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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fügen einer Kühlkanalvorrichtung mit einem Rotorelement. Weitere Aspekte der Erfindung betreffen einen Rotor sowie eine elektrische Maschine mit einem solchen Rotor.
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Um die Dauerleistung von sogenannten PSM-Maschinen zu erhöhen, werden deren Rotoren mittels eines Fluids, insbesondere Kühlmittels, gekühlt. Üblicherweise erfolgt hierbei eine Durchströmung einer Rotorwelle des jeweilige Rotors mit dem Fluid, mittels welchem beim Betrieb der PSM-Maschine entstehende Wärme entlang eines Wärmepfades von jeweiligen Magneten des Rotors sowie über jeweilige Blechpakete des Rotors und über die Rotorwelle aus dem Rotor abgeführt wird.
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Aus der
DE 10 2017 124 471 A1 ist ein Elektromotor bekannt, welcher einen Rotor und einen Stator aufweist, Im Rotor ist ein Kühlkanal vorgesehen, der parallel zu einer Drehachse des Rotors verläuft. Zusätzlich weist der Rotor mindestens zwei Permanentmagnete auf, die jeweils von einer Tasche des Rotors aufgenommen sind. Ein zwischen Permanentmagnet und Tasche gebildeter Freiraum ist teilweise mit Vergussmasse zwecks Befestigung des Permanentmagneten gefüllt und ein Teil des Freiraums bildet einen Kühlkanal zwecks Kühlung des jeweiligen Permanentmagneten mit einem Kühlmittel.
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Die
DE 10 2018 222 469 A1 offenbart einen Rotor für einen Elektromotor, mit einer Rotorwelle, einem Rotorkern, welcher an der Rotorwelle drehfest gehalten ist und eine Mehrzahl von Blechlamellen umfasst und welcher eine Mehrzahl von die Blechlamellen in einer axialen Richtung durchsetzenden exzentrischen Hohlräumen aufweist. Zudem umfasst der Rotor eine Mehrzahl von Permanentmagneten, welche in zumindest einigen der exzentrischen Hohlräume aneinandergereiht angeordnet und festgelegt sind, sowie einen Kühlkanal, welcher die Mehrzahl von exzentrischen Hohlräumen umfasst. Eine Umfangswandung, fasst den Rotorkern an einer Außenseite ein.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und einen Rotor der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchen ein besonders ausfallsicherer Betrieb einer elektrischen Maschine ermöglicht ist, sowie eine solche elektrische Maschine bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 durch einen Rotor mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9, sowie durch eine elektrische Maschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fügen einer Kühlkanalvorrichtung mit einem Rotorelement für eine elektrische Maschine, umfassend zumindest die folgenden Schritte:
- a) Bereitstellen des Rotorelements, welches ein Rotorblechpaket mit wenigstens einer Magnetaufnahmeöffnung zur Aufnahme zumindest eines Magnetelements umfasst;
- b) Einschieben wenigstens eines zumindest einen Magnet-Kühlkanal aufweisenden Körpers der Kühlkanalvorrichtung, welcher zum Führen eines Fluids, das zum Austausch von Wärme mit dem Magnetelement dient, ausgebildet ist, in die wenigstens eine Magnetaufnahmeöffnung; und
- c) Koppeln wenigstens eines Versorgungs-Kühlkanals der Kühlkanalvorrichtung einerseits zumindest mittelbar mit dem zumindest einen Magnet-Kühlkanal und andererseits zumindest mittelbar mit zumindest einer Durchtrittsöffnung, welche sich in Radialerstreckungsrichtung durch eine mit dem Rotorblechpaket drehfest verbundene Rotorwelle des Rotorelements von einer Rotorwellen-Außenfläche der Rotorwelle bis zu einem, zum Führen des Fluids ausgebildeten Welleninnenraum der Rotorwelle erstreckt.
