DE102021121482A1

DE102021121482A1 - Device for cooling a winding overhang of a stator of an electrical machine

Info

Publication number: DE102021121482A1
Application number: DE102021121482.3A
Authority: DE
Inventors: Markus Lang; Robert Schmidt
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2021-08-19
Filing date: 2021-08-19
Publication date: 2023-02-23

Abstract

Es wird eine Vorrichtung für eine elektrische Maschine (100) beschrieben. Die Vorrichtung umfasst einen Stator (110) der elektrischen Maschine (100), mit einem Statorkörper (201) und einem ersten Wickelkopf (211) an einer ersten Stirnfläche des Statorkörpers (201). Des Weiteren umfasst die Vorrichtung ein den Stator (110) umschließendes Gehäuse (135), das an einer ersten Stirnfläche ein erstes Stirnflächenteil (240) aufweist, sodass ein erster Raum (202) gebildet wird, der sich in axialer Richtung zwischen dem ersten Stirnflächenteil (240) und der ersten Stirnfläche des Statorkörpers (201) erstreckt und der sich in radialer Richtung zwischen einer Außenseite des ersten Wickelkopfes (211) und einer Innenseite einer Seitenwand des Gehäuses (135) erstreckt. Außerdem umfasst die Vorrichtung einen in dem ersten Raum (202) angeordneten ersten Kühlkörper (220), der zumindest einen Kühlkanal für ein Kühlmittel zur Kühlung des ersten Wickelkopfes (211) aufweist.

A device for an electrical machine (100) is described. The device comprises a stator (110) of the electrical machine (100), with a stator body (201) and a first end winding (211) on a first end face of the stator body (201). Furthermore, the device comprises a housing (135) which encloses the stator (110) and has a first end face part (240) on a first end face, so that a first space (202) is formed which extends in the axial direction between the first end face part ( 240) and the first end face of the stator body (201) and which extends in the radial direction between an outside of the first end winding (211) and an inside of a side wall of the housing (135). In addition, the device comprises a first heat sink (220) which is arranged in the first space (202) and has at least one cooling channel for a coolant for cooling the first end winding (211).

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, etwa eine Asynchronmaschine oder eine Synchronmaschine. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung für eine elektrische Maschine, die eine effiziente und zuverlässige Kühlung des Wickelkopfes eines Stators der elektrischen Maschine ermöglicht.The invention relates to an electrical machine, such as an asynchronous machine or a synchronous machine. In particular, the invention relates to a device for an electrical machine that enables efficient and reliable cooling of the winding overhang of a stator of the electrical machine.

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 und/oder zur Kühlung von ein oder mehreren anderen Komponenten des Antriebsstrangs des Fahrzeugs, ein Kühlmittel (z.B. Wasser) geleitet wird.An at least partially electrically powered vehicle includes an electric machine for driving the vehicle. The electric machine can have a cooling jacket through which a coolant (e.g. water) is passed for cooling, in particular for cooling the stator of the electric machine and/or for cooling one or more other components of the drive train of the vehicle.

Der Kühlmantel am Gehäuse einer elektrischen Maschine ist typischerweise relativ weit von den Wicklungen, insbesondere von dem Wickelkopf, des Stators entfernt und ermöglicht daher nur eine relativ niedrige Kühleffizienz.The cooling jacket on the housing of an electrical machine is typically relatively far away from the windings, in particular from the end winding, of the stator and therefore only allows for a relatively low cooling efficiency.

Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, eine Vorrichtung für eine elektrische Maschine bereitzustellen, die eine effiziente Kühlung der elektrischen Maschine, insbesondere des Wickelkopfes der elektrischen Maschine, ermöglicht. Des Weiteren befasst sich das vorliegende Dokument mit der effizienten und präzisen Positionierung eines Stators der elektrischen Maschine.The present document deals with the technical task of providing a device for an electrical machine that enables efficient cooling of the electrical machine, in particular the end winding of the electrical machine. Furthermore, the present document deals with the efficient and precise positioning of a stator of the electrical machine.

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.The object is solved by the independent claim. Advantageous embodiments are described inter alia in the dependent claims. It is pointed out that additional features of a patent claim dependent on an independent patent claim without the features of the independent patent claim or only in combination with a subset of the features of the independent patent claim can form a separate invention independent of the combination of all features of the independent patent claim, which can be made the subject of an independent claim, a divisional application or a subsequent application. This applies equally to the technical teachings described in the description, which can form an invention independent of the features of the independent patent claims.

Gemäß einem Aspekt wird eine Vorrichtung für eine elektrische Maschine beschrieben. Die Vorrichtung kann einen Teil der Komponenten der elektrischen Maschine umfassen. Die Vorrichtung umfasst insbesondere den Stator der elektrischen Maschine, wobei der Stator einen Statorkörper und einen ersten Wickelkopf an einer ersten Stirnfläche des Statorkörpers aufweist. Der Stator weist typischerweise ferner an der gegenüberliegenden zweiten Stirnfläche des Statorkörpers einen zweiten Wickelkopf auf. Die ein oder mehreren Wickelköpfe weisen typischerweise Umlenkungen der Statorwicklungen des Stators auf.According to one aspect, a device for an electric machine is described. The device can comprise part of the components of the electrical machine. The device includes in particular the stator of the electrical machine, the stator having a stator body and a first end winding on a first end face of the stator body. The stator typically also has a second end winding on the opposite, second end face of the stator body. The one or more end windings typically have deflections of the stator windings of the stator.

Der Stator kann als (kreis-) zylinderförmiger Körper ausgebildet sein, der die Längsachse der elektrischen Maschine umschließt. Die von der elektrischen Maschine angetriebene Welle weist typischerweise die Längsachse der elektrischen Maschine als Rotationsachse auf. Der Statorkörper des Stators weist typischerweise in radialer Richtung bezüglich der Längsachse einen größeren Radius auf als die ein oder mehreren Wickelkörper. Dadurch wird an der Außenfläche bzw. Außenseite eines Wickelkörpers jeweils ein (Luft- und/oder Frei-) Raum gebildet, der zur Kühlung des jeweiligen Wickelkörpers und/oder zur Positionierung des Stators verwendet werden kann.The stator can be designed as a (circular) cylindrical body that encloses the longitudinal axis of the electrical machine. The shaft driven by the electrical machine typically has the longitudinal axis of the electrical machine as the axis of rotation. The stator body of the stator typically has a larger radius in the radial direction with respect to the longitudinal axis than the one or more winding bodies. As a result, an (air and/or free) space is formed on the outer surface or outside of a winding body, which can be used for cooling the respective winding body and/or for positioning the stator.

