DE102020108971A1

DE102020108971A1 - Coil carrier for holding an excitation winding of a rotor and an electrical machine with such a coil carrier

Info

Publication number: DE102020108971A1
Application number: DE102020108971.6A
Authority: DE
Inventors: Xianbo Zeng
Original assignee: SEG Automotive Germany GmbH
Current assignee: SEG Automotive Germany GmbH
Priority date: 2019-10-09
Filing date: 2020-03-31
Publication date: 2021-04-15
Also published as: CN112653277B; CN112653277A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Spulenträger (101) zum Aufnehmen einer Erregerwicklung eines Rotors (20) einer elektrischen Maschine, der ein zylindermantelförmiges Kernelement (150) zum Aufnehmen der Erregerwicklung und zwei an axialen Kanten des Kernelements (150) angeordnete Begrenzungselemente (75, 78) aufweist, wobei die zwei Begrenzungselemente (75, 78) jeweils als Scheibe mit einer Ringform und mehreren radial von der Scheibe nach außen abstehenden Flügelelementen (751, 781) ausgebildet sind, wobei der Spulenträger (101) je Begrenzungselement (75, 78) wenigstens eine erste Aussparung (754, 784) aufweist, die sich in dem Begrenzungselement (75, 78) und in dem Kernelement (150) erstreckt. Weiterhin betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine mit einem solchen Spulenträger.The invention relates to a coil carrier (101) for receiving an excitation winding of a rotor (20) of an electrical machine, which has a cylinder jacket-shaped core element (150) for receiving the excitation winding and two limiting elements (75, 78) arranged on the axial edges of the core element (150) , the two delimiting elements (75, 78) each being designed as a disc with an annular shape and a plurality of wing elements (751, 781) protruding radially outward from the disc, the coil carrier (101) at least one first per delimiting element (75, 78) Has recess (754, 784) which extends in the delimiting element (75, 78) and in the core element (150). The invention also relates to an electrical machine with such a coil carrier.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Spulenträger zum Aufnehmen einer Erregerwicklung eines Rotors und eine elektrische Maschine mit einem solchen Spulenträger.The present invention relates to a coil carrier for receiving an excitation winding of a rotor and to an electrical machine with such a coil carrier.

Stand der TechnikState of the art

Es sind elektrische Maschinen bekannt, die als Generator und/oder als Elektromotor betrieben werden können. Solche elektrischen Maschinen weisen üblicherweise einen Rotor und einen Stator auf. Ein Rotor kann zwei Klauenpolplatinen aufweisen, an deren Außenumfang Klauenpolfinger angeordnet sind. Eine solche elektrische Maschine ist beispielsweise in der DE 10 2008 002 615 A1 gezeigt. Diese zeigt auch einen Spulenträger zum Aufnehmen einer Erregerwicklung eines Rotors mit einem zylindermantelförmigen Kernelement zum Aufnehmen einer Erregerwicklung und zwei an axialen Kanten des Kernelements angeordneten Begrenzungselementen, wobei die zwei Begrenzungselemente jeweils als Scheibe mit einer Ringform und mehreren radial von der Scheibe nach außen abstehenden Flügelelementen ausgebildet sind.Electrical machines are known which can be operated as a generator and / or as an electric motor. Such electrical machines usually have a rotor and a stator. A rotor can have two claw pole plates, on the outer circumference of which claw pole fingers are arranged. Such an electrical machine is for example in the DE 10 2008 002 615 A1 shown. This also shows a coil carrier for receiving an excitation winding of a rotor with a cylinder jacket-shaped core element for receiving an excitation winding and two limiting elements arranged on the axial edges of the core element, the two limiting elements each being designed as a disc with a ring shape and several vane elements protruding radially outward from the disc are.

In solchen elektrischen Maschinen treten Abnutzungserscheinungen auf, beispielsweise der Erregerwindungen des Rotors, die sich lockern und/oder deren Isolierung beschädigt wird..In such electrical machines there are signs of wear and tear, for example the excitation windings of the rotor, which loosen and / or whose insulation is damaged.

