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Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, etwa eine Asynchronmaschine oder eine Synchronmaschine. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Stator für eine elektrische Maschine, der eine effiziente und zuverlässige Kühlung ermöglicht.
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Ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Fahrzeug umfasst eine elektrische Maschine zum Antrieb des Fahrzeugs. Die elektrische Maschine kann einen Kühlmantel aufweisen, durch den zur Kühlung, insbesondere zur Kühlung des Stators der elektrischen Maschine, ein Kühlmittel (z.B. Wasser) geleitet wird. Alternativ oder ergänzend kann eine nasse Kühlung durch ein Kühlmittel, insbesondere durch Öl, bewirkt werden, das direkt auf die Statorwicklungen des Stators aufgebracht, insbesondere aufgesprüht, wird.
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Eine nasse Kühlung ermöglicht typischerweise eine besonders effektive Kühlung des Stators, da das Kühlmittel direkt auf die Statorwicklungen aufgebracht wird. Andererseits kann das Kühlmittel insbesondere bei relativ hohen Drehzahlen zu einer mechanischen Belastung der elektrischen Maschine führen, wodurch die Lebensdauer und die Energieeffizienz der elektrischen Maschine beeinträchtigt werden.
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Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, einen Stator für eine elektrische Maschine bereitzustellen, der eine effiziente Kühlung ermöglicht, ohne dabei eine mechanische Belastung für die elektrische Maschine zu bewirken. Mit anderen Worten, es soll ein Stator mit einer Statorkühlung bereitgestellt werden, der eine erhöhte Lebensdauer und Energieeffizienz einer elektrischen Maschine ermöglicht.
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Die Aufgabe wird durch den unabhängigen Anspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.
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Gemäß einem Aspekt wird ein Stator für eine elektrische Maschine, insbesondere für eine Asynchronmaschine oder für eine Synchronmaschine, etwa für eine permanenterregte Synchronmaschine, beschrieben. Die elektrische Maschine kann als Antriebsmaschine für ein Kraftfahrzeug ausgebildet sein.
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Der Stator ist derart ausgebildet, dass der Stator einen (kreis-) zylinderförmigen Rotor-Raum für den Rotor der elektrischen Maschine umschließt. Ferner kann der Stator eine Mehrzahl von Statorwicklungen (z.B. 3, 6, 9, 12 oder mehr Statorwicklungen) aufweisen, die jeweils dem Rotor-Raum zugewandt sind. Der Stator kann insbesondere ein schlauchförmiges Statorjoch aufweisen, von dem sich eine Mehrzahl von Polkernen für die entsprechende Mehrzahl von Statorwicklungen in radialer Richtung zu dem Rotor-Raum hin erstreckt. Das Statorjoch und die Polkerne können dabei aus (metallischen) Statorblechen gebildet werden.
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Der Stator erstreckt sich typischerweise entlang einer Längsachse von einer ersten Stirnfläche bis zu einer (gegenüberliegenden) zweiten Stirnfläche. Die Längsachse kann dabei mit der Welle der elektrischen Maschine zusammenfallen. Der von dem Stator gebildete (kreis-) zylinderförmige Rotor-Raum kann die Längsachse des Stators als Hochachse aufweisen. Die einzelnen Statorwicklungen bzw. Polkerne können jeweils auf einem (jeweils unterschiedlichen) radialen Strahl angeordnet sein, der sich in radialer Richtung von der Längsachse des Stators weg erstreckt.
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Der Stator weist ferner eine schlauchförmige Dichtung auf, die ausgebildet ist, den Rotor-Raum fluiddicht (insbesondere flüssigkeitsdicht) gegenüber der Mehrzahl von Statorwicklungen abzudichten, insbesondere derart, dass die Mehrzahl von Statorwicklungen direkt mit einem (flüssigen) Kühlmittel in Kontakt gebracht werden kann, ohne, dass dabei Kühlmittel von der Mehrzahl von Statorwicklungen in den Rotor-Raum gelangt.
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Die Dichtung kann dabei die Form eines Hohlzylinders mit einer bestimmten Wand- bzw. Dichtungs-Dicke aufweisen. Die Dichtung erstreckt sich dabei bevorzugt von der ersten Stirnfläche bis zu der zweiten Stirnfläche des Stators, um entlang der gesamten Längsachse des Stators den Stator-Raum (mit der Mehrzahl von Statorwicklungen) fluiddicht von dem Rotor-Raum für den Rotor zu trennen. Zwischen dem Stator-Raum und dem Rotor-Raum kann ein hohlzylinderförmiger Luftspalt angeordnet sein.
