DE102020201748A1 - Elektrische Maschine - Google Patents

Elektrische Maschine Download PDF

Info

Publication number
DE102020201748A1
DE102020201748A1 DE102020201748.4A DE102020201748A DE102020201748A1 DE 102020201748 A1 DE102020201748 A1 DE 102020201748A1 DE 102020201748 A DE102020201748 A DE 102020201748A DE 102020201748 A1 DE102020201748 A1 DE 102020201748A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
coolant
winding
plug
conductor elements
distributor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102020201748.4A
Other languages
English (en)
Inventor
Lothar Krauter
Uwe Knappenberger
Stephan Usbeck
Heiko Erlenkeuser
Daniel Held
Ralf Schmid
Michael Knorpp
Peter Fischer
Tobias Hein
Andreas Wuensch
Philipp Kalanke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of DE102020201748A1 publication Critical patent/DE102020201748A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/22Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors consisting of hollow conductors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

Es ist schon eine elektrische Maschine bekannt, mit einem Stator, der Nuten zur Aufnahme einer elektrischen Steckwicklung aufweist, wobei die elektrische Steckwicklung eine verteilte Mehrphasenwicklung ist und aus in den Nuten liegenden elektrischen Leiterelementen gebildet ist, die jeweils an den beiden Stirnseiten des Stators aus den Nuten vorstehen, die zumindest an einem ihrer beiden Leiterenden jeweils über eine Fügeverbindung, insbesondere eine Schweißverbindung, mit einem der anderen Leiterelemente verbunden sind und die mit den vorstehenden Abschnitten zwei Wickelköpfe bilden.Bei der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine wird eine direkte Kühlung der elektrischen Steckwicklung mit niedrigem Druckverlust erreicht.Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine Vielzahl der Leiterelemente (5) der Steckwicklung (4) als Hohlleiter ausgebildet sind und dass an einem der beiden Wickelköpfe (9) ein Kühlmittelverteiler (10) vorgesehen ist, der gegenüber den hohlen Leiterelementen (5) elektrisch isoliert ist, einen Einlass (11) zum Zuführen von einem elektrisch nichtleitenden Kühlmittel, insbesondere Öl, aus einer Kühlmittelversorgung (12) aufweist und von dem aus das Kühlmittel in mehrere der hohlen Leiterelemente (5) leitbar ist.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einer elektrischen Maschine nach der Gattung des Hauptanspruchs.
    Es ist schon eine elektrische Maschine aus der DE 102017210445 A1 bekannt, mit einem Stator, der Nuten zur Aufnahme einer elektrischen Steckwicklung aufweist, wobei die elektrische Steckwicklung eine verteilte Mehrphasenwicklung ist und aus in den Nuten liegenden elektrischen Leiterelementen gebildet ist, die jeweils an den beiden Stirnseiten des Stators aus den Nuten vorstehen, die zumindest an einem ihrer beiden Leiterenden jeweils über eine als Schweißverbindung ausgeführte Fügeverbindung mit einem der anderen Leiterelemente verbunden sind und die mit den vorstehenden Abschnitten zwei Wickelköpfe bilden.
  • Weiterhin ist eine elektrische Maschine aus der US 2,897,382 A bekannt, mit einem Stator, der Nuten zur Aufnahme einer elektrischen Wicklung aufweist, wobei die elektrische Wicklung zwei Wickelköpfe bildet und mehrere elektrische Phasenleiter umfasst. Die Phasenleiter sind jeweils als Hohlleiter zur Kühlung der elektrischen Wicklung ausgebildet. Nachteilig ist, dass der Druckverlust eines der Phasenleiter zu hoch ist, so dass eine hohe Pumpleistung benötigt wird und eine entsprechend teure Hochdruckpumpe als Kühlmittelpumpe verwendet werden muss.
  • Vorteile der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße elektrische Maschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass eine direkte Kühlung der elektrischen Steckwicklung mit niedrigem Druckverlust erreicht wird. Der niedrige Druckverlust der Kühlung wird durch hydraulische Parallelschaltung von Abschnitten der elektrischen Steckwicklung erzielt. Erfindungsgemäß wird dieser Vorteil erreicht, indem eine Vielzahl der Leiterelemente der Steckwicklung als Hohlleiter ausgebildet sind und indem an einem der beiden Wickelköpfe ein Kühlmittelverteiler vorgesehen ist, der gegenüber den hohlen Leiterelementen elektrisch isoliert ist, einen Einlass zum Zuführen von einem elektrisch nichtleitenden Kühlmittel, insbesondere Öl, aus einer Kühlmittelversorgung aufweist und von dem aus das Kühlmittel in mehrere der hohlen Leiterelemente leitbar ist.
  • Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen elektrischen Maschine möglich.
  • Besonders vorteilhaft ist, wenn durch die Steckwicklung mehrere parallele Strömungspfade eines offenen oder geschlossenen Kühlkreises führen, wobei die parallelen Strömungspfade vom Kühlmittelverteiler ausgehend jeweils nach Durchlaufen einer oder maximal zweier Nuten des Stators vom elektrischen Pfad der Steckwicklung abweichen und aus der Steckwicklung herausführen. Durch die hydraulische Parallelschaltung der parallelen Strömungspfade bleibt der zu überwindende Druckabfall beim Durchströmen der hohlen Leiterelemente der Steckwicklung gering, so dass kostengünstige Kühlmittelpumpen mit geringer Aufnahmeleistung eingesetzt werden können.
  • Weiterhin vorteilhaft ist, wenn die Steckwicklung nach einem ersten Ausführungsbeispiel eine Gruppe von stabförmigen Leiterelementen aufweist, die von dem Kühlmittelverteiler ausgehend parallel durchströmbar sind, jeweils nur eine der Nuten durchlaufen und jeweils an ihrem dem Kühlmittelverteiler abgewandten Leiterende einen offenen Ausgang zum freien Ausströmen des Kühlmittels in einen Kühlmittelsumpf der elektrischen Maschine haben, wobei die Gruppe von stabförmigen Leiterelementen insbesondere alle Leiterelemente der Steckwicklung umfasst, die in einer der Nuten liegen. Anschluss-Leiterelemente, die beispielsweise nur im Wickelkopf verlaufen, gehören also nicht der Gruppe an. Durch die Ausführung nach dem ersten Ausführungsbeispiel bleibt der zu überwindende Druckabfall beim Durchströmen der hohlen Leiterelemente der Steckwicklung gering, so dass kostengünstige Kühlmittelpumpen eingesetzt werden können.
  • Sehr vorteilhaft ist es, wenn die Steckwicklung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel eine Gruppe von U-förmigen oder haarnadelförmigen Leiterelementen aufweist, die von dem Kühlmittelverteiler ausgehend parallel durchströmbar sind und an ihrem dem Kühlmittelverteiler abgewandten Ende unmittelbar in einen Kühlmittelsammler münden, der gegenüber den hohlen Leiterelementen elektrisch isoliert ist und einen Auslass zum Rückführen des Kühlmittels zur Kühlmittelversorgung aufweist. Der Vorteil liegt im geschlossenen Kühlkreislauf, bei dem auf eine Filterung des Kühlfluid-Hauptsroms verzichtet werden kann. Der Kühlmittelsammler vermeidet zusätzlich auch über den Umfang der Steckwicklung gesehen unsymmetrische Kühlmittelverteilungen.
  • Auch vorteilhaft ist, wenn der Kühlmittelsammler nach dem zweiten Ausführungsbeispiel an demselben Wickelkopf wie der Kühlmittelverteiler angeordnet ist und der Kühlmittelsammler und der Kühlmittelverteiler insbesondere an einer gemeinsamen Gehäuseeinheit ausgebildet sind. Dadurch kann die Steckwicklung durch Aufstecken des Kühlmittelverteilers und Kühlmittelsammlers auf denselben Wickelkopf in einen geschlossenen Kühlkreislauf integriert werden. Die zusätzlichen Montagekosten für die Hohlleiterkühlung sind dadurch vergleichsweise gering.
  • Des Weiteren vorteilhaft ist, wenn die gemeinsame Gehäuseeinheit eine oder mehrere Verteilerkammern zur Kühlmittelverteilung und eine oder mehrere Sammelkammern zur Kühlmittelsammlung umfasst, wobei die Verteilerkammern über einen an der Gehäuseeinheit ausgebildeten Verteilerkanal und die Sammelkammern über einen an der Gehäuseeinheit ausgebildeten Sammelkanal miteinander strömungsverbunden sind. Auf diese Weise lässt sich das Verteilen und Sammeln des Kühlmittels in einem einzigen Bauteil darstellen. Außerdem wird auf diese Weise die Volumenstromverteilung auf die parallelen Kanäle sichergestellt und/oder eingestellt.
