DE102021206834A1 - Rotor with an end plate with a connecting channel - Google Patents
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Abstract
Rotor (1) für eine elektrische Maschine (23), umfassend ein aus gestapelten Elektroblechen gebildetes Blechpaket (2) mit darin angeordneten Magnettaschen (3, 5), mehrere Magnete (6, 7), von denen in jede der Magnettaschen (3, 5) mindestens einer eingesetzt ist, mehrere Freiräume (8, 9), die jeweils von den in eine der Magnettaschen (3. 5) eingesetzten Magneten (6, 7) und dem Blechpaket (2) begrenzt sind, eine an einer Axialseite des Blechpakets (2) angeordnete erste Endplatte (10) und eine an der gegenüberliegenden Axialseite des Blechpakets (2) angeordnete zweite Endplatte (11) mit einem Verbindungskanal, der einen ersten der Freiräume (8) mit einem zweiten der Freiräume (9) verbindet. Daneben werden eine elektrische Maschine (23) mit einem Rotor (1), ein Fahrzeug (22) mit einer elektrischen Maschine (23) und ein Verfahren zur Herstellung eines Rotors (1) beschrieben. Rotor (1) for an electrical machine (23), comprising a laminated core (2) formed from stacked electrical laminations and having magnet pockets (3, 5) arranged therein, a plurality of magnets (6, 7), of which each of the magnet pockets (3, 5 ) at least one is used, several free spaces (8, 9), each of which is delimited by the magnets (6, 7) used in one of the magnet pockets (3. 5) and the laminated core (2), one on an axial side of the laminated core ( 2) arranged first end plate (10) and a second end plate (11) arranged on the opposite axial side of the laminated core (2) with a connecting channel which connects a first of the free spaces (8) with a second of the free spaces (9). In addition, an electric machine (23) with a rotor (1), a vehicle (22) with an electric machine (23) and a method for producing a rotor (1) are described.
Description
Die Erfindung betrifft einen Rotor für eine elektrische Maschine, eine elektrische Maschine mit einem Rotor, ein Fahrzeug mit einer elektrischen Maschine und ein Verfahren zur Herstellung eines Rotors.The invention relates to a rotor for an electric machine, an electric machine with a rotor, a vehicle with an electric machine and a method for producing a rotor.
Der Rotor weist ein aus gestapelten Elektroblechen gebildetes Blechpaket (Rotorpaket) mit darin angeordneten Magnettaschen und mehreren Magneten auf, von denen in jede der Magnettaschen mindestens einer eingesetzt ist.The rotor has a laminated core formed from stacked electrical laminations (rotor core) with magnet pockets arranged therein and a plurality of magnets, of which at least one is inserted in each of the magnet pockets.
Elektrische Maschinen mit einem derartigen Rotor werden in zunehmendem Maße in elektrisch angetriebenen Fahrzeugen und Hybridfahrzeugen verwendet, überwiegend als Elektromotoren für den Antrieb eines Rads oder einer Achse eines derartigen Fahrzeugs.Electric machines with such a rotor are increasingly being used in electrically powered vehicles and hybrid vehicles, primarily as electric motors 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 dem Rotor muss sichergestellt werden, dass die Magnete ihre Position in den Magnettaschen beibehalten, insbesondere bei hohen Drehzahlen. Hierzu ist es üblich, die Magnete in den Magnettaschen mit einer Vergussmasse zu vergießen, so dass die Magnete sicher in dem Blechpaket befestigt beziehungsweise fixiert werden.The rotor must ensure that the magnets maintain their position in the magnet pockets, especially at high speeds. For this purpose, it is customary to encapsulate the magnets in the magnet pockets with an encapsulating compound, so that the magnets are securely fastened or fixed in the laminated core.