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Durch das vorliegende Verfahren kann eine zuverlässige Wärmeübertragung zwischen dem über die Kühlkanalvorrichtung zu führenden Fluid und dem zumindest einen Magnetelement beim Betrieb eines die Kühlkanalvorrichtung und das Rotorelement umfassenden Rotors der elektrischen Maschine gewährleistet werden. So kann also eine zuverlässige Kühlung des Magnetelements sichergestellt werden, indem das Fluid zum Austausch von Wärme durch den Magnet-Kühlkanal des Körpers geführt und dadurch insbesondere das Magnetelement gekühlt werden kann. Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ist unter dem Ausdruck Magnet-Kühlkanal ein zum Kühlen des Magnetelements vorgesehener Kanal, durch welchen das Fluid geführt werden kann, zu verstehen. Zudem ist im Rahmen der vorliegenden Offenbarung unter dem Ausdruck Versorgung-Kühlkanal ein zum Versorgen wenigstens eines weiteren Kanals, insbesondere des Magnet-Kühlkanals, mit dem Fluid vorgesehener Kühlkanal zu verstehen.
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Bevorzugt kann der Versorgung-Kühlkanal unmittelbar mit dem zumindest einen Magnet-Kühlkanal und andererseits bevorzugt unmittelbar mit der zumindest einen Durchtrittsöffnung gekoppelt werden, sodass besonders wenige Strömungsverluste beim Durchleiten des Fluids durch die Kühlkanalvorrichtung entstehen.
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Der Körper kann bevorzugt als Kunststoffkörper ausgestaltet sein, wodurch der Körper ein besonders geringes Gewicht aufweisen kann und sich damit in besonderer Weise für dessen Einsatz am Rotorelement, welches beim Betrieb der elektrischen Maschine mit hohen Drehzahlen drehen kann, eignet.
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Der Körper kann allgemein besonders bevorzugt zumindest bereichsweise keilförmig ausgebildet sein, sodass der Körper beispielsweise einen in einer senkrecht zu einer Längserstreckungsrichtung des Rotorelements orientierten Ebene liegenden und zumindest im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt aufweisen kann. Durch diese keilförmige Ausgestaltung kann der Körper in vorteilhafter Weise auf verbesserte Weise in der Magnetaufnahmeöffnung und beispielsweise zwischen dem Magnetelement und einer die Magnetaufnahmeöffnung zumindest bereichsweise begrenzenden Wandung des Rotorelements eingeklemmt werden, sodass ein besonders verliersicheres Fixieren des Körpers in der Magnetaufnahmeöffnung ermöglicht ist. Unter dem Ausdruck „zumindest im Wesentlichen dreieckig“ ist auch umfasst, dass jeweilige Ecken dieses dreieckigen Querschnitts verrundet sein können.
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Die Kühlkanalvorrichtung kann insbesondere vollständig gefügt sein, wenn Schritt c) abgeschlossen ist. Mit anderen Worten kann die Kühlkanalvorrichtung mit Abschluss des Verfahrens vollständig an dem Rotorelement montiert, also einerseits mit dem Rotorblechpaket des Rotorelements und andererseits mit der Rotorwelle des Rotorelements fluiddicht verbunden sein. Dabei ist klar, dass eine Mehrzahl an Magnetelementen und Körpern vorgesehen sein können, welche jeweils gemäß dem Verfahren mit der Kühlkanalvorrichtung gefügt werden können.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch das Einführen des Körpers in die Magnetaufnahmeöffnung eine hohe Dichtheit der Kühlkanalvorrichtung gewährleistet werden kann, da der Magnet-Kühlkanal in den Körper integriert sein kann und dadurch die Gefahr einer Leckage entlang des Körpers ausgeschlossen werden kann. So kann durch den Einsatz des Körpers beispielsweise im Vergleich zu einer aus dem Stand der Technik bekannten Vergussmasse eine besonders hohe Dichtwirkung erzielt werden.
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Dementsprechend ist ein besonders ausfallsicherer Betrieb, insbesondere bei hoher Leistungsabgabe der elektrischen Maschine, sichergestellt.
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Die Kühlkanalvorrichtung gestattet allgemein eine Ausgestaltung eines besonders kurzen Wärmepfades, über welchen beim Betrieb der elektrischen Maschine am Magnetelement als Wärmequelle erzeugte Wärme auf entsprechend kurzem Weg über das Fluid abgeführt werden kann. Dadurch kann eine maximale Betriebstemperatur der Magnetelemente selbst bei einem Volllastbetrieb der elektrischen Maschine auf einem niedrigen Niveau gehalten werden, wodurch die Magnetelemente einen sehr geringen Anteil an schweren seltenen Erden aufweisen können oder die eingesetzten Magnetelemente sogar frei von schweren seltenen Erden sein können.
