DE102021134614A1 - Rotor for an electric machine with coolant flow barriers - Google Patents
Rotor for an electric machine with coolant flow barriers Download PDFInfo
- Publication number
- DE102021134614A1 DE102021134614A1 DE102021134614.2A DE102021134614A DE102021134614A1 DE 102021134614 A1 DE102021134614 A1 DE 102021134614A1 DE 102021134614 A DE102021134614 A DE 102021134614A DE 102021134614 A1 DE102021134614 A1 DE 102021134614A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- rotor
- cavity
- coolant
- axially
- flow barrier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002826 coolant Substances 0.000 title claims abstract description 60
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 title claims abstract description 47
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 55
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 38
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/32—Rotating parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
- H02K1/325—Rotating parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium between salient poles
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
- H02K3/52—Fastening salient pole windings or connections thereto
- H02K3/527—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to rotors only
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Abstract
Rotor (1, 22, 28) für eine elektrische Maschine (38), umfassend: eine Rotorwelle (3, 23, 29), ein auf der Rotorwelle (3, 23, 29) angeordnetes, aus gestapelten Elektroblechen gebildetes Blechpaket (2), Zähne, die von den Elektroblechen radial nach außen abstehen, eine an einer Axialseite des Blechpakets (2) angeordnete erste Endplatte (4) mit entlang ihres Umfangs angeordneten radialen Vorsprüngen (6), eine an der gegenüberliegenden Axialseite des Blechpakets (2) angeordnete zweite Endplatte (5) mit entlang ihres Umfangs angeordneten radialen Vorsprüngen (7), mehrere Rotorwicklungen (8), die jeweils um einen Vorsprung (6) der ersten Endplatte (4) und einen axial gegenüberliegenden Vorsprung (7) der zweiten Endplatte (5) gewunden sind, eine erste topfförmige Endkappe (9), eine zweite topfförmige Endkappe (10), einen in der Rotorwelle (3, 23, 29) axial verlaufenden Kühlkanal (12, 30) für ein Kühlmittel, der radial in einen ersten Hohlraum (13) abzweigt, eine in dem ersten Hohlraum (13) angeordnete erste Fließbarriere (15, 24, 34), mehrere in Lücken zwischen benachbarten Rotorwicklungen (8) gebildete axial verlaufende Kühlkanäle, einen zweiten Hohlraum (16), eine zweite Fließbarriere (18, 25, 35), die den zweiten Hohlraum (16) in Umfangsrichtung begrenzt, wobei der zweite Hohlraum (16) mit zwei der in den Lücken zwischen benachbarten Rotorwicklungen (8) gebildeten Kühlkanäle verbunden ist.Rotor (1, 22, 28) for an electrical machine (38), comprising: a rotor shaft (3, 23, 29), a laminated core (2) arranged on the rotor shaft (3, 23, 29) and formed from stacked electrical laminations, Teeth which protrude radially outwards from the electrical laminations, a first end plate (4) arranged on one axial side of the laminated core (2) with radial projections (6) arranged along its circumference, a second end plate arranged on the opposite axial side of the laminated core (2). (5) having radial projections (7) arranged along its circumference, a plurality of rotor windings (8) each wound around a projection (6) of the first end plate (4) and an axially opposite projection (7) of the second end plate (5). , a first pot-shaped end cap (9), a second pot-shaped end cap (10), a cooling channel (12, 30) for a coolant which runs axially in the rotor shaft (3, 23, 29) and branches off radially into a first cavity (13). , a first flow barrier (15, 24, 34) arranged in the first cavity (13), a plurality of axially extending cooling channels formed in gaps between adjacent rotor windings (8), a second cavity (16), a second flow barrier (18, 25, 35 ) delimiting the second cavity (16) in the circumferential direction, the second cavity (16) being connected to two of the cooling channels formed in the gaps between adjacent rotor windings (8).
Description
Die Erfindung betrifft einen Rotor für eine elektrische Maschine, eine elektrische Maschine mit einem Rotor und ein Fahrzeug mit einer elektrischen Maschine.The invention relates to a rotor for an electric machine, an electric machine with a rotor and a vehicle with an electric machine.