Ein weiteres Problem bei elektrischen Maschinen ist, dass der Spulenträger nicht optimal bezüglich der Klauenpolplatinen fixiert ist oder dass Füllharz, das zur Isolierung und Fixierung der Erregerwicklungen verwendet wird, die Erregerwicklung nicht ausreichend erreicht.Another problem with electrical machines is that the coil carrier is not optimally fixed with respect to the claw pole plates or that filling resin, which is used to isolate and fix the exciter windings, does not reach the exciter winding sufficiently.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß werden ein Spulenträger zum Aufnehmen einer Erregerwicklung eines Rotors und eine elektrische Maschine mit einem solchen Spulenträger mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.According to the invention, a coil carrier for receiving an excitation winding of a rotor and an electrical machine with such a coil carrier with the features of the independent claims are proposed. Advantageous refinements are the subject matter of the subclaims and the description below.

Die Erfindung bedient sich der Maßnahme, je Begrenzungselement wenigstens eine erste Aussparung vorzusehen, die sich sowohl in dem Begrenzungselement als auch in dem Kernelement erstreckt. Diese Aussparungen dienen als Durchlassöffnungen für Füllharz während der Herstellung. So wird der Spulenträger bei der Herstellung mit Erregerwicklungen versehen und danach in Füllharz getaucht. Durch die Aussparungen, die sich sowohl in dem Begrenzungselement als auch in dem Kernelement erstrecken, kann das Füllharz auch die an dem Kernelement anliegenden Erregerwicklungen erreichen. Dadurch verbessert sich die Isolierung der Erregerwicklungen und die Fixierung der Erregerwicklungen an dem Spulenträger. Somit wird auch einer Ermüdung der Erregerwicklungen vorgebeugt.The invention makes use of the measure of providing at least one first recess for each delimitation element, which recess extends both in the delimitation element and in the core element. These recesses serve as passage openings for filling resin during manufacture. The coil carrier is provided with excitation windings during manufacture and then immersed in filling resin. Through the recesses, which extend both in the delimitation element and in the core element, the filling resin can also reach the excitation windings which are adjacent to the core element. This improves the isolation of the field windings and the fixation of the field windings on the coil carrier. This also prevents the excitation windings from getting tired.

Zweckmäßigerweise erstreckt sich die wenigstens eine erste Aussparung in der Scheibe und einem Flügelelement. Je länger die erste Aussparung ausgebildet ist, desto mehr Bereiche der Erregerwicklungen kann das Füllharz während der Herstellung beim Eintauchen erreichen.The at least one first recess expediently extends in the disk and in a wing element. The longer the first recess is formed, the more areas of the excitation windings the filling resin can reach during production during immersion.

Insbesondere erstreckt sich der Teil der wenigstens einen ersten Aussparung, der sich in dem Flügelelement erstreckt, über eine Länge von etwa 60% bis 95% der radialen Länge des Flügelelements. Auf diese Weise wird eine besonders große Erstreckung erzielt, ohne dass die Stabilität des Flügelelements beeinträchtigt wird.In particular, the part of the at least one first recess which extends in the wing element extends over a length of approximately 60% to 95% of the radial length of the wing element. In this way, a particularly large extension is achieved without the stability of the wing element being impaired.

Bevorzugt erstreckt sich der Teil der ersten Aussparung, der sich in dem Kernelement erstreckt, in axialer Richtung über 20% bis 50% einer axialen Ausdehnung des Kernelements. So wird beinahe der gesamte an dem Kernelement anliegende Erregerwicklungsbereich während des Eintauchens von dem Füllharz erreicht. Es ist hierbei vorteilhaft die Erstreckung in axialer Richtung auf 50% der Ausdehnung des Kernelements zu beschränken, damit die Stabilität des Kernelements nicht nachteilhaft beeinträchtigt wird.The part of the first recess which extends in the core element preferably extends in the axial direction over 20% to 50% of an axial extension of the core element. In this way, almost the entire field winding area adjacent to the core element is reached by the filling resin during immersion. It is advantageous here to limit the extension in the axial direction to 50% of the extension of the core element so that the stability of the core element is not adversely affected.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Spulenträger je Flügelelement eine erste Aussparung auf, die sich in dem Flügelelement, der Scheibe und dem Kernelement erstreckt. Somit werden möglichst viele Durchlässe geschaffen, um Füllharz an die Erregerwicklung zu leiten.In an advantageous embodiment, the coil carrier has a first recess for each wing element, which recess extends in the wing element, the disk and the core element. This creates as many passages as possible to conduct the filling resin to the excitation winding.