  • Darüber hinaus vorteilhaft ist, wenn der Kühlmittelverteiler und/oder der Kühlmittelsammler jeweils eine Vielzahl von Anschlussöffnungen zum Einfügen jeweils eines Paares von miteinander über eine der Fügeverbindungen verbundenen Leiterenden aufweist, wobei die Anschlussöffnungen mittels eines elektrisch nichtleitenden Dichtmittels, insbesondere ein Thermoplast, Duroplast, Silikon oder Gummi, abgedichtet sind. Auf diese Weise wird eine Leckage von Kühlmittel aus dem Kühlmittelverteiler und/oder dem Kühlmittelsammler heraus vermieden.
  • Vorteilhaft ist, wenn das Dichtmittel in den Kühlmittelverteiler und/oder Kühlmittelsammler eingegossen ist und ein ring- oder teilringförmiges, flaches Dichtelement bildet, das die jeweiligen Anschlussöffnungen gegen Austritt von Kühlmittel abdichtet. Auf diese Weise lässt sich eine sehr einfache und kostengünstige Abdichtung des Kühlmittelverteilers und/oder des Kühlmittelsammlers erreichen.
  • Außerdem vorteilhaft ist, wenn der Kühlmittelverteiler und/oder der Kühlmittelsammler auf den Wickelkopf aufgesteckt und am Wickelkopf und/oder am Stator mittels eines Befestigungsmittels befestigt ist. Auf diese Weise lässt sich eine sehr einfache und kostengünstige Befestigung erreichen.
  • Weiter vorteilhaft ist, wenn das Befestigungsmittel gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel durch das Dichtmittel gebildet ist oder gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ein an den Wickelkopf angegossener Haltekörper ist, der mit dem Kühlmittelverteiler und/oder dem Kühlmittelsammler fest, insbesondere stoffschlüssig, formschlüssig und/oder kraftschlüssig, verbunden ist. Auf diese Weise lässt sich eine sehr einfache und kostengünstige Befestigung erreichen.
  • Figurenliste
  • Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
    • 1 zeigt im Schnitt einen Stator einer elektrischen Maschine mit einer elektrischen Steckwicklung, in der zur direkten Wicklungskühlung erfindungsgemäß parallele Strömungspfade ausgebildet sind,
    • 2 den Stator nach 1 mit einer erfindungsgemäßen Hohlleiterkühlung für die Steckwicklung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
    • 3 eine Teilansicht des Stators nach 2,
    • 3A eine Ansicht eines Details Z aus 3 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
    • 3B eine Ansicht des Details Z aus 3 gemäß einer alternativen Ausführung,
    • 4 den Stator nach 1 mit einer erfindungsgemäßen Hohlleiterkühlung für die Steckwicklung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel und
    • 5 eine Teilansicht eines Schnittes durch den Stator nach 4. Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • 1 zeigt im Schnitt einen Stator einer elektrischen Maschine mit einer elektrischen Steckwicklung, in der zur direkten Wicklungskühlung erfindungsgemäß parallele Strömungspfade entsprechend einem ersten Verlauf I gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel oder entsprechend einem zweiten Verlauf II gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel ausgebildet sind.
    Die elektrische Maschine 1 umfasst einen Stator 2, der Nuten 3 zur Aufnahme einer elektrischen Steckwicklung 4 aufweist. Die elektrische Steckwicklung 4 ist eine Mehrphasenwicklung, die als verteilte Wicklung ausgebildet ist. Die elektrische Steckwicklung 4 ist aus in den Nuten 3 liegenden elektrischen Leiterelementen 5 gebildet, die jeweils an den beiden Stirnseiten des Stators 2 aus den Nuten 3 vorstehen, die zumindest an einem ihrer beiden Leiterenden 5e jeweils über eine Fügeverbindung 8, beispielsweise eine Schweißverbindung, insbesondere eine Laserschweißverbindung, mit einem der anderen Leiterelemente 5 verbunden sind und die mit den aus den Nuten 3 vorstehenden Abschnitten zwei Wickelköpfe 9 bilden.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zumindest eine Vielzahl der Leiterelemente 5 der Steckwicklung 4 als Hohlleiter ausgebildet sind und dass an einem der beiden Wickelköpfe 9 ein Kühlmittelverteiler 10 vorgesehen ist, der gegenüber den hohlen Leiterelementen 5 elektrisch isoliert ist, einen Einlass 11 zum Zuführen von einem elektrisch nichtleitenden Kühlmittel, insbesondere Öl, aus einer Kühlmittelversorgung 12 aufweist und von dem aus das Kühlmittel in mehrere der hohlen Leiterelemente 5 leitbar ist. Die Kühlmittelversorgung 12 umfasst ein Kühlmittelreservoir 13, eine Kühlmittelpumpe 14 und beispielsweise einen nicht dargestellten Wärmetauscher zur Abführung der Wärme, wobei die Kühlmittelpumpe 14 Kühlmittel aus dem Kühlmittelreservoir 13 ansaugt und beispielsweise über den Wärmetauscher zum Einlass 11 des Kühlmittelverteilers 10 fördert.