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Durch das Einschieben des den zumindest einen Magnet-Kühlkanal aufweisenden Körpers kann das Fluid in unmittelbarer Nähe des Magnetelements zu dessen Kühlung unter dem besonders kurzen Wärmepfad herangeführt werden.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst das Rotorblechpaket eine Mehrzahl an in Längserstreckungsrichtung aneinandergereihten Blechringelementen, durch welche sich die wenigstens eine Magnetaufnahmeöffnung erstreckt und durch welche der wenigstens eine Körper in Schritt b) beim Einschieben in die wenigstens eine Magnetaufnahmeöffnung durchgeführt wird. Dies ist von Vorteil, da durch die Mehrzahl an Blechringelementen nicht nur die Ausbildung von Magnetfeldern über einen großen Bauraum der elektrischen Maschine hinweg ermöglicht ist, sondern aufgrund der Erstreckung der Magnetaufnahmeöffnung durch die Mehrzahl an Blechringelementen auch eine besonders raumgreifende Kühlung ermöglicht ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der wenigstens eine Körper vor dem Einschieben in Schritt b) mit dem zumindest einen Magnetelement gefügt und das Einschieben in Schritt b) des wenigstens einen Körpers erfolgt zusammen mit dem zumindest einen Magnetelement. Dies ist von Vorteil, da hierdurch auf ein einzelnes Einschieben des Magnetelements und des Körpers verzichtet und dementsprechend durch das gemeinsame Einschieben Montageschritte eingespart werden können. Darüber hinaus ist durch das Fügen des zumindest einen Magnetelements mit dem Körper vor dem Einschieben eine besonders exakte, relative Positionierung des Magnetelements zum Körper sichergestellt, wodurch beim späteren Durchleiten des Fluids durch den Magnet-Kühlkanal eine entsprechend definierte Wärmeübertragung sichergestellt werden kann. Vorzugsweise können der Körper und das Magnetelement durch zumindest bereichsweises Verkleben des Körpers mit dem Magnetelement miteinander gefügt werden, wodurch beispielsweise auf ein aufwändiges Verschrauben des Magnetelements mit dem Körper verzichtet werden kann. Allgemein kann eine besonders vorteilhafte Wärmeleitung zwischen dem Körper und dem Magnetelement erzielt werden, wenn ein zur Wärmeleitung vorgesehener Kontaktbereich zwischen dem Magnetelement und dem Körper klebstofffrei und/oder mit Wärmeleitpaste befüllt ist. Unter dem Ausdruck „klebstofffrei“ ist ein nicht mit Klebstoff versehener Bereich zu verstehen.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der wenigstens eine Körper beim Einschieben in Schritt b) mit dem zumindest einen Magnetelement und/oder in der Magnetaufnahmeöffnung verspannt. Dies ist von Vorteil, da der Körper durch das Verspannen in der Magnetaufnahmeöffnung eingeklemmt werden kann, sodass der Körper zur Klemmkraftausübung auf das Magnetelement und/oder das Rotorblechpaket ausgebildet sein kann. Dieses Verspannen (Einklemmen) kann zur Verbesserung einer Kontaktwärmeübertragung zwischen dem Magnetelement und dem Körper beitragen und dient zur Sicherstellung einer besonders verliersicheren Fixierung sowohl des Magnetelements als auch des Körpers in der Magnetaufnahmeöffnung. Vorzugsweise kann der Körper nach dem gemeinsamen Einschieben mit dem Magnetelement in die Magnetaufnahmeöffnung somit einerseits auf das Magnetelement und andererseits auf das Rotorblechpaket (auf einen dem Körper nach dem Einschieben zugewandten Wandbereich des Rotorblechpakets, welcher die Magnetaufnahmeöffnung begrenzt) eine jeweilige Klemmkraft ausüben. Dadurch kann eine verbesserte Kontaktwärmeübertragung zwischen dem Körper und dem Magnetelement erzielt werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der wenigstens eine Körper aus wenigstens zwei Werkstoffen mit voneinander verschiedenen Wärmeleitfähigkeiten bereitgestellt, wobei wenigstens einer der Werkstoffe magnetisch ist. Dies ist von Vorteil, da hierdurch eine besonders bedarfsgerechte Magnetfeldführung ermöglicht ist. Der erste Werkstoff kann beispielsweise eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen und als Matrixmaterial dienen, in welches der zweite Werkstoff, der magnetisch sein kann, eingebettet sein kann. Dadurch ist in vorteilhafter Weise sowohl eine besonders gute Wärmeleitung, als auch eine gezielte Magnetfeldführung über den Körper ermöglicht. Zumindest derjenige Werkstoff der wenigstens