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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 mit einem solchen Rotor. Der Rotor ist insbesondere für die Verwendung einer Bandage optimiert.
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Elektrische Maschinen, wie sie etwa für Hybrid- oder Elektrofahrzeuge eingesetzt werden, müssen eine ganze Reihe von Anforderungen erfüllen. Aufgrund von strengen Bauraum- und Wirkungsgradvorgaben benötigen sie insbesondere eine sehr hohe Leistungsdichte bei möglichst geringem Gewicht.
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Als Maschinentypen kommen beispielsweise im Automotive-Bereich vor allem Asynchronmaschinen (ASM) und Permanenterregte Synchronmaschinen (PSM) zum Einsatz. Für ASM-Rotoren wird die Wicklung in einem Blechlamellenpaket des Rotors in der Regel gießtechnisch oder als gesteckte/gebaute Variante ausgeführt. Bei PSM-Rotoren wird das Magnetfeld über Permanentmagnete realisiert, die in das Blechlamellenpaket des Rotors eingebracht werden.
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Vor allem im Bereich der PSM-Motoren für Hybrid- oder Elektrofahrzeuge werden dabei häufig Rotoren eingesetzt, bei denen die Magneten nicht an der Manteloberfläche des Rotors angebracht sind, sondern die Magnete sind unterhalb der Umfangsfläche des Blechlamellenpakets angeordnet. Es verbleiben bei diesem Ansatz Stege zwischen Magnet und Umfangsfläche, welche die Magnete in ihrer Lage halten und Fliehkräfte aufnehmen. Eine weitere Leistungserhöhung ist konstruktionsbedingt mit diesem Ansatz nicht möglich, da die metallischen Blechstege auf die minimale Breite zur sicheren Fliehkraftübertragung ausgelegt werden.
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Um noch höhere Drehzahlen und Leistungsdichten zu erzielen, wird die Funktion des Steges Fliehkräfte zu übertragen durch eine Faserbandagierung ersetzt.
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Diese werden üblicherweise in einem Nasswickelverfahren auf das Blechlamellenpaket gewickelt.
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In
DE102015203908 A1 wird der Rotor eines Elektromotors beschrieben, welcher aus Kunststoff aufgebaut ist. Der elektromagnetische Fluss wird bei diesem Rotor über einen magnetischen Kunststoff oder einen Kunststoff mit weichmagnetischen Füllstoffen geleitet.
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In
DE 198 46 924 A1 wird ein Rotor vorgestellt, der im Bereich der Permanentmagnete in axialer Richtung geblecht und gestapelt aufgebaut ist. Zur Rotorwelle hin wird jedoch ein amagnetisches Material vorgeschlagen, welches vorzugsweise gießtechnisch mit den Blechen verbunden wird. Dieser Verguss dient dem Verfestigen des Blechaufbaus.
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DE 10 2014 213 768 A1 beschreibt einen weiteren Ansatz, bei dem eine spritzgießbare bzw. vergießbare Masse für einen Rotor (bzw. eine elektrische Maschine) benutzt wird und hierbei die Oberflächeneigenschaften beeinflusst werden sollen. Ziel dieser Masse ist eine superhydrophobe Oberflächenbeschichtung zu erzeugen. Dadurch soll das Anhaften von Fluiden und Partikeln, insbesondere durch die anziehende Wirkung von Magneten, gehemmt werden.
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Auch
DE 10 2011 077 655 A1 stellt eine Oberflächenbeschichtung aus Polymer für Maschinenkomponenten einer elektrischen Maschine vor. In diese Beschichtung wird eine Mikrostrukturierung eingebracht, welchen vor allem den Betrieb einer Kraftstoffpumpe verbessern soll.
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Offenbarung der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Komponente, insbesondere Rotor oder Stator, einer elektrischen Maschine hat den Vorteil, dass ein Toleranzausgleich erfolgt. Somit kann mit einer einfachen und kostengünstigen Herstellung eine hohe Toleranzanforderung erreicht werden.
