DE102021125601A1 - Rotor für eine elektrische Maschine, elektrische Maschine und Kraftfahrzeug mit einer elektrischen Maschine - Google Patents

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Robert Schmidt
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rotor (20) für eine elektrische Maschine (10), mit einem Rotorgrundkörper (30), welcher in Axialerstreckungsrichtung (x) des Rotors (20) verlaufende Nuten (32) aufweist, mit Stabelementen (34), welche in den Nuten (32) aufgenommen sind und mit wenigstens einem Kurzschlussring (50), welcher mit dem Rotorgrundkörper (30) und/oder den Stabelementen (34) gekoppelt ist. In Axialerstreckungsrichtung (x) zwischen dem wenigstens einen Kurzschlussring (50) und dem Rotorgrundkörper (30) und/oder innerhalb des wenigstens einen Kurschlussringes (50) ist zumindest eine Stützvorrichtung (60) angeordnet, welche dazu ausgebildet ist, den wenigstens einen Kurzschlussring (50) zumindest bei fliehkraftbedingter, in Radialerstreckungsrichtung (R) des Rotors (20) orientierter Belastung abzustützen. Weitere Aspekte der Erfindung betreffen eine elektrische Maschine (10) mit einem Rotor (20) sowie ein Kraftfahrzeug (K) mit einer elektrischen Maschine (10).

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Rotor für eine elektrische Maschine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Weitere Aspekte der Erfindung betreffen eine elektrische Maschine mit einem Rotor sowie ein Kraftfahrzeug mit einer elektrischen Maschine.
  • Um die Maximalleistung sowie die Dauerleistungsfähigkeit von Elektromotoren zu verbessern, sind dem Stand der Technik verschiedene Ansätze als bekannt zu entnehmen. Die Dauerleistung von sogenannten PSM-Maschinen kann beispielsweise erhöht werden, indem deren Rotoren mittels eines Fluids, insbesondere Kühlmittels, gekühlt werden. Üblicherweise erfolgt hierbei eine Durchströmung einer Rotorwelle des jeweiligen 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.
  • Ein anderer Ansatz besteht darin, je nach Ausgestaltung des Elektromotors, sogenannte Seltenerdmagnete als Permanentmagnete einzusetzen, welche eine hohe Energiedichte aufweisen. Allerdings kommt es beispielsweise zu einer starken Umweltbelastung bei der Gewinnung von seltenen Erden.
  • Um steigenden Anforderungen an die Maximalleistung gerecht zu werden, gilt es auch die sogenannte Dauerhaltbarkeit von elektrischen Maschinen und vor allem deren Rotoren zu erhöhen. Hierzu zählen beispielsweise Maßnahmen, welche die Ausfallsicherheit von Rotoren bei hohen Rotordrehzahlen erhöhen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Rotor bereitzustellen, welcher für den Einsatz bei hohen Drehzahlen geeignet und unter geringem Fertigungsaufwand hergestellt werden kann. Zudem ist es Aufgabe der Erfindung, eine elektrische Maschine mit einem derartigen Rotor sowie ein Kraftfahrzeug mit einer elektrischen Maschine bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Rotor mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch eine elektrische Maschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9, sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen Rotor für eine elektrische Maschine, mit einem Rotorgrundkörper, welcher in Axialerstreckungsrichtung des Rotors verlaufende Nuten aufweist, mit Stabelementen, welche in den Nuten aufgenommen sind und mit wenigstens einem Kurzschlussring, welcher zumindest mittelbar mit dem Rotorgrundkörper und/oder den Stabelementen gekoppelt ist.
  • Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass in Axialerstreckungsrichtung zwischen dem wenigstens einen Kurzschlussring und dem Rotorgrundkörper und/oder innerhalb des wenigstens einen Kurschlussringes zumindest eine Stützvorrichtung angeordnet ist, welche dazu ausgebildet ist, den wenigstens einen Kurzschlussring zumindest bei fliehkraftbedingter, in Radialerstreckungsrichtung des Rotors orientierter Belastung abzustützen. Dies ist von Vorteil, da durch den Einsatz der Stützvorrichtung eine erhöhte Flexibilität bei der Werkstoffauswahl für den wenigstens einen Kurzschlussring sowie für dessen Dimensionierung besteht und insbesondere eine vereinfachte Herstellung des Rotors erfolgen kann. Durch die Stützvorrichtung können in vorteilhafter Weise auf den Kurzschlussring wirkende Fliehkräfte beim Einsatz des Rotors aufgenommen und damit abgetragen werden.
  • Der Rotor kann vorzugsweise als sogenannter ASM-Rotor, also mit anderen Worten als Rotor für eine als Asynchronmaschine, kurz ASM, ausgestaltete elektrische Maschine ausgebildet sein.
  • Zusätzlich oder alternativ kann die zumindest eine Stützvorrichtung innerhalb des wenigstens einen Kurschlussringes angeordnet sein. Dadurch ist eine besonders kompakte, platzsparende Anordnung gegeben. In vorteilhafter Weise kann die zumindest eine Stützvorrichtung in den wenigstens einen Kurschlussring integriert sein.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es zu einer starken fliehkraftbedingten Belastung von Komponenten, wie beispielsweise dem wenigstens einen Kurzschlussring, des Rotors bei hohen Drehzahlen kommen kann. Anders als bei aus dem Stand der Technik bekannten Systemen, bei welchen beispielsweise in Radialerstreckungsrichtung des Rotors außerhalb des Kurzschlussrings ein Stützring angeordnet und mit dem Kurzschlussring gefügt ist, um den Kurzschlussring gegenüber zu starker Fliehkraftbelastung abzustützen, ist die Stützvorrichtung im Gegensatz zu dem bekannten System in Axialerstreckungsrichtung des Rotors an dem Kurzschlussring angeordnet und mit diesem gefügt. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass beispielsweise keine Passfläche am Kurzschlussring zum anschließenden Fügen des Stützrings abgedreht werden muss und ein Montageschritt, bei welchem beispielsweise bei bekannten Systemen ein thermisches Fügen des Stützrings auf dem Kurzschlussring erfolgt, eingespart werden kann. Zusammenfassend ergibt sich durch die in Axialerstreckungsrichtung zwischen dem wenigstens einen Kurzschlussring und dem Rotorgrundkörper angeordnete Stützvorrichtung somit einerseits eine wirksame Abstützung von fliehkraftbedingten Kräften und andererseits eine einfache, insbesondere aufwandsarme Herstellung des Rotors.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die zumindest eine Stützvorrichtung einen Verbundwerkstoff. Dies ist von Vorteil, da durch den Verbundwerkstoff eine besonders gezielte, insbesondere richtungsabhängige, Einstellung von mechanischen Eigenschaften der Stützvorrichtung bei gleichzeitig geringem Gewicht ermöglicht ist.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst der Verbundwerkstoff eine Vergussmasse. Dies ist von Vorteil, da die Vergussmasse dadurch als Matrix des Verbundwerkstoffes dienen kann, wodurch mit geringem Fertigungsaufwand auch größere Volumenbereiche des Verbundwerkstoffes hergestellt und eine gezielt richtungsabhängige Einstellung der Eigenschaften des Verbundwerkstoffes ermöglicht ist. In vorteilhafter Weise kann die Vergussmasse Aluminium und/oder Kupfer umfassen, wodurch die Vergussmasse einen besonders geeigneten Werkstoff für den Rotor darstellt.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die zumindest eine Stützvorrichtung wenigstens eine Kreisringelementvorrichtung. Dies ist von Vorteil, da die Kreisringelementvorrichtung zumindest bereichsweise und/oder komponentenweise kreisringförmig ausgebildet ist und dementsprechend eine Durchgangsöffnung aufweist, durch welche beispielsweise eine Rotorwelle des Rotors durchgeführt werden kann.