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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotor einer elektrischen Maschine. Außerdem betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine umfassend einen derartigen Rotor. Der Rotor der elektrischen Maschine weist einen Schwingungstilger auf, der bevorzugt in ein Blechlamellenpaket integriert ist.
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Aus dem Stand der Technik sind elektrische Maschinen bekannt, die ein Drehmoment durch elektrisch erzeugte magnetische Kräfte zwischen einem ortsfesten Stator und einem mit der Antriebswelle verbundenen Rotor erzeugen. Um einen möglichst gleichmäßigen Drehmomentverlauf zu erhalten, werden die Maschinen mit einer möglichst hohen Anzahl an Polen ausgestattet. Ein unerwünschter Nebeneffekt der antreibenden Kräfte zwischen Rotor und Stator ist, dass sie auch Schwingungen der Motorstruktur anregen, die u. a. als Betriebsgeräusch des Motors abgestrahlt werden. Charakteristisch hierfür sind tonale Frequenzen, die sich je nach Arbeitsprinzip der elektrischen Maschine aus der Anzahl der Pole des Rotors, des Stators und deren Vielfachen multipliziert mit der Drehzahl ergeben, die auch Motorordnungen genannt werden. Ein Abstrahlen solcher Betriebsgeräusche ist jedoch zumeist unerwünscht. Neben radialen Kräften im Luftspalt zwischen Rotor und Stator treten auch tangential wirkende Kräfte auf, die zu einer Anregung von Torsionsschwingungen in der elektrischen Maschine selbst sowie in allen verbundenen rotierenden Komponenten des Antriebsstrangs führen. Insbesondere in Getriebeverzahnungen werden die Torsionsschwingungen als Körperschall übertragen und als Geräusch abgestrahlt.
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Um solche unerwünschten Geräusche zu vermeiden, ist bekannt, Schwingungstilger einzusetzen. Beispielsweise offenbart die
DE 19 941 705 A1 die Verwendung eines Schwingungstilgers in einer elektrischen Maschine.
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Offenbarung der Erfindung
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Der erfindungsgemäße Rotor weist einen in das Blechlamellenpaket integrierten Schwingungstilger auf. Dadurch ist nicht notwendig, externe Schwingungstilger zusätzlich am Rotor auszubilden, wodurch einerseits ein einfacher und kostengünstiger Aufbau des Rotors erreicht wird, andererseits der Rotor lediglich einen geringen Bauraum beansprucht. Der Schwingungstilger umfasst ein Feder-Masse-System, dessen Eigenfrequenz auf eine vordefinierte Anregungsfrequenz abgestimmt ist. Treten periodische Anregungsteile bei der Tilgungsfrequenz auf, so wird das Feder-Masse-System in Eigenschwingung versetzt und erzeugt selbst Reaktionskräfte, die der Anregung entgegenwirken. Dadurch lässt sich vorteilhafterweise eine komplette Auslöschung dieser Anregungsanteile erreichen, zumindest aber erfolgt eine Minimierung besagter Anregungsanteile.
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Der erfindungsgemäße Rotor einer elektrischen Maschine weist zumindest ein Blechlamellenpaket mit einer Vielzahl von Blechlamellen auf. Zumindest ein Teil der Blechlamellen weist eine Vielzahl von Schwingungstilgern auf, wobei jeder Schwingungstilger durch zumindest einen Ausschnitt aus der Blechlamelle gefertigt ist. Dadurch ist erreichbar, dass jeder Schwingungstilger einfach und kostengünstig in die jeweilige Blechlamelle integriert ist. Der Ausschnitt kann insbesondere durch Ausstanzen und/oder Laserbearbeitung erfolgen. Der Schwingungstilger ist insbesondere zur Schwingung in Umfangsrichtung des Rotors innerhalb des jeweiligen Ausschnitts ausgebildet. Dadurch können die Schwingungstilger einer Torsionsschwingung des Rotors entgegenwirken, insbesondere diese vollständig tilgen.
