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Die Erfindung betrifft einen Rotor für eine elektrische Traktionsmaschine eines Kraftfahrzeugs, eine elektrische Traktionsmaschine für ein Kraftfahrzeug sowie ein Blechpaket für eine elektrische Traktionsmaschine.
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Die
DE 10 2014 018 223 A1 offenbart eine elektrische Maschine mit einem Rotor, welcher wenigstens einen Kurzschlussring und ein Rotorblechpaket mit wenigstens einem Kühlkanal aufweist. Der Kühlkanal erstreckt sich dabei von einem ersten axialen Ende zu einem gegenüberliegenden zweiten axialen Ende des Rotorblechpakets und ist über einen Kühlmitteleinlasskanal mit einem Kühlmittel versorgbar. Der Kühlmitteleinlasskanal erstreckt sich in dem Kurzschlussring radial von einem inneren Radius des Kurzschlussrings bis zu dem Kühlkanal.
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Weiterhin ist aus der
DE 10 2018 213 609 A1 ein Rotor für eine elektrische Maschine mit einer um eine Rotorachse rotierbaren Rotorwelle und einem formschlüssig auf der Rotorwelle angeordneten Blechpaket bekannt. Die Rotorwelle weist auf einer dem Blechpaket zugewandten Seite eine Wellenaußenseite auf und das Blechpaket umfasst auf einer der Rotorwelle zugewandten Seite eine Blechpaketinnenseite. Zwischen der Wellenaußenseite und der Blechpaketinnenseite ist zumindest abschnittsweise wenigstens ein Hohlraum ausgebildet. Die Rotorwelle weist einen Kühlkanal mit einer Eintrittsöffnung und einer zur Eintrittsöffnung beabstandet ausgebildeten Austrittsöffnung auf. Die Austrittsöffnung ist derart auf der Wellenseite angeordnet, dass ein in den Kühlkanal eintretendes Kühlmedium über die Austrittsöffnung direkt in den Hohlraum einspritzbar ist.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung eine Lösung zu schaffen, welche ein radiales Führen von Kühlfluid in einem Blechpaket eines Rotors bei einer besonders großen Stabilität des Blechpakets ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere mögliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren offenbart. Merkmale, Vorteile und mögliche Ausgestaltungen, die im Rahmen der Beschreibung für einen der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche dargelegt sind, sind zumindest analog als Merkmale, Vorteile und mögliche Ausgestaltungen des jeweiligen Gegenstands der anderen unabhängigen Ansprüche sowie jeder möglichen Kombination der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche, gegebenenfalls in Verbindung mit einem oder mehr der Unteransprüche, anzusehen.
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Die Erfindung betrifft einen Rotor für eine elektrische Traktionsmaschine eines Kraftfahrzeugs. Die elektrische Traktionsmaschine ist dazu eingerichtet, das Kraftfahrzeug mittels elektrischer Energie aus einer Traktionsbatterie des Kraftfahrzeugs anzutreiben. Hierfür umfasst die elektrische Traktionsmaschine zusätzlich zu dem Rotor einen Stator, relativ zu welchem der Rotor im Betrieb um eine Rotationsachse gedreht wird. Der Rotor umfasst ein mehrere Kühlkanäle umfassendes Kühlsystem, in welchem ein Kühlfluid geführt werden kann. Eine Leistung der elektrischen Traktionsmaschine wird durch eine jeweilige Kühlleistung des Kühlsystems begrenzt. Das bedeutet, dass je besser der Rotor im Betrieb gekühlt werden kann, desto effizienter kann die elektrische Traktionsmaschine betrieben werden.