zwei Werkstoffe, welcher die höhere Wärmeleitfähigkeit als der andere Werkstoff aufweist, kann vorzugsweise direkt mit dem Magnetelement verbunden sein, insbesondere in direkter Anlage mit dem Magnetelement stehen, und damit unmittelbar an dem Magnetelement anliegen. Der Körper kann allgemein als Magnetführungsbauteil oder als Magnetführungsschiene ausgebildet sein und auch als Magnetführungsbauteil oder Magnetführungsschiene bezeichnet werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der wenigstens eine Versorgungs-Kühlkanal durch zumindest ein Rohrelement bereitgestellt. Dies ist von Vorteil, da ein derartiges Rohrelement eine besonders bauraumsparende und gegenüber einem unerwünschten Austreten des Fluids dichte, fluidführende Verbindung zwischen dem Rotorblechpaket und der Rotorwelle ermöglicht.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vor dem Koppeln in Schritt c) ein als Wucht- und/oder Spannscheibe ausgebildetes Scheibenelement mit dem Rotorelement gefügt und das Scheibenelement weist wenigstens eine Durchführungsöffnung auf, durch welche der wenigstens eine Versorgungs-Kühlkanal beim Koppeln in Schritt c) zumindest bereichsweise durchgeführt wird. Dies ist von Vorteil, da das Scheibenelement damit nicht nur als Wucht- und/oder Spannscheibe fungiert, sondern auch zum Abdichten der Kühlkanalvorrichtung herangezogen werden kann. So kann beispielsweise eine die Durchführungsöffnung begrenzende Scheibenelementwand des Scheibenelements eine zusätzliche, beispielsweise ringförmige, Dichtfläche ausbilden.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das zumindest eine Magnetelement frei von schweren seltenen Erden. Dadurch können die Magnetelemente in vorteilhafter Weise im Vergleich zu Magneten mit derartigen schweren seltenen Erden aufwandsarm und vor allem unter geringeren Umweltbelastungen hergestellt werden.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft einen Rotor für eine elektrische Maschine, welcher ein Rotorelement und eine Kühlkanalvorrichtung umfasst. Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass das Rotorelement und die Kühlkanalvorrichtung durch ein Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung miteinander gefügt sind. Durch einen derartigen Rotor kann ein besonders ausfallsicherer Betrieb der elektrischen Maschine, insbesondere bei hoher Leistungsabgabe der elektrischen Maschine, sichergestellt werden.
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Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft eine elektrische Maschine für ein Kraftfahrzeug, welche wenigstens einen Rotor gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung umfasst. Eine derartige elektrische Maschine kann ausfallsicher unter hoher Volllast und damit bei großer Leistungsabgabe betrieben werden. Zudem ist die elektrische Maschine als Permanentmagnet-Synchronmotor ausgebildet. Ein Permanentmagnet-Synchronmotor (kurz: PSM) eignet sich in besonderem Maße als Hochleistungsantrieb, wobei die mit dem Rotorelement gefügte Kühlkanalvorrichtung in vorteilhafter Weise zur Erhöhung der Dauerleistung des PSM beiträgt und eine erhöhte Flexibilität bei der Auswahl von magnetischen Werkstoffen für die Magnetelemente ermöglicht.
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Die in Bezug auf einen der Aspekte vorgestellten, bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die jeweils anderen Aspekte der Erfindung und umgekehrt.
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Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen.
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Im Folgenden ist die Erfindung noch einmal anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels erläutert. Hierzu zeigt:
- 1 eine schematische Perspektivansicht eines Rotors einer elektrischen Maschine, welcher in einem, als Stator ausgebildeten Gehäuse der elektrischen Maschine angeordnet ist, wobei der Stator und die elektrische Maschine stark abstrahiert dargestellt sind und die elektrische Maschine als Antriebsmaschine eines ebenfalls stark abstrahiert dargestellten Kraftfahrzeugs dient; und
- 2 eine weitere schematische Perspektivansicht des Rotors, bei welchem ein als Wucht- und/oder Spannscheibe ausgebildetes Scheibenelement des Rotors nicht dargestellt ist, wodurch jeweilige Magnetelement und Körper erkennbar sind.