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Durch die Bereitstellung einer Dichtung zwischen Stator-Raum und Rotor-Raum kann in effizienter Weise eine nasse Kühlung des Stators, insbesondere der Statorwicklungen des Stators, bereitgestellt werden, ohne, dass dabei durch das Kühlmittel mechanische Belastungen auf den rotierenden Rotor in dem Rotor-Raum der elektrischen Maschine bewirkt werden.
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Wie bereits oben dargelegt, ist der Stator typischerweise ausgebildet, einen schlauchförmigen (insbesondere einen hohl (kreis-) zylinderförmigen) Luftspalt zu bilden, der den (kreis-) zylinderförmigen Rotor-Raum umschließt. Der Luftspalt kann z.B. eine Spaltbreite (in radialer Richtung) von 0,7mm oder mehr aufweisen.
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Die Dichtung weist (in radialer Richtung) eine Dichtungs-Dicke auf, die kleiner als die Spaltbreite des Luftspalts ist. Die Dichtung kann insbesondere eine Dichtungs-Dicke von 0,5mm oder weniger aufweisen. Die Dichtung kann somit derart ausgebildet sein, dass das Einfügen der Dichtung in den Luftspalt nicht dazu führt, dass der Luftspalt zwischen dem Rotor-Raum und dem Stator-Raum erhöht werden muss. Dies kann z.B. mit einer Dichtung aus Silikon oder Edelstahl bewirkt werden.
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Die Dichtung besteht bevorzugt aus einem, elektromagnetisch neutralem, Material, z.B. aus Silikon oder aus Edelstahl.
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Es kann somit eine Dichtung in den Luftspalt zwischen dem Stator-Raum und dem Rotor-Raum eingebracht werden, durch die die elektromagnetischen Eigenschaften und damit die Leistungsfähigkeit der elektrischen Maschine nicht, oder zumindest nicht wesentlich, beeinträchtigt werden.
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Der Stator weist zwischen zwei (direkt benachbarten) Statorwicklungen bzw. Polkernen typischerweise jeweils eine Statornut auf. Die einzelnen Statornuten erstrecken sich dabei typischerweise jeweils entlang der Längsachse des Stators (von der ersten Stirnfläche bis zu der zweiten Stirnfläche des Stators).
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Die Dichtung ist bevorzugt ausgebildet, die ein oder mehrere Statornuten gegenüber dem Rotor-Raum fluiddicht abzudichten, sodass die ein oder mehreren Statornuten ein oder mehrere gegenüber dem Rotor-Raum fluiddicht abgedichtete Kanäle für Kühlmittel bilden (die sich entlang der Längsachse des Stators erstrecken). Durch die Verwendung der Statornuten als Kanäle für Kühlmittel wird eine besonders effiziente und zuverlässige Kühlung des Stators, insbesondere der Statorwicklungen, ermöglicht.
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Der Stator kann ein oder mehrere Durchbrüche durch das schlauchförmige Statorjoch aufweisen, die ein oder mehrere entsprechende Kühlkanäle für Kühlmittel bilden, die sich entlang der Längsachse des Stators erstrecken. Es können somit (alternativ oder zusätzlich zu den Statornuten) Kühlkanäle direkt in dem Statorjoch des Stators bereitgestellt werden (ohne, dass ein separater Kühlmantel zur Kühlung des Stators verwendet werden muss). So kann eine besonders effiziente Kühlung des Stators ermöglicht werden.
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Der Stator kann derart ausgebildet sein, dass ein erster Kühlkreislauf für Kühlmittel durch die ein oder mehreren Kühlkanäle in dem schlauchförmigen Statorjoch und ein zweiter Kühlkreislauf für Kühlmittel, das in Kontakt mit der Mehrzahl von Statorwicklungen steht, (z.B. der Kühlkreislauf, der die Statornuten umfasst) fluidleitend miteinander verbunden sind. Es kann somit zu einem Austausch von Kühlmittel zwischen dem ersten und den zweiten Kühlmittelkreislauf kommen. Insbesondere können der erste und zweite Kühlmittelkreislauf Teil eines gemeinsamen Kühlmittelkreislaufs sein.
