DE102022200727A1 - Process for impregnating a rotor for an electrical machine - Google Patents

Process for impregnating a rotor for an electrical machine Download PDF

Info

Publication number
DE102022200727A1
DE102022200727A1 DE102022200727.1A DE102022200727A DE102022200727A1 DE 102022200727 A1 DE102022200727 A1 DE 102022200727A1 DE 102022200727 A DE102022200727 A DE 102022200727A DE 102022200727 A1 DE102022200727 A1 DE 102022200727A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
insert body
rotor
channel
impregnating agent
excitation coil
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
Application number
DE102022200727.1A
Other languages
German (de)
Inventor
Sven Pieper
Tim Bachmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE102022200727.1A priority Critical patent/DE102022200727A1/en
Publication of DE102022200727A1 publication Critical patent/DE102022200727A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/12Impregnating, heating or drying of windings, stators, rotors or machines
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/46Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/52Fastening salient pole windings or connections thereto
    • H02K3/527Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to rotors only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Abstract

Um ein Verfahren zum Imprägnieren eines Rotors für eine elektrische Maschine bereitzustellen, mit welchem der Nachbereitungsaufwand, insbesondere das Abreinigen des imprägnierten Rotors, reduziert wird, wird ein Verfahren (100) zum Imprägnieren eines Rotors (10) für eine elektrische Maschine vorgeschlagen, wobei der Rotor (10) eine Mehrzahl von Rotorzähnen (11) aufweist, umfassend die Schritte:- Bewickeln der Rotorzähne (11) mit mindestens einem elektrischen Leiter (12) zur Bildung mindestens einer Erregerspule (13), wobei zwischen den bewickelten Rotorzähnen (11) Freiräume (14) ausgebildet werden,- Anordnen mindestens eines Einsatzkörpers (200) in mindestens einen der Freiräume (14), wobei der mindestens eine Einsatzkörper (200) mindestens einen Kanal (15, 20, 21, 21a) zum direkten Zuführen eines Imprägniermittels zu der mindestens einen Erregerspule (13) aufweist, und- Einführen eines Imprägniermittels in den mindestens einen Kanal (15, 20, 21, 21a) des mindestens einen Einsatzkörpers (200), sodass das Imprägniermittel der mindestens einen Erregerspule (13) zugeführt wird.In order to provide a method for impregnating a rotor for an electrical machine, with which the post-processing effort, in particular the cleaning of the impregnated rotor, is reduced, a method (100) for impregnating a rotor (10) for an electrical machine is proposed, the rotor (10) has a plurality of rotor teeth (11), comprising the steps:- winding the rotor teeth (11) with at least one electrical conductor (12) to form at least one exciter coil (13), free spaces ( 14). has an excitation coil (13), and- introducing an impregnating agent into the at least one channel (15, 20, 21, 21a) of the at least one insert body (200), so that the impregnating agent is fed to the at least one excitation coil (13).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Imprägnieren eines Rotors für eine elektrische Maschine, wobei der Rotor eine Mehrzahl von Rotorzähnen aufweist.The present invention relates to a method for impregnating a rotor for an electrical machine, the rotor having a plurality of rotor teeth.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung einen Einsatzkörper für die Verwendung in einem solchen Verfahren.Furthermore, the present invention relates to an insert body for use in such a method.

Beim Aufbau von elektrischen Maschinen, insbesondere von fremderregten Synchronmaschinen, werden diese in der Regel mit Harz imprägniert. Durch die Imprägnierung mit Harz wird die Isolationsfestigkeit verbessert und die Windungen der Erregerspulen werden fixiert.When constructing electrical machines, in particular externally excited synchronous machines, these are usually impregnated with resin. Impregnation with resin improves insulation strength and fixes the turns of the excitation coils.

Für die Imprägnierung von Rotoren für fremderregte Synchronmaschinen werden im Stand der Technik die Tauchimprägnierung, die Träufelimprägnierung, das Tauchrollieren und der Verguss eingesetzt. Nachteil dieser bekannten Verfahren ist, dass Harz oder Imprägniermittel auch an Stellen aufgetragen wird, an welchen es nicht erwünscht ist oder keine Funktion erfüllt. Dies kann dazu führen, dass es durch die spätere Rotation des Rotors im Stator zu Ablösungen überschüssigen Harzes an der Umfangsseite des Rotors kommt. Ein weiteres Problem insbesondere des Tauchverfahrens besteht in der Verschmutzung der Lagersitze des Rotors beziehungsweise der Rotorwelle. Derartige Verschmutzungen müssen vor dem Fügen der Lager abgereinigt werden. Nachteilig bei den bekannten Imprägnierverfahren sind zudem der erhöhte Materialeinsatz, die hohen Prozesszeiten und der erhebliche Werkzeug- und Investitionsaufwand. Bei der Imprägnierung von Rotoren fremderregter Synchronmaschinen durch Verguss besteht zudem immer ein Abdichtungsproblem, welches einen hohen Reinigungsaufwand zur Folge hat.In the prior art, dip impregnation, trickle impregnation, dip rolling and casting are used for the impregnation of rotors for separately excited synchronous machines. The disadvantage of these known methods is that resin or impregnating agent is also applied to areas where it is not desired or has no function. This can lead to excess resin being detached on the peripheral side of the rotor as a result of the subsequent rotation of the rotor in the stator. Another problem, particularly with the dipping process, is soiling of the bearing seats of the rotor or the rotor shaft. Such contamination must be cleaned off before the bearings are joined. Disadvantages of the known impregnation methods are also the increased use of materials, the long process times and the considerable tool and investment costs. When impregnating the rotors of separately excited synchronous machines by casting, there is always a sealing problem, which results in a high level of cleaning effort.

Um diese bekannten Nachteile zu beheben, wurde im Stand der Technik unter anderem vorgeschlagen, überschüssiges Gussharz an unerwünschten Stellen mechanisch oder mit anderen Verfahren, wie beispielsweise mit einem Laserverfahren, nachträglich zu entfernen. In order to remedy these known disadvantages, it has been proposed in the prior art, among other things, to subsequently remove excess casting resin at undesired locations mechanically or using other methods, such as a laser method, for example.