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Jeder Schwingungstilger weist zumindest einen durch den Ausschnitt gebildeten Federabschnitt und einen durch den Ausschnitt gebildeten Schwingabschnitt auf. Der Schwingabschnitt ist über den Federabschnitt mit der übrigen Blechlamelle verbunden und durch elastische Verformung des Federabschnitts in Umfangsrichtung des Rotors bewegbar. Auf diese Weise wirkt der Federabschnitt als elastisches Rückstellelement und damit als Feder, während der Schwingabschnitt als Masse in einem Feder-Masse-System wirkt. Der Schwingabschnitt weist somit eine größere Masse als der Federabschnitt auf. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass sämtliche Schwingabschnitte aller Schwingungstilger eine Masse aufweisen, die insbesondere zwischen 5 % und 15 %, insbesondere 10 %, der zu tilgenden Strukturmasse beträgt. Dadurch lässt sich eine optimale Kompensation von Torsionsmodi erreichen.
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Der Ausschnitt ist beispielsweise jeweils eine Negativkontur des Schwingungstilgers. Außerdem erfolgt der Ausschnitt bezüglich der Umfangsrichtung auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Schwingabschnitts. Somit kann der Schwingabschnitt insbesondere auf beide Seiten in Umfangsrichtung schwingen.
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Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Bevorzugt weist der Schwingungstilger zwei gleichgeformte Ausschnitte auf. Durch die Ausschnitte ist ein rechteckförmiger Schwingabschnitt gebildet. Außerdem ist durch die Ausschnitte erreicht, dass zwei Federabschnitte ausgebildet werden, die sich von gegenüberliegenden Seiten der Rechteckform des Schwingabschnitts erstrecken. Die Federabschnitte weisen bevorzugt eine identische Mittelachse auf. Somit kann der rechteckförmige Schwingabschnitt durch Verformung der Federabschnitte, insbesondere elastische Verformung der Federabschnitte, schwingen. Die Mittelachse der Federabschnitte ist bevorzugt entlang der radialen Richtung des Rotors orientiert, sodass die Federabschnitte eine Schwingung des Schwingungsbereichs in Umfangsrichtung ermöglichen. Der Schwingabschnitt wirkt somit als Massekonzentration in dem Masse-FederSystem.
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In einer alternativen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Schwingungstilger zwei gleichgeformte Ausschnitte aufweist, durch die der Schwingabschnitt H-förmig mit zwei Hauptbereichen und einem die Hauptbereiche verbindenden Mittelbereich ausgebildet ist. Außerdem ist durch die Ausschnitte erreicht, dass zwei Federabschnitte ausgebildet sind, die aus entgegengesetzten Richtungen zwischen den Hauptbereichen zu dem Mittelbereich verlaufen. Auf diese Weise lässt sich die schwingende Masse erhöhen, da der Schwingungsbereich einfach und aufwandsarm vergrößert werden kann. Die Federabschnitte können entweder eine konstante Breite aufweisen oder eine Breite, die zu dem Mittelbereich hin abnimmt. In letzterem Fall lassen sich stabilere Federabschnitte fertigen.
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In einer weiteren alternativen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Schwingungstilger zwei C-förmige Ausschnitte aufweist, bei denen sich jeweils zwei Schenkel parallel von einer Basis erstrecken. Außerdem weist der Schwingungstilger zwei geradlinige Ausschnitte auf. Jeweils ein Schenkel eines C-förmigen Ausschnitts ist mit jeweils einem anderen Schenkel des anderen C-förmigen Ausschnitts entlang einer selben Geraden angeordnet. Dies gilt insbesondere für sämtliche Schenkel der C-förmigen Ausschnitte. Die geradlinigen Abschnitte sind parallel zu den Schenkeln angeordnet, wobei sich die C-förmigen Abschnitte zwischen den geradlinigen Abschnitten befinden. Auf diese Weise sind zwei Federabschnitte gebildet, zwischen denen sich der Schwingabschnitt befindet. Der Schwingabschnitt ist wiederum rechteckförmig ausgebildet, wobei die Federabschnitte an gegenüberliegenden Seiten der Rechteckform angreifen.