Bevorzugt weist jede Scheibe wenigstens eine sich von dem Kernelement in axialer Richtung weg erstreckende Erhebung auf. Dies ist vorteilhaft, da sie zur Wechselwirkung mit einer Nut auf einer angrenzend anordenbaren Klauenpolplatine ausbildbar ist. Auf diese Weise kann der Spulenträger relativ zur Klauenpolplatine besser fixiert werden.Each disk preferably has at least one elevation extending away from the core element in the axial direction. This is advantageous because it can be designed to interact with a groove on an adjacent claw pole plate. In this way, the coil carrier can be fixed better relative to the claw pole plate.

Dafür ist wenigstens eine erste Erhebung an jedem Begrenzungselement, bevorzugt sind zwei erste Erhebungen, zweckmäßigerweise derart ausgebildet, dass sie passgenau in eine Nut auf einer angrenzend anordenbaren Klauenpolplatine einfügbar ist bzw. sind. Auf diese Weise wird vorteilhaft eine formschlüssige Verbindung zwischen Spulenträger und Klauenpolplatine bereitgestellt.For this purpose, there is at least one first elevation on each delimitation element, preferably two first elevations, expediently designed in such a way that they can be inserted with an accurate fit into a groove on an adjacent claw pole plate. In this way, a positive connection between the coil carrier and the claw pole plate is advantageously provided.

Insbesondere ist wenigstens eine zweite Erhebung an jedem Begrenzungselement derart ausgebildet, dass sie ein kleineres Erstreckungsvolumen als die wenigstens eine erste Erhebung aufweist, so dass sie derart in die Nut auf einer angrenzend anordenbaren Klauenpolplatine einfügbar ist, dass ein Zwischenvolumen zwischen Nut und zweiten Erhebung frei bleibt. Dieses Zwischenvolumen kann vorteilhaft mit Füllharz gefüllt werden. Durch das Zusammenspiel von ersten passgenauen Erhebungen und zweiten Erhebungen, die durch Füllharz in angrenzenden Nuten der benachbarten Klauenpolplatinen haften, wird eine sehr gute Fixierung des Spulenträgers an den benachbarten Klauenpolplatinen gewährleistet.In particular, at least one second elevation is formed on each delimiting element in such a way that it has a smaller extension volume than which has at least one first elevation, so that it can be inserted into the groove on an adjacently arranged claw pole plate in such a way that an intermediate volume remains free between the groove and the second elevation. This intermediate volume can advantageously be filled with filling resin. The interplay of first precisely fitting elevations and second elevations, which adhere to adjacent grooves in the adjacent claw pole plates through filling resin, ensures very good fixation of the coil carrier on the adjacent claw pole plates.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist jede Scheibe in Umfangsrichtung verlaufende zweite Aussparungen auf. Diese dienen bevorzugt als Durchlassöffnungen, um Füllharz in die Zwischenvolumina zwischen den Erhebungen an den Ringformen und angrenzenden Nuten in den benachbarten Klauenpolplatinen zu leiten/und oder um Füllharz in den Bereich der mittleren Erregerwindungen zu leiten.In a further advantageous embodiment, each disk has second recesses running in the circumferential direction. These preferably serve as passage openings to guide filling resin into the intermediate volumes between the elevations on the ring shapes and adjoining grooves in the adjacent claw pole plates / or to guide filling resin into the area of the central excitation windings.

