18th , which are designed here as stator teeth. The polar cores 18th alternate on the circumference with winding grooves 20th starting in which live windings 22nd are introduced. The windings 22nd consist of by copper wires 24 executed wire windings and cause a magnetic flux when electrical energy is applied, through which the second motor component 14th compared to the first engine component 12 around the longitudinal axis 100 is rotatable and experiences a torque depending on the magnetic flux.

Der jeweilige Polkern 18 besteht bevorzugt aus einem eisenhaltigen Material und ist von der Wicklung 22 umgeben und verstärkt dadurch den durch die Wicklung 22 ausgelösten Magnetfluss. Der Polkern 18 weist an einem Aussenumfang einen dem zweiten Motorbauteil 14 zugewandten radialen Polrandbereich 26 mit einer umfangsseitigen maximalen Polbreite B auf. An dem radialen Polrandbereich 26 erfolgt ein Übergang der Magnetfeldlinien von dem Polkern 18 auf ein zwischen dem ersten Motorbauteil 12 und dem zweiten Motorbauteil 14 vorhandenes Medium, beispielsweise Luft.The respective pole core 18th is preferably made of a ferrous material and is from the winding 22nd surrounds and thereby reinforces the one caused by the winding 22nd triggered magnetic flux. The pole core 18th has on an outer circumference one of the second engine components 14th facing radial pole edge area 26th with a maximum pole width on the circumference B. on. At the radial pole edge area 26th there is a transition of the magnetic field lines from the pole core 18th on one between the first engine component 12 and the second engine component 14th existing medium, for example air.

Der Polkern 18 weist radial außen eine Polkernaufweitung 28 auf, die in Umfangsrichtung größer als der Polkern 18 im Bereich der Wicklung 22 ist. Der radiale Polrandbereich 26 weist eine dem zweiten Motorbauteil 14 angepasste Kontur auf. In dem radialen Polrandbereich 26 sind mehrere umfangsseitig versetzt angeordnete Aussparungen 30 eingebracht, durch die der Magnetfluss räumlich verändert und damit das Nutrastmoment beeinflusst und die Drehmomentwelligkeit des Elektromotors 10 verringert wird.The pole core 18th has a pole core widening radially on the outside 28 on, which is larger in the circumferential direction than the pole core 18th in the area of the winding 22nd is. The radial pole edge area 26th has a second engine component 14th adapted contour. In the radial pole edge area 26th are several circumferentially offset recesses 30th introduced, through which the magnetic flux changes spatially and thus influences the cogging torque and the Electric motor torque ripple 10 is decreased.

Das zwischen dem ersten und zweiten Motorbauteil 12, 14 vorhandene Nutrastmoment, welches durch den sich bei Verdrehung beider Motorbauteile 12, 14 ändernden Luftspalt und die dadurch bewirkte Änderung der Magnetkraft zwischen dem ersten und zweiten Motorbauteil 12, 14 entsteht, kann durch die Aussparungen 30 beeinflusst werden. Die Aussparung 30 ist als Nut ausgeführt, die eine Vertiefung in dem ansonsten gleichmäßig verlaufenden radialen Polrandbereich 26 darstellt.That between the first and second engine component 12 , 14th existing cogging torque, which is caused by the twisting of both engine components 12 , 14th changing air gap and the resulting change in the magnetic force between the first and second motor component 12 , 14th arises can through the recesses 30th to be influenced. The recess 30th is designed as a groove that has a recess in the otherwise uniform radial pole edge area 26th represents.

Der Querschnitt der Aussparung 30 wird hier durch einen Kreisabschnitt gebildet. Die Aussparung 30 kann in dem radialen Polrandbereich 26 eingeprägt, gefräst oder dergleichen hergestellt sein. Die Aussparung 30 ist radial versetzt zu der Wicklung 22, hier radial außerhalb von der Wicklung 22 angeordnet.The cross section of the recess 30th is formed here by a segment of a circle. The recess 30th can in the radial pole edge area 26th be embossed, milled or the like. The recess 30th is radially offset from the winding 22nd , here radially outside of the winding 22nd arranged.