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Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass der Schwingungstilger zwei C-förmige Ausschnitte aufweist, bei denen sich wiederum jeweils zwei Schenkel parallel von einer Basis erstrecken, wobei zwischen jeweils einem Schenkel der C-förmigen Ausschnitte ein Federabschnitt ausgebildet ist. Es ist vorgesehen, dass entweder beide Schenkel eines C-förmigen Ausschnitts zwischen den Schenkel des anderen C-förmigen Ausschnitts liegen oder jeweils ein Schenkel jedes Ausschnitts zwischen den Schenkeln des jeweils anderen C-förmigen Ausschnitts angeordnet ist. Bei ersterer Ausgestaltung greifen die Federabschnitte an diagonal gegenüberliegenden Ecken des rechteckförmigen Schwingabschnitts an. In zweiterem Fall sind die Federabschnitte derart angeordnet, dass diese an benachbarten Ecken des rechteckförmigen Schwingabschnitts angreifen.
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Vorteilhafterweise ist außerdem vorgesehen, dass der Schwingungstilger einen C-förmigen Ausschnitt und einen H-förmigen Ausschnitt aufweist, wobei der C-förmige Ausschnitt den H-förmigen Ausschnitt umgreift. In diesem Fall ist insbesondere die Masse des Schwingabschnitts verringert, wobei im Vergleich zu der vorherigen Ausgestaltung mit zwei C-förmigen Ausschnitten die Länge der Federabschnitte gleich bleibt. Diese Ausgestaltung hat somit den Vorteil, dass sehr biegeweiche Federabschnitte geschaffen werden, während nur eine geringe schwingende Masse in Form des Schwingabschnitts vorhanden ist.
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In einer weiteren Alternative weist der Schwingungstilger einen einzelnen Ausschnitt auf. Dieser einzelne Ausschnitt formt einen C-förmigen Schwingabschnitt, sodass der Schwingabschnitt zwei parallele Schenkelbereiche und einen die Schenkelbereiche verbindenden Basisbereich aufweist. Außerdem bildet der einzelne Ausschnitt einen einzelnen Federabschnitt. Der Federabschnitt erstreckt sich zwischen den Schenkelbereichen zu dem Basiselement. Auf diese Weise lässt sich ein sehr großer Schwingabschnitt an einem kleinen Federabschnitt erstellen. Somit schwingt eine große Masse an einer biegeweichen Feder.
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Wiederum eine biegeweiche Feder mit einer großen Masse lässt sich dadurch erreichen, dass der Schwingungstilger einen einzelnen Ausschnitt aufweist, durch den ein einzelner Federabschnitt und ein an den Federabschnitt anschließender Schwingabschnitt gebildet ist. Der Schwingabschnitt weist insbesondere eine Rechteckform oder eine Dreieckform auf. Aufgrund des Vorhandenseins lediglich eines einzelnen Federabschnitts lässt sich ein biegeweiches System erreichen, an dem eine große Masse in Form des Schwingabschnitts schwingt.
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Alle die zuvor genannten Ausführungsformen ermöglichen das Bereitstellen von Schwingungstilgern mit verschiedenen Eigenfrequenzen. Besonders vorteilhaft lassen sich verschiedene solcher Schwingungstilger kombinieren, um mehrere verschiedener Schwingungstilger an einer selben Blechlamelle zu verwenden.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass zumindest ein Teil der Schwingungstilger verschiedene Eigenfrequenzen aufweist. Somit lassen sich unterschiedliche Torsionsschwingungen kompensieren, insbesondere vollständig tilgen. Besonders vorteilhaft lässt sich auf diese Weise ein Kompensieren mehrerer Torsionsmodi erreichen, oder es kann eine Abstimmung auf ein breites Frequenzband erfolgen, wodurch eine Kompensation von Torsionsschwingungen insbesondere auch in Anbetracht von Fertigungstoleranzen robust ermöglicht ist.