Die Vorrichtung umfasst ferner ein den Stator umschließendes (metallisches) Gehäuse, das an einer ersten Stirnfläche ein erstes Stirnflächenteil aufweist. Das Gehäuse weist typischerweise eine Seitenwand auf, die eine (kreis-) zylinderförmige Innenseite aufweist. Die erste Stirnfläche der Seitenwand des Gehäuses kann mit dem ersten Stirnflächenteil bedeckt sein. Dabei kann das erste Stirnflächenteil ggf. lösbar mit der Seitenwand verbunden sein, z.B. anhand von ein oder mehreren Schraubverbindungen.The device also includes a (metallic) housing which encloses the stator and has a first end face part on a first end face. The housing typically has a side wall that has a (circular) cylindrical inside. The first face of the side wall of the housing may be covered with the first face part. In this case, the first end face part can be detachably connected to the side wall, e.g. by means of one or more screw connections.

Es wird somit in dem Hohlraum des Gehäuses ein erster Raum gebildet, der sich in axialer Richtung bezüglich der Längsachse zwischen dem ersten Stirnflächenteil und der ersten Stirnfläche des Statorkörpers erstreckt und der sich in radialer Richtung bezüglich der Längsachse zwischen der Außenseite des ersten Wickelkopfes und der Innenseite der Seitenwand des Gehäuses erstreckt. Der erste Raum kann insbesondere in axialer Richtung einerseits von dem ersten Stirnflächenteil und andererseits von der ersten Stirnfläche des Statorkörpers begrenzt sein. Des Weiteren kann der erste Raum in radialer Richtung einerseits von der Außenseite des ersten Wickelkopfes und andererseits von der Innenseite der Seitenwand des Gehäuses begrenzt sein. Der erste Raum kann dabei ringförmig ausgebildet sein.A first space is thus formed in the cavity of the housing, which extends in the axial direction with respect to the longitudinal axis between the first end face part and the first end face of the stator body, and which extends in the radial direction with respect to the longitudinal axis between the outside of the first end winding and the inside the side wall of the housing extends. The first space can be delimited, in particular in the axial direction, on the one hand by the first end face part and on the other hand by the first end face of the stator body. Furthermore, the first space can be delimited in the radial direction on the one hand by the outside of the first end winding and on the other hand by the inside of the side wall of the housing. The first space can be ring-shaped.

In entsprechender Weise kann an der gegenüberliegenden zweiten Stirnfläche ein zweiter Raum gebildet werden (der durch ein gegenüberliegendes zweites Stirnflächenteil bedeckt sein kann).In a corresponding manner, a second space can be formed on the opposite second face (which can be covered by an opposite second face part).

Die Vorrichtung umfasst ferner einen in dem ersten Raum angeordneten ersten Kühlkörper, der zumindest einen Kühlkanal für ein Kühlmittel zur Kühlung des ersten Wickelkopfes aufweist. Der erste Kühlkörper kann derart ausgebildet sein, dass der erste Kühlkörper den ersten Raum im Wesentlichen vollständig (z.B. zu 90% oder mehr) ausfüllt. Der Kühlkanal des ersten Kühlkörpers kann entlang des Umfangs des ersten Wickelkopfes um die Längsachse verlaufen.The device also includes a first heat sink which is arranged in the first space and has at least one cooling channel for a coolant for cooling the first end winding. The first heat sink can be designed in such a way that the first heat sink essentially fills the first space completely (eg to 90% or more). The cooling channel of the first heat sink can run around the longitudinal axis along the circumference of the first end winding.

In den Freiraum zwischen dem ersten Wickelkopf und dem Gehäuse kann somit ein erste Kühlköper eingebracht werden, um in unmittelbarer Nähe zu dem ersten Wickelkopf eine besonders effiziente Kühlung des ersten Wickelkopfes zu bewirken.A first cooling body can thus be introduced into the free space between the first winding overhang and the housing in order to bring about a particularly efficient cooling of the first winding overhang in the immediate vicinity of the first winding overhang.

In einem bevorzugten Beispiel ist der erste Kühlkörper als Ring ausgebildet, der um die Längsachse herum verläuft. Dabei kann der Ring offen sein und einen Schlitz aufweisen. So können mechanische Spannungen aufgrund von unterschiedlichen thermischen Verformungen des Stators, des Gehäuses und/oder des ersten Kühlkörpers reduziert und ggf. vermieden werden. Ferner kann durch die Bereitstellung eines ringförmigen Kühlkörpers der erste Freiraum um den ersten Wickelkopf besonders effizient und vollständig genutzt werden.In a preferred example, the first heat sink is designed as a ring that runs around the longitudinal axis. The ring can be open and have a slit. In this way, mechanical stresses due to different thermal deformations of the stator, the housing and/or the first heat sink can be reduced and possibly avoided. Furthermore, by providing an annular heat sink, the first free space around the first end winding can be used particularly efficiently and completely.

Der erste Kühlkörper weist typischerweise eine Außenwand auf, die den Kühlkanal umschließt. Dabei besteht die Außenwand bevorzugt aus einem elektrisch isolierenden und/oder nicht-leitfähigem Material. So können die Luft- und Kriechstrecken zwischen dem Gehäuse und den Statorwicklungen in effizienter Weise erhöht werden.The first heat sink typically has an outer wall that encloses the cooling channel. The outer wall preferably consists of an electrically insulating and/or non-conductive material. In this way, the clearance and creepage distances between the housing and the stator windings can be increased in an efficient manner.