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Der Rotor umfasst eine Rotorwelle, welche einen axial verlaufenden Wellenkühlkanal aufweist und welche in ihrer Mantelfläche wenigstens eine Öffnung aufweist, über welche das Kühlfluid aus dem Wellenkühlkanal ausströmen kann. Insbesondere ist die Rotorwelle als sogenannte Hohlwelle ausgebildet, wobei im Inneren der Rotorwelle das Kühlfluid in dem Wellenkühlkanal strömen kann. Das Kühlfluid ist dazu eingerichtet, Wärme von dem Rotor aufzunehmen, wodurch der Rotor mittels des Kühlfluids gekühlt werden kann. Der Wellenkühlkanal verläuft insbesondere konzentrisch zu der Rotationsachse, um welche die Rotorwelle im Betrieb gedreht wird. Durch das Strömen des Kühlfluids in dem axial verlaufenden Wellenkühlkanal kann das Kühlfluid gleichmäßig über eine Länge der Rotorwelle verteilt werden. Insbesondere kann die Rotorwelle in ihrer Mantelfläche mehrere Öffnungen aufweisen, über welche jeweils Kühlfluid aus dem axialen Wellenkühlkanal ausströmen kann.
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Unter der axialen Richtung ist eine Richtung zu verstehen, welche parallel zu der Längserstreckungsrichtung der Rotationsachse des Rotors verläuft. Ist im Folgenden von einer radialen Richtung die Rede, dann ist darunter zu verstehen, dass diese radiale Richtung senkrecht auf der axialen Richtung steht und sich die radiale Richtung somit auf die Rotationsachse bezieht. Die radiale Richtung verläuft strahlenförmig ausgehend von der Rotationsachse weg.
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Der Rotor umfasst des Weiteren ein drehfest an der Rotorwelle gehaltenes Blechpaket, welches eine Vielzahl von in axialer Richtung aufeinandergestapelten Rotorblechen umfasst. Das über die wenigstens eine Öffnung in der Mantelfläche der Rotorwelle aus der Rotorwelle ausströmende Kühlfluid strömt insbesondere auf das Blechpaket, wodurch das Blechpaket mittels des Kühlfluids gekühlt werden kann.
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Es ist vorgesehen, dass wenigstens eines der Rotorbleche einen Bereich lokal verringerter Blechdicke aufweist, welcher sich ausgehend von einem der Rotorwelle zugewandten Rand erstreckt, wodurch dieses Rotorblech mit wenigstens einem benachbarten Rotorblech einen radial verlaufenden Blechpaketkühlkanal begrenzt. In diesen Blechpaketkühlkanal kann das über die Öffnung aus der Rotorwelle ausströmende Kühlfluid einströmen. Weiterhin wird mittels dieses Blechpaketkühlkanals das Kühlfluid durch das Blechpaket geführt. In diesem wenigstens einen Bereich lokal verringerter Blechdicke ist somit das wenigstens eine Rotorblech in seiner Blechdicke verjüngt, wodurch dieses Rotorblech mit dem Bereich an jeweiligen benachbarten Rotorblechen nicht anliegt und infolgedessen ein Spalt zwischen diesem Rotorblech und dem benachbarten Rotorblech freigehalten wird. Dieser Spalt bildet den radial verlaufenden Blechpaketkühlkanal, über welchen das aus der Rotorwelle ausströmende Kühlfluid durch das Blechpaket geführt werden kann. Dadurch, dass der Bereich lokal verringerter Blechdicke sich ausgehend von dem der Rotorwelle zugewandten Rand in das Blechpaket radial hineinerstreckt, ist der Spalt zu der Rotorwelle hin offen ausgebildet, wodurch das über die wenigstens eine Öffnung der Rotorwelle ausströmende Kühlfluid in den Spalt einströmen kann. Insbesondere können mehrere Rotorbleche des Blechpakets jeweils wenigstens einen Bereich lokal verringerter Blechdicke aufweisen, wodurch die hierdurch entstehenden mehreren radialen Blechpaketkühlkanäle über eine Länge des Rotors und somit in axialer Richtung verteilt angeordnet werden können. Hierdurch kann an mehreren Stellen entlang der Länge des Rotors das Kühlfluid radial durch das Blechpaket geführt werden, wodurch der Rotor besonders gut gekühlt werden kann. Beispielsweise können sämtliche Rotorbleche des Blechpakets wenigstens einen Bereich lokal verringerter Blechdicke aufweisen. Durch die lokal verringerte Blechdicke der jeweiligen Rotorbleche können somit zum einen die jeweiligen Blechpaketkühlkanäle begrenzt werden und zum anderen kann vermieden werden, dass für das Bereitstellen der jeweiligen Blechpaketkühlkanäle jeweilige Ausnehmungen in den Rotorblechen vorzusehen sind. Derartige Ausnehmungen der Rotorbleche könnten zu einer Schwächung des Blechpakets führen. Bei dem beschriebenen Rotor ist das Blechpaket somit besonders stabil ausgeführt und gleichzeitig ist der wenigstens eine radial verlaufende Blechpaketkühlkanal vorgesehen.
