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Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, umfassend einen Rotor und einen Stator, der in einem Statorträger angeordnet ist, wobei der Stator einen Statorkörper mit einer Vielzahl umfänglich verteilt angeordneter Statorzähne und zwischen den Statorzähnen gebildeten Statornuten aufweist, und wobei in den Statornuten Statorwicklungen angeordnet sind. Ferner betrifft die Erfindung einen Stator für eine elektrische Maschine.
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Aus der
DE 10 2018 117 463 A1 ist Stator für einen Elektromotor bekannt, mit einem Statorkern, wobei der Statorkern Statorbleche aufweist, wobei die Statorbleche in axialer Richtung in Bezug auf eine Motorachse gestapelt sind, mit einer Kühlvorrichtung zur Kühlung des Statorkerns. Dabei weist die Kühlvorrichtung mindestens einen Kühlkanalabschnitt zur Führung eines Kühlfluids auf, wobei mindestens zwischen zwei benachbarten Statorblechen ein Zwischen-kühlkanalabschnitt zur Kühlung der Statorbleche gebildet ist, wobei der Zwischenkühlkanalabschnitt mit dem Kühlkanalabschnitt strömungstechnisch verbunden ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Maschine sowie einen Stator für eine elektrische Maschine bereitzustellen, wobei die Statorkühlung weiter verbessert ist.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine elektrische Maschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch einen Stator mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6.
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Eine erfindungsgemäße elektrische Maschine umfasst einen Rotor und einen Stator, wobei der Stator in einem Statorträger angeordnet ist und einen Statorkörper mit einer Vielzahl umfänglich verteilt angeordneter Statorzähne sowie zwischen den Statorzähnen gebildeten Statornuten aufweist und wobei in den Statornuten Statorwicklungen angeordnet sind. Erfindungsgemäß weist der Statorträger in seiner inneren Mantelfläche und/oder weist der Statorkörper in seiner äußeren Mantelfläche in axialer Richtung verlaufend ausgebildete Ausnehmungen zur Bildung von Statorkühlkanälen auf. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass auf konstruktiv einfache Weise eine effiziente Kühlung des Statorkörpers und seiner Wicklungen sowie der außerhalb des Statorkörpers befindlichen Wickelköpfe gewährleistet wird.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann es vorteilhaft sein, dass der Statorträger eine Ringnut zur Aufnahme und Verteilung von Kühlmittel in die Statorkühlkanäle aufweist. Es kann somit in vorteilhafter Weise erreicht werden, dass durch konstruktiv einfache Weise eine Zufuhr von Kühlmittel zu den Statorkühlkanälen erreicht wird.
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Es kann des Weiteren vorteilhaft sein, dass die Statorkühlkanäle derart ausgebildet und angeordnet sind, dass sie an der axialen Stirnseite des Statorkörpers austreten, so dass das austretende Kühlmittel die Wickelköpfe der Statorwicklungen benetzt. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass zugleich auch die Wickelköpfe der Statorwicklungen gekühlt werden können
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In einer Weiterentwicklung der Erfindung kann es ferner bevorzugt sein, dass der Statorkörper und/oder der Statorträger in der oberen Hälfte einer liegend angeordneten Maschine mehr und/oder im Querschnitt größer ausgebildete Statorkühlkanäle aufweisen als in der unteren Hälfte der Maschine. Somit kann insbesondere bewirkt werden, dass die Kühlung der Wickelköpfe weiter verbessert ist.
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Weiterhin kann es von Vorteil sein, dass die Statorkühlkanäle innerhalb des Statorkörpers um eine Nutteilung verschoben ausgebildet sind, so dass sich ein wellenförmiger Kühlkanal ausbildet. Die Wirkung, die durch diese Ausbildung des Erfindungsgegenstandes ermöglicht wird, ist, dass eine Strömungswirkung erreicht und damit ein verbesserter Kühleffekt erzielt wird.
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Darüber hinaus wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe gelöst durch einen Stator für eine elektrische Maschine, umfassend einen in einem Statorträger angeordneten Statorkörper mit einer Vielzahl umfänglich verteilt angeordneter, radial nach innen gerichteter Statorzähne und zwischen den Statorzähnen ausgebildeten Statornuten. Dabei sind in den Statornuten Statorwicklungen angeordnet. Gemäß der Erfindung weist der Statorträger in seiner inneren Mantelfläche und/oder weist der Statorkörper in seiner äußeren Mantelfläche in axialer Richtung verlaufend ausgebildete Ausnehmungen zur Bildung von Statorkühlkanälen auf.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden. Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Auch können die unterschiedlichen Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele innerhalb des technisch machbaren frei miteinander kombiniert werden.