Insbesondere weist jede Scheibe je Erhebung zwei zweite Aussparungen auf. Diese können sich angrenzend zu der Erhebung von der Erhebung in Umfangsrichtung weg erstrecken. Alternativ können sie sich auch in einem Abstand von der Erhebung in Umfangsrichtung weg erstrecken. Dieser Abstand ist bevorzugt kleiner als eine halbe Ausdehnung der Erhebung in Umfangsrichtung oder kleiner als ein Viertel der Ausdehnung der Erhebung in Umfangsrichtung. Auf diese Weise sind die zweiten Aussparungen ganz in der Nähe der Zwischenvolumina angeordnet. In einer elektrischen Maschine überdecken sie bevorzugt eine angrenzende Nut einer angrenzenden Klauenpolplatine, so dass beim Eintauchen Füllharz in die Zwischenvolumina dringen kann.In particular, each disk has two second recesses for each elevation. These can extend away from the elevation in the circumferential direction adjacent to the elevation. Alternatively, they can also extend away from the elevation in the circumferential direction at a distance. This distance is preferably less than half an extension of the elevation in the circumferential direction or less than a quarter of the extension of the elevation in the circumferential direction. In this way, the second recesses are arranged very close to the intermediate volumes. In an electrical machine, they preferably cover an adjoining groove in an adjoining claw pole plate, so that filling resin can penetrate into the intermediate volumes when immersed.

Zweckmäßigerweise sind die zweiten Aussparungen in radialer Richtung in einem Bereich von 10% um eine radiale Mitte der Scheibe angeordnet. Eine mittige Positionierung ermöglicht eine besonders gute Durchlässigkeit, um das Füllharz in die Zwischenvolumina zu leiten.The second recesses are expediently arranged in the radial direction in a region of 10% around a radial center of the disk. Central positioning enables particularly good permeability in order to guide the filling resin into the intermediate volumes.

Bevorzugt weisen die Flügelelemente die Form eines gleichschenkligen Trapezes mit einer bezüglich der radialen Richtung spiegelsymmetrischen Form auf. Dies ist eine besonders robuste und einfache Form. Dies ist jedoch nicht beschränkend zu verstehen. So sind auch andere Formen, beispielsweise mit einer konvexen und/oder kreisförmigen Oberkante denkbar.The wing elements preferably have the shape of an isosceles trapezoid with a shape that is mirror-symmetrical with respect to the radial direction. This is a particularly robust and simple form. However, this is not to be understood as limiting. Other shapes, for example with a convex and / or circular upper edge, are also conceivable.

Eine elektrische Maschine gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist einen Rotor mit zwei Klauenpolplatinen auf, wobei zwischen den beiden Klauenpolplatinen ein erfindungsgemäßer Spulenträger angeordnet ist, wobei jedes Begrenzungselement an dem Spulenträger so viele Flügelelemente aufweist wie eine angrenzend angeordnete Klauenpolplatine Klauenpolfinger aufweist. Dies ist vorteilhaft, da die Flügelelemente auf diese Weise passend zu den Klauenpolfingern ausgebildet werden können. Dabei sind die Flügelelemente des ersten Begrenzungselements zu den Flügelelementen des zweiten Begrenzungselements um einen Winkel versetzt zueinander angeordnet, der einem Versatzwinkel von zwei gegenüberliegenden Klauenpolplatinen entspricht, die angrenzend zu dem Spulenträger angeordnet sind.An electrical machine according to a preferred embodiment of the invention has a rotor with two claw pole plates, a coil carrier according to the invention being arranged between the two claw pole plates, each delimiting element on the coil carrier having as many wing elements as an adjacent claw pole plate has claw-pole fingers. This is advantageous because in this way the wing elements can be designed to match the claw pole fingers. The wing elements of the first delimiting element are offset from one another by an angle to the wing elements of the second delimiting element, which corresponds to an offset angle of two opposing claw pole plates which are arranged adjacent to the coil carrier.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.Further advantages and embodiments of the invention emerge from the description and the accompanying drawings.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.The invention is shown schematically in the drawings using exemplary embodiments and is described below with reference to the drawings.