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Das Blechlamellenpaket weist außerdem eine höhere elektrische Permeabilität als ein vollständig aus Kunststoff gefertigter Rotorgrundkörper auf, wodurch eine höhere Leistungsdichte erreichbar ist.
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Die Komponente weist ein Blechlamellenpaket auf, das sich um eine Motorachse erstreckt. Vorteilhafterweise ist auf einer radial äußeren Umfangsfläche des Blechlamellenpakets eine äußere Toleranzausgleichsschicht aufgebracht. Die äußere Toleranzausgleichsschicht dient dazu, Toleranzen der Umfangsfläche des Blechlamellenpakets auszugleichen.
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Die Zylindrizitätstoleranz der äußeren Oberfläche der äußeren Toleranzausgleichsschicht ist geringer als die Zylindrizitätstoleranz der radial äußeren Umfangsfläche des Blechlamellenpakets. Insbesondere weist das Blechlamellenpaket aufgrund der einzelnen Blechlamellen an der radial äußeren Umfangsfläche eine große Zylindrizitätstoleranz auf, die durch die äußere Toleranzausgleichsschicht verringert ist. Die äußere Toleranzausgleichsschicht füllt insbesondere Unebenheiten der Umfangsfläche des Blechlamellenpakets auf und stellt somit eine Oberfläche mit verbesserter Zylindrizitätstoleranz sicher.
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Alternativ oder zusätzlich ist auf einer radial inneren Umfangsfläche des Blechlamellenpakets ist eine innere Toleranzausgleichsschicht aufgebracht. Die Zylindrizitätstoleranz der inneren Oberfläche der inneren Toleranzausgleichsschicht ist analog zu der äußeren Toleranzausgleichsschicht geringer als die Zylindrizitätstoleranz der radial inneren Umfangsfläche des Blechlamellenpakets.
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Unter Zylindrizitätstoleranz einer Oberfläche ist die Formtoleranz Zylindrizität, beispielsweise nach DIN EN ISO 1101, zu verstehen, wonach besagte Oberfläche vollständig zwischen zwei koaxialen, perfekten, Zylindern liegen muss, wobei ein Abstand zwischen den Zylindern der Toleranzwert ist. Dies bedeutet, dass die jeweiligen Oberflächen der Toleranzausgleichsschicht zwischen zwei Zylindern mit geringerem Abstand liegen müssen als die entsprechenden Oberflächen des Blechlamellenpakets.
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Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Die äußere Toleranzausgleichsschicht ist vorteilhafterweise aus dem gleichen Material wie die innere Toleranzausgleichsschicht ausgebildet. Besonders bevorzugt erfolgt ein gleichzeitiges Ausbilden von innerer Toleranzausgleichsschicht und äußerer Toleranzausgleichsschicht, besonders vorteilhaft mittels eines urformenden Werkzeugs, das insbesondere ein Spritzgusswerkzeug oder Atmosphärengusswerkzeug sein kann. Somit ist das Fertigen der äußeren Toleranzausgleichsschicht einfach und kostengünstig ermöglicht.