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die wenigstens eine Kreisringelementvorrichtung wenigstens zwei Kreisringelemente. Dies ist von Vorteil, da die Kreisringelemente eine gleichsam geringe Rotationsträgheit sowie eine ausreichende Stützwirkung zur Aufnahme von fliehkraftbedingten Kräften aufweisen.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst wenigstens eines der Kreisringelemente einen Innenring und einen über eine Mehrzahl an Streben mit dem Innenring verbundenen Außenring. Dies ist von Vorteil, da durch die Verbindung des Innenrings mit dem Außenring über die Mehrzahl an Streben große, durch den Innenring, den Außenring und die Streben begrenzte Hohlräume geschaffen sind, wodurch die Kreisringelemente eine besonders geringe Rotationträgheit aufweisen und damit beim Betrieb der elektrischen Maschine als Teil des Rotors besonders schnell beschleunigt werden können. Darüber hinaus können die Stabelemente durch diese Hohlräume hindurchgeführt und mit dem wenigstens einen Kurzschlussring verbunden sein. Das wenigstens eine Kreisringelement umfasst somit zwei Ringe, nämlich den Innenring und den Außenring, sowie die Streben, welche den Innenring und den Außenring miteinander, insbesondere einteilig, verbinden. Es ist klar, dass der Außenring einen größeren Durchmesser aufweist als der Innenring. Allgemein können die jeweiligen Streben der jeweiligen Kreisringelemente relativ zueinander verdreht oder verdrillt sein.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die wenigstens zwei Kreisringelemente mittels wenigstens zweier, miteinander gefügter Stiftelemente der zumindest einen Stützvorrichtung voneinander beabstandet gehalten und mit dem Rotorgrundkörper gefügt. Dies ist von Vorteil, da die Stiftelemente eine einfache Möglichkeit zur Zentrierung der Kreisringelemente darstellen und besonders wenig Bauraum beanspruchen, sodass beispielsweise ein Zwischenraum zwischen den anhand der Stiftelemente voneinander in Axialerstreckungsrichtung auf Abstand gehaltenen Kreisringelementen zumindest bereichsweise und definiert mit Vergussmasse befüllt werden kann. Allgemein kann ein erstes Stiftelement der wenigstens zwei Stiftelemente mit einem ersten Kreisringelement und ein zweites Stiftelement der wenigstens zwei Stiftelemente mit einem zweiten Kreisringelement der wenigstens zwei Kreisringelemente verbunden sein.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die wenigstens zwei Stiftelemente in einer Fügeposition miteinander gefügt, in welcher jeweilige, senkrecht zur Axialerstreckungsrichtung orientierte Anlageflächen der jeweiligen Stiftelemente in gegenseitiger Anlage sind. Dadurch kann auf einfache Weise eine reproduzierbar gleichmäßige, insbesondere gleichmäßig beabstandete, Abstützung der Kreisringelemente aneinander und/oder der Stützvorrichtung am Rotorblechpaket erzielt werden, sodass der Entstehung von unzulässigen Unwuchten bereits bei der Montage des Rotors effektiv entgegengewirkt werden kann.
  • Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit einem Rotor gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Der Rotor dieser elektrischen Maschine ist besonders für den Einsatz bei hohen Drehzahlen geeignet und kann unter geringem Fertigungsaufwand hergestellt werden.
  • Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer elektrischen Maschine gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung. Die elektrische Maschine ist als Traktionsmaschine des Kraftfahrzeugs ausgebildet. Die elektrische Maschine ist in besonderem Maße für den Betrieb bei hohen Drehzahlen des Rotors und daraus resultierenden, hohen, auf den Rotor wirkenden Fliehkräften geeignet und kann unter geringem Fertigungsaufwand hergestellt werden.