FigurenlisteFigure list

1 shows an electrical machine according to an embodiment of the invention in a schematic cross-sectional view;
2 shows a coil carrier not according to the invention in a schematic perspective view;
3 shows a coil carrier according to a preferred embodiment of the invention in a schematic perspective view;
4th shows a coil carrier according to a further preferred embodiment of the invention in a schematic plan view.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In 1 ist ein Querschnitt durch eine elektrische Maschine 10, hier in der Ausführung als Generator bzw. Drehstromgenerator für Kraftfahrzeuge, dargestellt. Diese elektrische Maschine 10 weist u.a. ein zweiteiliges Gehäuse 13 auf, das aus einem ersten Lagerschild 13.1 und einem zweiten Lagerschild 13.2 besteht. Das Lagerschild 13.1 und das Lagerschild 13.2 nehmen in sich einen sogenannten Stator 16 auf, der einerseits aus einem im Wesentlichen kreisringförmigen Ständereisen 17 besteht, und in dessen nach radial innen gerichtete, sich axial erstreckende Nuten eine Ständerwicklung 18 eingelegt ist.In 1 is a cross section through an electrical machine 10 , shown here in the form of a generator or three-phase generator for motor vehicles. This electric machine 10 has a two-part housing 13th on that from a first end shield 13.1 and a second end shield 13.2 consists. The bearing shield 13.1 and the bearing shield 13.2 take in a so-called stator 16 on the one hand from a substantially annular stator iron 17th consists, and in its radially inwardly directed, axially extending grooves a stator winding 18th is inserted.

Dieser ringförmige Stator 16 umgibt mit seiner radial nach innen gerichteten genuteten Oberfläche einen Rotor 20, der als Klauenpolläufer ausgebildet ist. Der Rotor 20 besteht u. a. aus zwei Klauenpolplatinen 22 und 23, an deren Außenumfang jeweils sich in axialer Richtung erstreckende Klauenpolfinger 24 und 25 angeordnet sind. Beide Klauenpolplatinen 22 und 23 sind im Rotor 20 derart angeordnet, dass deren sich in axialer Richtung erstreckende Klauenpolfinger 24 bzw. 25 am Umfang des Rotors 20 einander abwechseln. Es ergeben sich dadurch magnetisch erforderliche Zwischenräume zwischen den gegensinnig magnetisierten Klauenpolfingern 24 und 25, die als Klauenpolzwischenräume bezeichnet werden.This annular stator 16 surrounds a rotor with its radially inwardly directed grooved surface 20th , which is designed as a claw pole runner. The rotor 20th consists of two claw pole plates 22nd and 23 , on the outer circumference of which each claw-pole finger extends in the axial direction 24 and 25th are arranged. Both Claw pole plates 22nd and 23 are in the rotor 20th arranged in such a way that their claw pole fingers extending in the axial direction 24 or. 25th on the circumference of the rotor 20th take turns. This results in magnetically required gaps between the oppositely magnetized claw pole fingers 24 and 25th referred to as claw pole spaces.

Der Rotor 20 ist mittels einer Welle 27 und je einem auf je einer Rotorseite befindlichen Wälzlager 28 in den jeweiligen Lagerschilden 13.1 bzw. 13.2 drehbar gelagert.The rotor 20th is by means of a shaft 27 and one roller bearing on each side of the rotor 28 in the respective end shields 13.1 or. 13.2 rotatably mounted.