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Jeder Schwingungstilger ist vorteilhafterweise radial einwärts von Magnettaschen der Blechlamellen angeordnet. Außerdem ist besonders vorteilhaft, wenn die Schwingungstilger an beliebigen Stellen in Umfangsrichtung des Rotors angeordnet sind. Somit können die Schwingungstilger dort angeordnet werden, wo es für das Design der Blechlamelle am günstigsten ist. Aufgrund des Zusammenwirkens der Schwingungstilger lassen sich optimale Kompensationsergebnisse erreichen, insbesondere da aufgrund der Anzahl und der Ausgestaltung der einzelnen Schwingungstilger eine umfangreiche Einstellmöglichkeit der zu kompensierenden Schwingungsfrequenzen ermöglicht ist.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist jede Blechlamelle eine Vielzahl von unterschiedlich geformten Schwingungstilgern auf. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Schwingungstilger in Umfangsrichtung des Rotors gleichmäßig verteilt sind. Durch die unterschiedliche Ausgestaltung der Schwingungstilger weisen diese auch unterschiedliche Eigenfrequenzen auf. Das Zusammenspiel der Schwingungstilger kann somit mehrere Modi kompensieren und/oder ein Frequenzband kompensieren. Insbesondere ist eine optimierte Einstellbarkeit der Schwingungskompensation gegeben, indem verschieden geformte Schwingungstilger auf der Blechlamelle realisiert werden.
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Zumindest zwei Schwingungstilger sind vorteilhafterweise an demselben Winkelbereich derselben Blechlamelle angeordnet. Außerdem befinden sich die Schwingungstilger radial an verschiedenen Positionen. Somit lässt sich die Anzahl der Schwingungstilger an der Blechlamelle maximieren. Damit ist erreichbar, durch viele kleine Schwingungstilger ein optimales Kompensationsergebnis von Torsionsschwingungen zu erreichen. Aufgrund der Vielzahl von Schwingungstilgern ist außerdem die Möglichkeit der Ausgestaltung der Blechlamelle derart gegeben, dass die Blechlamelle optimal an auftretende Schwingungen, das heißt an Eigenfrequenzen eines an den Rotor angeschlossenen Kraftübertragungssystems, angepasst werden kann.
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Die Erfindung betrifft außerdem eine elektrische Maschine. Die elektrische Maschine weist einen Rotor wie zuvor beschrieben auf. Außerdem weist die elektrische Maschine einen Stator zum Antreiben des Rotors auf. Die elektrische Maschine ist besonders vorteilhaft eine permanent erregte Synchronmaschine, kann aber grundsätzlich jede beliebige Art von elektrischer Maschine sein.
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Figurenliste
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
- 1 eine schematische Ansicht einer elektrischen Maschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 2 eine schematische Ansicht einer Blechlamelle eines Blechlamellenpakets eines Rotors der elektrischen Maschine gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 3 eine schematische Darstellung der Einzelheit A wie in 2 markiert,
- 4 eine schematische Ansicht einer ersten Variante eines Schwingungstilgers des Rotors der elektrischen Maschine gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 5 eine schematische Ansicht einer zweiten Variante des Schwingungstilgers des Rotors der elektrischen Maschine gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 6 eine schematische Ansicht einer dritten Variante des Schwingungstilgers des Rotors der elektrischen Maschine gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 7 eine schematische Ansicht einer vierten Variante des Schwingungstilgers des Rotors der elektrischen Maschine gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 8 eine schematische Ansicht einer fünften Variante des Schwingungstilgers des Rotors der elektrischen Maschine gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 9 eine schematische Ansicht einer sechsten Variante des Schwingungstilgers des Rotors der elektrischen Maschine gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 10 eine schematische Ansicht einer siebten Variante des Schwingungstilgers des Rotors der elektrischen Maschine gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 11 eine schematische Ansicht einer achten Variante des Schwingungstilgers des Rotors der elektrischen Maschine gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 12 eine schematische Ansicht einer neunten Variante des Schwingungstilgers des Rotors der elektrischen Maschine gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 13 eine schematische Ansicht einer zehnten Variante des Schwingungstilgers des Rotors der elektrischen Maschine gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
- 14 eine schematische Ansicht einer Blechlamelle eines Rotors einer elektrischen Maschine gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt schematisch eine elektrische Maschine 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die elektrische Maschine 10 weist einen Rotor 1 auf, der sich um eine Mittelachse 100 erstreckt. Der Rotor 1 weist ein Blechlamellenpaket 2 auf, das aus einer Vielzahl von gestapelten Blechlamellen 3 gebildet ist. Das Blechlamellenpaket 2 ist dabei auf einer Rotorwelle 13 drehfest angeordnet, sodass eine Rotation des Blechlamellenpakets 2 zu einer Rotation der Rotorwelle 13 führt. Die Rotorwelle 13 ist mit weiteren Komponenten eines Übertragungssystems (nicht gezeigt) gekoppelt.