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In einer möglichen Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass sich durch das Blechpaket wenigstens ein Rotorkühlkanal in axialer Richtung hindurcherstreckt und sich der Bereich lokal verringerter Blechdicke des Rotorblechs ausgehend von dem der Rotorwelle zugewandten Rand bis zu dem Rotorkühlkanal erstreckt, wodurch das über die Öffnung aus der Rotorwelle ausströmende Kühlfluid mittels des Blechpaketkühlkanals zu dem Rotorkühlkanal geführt werden kann. Mittels des sich in axialer Richtung durch das Blechpaket hindurcherstreckenden Rotorkühlkanals kann das Kühlfluid in axialer Richtung durch das Blechpaket geführt werden. Dadurch, dass sich der Bereich lokal verringerter Blechdicke des Rotorblechs von dem der Rotorwelle zugewandten Rand bis zu dem Rotorkühlkanal erstreckt, entsteht der Spalt von dem der Rotorwelle zugewandten Rand bis zum Rotorkühlkanal, wobei über diesen Spalt das Kühlfluid geführt werden kann. Der Spalt stellt somit eine fluidische Verbindung von dem der Rotorwelle zugewandten Rand des Blechpakets bis zu dem Rotorkühlkanal bereit. Das Kühlsystem umfasst somit einen axial verlaufenden Wellenkühlkanal, in welchem das Kühlfluid entlang der Länge des Rotors verteilt werden kann, sowie den wenigstens einen Blechpaketkühlkanal, mittels welchem das Kühlfluid radial innerhalb des Blechpakets zu dem wenigstens einen Rotorkühlkanal geführt werden kann, mittels welchem wiederum das Kühlfluid axial im Blechpaket und somit über die Länge des Rotors verteilt werden kann. Es wird somit ein besonders gleichmäßiges Kühlen des Rotors, insbesondere des Blechpakets ermöglicht.
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Sind beispielweise mehrere Blechpaketkühlkanäle axial nebeneinander und somit über die Länge des Blechpakets verteilt angeordnet, dann kann mittels des in den Blechpaketkühlkanälen strömenden Kühlfluids bereits das Blechpaket besonders gleichmäßig über dessen Länge in einem radialen Bereich zwischen dem der Rotorwelle zugewandten Rand des Blechpakets und dem Rotorkühlkanal gekühlt werden. Der wenigstens eine Rotorkühlkanal ermöglicht darüber hinaus ein besonders einfaches Verteilen des Kühlfluids über die gesamte Länge des Blechpakets, was zu der besonders gleichmäßigen Kühlung des Blechpaktes beiträgt. Infolgedessen kann die den Rotor aufweisende elektrische Traktionsmaschine besonders effizient betrieben werden.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass mehrere aneinander anliegende Rotorbleche jeweils einen Bereich lokal verringerter Blechdicke aufweisen, wobei die Bereiche in axialer Richtung einander überdeckend angeordnet sind. Das bedeutet, dass jeweilige durch die Bereiche lokal verringerter Blechdicke jeweilige Spalte zwischen den Rotorblechen begrenzt werden. Dadurch, dass mehrere der in axialer Richtung aufeinandergestapelten und aneinandergrenzenden Rotorbleche diese Bereiche verringerter Blechdicke aufweisen, sind somit mehrere derartige Spalte in dem Blechpaket vorgesehen. Diese mehreren, benachbarten Spalte können eine gleiche Winkelausrichtung in Umfangsrichtung der Rotorbleche aufweisen und somit in Stapelrichtung der Rotorbleche aufeinander liegen. Über diese mehreren zueinander benachbarten Spalte kann besonders viel Kühlfluid lokal von dem Rand und somit ausgehend von der Rotorwelle bzw. von der Blechpaketinnenseite in