Allerdings ist das Vergießen aufwändig und es kann dazu kommen, dass dabei unerwünschte Hohlräume beziehungsweise Luftblasen im Blechpaket verbleiben. Diese beeinträchtigen die Stabilität der Fixierung der Magnete und können zu einer Unwucht des Rotors führen.However, the encapsulation is complex and it can happen that unwanted cavities or air bubbles remain in the laminated core. These affect the stability of the fixation of the magnets and can lead to an imbalance in the rotor.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Rotor für eine elektrische Maschine anzugeben, dessen Magnete sich besonders einfach vergießen lassen, wobei keine Hohlräume beziehungsweise Luftblasen im Blechpaket des Rotors verbleiben.The invention is therefore based on the object of specifying a rotor for an electrical machine whose magnets can be cast in a particularly simple manner, with no cavities or air bubbles remaining in the laminated core of the rotor.
Zur Lösung der Aufgabe ist bei einem Rotor der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass er mehrere Freiräume aufweist, die jeweils von den in eine der Magnettaschen eingesetzten Magneten und dem Blechpaket begrenzt sind. Ferner verfügt der Rotor über eine an einer Axialseite des Blechpakets angeordnete erste Endplatte und eine an der gegenüberliegenden Axialseite des Blechpakets angeordnete zweite Endplatte. Letztere weist einen Verbindungskanal auf, der einen ersten der Freiräume mit einem zweiten der Freiräume verbindet.In order to achieve the object, the invention provides for a rotor of the type mentioned at the outset to have a plurality of free spaces, each of which is delimited by the magnets inserted in one of the magnet pockets and the laminated core. Furthermore, the rotor has a first end plate arranged on one axial side of the laminated core and a second end plate arranged on the opposite axial side of the laminated core. The latter has a connecting channel which connects a first of the free spaces to a second of the free spaces.
Die Freiräume können mit einer Vergussmasse vergossen werden, wodurch die Magnete in dem Blechpaket fixiert, insbesondere mit dem Blechpaket verklebt werden. Das Vergießen stellt eine vergleichsweise einfache und kostengünstige Art dar, die Magnete zu befestigen.The free spaces can be cast with a casting compound, as a result of which the magnets are fixed in the laminated core, in particular glued to the laminated core. Potting is a comparatively simple and inexpensive way of attaching the magnets.
Wegen der Verbindung des ersten Freiraums und des zweiten Freiraums durch den Verbindungskanal ist ein durchgängiger Kanal gebildet. Daher kann in den ersten Freiraum eingefüllte Vergussmasse bis in den zweiten Freiraum gelangen, womit kein separates Befüllen des zweiten Freiraums nötig ist. Damit ist das Vergießen besonders einfach. Außerdem kann beim Einfüllen von Vergussmasse in den ersten Freiraum darin enthaltene Luft durch den Verbindungskanal und den zweiten Freiraum nach außen entweichen. Dadurch lassen sich die beiden Freiräume vollständig mit Vergussmasse füllen, ohne dass ein unerwünschter Hohlraum verbleibt.Because of the connection of the first free space and the second free space through the connection channel, a continuous channel is formed. Potting compound filled into the first free space can therefore reach the second free space, which means that the second free space does not have to be filled separately. This makes potting particularly easy. In addition, when casting compound is filled into the first free space, air contained therein can escape to the outside through the connecting channel and the second free space. As a result, the two free spaces can be completely filled with casting compound without an undesirable cavity remaining.
Auf diese Weise werden die Magnete stabil befestigt und außerdem wird eine Unwucht des Rotors vermieden. Damit ist gewährleistet, dass der Rotor seine magnetischen Eigenschaften dauerhaft beibehält. Folglich ist ein störungsfreier Betrieb der elektrischen Maschine, zu welcher der Rotor gehört, sichergestellt.In this way, the magnets are securely fastened and an imbalance in the rotor is also avoided. This ensures that the rotor permanently retains its magnetic properties. Consequently, trouble-free operation of the electrical machine to which the rotor belongs is ensured.