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Der Stator kann somit derart ausgebildet sein, dass in den ein oder mehreren Kühlkanälen in dem schlauchförmigen Statorjoch Kühlmittel des gleichen Typs verwendet werden kann oder wird, wie das Kühlmittel, das in Kontakt mit der Mehrzahl von Statorwicklungen steht (und ggf. durch die Statornuten fließt). Es kann somit ein einheitliches Kühlmittel (z.B. Öl) verwendet werden, um den gesamten Stator zu kühlen. So kann eine besonders effiziente Kühlung des Stators ermöglicht werden.
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Wie bereits oben dargelegt, kann der Stator eine Vielzahl von Statorblechen, insbesondere eine Vielzahl von baugleichen Statorblechen, aufweisen, wobei die einzelnen Statorbleche entlang der Längsachse des Stators nebeneinander angeordnet sind. Die einzelnen Statorbleche können dabei jeweils ein ringförmiges Statorjoch aufweisen, von dem sich eine Mehrzahl von Polstegen für die entsprechende Mehrzahl von Statorwicklungen in radialer Richtung zu dem Rotor-Raum (und zu der zentralen Längsachse des Stators) hin erstreckt.
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Die einzelnen Statorbleche können dabei derart ausgebildet sein, dass durch die ringförmigen Statorjoche der Vielzahl von Statorblechen das schlauchförmige Statorjoch des Stators gebildet wird. Ferner können die einzelnen Statorbleche derart ausgebildet sein, dass durch fluchtend nebeneinander angeordnete Polstege der Vielzahl von Statorblechen jeweils ein Polkern des Stators gebildet wird. Der Stator kann in besonders effizienter Weise durch einzelne Statorbleche aufgebaut werden (die z.B. miteinander verklebt sind). Ferner können durch die Verwendung von Statorblechen die elektromagnetischen Eigenschaften des Stators verbessert werden.
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Ein Statorblech kann jeweils zumindest einen Durchbruch (z.B. eine Bohrung) in dem ringförmigen Statorjoch des jeweiligen Statorblechs aufweisen. Durch fluchtend nebeneinander angeordnete Durchbrüche der Vielzahl von Statorblechen kann dann in besonders effizienter Weise ein Kühlmittelkanal für Kühlmittel gebildet werden, der entlang der Längsachse des Stators verläuft.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine elektrische Maschine, insbesondere eine Asynchronmaschine oder eine Synchronmaschine, beschrieben, die den in diesem Dokument beschriebenen Stator umfasst. Die elektrische Maschine umfasst ferner einen Rotor. Des Weiteren kann die elektrische Maschine eine Kühlvorrichtung (z.B. eine Pumpe für Kühlmittel) umfassen, die ausgebildet ist, Kühlmittel derart in den Stator zu leiten, dass das Kühlmittel in direktem Kontakt mit der Mehrzahl von Statorwicklungen des Stators steht. So kann eine besonders effiziente und zuverlässige Kühlung der elektrischen Maschine ermöglicht werden. Die elektrische Maschine kann dabei derart ausgebildet sein, dass die elektrische Maschine nur einen einzigen Kühlkreislauf aufweist und/oder dass die elektrische Maschine nur mit einem einzigen Typ von Kühlmittel (z.B. nur mit einem bestimmten Öl) gekühlt wird.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein (Straßen-) Kraftfahrzeug (insbesondere ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Bus oder ein Motorrad) beschrieben, das die in diesem Dokument beschriebene elektrische Maschine zum Antrieb des Fahrzeugs umfasst.
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Das Fahrzeug kann ferner ein Getriebe umfassen, das ausgebildet ist, ein von der elektrischen Maschine bewirktes Drehmoment an ein angetriebenes Element, insbesondere an eine angetriebene Achse, des Fahrzeugs zu übertragen. Des Weiteren kann das Fahrzeug einen einheitlichen Kühlkreislauf für die elektrische Maschine und für das Getriebe umfassen, wobei der einheitliche Kühlkreislauf mit einem einzigen Kühlmittel (z.B. Öl) betrieben wird, durch das sowohl die elektrische Maschine als auch das Getriebe gekühlt werden. So können der erforderliche Bauraum, das Gewicht und/oder die Kosten des Fahrzeugs reduziert werden.
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Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.