Der Rotor weist eine Rotorwelle und ein auf der Rotorwelle angeordnetes, aus gestapelten Elektroblechen gebildetes Blechpaket auf. Der Rotor gehört gemeinsam mit einem Stator zu einer elektrischen Maschine.The rotor has a rotor shaft and a laminated core formed from stacked electrical laminations and arranged on the rotor shaft. The rotor belongs together with a stator to an electrical machine.
Elektrische Maschinen dieser Art werden in zunehmendem Maße in elektrisch angetriebenen Fahrzeugen und Hybridfahrzeugen verwendet, überwiegend als Elektromotor für den Antrieb eines Rads oder einer Achse eines derartigen Fahrzeugs.Electric machines of this type are increasingly being used in electrically powered vehicles and hybrid vehicles, primarily as an electric motor for driving a wheel or an axle of such a vehicle.
Ein solcher Elektromotor ist zumeist mechanisch mit einem Getriebe zur Drehzahlanpassung gekoppelt. Daneben ist der Elektromotor in der Regel elektrisch mit einem Wechselrichter gekoppelt, der aus einer von einer Batterie gelieferten Gleichspannung eine Wechselspannung für den Betrieb des Elektromotors erzeugt, beispielsweise eine mehrphasige Wechselspannung.Such an electric motor is usually mechanically coupled to a gear for speed adjustment. In addition, the electric motor is usually electrically coupled to an inverter, which generates an AC voltage for the operation of the electric motor, for example a polyphase AC voltage, from a DC voltage supplied by a battery.
Es ist auch möglich, eine elektrische Maschine mit einem derartigen Rotor als Generator zur Rekuperation von Bewegungsenergie eines Fahrzeugs zu betreiben. Hierzu wird die Bewegungsenergie zunächst in elektrische Energie und dann in chemische Energie einer Fahrzeugbatterie umgewandelt.It is also possible to operate an electric machine with such a rotor as a generator for recuperating kinetic energy of a vehicle. For this purpose, the kinetic energy is first converted into electrical energy and then into chemical energy from a vehicle battery.
Bei einer bestimmten Bauart von elektrisch erregten Synchronmotoren (EESM) besitzt der Rotor Rotorwicklungen, die mit Gleichstrom gespeist werden, um ein magnetisches Erregerfeld zu erzeugen. Wenn mit den Statorwicklungen eines zugehörigen Stators ein Drehfeld erzeugt wird, bewirkt das eine Kraftwirkung auf den Rotor, sodass dieser synchron zum Statordrehfeld rotiert.In a certain type of electrically excited synchronous motor (EESM), the rotor has rotor windings which are supplied with direct current in order to generate an exciting magnetic field. If a rotating field is generated with the stator windings of an associated stator, this causes a force to act on the rotor, so that it rotates synchronously with the rotating field of the stator.