Das Blechpaket kann aus den Elektroblechen gebildet werden, indem diese verschweißt, verklebt, stanzpaketiert oder auf andere Weise aneinander befestigt werden. Insbesondere kann das Blechpaket eine zylindrische Form haben. Ferner kann jedes Elektroblech eine zentrale Öffnung besitzen, die im montierten Zustand eine axiale Bohrung des Blechpakets bilden, durch die eine Rotorwelle des Rotors führen kann. Die Achse der Rotorwelle beziehungsweise des Rotors entspricht der Axialachse des Blechpakets.The laminated core can be formed from the electrical laminations by these being welded, glued, stamped or fastened to one another in some other way. In particular, the laminated core can have a cylindrical shape. Furthermore, each electrical lamination can have a central opening which, in the installed state, forms an axial borehole in the laminated core through which a rotor shaft of the rotor can lead. The axis of the rotor shaft or the rotor corresponds to the axial axis of the laminated core.
Weiterhin kann das Blechpaket aus mehreren Blechpaketsegmenten zusammengesetzt sein, wobei eines oder mehrere der Blechpaketsegmente gegenüber einem oder mehreren der anderen Blechpaketsegmente verdreht sein können. Auf diese Weise kann das Rotationsverhalten des Rotors verbessert sein.Furthermore, the laminated core can be composed of a plurality of laminated core segments, it being possible for one or more of the laminated core segments to be twisted relative to one or more of the other laminated core segments. To this Way, the rotational behavior of the rotor can be improved.
Neben dem Rotor kann die elektrische Maschine über einen Stator verfügen, gegenüber dem der Rotor drehbar ist. Der Stator kann ein weiteres Blechpaket (Statorpaket) aufweisen, das aus gestapelten Elektroblechen gebildet ist. Daneben kann der Stator Wicklungen elektrischer Leiter besitzen, zum Beispiel als Spulenwicklungen oder Flachdrahtwicklungen. Zusätzlich kann die Maschine mit einem Gehäuse ausgestattet sein, in dem der Rotor und der Stator aufgenommen sind, wobei die Rotorwelle aus dem Gehäuse ragen kann.In addition to the rotor, the electrical machine can have a stator relative to which the rotor can rotate. 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 as coil windings or flat wire windings. In addition, the machine can be equipped with a housing in which the rotor and the stator are accommodated, with the rotor shaft being able to protrude from the housing.
Die in eine der Magnettaschen eingesetzten Magnete sind vorzugsweise axial aneinandergereiht. Dadurch können bei der Montage des Rotors die Magnete einfach nacheinander in die Magnettasche eingesetzt beziehungsweise eingeschoben werden. Die axial aneinandergereihten Magnete werden als „Magnetstapel“ bezeichnet. Der Rotor kann mehrere solcher Magnetstapel aufweisen, die jeweils in einer Magnettasche angeordnet sind.The magnets used in one of the magnet pockets are preferably lined up axially. As a result, the magnets can simply be inserted or pushed into the magnet pocket one after the other when assembling the rotor. The magnets lined up axially are referred to as “magnet stacks”. The rotor can have several such magnet stacks, each of which is arranged in a magnet pocket.
Der erste Freiraum kann an einer Seitenfläche einer Magnettasche ausgebildet sein, wobei der zweite Freiraum an einer gegenüberliegenden Seitenfläche der Magnettasche ausgebildet ist. Damit lassen sich die zwischen den beiden Freiräumen angeordneten Magnete mit dem Vergießen besonders gut befestigen.The first free space can be formed on a side surface of a magnet pocket, with the second free space being formed on an opposite side surface of the magnet pocket. This allows the magnets arranged between the two free spaces to be fixed particularly well with the encapsulation.