Ein Spulenträger 60 ist radial außerhalb eines Polkerns 63 angeordnet. Der Spulenträger 60 hat die Aufgabe, eine Erregerwicklung 51 sowohl gegenüber den Klauenpolplatinen 22 und 23 zu isolieren und andererseits im Rahmen einer Vorfertigung als formgebendes Element, ganz besonders nachdem der Spulvorgang bezüglich des Erregerwicklungsdrahts beendet ist, zu wirken. Der Spulenträger 60 wird dabei axial über den Polkern 63 geschoben und im Anschluss daran zwischen den beiden Klauenpolplatinen 22 und 23 axial fixiert. Dazu wird der Spulenträger 60 zusammen mit der Erregerwicklung 51 und den Klauenpolplatinen 22, 23 mit Füllharz vergossen. Darüber hinaus übergreifen die Klauenpolfinger 24 und 25 die Erregerwicklung 51 und bilden somit nach radial außen eine Art Käfig, der eine unzulässige radiale Verlagerung der Erregerwicklung 51 verhindert. Der Spulenträger 60 weist ein Begrenzungselement 75 auf, das zwischen Erregerwicklung 51 und Klauenpolplatine 22 angeordnet ist. Analog dazu ist auf der anderen Seite des Spulenträgers 60, d.h. auf der der Schleifringbaugruppe 49 näher gelegenen Seite dieser ebenfalls mit einem Begrenzungselement 78 versehen. Zwischen den beiden Begrenzungselementen 75 und 78 weist der Spulenträger 60 ein zylindermantelförmiges Kernelement auf, welches um den Polkern 63 angeordnet ist und auf dem die Erregerwicklung 51 aufgenommen ist.A bobbin 60 is radially outside of a pole core 63 arranged. The bobbin 60 has the task of an excitation winding 51 both opposite the claw pole plates 22nd and 23 to isolate and on the other hand to act as a shaping element in the context of a prefabrication, especially after the winding process with respect to the excitation winding wire has ended. The bobbin 60 is axially over the pole core 63 pushed and then between the two claw pole plates 22nd and 23 axially fixed. The coil carrier is used for this 60 together with the excitation winding 51 and the claw pole sinkers 22nd , 23 encapsulated with filling resin. In addition, the claw-pole fingers overlap 24 and 25th the excitation winding 51 and thus form a kind of cage radially outwards, which prevents an impermissible radial displacement of the excitation winding 51 prevented. The bobbin 60 has a delimiting element 75 on that between excitation winding 51 and claw pole plate 22nd is arranged. Analogous to this is on the other side of the bobbin 60 , ie on that of the slip ring assembly 49 closer side of this also with a delimiting element 78 Mistake. Between the two boundary elements 75 and 78 shows the coil carrier 60 a cylinder jacket-shaped core element, which around the pole core 63 is arranged and on which the excitation winding 51 is recorded.

In 2 ist ein nicht-erfindungsgemäßer Spulenträger dargestellt und mit 100 bezeichnet. Der Spulenträger 100 weist ein Kernelement 150 zur Aufnahme einer Erregerwicklung auf. Dieses Kernelement 150 ist in axialer Richtung von zwei Begrenzungselementen 75, 78 begrenzt. Diese Begrenzungselemente 75, 78 sind jeweils mit einer ringförmigen Scheibe und sich von der Scheibe radial nach außen erstreckenden Flügelelementen 751, 781 ausgebildet.In 2 a coil carrier not according to the invention is shown and with 100 designated. The bobbin 100 has a core element 150 to take up an excitation winding. This core element 150 is in the axial direction of two limiting elements 75 , 78 limited. These delimitation elements 75 , 78 are each with an annular disc and vane elements extending radially outward from the disc 751 , 781 educated.

In dieser Ausführungsform weist jedes Begrenzungselement 75, 78 jeweils sechs Flügelelemente 751, 781 auf. Die Flügelelemente 751, 781 weisen hier eine Trapezform auf, die spiegelsymmetrisch gegenüber einer radialen Mittelachse ist und sich in radialer Richtung nach außen verjüngt. Die Begrenzungselemente 75, 78 weisen Aussparungen 752, 782 und Erhebungen 783 auf, wobei sich die Erhebungen 783 auf der Scheibe in axialer Richtung von dem Kernelement 150 weg erstrecken. Die Aussparungen 752, 782 erstrecken sich ausschließlich auf der Scheibe der Begrenzungselemente 75, 78.In this embodiment, each delimiting element 75 , 78 six wing elements each 751 , 781 on. The wing elements 751 , 781 here have a trapezoidal shape which is mirror-symmetrical with respect to a radial central axis and tapers outward in the radial direction. The delimitation elements 75 , 78 have recesses 752 , 782 and surveys 783 on, taking the surveys 783 on the disc in the axial direction from the core element 150 extend away. The recesses 752 , 782 extend exclusively on the disk of the delimiting elements 75 , 78 .

