DE102019212118A1

DE102019212118A1 - Elektrische Maschine mit ringförmigem Wärmeübertrager

Info

Publication number: DE102019212118A1
Application number: DE102019212118.7A
Authority: DE
Inventors: Simon Streng
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2019-08-13
Filing date: 2019-08-13
Publication date: 2021-02-18
Also published as: WO2021028109A1; EP4014305A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Maschine (1), insbesondere Elektromotor und/oder Generator, mit einem Rotor (2), mit einem Stator (3), mit einer Spule (5), die mehrere Wicklungen (6) aufweist, mit mehreren elektrischen und/oder elektronischen Leistungsmodulen (7), die jeweils mit einer Wicklung (6) elektrisch verbunden sind, wobei eine Axialrichtung (9) der Maschine (1) parallel zur Rotationsachse (4) des Rotors (2) verläuft.Eine verbesserte Kühlung ergibt sich, wenn ein Wärmeübertrager (10) axial an der Maschine (1) angeordnet ist, der einen Kühlkanalring (11), der eine axiale Unterseite (12) und eine axiale Oberseite (13) aufweist, und eine an der Unterseite (12) des Kühlkanalrings (11) angeordnete Anschlussplatte (14) umfasst, wobei der Kühlkanalring (11) an seiner Unterseite (12) einen sich in Umfangsrichtung (16) ersteckenden, axial offenen Zulaufkanal (17) zum Führen eines Kühlmittels und einen davon getrennten, sich in Umfangsrichtung (16) erstreckenden, axial offenen Ablaufkanal (18) zum Führen des Kühlmittels aufweist, wobei der Kühlkanalring (11) an seiner Oberseite (13) mehrere in Umfangrichtung (16) benachbarte, vom Kühlmittel durchströmbare, axial offene Kühlstrukturen (25) aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen ringförmigen Wärmeübertrager, der insbesondere für eine axial stirnseitige Anordnung an einer elektrischen Maschine, wie zum Beispiel ein Elektromotor und/oder ein Generator, geeignet ist. Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem eine elektrische Maschine, wie zum Beispiel ein Elektromotor und/oder ein Generator, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11.
Eine gattungsgemäße elektrische Maschine ist beispielsweise aus der US 2014/0 265 743 A1 bekannt. Eine derartige elektrische Maschine umfasst einen Rotor, einen Stator, eine Spule, die mehrere Wicklungen aufweist, und mehrere elektrische und/oder elektronische Leistungsmodule, die jeweils mit einer Wicklung elektrisch verbunden sind. Eine Axialrichtung der Maschine verläuft parallel zur Rotationsachse des Rotors. Die Leistungsmodule dienen zur Strom- bzw. Spannungsversorgung der Wicklungen, um letztlich die Drehzahl bzw. Leistung der Maschine zu steuern. Dabei entsteht in diesen Leistungsmodulen Abwärme, die abgeführt werden muss, um eine Überhitzung der Leistungsmodule zu vermeiden und um die Lebensdauer bzw. Standzeit der Leistungsmodule zu erhöhen. Hierzu bietet sich eine aktive Kühlung der Leistungsmodule an. Bei der aus der vorstehend genannten US 2014/0 265 743 A1 bekannten Maschine wird die aktive Kühlung der Leistungsmodule dadurch realisiert, dass ein topfförmiges Gehäuse der Maschine doppelwandig ausgeführt ist, derart, dass an einem Axialende der Maschine zwischen einem Gehäuseinnenboden und einem Gehäuseaußenboden ein ringförmiger Kühlkanal ausgebildet wird, der von einem Kühlmittel durchströmbar ist. An den Gehäuseaußenboden sind ein Zuführanschluss zum Zuführen des Kühlmittels und ein Abführanschluss zum Abführen des Kühlmittels angebaut, die mit einem Einlassbereich bzw. mit einem Auslassbereich des Kühlkanals fluidisch verbunden sind. Die Leistungsmodule sind an der Maschine an einer vom Rotor abgewandten Außenseite des Gehäuseaußenbodens axial angeordnet, also im Bereich des Kühlkanals, wodurch die Wärme der Leistungsmodule abgeführt werden kann.
Die Realisierung der bekannten Maschine mit in das Gehäuse integriertem Kühlkanal ist vergleichsweise aufwändig, da es insbesondere erforderlich ist, Stator und Rotor auf das mit dem Kühlkanal ausgestattete Gehäuse speziell abzustimmen.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine elektrische Maschine der vorstehend beschriebenen Art einen verbesserten oder zumindest einen anderen Weg zur effizienten Kühlung der Leistungsmodule aufzuzeigen, der sich insbesondere durch eine einfache Realisierbarkeit auszeichnet. Außerdem ist eine verbesserte Kühlung der einzelnen Leistungsmodule angestrebt.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, für die Kühlung der Leistungsmodule einer solchen elektrischen Maschine einen ringförmigen Wärmeübertrager vorzusehen, der an einem stirnseitigen Axialende der Maschine angeordnet werden kann. Ein derartiger Wärmeübertrager lässt sich grundsätzlich unabhängig von der elektrischen Maschine herstellen und repräsentiert insoweit ein separates Bauteil. Der Wärmeübertrager kann beispielsweise an ein Gehäuse der Maschine angebaut werden. Ebenso ist denkbar, dass der Wärmeübertrager quasi als stirnseitiges axiales Ende des Gehäuses genutzt wird, beispielsweise um das Gehäuse axial abzuschließen. Der Wärmeübertrager weist alle für die Kühlung erforderlichen Komponenten auf, wie zum Beispiel ein Zuführanschluss zum Zuführen des Kühlmittels, ein Abführanschluss zum Abführen des Kühlmittels und wenigstens einen Kühlkanal.
Im Einzelnen umfasst der Wärmeübertrager einen Kühlkanalring, der eine axiale Unterseite und eine axiale Oberseite aufweist. Weiter ist eine Anschlussplatte vorgesehen, die an der Unterseite des Kühlkanalrings angeordnet ist. Hierdurch wird eine mehrlagige Struktur für den Wärmeübertrager realisiert, was den Zusammenbau und somit die Herstellung vereinfacht.