Dies führt jedoch zu einem erheblichen Nacharbeitsaufwand. Alternativ werden Werkzeugkonzepte mit Abdeckbereichen, auch Maskierung genannt, eingesetzt. Diese Lösungen bedingen jedoch ebenfalls einen hohen Aufwand und lösen das Problem der nachträglichen Reinigung nicht vollständig. Es kann weiterhin zu Harzanhaftungen und Restschmutzproblemen kommen.However, this leads to a considerable amount of reworking. Alternatively, tool concepts with masking areas, also known as masking, are used. However, these solutions also require a great deal of effort and do not completely solve the problem of subsequent cleaning. Resin adhesions and residual dirt problems can also occur.

Aus der DE 10 2018 221 887 A1 ist ein Verfahren zum Vollverguss eines mit einer Rotorwicklung ausgebildeten Rotors für eine elektrische Maschine bekannt. Dabei werden ein Rotor und ein einen durchgängigen Kanal aufweisender Verdrängungskörper in einer Gussform angeordnet. Zum Befüllen der Gussform mit einer Vergussmasse wird die Vergussmasse durch den Kanal des Verdrängungskörpers in den unteren Bereich der Gussform eingeleitet, sodass die Gussmasse in der Gussform aufsteigt.From the DE 10 2018 221 887 A1 a method is known for fully encapsulating a rotor, which is designed with a rotor winding, for an electrical machine. In this case, a rotor and a displacement body having a continuous channel are arranged in a casting mold. To fill the casting mold with a casting compound, the casting compound is introduced through the channel of the displacement body into the lower area of the casting mold, so that the casting compound rises in the casting mold.

Aus der DE 10 2017 222 610 A1 sind ein Rotor sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Rotors bekannt. Der Rotor für eine elektrische Maschine umfasst zumindest eine Nut, wobei die zumindest eine Nut einen Nutboden und Nutwände aufweist, und wobei zwischen den Nutwänden ein Trennelement vorgesehen ist, welches sich entlang der Nut erstreckt, und wobei das Trennelement zumindest abschnittsweise derart am Nutboden angeordnet ist, dass entlang der Nut Nutkammern ausgebildet sind. Die Nutwände werden durch die Polzähne oder die Rotorzähne gebildet, sodass ein um einen Rotorzahn umlaufendes Nutkammersegment gebildet wird. Die Nutkammern werden dann mit Vergussmasse vergossen.From the DE 10 2017 222 610 A1 a rotor and a method for manufacturing a rotor are known. The rotor for an electrical machine comprises at least one slot, wherein the at least one slot has a slot bottom and slot walls, and wherein a separating element is provided between the slot walls, which extends along the slot, and wherein the separating element is arranged at least in sections on the slot bottom in such a way that slot chambers are formed along the slot. The groove walls are formed by the pole teeth or the rotor teeth, so that a groove chamber segment running around a rotor tooth is formed. The groove chambers are then cast with casting compound.

Die GB 2 310 544 A offenbart einen Reluktanzmotorrotor, welcher durch Einklemmen eines Stapels dünner ferromagnetischer Bleche zwischen zwei Endkappen hergestellt wird. In jedes Blech ist eine Reihe von Schlitzen eingearbeitet, wobei das ferromagnetische Material zwischen diesen Schlitzen eine Flussführung bildet. Um den Umfang der Bleche sind Rippen ausgebildet, welche die Schlitze umschließen. Die Schlitze werden mit einem Epoxidharz durch Löcher der Endkappe gefüllt. Das zunächst flüssige Harz wird dann in einem Ofen ausgehärtet. Sobald das Harz ausgehärtet ist, kann die äußere Rippe abgefräst werden, um das Harz freizulegen.The GB 2 310 544 A discloses a reluctance motor rotor made by clamping a stack of thin ferromagnetic laminations between two end caps. A series of slots are machined into each lamination, with the ferromagnetic material forming a flux guide between these slots. Ribs are formed around the perimeter of the sheets enclosing the slots. The slots are filled with an epoxy through holes in the end cap. The initially liquid resin is then cured in an oven. Once the resin has set, the outer rib can be milled off to expose the resin.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Imprägnieren eines Rotors für eine elektrische Maschine bereitzustellen, mit welchem der Nachbereitungsaufwand, insbesondere das Abreinigen des imprägnierten Rotors, reduziert wird.The object of the present invention is to provide a method for impregnating a rotor for an electrical machine, with which the post-processing effort, in particular the cleaning of the impregnated rotor, is reduced.

Zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe wird ein Verfahren zum Imprägnieren eines Rotors für eine elektrische Maschine vorgeschlagen, wobei der Rotor eine Mehrzahl von Rotorzähnen aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

  • - Bewickeln der Rotorzähne mit mindestens einem elektrischen Leiter zur Bildung mindestens einer Erregerspule, wobei zwischen den bewickelten Rotorzähnen Freiräume ausgebildet werden,
  • - Anordnen mindestens eines Einsatzkörpers in mindestens einen der Freiräume, wobei der mindestens eine Einsatzkörper mindestens einen Kanal zum direkten Zuführen eines Imprägniermittels zu der mindestens einen Erregerspule aufweist, und
  • - Einführen eines Imprägniermittels in den mindestens einen Kanal des mindestens einen Einsatzkörpers, sodass das Imprägniermittel der mindestens einen Erregerspule zugeführt wird.
To achieve the object on which the invention is based, a method for impregnating a rotor for an electrical machine is proposed, the rotor having a plurality of rotor teeth, the method comprising the following steps:
  • - winding the rotor teeth with at least one electrical conductor to form at least one excitation coil, free spaces being formed between the wound rotor teeth,
  • - Arranging at least one insert body in at least one of the free spaces, wherein the at least one insert body has at least one channel for the direct supply of an impregnating agent to the at least one excitation coil, and
  • - Introducing an impregnating agent into the at least one channel of the at least one insert body, so that the impregnating agent is fed to the at least one excitation coil.