3 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Spulenträgers 101. Dieser unterscheidet sich von der Ausführungsform aus 2 dadurch, dass der erfindungsgemäße Spulenträger 101 in dieser Ausführungsform je Flügelelement 751, 781 eine erste Aussparung 754, 784 aufweist, die sich sowohl in dem Begrenzungselement 75, 78 als auch in dem Kernelement 150 erstreckt. Weiterhin erstrecken sich die Teile dieser ersten Aussparungen 754, 784, die sich in den Flügelelementen 751, 781 erstrecken, über eine Länge von etwa 75% einer radialen Länge der Flügelelemente 751, 781. Die Teile dieser ersten Aussparungen 754, 784, die sich in dem Kernelement erstrecken, erstrecken sich zudem über eine Länge von etwa 40% einer axialen Erstreckung des Kernelements 150. Auf diese Weise wird beim Eintauchen in Füllharz vorteilhaft ein Großteil des Wicklungsbereiches, insbesondere der gesamte an dem Kernelement anliegende Bereich der Erregerwicklung, mit dem Füllharz erreicht. 3 shows a first embodiment of a coil carrier according to the invention 101 . This differs from the embodiment 2 in that the coil carrier according to the invention 101 in this embodiment per wing element 751 , 781 a first recess 754 , 784 has, which are located in both the delimiting element 75 , 78 as well as in the core element 150 extends. The parts of these first recesses also extend 754 , 784 that are in the wing elements 751 , 781 extend over a length of about 75% of a radial length of the wing elements 751 , 781 . The parts of these first cutouts 754 , 784 , which extend in the core element, also extend over a length of about 40% of an axial extent of the core element 150 . In this way, when immersed in the filling resin, a large part of the winding area, in particular the entire area of the excitation winding which is in contact with the core element, is advantageously reached with the filling resin.

Weiterhin unterscheidet sich die Ausführungsform gemäß 3 von der Ausführungsform aus 2 dadurch, dass der erfindungsgemäße Spulenträger 101 in dieser Ausführungsform für jede Erhebung 783 zwei in Umfangsrichtung verlaufende zweite Aussparungen 785 aufweist, die sich von der Erhebung in Umfangsrichtung weg erstrecken. Diese zweiten Aussparungen 785 verlaufen in radialer Richtung etwa mittig innerhalb der Scheibe. Auf diese Weise wird ein Zwischenraum zwischen den Erhebungen 783 und einer angrenzenden Nut innerhalb einer benachbarten Klauenpolplatine 22, 23 vorteilhaft beim Eintauchen mit Füllharz erreicht. Weiterhin wird auf diese Weise auch ein mittlerer Bereich der Erregerwicklungen beim Eintauchen mit Füllharz erreicht.Furthermore, the embodiment according to FIG 3 from the embodiment 2 in that the coil carrier according to the invention 101 in this embodiment for each survey 783 two second recesses running in the circumferential direction 785 which extend away from the elevation in the circumferential direction. These second cutouts 785 run in the radial direction approximately centrally within the disk. This creates a space between the bumps 783 and an adjacent groove within an adjacent claw pole plate 22nd , 23 advantageously achieved when immersing with filler resin. Furthermore, a middle area of the excitation windings when immersed with filling resin is achieved in this way.

4 zeigt nun eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Spulenträgers 101. Diese unterscheidet sich von der Ausführungsform in 3 dadurch, dass die Erhebungen 783 auf den Begrenzungselementen 75, 78 jeweils aus zwei ersten Erhebungen 783a und vier zweiten Erhebungen 783b bestehen. Die ersten Erhebungen 783a sind derart ausgebildet, dass sie passgenau in eine Nut einer angrenzenden Klauenpolplatine 22, 23 hineingefügt werden können. Die zweiten Erhebungen 783b weisen eine kleinere Volumenausdehnung auf als die ersten Erhebungen 783a auf, so dass sie derart in eine Nut einer angrenzenden Klauenpolplatine 22, 23 einfügbar sind, dass zwischen Nut und zweiter Erhebung 785b ein Zwischenvolumen frei bleibt, in das Füllharz eingefüllt werden kann. Sie können dafür eine kleinere Ausdehnung in Umfangsrichtuung und/oder eine kleinere Ausdehnung in radialer Richtung und/oder eine kleinere Ausdehnung in axialer Richtung aufweisen. 4th now shows a second embodiment of a coil carrier according to the invention 101 . This differs from the embodiment in 3 by having the surveys 783 on the boundary elements 75 , 78 each from two first surveys 783a and four second elevations 783b consist. The first surveys 783a are designed in such a way that they fit precisely into a groove in an adjacent claw pole plate 22nd , 23 can be inserted. The second surveys 783b have a smaller volume expansion than the first elevations 783a so that they are so in a groove of an adjacent claw pole plate 22nd , 23 that can be inserted between the groove and the second elevation 785b an intermediate volume remains free into which Filling resin can be filled. For this purpose, they can have a smaller expansion in the circumferential direction and / or a smaller expansion in the radial direction and / or a smaller expansion in the axial direction.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102008002615 A1 [0002]