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Vorteilhafterweise weist die Komponente, insbesondere wenn diese als Rotor ausgebildet ist, ein Bandageelement auf, das das Blechlamellenpaket radial von außen ringförmig umschließt. Das Bandageelement ist zur Aufnahme von Fliehkräften des Rotors ausgebildet. Durch die äußerer Toleranzausgleichsschicht ist das Bandageelement einfach und kostengünstig auf das Blechlamellenpaket und die äußere Toleranzausgleichsschicht aufzubringen, da insbesondere ein Nasswickelprozess nicht notwendig ist. Vielmehr ist ermöglicht, das Bandageelement axial auf das Blechlamellenpaket und die äußere Toleranzausgleichsschicht aufzuschieben. Durch die äußere Toleranzausgleichsschicht ist die Zylindrizitätstoleranz optimiert, sodass das Aufschieben des Bandageelements einfach, kostengünstig und zuverlässig ermöglicht ist. Vorteilhaft für einen Fügeprozess ist eine vorsprungsfreie Mantelfläche des Blechlamellenpakets, um Beschädigungen zu vermeiden und eine gleichmäßige Lasteinleitung in das Bandageelement abzusichern. Durch die äußere Toleranzausgleichsschicht ist eine Oberflächengüte optimiert, die ansonsten durch unterschiedliche Toleranzen der Blechlamellen des Blechlamellenpakets nicht möglich wäre. Neben dem leichteren Fügen des Bandageelements ist außerdem ermöglicht, das Bandageelement mit einer höheren Vorspannung aufzubringen. Dadurch lässt sich insbesondere die Belastbarkeit des Rotors steigern und es können höhere Drehzahlen und Leistungen erreicht werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn vorgesehen ist, den Rotor im gesättigten Drehzahlbereich, das heißt bei sehr hohen Drehzahlen, zu betreiben. Bei dem Bandageelement handelt es sich besonders vorteilhaft um eine Faserbandagierung. Die Faserbandagierung umfasst insbesondere Kohlenstofffasern.
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Außerdem weist die Komponente bevorzugt eine Rotorwelle auf. Wiederum ist bevorzugt vorgesehen, dass die Komponente als Rotor ausgebildet ist. Das Blechlamellenpaket auf bevorzugt auf die Rotorwelle aufgebracht. Die innere Toleranzausgleichsschicht ermöglicht eine vereinfachte Aufbringung des Blechlamellenpakets auf der Rotorwelle. Außerdem ist ein verbesserter Halt des Blechlamellenpakets auf der Rotorwelle erreicht.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass die äußere Toleranzausgleichsschicht und/oder die innere Toleranzausgleichsschicht durch ein urformendes Fertigungsverfahren hergestellt und auf das Blechlamellenpaket aufgebracht ist. Somit kann die äußere Toleranzausgleichsschicht und/oder die innere
Toleranzausgleichsschicht einfach und kostengünstig hergestellt, gleichzeitig aber gemäß gewünschter Vorgaben gefertigt werden. Insbesondere kann die äußere Toleranzausgleichsschicht und/oder die innere Toleranzausgleichsschicht mit engen Oberflächentoleranzen gefertigt werden, was insbesondere eine präzise Sicherstellung eines Luftspalts zwischen Rotor und Stator einer elektrischen Maschine ermöglicht. Dadurch werden einerseits optimierte magnetische Eigenschaften erreicht, andererseits lässt sich Bauraum einsparen. Die elektrische Maschine kann somit eine höhere Leistungsdichte bei hohem Wirkungsgrad aufweisen.
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Das urformende Fertigungsverfahren wie zuvor beschrieben, umfasst insbesondere Spritzgießen und/oder Atmosphärenguss und/oder Transfermolden. Alle diese Fertigungsverfahren ermöglichen ein sicheres und zuverlässiges Aufbringen der äußeren Toleranzausgleichsschicht und/oder die innere Toleranzausgleichsschicht auf das Blechlamellenpaket. In jedem Fall kann eine Verringerung der Oberflächentoleranzen im Vergleich zur Umfangsfläche des Blechlamellenpakets erreicht werden.
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Zumindest ein Teil der Blechlamellen des Blechlamellenpakets weist besonders vorteilhaft Zentrierungselemente auf. Die Zentrierungselemente dienen zum Zentrieren des Blechlamellenpakets in einem urformenden Werkzeug. Besonders vorteilhaft kann das Werkzeug ein Spritzgusswerkzeug oder Atmosphärengusswerkzeug sein, in dem das Blechlamellenpaket zentriert werden muss, um die äußere Toleranzausgleichsschicht und/oder die innere Toleranzausgleichsschicht zuverlässig aufbringen zu können. Durch die genaue Zentrierung des Blechlamellenpakets im Werkzeug lässt sich erreichen, dass die äußere Toleranzausgleichsschicht und/oder die innere Toleranzausgleichsschicht geringere Oberflächentoleranzen als die äußere Umfangsfläche des Blechlamellenpakets aufweist. Bei den Zentrierungselementen handelt es sich insbesondere um Öffnungen mit verschiedenen Querschnitten, sodass diese Öffnungen mit entsprechend Komplementär geformten Stiften zusammenwirken können, um das Blechlamellenpaket stets zentriert in dem Werkzeug aufnehmen zu können. Insbesondere lassen sich auf diese Weise Formtoleranzen und Lagetoleranzen zwischen der äußeren Toleranzausgleichsschicht und/oder der inneren Toleranzausgleichsschicht und dem Blechlamellenpaket enger einstellen.