  • Die in Bezug auf einen der Aspekte vorgestellten, bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die jeweils anderen Aspekte der Erfindung und umgekehrt.
  • 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.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen.
  • Im Folgenden ist die Erfindung noch einmal anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels erläutert. Hierzu zeigt:
    • 1 eine stark abstrahierte Darstellung eines Kraftfahrzeugs, sowie einer als Traktionsmaschine des Kraftfahrzeugs ausgestalteten elektrischen Maschine mit einem Stator und einem in schematischer Perspektivansicht gezeigten Rotor, welcher einen Rotorgrundkörper, der in Axialerstreckungsrichtung des Rotors verlaufende Nuten aufweist, Stabelemente, die in den Nuten aufgenommen sind und wenigstens einen Kurzschlussring, der mit dem Rotorgrundkörper und/oder den Stabelementen gekoppelt ist, umfasst, wobei in Axialerstreckungsrichtung zwischen dem wenigstens einen Kurzschlussring und dem Rotorgrundkörper zumindest eine Stützvorrichtung angeordnet ist, welche dazu ausgebildet ist, den wenigstens einen Kurzschlussring zumindest bei fliehkraftbedingter, in Radialerstreckungsrichtung des Rotors orientierter Belastung abzustützen und wobei der Rotor eine Rotorwelle umfasst, die in jeweilige Durchgangsöffnungen des Rotorgrundkörpers, der Stützvorrichtung und des wenigstens einen Kurzschlussrings eingeführt ist;
    • 2 eine schematische Perspektivansicht von Komponenten des Rotors ohne dessen Rotorwelle, wobei die Komponenten miteinander vergossen sind;
    • 3 eine schematische Perspektivansicht von Komponenten des Rotors ohne dessen Rotorwelle, sowie ohne dessen Kurzschlussring und ohne eine Vergussmasse des Rotors;
    • 4 eine Schnittdarstellung eines Teilbereichs der in 3 gezeigten Komponenten gemäß einer durch eine Rotationsachse des Rotors verlaufenden Schnittebene;
    • 5 eine schematische Perspektivansicht einer Kreisringelementvorrichtung der Stützvorrichtung, welche zwei Kreisringelemente umfasst, die mittels Stiftelementen der Stützvorrichtung voneinander beabstandet gehalten sind;
    • 6 eine schematische perspektivische Explosionsdarstellung der Kreisringelementvorrichtung; und
    • 7 eine schematische Perspektivansicht der vereinzelten und voneinander gelösten Stiftelemente.
  • 1 zeigt in stark abstrahierter Darstellung ein Kraftfahrzeug K mit einer als Traktionsmaschine des Kraftfahrzeugs K eingesetzten, elektrischen Maschine 10. Die elektrische Maschine 10 umfasst einen ebenfalls stark abstrahiert dargestellten Stator 12, welcher auch als Gehäuse der elektrischen Maschine 10 dienen kann. Darüber hinaus umfasst die elektrische Maschine 10 einen Rotor 20, welcher in schematischer Perspektivansicht in 1 gezeigt ist.
  • Der Rotor 20 der elektrischen Maschine 10 umfasst einen Rotorgrundkörper 30, welcher in Axialerstreckungsrichtung x des Rotors 20 verlaufende Nuten 32 aufweist, wie anhand von 3 zu erkennen ist. Jeweilige, in 2 angedeutete Stabelemente 34 des Rotors 20 sind in den jeweiligen Nuten 32 aufgenommen. Wenigstens ein Kurzschlussring 50 des Rotors 20 ist mit dem Rotorgrundkörper 30 und zusätzlich oder alternativ mit den Stabelementen 34 gekoppelt. Durch eine Verbindung der Stabelemente 34 mit dem wenigstens einen Kurzschlussring 50 können sich beim Betrieb der elektrischen Maschine 10 induktionsbedingt, also durch Induktion, Kreisströme ausbilden, wodurch eine kontrollierte Magnetfelderzeugung bewirkt werden kann.