Ferner kann der Wärmeübertrager optional einen Montagering aufweisen, der an der Oberseite des Kühlkanalrings angeordnet sein kann. Insoweit ergibt sich für den ringförmigen Wärmeübertrager dann eine dreilagige Struktur in der Axialrichtung, wobei der Kühlkanalring dann zwischen dem Montagering und der Anschlussplatte angeordnet ist.
Eine besonders effiziente Kühlung lässt sich nun dadurch erreichen, dass der Kühlkanalring an seiner Unterseite einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden, axial offenen Zulaufkanal zum Führen des Kühlmittels und einen davon getrennten, sich in Umfangsrichtung erstreckenden, axial offenen Ablaufkanal zum Führen des Kühlmittels aufweist. Zulaufkanal und Ablaufkanal sind an der Unterseite des Kühlkanals fluidisch voneinander getrennt, so dass an der Unterseite kein Kühlmittel direkt vom Zulaufkanal in den Ablaufkanal strömen kann. Der Kühlkanalring weist an seiner Oberseite mehrere in Umfangsrichtung benachbarte, vom Kühlmittel durchströmbare, axial offene Kühlstrukturen auf. Ferner weist der Kühlkanalring für jede Kühlstruktur eine Einlassöffnung, die den Zulaufkanal durch den Kühlkanalring hindurch mit der jeweiligen Kühlstruktur fluidisch verbindet, sowie eine Auslassöffnung auf, die den Ablaufkanal durch den Kühlkanalring hindurch mit der jeweiligen Kühlstruktur fluidisch verbindet. Dabei sind diese Kühlstrukturen an der Oberseite des Kühlkanals fluidisch voneinander getrennt, so dass an der Oberseite kein Kühlmittel direkt von einer Kühlstruktur zu einer anderen Kühlstruktur strömen kann. Folglich werden die einzelnen Kühlstrukturen über den gemeinsamen Zulaufkanal und den gemeinsamen Ablaufkanal fluidisch parallel geschaltet und separat vom Kühlmittel durchströmt. Hierdurch lässt sich an den einzelnen Kühlstrukturen eine effiziente Kühlung realisieren. Beispielsweise können an dem Montagering jeweils im Bereich einer solchen Kühlstruktur Leistungsmodule oder andere zu kühlende Bauteile der Maschine angeordnet werden, wodurch die Leistungsmodule bzw. Bauteile über die Kühlstrukturen besonders effizient gekühlt werden.
Es ist klar, dass die an der Oberseite ausgebildeten Kühlstrukturen durch das Material des Kühlkanalrings von dem an der Unterseite ausgebildeten Zulaufkanal und dem an der Unterseite ausgebildeten Ablaufkanal getrennt ist und mit diesen nur über die das Material des Kühlkanalrings durchdringenden Einlassöffnungen und Auslassöffnungen fluidisch verbunden ist.
Die Anschlussplatte ist an der Unterseite des Kühlkanalrings so angeordnet, dass sie den Zulaufkanal und den Ablaufkanal axial abdeckt. Dies vereinfacht die Fertigung des Kühlkanalrings.
Ein Zuführanschluss zum Zuführen des Kühlmittels zum Zulaufkanal und/oder ein Abführanschluss zum Abführen des Kühlmittels vom Ablaufkanal können grundsätzlich am Kühlkanalring ausgebildet sein. Bevorzugt ist jedoch eine Ausführungsform, bei welcher der Zuführanschluss und/oder der Abführanschluss an der Anschlussplatte ausgebildet sind. Dabei ist der Zuführanschluss bevorzugt so an der Anschlussplatte angebracht, dass dieser mit dem Zulaufkanal fluidisch verbunden ist, während der Abführanschluss so an der Anschlussplatte angeordnet ist, dass dieser mit dem Ablaufkanal fluidisch verbunden ist. Die Anordnung des Zuführanschlusses und/oder des Abführanschlusses an der Anschlussplatte kann dabei so erfolgen, dass der Zulaufkanal durch die Anschlussplatte hindurch mit dem Zuführanschluss fluidisch verbunden ist bzw. dass der Ablaufkanal durch die Anschlussplatte hindurch mit dem Abführanschluss fluidisch verbunden ist. Beispielsweise kann/können der Zuführanschluss und/oder der Abführanschluss an einer von dem Kühlkanalring abgewandten Außenseite der Anschlussplatte angeordnet sein und dort z. B. axial abstehen.
Beim erfindungsgemäßen Wärmeübertrager wird das Kühlmittel somit an der Anschlussplatte zugeführt und abgeführt, an der Unterseite des Kühlkanalrings über den Zulaufkanal und den Ablaufkanal auf die einzelnen Kühlstrukturen verteilt, die sich an der Oberseite des Kühlkanalrings befinden, um dort mehrere in Umfangsrichtung verteilte Kühlbereiche bereitzustellen, die beispielsweise zum Montieren von zu kühlenden Bauteilen der elektrischen Maschine, z.B. von Leistungsmodulen, genutzt werden können. Sofern der vorstehend genannte Montagering vorhanden ist, bilden sich diese Kühlbereiche an dem Montagering aus und die zu kühlenden Bauteile lassen sich am Montagering befestigen.
Durch die parallele Versorgung der einzelnen Kühlstrukturen mit Kühlmittel, lässt sich den einzelnen Kühlstrukturen das Kühlmittel im Wesentlichen auf demselben Temperaturniveau zuführen, was die Kühlwirkung der einzelnen Kühlstrukturen homogenisiert.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform können der Zulaufkanal und der Ablaufkanal in einem Umfangsbereich des Kühlkanalrings radial benachbart zueinander angeordnet sein. Mit anderen Worten, Zulaufkanal und Ablaufkanal überlappen sich in der Umfangsrichtung. Hierdurch wird das Zuführen und Abführen des Kühlmittels zu den einzelnen Kühlstrukturen vereinfacht.
Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der sich der Zulaufkanal und der Ablaufkanal in der Umfangsrichtung jeweils über mehr als 180° oder über mehr als 270° oder über mehr als 330° erstrecken. Insbesondere können Zuführanschluss und Abführanschluss in der Umfangsrichtung dicht nebeneinander angeordnet sein, so dass sich Zulaufkanal und Ablaufkanal abgesehen von einem kleinen Umfangsbereich, in dem sich der Zuführanschluss und der Abführanschluss befinden, über den gesamten Umfang des Kühlkanalrings erstrecken. Ebenso ist denkbar, dass Zuführanschluss und Abführanschluss im gleichen Umfangsbereich radial voneinander beabstandet angeordnet sind. In diesem Fall können sich Zuführkanal und Abführkanal jeweils im Wesentlichen über 360° erstrecken. Ebenfalls ist es durch diese Bauform möglich, die separaten Kühlstrukturen entlang der gesamten Erstreckung des Kühlkanalrings in der Umfangsrichtung verteilt vorzusehen.
Eine andere Ausführungsform schlägt vor, dass der Zulaufkanal und der Ablaufkanal jeweils einen quer zur Umfangsrichtung gemessenen Kanalquerschnitt aufweisen, wobei der Kanalquerschnitt des Zulaufkanals ausgehend vom Zuführanschluss in der Umfangsrichtung abnimmt, während der Kanalquerschnitt des Ablaufkanals ausgehend vom Abführanschluss in der Umfangsrichtung abnimmt. Hierdurch wird erreicht, dass die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels von der ersten bzw. zuerst angeströmten Kühlstruktur bis zur letzten bzw. zuletzt angeströmten Kühlstruktur im Wesentlichen konstant bleibt, da die durchströmbaren Querschnitte im Zulaufkanal und im Ablaufkanal entsprechend angepasst sind. Bei der ersten Kühlstruktur ist der durchströmbare Kanalquerschnitt des Zulaufkanals am Größten, während dort der durchströmbare Kanalquerschnitt Ablaufkanals am Kleinsten ist. Bei der letzten Kühlstruktur ist dagegen der durchströmbare Kanalquerschnitt des Zulaufkanals am Kleinsten, während dort der durchströmbare Kanalquerschnitt des Ablaufkanals am Größten ist.
Eine andere Ausführungsform schlägt vor, dass zumindest eine solche Kühlstruktur eine vom Kühlmittel durchströmbare Vertiefung aufweist, die in einem Einlassbereich mit der jeweiligen Einlassöffnung und ein einem vom Einlassbereich beabstandeten Auslassbereich mit der jeweiligen Auslassöffnung fluidisch verbunden ist. Hierdurch wird erreicht, dass die jeweilige Vertiefung vom Einlassbereich bis zum Auslassbereich vom Kühlmittel durchströmt wird, um so die gewünschte Wärmeaufnahme zu bewirken.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass zumindest in einer solchen Vertiefung mehrere axial abstehende Erhebungen ausgebildet sind, die zwischen der jeweiligen Einlassöffnung und der jeweiligen Auslassöffnung angeordnet sind und die vom Kühlmittel umströmbar sind. Diese Erhebungen vergrößern die mit dem Kühlmittel innerhalb der Vertiefung in Kontakt stehende Oberfläche, was die Kühlwirkung signifikant erhöht.
Bei einer Weiterbildung können diese Erhebungen so dimensioniert sein, dass sie axial an dem jeweiligen zu kühlenden Bauteil, z.B. an einem Leistungsmodul, anliegen, das bei an der Maschine montiertem Wärmeübertrager im Bereich der jeweiligen Kühlstruktur am Wärmeübertrager montiert ist, z.B. am Kühlkanalring oder am optionalen Montagering. Hierdurch wird eine besonders effiziente direkte Kühlung des jeweiligen Bauteils erreicht. Sofern der optionale Montagering vorgesehen ist, können die Erhebungen auch so dimensioniert sein, dass sie axial am Montagering anliegen, wodurch die Kühlwirkung am Montagering im Bereich der jeweiligen Kühlstruktur erheblich verbessert wird. Alternativ kann ebenso vorgesehen sein, dass die Erhebungen durch eine Öffnung im Montagring hindurch axial an dem zu kühlenden Bauteil, z.B. am Leistungsmodul, anliegen, das im Bereich der Kühlstruktur am oder im Montagering montiert ist. Auch auf diese Weise kann die direkte Kühlung des Leistungsmoduls signifikant verbessert werden.
Grundsätzlich ist denkbar, dass der Kühlkanalring an seiner Oberseite zur Montage von zu kühlenden Bauteilen der Maschine, insbesondere der Leistungsmodule, ausgestaltet ist, so dass diese Bauteile unmittelbar am Kühlkanalring befestigt werden können. Die am Kühlkanalring montierten Bauteile decken dann die jeweilige Kühlstruktur ab. Hierdurch ergibt sich ein besonders einfacher und kostengünstiger Aufbau für den Wärmeübertrager.
Wie schon erwähnt kann optional vorgesehen sein, dass an der Oberseite des Kühlkanalrings ein Montagering angeordnet ist, der im Bereich der jeweiligen Kühlstruktur an einer vom Kühlkanalring abgewandten Außenseite zur Montage eines zu kühlenden Bauteils, insbesondere eines Leistungsmoduls, ausgestaltet ist.
Diese axial offenen Kühlstrukturen können nun durch den Montagering abgedeckt sein, wodurch an einer vom Kühlkanalring abgewandten Außenseite des Montagerings im Bereich der Kühlstrukturen jeweils ein Kühlbereich ausgebildet wird, wobei sich diese Kühlbereiche in besonderer Weise zur Montage von zu kühlenden Bauteilen, z.B. von Leistungsmodulen, eignen. Ebenso ist denkbar, den Montagering so auszugestalten, dass im Bereich zumindest einer der Kühlstrukturen eine Öffnung im Montagering vorgesehen ist, die durch die Montage eines Leistungsmoduls verschlossen wird, derart, dass nunmehr eine der jeweiligen Kühlstruktur zugewandte Unterseite des jeweiligen Leistungsmoduls die jeweilige Kühlstruktur abdeckt und dadurch unmittelbar vom Kühlmittel anströmbar ist. Durch die jeweilige Öffnung im Montagering lässt sich das vom Kühlmittel durchströmbare Volumen erheblich vergrößern, was zur verbesserten Kühlung genutzt werden kann.