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Dadurch ist das Aufbringen der äußeren Toleranzausgleichsschicht und/oder der inneren Toleranzausgleichsschicht einfach und aufwandsarm, dadurch kostengünstig, ermöglicht.
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Das Blechlamellenpaket weist insbesondere Magnettaschen auf. Die Magnettaschen dienen zur Aufnahme von Permanentmagneten. Vorteilhafterweise ist zwischen Magnettasche und Permanentmagnet eine Fixierschicht vorhanden, wobei die Fixierschicht aus dem gleichen Material wie die äußere Toleranzausgleichsschicht und/oder die innere Toleranzausgleichsschicht ausgebildet ist. Besonders vorteilhaft kann das Aufbringen von Fixierschicht und äußerer Toleranzausgleichsschicht und/oder innerer Toleranzausgleichsschicht gleichzeitig erfolgen, das heißt im selben Fertigungsschritt, besonders vorteilhaft mittels des zuvor beschriebenen urformenden Werkzeugs. Über die Fixierschicht sind die Permanentmagnete fest in den Magnettaschen gehalten. Insbesondere ist die Fixierschicht derart ausgebildet, dass diese die Permanentmagnete in den Magnettaschen vollflächig umschließt. Dadurch lässt sich die Gefahr von Magnetbrüchen minimieren. Durch das vollflächige Umschließen sind die Permanentmagnete optimal eingebettet, wodurch eine gleichmäßige Lastübertragung insbesondere bei hohen Drehzahlen erreicht wird.
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Die äußere Toleranzausgleichsschicht und/oder die innere Toleranzausgleichsschicht ist bevorzugt aus einem nicht magnetisierbaren Werkstoff gefertigt. Besonders vorteilhaft handelt es sich bei diesem Werkstoff um einen Kunststoff. Somit werden magnetische Eigenschaften des Blechlamellenpakets durch die äußere Toleranzausgleichsschicht und/oder die innere Toleranzausgleichsschicht nicht beeinflusst. Die äußere Toleranzausgleichsschicht und/oder die innere Toleranzausgleichsschicht dient damit einzig zum Toleranzausgleich zwischen Bandageelement und Blechlamellenpaket.
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Die äußere Toleranzausgleichsschicht und/oder die innere Toleranzausgleichsschicht ist vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass diese eine höhere Wärmeleitfähigkeit als Luft aufweist. Alternativ oder zusätzlich weist die äußere Toleranzausgleichsschicht und/oder die innere Toleranzausgleichsschicht thermisch leitfähige Elemente auf, bei denen es sich besonders vorteilhaft um Kohlenstofffasern handelt. Da im Betrieb der elektrischen Maschine durch Ummagnetisierungsverluste und Wirbelstromverluste in dem Blechlamellenpaket Wärme generiert wird, ist die verbesserte Wärmeleitfähigkeit der äußeren Toleranzausgleichsschicht und/oder der inneren Toleranzausgleichsschicht vorteilhaft, diese Wärme abzuführen. Somit kann die Wärme optimiert abgeführt werden, wodurch die elektrische Maschine mit hohen Leistungen betrieben werden kann.