Der erste Kühlkörper kann als Anschlag für den Stator ausgebildet sein, um den Stator innerhalb des Gehäuses in axialer Richtung zu positionieren. Dabei können die Kanten des ersten Kühlkörpers (auf der dem ersten Stirnflächenteil zugewandten Seite und/oder auf der dem Statorkörper zugewandten Seite) jeweils abgerundet ausgebildet sein. So kann der Stator in besonders effizienter und spannungsfreier Weise in dem Gehäuse der elektrischen Maschine gefügt werden.The first heat sink can be designed as a stop for the stator in order to position the stator inside the housing in the axial direction. The edges of the first heat sink (on the side facing the first end face part and/or on the side facing the stator body) can each be rounded. In this way, the stator can be joined in the housing of the electrical machine in a particularly efficient and stress-free manner.

Der erste Kühlkörper kann einen ersten Zugang (z.B. an einer ersten Seite des Schlitzes) zur Aufnahme von Kühlmittel in dem Kühlkanal umfassen. Des Weiteren kann der erste Kühlkörper einen zweiten Zugang (z.B. an einer gegenüberliegenden zweiten Seite des Schlitzes) zur Entnahme von Kühlmittel aus dem Kühlkanal umfassen. So kann in effizienter und zuverlässiger Weise Kühlmittel (insbesondere eine Kühlflüssigkeit, etwa Wasser) durch den ersten Kühlkörper geleitet werden.The first heat sink may include a first access (e.g., at a first side of the slot) for receiving coolant in the cooling channel. Furthermore, the first heat sink can include a second access (e.g. on an opposite second side of the slot) for removing coolant from the cooling channel. In this way, coolant (in particular a cooling liquid, for example water) can be conducted through the first heat sink in an efficient and reliable manner.

Das Gehäuse kann ein oder mehrere Kühlleitungen für Kühlmittel umfassen (die z.B. entlang der Seitenwand des Gehäuses verlaufen). Die ein oder mehreren Kühlleitungen können mit dem ersten Kühlkörper verbunden sein, insbesondere über die ein oder mehreren Zugänge des ersten Kühlkörpers, um Kühlmittel in den ersten Kühlkörper hinein und/oder aus dem ersten Kühlkörper heraus zu leiten. So kann eine effiziente Anbindung des ersten Kühlkörpers an einen Kühlkreislauf zur Kühlung der elektrischen Maschine bewirkt werden.The housing may include one or more coolant ducts (e.g., running along the side wall of the housing). The one or more cooling lines can be connected to the first heat sink, in particular via the one or more access points of the first heat sink, in order to direct coolant into the first heat sink and/or out of the first heat sink. In this way, the first heat sink can be efficiently connected to a cooling circuit for cooling the electrical machine.

Wie bereits oben dargelegt, weist der Stator an der zweiten Stirnfläche des Statorkörpers typischerweise einen zweiten Wickelkopf auf (mit einem zweiten (Frei-) Raum). Die Vorrichtung kann einen zweiten Kühlkörper umfassen, der den zweiten Wickelkopf umschließt. Der zweite Kühlkörper kann entsprechend zu dem ersten Kühlkörper ausgebildet sein. So kann die Kühleffizienz der elektrischen Maschine weiter erhöht werden.As already explained above, the stator typically has a second end winding (with a second (free) space) on the second end face of the stator body. The device may include a second heat sink enclosing the second end winding. The second heat sink can be designed correspondingly to the first heat sink. In this way, the cooling efficiency of the electrical machine can be further increased.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine elektrische Maschine, insbesondere eine Asynchronmaschine oder eine Synchronmaschine, beschrieben, die die in diesem Dokument beschriebene Vorrichtung umfasst. Die elektrische Maschine umfasst ferner einen Rotor, der in dem von dem Stator umschlossenen Rotor-Raum angeordnet ist. Des Weiteren kann die elektrische Maschine eine Kühlvorrichtung (z.B. eine Pumpe für Kühlmittel) umfassen, die ausgebildet ist, Kühlmittel durch den Kühlkanal des ersten Kühlkörpers zu pumpen.According to a further aspect, an electrical machine, in particular an asynchronous machine or a synchronous machine, is described which includes the device described in this document. The electrical machine also includes a rotor, which is arranged in the rotor space enclosed by the stator. Furthermore, the electric machine can include a cooling device (e.g. a pump for coolant) which is configured to pump coolant through the cooling channel of the first heat sink.

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.According to a further aspect, a (road) motor vehicle (in particular a passenger car or a truck or a bus or a motorcycle) is described which comprises the electric machine described in this document for driving the vehicle.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Maschine beschrieben. Das Verfahren umfasst das Anordnen eines ersten Kühlkörpers (insbesondere eines Kühlrings), der zumindest einen Kühlkanal für ein Kühlmittel zur Kühlung eines ersten Wickelkopfes eines Stators der elektrischen Maschine aufweist, an einem ersten Stirnflächenteil in einem Gehäuse der elektrischen Maschine. Das Verfahren umfasst ferner das Einbringen des Stators der elektrischen Maschine entlang der Längsachse der elektrischen Maschine in das Gehäuse. Der Stator weist einen Statorkörper und den ersten Wickelkopf an einer ersten Stirnfläche des Statorkörpers auf.According to a further aspect, a method for producing an electrical machine is described. The method includes arranging a first heat sink (in particular a cooling ring), which has at least one cooling channel for a coolant for cooling a first end winding of a stator of the electrical machine, on a first end face part in a housing of the electrical machine. The method further includes inserting the stator of the electric machine into the housing along the longitudinal axis of the electric machine. The stator has a stator body and the first end winding on a first face of the stator body.

Das Anordnen und/oder das Einbringen erfolgt derart, dass der erste Kühlköper in einem ersten Raum angeordnet ist, der sich in axialer Richtung bezüglich der Längsachse zwischen dem ersten Stirnflächenteil und der ersten Stirnfläche des Statorkörpers erstreckt und der sich in radialer Richtung bezüglich der Längsachse zwischen einer Außenseite des ersten Wickelkopfes und der Innenseite der Seitenwand des Gehäuses erstreckt.Arranging and / or the introduction is such that the first heat sink is arranged in a first space in the axial direction with respect to the longitudinal axis between the first End face part and the first end face of the stator body extends and which extends in the radial direction with respect to the longitudinal axis between an outer side of the first end winding and the inner side of the side wall of the housing.

Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Vorrichtungen, Verfahren und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Vorrichtungen, Verfahren und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Vorrichtungen, Verfahren und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Ferner sind in Klammern aufgeführte Merkmale als optionale Merkmale zu verstehen.It should be noted that the devices, methods and systems described in this document can be used both alone and in combination with other devices, methods and systems described in this document. Furthermore, any aspects of the devices, methods and systems described in this document can be combined with one another in a variety of ways. In particular, the features of the claims can be combined with one another in many different ways. Furthermore, features listed in brackets are to be understood as optional features.

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 einen beispielhaften Stator in einer perspektivischen Ansicht;
2b einen beispielhaften Kühlring zur Kühlung des Wickelkopfes eines Stators;
3a und 3b ein beispielhaftes Gehäuse mit einem Kühlring;
4a und 4b eine beispielhafte Schnittansicht durch ein Gehäuse mit einem Kühlring;
5 ein beispielhaftes Gehäuse für eine elektrische Maschine; und
6 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Herstellung einer elektrischen Maschine.

The invention is described in more detail below using exemplary embodiments. show it

1a an example electric machine with a cooling jacket;
1b an exemplary stator lamination (in a view in which the shaft of the electrical machine or the longitudinal axis of the stator is horizontal on the image plane);
1c a stator composed of stator laminations (in a view in which the shaft of the electrical machine or the longitudinal axis of the stator runs horizontally within the plane of the image);
2a an exemplary stator in a perspective view;
2 B an exemplary cooling ring for cooling the winding overhang of a stator;
3a and 3b an exemplary housing with a cooling ring;
4a and 4b an exemplary sectional view through a housing with a cooling ring;
5 an exemplary housing for an electric machine; and
6 a flowchart of an exemplary method for manufacturing an electrical machine.

Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der effizienten Kühlung einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Wickelkopfes eines Stators einer elektrischen Maschine. 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 bzw. des Rotors 120 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. Der Stator 110 ist von einem Gehäuse 135 der elektrischen Maschine 100 umgeben.As explained at the outset, the present document deals with the efficient cooling of an electrical machine, in particular a winding overhang of a stator of an electrical machine. In this context shows 1a an exemplary electrical machine 100 in a view perpendicular to the shaft 101 of the electrical machine 100 or perpendicular to the longitudinal axis of the stator 110 or the rotor 120 of the electrical machine 100 (running along the z-axis of the Cartesian coordinate system shown). The electrical machine 100 includes a stator 110 with a plurality of stator windings 111 which are arranged radially around the shaft 101 of the electrical machine 100 and which are set up to generate an electromagnetic rotating field. The stator 110 is surrounded by a housing 135 of the electrical machine 100 .

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 von der elektrischen Maschine 100 angetriebenen Welle 101 verbunden. Der Rotor 120 umfasst einen Rotorkörper 122, der in dem dargestellten Beispiel 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.Furthermore, the electrical machine 100 includes a rotor 120 which is driven by the rotating field caused by the stator 110 . The rotor 120 is firmly connected to the shaft 101 driven by the electrical machine 100 . The rotor 120 comprises a rotor body 122 which is surrounded by a squirrel cage 121 in the example shown. The rotor body 122 can consist of individual sheets of iron. The squirrel cage 121 typically has a plurality of slot bars that are embedded in corresponding slots (not shown) of the rotor body 122 and that run parallel to and/or along the shaft 101 of the electric machine 100 . The slot bars are electrically conductively connected to one another at both ends or at both end faces of the rotor body 122 via a respective short-circuit ring (not shown). The individual slot bars are electrically short-circuited via the short-circuit rings.

Der Rotor 120 einer elektrischen Maschine 100 (der als Kurzschlussläufer oder Käfigläufer ausgebildet sein kann) 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.The rotor 120 of an electrical machine 100 (which can be embodied as a squirrel-cage rotor or squirrel-cage rotor) can thus have a laminated iron stack (e.g. composed of mutually insulated laminations) with stamped-in grooves as the rotor body 122 . The short-circuit cage 121 preferably consists of copper and/or aluminum in order to bring about the lowest possible electrical resistance.

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.Correspondingly, the stator 110 can also be composed of individual (mutually insulated) stator laminations 150 (e.g. iron laminations) (such as examples in FIGS 1b and 1c shown). A stator lamination 150 can have the shape of a ring (which is also referred to as a stator yoke), which has webs 151 for corresponding stator windings 111 of the stator 110 on the inner side facing the center of the ring. A web 151 can be provided for each stator winding 111 . A stator slot 113 typically results as free space between two directly adjacent webs 151 or stator windings 111 .

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).As in 1c shown, a plurality of stator laminations 150 (eg 50 or more, or 100 or more stator laminations 150) along the longitudinal axis of the stator 110 are superimposed to form the stator 110. The stator windings 111 can then be arranged around the individual webs 151 (or around the pole cores formed thereby). A free space 160 for the rotor 120 is formed in the middle by the stacked stator laminations 150 (which is also referred to as the rotor space in this document).

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 und/oder um das Gehäuse 135 der elektrischen Maschine 100 (bzw. um das Gehäuse 135 der elektrischen Maschine 100 und ein oder mehreren weiteren Komponenten des Antriebsstrangs eines Fahrzeugs) 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.Electrical machine 100 may include a cooling jacket 130 with cooling lines 131 for cooling, cooling jacket 130 at least partially or completely surrounding stator 110 and/or housing 135 of electrical machine 100 (or housing 135 of electrical machine 100 and one or more other components of the drive train of a vehicle) can be arranged. A coolant (e.g. water) can be conducted through the cooling jacket 130, in particular via the individual cooling lines 131, in order to dissipate the thermal energy that is produced during the operation of the electrical machine 100, in particular thermal energy from the stator windings 111.