  • Unter dem Begriff „Hohlleiter“ soll ein Leiterelement 5 verstanden werden, das in Richtung seiner Längserstreckung durchgängig einen hohlen Querschnitt aufweist, so dass in dem Leiterelement 5 ein Kühlkanal 5.1 gebildet ist. Die Leiterelemente 5 weisen dadurch jeweils zwei Eingänge bzw. Ausgänge 5.2 in ihren Kühlkanal 5.1 auf, die jeweils an den beiden Stirnseiten des jeweiligen Leiterelementes 5 ausgebildet sind.
  • Die Schweißverbindungen 8 werden nach 3A derart hergestellt, dass keiner der Eingänge 5.2 in die Kühlkanäle 5.1 der jeweils miteinander verbundenen Leiterelemente 5 durch aufgeschmolzenes Material verschlossen wird. Die stirnseitigen Eingänge 5.2 in den Kühlkanal 5.1 der einzelnen Leiterelemente 5 könnten durch unterschiedlich ausfallende Schweißverbindungen 8 unterschiedlich groß ausgebildet sein, wodurch sich in nachteiliger Weise unterschiedliche Strömungswiderstände und infolge dessen eine inhomogene Kühlung der Steckwicklung 4 ergeben könnte. Um dies zu vermeiden, kann der Eingang und/oder Ausgang 5.2 in den Kühlkanal 5.1 des jeweiligen Leiterelementes 5 gemäß 3B alternativ oder zusätzlich zu dem stirnseitigen Eingang bzw. Ausgang als Öffnung am Umfang des jeweiligen Leiterelementes 5 ausgebildet sein. Es können auch, wie in 3B gezeigt, mehrere, beispielsweise zwei sich gegenüberliegende Öffnungen am Umfang des jeweiligen Leiterelementes 5 ausgebildet sein.
    Durch die Steckwicklung 4 führen mehrere parallele Strömungspfade 15, die Teil eines offenen oder geschlossenen Kühlkreises sein können, wobei die parallelen Strömungspfade 15 vom Kühlmittelverteiler 10 ausgehend jeweils nach Durchlaufen einer oder maximal zweier Nuten 3 des Stators 1 vom elektrischen Pfad der Steckwicklung 4 abweichen und aus der Steckwicklung 4 herausführen. Die parallelen Strömungspfade 15 sind gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel entsprechend einem ersten Verlauf I in 1 ausgebildet und verlaufen jeweils nur durch eine einzige Nut 3 des Stators 2. Alternativ sind die parallelen Strömungspfade 15 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel entsprechend einem zweiten Verlauf II in 1 ausgebildet, verlaufen jeweils durch zwei Nuten 3 des Stators 2, bevor das Kühlmittel jeweils aus der Steckwicklung 4 herausgeführt wird. Zur besseren Veranschaulichung ist von den parallelen Strömungspfaden 15 in 1 jeweils nur ein einzelner Strömungspfad 15 gemäß Alternative I und II dargestellt.
  • 2 zeigt den Stator nach 1 mit einer erfindungsgemäßen Hohlleiterkühlung für die Steckwicklung 4 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
  • Der Stator 2 ist von einem Gehäuse 1.1 der elektrischen Maschine 1 umschlossen. Nach dem ersten Ausführungsbeispiel weist die Steckwicklung 4 eine Gruppe von stabförmigen hohlen Leiterelementen 5 auf, die von dem Kühlmittelverteiler 10 ausgehend parallel durchströmbar sind, jeweils nur eine der Nuten 3 durchlaufen und jeweils an ihrem dem Kühlmittelverteiler 10 abgewandten Leiterende 5e einen offenen Ausgang zum freien Ausströmen des Kühlmittels in einen Kühlmittelsumpf 16 haben. Der Kühlmittelsumpf 16 ist beispielsweise in dem Gehäuse 1.1 der elektrischen Maschine vorgesehen und bildet das Kühlmittelreservoir 13. Die Gruppe von stabförmigen Leiterelementen 5 umfasst insbesondere alle Leiterelemente 5 der Steckwicklung 4, die in einer der Nuten 3 des Stators 2 liegen. Die stabförmigen Leiterelemente 5 weisen im ersten Ausführungsbeispiel jeweils einen einzigen Schenkel auf, der im Bereich der Wickelköpfe 9 wie in 1 gezeigt abgewinkelt ausgebildet ist, um das Leiterelement 5 mit einem anderen der Leiterelemente 5 zur Bildung der elektrischen Wicklung zu verbinden. Die beiden Leiterenden 5e eines der stabförmigen Leiterelemente 5 der Gruppe liegen jeweils in unterschiedlichen Wickelköpfen.