Bei einer anderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass zumindest eine solche Kühlstruktur als vom Kühlmittel durchströmbarer Kühlkanal ausgestaltet ist, der das Kühlmittel von der jeweiligen Einlassöffnung zur jeweiligen Auslassöffnung führt. Auch diese Maßnahme kann zu einer effizienten Kühlung führen.
Zweckmäßig kann der jeweilige Kühlkanal mäanderförmig von der jeweiligen Einlassöffnung zur jeweiligen Auslassöffnung führen. Hierdurch wird die Länge des Kühlkanals vergrößert, was die Kühlwirkung dieser Kühlstruktur verbessert.
Eine andere Ausführungsform schlägt vor, dass der Montagering im Bereich wenigstens einer solchen Kühlstruktur geschlossen ist und die jeweilige Kühlstruktur axial abdeckt. Hierdurch wird im Bereich der jeweiligen Kühlstruktur am Montagering ein Kühlbereich geschaffen, der sich beispielsweise zur Montage eines Leistungsmoduls eignet.
Zusätzlich oder alternativ dazu kann der Montagering im Bereich wenigstens einer solchen Kühlstruktur eine Öffnung aufweisen, die den Montagering axial durchdringt und die zur jeweiligen Kühlstruktur axial offen ist. Im Bereich dieser Öffnung lässt sich nun beispielsweise ein zu kühlendes Bauteil der Maschine, insbesondere ein Leistungsmodul, so am Montagering montieren, dass zum einen die Öffnung verschlossen ist und zum anderen ein direkter Kontakt zwischen diesem Bauteil und dem Kühlmittel möglich ist. Hierdurch kann eine besonders effiziente Kühlung realisiert werden.
Eine erfindungsgemäße elektrische Maschine, bei der es sich insbesondere um einen Elektromotor und/oder um einen Generator handeln kann, umfasst einen Rotor, einen Stator, eine Spule, die mehrere Wicklungen aufweist, und mehrere elektrische und/oder elektronische Leistungsmodule, die jeweils mit einer Wicklung elektrisch verbunden sind, wobei eine Axialrichtung der Maschine parallel zur Rotationsachse des Rotors verläuft. Die erfindungsgemäße Maschine charakterisiert sich nunmehr dadurch, dass axial an der Maschine ein Wärmeübertrager der vorstehend beschriebenen Art angeordnet ist. Da der Wärmeübertrager mit dem Kühlkanalring, mit der Anschlussplatte und gegebenenfalls mit dem optionalen Montagering bezüglich der übrigen Maschine separat ausgestaltet sein kann, vereinfacht sich die Anpassung des Wärmeübertragers an die Maschine und umgekehrt.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform können die Leistungsmodule am Kühlkanalring oder am bzw. im Montagering an einer vom Kühlkanalring abgewandten Außenseite des Montagerings angeordnet sein, derart, dass sie in der Umfangsrichtung voneinander beabstandet und jeweils im Bereich einer Kühlstruktur angeordnet sind. Hierdurch lässt sich eine besonders effiziente Kühlung der Leistungsmodule realisieren.
Gemäß einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass zumindest eine solche Kühlstruktur eine vom Kühlmittel durchströmbare Vertiefung aufweist, die in einem Einlassbereich mit der Einlassöffnung und in einem vom Einlassbereich beabstandeten Auslassbereich mit der jeweiligen Auslassöffnung fluidisch verbunden ist. Der Montagering kann nun im Bereich wenigstens einer solchen Kühlstruktur eine Öffnung aufweisen, die den Montagering axial durchdringt und die zur jeweiligen Kühlstruktur axial offen ist. Zumindest eines der Leistungsmodule kann nun so am Montagering angeordnet sein, dass das jeweilige Leistungsmodul die jeweilige Öffnung abdeckt und das eine der Anschlussplatte zugeordnete Unterseite des jeweiligen Leistungsmoduls vom Kühlmittel anströmbar ist. Hierdurch wird eine besonders effiziente Kühlung des jeweiligen Leistungsmoduls realisiert, da es die Wärme unmittelbar an das Kühlmittel abgeben kann.
Bei einer anderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass zumindest eines der Leistungsmodule an seiner der Anschlussplatte zugewandten Unterseite eine Wärmeübertragerstruktur aufweist, die durch die jeweilige Öffnung des Montagerings hindurch in die jeweilige Kühlstruktur hineinragt und dort unmittelbar vom Kühlmittel umströmbar ist. Die an der Unterseite des jeweiligen Leistungsmoduls ausgebildete Wärmeübertragerstruktur vergrößert dort die mit dem Kühlmittel kontaktierbare Oberfläche des Leistungsmoduls. Hierdurch kann die Wärmeabgabe an das Kühlmittel erheblich verbessert werden.
Eine andere Ausführungsform schlägt vor, dass jedes Leistungsmodul über eine Verbindungsleitung mit der jeweiligen Wicklung elektrisch verbunden ist. In diesem Fall kann die Anschlussplatte gemäß der vorteilhaften Ausführungsform radial nach innen zum Kühlkanalring versetzt entweder eine gemeinsame Durchgangsöffnung für alle Verbindungsleitungen oder mehrere gemeinsame Durchgangsöffnungen für jeweils mehrere Verbindungsleitungen oder für jede Verbindungsleitung eine separate Durchgangsöffnung aufweisen, durch die sich die jeweilige Verbindungsleitung axial hindurch erstreckt. Für die Fälle, bei denen mehrere derartige Durchgangsöffnungen für die Verbindungsleitungen vorgesehen sind, lässt sich die Anschlussplatte und somit der Wärmeübertrager zum axialen Abschließen der Maschine nutzen, so dass beispielsweise auf einen axial stirnseitigen Gehäuseboden im Bereich des Wärmeübertragers verzichtet werden kann.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondem auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch,

1 ein stark vereinfachter, schaltplanartiger Längsschnitt einer elektrischen Maschine, die an einem Axialende einen Wärmeübertrager aufweist,
2 eine isometrische Ansicht der Maschine im Bereich des mit dem Wärmeübertrager ausgestatteten Axialendes,
3 eine axial auseinander gezogene , transparente Darstellung des Wärmeübertragers,
4 eine axiale Ansicht auf eine Unterseite eines Kühlkanalrings des Wärmeübertragers,
5 eine axiale Ansicht auf eine Oberseite des Kühlkanalrings,
6 eine auseinander gezogene, transparente Ansicht des Wärmeübertragers von unten im Bereich von Anschlüssen an einer Anschlussplatte des Wärmeübertragers,
7 eine vergrößerte isometrische Ansicht auf eine Kühlstruktur an der Oberseite des Kühlkanalrings,
8 eine Ansicht wie in 7, jedoch bei einer anderen Ausführungsform,
9 eine Ansicht wie in den 7 und 8, jedoch bei einer weiteren Ausführungsform ,
10 eine stark vereinfachte Schnittansicht des Wärmeübertragers im Bereich eines zu kühlenden Bauteils quer zur Umfangsrichtung des Wärmeübertragers.

