DE102020204467A1 - Rotor for an electrical machine and sheet metal cutting for an electrical machine - Google Patents
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Abstract
Um bei einem Rotor für eine elektrische Maschine, umfassend eine Rotorwelle und ein an der Rotorwelle befestigtes Blechpaket, eine verbesserte Kühlung zu ermöglichen, wobei die Kühlung näher an die Wärmequellen erfolgt, wird ein Rotor (100) für eine elektrische Maschine, umfassend eine Rotorwelle (10) und ein an der Rotorwelle (10) befestigtes Blechpaket (11), vorgeschlagen, wobei das Blechpaket (11) eine Vielzahl von Blechschnitten (12, 12a, 12b, 12c) umfasst, wobei jeder Blechschnitt (12, 12a, 12b, 12c) Polsegmente (20) umfassend Kavitäten, insbesondere Magnetkavitäten (21) und/oder Luftkavitäten (22), zur Aufnahme von Magneten (26) und/oder zur Führung eines magnetischen Flusses aufweist, wobei innerhalb des Blechpakets (11) Kühlkanäle (14) angeordnet sind, wobei die Kühlkanäle (14) von der Rotorwelle (10) im Wesentlichen in einer Radialrichtung (15), bevorzugt bis zu axialen Rücklaufkanälen, nach außen verlaufend angeordnet sind, wobei ferner vorgesehen ist, dass die Kühlkanäle (14) entlang ihres Verlaufs in der Radialrichtung (15) geschlängelt ausgebildet sind und abwechselnd in der Radialrichtung (15) verlaufende Abschnitte (17) und in einer Axialrichtung (18) verlaufende Abschnitte (19) aufweisen.In order to enable improved cooling in a rotor for an electrical machine, comprising a rotor shaft and a laminated core fastened to the rotor shaft, whereby the cooling takes place closer to the heat sources, a rotor (100) for an electrical machine, comprising a rotor shaft ( 10) and a laminated core (11) fastened to the rotor shaft (10) is proposed, the laminated core (11) comprising a plurality of sheet metal cuts (12, 12a, 12b, 12c), each sheet metal cut (12, 12a, 12b, 12c ) Has pole segments (20) comprising cavities, in particular magnetic cavities (21) and / or air cavities (22), for receiving magnets (26) and / or for guiding a magnetic flux, cooling channels (14) being arranged within the laminated core (11) are, wherein the cooling channels (14) are arranged from the rotor shaft (10) essentially in a radial direction (15), preferably up to the axial return channels, extending outwards, wherein it is further provided that the cooling channels (14 ) are meandering along their course in the radial direction (15) and have alternating sections (17) running in the radial direction (15) and sections (19) running in an axial direction (18).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotor für eine elektrische Maschine, umfassend eine Rotorwelle und ein an der Rotorwelle befestigtes Blechpaket, wobei das Blechpaket eine Vielzahl von Blechschnitten umfasst, wobei jeder Blechschnitt Polsegmente umfassend Kavitäten, insbesondere Magnetkavitäten und/oder Luftkavitäten, zur Aufnahme von Magneten und/oder zur Führung eines magnetischen Flusses aufweist, wobei innerhalb des Blechpakets Kühlkanäle angeordnet sind, wobei die Kühlkanäle von der Rotorwelle im Wesentlichen in einer Radialrichtung nach außen, bevorzugt bis zu axialen Rücklaufkanälen, verlaufend angeordnet sind. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung einen Blechschnitt für einen Rotor für eine elektrische Maschine, eine elektrische Maschine mit einem Rotor und ein Kraftfahrzeug mit einer elektrischen Maschine.The present invention relates to a rotor for an electrical machine, comprising a rotor shaft and a laminated core fastened to the rotor shaft, the laminated core comprising a plurality of sheet metal sections, each sheet metal section comprising pole segments including cavities, in particular magnetic cavities and / or air cavities, for receiving magnets and / or has for guiding a magnetic flux, cooling channels being arranged within the laminated core, the cooling channels being arranged to run from the rotor shaft essentially in a radial direction outward, preferably up to axial return channels. The present invention further relates to a sheet metal section for a rotor for an electrical machine, an electrical machine with a rotor and a motor vehicle with an electrical machine.
Elektrische Maschinen werden in vielen technischen Bereichen eingesetzt. Insbesondere im Bereich der Elektromobilität eingesetzte elektrische Maschinen von Elektrofahrzeugen oder Hybridelektrokraftfahrzeugen sind für hohe Leistungen ausgelegt. Im Betrieb können elektrische Maschinen und insbesondere die Rotoren der elektrischen Maschinen sehr heiß werden. Dies kann dazu führen, dass die Temperatur eine Grenztemperatur überschreitet, oberhalb derer die Magnete der elektrischen Maschine entmagnetisieren, mit der Folge, dass die Leistung, insbesondere die Dauerleistung, der elektrischen Maschine und das erreichbare Drehmoment reduziert werden.Electrical machines are used in many technical areas. Electric machines used in electric vehicles or hybrid electric vehicles in particular in the field of electric mobility are designed for high performance. During operation, electrical machines and in particular the rotors of electrical machines can become very hot. This can lead to the temperature exceeding a limit temperature above which the magnets of the electrical machine demagnetize, with the result that the power, in particular the continuous power, of the electrical machine and the achievable torque are reduced.
Im Stand der Technik sind Verfahren zur Kühlung von elektrischen Maschinen bekannt. Eine Möglichkeit der Kühlung von elektrischen Maschinen ist die sogenannte Rotorinnenkühlung, wobei als Kühlmittel Öl eingesetzt wird. Eine weitere bekannte Möglichkeit zur Kühlung von elektrischen Maschinen ist die Verwendung von Axialverdichtern zur konvektiven Kühlung über Löcher innerhalb des Rotors. Auch rein konvektive Kühlungen ohne Axialverdichter sind im Stand der Technik bekannt. Ferner sind Spray-Kühlmethoden mittels Öl-Luft-Gemischen bekannt.Methods for cooling electrical machines are known in the prior art. One way of cooling electrical machines is what is known as internal rotor cooling, with oil being used as the coolant. Another known possibility for cooling electrical machines is the use of axial compressors for convective cooling via holes within the rotor. Purely convective cooling without an axial compressor is also known in the prior art. Spray cooling methods using oil-air mixtures are also known.