Der in 1a dargestellte Kühlmantel 130 ist relativ weit von den zu kühlenden Statorwicklungen 111 entfernt, und weist daher typischerweise nur eine relativ geringe Kühleffizienz auf. In dem vorliegenden Dokument wird eine Vorrichtung beschrieben, die eine besonders effiziente Kühlung der Statorwicklungen 111, insbesondere eines Wickelkopfes, eines Stators 110 einer elektrischen Maschine 100 ermöglicht. In diesem Zusammenhang zeigt 2a eine perspektivische Ansicht eines Stators 110 mit dem, aus den Statorblechen 150 bestehenden, Statorkörper 201. Ferner zeigt 2a die Wickelköpfe 211 des Stators 110 (an jeweils einer Stirnfläche des Statorkörpers 201), an dem die Umlenkung der Statorwicklungen 111 erfolgt.the inside 1a The cooling jacket 130 shown is relatively far away from the stator windings 111 to be cooled and therefore typically has only a relatively low cooling efficiency. In the present document, a device is described which enables a particularly efficient cooling of the stator windings 111, in particular a winding overhang, of a stator 110 of an electrical machine 100. In this context shows 2a shows a perspective view of a stator 110 with the stator body 201 consisting of the stator laminations 150. Furthermore, FIG 2a the end windings 211 of the stator 110 (on each end face of the stator body 201), on which the deflection of the stator windings 111 takes place.

Die Statorwicklungen 111 sind typischerweise an der dem Rotor 120 zugewandten Innenseite des Statorkörpers 201 angeordnet. Als Folge daraus kann an der Außenseite eines Wickelkopfes 211 jeweils ein Freiraum 202 gebildet werden, in dem kein Statorjoch angeordnet ist. Der Freiraum 202 kann eine Höhe, in radialer Richtung, aufweisen, die der Dicke des Statorjochs des Statorkörpers 201 entspricht. Der Freiraum 202 kann sich in radialer Richtung von der Außenseite des Wickelkopfes 211 bis zu der Innenseite des Gehäuses 135 der elektrischen Maschine 100 erstrecken. Ferner kann sich der Freiraum 202 in axialer Richtung (entlang der Längsachse der elektrischen Maschine 100) von der Stirnfläche des Wickelkopfes 211 (oder von einer Stirnfläche in dem Stirnwandteil des Gehäuses 135) bis zu der Stirnfläche des Statorkörpers 201 erstrecken.The stator windings 111 are typically arranged on the inside of the stator body 201 facing the rotor 120 . As a result, a free space 202 can be formed on the outside of a winding overhang 211 in which no stator yoke is arranged. The clearance 202 can have a height, in the radial direction, which corresponds to the thickness of the stator yoke of the stator body 201 . The free space 202 can extend in the radial direction from the outside of the end winding 211 to the inside of the housing 135 of the electrical machine 100 . Furthermore, the free space 202 can extend in the axial direction (along the longitudinal axis of the electrical machine 100) from the end face of the end winding 211 (or from an end face in the end wall part of the housing 135) to the end face of the stator body 201.

2b zeigt einen beispielhaften Kühlkörper 220 (insbesondere einen Kühlring), der ausgebildet ist, in dem Freiraum 202 um den Wickelkopf 211 herum angeordnet zu werden. Der Kühlkörper 220 kann ein oder mehrere Kühlkanäle umschließen, die ausgebildet sind, ein Kühlmittel (insbesondere Wasser) um die Außenseite des Wickelkopfes 211 herum zu leiten. Zu diesem Zweck kann der (ringförmige) Kühlkörper 220 einen ersten Zugang 221 (zum Einleiten von Kühlmittel) und einen zweiten Zugang 222 (zum Herausleiten von Kühlmittel) aufweisen. 2 B 12 shows an exemplary heat sink 220 (in particular a cooling ring) which is designed to be arranged in the free space 202 around the end winding 211 . The heat sink 220 can enclose one or more cooling channels that are designed to conduct a coolant (in particular water) around the outside of the end winding 211 . For this purpose, the (annular) heat sink 220 can have a first access 221 (for introducing coolant) and a second access 222 (for guiding coolant out).

In dem in 2b dargestellten Beispiel ist der Kühlkörper 220 als offener Ring mit einem Schlitz 223 ausgebildet, was eine effiziente und spannungsarme Platzierung des Kühlkörpers 220 an der Außenseite des Wickelkopfes 211 ermöglicht.in the in 2 B In the example shown, the heat sink 220 is designed as an open ring with a slot 223, which enables the heat sink 220 to be placed efficiently and with low stress on the outside of the end winding 211.

3a und 3b zeigen eine beispielhafte Durchsicht durch das Gehäuse 135 der elektrischen Maschine 100. Dabei zeigt 3b den durch das Rechteck identifizierten Ausschnitt aus 3a. Ferner zeigen 3a und 3b den um die Außenseite des Wickelkopfes 211 angeordneten Kühlkörper 220. Des Weiteren zeigen 3a und 3b eine beispielhafte Zuleitung 231 für Kühlmittel und eine beispielhafte Ableitung 232 für Kühlmittel, die in dem dargestellten Beispiel in axialer Richtung innerhalb des Gehäuses 135 verlaufen. Die Zuleitung 231 kann mit dem ersten Zugang 221 und die Ableitung 232 kann mit dem zweiten Zugang 222 des Kühlkörpers 220 gekoppelt sein. So kann der Kühlkörper 220 in effizienter und zuverlässiger Weise mit Kühlmittel versorgt und/oder an den Kühlkreislauf der elektrischen Maschine 100 angeschlossen werden. 3a and 3b show an exemplary view through the housing 135 of the electrical machine 100. It shows 3b the section identified by the rectangle 3a . Also show 3a and 3b also show the heat sink 220 arranged around the outside of the end winding 211 3a and 3b an example coolant supply line 231 and an example coolant discharge line 232 running in the axial direction within the housing 135 in the illustrated example. The input line 231 can be coupled to the first access 221 and the output line 232 can be coupled to the second access 222 of the heat sink 220 . In this way, the heat sink 220 can be supplied with coolant and/or connected to the cooling circuit of the electric machine 100 in an efficient and reliable manner.