Die beiden Freiräume können durch einen Magneten oder einen Magnetstapel voneinander getrennt sein. Das Volumen der Freiräume wird in der Regel deutlich kleiner als das Volumen des Magnetstapels gewählt, um die Menge der zum Füllen der Freiräume benötigten Vergussmasse zu begrenzen.The two free spaces can be separated from one another by a magnet or a magnet stack. The volume of the free spaces is generally selected to be significantly smaller than the volume of the magnet stack in order to limit the amount of potting compound required to fill the free spaces.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung verbindet der Verbindungskanal den ersten Freiraum mit dem zweiten Freiraum zu einem durchgängigen Kanal, der von einer in der ersten Endplatte angeordneten Einfüllöffnung zu einer in der ersten Endplatte angeordneten Entlüftungsöffnung verläuft. Dadurch lassen sich die Magnete in dem Blechpaket vergießen, nachdem die erste Endplatte und die zweite Endplatte daran befestigt wurden. Der Kanal kann zum Beispiel U-förmig ausgebildet sein.In one embodiment of the invention, the connecting channel connects the first free space with the second free space to form a continuous channel which runs from a filling opening arranged in the first end plate to a ventilation opening arranged in the first end plate. This allows the magnets to be potted in the laminated core after the first end plate and the second end plate have been attached thereto. The channel can be U-shaped, for example.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Verbindungskanal eine an der (dem Blechpaket zugewandten) Innenseite der zweiten Endplatte verlaufende Nut auf. Die Nut lässt sich beispielsweise durch Fräsen oder mit einer entsprechend gestalteten Gussform für die zweite Endplatte herstellen. Auf seiner dem Blechpaket zugewandten Seite kann der Verbindungskanal von dem Blechpaket begrenzt sein.In a further embodiment of the invention, the connecting channel has a groove running on the inside of the second end plate (facing the laminated core). The groove can be produced, for example, by milling or with an appropriately designed mold for the second end plate. On its side facing the laminated core, the connecting channel can be delimited by the laminated core.
Im Rahmen der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Nut zwischen einem an der zweiten Endplatte angeordneten Magneten und der zweiten Endplatte verläuft. Dadurch kann durch die Nut strömende Vergussmasse den Magnet auf kurzem Weg passieren. Dazu muss der Magnet zumindest teilweise von der Endplatte beabstandet sein.Within the scope of the invention it can be provided that the groove runs between a magnet arranged on the second end plate and the second end plate. As a result, the casting compound flowing through the groove can pass the magnet over a short distance. To do this, the magnet must be at least partially spaced from the end plate.
Um den Abstand des Magneten von der Endplatte zu realisieren, kann der Magnet an einem Vorsprung anliegen, der an einer Längsseite der Nut in diese hineinragt. Der Vorsprung verhindert, dass der Magnet die Nut blockiert, womit die Durchgängigkeit des mit der Nut gebildeten Verbindungskanals sichergestellt ist.In order to achieve the spacing of the magnet from the end plate, the magnet can bear against a projection which protrudes into the groove on one longitudinal side of the groove. The projection prevents the magnet from blocking the groove, thus ensuring the continuity of the connecting channel formed with the groove.
In diesem Fall kann es vorgesehen sein, dass die Nut an ihrer dem Vorsprung gegenüberliegenden Längsseite verbreitert ist. Mit der Verbreiterung wird eine Beeinträchtigung des Durchsatzes der Nut mit Vergussmasse durch den Vorsprung vermieden.In this case, it can be provided that the groove is widened on its longitudinal side opposite the projection. With the widening, an impairment of the throughput of the groove with sealing compound by the projection is avoided.
Bei dem erfindungsgemäßen Rotor können die erste Endplatte und die zweite Endplatte unter Verwendung von Spannelementen miteinander verbunden sein. Durch die Spannelemente wird das Blechpaket permanent mit einer Vorspannkraft beaufschlagt. Die Elektrobleche werden dadurch zusammengepresst und ein unerwünschtes Lösen der Elektrobleche wird auch bei hohen Drehzahlen vermieden.In the rotor according to the invention, the first end plate and the second end plate can be connected to each other using clamping members. The laminated core is permanently subjected to a pretensioning force by the tensioning elements. The electrical steel sheets are thereby pressed together and an unwanted loosening of the electrical steel sheets is avoided even at high speeds.