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Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen
- 1a eine beispielhafte elektrische Maschine mit einem Kühlmantel;
- 1b ein beispielhaftes Statorblech (in einer Ansicht, bei der die Welle der elektrischen Maschine bzw. die Längsachse des Stators horizontal auf der Bildebene steht);
- 1c einen aus Statorblechen zusammengesetzten Stator (in einer Ansicht, bei der die Welle der elektrischen Maschine bzw. die Längsachse des Stators horizontal innerhalb der Bildebene verläuft);
- 2a ein Statorblech mit Bohrungen zur Bereitstellung von Kühlkanälen und mit einer Statordichtung (in einer Ansicht, bei der die Welle der elektrischen Maschine bzw. die Längsachse des Stators horizontal auf der Bildebene steht); und
- 2b einen aus Statorblechen zusammengesetzten Stator mit Kühlkanälen und einer schlauchförmigen Statordichtung (in einer Ansicht, bei der die Welle der elektrischen Maschine bzw. die Längsachse des Stators horizontal innerhalb der Bildebene verläuft).
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Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der effizienten Kühlung einer elektrischen Maschine, insbesondere einer Asynchronmaschine oder einer Synchronmaschine. In diesem Zusammenhang zeigt 1a eine beispielhafte elektrische Maschine 100 in einer Ansicht senkrecht auf die Welle 101 der elektrischen Maschine 100 bzw. senkrecht auf die Längsachse des Stators 110 der elektrischen Maschine 100 (die entlang der z-Achse des dargestellten kartesischen Koordinatensystems verlaufen). Die elektrische Maschine 100 umfasst einen Stator 110 mit mehreren Statorwicklungen 111, die radial um die Welle 101 der elektrischen Maschine 100 angeordnet sind, und die eingerichtet sind, ein elektromagnetisches Drehfeld zu erzeugen.
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Des Weiteren umfasst die elektrische Maschine 100 einen Rotor 120, der durch das von dem Stator 110 bewirkte Drehfeld angetrieben wird. Der Rotor 120 ist fest mit der Welle 101 der elektrischen Maschine 100 verbunden. Der Rotor 120 umfasst einen Rotorkörper 122, der von einem Kurzschlusskäfig 121 umgeben wird. Der Rotorkörper 122 kann aus einzelnen Eisenblechen bestehen. Der Kurzschlusskäfig 121 weist typischerweise eine Vielzahl von Nutstäben auf, die in entsprechenden Nuten (nicht dargestellt) des Rotorkörpers 122 eingebettet sind, und die parallel zu und/oder entlang der Welle 101 der elektrischen Maschine 100 verlaufen. Die Nutstäbe sind an beiden Enden bzw. an beiden Stirnflächen des Rotorkörpers 122 über jeweils einen Kurzschlussring (nicht dargestellt) elektrisch leitend miteinander verbunden. Über die Kurzschlussringe werden die einzelnen Nutstäbe elektrisch kurzgeschlossen.
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Der Rotor 120 einer elektrischen Maschine 100 (der auch als Kurzschlussläufer oder Käfigläufer bezeichnet wird) kann somit als Rotorkörper 122 ein Eisenblechpaket (z.B. zusammengesetzt aus gegenseitig isolierten Blechen) mit eingestanzten Nuten aufweisen. Der Kurzschlusskäfig 121 besteht dabei bevorzugt aus Kupfer und/oder Aluminium, um einen möglichst niedrigen elektrischen Widerstand zu bewirken.
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In entsprechender Weise kann auch der Stator 110 aus einzelnen (gegenseitig isolierten) Statorblechen 150 (z.B. Eisenbleche) zusammengesetzt sein (wie beispielhafte in den 1b und 1c dargestellt). Ein Statorblech 150 kann dabei die Form eines Rings aufweisen (der auch als Statorjoch bezeichnet wird), der an der der Mitte des Rings zugewandten Innenseite Stege 151 für entsprechende Statorwicklungen 111 des Stators 110 aufweist. Für jede Statorwicklung 111 kann jeweils ein Steg 151 bereitgestellt werden. Zwischen zwei direkt benachbarten Stegen 151 bzw. Statorwicklungen 111 ergibt sich typischerweise eine Statornut 113 als Freiraum.