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Bei den zuvor beschriebenen Oberflächentoleranzen handelt es sich insbesondere um Durchmessertoleranzen und/oder Formtoleranzen und/oder Lagetoleranzen und/oder einer Rauheit. All diese Toleranzen beeinflussen das Aufbringen des Bandageelements, weswegen die Minimierung dieser Toleranzen aufgrund der äußeren Toleranzausgleichsschicht und/oder der inneren Toleranzausgleichsschicht vorteilhaft für das Bandageelement und/oder die Welle-Blechlamellenpaket(Nabe)-Verbindung ist.
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Das Blechlamellenpaket weist insbesondere Blechlamellen auf, die aus einer Vielzahl von Segmenten zusammengesetzt sind. Dabei ist vorgesehen, dass die Segmente durch die die äußere Toleranzausgleichsschicht und/oder die innere Toleranzausgleichsschicht einstückig verbunden sind. Somit ist eine Fertigung des Blechlamellenpakets optimierbar und das Blechlamellenpaket kann optimal an den Einsatz in der elektrischen Maschine angepasst werden. Gleichzeitig ist die Handhabbarkeit des Blechlamellenpakets nicht beeinträchtigt, da die einzelnen Segmente der Blechlamellen durch die innere Toleranzausgleichsschicht und/oder die äußere Toleranzausgleichsschicht gehalten sind. Dadurch lässt sich das Blechlamellenpaket als ein einzelnes Stück handhaben.
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Die Erfindung betrifft schließlich eine elektrische Maschine. Die elektrische Maschine weist eine als Stator ausgebildete Komponente wie zuvor beschrieben auf. Dabei ist die radial äußere Umfangsfläche des Blechlamellenpakets eine Statoroberfläche und die äußere Toleranzausgleichsschicht eine Zusatzschicht. Die Zusatzschicht ist zwischen der Statoroberfläche und einem den Stator tragenden Gehäuse angeordnet. Somit ist ein Einbau des Stators in das Gehäuse vereinfacht. Da die Zusatzschicht eine geringere Zylindrizitätstoleranz aufweist als die Statoroberfläche, kann der Stator insbesondere durch Einschieben in das Gehäuse einfach und aufwandsarm montiert werden.
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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 des Aufbringens der äußeren Toleranzausgleichsschicht und/oder der inneren Toleranzausgleichsschicht auf das Blechlamellenpaket des Rotors der elektrischen Maschine gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 3 eine erste schematische Ansicht des Rotors der elektrischen Maschine gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
- 4 eine zweite schematische Ansicht des Rotors der elektrischen Maschine gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Ausführungsform der Erfindung
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1 zeigt schematisch eine elektrische Maschine 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die elektrische Maschine 10 umfasst einen Rotor 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Außerdem umfasst die elektrische Maschine 10 einen Stator 11 zum Antreiben des Rotors 1.
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Der Stator 11 ist von einem mehrteiligen Gehäuse 15 gehalten. Insbesondere umfasst der Stator 11 ein nicht gezeigtes Blechlamellenpaket. Zumindest auf einem Teil einer Statoroberfläche 13 des Stators 11 ist eine Zusatzschicht 14 aufgebracht. Die Zusatzschicht 14 weist eine geringere Zylindrizitätstoleranz als die Statoroberfläche 13 auf. Dabei ist vorgesehen, dass die Zusatzschicht 14 zwischen der Statoroberfläche 13 und Gehäuse 15 angeordnet ist. Somit ist ein Einbau des Stators 11 in das Gehäuse 15 vereinfacht. Insbesondere kann der Stator 11 durch Einschieben in das Gehäuse 15 einfach und aufwandsarm montiert werden.
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Der Rotor 1 weist ein Blechlamellenpaket 2 auf, das eine Vielzahl von einzelnen Blechlamellen 2a umfasst, wobei die einzelnen Blechlamellen 2a zu dem Blechlamellenpaket 2 gestapelt sind. Das Blechlamellenpaket 2 erstreckt sich um eine Motorachse 100.