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Antreibbar ist der Rotor 1 von einem Stator 11 der elektrischen Maschine. Treibt der Stator 11 den Rotor 1 an, so besteht die Gefahr einer Anregung von Schwingungen. Je nach Eigenfrequenzen des nicht dargestellten Übertragungssystems können sich somit unerwünschte Betriebsgeräusche ausbilden. Um dies zu vermeiden, ist vorgesehen, dass mehrere Schwingungstilger 4 verwendet werden, wie nachfolgend in 2 und in 3 gezeigt.
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2 zeigt schematisch eine Blechlamelle 3 des Blechlamellenpakets 2 des Rotors 1. Die Blechlamelle 3 weist eine Vielzahl von Magnettaschen 12 auf, sodass in diesem Ausführungsbeispiel die elektrische Maschine 10 ein permanent erregter Synchronmotor ist. Grundsätzlich können die Schwingungstilger 4 aber auch an anderen Motortypen verwendet werden.
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Die Schwingungstilger 4 sind gleichmäßig um den Umfang der Blechlamelle 3 angeordnet. Dabei ist vorgesehen, dass aufgrund der Mehrzahl von Schwingungstilgern 4 jeder Schwingungstilger 4 einen Teil der für das Tilgen notwendigen schwingenden Masse bereitstellt. Im Zusammenspiel bewirken alle Schwingungstilger 4 somit das Kompensieren, insbesondere das vollständige Tilgen, von Anregungsfrequenzen. Jede Blechlamelle 3 kann beliebige der beschriebenen Schwingungstilger 4 aufweisen.
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3 zeigt eine schematische Detailansicht des Schwingungstilgers 4. Dabei ist gezeigt, dass der Schwingungstilger 4 einen Schwingabschnitt 7 und zwei Federabschnitte 6 aufweist. In der gezeigten Variante ist dies durch zwei Ausschnitte 5 in der Blechlamelle 3 realisiert. Die Ausschnitte lassen sich durch Stanzen und/oder durch Laserbearbeitung herstellen. Andere Fertigungsmethoden sind ebenfalls möglich.
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Durch die Ausbildung von Federabschnitten 6 und Schwingabschnitt 7 ist erreicht, dass der Schwingabschnitt durch elastische Verformung der Federabschnitte 6 bewegt werden kann. Der Schwingabschnitt stellt somit eine Massekonzentration in einem Feder-Masse-System dar, während die Federabschnitte 6 die zugehörigen Federn im Feder-Masse-System realisieren. Es ist vorgesehen, dass der Schwingabschnitt 7 in Umfangsrichtung des Rotors 1, das heißt bezüglich der Mittelachse 100, schwingen kann. Auf diese Weise lassen sich Torsionsschwingungen kompensieren. Die Federabschnitte 6 und der Schwingabschnitt 7 sind gemeinsam derart ausgelegt, dass eine Eigenfrequenz des Schwingungstilgers 4 auf die zu kompensierenden Anregungsfrequenzen abgestimmt ist.
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Die 4 bis 13 zeigen verschiedene Varianten der Ausgestaltung der Schwingungstilger 4.
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4 zeigt schematisch eine erste Variante. In dieser Variante sind zwei Ausschnitte 5 vorhanden, die einen rechteckförmigen Schwingabschnitt 7 und zwei Federabschnitte 6 ausbilden. Die Federabschnitte 6 erstrecken sich entlang derselben Achse und sind an gegenüberliegenden Seiten der Rechteckform des Schwingabschnitts 7 angebracht. Durch eine Breite der Federabschnitte 6 lässt sich insbesondere eine Federkraft der Federabschnitte 6 für das Schwingelement 7 einstellen.