Der Polkern 18 weist im Bereich der Wicklung 22 umfangsseitig eine erste Breite B1 auf. Die mittlere der Aussparungen 30 ist in einem durch die erste Breite B1 und die Radialrichtung R aufgespannten Bereich angeordnet. Jeweils weitere zwei Aussparungen 30 sind ausgehend von der mittleren Aussparung 30 umfangsseitig beidseitig angeordnet. Durch geeignete Wahl der Anzahl an Aussparungen 30, deren Abstand und Abmessungen kann die Drehmomentgenauigkeit des Elektromotors 10 entsprechend den Anforderungen eingestellt werden.The pole core 18th points in the area of the winding 22nd a first width on the circumference B1 on. The middle of the cutouts 30th is in one through the first width B1 and the radial direction R spanned area arranged. Two more recesses each 30th are based on the central recess 30th arranged circumferentially on both sides. By suitable choice of the number of recesses 30th whose spacing and dimensions can change the torque accuracy of the electric motor 10 can be set according to requirements.

In 2 ist ein Ausschnitt einer Seitenansicht eines ersten Motorbauteils 12 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Das erste Motorbauteil 12 ist bevorzugt als Stator ausgeführt und ist hier radial außerhalb eines als Rotor ausgeführten zweiten Motorbauteils, welches nicht abgebildet ist, angeordnet. Der Elektromotor ist dabei als Innenläufermotor ausgeführt.In 2 Figure 3 is a partial side view of a first engine component 12 shown in a further special embodiment of the invention. The first engine component 12 is preferably designed as a stator and is here arranged radially outside of a second motor component designed as a rotor, which is not shown. The electric motor is designed as an internal rotor motor.

Der Polkern 18 weist entlang einer zu der Längsachse parallelen Axialrichtung 102 eine maximale Pollänge auf. Die Aussparungslänge 30 entlang der Axialrichtung 102 ist dabei bevorzugt kleiner als die maximale Pollänge. Die Aussparungsbreite Ba in Umfangsrichtung 104 ist kleiner als die maximale Polbreite B des radialen Polrandbereichs 26. Die Aussparungsbreite B ist kleiner gleich 50%, bevorzugt kleiner gleich 25% der maximalen Polbreite B. Dadurch kann eine ausreichende Verringerung der Drehmomentwelligkeit bewirkt und dennoch die erforderliche Magnetkraft erzeugt werden.The pole core 18th points along an axial direction parallel to the longitudinal axis 102 a maximum pole length. The recess length 30th along the axial direction 102 is preferably smaller than the maximum pole length. The width of the recess Ba in the circumferential direction 104 is smaller than the maximum pole width B. of the radial pole edge area 26th . The width of the recess B. is less than or equal to 50%, preferably less than or equal to 25% of the maximum pole width B. . This can bring about a sufficient reduction in the torque ripple and still generate the required magnetic force.

Die Aussparungshöhe Ha in Radialrichtung 106 ist kleiner als die maximale Polbreite B. Dadurch kann die Herstellung des ersten Motorbauteils 12 vereinfacht, die Stabilität des ersten Motorbauteils 12 erhöht und dabei die Drehmomentwelligkeit des Elektromotors verringert werden.The recess height Ha in radial direction 106 is smaller than the maximum pole width B. . This allows the production of the first engine component 12 simplified, the stability of the first engine component 12 increased while reducing the torque ripple of the electric motor.