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1 zeigt in stark abstrahierter Darstellung ein Kraftfahrzeug K mit einer elektrischen Maschine 10. Die elektrische Maschine 10 dient dabei als Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs K und ist vorliegend als Permanentmagnet-Synchronmotor (kurz: PSM) ausgestaltet.
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In schematischer Perspektivansicht gezeigt ist ein Rotor 14 der elektrischen Maschine 10, welcher ein Rotorelement 20 und eine Kühlkanalvorrichtung 60 umfasst. Der Rotor 14 ist in einem Stator 16 der elektrischen Maschine 10 drehbar gelagert. Der Stator 16 kann dabei allgemein als Gehäuse der elektrischen Maschine ausgebildet sein.
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Das Rotorelement 20 und die Kühlkanalvorrichtung 60 sind durch ein Verfahren miteinander gefügt, welches zumindest folgende Schritte umfasst und anhand von 2 verdeutlicht ist.
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Sowohl in 1 als auch in 2 sind eine Längserstreckungsrichtung L und eine Radialerstreckungsrichtung R des Rotorelements 20 und damit auch des Rotors 14 sowie der elektrischen Maschine 10 durch jeweilige, senkrecht zueinander orientierte Pfeile verdeutl icht.
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In einem ersten Schritt a) erfolgt ein Bereitstellen des Rotorelements 20, welches ein Rotorblechpaket 40 mit einer Mehrzahl an Magnetaufnahmeöffnungen 42, 44 zur Aufnahme einer entsprechenden Mehrzahl an Magnetelementen 22, 24 umfasst.
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In einem Schritt b) erfolgt ein Einschieben verschiedener Körper 72, 74 der Kühlkanalvorrichtung 60, wobei in jede der Magnetaufnahmeöffnung in 42, 44 jeweils einer der Körper 72, 74 eingeführt wird. Vor dem Einschieben in Schritt b) wird jeder der Körper 72, 74 mit jeweils einem der Magnetelemente 22, 24 gefügt, nämlich vorliegend verklebt. Das Einschieben in Schritt b) der Körper 72, 74 erfolgt dann zusammen mit den jeweiligen Magnetelementen 22, 24. Dabei wird beispielsweise der Körper 72 gemeinsam mit dem Magnetelement 22 in die Magnetaufnahmeöffnung 42 und der Körper 74 gemeinsam mit dem Magnetelement 24 in die Magnetaufnahmeöffnung 44 eingeführt.
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Das Rotorblechpaket 40 umfasst eine Mehrzahl an in Längserstreckungsrichtung L des Rotorelements 20 (und damit des Rotors 14 sowie der elektrischen Maschine 10) aneinandergereihten Blechringelementen, durch welche sich die Magnetaufnahmeöffnungen 42, 44 erstrecken und durch welche die jeweiligen Körper 72, 74 in Schritt b) beim Einschieben in die jeweiligen Magnetaufnahmeöffnungen 42, 44 durchgeführt werden.
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Jeder der Körper 72, 74 weist jeweils einen Magnet-Kühlkanal 82, 84 auf, welcher sich in Längserstreckungsrichtung L entlang und innerhalb des jeweiligen Körpers 72, 74 erstreckt. Die Magnet-Kühlkanäle 82, 84 erstrecken sich dabei über die entsprechende Gesamtlänge der jeweiligen Körper 72, 74 in Längserstreckungsrichtung L und sind dementsprechend als Durchgangsöffnungen ausgebildet.
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Die Körper 72, 74 werden beim Einschieben in Schritt b) mit dem jeweiligen Magnetelement 22, 24 und in der Magnetaufnahmeöffnung 42, 44 verspannt.
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Jeder Körper 72, 74 ist aus wenigstens zwei Werkstoffen mit voneinander verschiedenen Wärmeleitfähigkeiten gebildet, wobei wenigstens einer der Werkstoffe magnetisch ist.
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Die Magnet-Kühlkanäle 82, 84 dienen zum Führen eines Fluids 12, das zum Austausch von Wärme mit den jeweiligen Magnetelement 22, 24 dient.