radialer Richtung durch das Blechpaket geführt werden. Es ist weiterhin vorgesehen, dass an diese Rotorbleche wenigstens ein weiteres Rotorblech anschließt, welches keinen Bereich lokal verringerter Blechdicke aufweist oder dessen Bereich lokal verringerter Blechdicke nicht in axialer Überdeckung angeordnet ist. Das bedeutet, dass das Blechpaket eine Gruppe von Rotorblechen umfasst, welche zueinander benachbart sind und die Bereiche lokal verringerter Blechdicke aufweisen, welche in axialer Richtung einander überdeckend angeordnet sind. Insbesondere kann das Blechpaket mehrere dieser Gruppen aufweisen, welche durch jeweilige Rotorbleche voneinander getrennt sind, welche keinen Bereich lokal verringerter Blechdicke aufweisen oder deren Bereich lokal verringerter Blechdicke nicht in axialer Überdeckung mit den Bereichen lokal verringerter Blechdicke der Gruppen angeordnet ist. Mit anderen Worten weist das Blechpaket entlang dessen axialer Richtung wenigstens einen, insbesondere mehrere, Abschnitte auf, in welchen mehrere in radialer Richtung verlaufende Spalte unmittelbar benachbart zueinander angeordnet sind.
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Hierdurch kann in den jeweiligen Abschnitten besonders viel Kühlfluid in radialer Richtung durch das Blechpaket geführt werden, insbesondere von der Rotorwelle zu dem wenigstens einen Rotorkühlkanal.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass wenigstens eines der Rotorbleche mehrere über dessen Umfang verteilte Bereiche lokal verringerter Blechdicke aufweist. Über die mehreren Bereiche kann jeweils radial Kühlfluid in dem Blechpaket geführt werden. Hierdurch kann eine besonders gleichmäßige Kühlung des Blechpakets über dessen Umfang erreicht werden. Beispielsweise kann das Blechpaket mehrere in Umfangsrichtung zueinander benachbarte Rotorkühlkanäle aufweisen, wobei für jeden Rotorkühlkanal das Rotorblech einen Bereich lokal verringerter Blechdicke aufweist, wodurch zu jedem der Rotorkühlkanäle Kühlfluid geführt werden kann.
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In diesem Zusammenhang kann es in einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die mehreren Bereiche lokal verringerter Blechdicke gleichmäßig über den Umfang des Rotorblechs verteilt angeordnet sind. Durch die gleichmäßige Verteilung der Bereiche lokal verringerter Blechdicke über den Umfang kann eine besonders gleichmäßige Kühlung des Blechpaktes über dessen Umfang mittels des radial in den Blechpaketkühlkanälen strömenden Kühlfluids erreicht werden. Unter der gleichmäßigen Verteilung der Bereiche lokal verringerter Blechdicke über den Umfang ist insbesondere zu verstehen, dass ein Bereich lokal verringerter Blechdicke zu seinen jeweiligen in Umfangsrichtung benachbarten Bereichen mit der Rotationsachse des Rotors als Scheitelpunkt den gleichen Winkel einschließt.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Rotorblech in den Bereich durch Pressen in seiner Blechdicke lokal reduziert ist. Durch das lokale Pressen kann die Blechdicke in einem definierten Bereich besonders einfach reduziert und besonders präzise eingestellt werden, ohne dass die Festigkeit negativ beeinflusst wird.