Die Rotorwicklungen werden dabei allerdings stark erwärmt, sodass eine Kühlung erforderlich ist. Die Kühlung kann beispielsweise durch Aufsprühen von flüssigem Kühlmittel, zum Beispiel Öl, auf die Axialseiten des Rotors erfolgen. Allerdings wirkt diese Art der Kühlung nur oberflächlich und ist deshalb wenig effektiv.However, the rotor windings are heated up considerably in the process, so that cooling is required. The cooling can take place, for example, by spraying liquid coolant, for example oil, onto the axial sides of the rotor. However, this type of cooling only works superficially and is therefore not very effective.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Rotor für eine elektrische Maschine anzugeben, der während des Betriebs besser gekühlt werden kann.The invention is therefore based on the object of specifying a rotor for an electrical machine which can be better cooled during operation.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Rotor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgesehen.To solve this problem, a rotor with the features of
Der erfindungsgemäße Rotor umfasst ein auf der Rotorwelle angeordnetes, aus gestapelten Elektroblechen gebildetes Blechpaket, sowie Zähne, die von den Elektroblechen radial nach außen abstehen, eine an einer Axialseite des Blechpakets angeordnete erste Endplatte mit entlang ihres Umfangs angeordneten radialen Vorsprüngen, eine an der gegenüberliegenden Axialseite des Blechpakets angeordnete zweite Endplatte mit entlang ihres Umfangs angeordneten radialen Vorsprüngen, mehrere Rotorwicklungen, die jeweils um einen Vorsprung der ersten Endplatte und einen axial gegenüberliegenden Vorsprung der zweiten Endplatte gewunden sind, eine erste topfförmige Endkappe, welche die erste Endplatte axial abdeckt, eine zweite topfförmige Endkappe, welche die zweite Endplatte axial abdeckt, einen in der Rotorwelle axial verlaufenden Kühlkanal für ein Kühlmittel, der radial in einen ersten Hohlraum abzweigt, der durch die erste Endplatte und die erste topfförmige Endkappe begrenzt ist, eine in dem ersten Hohlraum angeordnete erste Fließbarriere, die den ersten Hohlraum in Umfangsrichtung begrenzt, mehrere in Lücken zwischen benachbarten Rotorwicklungen gebildete axial verlaufende Kühlkanäle, einen zweiten Hohlraum, der an der dem ersten Hohlraum gegenüberliegenden Axialseite angeordnet ist und durch die zweite Endplatte und die zweite topfförmige Endkappe begrenzt ist, und eine in dem zweiten Hohlraum angeordnete zweite Fließbarriere, die den zweiten Hohlraum in Umfangsrichtung begrenzt, wobei der durch die zweite Fließbarriere begrenzte zweite Hohlraum mit zwei der in den Lücken zwischen benachbarten Rotorwicklungen gebildeten, axial verlaufenden, eine Richtungsumkehr des Kühlmittels ermöglichenden Kühlkanälen verbunden ist.The rotor according to the invention comprises a laminated core arranged on the rotor shaft and formed from stacked electrical laminations, as well as teeth which protrude radially outwards from the electrical laminations, a first end plate arranged on one axial side of the laminated core with radial projections arranged along its circumference, one on the opposite axial side a second end plate arranged in the laminated core with radial projections arranged along its circumference, a plurality of rotor windings which are each wound around a projection of the first end plate and an axially opposite projection of the second end plate, a first cup-shaped end cap which axially covers the first end plate, a second cup-shaped end cap End cap which covers the second end plate axially, a cooling channel for a coolant which runs axially in the rotor shaft and branches off radially into a first cavity which is delimited by the first end plate and the first pot-shaped end cap, a first flow barrier which is arranged in the first cavity, circumferentially bounding the first cavity, a plurality of axially extending cooling passages formed in gaps between adjacent rotor windings, a second cavity located on the axial side opposite the first cavity and bounded by the second end plate and the second cup-shaped end cap, and one in the second flow barrier arranged in the second cavity, which delimits the second cavity in the circumferential direction, wherein the second cavity delimited by the second flow barrier is connected to two of the axially extending cooling channels formed in the gaps between adjacent rotor windings and enabling a direction reversal of the coolant.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine verbesserte Kühlung der Rotorwicklungen erzielt werden kann, wenn das Kühlmittel aufgrund der ersten und zweiten Fließbarriere von einer Axialseite des Rotors durch die axialen Kühlkanäle zu der gegenüberliegenden Axialseite fließt, wobei durch die Fließbarrieren eine Richtungsumkehr des Kühlmittels erfolgt. Das Kühlmittel strömt somit zunächst entlang der Axialrichtung an den Rotorwicklungen vorbei, nach einer Richtungsumkehr strömt es in die entgegengesetzte Axialrichtung an anderen Rotorwicklungen vorbei. Durch die erste und die zweite Fließbarriere verlängert sich der von dem Kühlmittel beim Durchströmen des Rotors zurückgelegte Weg, sodass es mehr Wärme aufnehmen und von den Rotorwicklungen abführen kann. Im Vergleich zu einem herkömmlichen Rotor, bei dem lediglich Kühlmittel auf die Axialseiten gesprüht wird, kann der erfindungsgemäße Rotor wesentlich besser und homogener gekühlt werden.The invention is based on the finding that improved cooling of the rotor windings can be achieved if the coolant flows from one axial side of the rotor through the axial cooling channels to the opposite axial side due to the first and second flow barriers, with the flow barriers causing the coolant to reverse direction . The coolant thus first flows along the axial direction past the rotor windings, after a direction reversal it flows in the opposite axial direction past other rotor windings. The first and second flow barriers lengthen the path covered by the coolant as it flows through the rotor, so that it can absorb more heat and dissipate it from the rotor windings. In comparison to a conventional rotor, in which only coolant is sprayed onto the axial sides, the rotor according to the invention can be cooled significantly better and more homogeneously.