Entsprechend 1 umfasst eine elektrische Maschine 1, bei der es sich bevorzugt um einen Elektromotor oder um einen Generator oder um einen Motor-Generator handeln kann, einen Rotor 2 und einen Stator 3, in dem der Rotor 2 um eine Rotationsachse 4 drehbar angeordnet ist. Ferner weist die Maschine 1 eine Spule 5 auf, die mehrere, nicht näher dargestellte Wicklungen 6 aufweist. Die Spule 5 kann mit ihren Wicklungen 6 rotorseitig oder statorseitig angeordnet sein, je nach Typ der Maschine 1. Zur Leistungsversorgung der Wicklungen 6 ist die Maschine 1 außerdem mit mehreren elektrischen und/oder elektronischen Leistungsmodulen 7 ausgestattet, die auf geeignete Weise jeweils mit je einer Wicklung 6 elektrisch verbunden sind. Zweckmäßig kann der Rotor 2 eine Rotorwelle 8 aufweisen, die an einem Axialende der Maschine 1 aus der Maschine 1 vorsteht und zur Drehmomentübertragung genutzt werden kann. Eine Axialrichtung 9 der Maschine 1 ist durch die Rotationsachse 4 definiert und erstreckt sich parallel zur Rotationsachse 4.
Die hier gezeigte Maschine 1 ist außerdem mit einem Wärmeübertrager 10 ausgestattet, der an einem Axialende der Maschine 1 angeordnet ist und der hier zum Kühlen der Leistungsmodule 7 dient. Zweckmäßig sind hierzu die Leistungsmodule 7 am Wärmeübertrager 10 angebracht. Gemäß den 2 bis 6 ist der Wärmeübertrager 10 ringförmig konzipiert und weist einen Kühlkanalring 11 auf, der eine axiale Unterseite 12 und eine axiale Oberseite 13 aufweist. In dem an der Maschine 1 montierten Zustand ist die Unterseite 12 der übrigen Maschine 1 zugewandt, während die Oberseite 13 von der übrigen Maschine 1 abgewandt ist. Des Weiteren umfasst der Wärmeübertrager 10 eine Anschlussplatte 14, die an der Unterseite 12 des Kühlkanalrings 11 angeordnet ist. Des Weiteren ist bei den hier gezeigten Beispielen außerdem ein Montagering 15 vorgesehen, der hier zur Montage der Leistungsmodule 7 dient, der jedoch bei einer anderen Ausführungsform, bei der die Leistungsmodule 7 unmittelbar am Kühlkanalring 11 montiert werden, weggelassen werden kann. Bevorzugt ist jedoch die hier gezeigte Ausführungsform, bei welcher dieser Montagering 15 vorhanden ist.
Gemäß 4 weist der Kühlkanalring 11 an seiner Unterseite 12 einen sich in Umfangsrichtung 16 erstreckenden, axial offenen Zulaufkanal 17 zum Führen eines Kühlmittels auf. Außerdem weist der Kühlkanalring 11 an seiner Unterseite einen vom Zulaufkanal 17 getrennten, sich in Umfangsrichtung 16 erstreckenden, axial offenen Ablaufkanal 18 zum Führen des Kühlmittels auf. Zulaufkanal 17 und Ablaufkanal 18 erstrecken sich in der Umfangsrichtung 16 jeweils über mehr als 180°, wodurch sich am Kühlkanalring 11 ein Umfangsbereich 19 ausbildet, in dem sich Zulaufkanal 17 und Ablaufkanal 18 in der Umfangsrichtung 16 überlappen und radial zueinander benachbart angeordnet sind. Im bevorzugten Beispiel der 4 erstrecken sich Zulaufkanal 17 und Ablaufkanal 18 jeweils über mehr als 330°, jedoch über weniger als 360°.
Gemäß 4 besitzt der Zulaufkanal 17 einen quer zur Umfangsrichtung 16 gemessenen Kanalquerschnitt 20, der vom Kühlmittel durchströmbar ist und der im Folgenden auch als Zulaufkanalquerschnitt 20 bezeichnet werden kann. Entsprechend dazu besitzt auch der Ablaufkanal 18 einen quer zur Umfangsrichtung 16 gemessenen Kanalquerschnitt 21, der vom Kühlmittel durchströmbar ist und der im Folgenden auch als Ablaufkanalquerschnitt 21 bezeichnet werden kann. Erkennbar sind die Kanalquerschnitte 20, 21 in der Umfangsrichtung 16 nicht konstant. Der Zulaufkanalquerschnitt 20 nimmt ausgehend von einem Zuführanschluss 22 zum Zuführen des Kühlmittels zum Zulaufkanal 17 in der Umfangsrichtung 16 ab. Der Ablaufkanalquerschnitt 21 nimmt ausgehend von einem Abführanschluss 23 zum Abführen des Kühlmittels vom Ablaufkanal 18 in der Umfangsrichtung 16 ab. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Summe aus den Kanalquerschnitten 20, 21 von Zulaufkanal 17 und Ablaufkanal 18 in der Umfangsrichtung 16 im Wesentlichen konstant ist, abgesehen von einem Umfangsabschnitt 24 des Kühlkanalrings 11, in dem der Zulaufkanal 17 an den Zulaufanschluss 22 angeschlossen ist und der Ablaufkanal 18 an den Ablaufanschluss 23 angeschlossen ist.