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Wie in 1c dargestellt, kann eine Vielzahl von Statorblechen 150 (z.B. 50 oder mehr, oder 100 oder mehr Statorbleche 150) entlang der Längsachse des Stators 110 übereinandergelegt werden, um den Stator 110 zu bilden. Um die einzelnen Stege 151 (bzw. um die dadurch gebildeten Polkerne) können dann die Statorwicklungen 111 angeordnet werden. Durch die aufeinander gelegten Statorbleche 150 wird mittig ein Freiraum 160 für den Rotor 120 gebildet (der in diesem Dokument auch als Rotor-Raum bezeichnet wird).
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Die elektrische Maschine 100 kann zur Kühlung einen Kühlmantel 130 mit Kühlleitungen 131 umfassen, wobei der Kühlmantel 130 zumindest teilweise oder vollständig um den Stator 110 angeordnet werden kann. Durch den Kühlmantel 130, insbesondere über die einzelnen Kühlleitungen 131, kann ein Kühlmittel (z.B. Wasser) geleitet werden, um die thermische Energie, die beim Betrieb der elektrischen Maschine 100 entsteht, insbesondere thermische Energie von den Statorwicklungen 111, abzuführen.
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Alternativ oder ergänzend kann die elektrische Maschine 100 ein oder mehrere Einspritzdüsen 112 aufweisen, über die ein Kühlmittel (z.B. Öl) auf ein oder mehrere Statorwicklungen 111 gesprüht wird, um eine direkte Kühlung der Statorwicklungen 111 zu bewirken. Eine Kühlung, bei der Kühlmittel direkt auf die Statorwicklungen 111 aufgebracht wird, kann als nasse Kühlung bezeichnet werden, weil in diesem Fall Kühlmittel in dem Luftspalt 102 zwischen dem Rotor 120 und den Statorwicklungen 111 angeordnet ist (und der Luftspalt 102 somit „nass“ ist).
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Das in dem Luftspalt 102 angeordnete Kühlmittel kann insbesondere bei relativ hohen Drehzahlen des Rotors 120 zu einer mechanischen Belastung der elektrischen Maschine 100, insbesondere zu einer Unwucht des Rotors 120, führen. Durch die mechanische Belastung kann die Lebensdauer der elektrischen Maschine verkürzt werden. Ferner führt das Kühlmittel in dem Luftspalt 102 zwischen dem Stator 110 und dem Rotor 120 typischerweise zu erhöhten mechanischen Verlusten und somit zu einer reduzierten Energieeffizienz der elektrischen Maschine 100.
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Die 2a und 2b zeigen unterschiedliche Ansichten eines Statorbleches 150 bzw. eines Stators 110, die eine nasse Kühlung des Stators 110, insbesondere der Statorwicklungen 111, ermöglichen, ohne, dass dabei eine erhöhte mechanische Belastung und/oder eine reduzierte Energieeffizienz der elektrischen Maschine 110 bewirkt werden. Wie in 2a dargestellt, können die einzelnen Statorbleche 150 jeweils ein oder mehrere Durchbrüche 230, insbesondere Bohrungen, für ein oder mehrere entsprechende Kühlkanäle 231 aufweisen. Durch Übereinanderlegen der Vielzahl von (identisch aufgebauten bzw. baugleichen) Statorblechen 150 kann durch die entsprechenden, fluchtend angeordneten, Durchbrüche 230 der Vielzahl von Statorblechen 150 jeweils ein Kühlkanal 231 gebildet werden. In dem in 2a dargestellten Beispiel weist ein Statorblech 150 acht Durchbrüche 230 auf, durch die entsprechende acht Kühlkanäle 231 des Stators 110 gebildet werden. Dabei erstreckt sich ein Kühlkanal 231 entlang der Welle 101 der elektrischen Maschine 100. Ferner sind die einzelnen Kühlkanäle 231 direkt in dem Statorjoch des Stators 110 und somit relativ nach zu den Statorwicklungen 111 angeordnet.
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Der in den 2a und 2b dargestellte Stator 110 weist ferner eine schlauchförmige Dichtung 232 auf, die ausgebildet ist, den Bereich des Stators 110 von dem Bereich 160 des Rotors 120 abzudichten. Die schlauchförmige Dichtung 232 kann sich dabei innerhalb des Luftspalts 102 zwischen dem Stator 110 und dem Rotor 120 erstrecken. Die zentrale Längsachse der Dichtung 232 kann dabei der Welle 101 der elektrischen Maschine 100 bzw. der Längsachse des Stators 110 entsprechen.