Vorzugsweise sind die Spannelemente als Schrauben ausgebildet, die jeweils mit einer Mutter an dem Blechpaket gesichert sein können. Die Schrauben stützen sich dazu mit Schraubenköpfen an einer der Endplatten ab. Alternativ dazu können die Spannelemente auch als Gewindestangen ausgebildet sein, die an beiden Seiten mit Muttern verschraubt sind. Die Verspannung des Blechpakets kann jedoch auch ohne Verschraubung realisiert sein.The clamping elements are preferably designed as screws, which can each be secured with a nut on the laminated core. For this purpose, the screws are supported with screw heads on one of the end plates. As an alternative to this, the clamping elements can also be designed as threaded rods which are screwed to both sides with nuts. However, the laminated core can also be braced without screwing.
Wie bereits erwähnt, sind die Magnete des erfindungsgemäßen Rotors vorzugsweise mit einer Vergussmasse vergossen, welche die Freiräume füllt. Normalerweise werden die Freiräume vollständig mit Vergussmasse gefüllt. Es ist jedoch auch möglich, die Freiräume nur teilweise mit Vergussmasse zu füllen. Als Vergussmasse kann unter anderem ein Epoxidharz, eine Mischung aus einem Epoxidharz und einem Härter, oder ein Klebstoff verwendet werden.As already mentioned, the magnets of the rotor according to the invention are preferably cast with a casting compound that fills the free spaces. Normally the voids are completely filled with potting compound. However, it is also possible to only partially fill the free spaces with casting compound. An epoxy resin, a mixture of an epoxy resin and a hardener, or an adhesive, among others, can be used as the casting compound.
Daneben betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine mit einem Rotor der beschriebenen Art. Neben dem Rotor kann die elektrische Maschine über einen Stator verfügen, gegenüber dem der Rotor drehbar ist. Der Stator kann ein weiteres Blechpaket (Statorpaket) aufweisen, das aus gestapelten Elektroblechen gebildet ist. Daneben kann der Stator Wicklungen elektrischer Leiter besitzen, zum Beispiel als Spulenwicklungen oder Flachdrahtwicklungen.In addition, the invention relates to an electrical machine with a rotor of the type described Art. In addition to the rotor, the electric machine can have a stator, in relation to which the rotor can rotate. 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 as 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.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Rotors für eine elektrische Maschine, mit den folgenden Schritten:
- - Bilden eines Blechpakets, in dem Magnettaschen angeordnet sind, aus gestapelten Elektroblechen,
- - Einsetzen mindestens eines Magneten in jede der Magnettaschen, so dass Freiräume verbleiben, die jeweils von den in eine der Magnettaschen eingesetzten Magneten und dem Blechpaket begrenzt sind,
- - Anordnen einer ersten Endplatte an einer Axialseite des Blechpakets,
- - Anordnen einer zweiten Endplatte an der gegenüberliegenden Axialseite des Blechpakets, wobei die zweite Endplatte einen Verbindungskanal aufweist, der einen ersten der Freiräume mit einem zweiten der Freiräume verbindet,
- - Verspannen der beiden Endplatten miteinander unter Verwendung von Spannelementen, und
- - Vergießen der in die Magnettaschen eingesetzten Magnete mit einer Vergussmasse, die in die Freiräume eingebracht wird.
- - Forming a laminated core, in which magnetic pockets are arranged, from stacked electrical laminations,
- - Insertion of at least one magnet in each of the magnet pockets, so that free spaces remain, which are limited by the magnets inserted in one of the magnet pockets and the laminated core,
- - arranging a first end plate on an axial side of the laminated core,
- - arranging a second end plate on the opposite axial side of the laminated core, the second end plate having a connecting channel which connects a first of the free spaces to a second of the free spaces,
- - Bracing the two end plates together using clamping elements, and
- - Potting of the magnets used in the magnetic pockets with a potting compound that is introduced into the free spaces.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird es bevorzugt, dass die Vergussmasse aus dem ersten Freiraum durch den Verbindungskanal in den zweiten Freiraum strömt.In the method according to the invention, it is preferred that the casting compound flows out of the first free space through the connecting channel into the second free space.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Die Figuren sind schematische Darstellungen und zeigen:
-
1 eine perspektivische Ansicht eines Blechpakets und einer Rotorwelle eines erfindungsgemäßen Rotors, -
2 einen Ausschnitt des in1 gezeigten Blechpakets, -
3 den mit Endplatten versehenen Rotor in einer Seitenansicht, -
4 eine Schnittansicht des Rotors, -
5 einen Ausschnitt der ersten Endplatte des Rotors, -
6 eine perspektivische Ansicht eines Bereichs der Innenseite der zweiten Endplatte, und -
7 ein Fahrzeug mit einer elektrischen Maschine mit dem Rotor.