  • Der Kühlmittelverteiler 10 weist ein geschlossenes, ringförmiges Verteilergehäuse mit einem ringförmigen Kanal zum Verteilen des Kühlmittels auf die Leiterelemente 5 auf. Das Verteilergehäuse 10 kann beispielsweise durch ein U-förmiges Bodenteil 10.1 und ein Deckelteil 10.2 gebildet sein.
  • 3 zeigt eine Teilansicht des Stators nach 2.
  • Am Verteilergehäuse 10.1 ist eine Vielzahl von Anschlussöffnungen 18 zum Einfügen jeweils eines Paares von miteinander über eine der Fügeverbindungen 8 verbundenen Leiterenden 5e der Leiterelement 5 vorgesehen, wobei die Anschlussöffnungen 18 mittels eines elektrisch nichtleitenden Dichtmittels 19, insbesondere ein Thermoplast, Duroplast, Silikon oder Gummi, abgedichtet sein können. Das Dichtmittel 19 kann in den Kühlmittelverteiler 10 eingegossen sein und ein ringförmiges, flaches Dichtelement bilden, das alle Anschlussöffnungen 18 gegen Austritt von Kühlmittel abdichtet. Alternativ können die Anschlussöffnungen 18 jeweils mit einem nicht dargestellten hydraulischen Steckanschluss versehen sein, der beim Einfügen eines Paares von Leiterenden 5e dicht oder quasidicht abschließt.
  • Der Kühlmittelverteiler 10 ist auf einen der Wickelköpfe 9 aufgesteckt, indem die Leiterenden 5e der Leiterelemente 5 in die entsprechenden Anschlussöffnungen 18 des Kühlmittelverteilers 10 eingefügt werden, und an dem Wickelkopf 9 mittels eines Befestigungsmittels 20 befestigt. Nach dem ersten Ausführungsbeispiel ist das Befestigungsmittel 20 ein an den Wickelkopf 9 angegossener ringförmiger Haltekörper 21, der mit dem Kühlmittelverteiler 10 fest, insbesondere stoffschlüssig, formschlüssig und/oder kraftschlüssig, verbunden ist. Der Haltekörper 21 wiederum ist fest mit dem entsprechenden Wickelkopf 9 verbunden, beispielsweise indem ein zwischen dem Stator 2 und dem Kühlmittelverteiler 10 gebildeter Hohlraum unter Einschluss des Wickelkopfes 9 mit Gießmasse aufgefüllt ist.
  • 4 zeigt den Stator nach 1 mit einer erfindungsgemäßen Hohlleiterkühlung für die Steckwicklung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
  • Nach dem zweiten Ausführungsbeispiel weist die Steckwicklung 4 zumindest eine Gruppe von U-förmigen oder haarnadelförmigen hohlen Leiterelementen 5 auf, die von dem Kühlmittelverteiler 10 ausgehend parallel durchströmbar sind und jeweils nach Durchlaufen zweier Nuten 3 des Stators 2, also an einem der beiden Enden des jeweiligen Leiterelementes 5, unmittelbar in einen Kühlmittelsammler 24 münden.
  • Die Leiterelemente 5 sind derart U-förmig ausgebildet, dass sie jeweils zwei, jeweils in einer der Nuten 3 liegende hohle Schenkelabschnitte aufweisen, die jeweils über hohlen Verbindungsabschnitt miteinander einstückig verbunden sind, wobei die beiden Leiterenden 5e eines der U-förmigen Leiterelemente 5 jeweils in demselben Wickelkopf 9 der Steckwicklung 4 liegen. Die hohlen Verbindungsabschnitte der U-förmigen Leiterelemente 5 liegen entsprechend in demselben anderen Wickelkopf. Die Leiterenden 5e der U-förmigen Leiterelemente 5 sind wie im ersten Ausführungsbeispiel jeweils über eine Fügeverbindung 8, beispielsweise eine Schweißverbindung, insbesondere eine Laserschweißverbindung, mit einem der anderen Leiterelemente 5 verbunden.