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren eine elektrische Traktionsmaschine für ein Kraftfahrzeug, mit einem Stator sowie mit einem Rotor, wie er bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Rotor beschrieben worden ist. Die elektrische Traktionsmaschine ist dazu eingerichtet, das Kraftfahrzeug mittels elektrischer Energie aus einer Traktionsbatterie des Kraftfahrzeugs anzutreiben. Durch die besonders gleichmäßige Kühlung des Rotors kann die elektrische Traktionsmaschine mit einer besonders hohen Dauerleistung betrieben werden, wodurch das Kraftfahrzeug wiederum besonders effizient angetrieben werden kann. Bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich insbesondere um ein Hybridfahrzeug oder um ein Elektrofahrzeug.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Blechpaket für eine elektrische Traktionsmaschine, mit einer Vielzahl von aufeinandergestapelten Blechen, wobei wenigstens eines der Bleche einen Bereich mit einer lokal verringerten Blechdicke aufweist, wodurch dieses Blech in dem Bereich mit wenigstens einem unmittelbar benachbarten Blech einen Blechpaketkühlkanal begrenzt, in welchem ein Kühlfluid geführt werden kann. Das Blechpaket ist dazu eingerichtet, in der erfindungsgemäßen elektrischen Traktionsmaschine eingesetzt zu werden. Das Blechpaket kann Teil eines Rotors oder Teil eines Stators der elektrischen Traktionsmaschine sein. Der wenigstens eine Bereich lokal verringerter Blechdicke führt dazu, dass zwischen diesem Blech und einem an dem Blech anliegenden benachbarten Blech ein Spalt freigehalten wird, in welchem das Kühlfluid geführt werden kann. Dieser Spalt verläuft insbesondere in radialer Richtung, wodurch das Kühlfluid radial durch das Blechpaket geführt werden kann. Ist das Blechpaket Teil des Rotors, dann strömt das Kühlfluid beim Betrieb der elektrischen Traktionsmaschine in Folge der Rotation des Blechpakets durch Zentrifugalkräfte durch den Spalt. Eine zusätzliche Pumpe zum Fördern des Kühlfluids kann somit entfallen.
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Weitere Merkmale der Erfindung können sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung ergeben. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in den Figuren allein gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
- 1a, 1b einen schematischen Längsschnitt beziehungsweise einen schematischen Querschnitt eines Blechpakets für einen Rotor einer elektrischen Traktionsmaschine eines Kraftfahrzeugs.
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In den Figuren sind gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1a ist ein Blechpaket 10 für eine elektrische Traktionsmaschine eines Kraftfahrzeugs ausschnittsweise in einem Längsschnitt dargestellt. Das Blechpaket 10 ist in 1b quergeschnitten gezeigt. Das Blechpaket 10 ist gemeinsam mit einer in den Figuren nicht gezeigten Rotorwelle Teil eines Rotors für die elektrische Traktionsmaschine. Die elektrische Traktionsmaschine umfasst zusätzlich zu dem Rotor einen Stator, relativ zu welchem der Rotor um eine Rotationsachse 12 im Betrieb gedreht wird. Das Blechpaket 10 weist vorliegend mehrere Ausnehmungen 14 auf, in welchen jeweilige Permanentmagnete 16 angeordnet sind. Das Blechpaket 10 ist aus einer Vielzahl an in axialer Richtung A des Rotors aufeinandergestapelten Rotorblechen gebildet, wobei aus Übersichtlichkeitsgründen die einzelnen Rotorbleche nicht separat dargestellt sind. Die axiale Richtung A fällt mit der Längserstreckungsrichtung der Rotationsachse 12 zusammen. Eine radiale Richtung R liegt senkrecht auf der axialen Richtung A.