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5 zeigt schematisch eine zweite Variante des Schwingungstilgers 4. Hier sind zwei Ausschnitte 5 vorgesehen, wobei durch diese zwei Ausschnitte 5 der Schwingabschnitt 7 H-förmig ausgebildet ist. Der Schwingabschnitt 7 weist somit zwei Hauptbereiche 7a und einen die Hauptbereiche 7a verbindenden Mittelbereich 7b auf. Außerdem sind durch die beiden Ausschnitte 5 Federabschnitte 6 gebildet, die sich aus entgegengesetzten Richtungen zwischen den Hauptbereichen 7a zu dem Mittelbereich 7b erstrecken. Auf diese Weise lässt sich insbesondere die Masse des Schwingabschnitts 7 hinsichtlich der ersten Variante vergrößern. Gleichzeitig sind biegeweiche Federabschnitte 6 realisiert.
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In 6 ist grundsätzlich derselbe Aufbau wie in 5 gezeigt, wobei im Unterschied zu 5 die Federabschnitte 6 keine konstante Breite aufweisen. Vielmehr nimmt die Breite der Federabschnitte 6 zum Mittelbereich 7b hin ab. Durch den veränderten Verlauf der Breite der Federabschnitte 6 lassen sich insbesondere stabilere und damit biegesteifere Federabschnitte 6 erreichen. Somit lässt sich die Federsteifigkeit der Federabschnitte 6 einstellen.
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In 7 ist eine vierte Variante gezeigt. Hier sind zwei C-förmige Ausschnitte 5a und zwei geradlinige Ausschnitte 5b vorhanden. Die C-förmigen Ausschnitte 5a sind dadurch gebildet, dass sich zwei Schenkel 9 parallel von einer Basis 8 erstrecken. Jeweils ein Schenkel jedes C-förmigen Ausschnitts 5a bildet mit jeweils einem Schenkel des anderen C-förmigen Ausschnitts 5a eine Gerade. Somit sind die beiden C-förmigen Ausschnitte 5a rechteckförmig angeordnet. Die geradlinigen Ausschnitte 5b sind parallel zu den Schenkeln der C-förmigen Abschnitte angeordnet. Zwischen den geradlinigen Abschnitten 5b und den Schenkeln 9 sind Federabschnitte 6 gebildet. Durch die Kontur der beiden C-förmigen Ausschnitte 5a wiederum ist der Schwingabschnitt 7 ausgebildet. Es ist somit eine Steifigkeit durch zwei parallel wirkende Federabschnitte beidseitig des Schwingabschnitts 7 erhöht.
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In 8 ist eine fünfte Variante des Schwingungstilgers 4 gezeigt. Hier ist durch zwei C-förmige Ausschnitte 5a erreicht, dass zwei Federabschnitte 6 an diagonal gegenüberliegenden Enden des rechteckförmigen Schwingabschnitts 7 angeordnet sind. Durch eine solche Anordnung lassen sich lange Federabschnitte 6 realisieren, wodurch eine Biegesteifigkeit verringert ist.
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In dieser Variante sind wiederum C-förmige Ausschnitte 5 derart gebildet, dass sich Schenkel 9 parallel von einer Basis 8 erstrecken. Dabei liegt jeder Schenkel 9 eines C-förmigen Ausschnitts 5a zwischen den beiden Schenkeln 9 des anderen C-förmigen Ausschnitts 5a. Zwischen jeweils einem Schenkel jedes C-förmigen Ausschnitts 5a ist ein Federabschnitt 6 gebildet.
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9 zeigt eine sechste Variante des Schwingungstilgers 4, die nahezu identisch mit der fünften Variante ist. Ein Unterschied liegt lediglich darin, dass die beiden Schenkel 9 eines C-förmigen Ausschnitts 5a beide zwischen den Schenkeln 9 eines anderen C-förmigen Ausschnitts 5a liegen. Dadurch ist erreicht, dass die Federabschnitte 6, die weiterhin zwischen zwei Schenkel 9 der unterschiedlichen C-förmigen Ausschnitte 5a gebildet sind, an nebeneinander angeordneten Ecken des Schwingabschnitts 7 angeordnet sind.