Bei dem Rotor kann es sich um einen Rotor für eine fremderregte Synchronmaschine handeln.The rotor can be a rotor for a separately excited synchronous machine.

Die Rotorzähne können auch als Polzähne bezeichnet werden.The rotor teeth can also be referred to as pole teeth.

Ferner kann das Verfahren als vorgelagerten Schritt das Bereitstellen eines Rotors mit Rotorzähnen umfassen.Furthermore, the method can include providing a rotor with rotor teeth as an upstream step.

Die beim Bewickeln der Rotorzähne ausgebildeten Freiräume können sich in Umfangsrichtung zwischen jeweils zwei bewickelten Rotorzähnen befinden und erstrecken sich bevorzugt von einer ersten Stirnseite des Rotors in einer axialen Richtung zu einer zweiten Stirnseite des Rotors. Die Freiräume können sich ausgehend von einem Innenumfang oder von einer Rotorwelle oder von einer Öffnung für eine Rotorwelle des Rotors radial nach außen erweitern, sodass die Freiräume in etwa keilförmig ausgebildet sind.The free spaces formed when the rotor teeth are wound can be located in the circumferential direction between two wound rotor teeth and preferably extend from a first end face of the rotor in an axial direction to a second end face of the rotor. Starting from an inner circumference or from a rotor shaft or from an opening for a rotor shaft of the rotor, the free spaces can widen radially outwards, so that the free spaces are of approximately wedge-shaped design.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in mindestens einen der Freiräume mindestens ein Einsatzkörper eingesetzt wird, welcher mindestens einen Kanal zum direkten Zuführen eines Imprägniermittels zu der mindestens einen Erregerspule aufweist. In den mindestens einen Kanal des Einsatzkörpers wird anschließend ein Imprägniermittel eingeführt, welches durch den mindestens einen Kanal direkt der Erregerspule zugeführt wird. Die Erregerspule wird von dem Imprägniermittel benetzt und kann dann das Imprägniermittel zumindest teilweise aufnehmen, sodass dadurch der Rotor imprägniert wird. Zu diesem Zweck kann der mindestens eine Einsatzkörper eine Auslassöffnung aufweisen, welche der mindestens einen Erregerspule zugewandt ist beziehungsweise welche sich zu der mindestens einen Erregerspule hin öffnet. In den mindestens einen Kanal des mindestens einen Einsatzkörpers eingeführtes Imprägniermittel fließt dann durch den mindestens einen Kanal und durch die Auslassöffnung direkt zu der mindestens eine Erregerspule. Anstelle von Auslassöffnungen können auch andere Zuführmittel vorgesehen sein. Beispielsweise kann ein Bereich des mindestens einen Einsatzkörpers, welcher in unmittelbarer Nähe oder in direktem Kontakt mit der Erregerspule steht, poriges oder faseriges Material aufweisen, durch welches das Imprägniermittel austreten und die Erregerspule benetzen kann.According to the invention, at least one insert body is inserted into at least one of the free spaces, which has at least one channel for the direct supply of an impregnating agent to the at least one excitation coil. An impregnating agent is then introduced into the at least one channel of the insert body and is fed directly to the excitation coil through the at least one channel. The excitation coil is wetted by the impregnating agent and can then at least partially absorb the impregnating agent, so that the rotor is thereby impregnated. For this purpose, the at least one insert body can have an outlet opening which faces the at least one excitation coil or which opens towards the at least one excitation coil. Impregnating agent introduced into the at least one channel of the at least one insert body then flows through the at least one channel and through the outlet opening directly to the at least one excitation coil. Instead of outlet openings, other feed means can also be provided. For example, a region of the at least one insert body that is in the immediate vicinity of or in direct contact with the exciter coil can have porous or fibrous material through which the impregnating agent can escape and wet the exciter coil.

Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Verwendung eines Einsatzkörpers kann die Menge an Imprägniermittel reduziert werden. Darüber hinaus wird durch die gezielte Auftragung des Imprägniermittels auf die mindestens eine Erregerspule der Nachbearbeitungsaufwand reduziert. Es wird insgesamt weniger Imprägniermittel eingesetzt, welches zudem auch nur den Bereichen zugeführt wird, in welchen es zur Imprägnierung des Rotors benötigt wird.The amount of impregnating agent can be reduced by the use of an insert body provided according to the invention. In addition, the post-processing effort is reduced by the targeted application of the impregnating agent to the at least one excitation coil. Overall, less impregnating agent is used, which is also only supplied to the areas in which it is required for impregnating the rotor.

Der mindestens eine Einsatzkörper kann auch mehr als einen Kanal aufweisen.The at least one insert body can also have more than one channel.

Weiter bevorzugt kann vorgesehen sein, dass eine Mehrzahl von Einsatzkörpern in den Freiräumen angeordnet werden, wobei die Einsatzkörper mindestens einen Kanal zum direkten Zuführen eines Imprägniermittels zu der mindestens einen Erregerspule aufweisen, und wobei das Imprägniermittel in den mindestens einen Kanal der mehreren Einsatzkörper eingeführt wird, sodass das Imprägniermittel der mindestens einen Erregerspule zugeführt wird.Provision can further preferably be made for a plurality of insert bodies to be arranged in the free spaces, with the insert bodies having at least one channel for supplying an impregnating agent directly to the at least one excitation coil, and with the impregnating agent being introduced into the at least one channel of the plurality of insert bodies, so that the impregnating agent is fed to the at least one exciter coil.

Mit anderen Worten können somit in mehrere der Freiräume, bevorzugt in alle Freiräume, jeweils Einsatzkörper eingesetzt werden. Soweit die Erfindung im Folgenden in Bezug auf mindestens einen Einsatzkörper erläutert wird, versteht es sich, dass in jedem Fall auch eine Mehrzahl von Einsatzkörpern in den Freiräumen angeordnet werden kann.In other words, insert bodies can be inserted into several of the free spaces, preferably into all free spaces. Insofar as the invention is explained below in relation to at least one insert body, it is understood that a plurality of insert bodies can also be arranged in the free spaces in any case.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Imprägniermittel durch Wirkung von Kapillarkräften von der mindestens einen Erregerspule aufgenommen wird.Provision is preferably made for the impregnating agent to be absorbed by the at least one excitation coil by the action of capillary forces.