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In einem weiteren Schritt c) erfolgt ein Koppeln jeweils eines Versorgungs-Kühlkanals 92, 94 der Kühlkanalvorrichtung 60 einerseits unmittelbar mit dem jeweiligen Magnet-Kühlkanal 82, 84 und andererseits unmittelbar mit einer jeweiligen Durchtrittsöffnung 52, 54, welche sich in Radialerstreckungsrichtung R des Rotorelements 20 (und damit des Rotors 14 sowie der elektrischen Maschine 10) durch eine mit dem Rotorblechpaket 40 drehfest verbundene Rotorwelle 50 des Rotorelements 20 von einer Rotorwellen-Außenfläche 51 der Rotorwelle 50 bis zu einem, zum Führen des Fluids 12 ausgebildeten Welleninnenraum 58 der Rotorwelle 50 erstreckt. Die Kühlkanalvorrichtung 60 kann in einen nicht weiter gezeigten Kühlkreislauf der elektrischen Maschine 10 integriert sein. Eine ebenfalls nicht weiter gezeigte Kühlmittelpumpe, welche beispielsweise Öl oder Kühlwasser als Kühlmittel fördern kann, kann das Fluid 12 in den Welleninnenraum 58 fördern. Von dort kann das Fluid 12 über die Durchtrittsöffnungen 52, 54 und die Versorgungs-Kühlkanäle 92, 94 in die Magnet-Kühlkanäle 82, 84 geführt werden. Eine beim Betrieb der elektrischen Maschine 10 auftretende Fliehkraft kann insbesondere den Durchfluss des Fluids 12 durch die Versorgungs-Kühlkanäle 92, 94 in Radialerstreckungsrichtung R begünstigen. Das Fluid 12 kann an jeweiligen, vorliegend nicht erkennbaren, da durch das Rotorblechpaket 40 verdeckten, Kanalenden der Magnet-Kühlkanäle 82, 84 austreten und einem ebenfalls nicht weiter gezeigten Fluidreservoir, beispielsweise einem Ölbehälter bzw. Kühlwasserbehälter, zugeführt werden.
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Die Versorgungs-Kühlkanäle 92, 94 werden jeweils durch ein Rohrelement 91, 93 bereitgestellt. Mit anderen Worten erstrecken sich die jeweiligen Versorgung-Kühlkanäle 92, 94 durch jeweils eines der Rohrelement 91, 93. So erstreckt sich beispielsweise der Versorgung-Kühlkanal 92 durch das Rohrelement 91 und der Versorgung-Kühlkanal 94 durch das Rohrelement 93.
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Vor dem Koppeln in Schritt c) wird ein als Wucht- und/oder Spannscheibe ausgebildetes Scheibenelement 100 mit dem Rotorelement 20 gefügt. Das Scheibenelement 100 weist jeweilige Durchführungsöffnungen 102, 104 auf, durch welche die jeweiligen Versorgungs-Kühlkanäle 92, 94 beim Koppeln in Schritt c) zumindest bereichsweise durchgeführt werden.
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Das hier dargestellte Konzept basiert auf dem Prinzip der Kühlung der Magnetelemente 22, 24 der als permanenterregten Synchronmaschine (PSM) ausgestalteten, elektrischen Maschine 10 durch fluiddurchströmte Rohrleitungen, welche durch die Kühlkanalvorrichtung 60 bereitgestellt sind und welche die Führung des Fluids 12 möglichst nahe der Magnetelemente 22, 24 ermöglicht.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- elektrische Maschine
- 12
- Fluid
- 14
- Rotor
- 16
- Stator
- 20
- Rotorelement
- 22
- Magnetelement
- 24
- Magnetelement
- 40
- Rotorblechpaket
- 42
- Magnetaufnahmeöffnung
- 44
- Magnetaufnahmeöffnung
- 50
- Rotorwelle
- 51
- Rotorwellen-Außenfläche
- 52
- Durchtrittsöffnung
- 54
- Durchtrittsöffnung
- 58
- Welleninnenraum
- 60
- Kühlkanalvorrichtung
- 72
- Körper
- 74
- Körper
- 82
- Magnet-Kühlkanal
- 84
- Magnet-Kühlkanal
- 91
- Rohrelement
- 92
- Versorgungs-Kühlkanal
- 93
- Rohrelement
- 94
- Versorgungs-Kühlkanal
- 100
- Scheibenelement
- 102
- Durchführungsöffnung
- 104
- Durchführungsöffnung
- K
- Kraftfahrzeug
- L
- Längserstreckungsrichtung
- R
- Radialerstreckungsrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102017124471 A1 [0003]
- DE 102018222469 A1 [0004]