Aus der
Die
Aus der
Bei den bekannten Lösungen findet die Wärmeabfuhr meist an der Rotorwelle statt. Die Wärmeverluste entstehen jedoch in den Magneten beziehungsweise am äußeren Rand des Rotors. Daher wird die Kühlung durch die Wärmeleitfähigkeit der Blechschnitte des Rotors bestimmt. Die Kühlung findet entfernt von den Wärmequellen statt.In the known solutions, the heat dissipation usually takes place on the rotor shaft. However, the heat losses occur in the magnets or on the outer edge of the rotor. The cooling is therefore determined by the thermal conductivity of the sheet metal sections of the rotor. The cooling takes place away from the heat sources.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Rotor für eine elektrische Maschine umfassend eine Rotorwelle und ein an der Rotorwelle befestigtes Blechpaket bereitzustellen, welcher eine verbesserte Kühlung aufweist, und bei dem die Kühlung näher an den Wärmequellen erfolgt. Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Blechschnitt für einen Rotor für eine elektrische Maschine, eine elektrische Maschine mit einem Rotor und ein Kraftfahrzeug mit einer elektrischen Maschine bereitzustellen, mit welchen diese Vorteile erzielt werden.The object of the present invention is to provide a rotor for an electrical machine comprising a rotor shaft and a laminated core fastened to the rotor shaft, which has improved cooling and in which the cooling takes place closer to the heat sources. A further object of the present invention is to provide a sheet metal section for a rotor for an electrical machine, an electrical machine with a rotor and a motor vehicle with an electrical machine, with which these advantages are achieved.
Zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe wird ein Rotor für eine elektrische Maschine umfassend eine Rotorwelle und ein an der Rotorwelle befestigtes Blechpaket vorgeschlagen, wobei das Blechpaket eine Vielzahl von Blechschnitten umfasst, wobei jeder Blechschnitt Polsegmente umfassend Kavitäten, insbesondere Magnetkavitäten und/oder Luftkavitäten, zur Aufnahme von Magneten und/oder zur Führung eines magnetischen Flusses aufweist, wobei innerhalb des Blechpakets Kühlkanäle angeordnet sind, wobei die Kühlkanäle von der Rotorwelle im Wesentlichen in einer Radialrichtung, bevorzugt bis zu axialen Rücklaufkanälen, nach außen verlaufend angeordnet sind, wobei ferner vorgesehen ist, dass die Kühlkanäle entlang ihres Verlaufs in der Radialrichtung geschlängelt ausgebildet sind und abwechselnd in der Radialrichtung verlaufende Abschnitte und in einer Axialrichtung verlaufende Abschnitte aufweisen.To solve the problem on which the invention is based, a rotor for an electrical machine comprising a rotor shaft and a laminated core attached to the rotor shaft is proposed, the laminated core having a plurality of Includes sheet metal sections, each sheet metal section having pole segments comprising cavities, in particular magnetic cavities and / or air cavities, for receiving magnets and / or for guiding a magnetic flux, cooling channels being arranged within the laminated core, the cooling channels from the rotor shaft essentially in a radial direction , preferably up to axial return ducts, are arranged running outwards, it is further provided that the cooling ducts are meandering along their course in the radial direction and have alternating sections running in the radial direction and sections running in an axial direction.
Das Blechpaket umfasst eine Vielzahl von Blechschnitten, welche parallel und benachbart zueinander und einander berührend angeordnet sind. Das Blechpaket wird durch die Vielzahl von Blechschnitten aufgebaut. Der Rotor beziehungsweise das Blechpaket umfasst mehrere, bevorzugt vier, weiter bevorzugt sechs, insbesondere bevorzugt acht, Magnetpole, welche in einer Axialrichtung des Blechpakets gesehen jeweils ein Winkelsegment des Blechpakets einnehmen. Zur Ausbildung der Magnetpole weist jeder Blechschnitt ein Polsegment auf, wobei in jedem Polsegment bevorzugt mindestens eine Kavität, insbesondere eine Magnetkavität, vorhanden ist. In der Magnetkavität kann ein Magnet, insbesondere ein Permanentmagnet, angeordnet sein. Dabei muss nicht in jeder Kavität ein Magnet angeordnet sein. Es können auch Luftkavitäten in den Polsegmenten angeordnet sein, welche durch Materialstege voneinander und/oder den Magnetkavitäten getrennt sind. Ferner können die Luftkavitäten als Teilbereiche der Magnetkavitäten ausgebildet sein, d.h. die Luftkavitäten sind jene Bereiche der Kavitäten, welche nicht durch einen Magneten ausgefüllt sind. In diesem Fall gehen Magnetkavitäten und Luftkavitäten ohne einen trennenden Materialsteg direkt ineinander über und bilden gemeinsam eine größere Kavität. Mittels der Luftkavitäten und insbesondere der verbleibenden Materialstege kann der magnetische Fluss in dem Blechschnitt und insbesondere in dem Blechpaket zur Optimierung der Leistung der elektrischen Maschine geführt oder geleitet werden. Bei einem beispielhaften achtpoligen Blechpaket weist jeder Blechschnitt acht Polsegmente auf, wobei jedes Polsegment einen Winkelbereich von 45° einnimmt.The laminated core comprises a multiplicity of sheet metal cuts which are arranged parallel and adjacent to one another and in contact with one another. The laminated core is built up by the large number of sheet metal cuts. The rotor or the laminated core comprises several, preferably four, more preferably six, particularly preferably eight, magnetic poles which, viewed in an axial direction of the laminated core, each occupy an angular segment of the laminated core. To form the magnetic poles, each sheet metal section has a pole segment, with at least one cavity, in particular a magnetic cavity, preferably being present in each pole segment. A magnet, in particular a permanent magnet, can be arranged in the magnet cavity. A magnet does not have to be arranged in each cavity. Air cavities can also be arranged in the pole segments, which are separated from one another and / or the magnetic cavities by material webs. Furthermore, the air cavities can be designed as partial areas of the magnetic cavities, i.e. the air cavities are those areas of the cavities which are not filled by a magnet. In this case, magnetic cavities and air cavities merge directly into one another without a separating material web and together form a larger cavity. By means of the air cavities and in particular the remaining material webs, the magnetic flux can be guided or directed in the sheet metal section and in particular in the laminated core to optimize the performance of the electrical machine. In an exemplary eight-pole laminated core, each sheet metal section has eight pole segments, with each pole segment occupying an angular range of 45 °.
Die in dem Blechpaket angeordneten Kühlkanäle verlaufen ausgehend von der Rotorwelle im Wesentlichen in einer Radialrichtung nach außen. Unter einem im Wesentlichen in einer Radialrichtung nach außen verlaufenden Verlauf wird verstanden, dass die Kühlkanäle eine Hauptausrichtung in der Radialrichtung aufweisen, sodass ein Kühlmedium an einem Innenrand des Blechpakets in die Kühlkanäle einströmen kann und in der Radialrichtung nach außen geleitet wird. Das Kühlmedium kann durch diese Maßnahme an die am äußeren Rand befindlichen Wärmequellen, insbesondere die Magnete, geleitet wird. Die Kühlkanäle verlaufen bevorzugt nicht bis zur Außenseite des Blechpakets. Stattdessen ist bevorzugt vorgesehen, dass die Kühlkanäle in axialen Rücklaufkanälen münden, wobei die axialen Rücklaufkanäle innerhalb des Blechpakets verlaufen.The cooling channels arranged in the laminated core run, starting from the rotor shaft, essentially in a radial direction outwards. A course running outwards essentially in a radial direction is understood to mean that the cooling channels have a main orientation in the radial direction, so that a cooling medium can flow into the cooling channels at an inner edge of the laminated core and is conducted outward in the radial direction. As a result of this measure, the cooling medium can be conducted to the heat sources located on the outer edge, in particular the magnets. The cooling channels preferably do not extend to the outside of the laminated core. Instead, it is preferably provided that the cooling channels open into axial return channels, the axial return channels running within the laminated core.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Kühlkanäle entlang ihres Verlaufes in der Radialrichtung geschlängelt ausgebildet sind und abwechselnd in der Radialrichtung verlaufende Abschnitte und in einer Axialrichtung des Blechpakets verlaufende Abschnitte aufweisen. Die Kühlkanäle weisen dafür Windungen oder Kehren auf. Die einzelnen Windungen oder Kehren sind dabei so klein dimensioniert, dass die axialen Abweichungen der Kühlkanäle von der radialen Ausrichtung im Vergleich zu der radialen Länge der Kühlkanäle klein sind, und beispielsweise weniger als 10%, bevorzugt weniger als 5%, der radialen Länge betragen.According to the invention, it is provided that the cooling channels are meandering along their course in the radial direction and have alternating sections running in the radial direction and sections running in an axial direction of the laminated core. For this purpose, the cooling channels have turns or turns. The individual turns or turns are dimensioned so small that the axial deviations of the cooling channels from the radial alignment are small compared to the radial length of the cooling channels, and are, for example, less than 10%, preferably less than 5%, of the radial length.