Bei der elektrischen Maschine kann es sich zum Beispiel um einen elektrisch erregten Synchronmotor (EESM) handeln. Die Endplattenvorsprünge einer Endplatte, welche auch als „Plattenfortsätze“ bezeichnet werden, können entlang des Umfanges der Endplatte angeordnet sein. Sie dienen unter anderem zum Halten der Rotorwicklungen in einer bestimmten Position. Die Blechpaketvorsprünge des Blechpakets werden auch als „Zähne“ bezeichnet.The electric machine can, for example, be an electrically excited synchronous machine act motor (EESM). The endplate projections of an endplate, which are also referred to as "plate extensions", can be arranged along the perimeter of the endplate. They are used, among other things, to hold the rotor windings in a specific position. The core protrusions of the core are also referred to as "teeth".
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die in dem ersten Hohlraum angeordnete erste Fließbarriere wenigstens einen weiteren Abschnitt des ersten Hohlraums begrenzt, der mit zwei der in den Lücken zwischen benachbarten Rotorwicklungen gebildeten, axial verlaufenden, eine Richtungsumkehr des Kühlmittels ermöglichenden Kühlkanälen verbunden ist. Analog kann auch die in dem zweiten Hohlraum angeordnete zweite Fließbarriere wenigstens einen weiteren Abschnitt des zweiten Hohlraums begrenzen, der mit zwei der in den Lücken zwischen benachbarten Rotorwicklungen gebildeten, axial verlaufenden, eine Richtungsumkehr des Kühlmittels ermöglichenden Kühlkanälen verbunden ist.A preferred embodiment of the invention provides that the first flow barrier arranged in the first cavity delimits at least one further section of the first cavity, which is connected to two of the cooling channels formed in the gaps between adjacent rotor windings and running axially and enabling a direction reversal of the coolant. Analogously, the second flow barrier arranged in the second cavity can also delimit at least one further section of the second cavity, which is connected to two of the axially running cooling channels formed in the gaps between adjacent rotor windings and enabling a direction reversal of the coolant.
Indem sowohl der erste Hohlraum als auch der zweite Hohlraum in zwei oder mehr Abschnitte unterteilt ist, kann mehrfach eine Richtungsumkehr des Kühlmittels erfolgen. Dementsprechend kann ein mäanderförmiger Kühlmittelpfad gebildet sein, bei dem das Kühlmittel auf seinem Weg durch die Rotorwicklungen mehrfach die Richtung wechselt und beim Passieren der Rotorwicklungen erwärmt wird. Die Kühlung des erfindungsgemäßen Rotors ist daher besonders effizient.By dividing both the first cavity and the second cavity into two or more sections, the direction of the coolant can be reversed several times. Accordingly, a meandering coolant path can be formed, in which the coolant changes direction several times on its way through the rotor windings and is heated when passing through the rotor windings. The cooling of the rotor according to the invention is therefore particularly efficient.