Gemäß den 3 und 5 weist der Kühlkanalring 11 an seiner Oberseite 13 mehrere in Umfangsrichtung 16 benachbarte, vom Kühlmittel durchströmbare, axial offene Kühlstrukturen 25 auf. Ferner enthält der Kühlkanalring 11 für jede Kühlstruktur 25 eine Einlassöffnung 26, die den Zulaufkanal 17 durch den Kühlkanalring 11 hindurch mit der jeweiligen Kühlstruktur 25 fluidisch verbindet. Bei der hier gezeigten bevorzugten Ausführungsform ist der Zulaufkanal 17 an der Unterseite 12 des Kühlkanalrings 11 radial außen angeordnet, während der Ablaufkanal 18 dazu radial nach innen benachbart angeordnet ist. Dementsprechend befinden sich die Einlassöffnungen 26 radial weiter außen am Kühlkanalring 11. Ferner ist der Kühlkanalring 11 für jede Kühlstruktur 25 mit einer Auslassöffnung 27 ausgestattet, die den Ablaufkanal 18 durch den Kühlkanalring 11 hindurch mit der jeweiligen Kühlstruktur 25 fluidisch verbindet. Im Beispiel befinden sich diese Auslassöffnungen 27 radial weiter innen am Kühlkanalring 11.
Gemäß den 3, 4 und 6 deckt die Anschlussplatte 14 den Zulaufkanal 17 und den Ablaufkanal 18 axial ab. An dieser Anschlussplatte 14 sind nun, vorzugsweise an einer vom Kühlkanalring 11 abgewandten Außenseite 28, der zuvor genannte Zuführanschluss 22 zum Zuführen des Kühlmittels, der durch die Anschlussplatte 14 hindurch mit dem Zulaufkanal 17 fluidisch verbunden ist, und der zuvor genannte Abführanschluss 23 zum Abführen des Kühlmittels ausgebildet, der durch die Anschlussplatte 14 hindurch mit dem Ablaufkanal 18 fluidisch verbunden ist. In den Darstellungen der 3, 4 und 6 sind der Zuführanschluss 22 und der Abführanschluss 23 jeweils axial orientiert und axial an der Anschlussplatte 14 angeordnet. Bei einer anderen Ausführungsform ist ebenso denkbar den Zuführanschluss 22 und/oder den Abführanschluss 23 radial, also senkrecht zur Axialrichtung zu orientieren und insbesondere radial an der Anschlussplatte 14 anzuordnen.
Gemäß den 3 und 5 können die Kühlstrukturen 25 zweckmäßig identisch ausgestaltet sein. Grundsätzlich ist jedoch denkbar, die Kühlstrukturen 25 unterschiedlich auszugestalten. Nachfolgend werden unterschiedliche Beispiele für spezielle Ausführungsformen dieser Kühlstrukturen 25 näher erläutert, die wahlweise oder auch beliebig kombiniert zur Anwendung kommen können.
Gemäß 7 kann zumindest eine solche Kühlstruktur 25 als Kühlkanal 29 ausgestaltet sein, der vom Kühlmittel durchströmbar und der dabei das Kühlmittel von der jeweiligen Einlassöffnung 26 zur jeweiligen Auslassöffnung 27 führt. Bevorzugt kann der Kühlkanal 29 dabei mäanderförmig von der jeweiligen Einlassöffnung 26 zur jeweiligen Auslassöffnung 27 führen. Im gezeigten Beispiel besitzt der mäanderförmige Kühlkanal 29 mehrere zueinander parallele geradlinige Kanalabschnitte, die über gebogene Kanalabschnitte miteinander verbunden sind. Es ist klar, dass hier auch grundsätzlich andere Geometrien für den Kühlkanal 29 denkbar sind, um eine möglichst effiziente Kühlung des jeweiligen zu kühlenden Bauteils 34 zu realisieren.
Gemäß den 8 und 9 kann zumindest eine solche Kühlstruktur 25 eine Vertiefung 30 aufweisen, die vom Kühlmittel durchströmbar ist. Die jeweilige Vertiefung 30 ist in einem Einlassbereich 31 mit der jeweiligen Einlassöffnung 26 und in einem vom Einlassbereich 31 entfernten Auslassbereich 32 mit der jeweiligen Auslassöffnung 27 fluidisch verbunden.
Bei der in 8 gezeigten Ausführungsform sind in der jeweiligen Vertiefung 30 mehrere axial abstehende Erhebungen 33 ausgebildet, die zwischen der jeweiligen Einlassöffnung 26 und der jeweiligen Auslassöffnung 27 angeordnet sind und die vom Kühlmittel umströmbar sind. Insbesondere kann die axiale Abmessung dieser Erhebungen 33 der axialen Abmessung der Vertiefung 30 entsprechen, so dass die Erhebungen 33 mit der Oberseite 13 des Kühlkanalrings 11 bündig abschließen bzw. in derselben Ebene liegen.
In dem an die Maschine 1 angebauten Zustand dient der Wärmeübertrager 10 zum Kühlen von zu kühlenden Bauteilen 34 der Maschine 1, bei denen es sich bevorzugt um die zuvor genannten Leistungsmodule 7 handeln kann. Sofern der vorstehend genannte Montagering 15 zum Einsatz kommt, wird dieser an der Oberseite 13 des Kühlkanalrings 11 montiert. An einer vom Kühlkanalring 11 abgewandten Außenseite 35 des Montagerings 15 werden dann die zu kühlenden Bauteile 34 bzw. die Leistungsmodule 7 montiert.
Sofern auf diesen Montagering 15 verzichtet wird, werden die zu kühlenden Bauteile 34 bzw. die Leistungsmodule 7 unmittelbar am Kühlkanalring 11 montiert.
Mit oder ohne Montagering 15 erfolgt die Anordnung der Leistungsmodule 7 dabei so, dass sie in der Umfangsrichtung 16 benachbart sind und dabei jeweils immer im Bereich einer Kühlstruktur 25 angeordnet sind. Insbesondere sind die Leistungsmodule 7 in der Axialrichtung 9 in Überdeckung mit je einer Kühlstruktur 25. Der Montagering 15 bzw. der Kühlkanalring 11 kann im Bereich der jeweiligen Kühlstruktur 25 an seiner Außenseite 35 zur Montage des jeweiligen Bauteils 34 bzw. des jeweiligen Leistungsmoduls 7 ausgestaltet sein. Hierzu können z.B. am Montagering 35 entsprechende Montageöffnungen 36 ausgebildet sein, die sich beispielsweise zum Verschrauben der Leistungsmodule 7 eignen.