Das beim Einführen in den mindestens einen Kanal des mindestens einen Einsatzkörpers bevorzugt flüssige Imprägniermittel wird durch den mindestens einen Kanal des mindestens einen Einsatzkörpers der mindestens einen Erregerspule zugeführt und benetzt diese zumindest auf der Außenseite. Aufgrund der schmalen Wicklungszwischenräume der Erregerspule entstehen Kapillarkräfte, durch welche das der Erregerspule zugeführte Imprägniermittel in die Wicklungszwischenräume hereingezogen werden kann. Das flüssige Imprägnierharz wird somit nicht nur auf die Außenseite der Erregerspule aufgetragen, sondern bevorzugt auch zumindest teilweise im Inneren der Erregerspule in den Wicklungszwischenräumen verteilt.The impregnating agent, which is preferably liquid when it is introduced into the at least one channel of the at least one insert body, is fed through the at least one channel of the at least one insert body to the at least one excitation coil and wets it at least on the outside. Due to the narrow inter-winding spaces of the exciter coil, capillary forces arise, through which the impregnating agent supplied to the exciter coil can be drawn into the inter-winding spaces. The liquid impregnating resin is thus not only applied to the outside of the exciter coil, but preferably also distributed at least partially inside the exciter coil in the intermediate winding spaces.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Imprägniermittel ein Harz ist.It is preferably provided that the impregnating agent is a resin.

Ferner kann vorgesehen sein, dass der mindestens eine Einsatzkörper mehrere Kanäle aufweist, wobei die Kanäle des mindestens einen Einsatzkörpers ein Kanalsystem bilden.Furthermore, it can be provided that the at least one insert body has a plurality of channels, the channels of the at least one insert body forming a channel system.

Die Kanäle jedes Einsatzkörpers sind somit miteinander verbunden, sodass in die Kanäle eingeführtes Imprägniermittel durch die Kanäle des Kanalsystems verschiedenen Bereichen der Erregerspule zugeführt werden kann.The channels of each insert body are thus connected to one another, so that impregnating agent introduced into the channels can be supplied to different areas of the excitation coil through the channels of the channel system.

Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass der mindestens eine Einsatzkörper mindestens einen axialen Kanal und mindestens einen, bevorzugt in etwa senkrecht zu dem mindestens einen axialen Kanal ausgerichteten, Querkanal aufweist.It is preferably provided that the at least one insert body has at least one axial channel and at least one transverse channel, preferably aligned approximately perpendicular to the at least one axial channel.

Der axiale Kanal des Einsatzkörpers verläuft in den im Freiraum angeordneten Zustand des Einsatzkörpers parallel zu der Axialrichtung des Rotors. Das Imprägniermittel kann in diesem Fall beispielsweise durch eine Stirnseite des Einsatzkörpers in den axialen Kanal eingeführt werden und wird dann durch die in etwa senkrecht zu dem axialen Kanal ausgerichteten Querkanäle zu der Erregerspule geführt.The axial passage of the insert body runs parallel to the axial direction of the rotor in the spaced state of the insert body. In this case, the impregnating agent can be introduced, for example, through an end face of the insert body into the axial channel and is then guided to the excitation coil through the transverse channels aligned approximately perpendicularly to the axial channel.

Dabei kann bevorzugt vorgesehen sein, dass der Einsatzkörper eine Vielzahl von Querkanälen aufweist.It can preferably be provided that the insert body has a multiplicity of transverse channels.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass der mindestens eine Einsatzkörper im Wesentlichen in Form eines Keils ausgebildet ist, und/oder dass der Einsatzkörper Stirnflächen, eine Außenfläche und Seitenflächen aufweist.Provision is preferably made for the at least one insert body to be essentially in the form of a wedge and/or for the insert body to have end faces, an outer face and side faces.

Der Einsatzkörper ist insbesondere komplementär zu der Form der bei der Bewicklung der Rotorzähne ausgebildeten Freiräume ausgebildet. Der Einsatzkörper, insbesondere der Keil, weist zwei Stirnflächen auf, welche bei Anordnung in dem Freiraum des Rotors in etwa parallel zu den Stirnflächen des Rotors ausgerichtet sind. Der Einsatzkörper, insbesondere der Keil, weist ferner eine Außenfläche auf, welche im im Freiraum angeordneten Zustand des Einsatzkörpers in etwa bündig mit der Umfangsfläche des Rotors abschließt. Ferner weist der Keil bevorzugt Seitenflächen auf. Die Seitenflächen sind im in dem Freiraum angeordneten Zustand des Einsatzkörpers an der mindestens einen Erregerspule anliegend angeordnet beziehungsweise der Erregerspule zugewandt. Der Einsatzkörper kann zudem eine Innenfläche aufweisen, welche bei Anordnung des Einsatzkörpers in dem Freiraum des Rotors im Bereich der Rotorwelle oder der Öffnung der Rotorwelle oder im Bereich einer Innenseite des Rotors zu liegen kommt. Der Einsatzkörper kann somit auch in Form eines Keilstumpfs ausgebildet sein.The insert body is designed in particular to complement the shape of the free spaces formed when the rotor teeth are wound. The insert body, in particular the wedge, has two end faces which, when arranged in the free space of the rotor, are aligned approximately parallel to the end faces of the rotor. The insert body, in particular the wedge, also has an outer surface which ends approximately flush with the circumferential surface of the rotor when the insert body is arranged in the free space. Furthermore, the wedge preferably has side surfaces. When the insert body is in the free space, the side surfaces are arranged in contact with the at least one excitation coil or face the excitation coil. The insert body can also have an inner surface which, when the insert body is arranged in the free space of the rotor, comes to lie in the area of the rotor shaft or the opening of the rotor shaft or in the area of an inner side of the rotor. The insert body can thus also be designed in the form of a truncated wedge.