Bei dem erfindungsgemäßen Rotor kann es vorgesehen sein, dass die erste Fließbarriere und/oder die zweite Fließbarriere sich sternförmig nach außen erstreckende Arme aufweist bzw. aufweisen. Diese Arme begrenzen die einzelnen Abschnitte des ersten Hohlraums oder des zweiten Hohlraums. Derartige Fließbarrieren können einfach hergestellt werden und zeichnen sich durch eine geringe Masse aus.In the rotor according to the invention, it can be provided that the first flow barrier and/or the second flow barrier has/have arms that extend outward in a star shape. These arms delimit the individual sections of the first cavity or the second cavity. Flow barriers of this type can be produced easily and are characterized by a low mass.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der von der Rotorwelle radial in den ersten Hohlraum mündende Kühlkanal mit mehreren axial verlaufenden Kühlkanälen verbunden ist und die erste und die zweite Fließbarriere jeweils so geformt sind, dass das Kühlmittel beim Passieren einer Fließbarriere seine Strömungsrichtung umkehrt. Bei dieser Ausgestaltung sind zwei oder mehr separate Kühlkanäle gebildet, durch die gleichzeitig Kühlmittel fließen kann. Dementsprechend ist der Massenstrom des Kühlmittels vergrößert. Die separaten Kühlkanäle sind so ausgebildet, dass eine Richtungsumkehr des Kühlmittels durch die Fließbarrieren erfolgt.A preferred development of the invention provides that the cooling duct which opens radially from the rotor shaft into the first cavity is connected to a plurality of axially running cooling ducts and the first and second flow barriers are each shaped in such a way that the coolant reverses its flow direction when passing through a flow barrier. In this configuration, two or more separate cooling channels are formed through which coolant can flow at the same time. Accordingly, the mass flow of the coolant is increased. The separate cooling channels are designed in such a way that the direction of the coolant reverses through the flow barriers.
Bei dem erfindungsgemäßen Rotor kann es auch vorgesehen sein, dass die erste oder die zweite topfförmige Endkappe einen Auslass für Kühlmittel aufweist. Kühlmittel gelangt somit über die hohl ausgebildete Rotorwelle in den ersten Hohlraum und entlang der Rotorwicklungen in den zweiten Hohlraum, wobei die Fließrichtung des Kühlmittels gegebenenfalls mehrfach umgekehrt wird. Anschließend verlässt das Kühlmittel den Rotor über den Auslass in der ersten oder der zweiten topfförmigen Endkappe. Es ist auch möglich, dass beide topfförmigen Endkappen jeweils einen Auslass aufweisen. Falls mehrere separate Kühlkanäle in einer topfförmigen Endkappe münden, kann auch für jeden Kühlkanal ein separater Auslass vorgesehen sein.In the rotor according to the invention, it can also be provided that the first or the second pot-shaped end cap has an outlet for coolant. Coolant thus passes via the hollow rotor shaft into the first cavity and along the rotor windings into the second cavity, with the direction of flow of the coolant being reversed several times, if necessary. The coolant then leaves the rotor via the outlet in the first or second cup-shaped end cap. It is also possible that both cup-shaped end caps each have an outlet. If several separate cooling ducts open into a pot-shaped end cap, a separate outlet can also be provided for each cooling duct.
Eine Variante des erfindungsgemäßen Rotors sieht vor, dass von dem in der Rotorwelle axial verlaufenden Kühlkanal ein zweiter Kühlkanal radial in den zweiten Hohlraum abzweigt, der mit einem der in den Lücken zwischen benachbarten Rotorwicklungen gebildeten, axial verlaufenden Kühlkanäle verbunden ist, wodurch ein zweiter paralleler Kühlmittelpfad gebildet ist. Bei dieser Ausgestaltung erfolgt sowohl die Zufuhr als auch die Abfuhr des Kühlmittels über die Rotorwelle. Die Rotorwelle kann dazu zwei nebeneinander angeordnete Kühlkanäle oder zwei konzentrisch zueinander angeordnete Kühlkanäle aufweisen.A variant of the rotor according to the invention provides that a second cooling duct branches off radially from the cooling duct running axially in the rotor shaft into the second cavity, which is connected to one of the cooling ducts running axially formed in the gaps between adjacent rotor windings, creating a second parallel coolant path is formed. In this configuration, the coolant is both supplied and removed via the rotor shaft. For this purpose, the rotor shaft can have two cooling ducts arranged next to one another or two cooling ducts arranged concentrically to one another.