-
1 a perspective view of a laminated core and a rotor shaft of a rotor according to the invention, -
2 a section of the in1 sheet metal package shown, -
3 the rotor provided with end plates in a side view, -
4 a sectional view of the rotor, -
5 a section of the first end plate of the rotor, -
6 a perspective view of a portion of the inside of the second endplate, and -
7 a vehicle with an electric machine with the rotor.
Das in den
Entlang seines Umfanges sind mehrere Magnettaschen 3, 5 in dem Blechpaket 2 angeordnet, die sich jeweils von der gezeigten Axialseite des Blechpaktes 2 bis zu seiner gegenüberliegenden Axialseite erstrecken. In einer Magnettasche 3, 5 sind axial mehrere quaderförmige Magnete 6, 7 aneinandergereiht, die einen Magnetstapel bilden. In dem Blechpaket sind insgesamt 32 solche Magnetstapel untergebracht, wobei auch eine andere Anzahl Magnetstapel verwendbar ist.A plurality of magnet pockets 3, 5 are arranged in the
Die Magnettaschen 3, 5 sind unterschiedlich groß. Insbesondere kann zwischen größeren Magnettaschen 3 mit längeren axialen Öffnungen und kleineren Magnettaschen 5 mit kürzeren axialen Öffnungen unterschieden werden. In den größeren Magnettaschen 3 sind größere Magnete 6 mit längeren axialen Stirnflächen axial aneinandergereiht, während in den kleineren Magnettaschen 5 kleinere Magnete 7 mit kürzeren axialen Stirnflächen axial aneinandergereiht sind.The
Zwei benachbarte größere Magnettaschen 3 sind bezüglich einer (nicht gezeigten) radialen Achse des Blechpakets 2 symmetrisch zueinander angeordnet, wobei die beiden Magnettaschen 3 eine V-Form bilden. Ebenso sind zwei benachbarte kleinere Magnettaschen 5 bezüglich der radialen Achse symmetrisch zueinander angeordnet, wobei die beiden Magnettaschen 5 ebenfalls eine V-Form bilden.Two adjacent, larger magnet pockets 3 are arranged symmetrically to one another with respect to a (not shown) radial axis of the
Neben jedem Magnetstapel befinden sich zwei Freiräume 8, 9, die jeweils von dem Magnetstapel und dem Blechpaket 2 begrenzt sind. Mit anderen Worten weist jede Magnettasche 3, 5 einen an einer Seitenfläche der Magnettasche 3, 5 ausgebildeten ersten Freiraum 8 und einen an einer gegenüberliegenden Seitenfläche der Magnettasche 3, 5 ausgebildeten zweiten Freiraum 9 auf, die durch einen Magnetstapel voneinander getrennt sind. Der erste Freiraum 8 und der zweite Freiraum 9 verlaufen parallel zueinander von einer Axialseite bis zur gegenüberliegenden Axialseite des Blechpakets 2, wobei der zweite Freiraum 9 radial außerhalb des ersten Freiraums 8 verläuft.There are two
Die erste Endplatte 10 weist erste Einfüllöffnungen 13 und zweite Einfüllöffnungen 14 auf, die zum Einfüllen von Vergussmasse in das Rotorpaket 2 bestimmt sind. Außerdem ist eine in der ersten Endplatte 10 gebildete radiale Entlüftungsöffnung 15 zu sehen, die zum Entlüften des Blechpakets 2 beim Befüllen mit Vergussmasse dient.The
Jede Nut 16 weist einen Vorsprung 17 auf, der an einer Längsseite der Nut 16 in die Nut 16 hineinragt. An jedem Vorsprung 17 liegt ein Magnet 6, 7 an, von denen einige gestrichelt angedeutet sind. Der Vorsprung 17 verhindert, dass der jeweilige Magnet 6, 7 die Nut blockiert, womit die Durchgängigkeit des mit der Nut 16 gebildeten Verbindungskanals sichergestellt ist.Each
Wegen des Vorsprunges 17 ist der Magnet 6, 7 zumindest teilweise von der zweiten Endplatte 11 beabstandet, so dass die Nut 16 zwischen dem Magneten 6, 7 und der zweiten Endplatte 11 verläuft. Dadurch kann durch die Nut 16 strömende Vergussmasse den Magneten 6, 7 passieren. Insbesondere ist der Magnet 6 von einem Nutgrund 18 der Nut 16 beabstandet.Because of the