Durch diese Ausgestaltung kann der Einsatzkörper passgenau in den Freiraum eingeführt werden, sodass der mindestens einen Erregerspule das Imprägniermittel gezielt zugeführt werden kann.With this configuration, the insert body can be introduced into the free space with a precise fit, so that the impregnating agent can be supplied in a targeted manner to the at least one excitation coil.

Weiter ist bevorzugt vorgesehen, dass der mindestens eine Einsatzkörper eine Einlassöffnung zum Einführen des Imprägniermittels in den mindestens einen Kanal aufweist, und dass das Imprägniermittel durch die Einlassöffnung in den mindestens einen Kanal des Einsatzkörpers eingeführt wird, wobei weiter bevorzugt vorgesehen ist, dass die Einlassöffnung an einer Stirnfläche und/oder an der Außenfläche des Einsatzkörpers angeordnet ist.Furthermore, it is preferably provided that the at least one insert body has an inlet opening for introducing the impregnating agent into the at least one channel, and that the impregnating agent is introduced through the inlet opening into the at least one channel of the insert body, it being further preferably provided that the inlet opening is arranged on an end face and/or on the outer surface of the insert body.

Bei einer Einlassöffnung in einer der Stirnflächen des Einsatzköpers wird das Imprägniermittel somit nach dem Anordnen des mindestens einen Einsatzkörpers in dem mindestens einen Freiraum entlang der Axialrichtung, welche der Axialrichtung des Rotors entspricht, dem mindestens einen Kanal durch die Einlassöffnung zugeführt. Ist die Einlassöffnung an der Außenfläche des Einsatzkörpers angeordnet, so wird entsprechend das Imprägniermittel senkrecht zur Axialrichtung des Rotors entlang einer Radialrichtung durch die Einlassöffnung in den mindestens einen Kanal des Einsatzkörper eingeführt.In the case of an inlet opening in one of the end faces of the insert body, the impregnating agent is thus fed to the at least one channel through the inlet opening after the at least one insert body has been arranged in the at least one free space along the axial direction, which corresponds to the axial direction of the rotor. If the inlet opening is arranged on the outer surface of the insert body, the impregnating agent is correspondingly introduced perpendicularly to the axial direction of the rotor along a radial direction through the inlet opening into the at least one channel of the insert body.

Ferner kann bevorzugt vorgesehen sein, dass der Einsatzkörper mindestens eine Auslassöffnung zum Zuführen des Imprägniermittels zu der mindestens einen Erregerspule aufweist, wobei die Auslassöffnung bevorzugt an einer Seitenfläche angeordnet ist.Furthermore, it can preferably be provided that the insert body has at least one outlet opening for supplying the impregnating agent to the at least one excitation coil, with the outlet opening preferably being arranged on a side surface.

Das bevorzugt durch die Einlassöffnung in den mindestens einen Kanal eingeführte Imprägniermittel fließt durch den mindestens einen Kanal, weiter bevorzugt durch das Kanalsystem, und insbesondere bevorzugt von dem axialen Kanal in die Querkanäle des Einsatzkörpers, und tritt aus den Auslassöffnungen in der Seitenfläche aus. Die Auslassöffnungen sind dabei bevorzugt Auslassöffnungen der Querkanäle. Durch die Anordnung der Seitenflächen an der Erregerspule wird der Erregerspule somit das Imprägniermittel direkt und unmittelbar aus den Auslassöffnungen zugeführt.The impregnating agent preferably introduced through the inlet opening into the at least one channel flows through the at least one channel, more preferably through the channel system, and particularly preferably from the axial channel into the transverse channels of the insert body, and emerges from the outlet openings in the side surface. The outlet openings are preferably outlet openings of the transverse channels. Due to the arrangement of the side surfaces on the exciter coil, the impregnating agent is thus supplied directly and immediately from the outlet openings to the exciter coil.

Mit weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass der Rotor, bevorzugt vor dem Schritt des Einführens des Imprägniermittels in den mindestens einen Kanal des Einsatzkörpers, erwärmt wird, wobei weiter bevorzugt die mindestens eine Erregerspule bestromt wird.With a further advantage, it can be provided that the rotor is heated, preferably before the step of introducing the impregnating agent into the at least one channel of the insert body, with the at least one excitation coil being more preferably energized.

Durch die Erwärmung, welche insbesondere durch die Bestromung der Erregerspule bewirkt wird, wird das Imprägniermittel in einem flüssigen Zustand gehalten und kann damit besonders gut durch den mindestens einen Kanal strömen und der Erregerspule zugeführt sowie von der Erregerspule aufgenommen werden. Die endgültige Aushärtung des Imprägniermittels kann dabei durch Wirkung von Zeit und Temperatur erreicht werden.Due to the heating, which is caused in particular by the energization of the exciter coil, the impregnating agent is kept in a liquid state and can thus be particularly well through the flow at least one channel and are fed to the excitation coil and received by the excitation coil. The final hardening of the impregnating agent can be achieved through the effects of time and temperature.

Ferner kann bevorzugt vorgesehen sein, dass der Rotor, weiter bevorzugt nach dem Schritt des Einführens des Imprägniermittels in den mindestens einen Kanal des Einsatzkörpers, rotiert wird.Furthermore, it can preferably be provided that the rotor is rotated, more preferably after the step of introducing the impregnating agent into the at least one channel of the insert body.

Durch die Rotation des Rotors wird das in dem mindestens einen Kanal befindliche Imprägniermittel gleichmäßig auf der Erregerspule verteilt. Hierdurch kann eine gleichmäßige Imprägnierung des Rotors erfolgen und der Einsatz an Imprägniermittel wird reduziert.Due to the rotation of the rotor, the impregnating agent located in the at least one channel is evenly distributed on the excitation coil. As a result, the rotor can be impregnated evenly and the use of impregnating agents is reduced.