Daneben betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine mit einem Rotor der beschriebenen Art und einem Stator, der den Rotor umgibt. Der Rotor ist gegenüber dem Stator drehbar. Der Stator kann ein weiteres Blechpaket (Statorpaket) aufweisen, das aus gestapelten Elektroblechen gebildet ist. Daneben kann der Stator Wicklungen elektrischer Leiter besitzen, zum Beispiel in Form von Spulenwicklungen oder Flachdrahtwicklungen.In addition, the invention relates to an electrical machine with a rotor of the type described and a stator which surrounds the rotor. The rotor can rotate relative to the stator. The stator can have a further laminated core (stator core), which is formed from stacked electrical laminations. In addition, the stator can have windings of electrical conductors, for example in the form of coil windings or flat wire windings.
Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer derartigen elektrischen Maschine, die zum Antreiben des Fahrzeugs vorgesehen ist. Die Maschine kann insbesondere ein Rad oder eine Achse des Fahrzeugs antreiben.Furthermore, the invention relates to a vehicle with such an electric machine, which is provided for driving the vehicle. In particular, the machine can drive a wheel or an axle of the vehicle.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Die Figuren sind schematische Darstellungen und zeigen:
-
1 eine geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Rotors gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; -
2 einen Schnitt entlang der Linie II-II von1 , -
3 einen Schnitt entlang der Linie III-III von1 , -
4 eine geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Rotors gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; -
5 einen Schnitt entlang der Linie V-V von4 , -
6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI von4 , -
7 eine geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Rotors gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel; -
8 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII von7 , -
9 einen Schnitt entlang der Linie IX-IX von7 , und -
10 ein erfindungsgemäßes Fahrzeug mit einer elektrischen Maschine.
-
1 a sectional side view of a rotor according to the invention according to a first embodiment; -
2 a section along the line II-II of1 , -
3 a section along line III-III of1 , -
4 a sectional side view of a rotor according to the invention according to a second embodiment; -
5 a section along the line VV of4 , -
6 a section along line VI-VI of4 , -
7 a sectional side view of a rotor according to the invention according to a third embodiment; -
8th a section along the line VII-VII of7 , -
9 a section along the line IX-IX of7 , and -
10 a vehicle according to the invention with an electric machine.
Die
Der in
An einer ersten Axialseite des Blechpakets 2 befindet sich eine erste Endplatte 4. An der entgegengesetzten zweiten Axialseite des Blechpakets 2 befindet sich eine zweite Endplatte 5. Die Endplatten 4, 5 besitzen jeweils radiale Endplattenvorsprünge 6, 7 (auch „Plattenfortsätze“), um die mehrere Rotorwicklungen 8 gewunden sind. Die Rotorwicklungen 8 bestehen aus lackiertem Kupferdraht. Beide Endplatten 4, 5 weisen jeweils einen Aluminiumkern auf, der mit Kunststoff umspritzt ist. Alternativ dazu könnten die Endplatten auch ganz aus Kunststoff bestehen.A
Eine topfförmige erste Endkappe 9 deckt die erste Endplatte 4 ab. Eine topfförmige zweite Endkappe 10 befindet sich an dem entgegengesetzten axialen Ende des Rotors 1 und deckt die zweite Endplatte 5 ab.A cup-shaped
In
Die in
Wieder bezugnehmend auf
Die
Die hohl ausgebildete Rotorwelle 23 besitzt einen axialen Kühlkanal 12, der an dem in