Des Weiteren zeigt 3a ein Stirnflächenteil 240 des Gehäuses 135, das an der Stirnfläche des Wickelkörpers 240 angeordnet und insbesondere an der (zylinderförmigen) Seitenwand des Gehäuses 135 befestigt ist. Der Raum 202 für den Kühlkörper 220 kann in axialer Richtung durch das Stirnflächenteil 240 begrenzt sein.Furthermore shows 3a an end face part 240 of the housing 135, which is arranged on the end face of the bobbin 240 and in particular is fastened to the (cylindrical) side wall of the housing 135. The space 202 for the heat sink 220 can be delimited in the axial direction by the end face part 240 .

In einem beispielhaften Herstellungsprozess kann zunächst der Kühlkörper 220 in das Gehäuse 135 mit dem Stirnflächenteil 240 eingebracht werden. Der Kühlkörper 220 kann dann als Anschlagskörper zur Positionierung des Stators 110 verwendet werden. In einem weiteren Schritt kann dann der Stator 110 in das Gehäuse 135 eingebracht werden, bis der Stator 110, insbesondere die Stirnfläche des Statorkörpers 201, an den Kühlkörper 220 anschlägt. So kann eine besonders effiziente und präzise Herstellung einer elektrischen Maschine 100 ermöglicht werden.In an exemplary manufacturing process, the heat sink 220 can first be introduced into the housing 135 with the end face part 240 . The heat sink 220 can then be used as a stop body for positioning the stator 110 . In a further step, the stator 110 can then be introduced into the housing 135 until the stator 110, in particular the end face of the stator body 201, strikes the heat sink 220. A particularly efficient and precise manufacture of an electrical machine 100 can thus be made possible.

4a und 4b zeigen einen beispielhaften Schnitt durch das Gehäuse 135 in einer Seitenansicht. Dabei zeigt 4b den durch das in 4a identifizierten Ausschnitt aus 4a. Aus den 4a und 4b wird ersichtlich, wie die Ableitung 232 mit dem zweiten Zugang 222 des Kühlkörper 220 verbunden ist. Ferner ist zu sehen, wie der Kühlkörper 220 in dem Freiraum 202 zwischen dem Stirnflächenteil 240 und der Stirnfläche des Statorkörpers 201 angeordnet ist. 4a and 4b show an exemplary section through the housing 135 in one side opinion. while showing 4b the through the in 4a identified section 4a . From the 4a and 4b it can be seen how the lead 232 is connected to the second access 222 of the heat sink 220 . It can also be seen how the heat sink 220 is arranged in the free space 202 between the end face part 240 and the end face of the stator body 201 .

5 zeigt das Gehäuse 135 der elektrischen Maschine 100 in einer perspektivischen Ansicht. Das Stirnflächenteil 240 kann über Schraubverbindungen 501 mit der (zylinderförmigen) Seitenwand des Gehäuses 135 verbunden sein. 5 shows the housing 135 of the electrical machine 100 in a perspective view. The end face part 240 can be connected to the (cylindrical) side wall of the housing 135 via screw connections 501 .

In dem vorliegenden Dokument werden somit Maßnahmen zur Verbesserung der Wärmeabfuhr aus den Wickelköpfen 211 des Stators 100 einer elektrischen Maschine 100 beschrieben. Ferner kann durch die beschriebenen Maßnahmen eine Verbesserung der konstruktiven Umsetzung der axialen Positionierung des Stators 110 in dem Gehäuse 135 der elektrischen Maschine 100 bewirkt werden.Measures for improving the heat dissipation from the end windings 211 of the stator 100 of an electrical machine 100 are thus described in the present document. Furthermore, the measures described can improve the constructive implementation of the axial positioning of the stator 110 in the housing 135 of the electrical machine 100 .

Die Anbindung der Wickelköpfe 211 zur Wärmeabfuhr an ein Kühlsystem erfolgt typischerweise über einen Vollverguss der Lufträume 202 zwischen den Wickelköpfen 211 und dem Gehäuse 135. Die axiale Positionierung des Stators 110 im Gehäuse 135 erfolgt typischerweise über eine dedizierte Positionierungs-Stufe im Gehäuse 135. Durch die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen kann in effizienter Weise eine verbesserte Kühlung der Wickelköpfe 211 und eine vereinfachte Positionierung des Stators 110 bewirkt werden. Ferner können durch den beschriebenen Kühlkörper 220 relativ hohe Luft- und Kriechstrecken zwischen den stromdurchflossenen Komponenten (insbesondere dem Wickelkopf 211) und einem leitfähigen Körper (insbesondere dem Gehäuse 135) bewirkt werden, wodurch die Betriebssicherheit der elektrischen Maschine 100 erhöht werden kann. Ferner kann durch den Kühlkörper 220 (im Gegensatz zu einem Vollverguss des Freiraums 202) eine effiziente und homogene Kühlung des Wickelkopfes 211 bewirkt werden. Des Weiteren kann durch den Kühlkörper 220 eine präzise Positionierung des Stators 110 mit relativ geringen mechanischen Spannungen bewirkt werden. So kann die mechanische Belastbarkeit der elektrischen Maschine 100 erhöht werden.The connection of the end windings 211 for heat dissipation to a cooling system typically takes place via a full encapsulation of the air spaces 202 between the end windings 211 and the housing 135. The axial positioning of the stator 110 in the housing 135 is typically carried out via a dedicated positioning stage in the housing 135 Measures described in this document can efficiently bring about improved cooling of the end windings 211 and simplified positioning of the stator 110 . Furthermore, due to the heat sink 220 described, relatively large clearances and creepage distances can be created between the components through which current flows (in particular the end winding 211) and a conductive body (in particular the housing 135), as a result of which the operational reliability of the electrical machine 100 can be increased. Furthermore, efficient and homogeneous cooling of the end winding 211 can be brought about by the heat sink 220 (in contrast to a full encapsulation of the free space 202). Furthermore, a precise positioning of the stator 110 with relatively low mechanical stresses can be brought about by the heat sink 220 . In this way, the mechanical resilience of the electrical machine 100 can be increased.