  • Alternativ könnte die Steckwicklung 4 im zweiten Ausführungsbeispiel auch aus stabförmigen Leiterelementen 5 entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel gebildet sein. In diesem Fall müsste an dem dem Kühlmittelverteiler 10 abgewandten Wickelkopf 9 eine nicht dargestellte Umlenkeinrichtung ausgebildet sein, die das Kühlmittel jeweils in die zum Kühlmittelsammler 24 führenden Leiterelemente 5 weiterleitet, beispielsweise entsprechend einem hohlen Verbindungsabschnitt eines U-förmigen Leiterelementes 5.
  • Der Kühlmittelsammler 24 ist gegenüber den hohlen Leiterelementen 5 der Steckwicklung 4 elektrisch isoliert und weist einen Auslass 25 zum Rückführen des Kühlmittels zum Kühlmittelreservoir 13 der Kühlmittelversorgung 12 auf. Der Kühlmittelsammler 24 ist an demselben Wickelkopf 9 wie der Kühlmittelverteiler 10 angeordnet. Der Kühlmittelsammler 24 hat wie der Kühlmittelverteiler 10 eine Vielzahl von Anschlussöffnungen 18 zum Einfügen jeweils eines Paares von miteinander über eine der Fügeverbindungen 8 verbundenen Leiterenden 5e.
  • Der Kühlmittelsammler 24 und der Kühlmittelverteiler 10 sind nach dem zweiten Ausführungsbeispiel an einer gemeinsamen Gehäuseeinheit 26 ausgebildet.
  • Die gemeinsame Gehäuseeinheit 26 umfasst mehrere Verteilerkammern 26.1 zur Kühlmittelverteilung und mehrere Sammelkammern 26.2 zur Kühlmittelsammlung, wobei die Verteilerkammern 26.1 über einen an der Gehäuseeinheit 26 ausgebildeten Verteilerkanal 26.3 und die Sammelkammern 26.2 über einen an der Gehäuseeinheit 26 ausgebildeten Sammelkanal 26.4 miteinander strömungsverbunden sind. Nach dem zweiten Ausführungsbeispiel sind in Umfangsrichtung gesehen mehrere Abfolgen von jeweils einer Verteilerkammer 26.1 und einer Sammelkammer 26.2 hintereinander angeordnet. Die mehreren, über den Umfang der Gehäuseeinheit 26 verteilten Verteilerkammern 26.1 sind beispielsweise unterschiedlich groß und umfassen auch unterschiedlich viele Anschlussöffnungen 18 und unterschiedlich viele Paare von Leiterenden 5e, abhängig vom Wicklungsverlauf der Steckwicklung 4. Auch die mehreren, über den Umfang der Gehäuseeinheit 26 verteilten Sammelkammern 26.2 sind beispielsweise unterschiedlich groß und umfassen auch unterschiedlich viele Anschlussöffnungen 18 und unterschiedlich viele Paare von Leiterenden 5e, abhängig vom Wicklungsverlauf der Steckwicklung 4.
  • Der Auslass 25 des Kühlmittelsammlers 24 bzw. der Gehäuseeinheit 26 mündet unmittelbar in den Sammelkanal 26.4. Der Einlass 11 des Kühlmittelverteilers 10 bzw. der Gehäuseeinheit 26 führt unmittelbar in den Verteilerkanal 26.3.
  • 5 zeigt eine Teilansicht eines Schnittes durch den Stator nach 4.
  • Die Anschlussöffnungen 18 des Kühlmittelverteilers 10 und/oder des Kühlmittelsammlers 24 bzw. der Gehäuseeinheit 26 sind (auch) beim zweiten Ausführungsbeispiel mittels eines elektrisch nichtleitenden Dichtmittels 19, insbesondere ein Thermoplast, Duroplast, Silikon oder Gummi, abgedichtet. Das Dichtmittel 19 ist beispielsweise in den Kühlmittelverteiler 10 bzw. in dessen Verteilerkammern 26.1 und/oder in den Kühlmittelsammler 24 bzw. in dessen Sammelkammern 26.2 eingegossen und bildet dort jeweils ein ring- oder teilringförmiges, flaches Dichtelement, das die jeweiligen Anschlussöffnungen 18 gegen Austritt von Kühlmittel abdichtet. Alternativ können die Anschlussöffnungen 18 jeweils mit einem nicht dargestellten hydraulischen Steckanschluss versehen sein, der beim Einfügen eines Paares von Leiterenden 5e dicht oder quasidicht abschließt.