Ferner ist jede Nut 16 an der ihrem Vorsprung 17 gegenüberliegenden Längsseite verbreitert. Mit der Verbreiterung wird eine Beeinträchtigung des Durchsatzes der Nut 16 mit Vergussmasse durch den Vorsprung 17 vermieden.Furthermore, each
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung des Rotors 1 werden folgende Verfahrensschritte ausgeführt:
- Bei einem ersten Verfahrensschritt wird
das Blechpaket 2, in 3, 5 angeordnet sind, aus gestapelten Elektroblechen zusammengesetzt.dem die Magnettaschen - Bei einem zweiten Verfahrensschritt werden in
3, 5jede Magnettasche 6, 7 eingesetzt. Insbesondere werden diemehrere Magnete 6, 7 axial aneinandergereiht, so dass sie einen Magnetstapel bilden. Neben jedem Magnetstapel verbleiben zwei Freiräume 8, 9, die jeweils von dem MagnetstapelMagnete und dem Blechpaket 2 begrenzt sind. - Bei einem dritten Verfahrensschritt wird die erste Endplatte 10 an einer Axialseite des Blechpakets 2 angeordnet.
- Bei einem vierten Verfahrensschritt wird die
zweite Endplatte 11 an der gegenüberliegenden Axialseite des Blechpakets 2 angeordnet, so dass der Verbindungskanalmit der Nut 16 gebildet wird. - Bei einem fünften Verfahrensschritt werden die beiden Endplatten 10, 11
mit den Schrauben 12 und den zugehörigen Muttern verspannt. Der auf dieseWeise komplettierte Rotor 1 wird senkrecht ausgerichtet, mit der ersten Endplatte 10 oben. - Bei einem sechsten Verfahrensschritt werden die
6, 7 mit einer Vergussmasse vergossen, so dass dieMagnete 8, 9 mit der Vergussmasse gefüllt werden.Freiräume
- In a first method step, the
laminated core 2, in which the 3, 5 are arranged, is assembled from stacked electrical laminations.magnetic pockets - In a second step,
6, 7 are inserted into eachseveral magnets 3, 5. In particular, themagnetic pocket 6, 7 are lined up axially so that they form a magnet stack. Twomagnets 8 , 9 remain next to each magnet stack, each of which is delimited by the magnet stack and thefree spaces laminated core 2 . - In a third method step, the
first end plate 10 is arranged on an axial side of thelaminated core 2 . - In a fourth method step, the
second end plate 11 is arranged on the opposite axial side of thelaminated core 2 so that the connecting channel with thegroove 16 is formed. - In a fifth step, the two
10, 11 are braced with theend plates screws 12 and the associated nuts. Therotor 1 thus completed is oriented vertically, with thefirst end plate 10 at the top. - In a sixth method step, the
6, 7 are cast with a casting compound, so that themagnets 8, 9 are filled with the casting compound.free spaces
Dazu wird durch jede Einfüllöffnung 13, 14 der ersten Endplatte 10 eine Düse einer Befülleinrichtung auf jeden der ersten Freiräume 8 aufgesetzt. Ferner wird die Vergussmasse mit Überdruck in die ersten Freiräume 8 gepresst, so dass die Vergussmasse durch die ersten Freiräume 8 bis in die zweiten Freiräume 9 strömt. Optional kann die Vergussmasse gleichzeitig in beide erste Freiräume 8 einer Einfüllöffnung 13, 14 gepresst werden.For this purpose, a nozzle of a filling device is placed on each of the first
Im Einzelnen strömt die Vergussmasse zunächst durch die ersten Freiräume 8 axial nach unten bis zur zweiten Endplatte 11. In
Danach strömt die Vergussmasse durch die Nuten 16 horizontal bis zu den zweiten Freiräumen 9. In