Ein in die Kühlkanäle von einem Innenrand des Blechpaketes eingeführtes Kühlmittel wird bevorzugt durch die Drehung des Rotors in dem Stator der elektrischen Maschine nach außen getragen, und strömt dabei abwechselnd in den in der Radialrichtung verlaufenden Abschnitten in der Radialrichtung weiter nach außen und in den zwischen den in Radialrichtung verlaufenden Abschnitten liegenden, in der Axialrichtung verlaufenden Abschnitten jeweils in der Axialrichtung vor bzw. zurück. Durch die abwechselnd in der Radialrichtung und in der Axialrichtung verlaufenden Abschnitte weisen die Kühlkanäle in der Radialrichtung gesehen eine Vielzahl von Stufen auf, über die das Kühlmedium hinwegströmt. Dabei treten vorteilhafterweise Verwirbelungen in dem Kühlmedium auf, sodass das Kühlmedium effektiv durchmischt wird und insgesamt mehr Wärme von dem Kühlmedium aufgenommen und abgeleitet werden kann. Der Wärmeabtransport wird somit verbessert.A coolant introduced into the cooling channels from an inner edge of the laminated core is preferably carried to the outside by the rotation of the rotor in the stator of the electrical machine, and flows alternately in the sections extending in the radial direction further outwards in the radial direction and in the between the Sections extending in the radial direction and sections extending in the axial direction are respectively forward and backward in the axial direction. As a result of the sections running alternately in the radial direction and in the axial direction, the cooling ducts, viewed in the radial direction, have a multiplicity of steps over which the cooling medium flows. In this case, turbulence advantageously occurs in the cooling medium, so that the cooling medium is effectively mixed and, overall, more heat can be absorbed and dissipated by the cooling medium. The heat dissipation is thus improved.
Das Kühlmedium kann bevorzugt Öl, Luft, ein Öl-Luft Gemisch oder ein anderes geeignetes Kühlmedium sein.The cooling medium can preferably be oil, air, an oil-air mixture or another suitable cooling medium.
Durch die im Wesentlichen in Radialrichtung verlaufenden Kühlkanäle wird das Kühlmedium nach außen bevorzugt in den Bereich des Rands des Blechpaketes und somit in den Bereich der Wärmequellen, insbesondere in den Bereich der in den Magnetkavitäten angeordneten Magnete, geführt. Es wird so eine effektivere Kühlung bereitgestellt, sodass bei einer elektrischen Maschine höhere Leistungen und höhere Drehmomente erreicht werden können.Through the cooling channels running essentially in the radial direction, the cooling medium is preferably guided outwards into the area of the edge of the laminated core and thus into the area of the heat sources, in particular into the area of the magnets arranged in the magnet cavities. In this way, more effective cooling is provided, so that higher powers and higher torques can be achieved with an electrical machine.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Rotorwelle eine Hohlwelle ist und in einer Umfangsrichtung Kühlmediumsöffnungen aufweist, wobei die Kühlkanäle in einer strömungstechnischen Verbindung mit den Kühlmediumsöffnungen stehen.It is preferably provided that the rotor shaft is a hollow shaft and has cooling medium openings in a circumferential direction, the Cooling channels are in a fluidic connection with the cooling medium openings.
Das Kühlmedium, beispielsweise die Luft oder das Öl, tritt durch die Kühlmediumsöffnung der Hohlwelle aus und in die Kühlkanäle im Blechpaket ein.The cooling medium, for example the air or the oil, exits through the cooling medium opening of the hollow shaft and enters the cooling channels in the laminated core.
Mit weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass die in der Axialrichtung verlaufenden Abschnitte der Kühlkanäle jeweils eine Länge aufweisen, welche der Dicke von mindestens zwei, bevorzugt von mindestens fünf, insbesondere bevorzugt von mindestens zehn, Blechschnitten entspricht.With a further advantage it can be provided that the sections of the cooling channels running in the axial direction each have a length which corresponds to the thickness of at least two, preferably of at least five, particularly preferably of at least ten, sheet metal cuts.
Da die axiale Dicke eines Blechschnitts wesentlich kleiner als der in der Radialrichtung gesehene Radius des Blechschnitts ist, ist die Länge der in der Axialrichtung verlaufenden Abschnitte der Kühlkanäle im Vergleich zu der radialen Länge der Kühlkanäle klein.Since the axial thickness of a sheet metal section is significantly smaller than the radius of the sheet metal section viewed in the radial direction, the length of the sections of the cooling channels running in the axial direction is small compared to the radial length of the cooling channels.
Die in der Axialrichtung verlaufenden Abschnitte können auch jeweils eine Länge aufweisen, welche der Dicke von drei, vier oder mehr Blechschnitten entspricht.The sections running in the axial direction can also each have a length which corresponds to the thickness of three, four or more sheet metal cuts.
Je nach Wahl der Länge der in der Axialrichtung verlaufenden Abschnitte kann somit eine gewünschte Strömung des Kühlmediums und eine gewünschte Kühlleistung eingestellt werden. Depending on the choice of the length of the sections running in the axial direction, a desired flow of the cooling medium and a desired cooling capacity can thus be set.
Mit weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass die Vielzahl von Blechschnitten gelochte Blechschnitte umfasst, wobei die gelochten Blechschnitte Durchbrechungen, insbesondere Löcher, aufweisen, wobei die Durchbrechungen in in der Radialrichtung ausgerichteten Reihen angeordnet sind, wobei mindestens ein erster gelochter Blechschnitt und mindestens ein zweiter gelochter Blechschnitt derart aneinander angeordnet sind, dass die Durchbrechungen des ersten gelochten Blechschnitts und die Durchbrechungen des zweiten gelochten Blechschnitts in der Radialrichtung gesehen zueinander versetzt und einander teilweise überlappend angeordnet sind und zusammen die Kühlkanäle ausbilden.With a further advantage it can be provided that the plurality of sheet metal cuts comprises perforated sheet metal cuts, the perforated sheet metal cuts having openings, in particular holes, the openings being arranged in rows aligned in the radial direction, with at least a first perforated sheet metal cut and at least a second perforated Sheet metal section are arranged next to one another in such a way that the openings of the first perforated sheet metal section and the openings of the second perforated sheet metal section are offset from one another, viewed in the radial direction, and are arranged partially overlapping one another and together form the cooling channels.