  • Der Kühlmittelverteiler 10 und/oder der Kühlmittelsammler 24 bzw. die Gehäuseeinheit 26 ist wie im ersten Ausführungsbeispiel auf den Wickelkopf 9 der Steckwicklung 4 aufgesteckt und an dem Wickelkopf 9 mittels eines Befestigungsmittels 20 befestigt. Beim zweiten Ausführungsbeispiel wird das Befestigungsmittel 20 beispielsweise durch das eingegossene Dichtmittel 19 gebildet.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102017210445 A1 [0001]
    • US 2897382 A [0002]

Claims (10)

  1. Elektrische Maschine (1) umfassend einen Stator (2), der Nuten (3) zur Aufnahme einer elektrischen Steckwicklung (4) aufweist, wobei die elektrische Steckwicklung (4) eine verteilte Mehrphasenwicklung ist und aus in den Nuten (3) liegenden elektrischen Leiterelementen (5) gebildet ist, die jeweils an den beiden Stirnseiten des Stators (2) aus den Nuten (3) vorstehen, die zumindest an einem ihrer beiden Leiterenden (5e) jeweils über eine Fügeverbindung (8), insbesondere eine Schweißverbindung, mit einem der anderen Leiterelemente (5) verbunden sind und die mit den vorstehenden Abschnitten zwei Wickelköpfe (9) bilden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl der Leiterelemente (5) der Steckwicklung (4) als Hohlleiter ausgebildet sind und dass an einem der beiden Wickelköpfe (9) ein Kühlmittelverteiler (10) vorgesehen ist, der gegenüber den hohlen Leiterelementen (5) elektrisch isoliert ist, einen Einlass (11) zum Zuführen von einem elektrisch nichtleitenden Kühlmittel, insbesondere Öl, aus einer Kühlmittelversorgung (12) aufweist und von dem aus das Kühlmittel in mehrere der hohlen Leiterelemente (5) leitbar ist.
  2. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Steckwicklung (4) mehrere parallele Strömungspfade (15, 1,11) eines offenen oder geschlossenen Kühlkreises führen, wobei die parallelen Strömungspfade (15, 1,11) vom Kühlmittelverteiler (10) ausgehend jeweils nach Durchlaufen einer oder maximal zweier Nuten (3) des Stators (2) vom elektrischen Pfad der Steckwicklung (4) abweichen und aus der Steckwicklung (4) herausführen.
  3. Elektrische Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckwicklung (4) eine Gruppe von stabförmigen Leiterelementen (5) aufweist, die von dem Kühlmittelverteiler (10) ausgehend parallel durchströmbar sind, jeweils nur eine der Nuten (3) durchlaufen und jeweils an ihrem dem Kühlmittelverteiler (10) abgewandten Leiterende (5e) einen offenen Ausgang zum freien Ausströmen des Kühlmittels in einen Kühlmittelsumpf (13,16) haben, wobei die Gruppe von stabförmigen Leiterelementen (5) insbesondere alle Leiterelemente (5) der Steckwicklung (4) umfasst, die in einer der Nuten (3) liegen.
  4. Elektrische Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckwicklung (4) zumindest eine Gruppe von U-förmigen oder haarnadelförmigen Leiterelementen (5) aufweist, die von dem Kühlmittelverteiler (10) ausgehend parallel durchströmbar sind und an ihrem dem Kühlmittelverteiler (10) abgewandten Ende unmittelbar in einen Kühlmittelsammler (24) münden, der gegenüber den hohlen Leiterelementen (5) elektrisch isoliert ist und einen Auslass (25) zum Rückführen des Kühlmittels zur Kühlmittelversorgung (12) aufweist.
  5. Elektrische Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelsammler (24) an demselben Wickelkopf (9) wie der Kühlmittelverteiler (10) angeordnet ist und dass der Kühlmittelsammler (24) und der Kühlmittelverteiler (10) insbesondere an einer gemeinsamen Gehäuseeinheit (26) ausgebildet sind.
  6. Elektrische Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Gehäuseeinheit (26) eine oder mehrere Verteilerkammern (26.1) zur Kühlmittelverteilung und eine oder mehrere Sammelkammern (26.2) zur Kühlmittelsammlung umfasst, wobei die Verteilerkammern (26.1) über einen an der Gehäuseeinheit (26) ausgebildeten Verteilerkanal (26.3) und die Sammelkammern (26.2) über einen an der Gehäuseeinheit (26) ausgebildeten Sammelkanal (26.4) miteinander strömungsverbunden sind.
  7. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelverteiler (10) und/oder der Kühlmittelsammler (24) jeweils eine Vielzahl von Anschlussöffnungen (18) zum Einfügen jeweils eines Paares von miteinander über eine der Fügeverbindungen (8) verbundenen Leiterenden (5e) aufweist, wobei die Anschlussöffnungen (18) insbesondere mittels eines elektrisch nichtleitenden Dichtmittels (19), insbesondere ein Thermoplast, Duroplast, Silikon oder Gummi, abgedichtet sind.