Mit weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass der Rotor, bevorzugt nach dem Schritt des Einführens des Imprägniermittels in den mindestens einen Kanal des Einsatzkörpers, in einer Heizvorrichtung, insbesondere in einem Aushärteofen, gelagert wird, wobei weiter bevorzugt der Rotor in einer horizontalen Ausrichtung gelagert wird.With a further advantage, it can be provided that the rotor, preferably after the step of introducing the impregnating agent into the at least one channel of the insert body, is stored in a heating device, in particular in a curing oven, with the rotor being more preferably stored in a horizontal orientation.

In der Heizvorrichtung kann das Imprägniermittel, insbesondere das Harz, durch Wirkung von Zeit und Temperatur ausgehärtet werden. Dabei kann ferner vorgesehen sein, dass der in der Heizvorrichtung gelagerte Rotor zusätzlich noch rotiert wird. Hierdurch wird eine optimale Verteilung des Imprägniermittels auf der Erregerspule sichergestellt.The impregnating agent, in particular the resin, can be cured in the heating device by the action of time and temperature. It can also be provided that the rotor mounted in the heating device is additionally rotated. This ensures optimal distribution of the impregnating agent on the excitation coil.

Mit weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass der mindestens eine Kanal, insbesondere die Einlassöffnung, bevorzugt nach dem Schritt des Einführens des Imprägniermittels in den mindestens einen Kanal des Einsatzkörpers, verschlossen wird.With a further advantage it can be provided that the at least one channel, in particular the inlet opening, is preferably closed after the step of introducing the impregnating agent into the at least one channel of the insert body.

Hierdurch wird einerseits sichergestellt, dass kein flüssiges Imprägniermittel in unerwünschter Weise aus der Einlassöffnung des Einlasskörpers austritt. Das Verschließen der Einlassöffnung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Rotor in einer horizontalen Ausrichtung in einer Heizvorrichtung, weiter bevorzugt während er rotiert wird, gelagert wird.On the one hand, this ensures that no liquid impregnating agent escapes from the inlet opening of the inlet body in an undesired manner. Closing the inlet opening is particularly advantageous when the rotor is stored in a horizontal orientation in a heating device, more preferably while it is being rotated.

Ferner kann vorgesehen sein, dass, nachdem das Imprägniermittel der mindestens einen Erregerspule zugeführt wurde, überschüssiges Imprägniermittel durch die Einlassöffnung entfernt wird.Furthermore, it can be provided that after the impregnating agent has been supplied to the at least one excitation coil, excess impregnating agent is removed through the inlet opening.

Sobald die Erregerspule ausreichend benetzt ist beziehungsweise eine ausreichende Menge an Imprägniermittel aufgenommen hat, kann überschüssiges Imprägniermittel, bevorzugt im flüssigen Zustand, durch entsprechende Handhabung des Rotors aus der Einlassöffnung des Einsatzkörpers entfernt beziehungsweise abgegossen werden.As soon as the excitation coil is sufficiently wetted or has taken up a sufficient amount of impregnating agent, excess impregnating agent, preferably in the liquid state, can be removed or poured out of the inlet opening of the insert body by appropriate handling of the rotor.

Bevorzugt kann ferner vorgesehen sein, dass der mindestens eine Einsatzkörper, nachdem das Imprägniermittel der mindestens einen Erregerspule zugeführt wurde, aus dem Freiraum entfernt wird, oder dass der Einsatzkörper, nachdem das Imprägniermittel der mindestens einen Erregerspule zugeführt wurde, in dem Freiraum belassen wird.It can preferably also be provided that the at least one insert body is removed from the free space after the impregnating agent has been fed to the at least one excitation coil, or that the insert body is left in the free space after the impregnating agent has been fed to the at least one excitation coil.

Durch Entfernen des Einsatzkörpers werden die Freiräume wieder freigegeben. Hierdurch verringert sich das Gewicht des Rotors, und insbesondere können weitere Bearbeitungsschritte ohne Behinderung durch den Einsatzkörper durchgeführt werden. Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass die Einsatzkörper in den Freiräumen verbleiben. Dies bedeutet insbesondere, dass die Einsatzkörper, insbesondere die Außenflächen der Einsatzkörper, im fertiggestellten Rotor einen Teil der Außenwandung in Umfangsrichtung des Rotors bilden.The free spaces are released again by removing the insert body. This reduces the weight of the rotor and, in particular, further processing steps can be carried out without being hindered by the insert body. Alternatively, however, it is also possible for the insert bodies to remain in the free spaces. This means in particular that the insert bodies, in particular the outer surfaces of the insert bodies, form part of the outer wall in the circumferential direction of the rotor in the finished rotor.

Mit weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass nach Anordnung des mindestens einen Einsatzkörpers in dem Freiraum Abschlusselemente, bevorzugt Endkappen, Sicherungskappen oder Wuchtscheiben, an Stirnseiten des Rotors angeordnet werden.With a further advantage it can be provided that after the at least one insert body has been arranged in the free space, closing elements, preferably end caps, safety caps or balancing disks, are arranged on the end faces of the rotor.

Durch die Anordnung von Abschlusselementen werden die Einsatzkörper in den Freiräumen fixiert. Es bedarf somit keiner weiteren Sicherung des Einsatzkörpers in dem Freiraum.The insert bodies are fixed in the free spaces by the arrangement of end elements. No further securing of the insert body in the free space is therefore required.

Dafür kann vorgesehen sein, dass die Abschlusselemente eine oder mehrere Öffnungen aufweisen, und dass das Imprägniermittel dem mindestens einen Kanal, weiter bevorzugt der Einlassöffnung, des Einsatzkörpers durch die Öffnung der Abschlusselemente zugeführt wird.For this purpose it can be provided that the closing elements have one or more openings and that the impregnating agent is fed to the at least one channel, more preferably the inlet opening, of the insert body through the opening of the closing elements.

Die Abschlusselemente weisen daher bevorzugt Öffnungen auf, durch welche das Imprägniermittel dem mindestens einen Kanal, weiter bevorzugt der Einlassöffnung der Einsatzkörper zugeführt werden kann.The closing elements therefore preferably have openings through which the impregnating agent can be fed to the at least one channel, more preferably to the inlet opening of the insert body.