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Durch die schlauchförmige Dichtung 232 wird verhindert, dass Kühlmittel von dem Stator 110, insbesondere von den Statorwicklungen 111 und/oder aus den Statornuten 113, zu dem Rotor 120 gelangt, und so zu einer mechanischen Belastung der elektrischen Maschine 100 führt.
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Die Abdichtung des Stators 110 von dem Rotor 120 ermöglicht es auch, dass in den Kühlkanälen 231 des Stators 110 das gleiche Kühlmittel verwendet wird, wie an den Statorwicklungen 111 und/oder in den Statornuten 113. Die durch die Durchbrüche 230 in den einzelnen Statorblechen 150 gebildeten Kühlkanäle 231 können ggf. undicht sein, sodass Kühlmittel aus einem Kühlkanal 231 durch einen Spalt zwischen zwei Statorblechen 150 zu einer Statornut 113 gelangen kann. Dies stellt für den in den 2a und 2b dargestellten Stator 110 jedoch kein Problem dar, da das Kühlmittel aufgrund der Dichtung 232 nicht zu dem Rotor 120 gelangen kann.
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Es wird somit eine Abdichtung des Rotor 120 gegenüber dem Stator-Raum bereitgestellt. Dies ermöglicht eine nasse Kühlung an den Wicklungen 111 und den Blechpaketen des Stators 110. Die Abdichtung des Stator-Raums vom Rotor-Raum 160 kann mithilfe einer schlauchartigen Dichtung 232 erfolgen, die sich (entlang der Welle 101 der elektrischen Maschine 110) zwischen dem A-Lager (an einer ersten Stirnfläche des Stators 110) und dem B-Lager (an einer gegenüberliegenden zweiten Stirnfläche des Stators 110) erstreckt. Die Dichtung 232 erstreckt sich somit entlang des Luftspalts 102 zwischen dem Stator-Bereich und dem Rotor-Bereich 160.
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Durch Bohrungen 230 in den Statorblechen 150 und/oder durch die einzelnen Statornuten 113 kann ein Kühlmittelfluss quer durch die Statorbleche 150 (d.h. entlang der Welle 101 der elektrischen Maschine 110) bewirkt werden. Alternativ oder ergänzend kann eine (ggf.) separate Kühlung der Wickelköpfe (nicht dargestellt) der elektrischen Maschine 100 (A-seitig und/oder B-seitig, d.h. an der ersten und/oder an der zweiten Stirnfläche des Stator 110) erfolgen, ggf. ohne, dass dabei eine Durchströmung der Statorbleche 150 mit Kühlmittel erfolgt.
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Die Dichtung 232 ist bevorzugt derart dünn (z.B. 0,5mm oder weniger), dass die Dichtung 232 in einem typischen Luftspalt 102 einer elektrischen Maschine 100 (der z.B. eine Spaltbreite zwischen 0,7mm und 1mm aufweist) angeordnet werden kann. Ferner ist die Dichtung 232 bevorzugt neutral in Bezug auf die elektromagnetischen Eigenschaften der elektrischen Maschine 110. Zu diesem Zweck kann die Dichtung 232 z.B. aus hitzebeständiger Silikonfolie oder aus Edelstahl bestehen.
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Es wird somit eine Dichtung 232 beschrieben, die den Stator 110 entlang des Luftspalts 102 vom Rotor 120 trennt, um den Rotor 120 trocken zu halten, und um den Stator 110 direkt mit einem Kühlmittel beaufschlagen zu können. Der Roter 120 kann ferner eine separate Kühlung für die Lager der Welle 101 und/oder für die Rotorwelle 101 aufweisen.
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Durch die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen wird eine direkte Kühlung der Statorwicklungen 111 und/oder der Blechpakete des Stators 110 einer elektrischen Maschine 100 ermöglicht. Dies ermöglicht einen verlängerten Betrieb der elektrischen Maschine 100 mit der Peakleistung der elektrischen Maschine 100. Ferner können so die Kühlkreisläufe des Getriebes und der elektrischen Maschine 100 eines Fahrzeugs zusammengelegt werden, wodurch Bauraum, Kosten und Gewicht eingespart werden können.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur beispielhaft das Prinzip der vorgeschlagenen Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.