  • In Axialerstreckungsrichtung x zwischen dem wenigstens einen Kurzschlussring 50 und dem Rotorgrundkörper 30 ist eine Stützvorrichtung 60 angeordnet. Die Stützvorrichtung 60 ist dazu ausgebildet, den wenigstens einen Kurzschlussring 50 zumindest bei fliehkraftbedingter, in Radialerstreckungsrichtung R des Rotors 20 orientierter Belastung abzustützen. Die Stützvorrichtung 60 weist maximal den gleichen Außendurchmesser auf wie der wenigstens eine Kurzschlussring 50. Die Stützvorrichtung 60 überragt also den wenigstens einen Kurzschlussring 50 nicht in Radialerstreckungsrichtung R. Denkbar ist, beispielsweise zur Verringerung der Rotationsträgheit des Rotors 20, dass der Außendurchmesser der Stützvorrichtung 60 kleiner ist, als der Außendurchmesser des wenigstens einen Kurzschlussringes 50.
  • Die Stützvorrichtung 60 umfasst einen Verbundwerkstoff 62, welcher wiederum eine Vergussmasse umfasst. Die Vergussmasse kann vorzugsweise Kupfer und/oder Aluminium enthalten. Der Rotor 20 ist vorliegend mittels der Vergussmasse vergossen. Nach dem Vergießen kann zur Herstellung des Rotors 20 eine in 1 gezeigte Rotorwelle 22 montiert und dabei zumindest mittelbar drehfest mit dem Rotorblechpaket 30 gekoppelt werden.
  • Anhand von 3, 4 sowie besonders deutlich anhand von 5 und 6 ist zu erkennen, dass die Stützvorrichtung 60 eine Kreisringelementvorrichtung 70 umfasst. Die Kreisringelementvorrichtung 70 umfasst vorliegend zwei Kreisringelemente 80, 90.
  • Das Kreisringelement 80 umfasst einen Innenring 82 und einen über eine Mehrzahl an jeweiliger Streben 84 mit dem Innenring 82 gekoppelten, insbesondere einteilig verbundenen, Außenring 86. Das Kreisringelement 90 umfasst einen Innenring 92 und einen über eine Mehrzahl an jeweiligen Streben 94 mit dem Innenring 92 gekoppelten, insbesondere einteilig verbundenen, Außenring 96. Mit anderen Worten umfassen also die jeweiligen Kreisringelemente 80, 90 den jeweiligen Innenring 82, 92 und den über die Mehrzahl an jeweiligen Streben 84, 94 mit dem Innenring 82, 92 verbundenen Außenring 86, 96.
  • Anhand von 4, 5, 6 und 7 ist zu erkennen, dass die Kreisringelemente 80, 90 mittels zweier Paare von jeweils zwei, miteinander gefügten Stiftelementen 100,102 der Stützvorrichtung 60 voneinander beabstandet gehalten und mit dem Rotorgrundkörper 30 gefügt sind. In der vorliegenden Variante sind also insgesamt vier Stiftelemente, nämlich zwei erste Stiftelemente 100 und zwei zweite Stiftelemente 102 vorgesehen. Von diesen Stiftelementen 100, 102 kann das jeweilige erste Stiftelement 100 mit dem ersten Kreisringelement 80 und das jeweilige zweite Stiftelement 102 mit dem zweiten Kreisringelement 90 der zwei Kreisringelemente 80, 90 verbunden sein. Vorliegend ist in 4 gezeigt, dass sowohl beide Kreisringelemente 80, 90 mit dem Stiftelement 100 verbunden sind. Darüber hinaus kann das jeweilige erste Stiftelement 100 mit dem jeweiligen Kurzschlussring 50 und zusätzlich oder alternativ das jeweilige zweite Stiftelement 100 mit dem Rotorgrundkörper 30 verbunden sein. So kann beispielsweise jedes erste Stiftelement 100 in eine jeweilige Ausnehmung des Kurzschlussringes 50 eingeführt und dadurch eine erste Steckverbindung gebildet sein. Zusätzlich oder alternativ kann jedes zweite Stiftelement 102 in eine jeweilige Ausnehmung des Rotorgrundkörpers 30 eingeführt und dadurch eine zweite Steckverbindung gebildet sein, wie in 4 verdeutlicht ist.