Gleichzeitig strömt Kühlmittel von dem Kühlkanal 12 innerhalb der Rotorwelle 23 in einen benachbarten Abschnitt 27 des zweiten Hohlraums 16. Von dem Abschnitt 27 strömt das Kühlmittel in Axialrichtung zum entgegengesetzten Ende und gelangt in den ersten Hohlraum 13.At the same time, coolant flows from the
Kühlmittel, das von der Rotorwelle 23 entweder in den ersten Hohlraum 13 oder in den zweiten Hohlraum 16 gelangt, wird durch die erste Fließbarriere 24 bzw. die zweite Fließbarriere 25 mehrfach umgelenkt, wodurch die Strömungsrichtung umgekehrt wird, bis das Kühlmittel den ersten Hohlraum 13 schließlich durch den Auslass 21 verlässt.Coolant entering either the
Die
Der in
In Übereinstimmung mit den vorangehenden Ausführungsbeispielen mündet der erste zentrale Kühlkanal 30 radial in den ersten Hohlraum 13, in dem sich eine sternförmige erste Fließbarriere 34 befindet, wie in
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Rotorrotor
- 22
- Blechpaketlaminated core
- 33
- Rotorwellerotor shaft
- 44
- Endplatteendplate
- 55
- Endplatteendplate
- 66
- Endplattenvorsprungendplate protrusion
- 77
- Endplattenvorsprungendplate protrusion
- 88th
- Rotorwicklungrotor winding
- 99
- Endkappeend cap
- 1010
- Endkappeend cap
- 1111
- Poltrennerpole separator
- 1212
- Kühlkanalcooling channel
- 1313
- erster Hohlraumfirst cavity
- 1414
- Armpoor
- 1515
- erste Fließbarrierefirst flow barrier
- 1616
- zweiter Hohlraumsecond cavity
- 1717
- Armpoor
- 1818
- zweite Fließbarrieresecond flow barrier
- 1919
- Zwischenraumspace
- 2020
- Zwischenraumspace
- 2121
- Auslassoutlet
- 2222
- Rotorrotor
- 2323
- Rotorwellerotor shaft
- 2424
- erste Fließbarrierefirst flow barrier
- 2525
- zweite Fließbarrieresecond flow barrier
- 2626
- Auslassoutlet
- 2727
- AbschnittSection
- 2828
- Rotorrotor
- 2929
- Rotorwellerotor shaft
- 3030
- erster Kühlkanalfirst cooling channel
- 3131
- Einlassinlet
- 3232
- zweiter Kühlkanalsecond cooling channel
- 3333
- Auslassoutlet
- 3434
- erste Fließbarrierefirst flow barrier
- 3535
- zweite Fließbarrieresecond flow barrier
- 3636
- AbschnittSection
- 3737
- Fahrzeugvehicle
- 3838
- elektrische Maschineelectric machine
- 3939
- GehäuseHousing
- 4040
- Statorstator
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021134614.2A DE102021134614A1 (en) | 2021-12-23 | 2021-12-23 | Rotor for an electric machine with coolant flow barriers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021134614.2A DE102021134614A1 (en) | 2021-12-23 | 2021-12-23 | Rotor for an electric machine with coolant flow barriers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102021134614A1 true DE102021134614A1 (en) | 2023-06-29 |
Family
ID=86693460
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102021134614.2A Pending DE102021134614A1 (en) | 2021-12-23 | 2021-12-23 | Rotor for an electric machine with coolant flow barriers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102021134614A1 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1381109A (en) | 1971-12-22 | 1975-01-22 | Secr Defence | Cooling of electrical machines |
US5189325A (en) | 1990-06-15 | 1993-02-23 | General Electric Company | Liquid cooling the rotor of an electrical machine |
DE102018118276A1 (en) | 2018-07-27 | 2020-01-30 | Valeo Siemens Eautomotive Germany Gmbh | Rotor assembly for an electric machine, electric machine for a vehicle and vehicle |
DE102018128521A1 (en) | 2018-11-14 | 2020-05-14 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Support device for a rotor of an externally excited internal rotor synchronous machine, rotor, externally excited internal rotor synchronous machine and motor vehicle |
DE102018129897A1 (en) | 2018-11-27 | 2020-05-28 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Cooling device for cooling coils of a stator of an electrical machine |
DE102018222469A1 (en) | 2018-12-20 | 2020-06-25 | Audi Ag | Rotor for an electric motor |