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Um ein besonders gutes Kühlen des Blechpakets 10 zu ermöglichen und hierdurch eine besonders große Leistung der elektrischen Traktionsmaschine zu erreichen, weist das Blechpaket 10 mehrere axial verlaufende Rotorkühlkanäle 18 auf. Über die Rotorkühlkanäle 18 kann Kühlfluid in axialer Richtung A durch das Blechpaket 10 geführt werden, wodurch mittels des in den Rotorkühlkanälen 18 strömende Kühlfluids das Blechpaket 10 gekühlt werden kann. Bei dem Kühlfluid handelt es sich insbesondere um ein Kühlöl. Die axial verlaufenden Rotorkühlkanäle 18 sind insbesondere besonders nah an jeweiligen Wärmequellen, insbesondere den Permanentmagneten 16 angeordnet. Wärmequellen im Rotor einer elektrischen Traktionsmaschine sind einerseits der Stator, insbesondere die Statorwicklung, wobei ein Wärmeeintrag vom Stator in den Rotor über einen Luftspalt erfolgt, und andererseits Wirbelstromverluste in den Permanentmagneten 16 und im Blechpaket 10 oder in einer Rotorwicklung beziehungsweise in einem Kurzschlussstab des Rotors.
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Eine Kühlung des Rotors limitiert eine Dauerleistung der elektrischen Traktionsmaschine. Das Kühlfluid über Freistellungen im Blechpaket 10 zu den Wärmequellen zu leiten ist schwierig, da das Blechpaket 10 über Fliehkräfte im Betrieb hohen Belastungen ausgesetzt ist. Infolgedessen ist eine Schwächung des Blechpakets 10, insbesondere im Joch des Blechpakets 10, nicht vorteilhaft. Vorliegend umfasst das Blechpaket 10 sechs Rotorkühlkanäle 18, welche gleichmäßig über den Umfang U des Blechpakets 10 verteilt angeordnet sind. Hierbei weist jeder der Rotorkühlkanäle 18 den gleichen Abstand zur Rotationsachse 12 auf.
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Der Rotor weist zusätzlich zu dem in den Figuren gezeigten Blechpaket 10 eine Rotorwelle auf, welche in den Figuren nicht dargestellt ist. Diese Rotorwelle weist einen in axialer Richtung A verlaufenden Wellenkühlkanal auf. Darüber hinaus weist die Rotorwelle in ihrer Mantelfläche wenigstens eine, insbesondere mehrere, Öffnungen auf, über welche in dem Wellenkühlkanal strömendes Kühlfluid aus der Rotorwelle ausströmen kann. Das über die Öffnungen aus der Rotorwelle austretende Kühlfluid strömt einen der Rotorwelle zugewandten Rand 20 des Blechpakets 10 an.
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Um das aus der Rotorwelle ausströmende Kühlfluid zu den Rotorkühlkanälen 18 führen zu können, ist es vorgesehen, dass das Blechpaket 10 wenigstens einen Bereich 22 mit lokal verringerter Blechdicke aufweist, In 1 b ist aufgrund des Querschnitts des Blechpaktes 10 eines der Rotorbleche in einer Seitenansicht gezeigt. Hierbei kann erkannt werden, dass dieses Rotorblech für jeden Rotorkühlkanal 18 einen dieser Bereiche 22 lokal verringerter Blechdicke aufweist. Somit weist das Blechpaket sechs dieser Bereiche 22 auf, wobei über jeden der Bereiche 22 aus der Rotorwelle ausströmendes Kühlfluid zu jeweils einem der Rotorkühlkanäle 18 geführt werden kann. Wie in 1b weiterhin erkannt werden kann, sind diese Bereiche 22 in gleicher Weise wie die Rotorkühlkanäle 18 mit gleichmäßigem Abstand über den Umfang U des Blechpakets 10 verteilt angeordnet. In den jeweiligen Bereichen 22 ist die Blechdicke des Rotorblechs durch Pressen lokal verjüngt. Die jeweiligen Bereiche 22 erstrecken sich vom Rand 20 des Blechpakets 10 in radialer Richtung R bis zu dem jeweiligen zugeordneten Rotorkühlkanal 18. Hierdurch kann über die jeweiligen Bereiche 22 das Kühlfluid radial von der Rotorwelle zu den jeweiligen Rotorkühlkanälen 18 geführt werden. Dies ist möglich, da aufgrund des Bereichs 22 mit der lokal verjüngten Blechdicke das den Bereich 22 aufweisende Rotorblech mit einem in axialer Richtung auf dieses Rotorblech gestapelten weiteren Rotorblech einen Blechpaketkühlkanal begrenzt. Dieser Blechpaketkühlkanal ist ein Spalt 24 zwischen zwei benachbarten Rotorblechen, welcher aufgrund der lokalen Verjüngung in dem Bereich 22 freigehalten ist.