Die in diesem Dokument beschriebene Vorrichtung kann das Gehäuse 135 mit ein oder mehreren Kühlleitungen 231, 232 umfassen. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung einen (relativ dünnwandigen) Stator-Anschlag 220 (der wie in 2a dargestellt als Kühlring ausgebildet sein kann), durch den ein Kühlmittel strömt. Die Vorrichtung kann ferner einen Stator 110 mit Wickelköpfen 211 umfassen. Der Stator-Anschlag 220 besteht bevorzugt aus einem elektrisch isolierenden, aber thermisch leitfähigem Material. Der Stator-Anschlag 220 erfüllt bevorzugt sowohl die Funktion der axialen Positionierung (d.h. als axialer Anschlag) des Stators 110 im Gehäuse 135, als auch die Funktion des Abtransports der in einem Wickelkopf 211 anfallenden Wärme. Der Stator-Anschlag 220 kann aus einem geschlossenen Ringkörper bestehen, mit lediglich einer einzigen Trennwand zwischen dem Vor- und Rücklauf 221, 222 (d.h. zwischen den Zugängen 221, 222) des Kühlmittels.The device described in this document can include the housing 135 with one or more cooling lines 231,232. Furthermore, the device comprises a (relatively thin-walled) stator stop 220 (which, as in 2a shown can be designed as a cooling ring) through which a coolant flows. The device can also include a stator 110 with end windings 211 . The stator stop 220 is preferably made of an electrically insulating but thermally conductive material. The stator stop 220 preferably fulfills both the function of axial positioning (ie as an axial stop) of the stator 110 in the housing 135 and the function of transporting away the heat occurring in a winding overhang 211 . The stator stop 220 can consist of a closed ring body, with only a single partition between the flow and return 221, 222 (ie between the inlets 221, 222) of the coolant.

In 2b wird ein Ringkörper (als Stator-Anschlag 220) mit einem Schlitz 223 und somit zwei Trennwänden für den Vor- und Rücklauf 221, 222 des Kühlmittels gezeigt. Das Gehäuse 135, der Stator-Anschlag 220 und der Stator 110 weisen typischerweise unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten auf. Der Schlitz 223 des Stator-Anschlags 220 ermöglicht eine spannungsfreie Ausdehnung des Stator-Anschlags 220 in radialer Richtung bei unterschiedlichen Betriebstemperaturen.In 2 B a ring body (as a stator stop 220) with a slot 223 and thus two partitions for the flow and return 221, 222 of the coolant is shown. The housing 135, the stator stop 220 and the stator 110 typically have different thermal expansion coefficients. The slot 223 of the stator stop 220 allows a stress-free expansion of the stator stop 220 in the radial direction at different operating temperatures.

Aufgrund der elektrisch isolierenden Eigenschaft des Stator-Anschlags 220 können die Luft- und Kriechstrecken (bis hin zum Kontakt mit stromdurchflossenen Komponenten, insbesondere dem Wickelkopf 211) reduziert werden, was einen effizienten und zuverlässigen Abtransport der in dem Wickelkopf 211 anfallenden Wärme ermöglicht.Due to the electrically insulating property of the stator stop 220, the air and creepage distances (up to and including contact with current-carrying components, in particular the winding overhang 211) can be reduced, which enables efficient and reliable removal of the heat occurring in the winding overhang 211.

Die Abdichtung der Schnittstelle des Kühlmittels zwischen dem Gehäuse 135 und dem Stator-Anschlag 220 kann z.B. über Funktionsflächen (etwa Dichtungen) oder mittels Kleben erfolgen. Zusätzlich kann die Kühlanbindung zwischen dem Gehäuse 135 und dem Stator-Anschlag 220 z.B. mittels einer Wärmeleitpaste oder einer speziellen Beschichtung des Gehäuses 135 und/oder des Stator-Anschlags 220 weiter verbessert werden.The sealing of the interface of the coolant between the housing 135 and the stator stop 220 can take place, for example, via functional surfaces (e.g. seals) or by means of gluing. In addition, the cooling connection between the housing 135 and the stator stop 220 can be further improved, e.g. by means of a thermally conductive paste or a special coating of the housing 135 and/or the stator stop 220.

Der in diesem Dokument beschriebene Stator-Anschlag 220 ersetzt die Positionierungs-Stufe in dem Gehäuse 135 und weist an allen vier Kanten bevorzugt Rundungen oder Fasen auf, wodurch einerseits zur Kontaktseite zu dem Stator 110 eine Kollision mit dem gefügten Stator 110 umgangen werden kann, und wodurch andererseits zur Kontaktseite zu dem Gehäuse 135 eine kostengünstige Bearbeitung des Gehäuses 135 ohne scharfe Kanten ermöglicht wird.The stator stop 220 described in this document replaces the positioning step in the housing 135 and preferably has roundings or chamfers on all four edges, which means that a collision with the joined stator 110 on the contact side to the stator 110 can be avoided on the one hand, and which, on the other hand, enables the housing 135 to be machined inexpensively on the contact side with the housing 135 without sharp edges.

6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahren 600 zur Herstellung einer elektrischen Maschine 100. Das Verfahren 600 umfasst das Anordnen 601 eines ersten Kühlkörpers 220 (insbesondere eines Kühlrings) an einem ersten Stirnflächenteil 240 in einem Gehäuse 135 der elektrischen Maschine 100. Der erste Kühlkörper 220 umfasst zumindest einen Kühlkanal für ein Kühlmittel (insbesondere für eine Kühlflüssigkeit) zur Kühlung eines ersten Wickelkopfes 211 eines Stators 110 der elektrischen Maschine 100. Das Gehäuse 135 weist eine Seitenwand auf, die an der dem Stator 110 zugewandten Innenseite typischerweise (kreis-) zylinderförmig ist. Der erste Kühlkörper 220 kann an der Innenseite der Seitenwand des Gehäuses 135 angeordnet werden. 6 shows a flowchart of an exemplary method 600 for producing an electrical machine 100. The method 600 includes arranging 601 a first heat sink 220 (in particular a cooling ring) on a first end face part 240 in a housing 135 of the electrical machine 100. The first heat sink 220 comprises at least one cooling channel for a coolant (in particular for a cooling liquid) for cooling a first end winding 211 of a stator 110 of electrical machine 100. Housing 135 has a side wall which is typically (circular) cylindrical on the inside facing stator 110 . The first heat sink 220 can be arranged on the inside of the side wall of the housing 135 .