Unter einem ersten gelochten Blechschnitt kann im Folgenden auch ein gelochter Blechschnitt in einer ersten Ausrichtungsvariante verstanden werden. Unter einem zweiten gelochten Blechschnitt kann im Folgenden auch ein gelochter Blechschnitt in einer zweiten Ausrichtungsvariante verstanden werden. Soweit im Folgenden von mehreren ersten bzw. zweiten gelochten Blechschnitten gesprochen wird, kann dies so verstanden werden, dass mehrere gelochte Blechschnitte in einer ersten Ausrichtungsvariante bzw. mehrere gelochte Blechschnitt in einer zweiten Ausrichtungsvariante vorgesehen sind.In the following, a first perforated sheet metal cut can also be understood to mean a perforated sheet metal cut in a first alignment variant. In the following, a second perforated sheet metal cut can also be understood to mean a perforated sheet metal cut in a second alignment variant. Insofar as several first or second perforated sheet metal cuts are mentioned in the following, this can be understood to mean that several perforated sheet metal cuts are provided in a first alignment variant or several perforated sheet metal cuts are provided in a second alignment variant.
Wenn die in der Axialrichtung verlaufenden Abschnitte der Kühlkanäle jeweils eine Länge aufweisen, welche der Dicke von mehr als zwei Blechschnitten entspricht, so können mehrere erste und mehrere zweite gelochte Blechschnitte derart aneinander angeordnet sein, dass die Durchbrechungen der mehreren ersten gelochten Blechschnitte und die Durchbrechungen der mehreren zweiten gelochten Blechschnitte in der Radialrichtung gesehen zueinander versetzt und einander teilweise überlappend angeordnet sind und zusammen die Kühlkanäle ausbilden.If the sections of the cooling channels running in the axial direction each have a length which corresponds to the thickness of more than two sheet metal cuts, several first and several second perforated sheet metal cuts can be arranged next to one another in such a way that the openings of the several first perforated sheet metal cuts and the openings of the a plurality of second perforated sheet metal cuts are offset from one another, viewed in the radial direction, and are arranged partially overlapping one another and together form the cooling channels.
Weisen die in der Axialrichtung verlaufenden Abschnitte der Kühlkanäle beispielsweise eine Länge auf, welche der Dicke von zehn Blechschnitten entspricht, so können fünf erste gelochte Blechschnitte und fünf zweite gelochte Blechschnitte nebeneinander angeordnet sein. Dabei sind jeweils die fünf ersten gelochte Blechschnitte deckungsgleich zueinander ausgerichtet und die fünf zweiten gelochten Blechschnitte sind deckungsgleich zueinander ausgerichtet.If the sections of the cooling channels running in the axial direction have, for example, a length which corresponds to the thickness of ten sheet metal cuts, then five first perforated sheet metal cuts and five second perforated sheet metal cuts can be arranged next to one another. The five first perforated sheet metal cuts are aligned congruently with one another and the five second perforated sheet metal cuts are aligned congruently with one another.
Ein „gelochter“ Blechschnitt muss nicht zwingend kreisförmige Löcher aufweisen, jedoch ist es möglich, dass die Durchbrechungen der gelochten Blechschnitte als kreisförmige Löcher ausgebildet sind.A "perforated" sheet metal cut does not necessarily have to have circular holes, but it is possible that the perforations of the perforated sheet metal cuts are designed as circular holes.
Im Allgemeinen wird im Folgenden unter einem gelochten Blechschnitt ein Blechschnitt verstanden, welcher die gesamte axiale Dicke des Blechschnitts durchdringende Durchbrechungen aufweist. Die Durchbrechungen sind dabei von den Magnet- und/oder Luftkavitäten zu unterscheiden. In einer Aufsicht auf einen gelochten Blechschnitt sind somit Durchbrechungen, insbesondere Löcher, im Blechschnitt vorgesehen, wobei die Durchbrechungen, insbesondere die Löcher, in in der Radialrichtung ausgerichteten Reihen angeordnet sind. Zwischen in der Radialrichtung gesehen benachbarten Löchern bildet das dort verbliebene Material des Blechschnitts Stege aus.In general, a perforated sheet metal cut is understood in the following to mean a sheet metal cut which has openings that penetrate the entire axial thickness of the sheet metal cut. The perforations are to be distinguished from the magnet and / or air cavities. In a plan view of a perforated sheet metal section, openings, in particular holes, are thus provided in the sheet metal section, the openings, in particular the holes, being arranged in rows aligned in the radial direction. The material of the sheet metal section remaining there forms webs between adjacent holes, seen in the radial direction.