Zudem kann vorgesehen sein, dass nach dem Anordnen des Einsatzkörpers in dem Freiraum ein Werkzeug an den Stirnseiten des Rotors angeordnet wird, und dass das Werkzeug, nachdem das Imprägniermittel der mindestens einen Erregerspule zugeführt wurde, bevorzugt nachdem das Imprägniermittel ausgehärtet ist, wieder entfernt wird.In addition, it can be provided that after the insert body has been arranged in the free space, a tool is arranged on the end faces of the rotor, and that the tool is removed again after the impregnating agent has been fed to the at least one excitation coil, preferably after the impregnating agent has hardened.

Durch die Verwendung eines Werkzeuges können der oder die Einsatzkörper in den Freiräumen fixiert werden, sodass es keiner weiteren Befestigungsmittel bedarf.By using a tool, the body or inserts in the Freiräu men be fixed, so that there is no need for additional fasteners.

Zusätzlich oder anstelle eines Werkzeuges kann auch vorgesehen sein, dass der Rotor an einem Werkstückträger angeordnet wird, und dass der Rotor von dem Werkstückträger nach dem Zuführen des Imprägniermittels zu der mindestens einen Erregerspule wieder von dem Werkstückträger entfernt wird.In addition to or instead of a tool, it can also be provided that the rotor is arranged on a workpiece carrier and that the rotor is removed from the workpiece carrier again after the impregnating agent has been fed to the at least one excitation coil.

Auch in diesem Fall ist bevorzugt vorgesehen, dass das Werkzeug und/oder der Werkzeugträger eine Öffnung aufweist, wobei das Imprägniermittel dem mindestens einen Kanal, weiter bevorzugt der Einlassöffnung, des Einsatzkörpers durch die Öffnung des Werkzeuges und/oder des Werkzeugträgers zugeführt wird.In this case, too, it is preferably provided that the tool and/or the tool carrier has an opening, with the impregnating agent being fed to the at least one channel, more preferably the inlet opening, of the insert body through the opening of the tool and/or the tool carrier.

Entsprechend weist das Werkzeug und/oder der Werkzeugträger mindestens eine Öffnung auf, durch welche dem mindestens einen Kanal des Einsatzkörpers, weiter bevorzugt der Einlassöffnung, das Imprägniermittel zugeführt werden kann.Correspondingly, the tool and/or the tool carrier has at least one opening through which the impregnating agent can be supplied to the at least one channel of the insert body, more preferably to the inlet opening.

Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe besteht in der Bereitstellung eines Einsatzkörpers für die Verwendung in einem vorbeschriebenen Verfahren, wobei der Einsatzkörper mindestens einen Kanal aufweist.A further solution to the problem on which the invention is based consists in providing an insert body for use in a method described above, the insert body having at least one channel.

Sämtliche im Zusammenhang mit dem vorbeschriebenen Verfahren erläuterten Eigenschaften, Merkmale und Funktionen des darin verwendeten Einsatzkörpers können in analoger Weise auch auf den erfindungsgemäßen Einsatzkörper übertragen werden. Umgekehrt können sämtliche nachstehend erläuterten Merkmale des Einsatzkörpers in entsprechender und analoger Weise auch in dem vorbeschriebenen Verfahren Anwendung finden.All of the properties, features and functions of the insert body used therein which are explained in connection with the method described above can also be transferred in an analogous manner to the insert body according to the invention. Conversely, all of the features of the insert body explained below can also be used in a corresponding and analogous manner in the method described above.

Somit ist bevorzugt vorgesehen, dass der Einsatzkörper im Wesentlichen in Form eines Keils ausgebildet ist, und/oder dass der Einsatzkörper, insbesondere der Keil, Stirnflächen, eine Außenfläche und Seitenflächen aufweist.It is thus preferably provided that the insert body is designed essentially in the form of a wedge and/or that the insert body, in particular the wedge, has end faces, an outer face and side faces.

Ferner kann bevorzugt vorgesehen sein, dass der mindestens eine Einsatzkörper mindestens einen axialen Kanal und mindestens einen, bevorzugt in etwa senkrecht zu dem mindestens einen axialen Kanal ausgerichteten, Querkanal aufweist.Furthermore, it can preferably be provided that the at least one insert body has at least one axial channel and at least one transverse channel, preferably aligned approximately perpendicular to the at least one axial channel.

Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass der mindestens eine Kanal des Einsatzkörpers, insbesondere der mindestens eine axiale Kanal und der mindestens eine Querkanal, ein Kanalsystem bilden.It is preferably provided that the at least one channel of the insert body, in particular the at least one axial channel and the at least one transverse channel, form a channel system.

Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass der Einsatzkörper eine Einlassöffnung zum Einführen eines Imprägniermittels in den mindestens einen Kanal aufweist, wobei die Einlassöffnung bevorzugt an einer Stirnfläche und/oder an der Außenfläche des Einsatzkörpers angeordnet ist.Furthermore, it is preferably provided that the insert body has an inlet opening for introducing an impregnating agent into the at least one channel, the inlet opening preferably being arranged on an end face and/or on the outer surface of the insert body.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass der Einsatzkörper mindestens eine Auslassöffnung zum Abgeben des Imprägniermittels aufweist, wobei die Auslassöffnung an einer Seitenfläche angeordnet ist.In addition, it can be provided that the insert body has at least one outlet opening for dispensing the impregnating agent, with the outlet opening being arranged on a side surface.

Mit weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass der Einsatzkörper aus einem Kunststoff besteht oder einen Kunststoff umfasst.With a further advantage it can be provided that the insert body consists of a plastic or comprises a plastic.