Das Verfahren 600 umfasst ferner das Einbringen 602 des Stators 110 der elektrischen Maschine 100 entlang der Längsachse der elektrischen Maschine 100 in das Gehäuse 135. Der Stator 110 weist einen Statorkörper 201 und den ersten Wickelkopf 211 an der ersten Stirnfläche des Statorkörpers 201 auf. Der Stator 110 kann von der dem ersten Stirnflächenteil 240 gegenüberliegenden zweiten Stirnfläche des Gehäuses 135 her in den (kreiszylinderförmigen) Hohlraum des Gehäuses 135 eingebracht, insbesondere eingeschoben, werden. Dabei kann die erste Stirnfläche des Statorkörpers 201 dem ersten Stirnflächenteil 240 zugewandt sein.The method 600 also includes introducing 602 the stator 110 of the electrical machine 100 along the longitudinal axis of the electrical machine 100 into the housing 135. The stator 110 has a stator body 201 and the first end winding 211 on the first end face of the stator body 201. The stator 110 can be introduced, in particular pushed, into the (circular-cylindrical) cavity of the housing 135 from the second end face of the housing 135 opposite the first end face part 240 . In this case, the first end face of the stator body 201 can face the first end face part 240 .

Das Anordnen 601 und/oder das Einbringen 602 erfolgt derart, dass der erste Kühlköper 220 in einem ersten Raum 202 angeordnet ist, der in axialer Richtung bezüglich der Längsachse von dem ersten Stirnflächenteil 240 und der ersten Stirnfläche des Statorkörpers 201 begrenzt wird und der in radialer Richtung bezüglich der Längsachse von einer Außenseite des ersten Wickelkopfes 211 und einer Innenseite einer Seitenwand des Gehäuses 135 begrenzt wird. Dabei kann der erste Kühlkörper 220 beim Einbringen 602 des Stators 110 als Anschlagkörper für eine präzise Positionierung des Stators 110 in axialer Richtung verwendet werden.The arrangement 601 and/or the introduction 602 takes place in such a way that the first cooling body 220 is arranged in a first space 202, which is delimited in the axial direction with respect to the longitudinal axis by the first end face part 240 and the first end face of the stator body 201 and which in the radial direction Direction with respect to the longitudinal axis of an outside of the first end winding 211 and an inside of a side wall of the housing 135 is limited. The first heat sink 220 can be used as a stop body for precise positioning of the stator 110 in the axial direction when the stator 110 is introduced 602 .

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, Verfahren und Systeme veranschaulichen sollen.The present invention is not limited to the exemplary embodiments shown. In particular, it should be noted that the description and the figures are only intended to illustrate the principle of the proposed devices, methods and systems by way of example.

Claims

Device for an electrical machine (100); the device comprising - A stator (110) of the electrical machine (100), with a stator body (201) and a first end winding (211) on a first end face of the stator body (201); wherein the stator (110) encloses a longitudinal axis of the electric machine (100); - a housing (135) which encloses the stator (110) and has a first end face part (240) on a first end face, so that a first space (202) is formed which extends in the axial direction with respect to the longitudinal axis between the first end face part (240 ) and the first end face of the stator body (201) and which extends in the radial direction with respect to the longitudinal axis between an outer side of the first end winding (211) and an inner side of a side wall of the housing (135); and - A first cooling body (220) arranged in the first space (202) and having at least one cooling channel for a coolant for cooling the first end winding (211).

Device according to claim 1 , The first heat sink (220) being designed as a stop for the stator (110) in order to position the stator (110) within the housing (135) in the axial direction.

Device according to one of the preceding claims, wherein - The first heat sink (220) has an outer wall which encloses the cooling channel; and - the outer wall is made of an electrically insulating material.

Device according to one of the preceding claims, wherein the cooling channel of the first heat sink (220) runs along a circumference of the first end winding (211) around the longitudinal axis.

Device according to one of the preceding claims, wherein - The first heat sink (220) is designed as a ring which runs around the longitudinal axis; and - the ring is in particular open and/or has a slot (223).

Device according to one of the preceding claims, wherein the first heat sink (220) comprises, - A first access (221) for receiving coolant in the cooling channel; and - A second access (222) for removing coolant from the cooling channel.

Device according to one of the preceding claims, wherein - The housing (135) comprises one or more cooling lines (231, 232) for coolant; and - the one or more cooling lines (231, 232) are connected to the first heat sink (220), in particular via one or more inlets (221, 222) of the first heat sink (220), in order to feed coolant into the first heat sink (220) and / or to conduct out of the first heat sink (220).

Device according to one of the preceding claims, wherein - the stator (110) on a second end face of the stator body (201) has a second end winding (211) having; and - the device comprises a second heat sink (220) which encloses the second end winding (211).

Electrical machine (100) comprising the device described in this document.

Method (600) for producing an electrical machine (100); the method (600) comprising - Arranging (601) a first heat sink (220), which has at least one cooling channel for a coolant for cooling a first end winding (211) of a stator (110) of the electrical machine (100), on a first end face part (240) in a housing (135) of the electrical machine (100); and - Introduction (602) of the stator (110) of the electrical machine (100) along a longitudinal axis of the electrical machine (100) in the housing (135); wherein the stator (110) has a stator body (201) and the first end winding (211) on a first end face of the stator body (201); wherein the arrangement (601) and/or introduction (602) takes place in such a way that the first cooling body (220) is arranged in a first space (202) which extends in the axial direction with respect to the longitudinal axis from the first end face part (240) to the first end face of the stator body (201) and which extends in the radial direction with respect to the longitudinal axis from an outside of the first end winding (211) to an inside of a side wall of the housing (135).