  • Die zwei Stiftelemente 100, 102 sind in einer in 4 gezeigten Fügeposition 104 miteinander gefügt, in welcher jeweilige, senkrecht zur Axialerstreckungsrichtung x orientierte Anlageflächen 101, 103 der jeweiligen Stiftelemente 100, 102 in gegenseitiger Anlage sind. Die Anlagefläche 101 ist dem ersten Stiftelement 100 und die Anlagefläche 103 dem zweiten Stiftelement 102 zugeordnet.
  • Die Kreisringelemente 80, 90, welche auch als Endbleche oder „pole-sheets“ bezeichnet werden können, sind im Vergleich zu dem Rotorgrundkörper 30 sowie im Vergleich zu dem wenigstens einen Kurzschlussring 50 hochfest, weisen also eine höhere mechanische Festigkeit und Belastbarkeit gegenüber fliehkraftbedingten Kräften auf. Wenngleich vorstehend nur auf die Anordnung des Kurzschlussrings 50 sowie die Anordnung der Stützvorrichtung 60 zwischen dem Kurzschlussring 50 und dem Rotorgrundkörper 30 eingegangen wurde, so ist klar, dass der Rotor 20 in Axialerstreckungsrichtung x an einander gegenüberliegenden Seiten des Rotorgrundkörpers 30 jeweils einen Kurzschlussring 50 und jeweils einen Stützvorrichtung 60 aufweisen kann. Damit kann der Rotor 20 also zwei einander gegenüberliegende Kurzschlussringe 50 und zwei ebenfalls einander gegenüberliegende Stützvorrichtungen 60 aufweisen, wobei letztere jeweils zwischen dem Rotorblechpaket 30 und dem jeweiligen Kurzschlussring 50 angeordnet sein können.
  • Die Kreisringelemente 80, 90 weisen in Umfangsrichtung eine geschlossene Struktur auf, sind also in Umfangsrichtung nicht geschlitzt oder unterbrochen.
  • Bei der Herstellung des Rotors 20 wird das Rotorblechpaket 30 zusammen mit den hochfesten Endblechen (Kreisringelementen 80, 90) vergossen, wobei die Vergussmasse beispielsweise Aluminium umfasst und beispielsweise durch Aluminiumdruckguss vergossen werden kann. Beim Einsatz des Rotors 20 in der elektrischen Maschine 10 dienen die Endbleche (Kreisringelementen 80, 90) als eine Art Bewährung für den Kurzschlussring 50. Beim Vergießen entsteht der Verbundwerkstoff, der deutlich höhere Lasten tragen kann als der Kurzschlussring 50 alleine und es ist kein weiterer Herstellungsschritt (z.B. Montageschritt) notwendig.
  • Die Stützvorrichtung 60 bietet also eine Stützwirkung des Kurzschlussringes 50 durch die mit der Kreisringelementvorrichtung 70 bereitgestellte, integrierte Blechkonstruktion.