  8. Elektrische Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtmittel (19) in den Kühlmittelverteiler (10) und/oder den Kühlmittelsammler (24) eingegossen ist und ein ring- oder teilringförmiges, flaches Dichtelement bildet, das die jeweiligen Anschlussöffnungen (18) gegen Austritt von Kühlmittel abdichtet.
  9. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelverteiler (10) und/oder der Kühlmittelsammler (24) auf den Wickelkopf (9) aufgesteckt und an dem Wickelkopf (9) und/oder am Stator mittels eines Befestigungsmittels (20) befestigt ist.
  10. Elektrische Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (20) durch das Dichtmittel (19) gebildet ist oder ein an den Wickelkopf (9) angegossener Haltekörper (21) ist, der mit dem Kühlmittelverteiler (10) und/oder dem Kühlmittelsammler (24) fest, insbesondere stoffschlüssig, formschlüssig und/oder kraftschlüssig, verbunden ist.
DE102020201748.4A 2019-07-10 2020-02-12 Elektrische Maschine Pending DE102020201748A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019210151 2019-07-10
DE102019210151.8 2019-07-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102020201748A1 true DE102020201748A1 (de) 2021-01-14

Family

ID=74092352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102020201748.4A Pending DE102020201748A1 (de) 2019-07-10 2020-02-12 Elektrische Maschine

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102020201748A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024042027A1 (de) * 2022-08-23 2024-02-29 Hyperdrives Gmbh Verfahren zur herstellung eines sammlerelements

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024042027A1 (de) * 2022-08-23 2024-02-29 Hyperdrives Gmbh Verfahren zur herstellung eines sammlerelements

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102015101931A1 (de) Batterieanordnung
DE10358140B4 (de) Elektrische Anschluß- und Verbindungsdose für ein Solarzellenmodul
DE102018112347A1 (de) Wicklung einer elektrischen Maschine, elektrische Maschine und Verfahren zum Herstellen der Wicklung
DE102016107409A1 (de) Steckverbinderteil mit einem gekühlten Kontaktelement
DE102014110299A1 (de) Elektrische Maschine
DE102008027002A1 (de) Elektromotor
DE112017006283T5 (de) System und Verfahren zur Statorspaltvergießung unter Nutzung von eingespritztem Polymer
DE102010043740A1 (de) Flüssigkeitsgekühlter Stator-Klemmenblock für eine elektrische Maschine
DE102012221325A1 (de) Neuartige Wickelkopf-Kühlung
DE102014011026B4 (de) Anschlussvorrichtung und elektrische Maschine
DE102009038978A1 (de) Vorrichtung zum Erwärmen von Flüssigkeiten
EP3317946B1 (de) Elektrische maschine mit kopplungen im kühlsystem
DE102018110527A1 (de) Kontaktier- und Temperiereinrichtung für eine Batterieanordnung, Batterieanordnung und Verfahren zu deren Kontaktierung und Temperierung
DE102018207229A1 (de) Stator für eine elektrische Maschine und Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Maschine
DE102019132390A1 (de) Kontaktanordnung für Steckverbindungen, Ladestecker mit Kühlungseinrichtung
DE102017112810A1 (de) Stator-Anschlusskasten-Einheit für eine elektrisch angetriebene Umwälzpumpe
DE102011108042A1 (de) Stator für eine elektrische Maschine und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102017120725A1 (de) Entwärmungsvorrichtung für eine elektrische leitung, damit ausgestattete leitungsanordnung und verfahren zum entwärmen einer elektrischen leitung
DE102020212923A1 (de) Stator mit integrierter Kühlung, Verfahren zur Herstellung eines Stators und elektrische Maschine
DE102020201748A1 (de) Elektrische Maschine
DE102010040541A1 (de) Kraftstoffspeicherblock zur Prüfung von Hochdruckkomponenten von Kraftstoffeinspritzeinrichtungen
EP1586491B1 (de) Steckverbindung eines Motor-Pumpen-Aggregats eines ABS
DE102016108823A1 (de) Baugruppe zum Übertragen eines elektrischen Stroms, insbesondere für ein Ladesystem zum Aufladen eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs
DE102019202543A1 (de) PTC-Heizelement und elektrische Heizvorrichtung mit einem solchen PTC-Heizelement
DE102014112624A1 (de) Batteriemodul