3 zeigt einen Ausschnitt einer Seitenansicht eines ersten Motorbauteils 12 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. An dem radialen Randbereich 26 des Polkerns 18 sind insgesamt drei Aussparungen 30 angeordnet. Abhängig von dem Verhältnis der Aussparungsbreite Ba und der maximalen Polbreite B kann die Anzahl der Aussparungen 30 in dem radialen Randbereich 26 gewählt werden. Bevorzugt ist ein umfangsseitiger Aussparungsabstand d kleiner als die Aussparungsbreite Ba. Die Aussparungen 30 können alle die gleichen Abmessungen oder aber auch im Vergleich zueinander verschiedene Abmessungen aufweisen. 3 shows a detail of a side view of a first engine component 12 in a further special embodiment of the invention. At the radial edge area 26th of the pole core 18th are a total of three recesses 30th arranged. Depending on the ratio of the recess width Ba and the maximum pole width B. can be the number of recesses 30th in the radial edge area 26th to get voted. A circumferential recess spacing is preferred d smaller than the recess width Ba . The recesses 30th can all have the same dimensions or also different dimensions compared to one another.

In 4 ist ein Ausschnitt einer Seitenansicht eines ersten Motorbauteils 12 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Der Polkern 18 weist eine Polkernaufweitung 28 auf, an der der radiale Randbereich 26 ausgebildet ist. Die Aussparung 30 in dem radialen Randbereich 26 ragt weiter in den Polkern 18 hinein als die Polkernaufweitung 28 in Bezug auf die Radialrichtung 106 dick ist.In 4th Figure 3 is a partial side view of a first engine component 12 shown in a further special embodiment of the invention. The pole core 18th has a widened pole core 28 on where the radial edge area 26th is trained. The recess 30th in the radial edge area 26th protrudes further into the pole core 18th into it as the pole core expansion 28 with respect to the radial direction 106 is thick.

5 zeigt ein im Vergleich zu 4 leicht abgewandeltes erstes Motorbauteil 12 ohne Polkernaufweitung. Der Polkern 18 schließt dabei in radialer Richtung unmittelbar und ohne Absatz an den radialen Polrandbereich 26 an. 5 shows a compared to 4th slightly modified first engine component 12 without widening the pole core. The pole core 18th closes in the radial direction directly and without a shoulder on the radial pole edge area 26th at.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010
ElektromotorElectric motor
1212
erstes Motorbauteilfirst engine component
1414th
zweites Motorbauteilsecond engine component
1616
PermanentmagnetPermanent magnet
1818th
PolkernPole core
2020th
WicklungsnutWinding groove
2222nd
WicklungWinding
2424
KupferdrahtCopper wire
2626th
radialer Polrandbereichradial pole edge area
2828
PolkernaufweitungPole core expansion
3030th
Aussparung Recess
100100
LängsachseLongitudinal axis
102102
AxialrichtungAxial direction
104104
UmfangsrichtungCircumferential direction
106106
Radialrichtung Radial direction
BB.
maximale Polbreitemaximum pole width
B1B1
erste Breitefirst width
BaBa
AussparungsbreiteRecess width
dd
AussparungsabstandRecess spacing
HaHa
AussparungshöheRecess height

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  • DE 102016214626 A1 [0002]DE 102016214626 A1 [0002]

Claims (10)