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Aufgrund des Stapelns der einzelnen Blechlamellen 2a ist eine bezüglich der Motorachse 100 äußere Umfangsfläche 8 des Blechlamellenpakets uneben und weist eine hohe Zylindrizitätstoleranz auf. Dies bedeutet, dass ein Aufbringen eines Bandageelements 4 schwierig und dadurch aufwendig ist.
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Um diese hohe Zylindrizitätstoleranz auszugleichen, ist eine äußere Toleranzausgleichsschicht 3 vorhanden. Eine äußere Oberfläche der äußeren Toleranzausgleichsschicht 3 weist, verglichen mit der bezüglich der Motorachse 100 radial äußeren Umfangsfläche 8 des Blechlamellenpaket 2, eine geringere Zylindrizitätstoleranz auf, so dass ein Aufbringen des Bandageelements 4 auf die äußere Toleranzausgleichsschicht 3 vereinfacht ist.
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Bei dem Bandageelement 4 handelt es sich insbesondere um eine Faserbandagierung. Da das Aufbringen des Bandageelements 4 vereinfacht ist, ist insbesondere nicht notwendig, das Bandageelement mittels eines Nasswickelprozesses aufzubringen. Vielmehr ist ermöglicht, das Bandageelement 4 axial auf die äußere Toleranzausgleichsschicht 3 aufzuschieben, insbesondere auch bei unterschiedlichen Temperaturen von Rotor und Bandageelement unter Ausnutzung der verschiedenen thermischen Ausdeh nu ngskoeffizi enten.
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2 zeigt schematisch das Aufbringen der äußere Toleranzausgleichsschicht 3 auf das Blechlamellenpaket 2. So ist linksseitig in 2 das Blechlamellenpaket 2 gezeigt. Das Blechlamellenpaket 2 erstreckt sich um die Motorachse 100 und weist eine bezüglich der Motorachse 100 radial äußere Umfangsfläche 8 und eine bezüglich der Motorachse 100 radial innere Umfangsfläche 9 auf. Beide Umfangsflächen 8, 9 wiederum weisen eine große Zylindrizitätstoleranz auf, die sich durch das Stapeln der einzelnen Blechlamellen 2a ergeben.
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Rechtsseitig in 2 ist dargestellt, dass auf die radial äußere Umfangsfläche 8 des Blechlamellenpakets 2 die äußere Toleranzausgleichsschicht 3 aufgebracht ist. Dies erfolgt besonders vorteilhaft mittels eines urformenden Verfahrens, besonders vorteilhaft mittels Spritzgießen und/oder Atmosphärenguss und/oder Transfermolden. Alle diese Verfahren ermöglichen insbesondere ein gleichzeitiges Herstellen der äußeren Toleranzausgleichsschicht 3 und Aufbringen der äußeren Toleranzausgleichsschicht 3 auf das Blechlamellenpaket 2. Vorteilhafterweise erfolgt gleichzeitig mit dem Fertigen der äußeren Toleranzausgleichsschicht 3 ein Fertigen einer inneren Toleranzausgleichsschicht 3a, die auf der radial inneren Oberfläche 9 aufgebracht ist. Somit dient die äußere Toleranzausgleichsschicht 3 zur Verbesserung der Zylindrizitätstoleranz der radial äußeren Umfangsfläche 8, während die innere Toleranzausgleichsschicht 3a zum Verbessern der Zylindrizitätstoleranz der radial inneren Umfangsfläche 9 dient. Während die äußere Toleranzausgleichsschicht 3 vorteilhafterweise das Aufbringen des Bandageelements 4 vereinfacht, kann aufgrund der inneren Toleranzausgleichsschicht 3a das Blechlamellenpaket 2 vereinfacht auf einer Rotorwelle 12 montiert werden.
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Aufgrund des Toleranzausgleichs durch die äußere Toleranzausgleichsschicht 3 und/oder die innere Toleranzausgleichsschicht 3a lässt sich insbesondere ein Luftspalt zwischen Rotor 1 und Stator 11 präzise fertigen. Dadurch lässt sich insbesondere die Fertigung der elektrischen Maschine vereinfachen. Bei einer Minimierung des Luftspalts lässt sich außerdem eine Leistungsdichte der elektrischen Maschine 10 erhöhen.