DE102020106341B4 (en) | 2020-03-09 | 2022-08-04 | Audi Aktiengesellschaft | electrical machine |
-
2021
- 2021-12-23 DE DE102021134614.2A patent/DE102021134614A1/en active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1381109A (en) | 1971-12-22 | 1975-01-22 | Secr Defence | Cooling of electrical machines |
US5189325A (en) | 1990-06-15 | 1993-02-23 | General Electric Company | Liquid cooling the rotor of an electrical machine |
DE102018118276A1 (en) | 2018-07-27 | 2020-01-30 | Valeo Siemens Eautomotive Germany Gmbh | Rotor assembly for an electric machine, electric machine for a vehicle and vehicle |
DE102018128521A1 (en) | 2018-11-14 | 2020-05-14 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Support device for a rotor of an externally excited internal rotor synchronous machine, rotor, externally excited internal rotor synchronous machine and motor vehicle |
DE102018129897A1 (en) | 2018-11-27 | 2020-05-28 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Cooling device for cooling coils of a stator of an electrical machine |
DE102018222469A1 (en) | 2018-12-20 | 2020-06-25 | Audi Ag | Rotor for an electric motor |
DE102020106341B4 (en) | 2020-03-09 | 2022-08-04 | Audi Aktiengesellschaft | electrical machine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3904516C1 (en) | ||
EP2483991B1 (en) | Brushless synchronous motor | |
DE102006026402A1 (en) | Alternator for motor vehicles | |
DE102017222683A1 (en) | Electric machine | |
WO2007077237A1 (en) | Generator, especially for motor vehicles | |
EP3989408A1 (en) | Rotor for an electric machine, electric machine for a vehicle and method for manufacturing a rotor for an electric machine | |
DE102020124089A1 (en) | MODULAR SCALABLE ELECTRIC MACHINE | |
EP4191838A1 (en) | Rotor for an electric machine having a radial cooling channel in the laminated core | |
DE102020116423A1 (en) | Rotor and electromechanical energy converter with toroidal excitation coil and motor vehicle | |
DE102010003127A1 (en) | Electrical machine i.e. belt-driven alternating current generator, for motor car, has conductor interconnected outside bundle of laminations, where axial edge of grooves of laminations comprises embossing in bending region of conductor | |
DE102021134614A1 (en) | Rotor for an electric machine with coolant flow barriers | |
DE3517330A1 (en) | METHOD FOR REDUCING NOISE IN ELECTRICAL MACHINES AND NOISE-REDUCED ELECTRICAL MACHINE, IN PARTICULAR (TURN) ELECTRICITY GENERATOR | |
EP3035495A1 (en) | Rotor for a permanent magnet excited electric machine | |
DE102020129142B4 (en) | Rotor for a rotating electrical machine | |
WO2022042792A1 (en) | Cooled rotor of an electric machine | |
DE102021213807A1 (en) | Rotor for an electrical machine with an axial cooling channel in a laminated core | |
WO2009068356A1 (en) | Electric machine | |
DE102021213809A1 (en) | Rotor for an electrical machine with an axial cooling channel | |
EP4191833A1 (en) | Rotor for an electric machine with a cooling channel running in an end plate | |
EP3035496B1 (en) | Rotor for a permanent magnet excited electric machine | |
WO2023110769A1 (en) | Rotor for an electric machine having a cooling duct in a pole separator | |
DE102022104375B4 (en) | Stator, electric axial flux machine, motor vehicle and method for producing a stator winding for a stator | |
DE102022133366A1 (en) | Rotor core, rotor, electrical machine and vehicle | |
DE102021133566A1 (en) | Rotor for an electrical machine with a tubular cooling channel | |
WO2023117555A1 (en) | Rotor for an electric machine with a deflection element for coolant |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: VALEO EAUTOMOTIVE GERMANY GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: VALEO SIEMENS EAUTOMOTIVE GERMANY GMBH, 91056 ERLANGEN, DE |
|
R163 | Identified publications notified |