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10 zeigt eine siebte Variante des Schwingungstilgers 4. Diese weist einen C-förmigen Ausschnitt 5a und einen H-förmigen Ausschnitt 5c auf. Der C-förmige Ausschnitt 5a umgreift den H-förmigen Ausschnitt 5c. Somit ist ein Design ähnlich von 9 erreicht, wobei der Schwingabschnitt 7 im Vergleich zu 9 verkleinert ist. Die Federabschnitte 6 behalten jedoch ihre Dimension. Somit ist bei gleicher Federsteifigkeit die schwingende Masse reduziert.
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In 11 ist eine achte Variante des Schwingungstilgers 4 dargestellt. In diesem Fall ist ein einzelner Ausschnitt 5 vorgesehen, durch den der Schwingabschnitt 7 C-förmig mit zwei parallelen Schenkelbereichen 7c und einem die Schenkelbereiche 7c verbindenden Basisbereich 7d ausgebildet ist. Außerdem ist durch den Ausschnitt 5 der Federabschnitt 6 geformt, der sich zwischen den Schenkelbereichen 7c zu dem Basisbereich 7d erstreckt. Wiederum lässt sich eine große Masse aufgrund des vergrößerten Schwingabschnitts 7 realisieren, wobei diese Masse an einem einzelnen Federabschnitt 6 und damit mit einer verringerten Federkonstante schwingt.
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12 zeigt eine neunte Variante des Schwingungstilgers 4, bei dem ein rechteckiger Schwingabschnitt 7 vorgesehen ist, der an einem einzelnen Federabschnitt 6 angeordnet ist. Dadurch lässt sich wiederum eine hohe schwingende Masse an einem insbesondere biegeweichen Federabschnitt 6 realisieren.
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13 zeigt dasselbe Konzept wie 12, wobei der Schwingabschnitt 7 in der in 13 gezeigten zehnten Alternative des Schwingungstilgers 4 dreieckförmig anstatt rechteckförmig ausgebildet ist.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass sämtliche der Schwingungstilger 4 radial innerhalb der Magnettaschen 12 angeordnet sind. Die Anordnung der Schwingungstilger 4 in Umfangsrichtung kann beliebig variiert werden.
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14 zeigt schematisch eine Blechlamelle 3, wie sie in einem zweiten Ausführungsbeispiel des Rotors 1 und damit der elektrischen Maschine 10 verwendet werden kann. Hier weist die Blechlamelle 3 eine Vielzahl von unterschiedlichen Schwingungstilgern 4 auf. Jeder Schwingungstilger 4 der unterschiedlich zu einem anderen Schwingungstilger 4 ausgebildet ist, weist insbesondere auch eine andere Eigenfrequenz auf. Durch die Kombination der verschiedenen Formen der Schwingungstilger 4 lässt sich somit ein breites Frequenzband an Anregungsfrequenzen kompensieren. Ebenso ist durch eine derartige Ausgestaltung möglich, dass mehrere Torsionsmodi kompensiert werden.
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In dem in 14 gezeigten Beispiel sind mehrere Torsionsschwinger 4 am selben Winkelbereich des Rotors 1 angebracht und lediglich durch ihre radiale Position unterschieden. Durch eine derartige Anordnung lassen sich eine Vielzahl von Schwingungstilgern 4 platzsparend an der Blechlamelle 3 ausbilden.
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Das Herstellen der Schwingungstilger 4 ist aufgrund des zuvor beschriebenen beispielhaften Stanzprozesses und/oder Laserschneidens einfach und aufwandsarm möglich. Dabei ist durch die unterschiedliche Ausgestaltung der Schwingungstilger 4 ein optimales Anpassen des Rotors 1 an zu erwartende Eigenfrequenzen eines Kraftübertragungssystems ermöglicht. Somit lassen sich Schwingungen im Rotor 1 optimal tilgen, wodurch die elektrische Maschine 10 geringe Geräusche im Betrieb ausbildet. Somit eignet sich die elektrische Maschine insbesondere für die Verwendung in Kraftfahrzeugen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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