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3 zeigt schematisch den Rotor 1 der elektrischen Maschine 10, wobei auf eine Darstellung des Bandageelements 4 verzichtet ist. Es ist in 3 gezeigt, dass aufgrund der äußeren Toleranzausgleichsschicht 3 und aufgrund der inneren Toleranzausgleichsschicht 3a eine Verbesserung der Zylindrizitätstoleranz der radial äußeren Umfangsfläche 8 und der radial inneren Umfangsfläche 9 erfolgt. Um dies zu erreichen, ist insbesondere eine Zentrierung des Blechlamellenpakets 2 in dem urformenden Werkzeug, insbesondere in einem Gusswerkzeug, erforderlich. Daher weist zumindest ein Teil der Blechlamellen 2a Zentrierungselemente 5 in Form von Öffnungen mit unterschiedlichen Querschnitten auf. Somit lässt sich das Blechlamellenpaket 2 exakt in dem Werkzeug zentrieren.
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4 zeigt schließlich eine weitere Ansicht des Rotors 1 der elektrischen Maschine 10, wobei wiederum auf eine Darstellung des Bandageelements 4 verzichtet ist. Beispielhaft sind jedoch Magnettaschen 7 gezeigt, in denen jeweils ein Permanentmagnet 6 angeordnet ist. Um den gesamten Umfang des Blechlamellenpakets 2 sind vorteilhafterweise mehrere solcher Magnettaschen 7 und Permanentmagnete 6 verteilt. Damit die Permanentmagnete 6 optimal in den Magnettaschen 7 gehalten werden, ist zwischen Magnettasche 7 und Permanentmagnet 6 eine Fixierschicht 3b vorhanden.
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Die Fixierschicht 3b wird besonders vorteilhaft gemeinsam mit der inneren Toleranzausgleichsschicht 3a und der äußeren Toleranzausgleichsschicht 3 gefertigt, weswegen alle diese Schichten bevorzugt aus dem gleichen Material gefertigt sind. Somit ist das Herstellen des Rotors 1 vereinfacht. Durch das Umgeben der Permanentmagnete 6 durch die Fixierschicht 3b ist insbesondere die Gefahr von Magnetbrüchen verringert. Durch das insbesondere vollständige Umschließen der Permanentmagnete 6 durch die Fixierschicht 3b ist eine Lastübertragung von den Permanentmagneten 6 auf die Blechlamellen 2a im Betrieb des Rotors 1 optimiert.
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Durch die verbesserte Zylindrizitätstoleranz aufgrund der äußeren Toleranzausgleichsschicht 3 lässt sich die Bandage derart optimieren, dass das Bandageelement 4 mit vergrößerter Vorspannung auf das Blechlamellenpaket 2 mit der äußeren Toleranzausgleichsschicht 3 aufgebracht wird. Dadurch lässt sich die Belastbarkeit des Rotors 1 steigern und es können höhere Drehzahlen und Leistungen erreicht werden. Dies ist insbesondere für Rotoren 1 von Vorteil, die im gesättigten Drehzahlbereich, das heißt bei hohen Drehzahlen, betrieben werden.
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Bei dem Material der äußeren Toleranzausgleichsschicht 3 und dem Material der inneren Toleranzausgleichsschicht 3a und dem Material der Fixierschicht 3b, handelt es sich besonders vorteilhaft um einen nicht magnetisierbaren Werkstoff, insbesondere um einen Kunststoff. Somit erfolgt keinerlei Beeinflussung der magnetischen Eigenschaften des Rotors durch die äußere Toleranzausgleichsschicht 3 und/oder die innere Toleranzausgleichsschicht 3a und/oder die Fixierschicht 3b.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015203908 A1 [0007]
- DE 19846924 A1 [0008]
- DE 102014213768 A1 [0009]
- DE 102011077655 A1 [0010]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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