Werden jeweils ein erster gelochter Blechschnitt und ein zweiter gelochter Blechschnitt derart aneinander angeordnet, dass die Durchbrechungen des ersten gelochten Blechschnitts und die Durchbrechungen des zweiten gelochten Blechschnitts in der Radialrichtung gesehen zueinander versetzt und einander teilweise überlappend angeordnet sind, so bilden die sich versetzt überlappenden Durchbrechungen die Kühlkanäle aus. Strömt ein Kühlmedium, beispielsweise Öl, in eine erste Durchbrechung des ersten gelochten Blechschnittes, so kann das Kühlmedium nicht direkt in eine benachbarte zweite Durchbrechung des ersten gelochten Blechschnittes aufgrund der zwischen den Durchbrechungen angeordneten Materialstege strömen. Das Kühlmedium strömt jedoch dann in eine erste Durchbrechung des zweiten gelochten Blechschnitts, welche die erste Durchbrechung des ersten gelochten Blechschnitts überlappend und zu dieser in der Radialrichtung versetzt angeordnet ist. Da der zweite gelochte Blechschnitt in der Axialrichtung benachbart zum ersten gelochten Blechschnitt angeordnet ist, strömt das Kühlmedium in einem in der Axialrichtung verlaufenden Abschnitt ein Stück in der Axialrichtung. In der ersten Durchbrechung des zweiten gelochten Blechschnitts kann das Kühlmedium der Länge der ersten Durchbrechung des zweiten gelochten Blechschnitts entsprechend in einem in der Radialrichtung verlaufenden Abschnitt weiter in der Radialrichtung nach außen strömen, bis das Kühlmedium auf den Materialsteg zwischen der ersten Durchbrechung des zweiten gelochten Blechschnitts und einer benachbarten zweiten Durchbrechung des zweiten gelochten Blechschnitts trifft. Die erste Durchbrechung des zweiten gelochten Blechschnitts überlappend und in der Radialrichtung nach außen versetzt ist jedoch eine zweite Durchbrechung des ersten gelochten Blechschnitts angeordnet, so dass das Kühlmediums in einem in der Axialrichtung verlaufenden Abschnitt in der Axialrichtung zurück und in die zweite Durchbrechung des ersten gelochten Blechschnitts strömen kann. Aus der zweiten Durchbrechung des ersten Blechschnitts wird das Kühlmedium in analoger Weise in die nächste, nämlich die zweite, Durchbrechung des zweiten gelochten Blechschnitts strömen, und danach in die dritte Durchbrechung des ersten Blechschnitts und so fort. Auf diese Weise wird das Kühlmedium sukzessive in den Kühlkanälen nach außen getragen, wobei die Kühlkanäle entlang ihres Verlaufs in der Radialrichtung geschlängelt ausgebildet sind.If a first perforated sheet metal section and a second perforated sheet metal section are arranged next to one another in such a way that the perforations of the first perforated sheet metal section and the perforations of the second perforated sheet metal section are offset from one another as seen in the radial direction and are arranged partially overlapping one another, then the offset overlapping perforations form the Cooling channels off. If a cooling medium, for example oil, flows into a first opening of the first perforated sheet metal section, the cooling medium cannot flow directly into an adjacent second opening of the first perforated sheet metal section due to the material webs arranged between the perforations. However, the cooling medium then flows into a first opening of the second perforated sheet metal section, which is arranged overlapping the first opening of the first perforated sheet metal section and offset from this in the radial direction. Since the second perforated sheet metal section is arranged adjacent to the first perforated sheet metal section in the axial direction, the cooling medium flows a little in the axial direction in a section extending in the axial direction. In the first opening of the second perforated sheet metal section, the cooling medium can continue to flow outward in the radial direction, corresponding to the length of the first opening of the second perforated sheet metal section, in a section running in the radial direction, until the cooling medium hits the material web between the first opening of the second perforated sheet metal section and meets an adjacent second opening of the second perforated sheet metal section. The first opening of the second perforated sheet metal section overlapping and offset outward in the radial direction, however, a second opening of the first perforated sheet metal section is arranged so that the cooling medium in a section running in the axial direction back in the axial direction and into the second opening of the first perforated sheet metal section can flow. From the second opening of the first sheet metal section, the cooling medium will flow in an analogous manner into the next, namely the second, opening of the second perforated sheet metal section, and then into the third opening of the first sheet metal section and so on. In this way, the cooling medium is successively carried to the outside in the cooling channels, the cooling channels being designed to be serpentine along their course in the radial direction.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der mindestens eine erste gelochte Blechschnitt, bevorzugt die mehreren ersten gelochten Blechschnitte, und der mindestens eine zweite gelochte Blechschnitt, bevorzugt die mehreren zweiten gelochten Blechschnitte, zwischen zwei weiteren Blechschnitten angeordnet sind, wobei die zwei weiteren Blechschnitte gelochte Blechschnitte oder nicht gelochte Blechschnitte sind, wobei die zwei weiteren Blechschnitte derart ausgebildet und/oder ausgerichtet sind, dass sie keine Durchbrechung, insbesondere Löcher, aufweisen, welche die Durchbrechungen des ersten gelochten Blechschnitts und/oder des zweiten gelochten Blechschnitts überlappend angeordnet sind.It is preferably provided that the at least one first perforated sheet metal cut, preferably the several first perforated sheet metal cuts, and the at least one second perforated sheet metal cut, preferably the several second perforated sheet metal cuts, are arranged between two further sheet metal cuts, the two further sheet metal cuts being perforated sheet metal cuts or not are perforated sheet metal cuts, the two further sheet metal cuts being designed and / or aligned in such a way that they have no opening, in particular holes, which overlap the openings of the first perforated sheet metal cut and / or the second perforated sheet metal cut.
Die zwei weiteren Blechschnitte, welche benachbart zu dem ersten gelochten Blechschnitt, bevorzugt zu den mehreren ersten gelochten Blechschnitten, und dem zweiten gelochten Blechschnitt, bevorzugt zu den mehreren zweiten gelochten Blechschnitten, angeordnet sind, begrenzen die Kühlkanäle in der Axialrichtung, da die weiteren Blechschnitte keine Durchbrechungen aufweisen, welche überlappend mit einer Durchbrechung des ersten gelochten Blechschnitts und/oder des zweiten gelochten Blechschnitts angeordnet sind. Die in der Radialrichtung verlaufend angeordneten und entlang ihres Verlaufs in der Radialrichtung geschlängelt ausgebildeten Kühlkanäle verlaufen somit jeweils zwischen einem solchen Paar weiterer Blechschnitte. Der erst gelochte Blechschnitt und der zweite gelochte Blechschnitt sind gewissermaßen sandwichartig zwischen den weiteren Blechschnitten in Form eines Teilblechpakets angeordnet. Das Blechpaket kann mehrere dieser Teilblechpakete umfassen.The two further sheet metal cuts, which are arranged adjacent to the first perforated sheet metal cut, preferably to the several first perforated sheet metal cuts, and the second perforated sheet metal cut, preferably to the several second perforated sheet metal cuts, delimit the cooling channels in the axial direction, since the further sheet metal cuts do not Have openings which are arranged to overlap with an opening of the first perforated sheet metal section and / or the second perforated sheet metal section. The cooling channels, which are arranged to run in the radial direction and are designed to be serpentine along their course in the radial direction, thus each run between such a pair of further sheet metal cuts. The first perforated sheet metal section and the second perforated sheet metal section are, as it were, sandwiched between the further sheet metal sections in the form of a partial laminated core. The laminated core can comprise several of these partial laminated cores.