Anschließend strömt die Vergussmasse durch die zweiten Freiräume 9 axial nach oben bis zur entgegengesetzten Axialseite des Blechpakets 2. In
Währenddessen entweicht Luft aus dem Blechpaket 2, insbesondere aus den Freiräumen 8, 9 und Verbindungskanälen, durch die Entlüftungsöffnungen 15. Das ermöglicht ein blasenfreies Vergießen der Magnete 6, 7, so dass diese sicher an dem Blechpaket 2 befestigt werden.Meanwhile, air escapes from the
Nach dem Vergießen wird die Vergussmasse ausgehärtet. Außerdem kann die Rotorwelle 4 durch eine axial verlaufende zentrale Durchgangsöffnung des Blechpakets 2 (und entsprechende Öffnungen der Endplatten 10, 11) geführt werden, so dass das Blechpaket 2 die Rotorwelle 4 umschließt beziehungsweise daran befestigt wird.After casting, the casting compound is cured. In addition, the
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Rotorrotor
- 22
- Blechpaketlaminated core
- 33
- Magnettaschemagnetic pocket
- 44
- Rotorwellerotor shaft
- 55
- Magnettaschemagnetic pocket
- 66
- Magnetmagnet
- 77
- Magnetmagnet
- 88th
- Freiraumfree space
- 99
- Freiraumfree space
- 1010
- erste Endplattefirst endplate
- 1111
- zweite Endplattesecond endplate
- 1212
- Schraubescrew
- 1313
- Einfüllöffnungfilling hole
- 1414
- Einfüllöffnungfilling hole
- 1515
- Entlüftungsöffnungvent hole
- 1616
- Nutgroove
- 1717
- Vorsprunghead Start
- 1818
- Nutgrundgroove bottom
- 1919
- PfeilArrow
- 2020
- PfeilArrow
- 2121
- PfeilArrow
- 2222
- Fahrzeugvehicle
- 2323
- elektrische Maschineelectric machine
- 2424
- GehäuseHousing
- 2525
- Statorstator
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021206834.0A DE102021206834A1 (en) | 2021-06-30 | 2021-06-30 | Rotor with an end plate with a connecting channel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021206834.0A DE102021206834A1 (en) | 2021-06-30 | 2021-06-30 | Rotor with an end plate with a connecting channel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102021206834A1 true DE102021206834A1 (en) | 2023-01-05 |
Family
ID=84492938
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102021206834.0A Pending DE102021206834A1 (en) | 2021-06-30 | 2021-06-30 | Rotor with an end plate with a connecting channel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102021206834A1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008027758A1 (en) | 2008-06-11 | 2009-12-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Rotor for dynamo electric machine, has set of magnetic pockets for retaining permanent magnets, and end plate arranged at set of front sides, where one of set of front sides has distribution channel for distribution of sealing compound |
DE102018009844A1 (en) | 2018-12-14 | 2019-06-27 | Daimler Ag | Method for producing a laminated core unit for an electrical machine, in particular a motor vehicle |
-
2021
- 2021-06-30 DE DE102021206834.0A patent/DE102021206834A1/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008027758A1 (en) | 2008-06-11 | 2009-12-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Rotor for dynamo electric machine, has set of magnetic pockets for retaining permanent magnets, and end plate arranged at set of front sides, where one of set of front sides has distribution channel for distribution of sealing compound |
DE102018009844A1 (en) | 2018-12-14 | 2019-06-27 | Daimler Ag | Method for producing a laminated core unit for an electrical machine, in particular a motor vehicle |
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