  • Die einzelnen Kreisringelemente 80, 90 werden bei der Herstellung des Rotors 20 auf die als jeweilige Passstifte ausgebildeten Stiftelemente 100, 102 gesteckt, verbunden und zueinander zentriert und positioniert. Diese geschaffene Baugruppe wird über die Passstifte (Stiftelemente 100, 102) in dafür vorhandene Bohrungen in das Rotorblechpaket 30 gesteckt und mit diesem verbunden. Die Stiftelemente 100, 102 selbst weisen Bünde auf, deren eine Aufgabe es ist, die Kreisringelemente 80, 90 zueinander in geeigneter Weise axial zu positionieren einen vorbestimmten Abstand zueinander sowie eine vorbestimmte Distanz zu dem Rotorblechpaket 30 einzustellen. Durch die Einstellung des Abstandes bzw. der Distanz kann die Entstehung unnötiger magnetischer Streuflüsse an den Enden des Rotorblechpakets 30 beim Betrieb der elektrischen Maschine 10 zumindest weitgehend unterbunden werden. So kann insbesondere ein magnetischer Streuflusspfad unterbrochen werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Elektrische Maschine
    12
    Stator
    20
    Rotor
    22
    Rotorwelle
    30
    Rotorgrundkörper
    32
    Nut
    34
    Stabelement
    50
    Kurzschlussring
    60
    Stützvorrichtung
    62
    Verbundwerkstoff
    70
    Kreisringelementvorrichtung
    80
    Kreisringelement
    82
    Innenring
    84
    Strebe
    86
    Außenring
    90
    Kreisringelement
    92
    Innenring
    94
    Strebe
    96
    Außenring
    100
    Stiftelement
    101
    Anlagefläche
    102
    Stiftelement
    103
    Anlagefläche
    104
    Fügeposition
    K
    Kraftfahrzeug
    x
    Axialerstreckungsrichtung
    R
    Radialerstreckungsrichtung

Claims (10)

  1. Rotor (20) für eine elektrische Maschine (10), mit einem Rotorgrundkörper (30), welcher in Axialerstreckungsrichtung (x) des Rotors (20) verlaufende Nuten (32) aufweist, mit Stabelementen (34), welche in den Nuten (32) aufgenommen sind und mit wenigstens einem Kurzschlussring (50), welcher zumindest mittelbar mit dem Rotorgrundkörper (30) und/oder den Stabelementen (34) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass in Axialerstreckungsrichtung (x) zwischen dem wenigstens einen Kurzschlussring (50) und dem Rotorgrundkörper (30) und/oder innerhalb des wenigstens einen Kurschlussringes (50) zumindest eine Stützvorrichtung (60) angeordnet ist, welche dazu ausgebildet ist, den wenigstens einen Kurzschlussring (50) zumindest bei fliehkraftbedingter, in Radialerstreckungsrichtung (R) des Rotors (20) orientierter Belastung abzustützen.
  2. Rotor (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Stützvorrichtung (60) einen Verbundwerkstoff (62) umfasst.
  3. Rotor (20) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbundwerkstoff (62) eine Vergussmasse umfasst.
  4. Rotor (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Stützvorrichtung (60) wenigstens eine Kreisringelementvorrichtung (70) umfasst.
  5. Rotor (20) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Kreisringelementvorrichtung (70) wenigstens zwei Kreisringelemente (80, 90) umfasst.
  6. Rotor (20) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Kreisringelemente (80, 90) einen Innenring (82, 92) und einen über eine Mehrzahl an Streben (84, 94) mit dem Innenring (82, 92) verbundenen Außenring (86, 96) umfasst.
  7. Rotor (20) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Kreisringelemente (80, 90) mittels wenigstens zweier, miteinander gefügter Stiftelemente (100,102) der zumindest einen Stützvorrichtung (60) voneinander beabstandet gehalten und mit dem Rotorgrundkörper (30) gefügt sind.
  8. Rotor (20) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Stiftelemente (100, 102) in einer Fügeposition (104) miteinander gefügt sind, in welcher jeweilige, senkrecht zur Axialerstreckungsrichtung (x) orientierte Anlageflächen (101, 103) der jeweiligen Stiftelemente (100, 102) in gegenseitiger Anlage sind.
  9. Elektrische Maschine (10) mit einem Rotor (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
  10. Kraftfahrzeug (K) mit einer elektrischen Maschine (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (10) als Traktionsmaschine des Kraftfahrzeugs (K) ausgebildet ist.
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