Die weiteren Blechschnitte können nicht gelochte oder ungelochte Blechschnitte sein, welche mit Ausnahme der Magnet- oder Luftkavitäten keine weiteren Durchbrechungen aufweisen. In einem solchen Fall kann das Blechpaket in der Axialrichtung gesehen aus einer Abfolge von Teilblechpaketen bestehen, wobei jedes Teilblechpaket zwei gelochte Blechschnitte aufweist, welche zwischen zwei weiteren Blechschnitten angeordnet sind. Jeder der weiteren Blechschnitte kann zu zwei benachbarten Teilblechpaketen gehören, so dass an einer ersten Seite des weiteren Blechschnitts ein gelochter Blechschnitt, beispielsweise der erste gelochte Blechschnitt, eines ersten Teilblechpakets und an der gegenüberliegenden zweiten Seite des weiteren Blechschnitts ein weiterer gelochter Blechschnitt, beispielsweise der zweite gelochte Blechschnitt, eines zweiten Teilblechpakets angeordnet ist.The further sheet metal cuts can be non-perforated or unperforated sheet metal cuts which, with the exception of the magnet or air cavities, have no further openings. In such a case, the laminated core, viewed in the axial direction, can consist of a sequence of partial laminated cores, each partial laminated core having two perforated sheet metal cuts which are arranged between two further sheet metal cuts. Each of the further sheet metal cuts can belong to two adjacent sheet metal bundles, so that on a first side of the further sheet metal cut a perforated sheet metal cut, for example the first perforated sheet metal cut, of a first partial sheet metal packet and on the opposite second side of the further sheet metal cut another perforated sheet metal cut, for example the second perforated sheet metal section, a second partial laminated core is arranged.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die weiteren Blechschnitte, zwischen denen der erste gelochte Blechschnitt und der zweite gelochte Blechschnitt angeordnet sind, ebenfalls gelochte Blechschnitte sind. Diese weiteren gelochten Blechschnitte sind dann derart ausgebildet beziehungsweise ausgerichtet, dass deren Durchbrechungen nicht die Durchbrechungen in dem jeweils direkt benachbart angeordneten ersten gelochten Blechschnitt oder zweiten gelochten Blechschnitt überlappend angeordnet sind. Die weiteren ebenfalls gelochten Blechschnitte können eine Doppelfunktion besitzen und zum einen benachbart zu dem ersten gelochten Blechschnitt oder dem zweiten gelochten Blechschnitt eines ersten Teilblechpakets angeordnet sein und einen Kühlkanal in der Axialrichtung begrenzen, und gleichzeitig selbst als ein erster gelochter Blechschnitt oder als ein zweiter gelochter Blechschnitt eines zweiten Teilblechpakets ausgebildet sein.It can also be provided that the further sheet metal cuts, between which the first perforated sheet metal cut and the second perforated sheet metal cut are arranged, are also perforated sheet metal cuts. These further perforated sheet metal cuts are then designed or aligned in such a way that their openings are not arranged so as to overlap the openings in the first perforated sheet metal cut or the second perforated sheet metal cut arranged directly adjacent. The other perforated sheet metal cuts can have a double function and on the one hand be arranged adjacent to the first perforated sheet metal cut or the second perforated sheet metal cut of a first partial sheet stack and delimit a cooling channel in the axial direction, and at the same time themselves as a first perforated sheet metal cut or as a second perforated sheet metal cut be formed of a second partial laminated core.
Sind mehrere Kühlkanäle vorgesehen, so kann die Anordnung der Kühlkanäle im Rotorblechpaket analog zu den Stufen einer Wendel- oder Spindeltreppe ausgebildet sein, das heißt, dass in einer Aufsicht auf das Rotorblechpaket in der Axialrichtung benachbarte Kühlkanäle in Umfangsrichtung des Rotorblechpakets zueinander versetzt angeordnet sind.If several cooling channels are provided, the arrangement of the cooling channels in the laminated rotor core can be designed analogously to the steps of a spiral or spiral staircase, that is, in a plan view of the laminated rotor core, adjacent cooling channels in the axial direction are offset from one another in the circumferential direction of the laminated rotor core.
Mit Vorteil kann vorgesehen sein, dass die Abstände zwischen zwei benachbart angeordneten Durchbrechungen einer Reihe von Durchbrechungen eines gelochten Blechschnitts kleiner sind als die in der Radialrichtung gemessenen Durchmesser der Durchbrechungen.It can advantageously be provided that the distances between two adjacent ones Openings in a series of openings in a perforated sheet metal section are smaller than the diameter of the openings measured in the radial direction.
Mit anderen Worten ist die Breite der Stege zwischen zwei in der Radialrichtung benachbart angeordneten Durchbrechungen eines gelochten Blechschnitts geringer als der in der Radialrichtung gemessene Durchmesser der Durchbrechungen. Wird somit ein zweiter gelochter Blechschnitt benachbart an einem ersten gelochten Blechschnitt derart angeordnet, dass die Durchbrechungen des zweiten gelochten Blechschnitts in der Radialrichtung versetzt zu den Durchbrechungen des ersten gelochten Blechschnitts ausgerichtet sind, so wird durch die Wahl der Abstände sichergestellt, dass in der Radialrichtung abwechselnd stets eine Durchbrechung des zweiten gelochten Blechschnitts eine Durchbrechung des ersten gelochten Blechschnitts überlappt und umgekehrt.In other words, the width of the webs between two openings of a perforated sheet metal section arranged adjacently in the radial direction is less than the diameter of the openings measured in the radial direction. If a second perforated sheet metal section is thus arranged adjacent to a first perforated sheet metal section in such a way that the openings of the second perforated sheet metal section are offset in the radial direction with respect to the openings of the first perforated sheet metal section, the choice of the distances ensures that alternating in the radial direction always an opening of the second perforated sheet metal section overlaps an opening of the first perforated sheet metal section and vice versa.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die gelochten Blechschnitte identische Lochbilder aufweisen.Furthermore, it can be provided that the perforated sheet metal cuts have identical hole patterns.
Dies hat den Vorteil, dass nur eine Ausgestaltung von gelochten Blechschnitten vorgesehen werden muss, wodurch die Produktions- und Herstellungskosten des gesamten Blechpakets des Rotors verringert werden.This has the advantage that only one configuration of perforated sheet metal cuts has to be provided, as a result of which the production and manufacturing costs of the entire laminated core of the rotor are reduced.
Ferner kann bevorzugt vorgesehen sein, dass alle Blechschnitte des Blechpakets, gegebenenfalls mit Ausnahme von Stirnseiten des Blechpakets bildenden Endblechschnitten, gelochte Blechschnitte sind.Furthermore, it can preferably be provided that all sheet metal cuts of the laminated core, optionally with the exception of end sheet metal cuts forming the end faces of the sheet metal core, are perforated sheet metal cuts.
Es kann bevorzugt vorgesehen sein, dass jeder gelochte Blechschnitt zwei Arten von in der Radialrichtung ausgerichteten Reihungen von Durchbrechungen aufweist, wobei die Durchbrechungen der Reihen der ersten Art in der Radialrichtung gesehen versetzt zu den Durchbrechungen der Reihen der zweiten Art angeordnet sind.It can preferably be provided that each perforated sheet metal cut has two types of rows of perforations aligned in the radial direction, the perforations of the rows of the first type being arranged offset from the perforations of the rows of the second type, viewed in the radial direction.
Jeder gelochte Blechschnitt kann mindestens eine Reihe der ersten Art und mindestens eine Reihe der zweiten Art aufweisen. Werden somit zwei dieser gelochten Blechschnitte aneinander angeordnet, so können durch Verdrehen des zweiten Blechschnitts um die Axialrichtung oder durch Umdrehen bzw. Spiegeln des zweiten Blechschnittes um eine in der Radialrichtung verlaufenden Achse die Reihen der zweiten Art gegenüber den Reihen der ersten Art derart angeordnet werden, dass die Durchbrechungen der Reihen der ersten Art und die Durchbrechungen der Reihen der zweiten Art in der Radialrichtung versetzt und einander teilweise überlappend angeordnet sind und zusammen die Kühlkanäle ausbilden.Each perforated sheet metal section can have at least one row of the first type and at least one row of the second type. If two of these perforated sheet metal cuts are thus arranged next to one another, the rows of the second type can be arranged in relation to the rows of the first type by rotating the second sheet metal section around the axial direction or by turning or mirroring the second sheet metal section about an axis running in the radial direction, that the openings in the rows of the first type and the openings in the rows of the second type are offset in the radial direction and partially overlapping one another and together form the cooling channels.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass jedes Polsegment eine oder zwei in der Radialrichtung ausgerichtete Reihen von Durchbrechungen aufweist.It is preferably provided that each pole segment has one or two rows of openings aligned in the radial direction.