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Wie in 1a erkannt werden kann, können mehrere dieser Spalte 24 in axialer Richtung einander überdeckend angeordnet sein, wodurch ein besonders großer Strömungsquerschnitt für das radiale Strömen des Kühlfluids von der Rotorwelle zu dem jeweiligen zugeordneten Rotorkühlkanal 18 ermöglicht wird. Bei der in 1a gezeigten Darstellung weisen mehrere aneinander anliegende erste Rotorbleche jeweils einen Bereich 22 lokal verringerter Blechdicke auf, wobei diese Bereiche 22 sich in axialer Richtung gegenseitig überdecken. Zu in axialer Richtung gegenüberliegenden Seiten liegen an jeweiligen äußersten ersten Rotorblechen jeweilige zweite Rotorbleche an, welche jeweils keinen Bereich 22 lokal verringerter Blechdicke aufweisen oder deren Bereiche 22 lokal verringerter Blechdicke nicht in axialer Überdeckung mit den Bereichen 22 der ersten Rotorbleche angeordnet sind. Insbesondere kann das Blechpaket 10 in axialer Richtung A mehrere derartig gestaltete Gruppen von ersten Rotorblechen und somit Gruppen von Blechpaketkühlkanälen aufweisen, wobei diese Gruppen jeweils in axialer Richtung zueinander beabstandet angeordnet sind.
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Insbesondere kann für jeden Blechpaketkühlkanal beziehungsweise für jede Gruppe an Blechpaketkühlkanälen eine Öffnung in der Mantelfläche der Rotorwelle vorgesehen sein, wobei die Öffnungen der Rotorwelle im Rotor in radialer Überdeckung mit den zugeordneten Blechpaketkühlkanälen angeordnet sind.
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Das Blechpaket 10 ist aus einem Stapel von Einzelblechen aufgebaut. Eine mechanische Schwächung des Einzelblechs unterbleibt bei einer lokalen Verjüngung durch Pressung. Bei einem Stapeln vieler Einzelbleche mit lokaler Verjüngung übereinander, sodass die jeweiligen Verjüngungen in axialer Richtung A übereinander zu liegen kommen, entsteht ein für das Kühlfluid durchlässiger Bereich, insbesondere ein öldurchlässiger Bereich. Das Kühlfluid, insbesondere Öl, kann auf diese Art und Weise aus der Rotorwelle austreten, radial über das Joch nach außen geleitet werden und dann in die wärmequellennahe axialen Rotorkühlkanäle 18 einströmen. Somit ist eine wärmequellennahe Kühlung im Rotor möglich. Infolgedessen kann eine besonders hohe Kühlwirkung im Rotor und somit eine besonders hohe Dauerleistung der elektrischen Traktionsmaschine erreicht werden. Es sind keine zusätzlichen Bauteile ein- oder beidseitig des Blechpaktes 10 notwendig, um das Kühlfluid außerhalb des Blechpakets 10 radial nach außen und dann in das Blechpaket 10 einzuleiten. Somit ist der Rotor besonders kompakt ausgebildet.
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Insgesamt zeigt die Erfindung wie eine Verteilung von Kühlöl im Blechpaket 10 eines Rotors einer elektrischen Traktionsmaschine erfolgen kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Blechpaket
- 12
- Rotationsachse
- 14
- Ausnehmung
- 16
- Permanentmagnet
- 18
- Rotorkühlkanal
- 20
- Rand
- 22
- Bereich lokal verjüngter Blechdicke
- 24
- Spalt
- A
- axiale Richtung
- R
- radiale Richtung
- U
- Umfang
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014018223 A1 [0002]
- DE 102018213609 A1 [0003]