Gemäß 3 kann der Montagering 15 in der Umfangsrichtung 16 geschlossen ausgestaltet sein, so dass er alle Kühlstrukturen 25 axial abdeckt. Ebenso ist denkbar, dass der Montagering 15 im Bereich wenigstens einer solchen Kühlstruktur 25 gemäß 10 eine Öffnung 37 aufweist, die den Montagering 15 axial durchdringt und die zur jeweiligen Kühlstruktur 25 axial offen ist. Im Beispiel der 10 ist das zu kühlende Bauteil 34 bzw. das Leistungsmodul 7 in die besagte Öffnung 37 eingesetzt, wozu diese mit einer umlaufenden Stufe 38 ausgestattet ist. Alternativ dazu kann das Leistungsmodul 7 auch einfach auf die Außenseite 35 des Montagerings 15 aufgesetzt sein. Jedenfalls verschließt das zu kühlende Bauteil 34, hier das Leistungsmodul 7, die Öffnung 37 und ist an einer dem Kühlkanalring 11 zugewandten Unterseite 39 unmittelbar vom Kühlmittel anströmbar.
Die in 8 gezeigten Erhebungen 33 können so dimensioniert sein, dass sie sich unmittelbar an dieser Unterseite 39 des Leistungsmoduls 7 abstützen, wodurch dort eine Wärmeleitung möglich ist, was insgesamt die Kühlung des Leistungsmoduls 7 verbessert. Wird dagegen die geschlossene Montageplatte 15 gemäß 3 verwendet, können die Erhebungen 33 so dimensioniert sein, dass sie sich an der Montageplatte 15 abstützen.
Bei der in 10 gezeigten Ausführungsform ist die Kühlstruktur 25 durch die Vertiefung 30 gebildet, wobei hier keine Erhebungen 33 vorgesehen sind, die von einem Boden 43 der Vertiefung abstehen. Im Beispiel der 10 ist das Leistungsmodul 7 an seiner Unterseite 39 mit einer Wärmeübertragerstruktur 40 ausgestattet, beispielsweise in Form von Stegen, Erhebungen, Führungskonturen, die von der Unterseite 39 abstehen. Im montierten Zustand ragt die Wärmeübertragerstruktur 40 in die jeweilige Kühlstruktur 25, also in die Vertiefung 30 hinein und ist dort unmittelbar vom Kühlmittel umströmbar. Im Beispiel der 10 ist die Wärmeübertragerstruktur 40 so konzipiert, dass sie sich im montierten Zustand axial an dem Kühlkanalring 11 abstützt, also quasi am Boden 43 der Vertiefung 30. Grundsätzlich ist auch eine freistehende Anordnung denkbar, so dass die freien Enden der Wärmeübertragerstruktur 40 ebenfalls vom Kühlmittel umströmbar ist. Sofern wie hier die Montageplatte 15 mit einer Öffnung 37 zum Einsatz kommt, durchdringt die Wärmeübertragerstruktur 40 die Öffnung 37, um durch diese hindurch in die Kühlstruktur 25 hineinzuragen.
Gemäß 2 ist jedes Leistungsmodul 7 jeweils über eine Verbindungsleitung 41 mit der jeweiligen Wicklung 6 elektrisch verbunden. Im Beispiel der 2 ist die Anschlussplatte 14 radial nach innen zum Kühlkanalring 11 versetzt. Für jede dieser Verbindungsleitungen 41 mit einer separaten Durchgangsöffnung 42 ausgestattet, durch die sich die jeweilige Verbindungsleitung 41 axial hindurch erstreckt, um so das außenliegende Leistungsmodul 7 mit der innenliegenden Wicklung 6 zu verbinden. Bei einer alternativen Ausführungsform können auch mehrere gemeinsame Durchgangsöffnungen für jeweils mehrere Verbindungsleitungen 41 vorgesehen sein. Ebenso ist denkbar, für alle Verbindungsleitungen 41 eine gemeinsame Durchgangsöffnung vorzusehen. Beispielsweise kann hierzu die Anschlussplatte 14 ebenfalls ringförmig ausgestaltet sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2014/0265743 A1 [0002]

Claims

Ringförmiger Wärmeübertrager (10), insbesondere für eine axial stirnseitige Anordnung an einer elektrischen Maschine (1), z.B. Elektromotor und/oder Generator, - mit einem Kühlkanalring (11), der eine axiale Unterseite (12) und eine axiale Oberseite (13) aufweist, und - mit einer an der Unterseite (12) des Kühlkanalrings (11) angeordneten Anschlussplatte (14), - wobei der Kühlkanalring (11) an seiner Unterseite (12) einen sich in Umfangsrichtung (16) ersteckenden, axial offenen Zulaufkanal (17) zum Führen eines Kühlmittels und einen davon getrennten, sich in Umfangsrichtung (16) erstreckenden, axial offenen Ablaufkanal (18) zum Führen des Kühlmittels aufweist, - wobei der Kühlkanalring (11) an seiner Oberseite (13) mehrere in Umfangrichtung (16) benachbarte, vom Kühlmittel durchströmbare, axial offene Kühlstrukturen (25) aufweist, - wobei der Kühlkanalring (11) für jede Kühlstruktur (25) eine Einlassöffnung (26) aufweist, die den Zulaufkanal (17) durch den Kühlkanalring (11) hindurch mit der jeweiligen Kühlstruktur (25) fluidisch verbindet, - wobei der Kühlkanalring (11) für jede Kühlstruktur (25) eine Auslassöffnung (27) aufweist, die den Ablaufkanal (18) durch den Kühlkanalring (11) hindurch mit der jeweiligen Kühlstruktur (25) fluidisch verbindet, - wobei die Anschlussplatte (14) den Zulaufkanal (17) und den Ablaufkanal (18) axial abdeckt.