Weist ein Polsegment zwei in der Radialrichtung ausgerichtete Reihen von Durchbrechungen auf, so können die beiden Reihen beide Reihen der ersten Art oder der zweiten Art sein, oder eine erste der Reihen kann eine Reihe der ersten Art sein und die zweite der Reihen kann eine Reihe der zweiten Art sein.If a pole segment has two rows of openings aligned in the radial direction, the two rows can both be rows of the first type or the second type, or a first of the rows can be a row of the first type and the second of the rows can be a row of the second kind.
Bevorzugt kann ferner vorgesehen sein, dass in einer Umfangsrichtung benachbarte Polsegmente jedes gelochten Blechschnitts voneinander verschiedene Arten von in der Radialrichtung ausgerichteten Reihen von Durchbrechungen aufweisen.Preferably, it can furthermore be provided that pole segments of each perforated sheet metal section that are adjacent in a circumferential direction have different types of rows of perforations aligned in the radial direction.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der zweite gelochte Blechschnitt durch Drehung eines zum ersten gelochten Blechschnitt identischen gelochten Blechschnitts um die Axialrichtung und/oder durch Drehung bzw. Spiegelung um eine Achse in der Radialrichtung um 180° erhalten wird.It is preferably provided that the second perforated sheet metal section is obtained by rotating a perforated sheet metal section identical to the first perforated sheet metal section about the axial direction and / or by rotating or mirroring about an axis in the radial direction by 180 °.
Weist jedes Polsegment nur eine Art von in der Radialrichtung ausgerichteten Reihen von Durchbrechungen auf, so ist bevorzugt vorgesehen, dass benachbarte Polsegmente jedes gelochten Blechschnitts voneinander verschiedene Arten von in der Radialrichtung ausgerichteten Reihen von Durchbrechungen aufweisen. Somit kann ein erstes Polsegment zwei Reihen einer ersten Art aufweisen, und die in Umfangsrichtung dem ersten Polsegment benachbarten Polsegmente weisen zwei Reihen einer zweiten Art auf. Durch Verdrehen des zweiten Blechschnittes um einen Sektorwinkel, welcher von der Polpaarzahl der elektrischen Maschine abhängt, können die Durchbrechungen der Reihen der zweiten Art der entsprechenden Polsegmente derart gegenüber den Durchbrechungen der Reihen der ersten Art angeordnet werden, dass die Durchbrechungen des ersten gelochten Blechschnitts und die Durchbrechungen des zweiten gelochten Blechschnitts in der Radialrichtung gesehen zueinander versetzt und einander teilweise überlappend angeordnet sind und zusammen die Kühlkanäle ausbilden. Bei einem acht-poligen Rotor beträgt der Sektorwinkel beispielsweise 45°.If each pole segment has only one type of rows of openings aligned in the radial direction, then it is preferably provided that adjacent pole segments of each perforated sheet metal section have different types of rows of openings aligned in the radial direction. Thus, a first pole segment can have two rows of a first type, and the pole segments adjacent to the first pole segment in the circumferential direction have two rows of a second type. By rotating the second sheet metal section by a sector angle, which depends on the number of pole pairs of the electrical machine, the openings in the rows of the second type of Corresponding pole segments are arranged opposite the openings of the rows of the first type in such a way that the openings of the first perforated sheet metal section and the openings of the second perforated sheet metal section are offset from one another when viewed in the radial direction and are arranged partially overlapping one another and together form the cooling channels. In the case of an eight-pole rotor, the sector angle is 45 °, for example.
Auch kann vorgesehen sein, dass jedes Polsegment nur eine Reihe einer ersten Art aufweist, und dass die in Umfangsrichtung jeweils benachbarten Polsegmente jeweils nur eine Reihe einer zweiten Art aufweisen. In diesem Fall kann durch Umdrehen bzw. Spiegeln eines zum ersten Blechschnitt identischen gelochten Blechschnitts um eine in der Radialrichtung verlaufende Achse der zweite gelochte Blechschnitt erhalten werden, so dass die Durchbrechungen der Reihen der zweiten Art der entsprechenden Polsegmente derart gegenüber den Durchbrechungen der Reihen der ersten Art angeordnet werden, dass die Durchbrechungen des ersten gelochten Blechschnitts und die Durchbrechungen des zweiten gelochten Blechschnitts in der Radialrichtung gesehen zueinander versetzt und einander teilweise überlappend angeordnet sind und zusammen die Kühlkanäle ausbilden.It can also be provided that each pole segment has only one row of a first type, and that the pole segments that are respectively adjacent in the circumferential direction each have only one row of a second type. In this case, the second perforated sheet metal cut can be obtained by turning around or mirroring a perforated sheet metal cut identical to the first sheet metal cut about an axis running in the radial direction, so that the openings in the rows of the second type of the corresponding pole segments are opposite to the openings in the rows of the first Art are arranged that the openings of the first perforated sheet metal section and the openings of the second perforated sheet metal section, viewed in the radial direction, are offset from one another and partially overlapping one another and together form the cooling channels.
Mit besonderem Vorteil ist vorgesehen, dass die Kühlkanäle in die Kavitäten, insbesondere in die Magnetkavitäten und/oder in die Luftkavitäten, münden.It is particularly advantageous that the cooling channels open into the cavities, in particular into the magnetic cavities and / or into the air cavities.
Die Kavitäten, insbesondere die Magnetkavitäten oder die Luftkavitäten, der Blechschnitte des Blechpakets sind in der Axialrichtung des Blechpakets überlappend angeordnet. Nicht von Magneten ausgefüllte Bereiche der Kavitäten bilden so einen axialen Rücklaufkanal für das Kühlmedium. Ein Vorteil der Nutzung der Kavitäten, insbesondere der Magnetkavitäten oder der Luftkavitäten, als Rücklaufkanäle besteht darin, dass das Kühlmedium nahe an die Magneten herangeführt wird.The cavities, in particular the magnetic cavities or the air cavities, of the sheet metal sections of the laminated core are arranged so as to overlap in the axial direction of the laminated core. Areas of the cavities that are not filled by magnets thus form an axial return channel for the cooling medium. One advantage of using the cavities, in particular the magnetic cavities or the air cavities, as return channels is that the cooling medium is brought close to the magnets.
Wenn die Kühlkanäle in Magnetkavitäten münden, können ferner Abdichtelemente in den Magnetkavitäten vorgesehen sein, welche die in den Magnetkavitäten angeordneten Magnete gegenüber dem durch die Kavitäten strömenden Kühlmedium abdichten.If the cooling channels open into magnetic cavities, sealing elements can also be provided in the magnetic cavities, which seal the magnets arranged in the magnetic cavities from the cooling medium flowing through the cavities.