Elektromotor (10) mit einem einen Magnetfluss bewirkenden ersten Motorbauteil (12) und einem in Bezug auf eine gemeinsame Längsachse (100) konzentrisch und in Bezug auf eine Radialrichtung (106) beabstandet dazu angeordneten zweiten Motorbauteil (14), wobei wenigstens eines der beiden Motorbauteile (12, 14) um die Längsachse (100) drehbar ist und ein von dem Magnetfluss abhängiges Drehmoment bewirkt, wobei das erste Motorbauteil (12) wenigstens eine in einer Wicklungsnut (20) angeordnete und den Magnetfluss bewirkende stromführende Wicklung (22) und einen den Magnetfluss verstärkenden und von der Wicklung (22) umgebenden Polkern (18) aufweist und der Polkern (18) einen dem zweiten Motorbauteil (14) radial zugewandten und eine maximale umfangsseitige Polbreite (B) aufweisenden radialen Polrandbereich (26), an dem ein Übergang der Magnetfeldlinien zwischen dem Polkern (18) und einem zwischen dem ersten Motorbauteil (12) und dem zweiten Motorbauteil (14) vorhandenen Medium vorliegt, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Polrandbereich (26) wenigstens eine den Magnetfluss räumlich beeinflussende Aussparung (30) aufweist.Electric motor (10) with a first motor component (12) causing a magnetic flux and a second motor component (14) arranged concentrically with respect to a common longitudinal axis (100) and spaced apart therefrom with respect to a radial direction (106), at least one of the two motor components (12, 14) is rotatable about the longitudinal axis (100) and causes a torque dependent on the magnetic flux, the first motor component (12) having at least one current-carrying winding (22) arranged in a winding groove (20) and causing the magnetic flux and one the The pole core (18) which amplifies magnetic flux and is surrounded by the winding (22), and the pole core (18) has a radial pole edge region (26) facing the second motor component (14) and having a maximum circumferential pole width (B), at which a transition of the Magnetic field lines are present between the pole core (18) and a medium present between the first motor component (12) and the second motor component (14), onwe is, characterized in that the radial pole edge region (26) has at least one recess (30) spatially influencing the magnetic flux. Elektromotor (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Polkern (18) im Bereich der Wicklung (22) umfangsseitig eine erste Breite (B1) aufweist und die Aussparung (30) in einem durch die erste Breite (B1) und die Radialrichtung (106) aufgespannten Bereich angeordnet ist.Electric motor (10) Claim 1 , characterized in that the pole core (18) in the area of the winding (22) has a first width (B1) on the circumference and the recess (30) is arranged in an area spanned by the first width (B1) and the radial direction (106) . Elektromotor (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (30) radial versetzt zu der Wicklung (22) angeordnet ist.Electric motor (10) Claim 1 or 2 , characterized in that the recess (30) is arranged radially offset to the winding (22). Elektromotor (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungsbreite (Ba) in Umfangsrichtung (104) kleiner als die maximale Polbreite (B) ist.Electric motor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the recess width (Ba) in the circumferential direction (104) is smaller than the maximum pole width (B). Elektromotor (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungshöhe (Ha) in Radialrichtung (106) kleiner als die maximale Polbreite (B) ist.Electric motor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the recess height (Ha) in the radial direction (106) is smaller than the maximum pole width (B). Elektromotor (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Aussparung (30) wenigstens abschnittsweise durch einen Kreisabschnitt gebildet ist.Electric motor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the cross section of the recess (30) is formed at least in sections by a segment of a circle. Elektromotor (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Polrandbereich (26) eine zu der Aussparung (30) versetzt angeordnete weitere Aussparung (30) aufweist.Electric motor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the radial pole edge region (26) has a further recess (30) arranged offset to the recess (30). Elektromotor (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Polkern (18) eine Polkernaufweitung (28) aufweist, an der der radiale Polrandbereich (26) ausgebildet ist.Electric motor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the pole core (18) has a pole core widening (28) on which the radial pole edge region (26) is formed. Elektromotor (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Polkern (18) umfangsseitig beidseitig von einer Wicklungsnut (20) umgeben ist, in der die Wicklung (22) angeordnet ist.Electric motor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the pole core (18) is circumferentially surrounded on both sides by a winding groove (20) in which the winding (22) is arranged. Elektromotor (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Motorbauteil (12) ein festgelegter Stator und das zweite Motorbauteil (14) ein um die Längsachse (100) drehbarer Rotor ist, der Permanentmagnete (16) aufweist, die in Wechselwirkung mit dem Magnetfluss des Polkerns (18) stehen.Electric motor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the first motor component (12) is a fixed stator and the second motor component (14) is a rotor which can be rotated about the longitudinal axis (100) and has permanent magnets (16) which are in Interaction with the magnetic flux of the pole core (18).
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