Claims

Coil carrier (101) for receiving an excitation winding of a rotor (20) of an electrical machine, which has a cylinder jacket-shaped core element (150) for receiving the excitation winding and two delimiting elements (75, 78) arranged on axial edges of the core element (150), wherein the two limiting elements (75, 78) are each designed as a disk with an annular shape and a plurality of wing elements (751, 781) protruding radially outward from the disk, wherein the coil carrier (101) for each delimitation element (75, 78) has at least one first recess (754, 784) which extends in the delimitation element (75, 78) and in the core element (150).

Bobbin carrier (101) Claim 1 wherein the at least one first recess (754, 784) extends in the disc and a wing element (751, 781).

Bobbin carrier (101) Claim 2 wherein the portion of the at least one first recess (754, 784) that extends in the wing element extends for a length of about 60% to 95% of the radial length of the wing element (751, 781).

The coil carrier (101) according to any one of the preceding claims, wherein the part of the first recess (754, 784) which extends in the core element extends in the axial direction over 20% to 50% of an axial extension of the core element (150).

Coil carrier (101) according to one of the preceding claims, wherein the coil carrier (101) for each wing element (754, 784) has a first recess (751, 781) which is located in the wing element (754, 784), the disc and the core element ( 150) extends.

Coil carrier (101) according to one of the preceding claims, wherein each disk of a delimiting element (75, 78) has at least one elevation (753, 753a, 753b, 783, 783a, 783b) extending axially away from the core element (150).

Bobbin carrier (101) Claim 6 , at least one first elevation (753a) on each delimiting element (75, 78), preferably two first elevations (753a), being designed in such a way that they can be inserted precisely into a groove on an adjacent claw pole plate (22, 23).

Bobbin carrier (101) Claim 7 , wherein at least one second elevation (753b, 783b) are formed on each delimiting element (75, 78) in such a way that it has a smaller extension volume than the at least one first elevation (753a, 783a), so that it can be inserted into the groove on a Adjacent claw pole plate (22, 23) can be inserted so that an intermediate volume remains free between the groove and the at least one second elevation (753b, 783b).

Coil carrier (101) according to one of the Claims 6 to 8th wherein each disc has circumferentially extending second recesses (785).

Bobbin carrier (101) Claim 9 , wherein the disc of each delimiting element (75, 78) per elevation (753, 753a, 753b, 783, 783a, 783b) has two second recesses (785) which are either adjacent to the elevation or at a distance from the elevation, the is smaller than half an extension of the elevation in the circumferential direction, extending away from the elevation in the circumferential direction.

Bobbin carrier (101) Claim 10 , wherein the second recesses (785) are arranged in the radial direction in a region of 10% of the radial extent of the disk around a radial center of the disk.

Coil carrier (101) according to one of the preceding claims, wherein the wing elements (751, 781) have the shape of an isosceles trapezoid with a shape which is mirror-symmetrical with respect to the radial direction.

Electrical machine with a rotor (20) which is designed as a claw pole rotor, the rotor (20) having two claw pole plates (22, 23), on the outer circumference of which claw pole fingers (24, 25) are arranged, with between the two claw pole plates (22, 23) a coil carrier (101) according to one of the preceding claims is arranged.

Electric machine after Claim 13 wherein each delimiting element (75, 78) has as many wing elements (751, 781) as an adjoining claw pole plate (22, 23) has claw pole fingers.

Electric machine after Claim 14 , wherein the wing elements (751) of a first delimiting element (75) to the wing elements (781) of a second delimiting element (78) are arranged offset from one another by an angle which corresponds to an offset angle of two opposing claw pole plates (22, 23) which are adjacent to the coil carrier (101) are arranged.