Bevorzugt kann ferner vorgesehen sein, dass jeder Blechschnitt je Polsegment mindestens eine, bevorzugt zwei Rücklauföffnungen aufweist, wobei die Rücklauföffnungen in dem Blechpaket Rücklaufkanäle bilden.It can also preferably be provided that each sheet metal section has at least one, preferably two return openings per pole segment, the return openings forming return channels in the laminated core.
Mit anderen Worten sind die Rücklauföffnungen der Blechschnitte unabhängig davon, ob die Blechschnitte gelochte Blechschnitte oder nicht gelochte Blechschnitte sind und/oder wie die gelochten Blechschnitte zueinander verdreht oder ausgerichtet sind, fluchtend in der Axialrichtung überlappend angeordnet, sodass die Rücklauföffnungen einen axialen Rücklaufkanal bilden.In other words, the return openings of the sheet metal cuts, regardless of whether the sheet metal cuts are perforated sheet metal cuts or non-perforated sheet metal cuts and / or how the perforated sheet metal cuts are rotated or aligned with one another, are arranged so that they overlap in the axial direction so that the return openings form an axial return channel.
Die Kühlkanäle enden dann jeweils in einem der durch die Rücklauföffnungen gebildeten Rücklaufkanäle. Die Rücklauföffnungen können dabei ebenfalls als Durchbrechungen, insbesondere als Löcher, in den Blechschnitten ausgebildet sein.The cooling channels then each end in one of the return channels formed by the return openings. The return openings can also be designed as perforations, in particular as holes, in the sheet metal cuts.
Insbesondere bevorzugt kann vorgesehen sein, dass zumindest einige der Rücklauföffnungen in strömungstechnischer Verbindung mit den Durchbrechungen der gelochten Blechschnitte stehen.It can particularly preferably be provided that at least some of the return openings are in fluidic connection with the openings in the perforated sheet metal cuts.
Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe besteht in der Bereitstellung eines Blechschnitts für einen vorbeschriebenen Rotor für eine elektrische Maschine.Another solution to the problem on which the invention is based is to provide a sheet metal section for a previously described rotor for an electrical machine.
Eine noch weitere Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe besteht in der Bereitstellung einer elektrischen Maschine umfassend einen vorbeschriebenen Rotor.Yet another solution to the problem on which the invention is based consists in providing an electrical machine comprising a rotor as described above.
Noch eine Lösung der der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht in der Bereitstellung eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Elektrofahrzeuges oder eines Elektrohybridkraftfahrzeuges, umfassend eine vorbeschriebene elektrische Maschine.Another solution to the problem on which the invention is based is to provide a motor vehicle, in particular an electric vehicle or an electric hybrid motor vehicle, comprising an electrical machine as described above.
Die Erfindung wird nachstehend näher anhand der beigefügten Figuren erläutert. Es zeigen
-
1 einen Rotor für eine elektrische Maschine mit einer Rotorwelle und einem Blechpaket, -
2 einen Querschnitt durch einen Rotor mit Kühlkanälen, -
3 eine Rotorwelle mit Kühlmediumsöffnungen, -
4 einen Querschnitt durch einen Kühlkanal, -
5a eine erste Ausgestaltung eines ersten gelochten Blechschnitts, -
5b eine erste Ausgestaltung eines zweiten gelochten Blechschnitts, -
5c eine Aufsicht auf durch Aufeinanderlegen eines ersten und eines zweiten gelochten Blechschnitts gebildete Kühlkanäle, -
5d einen weiteren Blechschnitt, -
6 ein Polsegment mit Magneten in Magnetkavitäten mit Abdichtelementen, -
7a eine zweite Ausgestaltung eines ersten gelochten Blechschnitts, -
7b eine zweite Ausgestaltung eines zweiten gelochten Blechschnitts, -
8a eine dritte Ausgestaltung eines ersten gelochten Blechschnitts, -
8b eine dritte Ausgestaltung eines zweiten gelochten Blechschnitts, und -
9 einen weiteren Querschnitt durch einen Rotor mit Kühlkanälen.
-
1 a rotor for an electrical machine with a rotor shaft and a laminated core, -
2 a cross section through a rotor with cooling channels, -
3 a rotor shaft with cooling medium openings, -
4th a cross section through a cooling channel, -
5a a first embodiment of a first perforated sheet metal section, -
5b a first embodiment of a second perforated sheet metal cut, -
5c a plan view of cooling channels formed by laying a first and a second perforated sheet metal section on top of one another, -
5d another sheet metal cut, -
6th a pole segment with magnets in magnet cavities with sealing elements, -
7a a second embodiment of a first perforated sheet metal cut, -
7b a second embodiment of a second perforated sheet metal cut, -
8a a third embodiment of a first perforated sheet metal cut, -
8b a third embodiment of a second perforated sheet metal cut, and -
9 another cross-section through a rotor with cooling channels.
Wie in der Detaildarstellung der
Wird der zweite gelochte Blechschnitt
Um die Kühlkanäle
Um zu verhindern, dass das Kühlmedium, insbesondere das Öl, weiter in der Radialrichtung
Durch Drehen des ersten gelochten Blechschnitts
Werden zwei weitere gelochte Blechschnitte
Eine noch weitere Ausgestaltungsform eines ersten gelochten Blechschnittes
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 100100
- Rotorrotor
- 1010
- RotorwelleRotor shaft
- 1111
- BlechpaketLaminated core
- 1212th
- BlechschnittSheet metal cut
- 12a12a
- Erster BlechschnittFirst sheet metal cut
- 12b12b
- Zweiter BlechschnittSecond sheet metal cut
- 12c12c
- Weiterer BlechschnittAnother sheet metal cut
- 1313th
- HohlwelleHollow shaft
- 1414th
- KühlkanalCooling duct
- 1515th
- RadialrichtungRadial direction
- 1616
- KühlmediumsöffnungCooling medium opening
- 1717th
- In der Radialrichtung verlaufender AbschnittSection extending in the radial direction
- 1818th
- AxialrichtungAxial direction
- 1919th
- In der Axialrichtung verlaufender AbschnittSection extending in the axial direction
- 2020th
- PolsegmentPole segment
- 2121
- MagnetkavitätMagnetic cavity
- 2222nd
- LuftkavitätAir cavity
- 2323
- MaterialstegMaterial bar
- 24a24a
- Reihe erster ArtRow of the first kind
- 24b24b
- Reihe zweiter ArtRow of the second kind
- 2525th
- DurchbrechungBreakthrough
- 25a25a
- DurchbrechungBreakthrough
- 2626th
- Magnetmagnet
- 2727
- RücklaufkanalReturn duct
- 2828
- AbdichtelementSealing element
- 2929
- InnenrandInner edge
- 3030th
- RücklauföffnungReturn opening
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102016209173 A1 [0004]DE 102016209173 A1 [0004]
- DE 102011054250 A1 [0005]DE 102011054250 A1 [0005]
- CN 109742883 A [0006]CN 109742883 A [0006]
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-
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Legal Events
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