Wärmeübertrager (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussplatte (14) einen Zuführanschluss (22) zum Zuführen des Kühlmittels, der mit dem Zulaufkanal (17) fluidisch verbunden ist, und einen Abführanschluss (23) zum Abführen des Kühlmittels aufweist, der mit dem Ablaufkanal (18) fluidisch verbunden ist.
Wärmeübertrager (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, - dass der Zulaufkanal (17) und der Ablaufkanal (18) in einem Umfangsbereich (19) des Kühlkanalrings (11) radial benachbart zueinander angeordnet sind, und/oder - dass sich der Zulaufkanal (17) und der Ablaufkanal (18) in der Umfangsrichtung (16) jeweils über mehr als 180° oder über mehr als 270° oder über mehr als 330° erstrecken.
Wärmeübertrager (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - dass der Zulaufkanal (17) und der Ablaufkanal (18) jeweils einen quer zur Umfangsrichtung (16) gemessenen Kanalquerschnitt (20, 21) aufweisen, - dass der Kanalquerschnitt (20) des Zulaufkanals (17) ausgehend vom Zuführanschluss (22) in der Umfangsrichtung (16) abnimmt, - dass der Kanalquerschnitt (21) des Ablaufkanals (18) ausgehend vom Abführanschluss (23) in der Umfangsrichtung (16) abnimmt.
Wärmeübertrager (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine solche Kühlstruktur (25) eine vom Kühlmittel durchströmbare Vertiefung (30) aufweist, die in einem Einlassbereich (31) mit der jeweiligen Einlassöffnung (26) und in einem vom Einlassbereich (30) beabstandeten Auslassbereich (32) mit der jeweiligen Auslassöffnung (27) fluidisch verbunden ist.
Wärmeübertrager (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einer solchen Vertiefung (30) mehrere axial abstehende Erhebungen (33) ausgebildet sind, die zwischen der jeweiligen Einlassöffnung (26) und der jeweiligen Auslassöffnung (27) angeordnet sind und die vom Kühlmittel umströmbar sind.
Wärmeübertrager (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Oberseite (13) des Kühlkanalrings (11) ein Montagering (15) angeordnet ist, der im Bereich der jeweiligen Kühlstruktur (25) an einer vom Kühlkanalring (11) abgewandten Außenseite (35) zur Montage eines zu kühlenden Bauteils (34), insbesondere eines Leistungsmoduls (7), ausgestaltet ist.
Wärmeübertrager (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, - dass der Montagering (15) im Bereich wenigstens einer solchen Kühlstruktur (25) geschlossen ist und die jeweilige Kühlstruktur (25) axial abdeckt, und/oder - dass der Montagering (15) im Bereich wenigstens einer solchen Kühlstruktur (25) eine Öffnung (37) aufweist, die den Montagering (15) axial durchdringt und die zur jeweiligen Kühlstruktur (25) axial offen ist.
Wärmeübertrager (10) zumindest nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (33) axial am Montagering (15) oder an einem am Montagering (15) oder am Kühlkanalring (11) montierten Bauteil (34), insbesondere Leistungsmodul (7), anliegen.
Wärmeübertrager (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine solche Kühlstruktur (25) als vom Kühlmittel durchströmbarer Kühlkanal (29) ausgestaltet ist, der das Kühlmittel von der jeweiligen Einlassöffnung (26) zur jeweiligen Auslassöffnung (27) führt, wobei insbesondere vorgesehen sein kann, dass der Kühlkanal (29) mäanderförmig von der jeweiligen Einlassöffnung (26) zur jeweiligen Auslassöffnung (27) führt.
Elektrische Maschine (1), insbesondere Elektromotor und/oder Generator, - mit einem Rotor (2), - mit einem Stator (3), - mit einer Spule (5), die mehrere Wicklungen (6) aufweist, - mit mehreren elektrischen und/oder elektronischen Leistungsmodulen (7), die jeweils mit einer Wicklung (6) elektrisch verbunden sind, - wobei eine Axialrichtung (9) der Maschine (1) parallel zur Rotationsachse (4) des Rotors (2) verläuft, gekennzeichnet durch einen Wärmeübertrager (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der axial an der Maschine (1) angeordnet ist.
Maschine (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsmodule (7) an der Oberseite (1) des Kühlkanalrings (11) oder an und/oder in einer vom Kühlkanalring (11) abgewandten Außenseite (35) eines Montagerings (15) angeordnet sind, derart, dass sie in der Umfangsrichtung (16) voneinander beabstandet und jeweils im Bereich einer Kühlstruktur (25) angeordnet sind.
Maschine (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, - dass zumindest eine solche Kühlstruktur (25) eine vom Kühlmittel durchströmbare Vertiefung (30) aufweist, die in einem Einlassbereich (31) mit der jeweiligen Einlassöffnung (26) und in einem vom Einlassbereich (31) beabstandeten Auslassbereich (32) mit der jeweiligen Auslassöffnung (27) fluidisch verbunden ist, - dass zumindest eines der Leistungsmodule (7) so am Kühlkanalring (11) oder am Montagering (15) angeordnet ist, dass eine der Anschlussplatte (14) zugewandte Unterseite (39) des jeweiligen Leistungsmoduls (7) vom Kühlmittel unmittelbar anströmbar ist.
Maschine (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Leistungsmodule (7) an seiner der Anschlussplatte (14) zugewandten Unterseite (39) eine Wärmeübertragerstruktur (40) aufweist, die in die jeweilige Kühlstruktur (25) hineinragt und dort unmittelbar vom Kühlmittel umströmbar ist.
Maschine (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, - dass jedes Leistungsmodul (7) über eine Verbindungsleitung (41) mit der jeweiligen Wicklung (6) elektrisch verbunden ist, - dass die Anschlussplatte (14) radial nach innen zum Kühlkanalring (11) versetzt entweder eine gemeinsame Durchgangsöffnung für alle Verbindungsleitungen (41) oder mehrere gemeinsame Durchgangsöffnungen für jeweils mehrere Verbindungsleitungen (41) oder für jede Verbindungsleitung (41) eine separate Durchgangsöffnung (42) aufweist, durch die sich die jeweilige Verbindungsleitung (41) axial hindurch erstreckt.