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Es zeigen:
- 1 eine elektrische Maschine mit einem Teilausschnitt in schematischer Darstellung,
- 2 eine erfindungsgemäß ausgebildete elektrische Maschine, in zwei Ausführungsformen, je in einer Schnittdarstellung in einer Schnittebene senkrecht zur Rotordrehachse, und
- 3 drei verschiedene Schnittdarstellungen von Teilen der erfindungsgemäß ausgebildeten elektrischen Maschine in schematischer Darstellung.
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1 zeigt eine elektrische Maschine 1 mit einem Teilausschnitt in schematischer Darstellung. Die elektrische Maschine 1 ist als Innenläufermaschine ausgebildet und umfasst einen hohlzylindrisch ausgebildeten Stator 3 sowie einen innerhalb der hohlzylindrischen Ausnehmung des Statorkörpers 5 drehbar gelagert angeordneten Rotor 2. Der in einem Statorträger 4 angeordnete Statorkörper 4 weist eine Vielzahl umfänglich verteilt angeordneter, radial nach innen gerichteter Statorzähne 5 sowie zwischen den Statorzähnen 5 gebildeten Statornuten 6 auf. In den Statornuten 7 sind Statorwicklungen 8 angeordnet.
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2 zeigt eine erfindungsgemäß ausgebildete elektrische Maschine 1, in zwei Ausführungsformen, je in einer Schnittdarstellung in einer Schnittebene senkrecht zur Rotordrehachse. Die elektrische Maschine 1 umfasst einen Rotor 2 und einen Stator 3 der in einem Statorträger 4 angeordnet ist, wobei der Stator 3 einen Statorkörper 5 mit einer Vielzahl umfänglich verteilt angeordneter Statorzähne 6 und zwischen den Statorzähnen 6 gebildeten Statornuten 7 aufweist. In den Statornuten 7 sind Statorwicklungen 8 angeordnet. In der dargestellten Ausführungsform weist der Statorkörper 5 in seiner äußeren Mantelfläche in axialer Richtung verlaufend ausgebildete Ausnehmungen zur Bildung von Statorkühlkanälen 10 auf.
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3 zeigt drei verschiedene Schnittdarstellungen von Teilen der erfindungsgemäß ausgebildeten elektrischen Maschine 1 in schematischer Darstellung.
In der linken Darstellung ist veranschaulicht, dass die Statorkühlkanäle 10 innerhalb des Statorkörpers 5 bzw. die einzelnen Statorbleche oder einzelne Statorblechgruppen mit ihren Durchbrüchen für den Statorkühlkanal 10 um eine Nutteilung verschoben ausgebildet sind, so dass sich ein wellenförmiger Statorkühlkanal 10 ausbildet. Hier wird in einer vergrößerten von oben auf einen Teilausschnitt des Statorblechpakets mit einem ausgebildeten Statorkühlkanal 10 geschaut.
In der mittleren Darstellung ist eine Draufsicht auf das Statorblechpaket mit einer Mehrzahl von in der Mantelfläche ausgebildeten Statorkühlkanälen 10 gezeigt, während in der Darstellung rechts ein in einem Statorträger 4 angeordneter Statorkörper 5 gezeigt ist, der in seiner inneren Mantelfläche eine Ringnut 11 zur Verteilung von Kühlfluid in die Statorkühlkanäle 10 aufweist. Die Statorkühlkanäle 10 sind derart ausgebildet und angeordnet sind, dass sie an der axialen Stirnseite des Statorkörpers 5 austreten, so dass das austretende Kühlmittel die Wickelköpfe der Statorwicklungen 8 benetzt.
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Die 2 zeigt ferner, dass der Statorkörper 5 in der oberen Hälfte einer liegend angeordneten Maschine im Querschnitt größer ausgebildete Statorkühlkanäle 10 aufweist als in der unteren Hälfte der Maschine.
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Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung ‚erste‘ und ‚zweite‘ Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Elektrische Maschine
- 2
- Rotor
- 3
- Stator
- 4
- Statorträger
- 5
- Statorkörper
- 6
- Statorzähne
- 7
- Statornuten
- 8
- Statorwicklungen
- 10
- Statorkühlkanal
- 11
- Ringnut
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102018117463 A1 [0002]