Die Erfindung wird nachstehend näher anhand der beigefügten Figuren erläutert. Es zeigen

  • 1 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Imprägnieren eines Rotors,
  • 2 eine Aufsicht auf einen Rotor für eine elektrische Maschine in einer Axialrichtung des Rotors mit in Freiräumen angeordneten Einsatzkörpern,
  • 3 eine Querschnittsansicht eines Rotors mit in Freiräumen angeordneten Einsatzkörpern,
  • 4 eine perspektivische Ansicht eines Rotors mit in Freiräumen angeordneten Einsatzkörpern,
  • 5 eine Schnittansicht durch einen Rotor mit in Freiräumen angeordneten Einsatzkörpern,
  • 6 eine weitere Schnittansicht durch einen Rotor mit in Freiräumen angeordneten Einsatzkörpern,
  • 7 eine weitere perspektivische Ansicht eines Rotors mit in Freiräumen angeordneten Einsatzkörpern, und
  • 8 eine weitere Schnittansicht durch einen Rotor mit in Freiräumen angeordneten Einsatzkörpern.
The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying figures. Show it
  • 1 a flowchart of a method for impregnating a rotor,
  • 2 a top view of a rotor for an electrical machine in an axial direction of the rotor with insert bodies arranged in free spaces,
  • 3 a cross-sectional view of a rotor with insert bodies arranged in free spaces,
  • 4 a perspective view of a rotor with insert bodies arranged in free spaces,
  • 5 a sectional view through a rotor with insert bodies arranged in free spaces,
  • 6 another sectional view through a rotor with insert bodies arranged in free spaces,
  • 7 a further perspective view of a rotor with insert bodies arranged in free spaces, and
  • 8th another sectional view through a rotor with insert bodies arranged in free spaces.

Anhand der Figuren wird ein in dem Ablaufdiagramm nach 1 gezeigtes Verfahren 100 zum Imprägnieren eines in den 2 bis 8 dargestellten Rotors 10 für eine nicht näher gezeigte elektrische Maschine erläutert. 1 zeigt ein Ablaufdiagramm des Verfahrens 100. 2 zeigt eine Aufsicht entlang einer in die Figurenebene hineinlaufenden Axialrichtung des Rotors 10. 3 zeigt eine Querschnittsansicht des Rotors 10 nach 2.Based on the figures in the flowchart 1 shown method 100 for impregnating in the 2 until 8th illustrated rotor 10 explained for an electric machine not shown in detail. 1 shows a flow chart of the method 100. 2 shows a plan view along an axial direction of the rotor 10 running into the plane of the figure. 3 12 shows a cross-sectional view of the rotor 10. FIG 2 .

In einem ersten Schritt S1 des Verfahrens 100 zum Imprägnieren eines Rotors 10 werden eine Mehrzahl von Rotorzähnen 11 des Rotors 10 mit einem elektrischen Leiter 12 zur Bildung mindestens einer Erregerspule 13 bewickelt. Dabei werden zwischen den bewickelten Rotorzähnen 11 Freiräume 14 ausgebildet. In einem zweiten Verfahrensschritt S2 werden Einsatzkörper 200 in den Freiräumen 14 angeordnet. Die Einsatzkörper 200 weisen Kanäle 15 zum direkten Zuführen eines Imprägniermittels zu der mindestens einen Erregerspule 13 auf. In einem dritten Verfahrensschritt S3 wird ein Imprägniermittel in die Kanäle 15 der Einsatzkörper 200 eingeführt, sodass das Imprägniermittel der Erregerspule 13 zugeführt wird.In a first step S1 of the method 100 for impregnating a rotor 10, a plurality of rotor teeth 11 of the rotor 10 are wound with an electrical conductor 12 to form at least one excitation coil 13. In this case, 11 free spaces are between the wound rotor teeth 14 trained. In a second method step S2, insert bodies 200 are arranged in the free spaces 14. The insert bodies 200 have channels 15 for supplying an impregnating agent directly to the at least one excitation coil 13 . In a third method step S3, an impregnating agent is introduced into the channels 15 of the insert body 200, so that the impregnating agent is fed to the excitation coil 13.

Die Einsatzkörper 200 sind nach 2 und 3 in etwa keilförmig ausgebildet und weisen jeweils Stirnflächen 16, eine Außenfläche 17 und Seitenflächen 18 auf. Dabei sind die Einsatzkörper 200 in den Freiräumen 14 derart angeordnet, dass die Seitenflächen 18 der Einsatzkörper 200 der Erregerspule 13 zugewandt sind und in Kontakt mit der Erregerspule 13 stehen. Nach dem Einführen des Imprägniermittels in die Kanäle 15 der Einsatzkörper 200 wird dieses der mindestens einen Erregerspule 13 zugeführt. Dies wird näher anhand der 4 bis 8 erläutert.The insert body 200 are after 2 and 3 formed approximately wedge-shaped and each have end faces 16, an outer surface 17 and side surfaces 18 on. The insert bodies 200 are arranged in the free spaces 14 in such a way that the side surfaces 18 of the insert bodies 200 face the excitation coil 13 and are in contact with the excitation coil 13 . After the impregnating agent has been introduced into the channels 15 of the insert bodies 200, it is fed to the at least one excitation coil 13. This is explained in more detail using the 4 until 8th explained.

4 zeigt eine schematisierte perspektivische Ansicht eines Rotors 10 mit in den Freiräumen 14 eingesetzten Einsatzkörpern 200. Die Erregerspule 13 ist zur besseren Übersichtlichkeit nicht im Detail dargestellt. Die Einsatzkörper 200 sind in den Freiräumen 14 zwischen den bewickelten Rotorzähnen 11 angeordnet und weisen an ihrer Stirnfläche 16 jeweils eine Einlassöffnung 19 auf, durch welche das Imprägniermittel in die Kanäle 15 eingeführt werden kann. 4 shows a schematic perspective view of a rotor 10 with insert bodies 200 inserted in the free spaces 14. For the sake of clarity, the excitation coil 13 is not shown in detail. The insert bodies 200 are arranged in the free spaces 14 between the wound rotor teeth 11 and each have an inlet opening 19 on their end face 16 through which the impregnating agent can be introduced into the channels 15 .

5 zeigt eine Schnittansicht des Rotors 10 der 4. Die Einsatzkörper 200 weisen in ihrem Inneren einen axialen Kanal 20 sowie Querkanäle 21 auf, welche im Wesentlichen in einer Ebene senkrecht zu dem axialen Kanal 20 verlaufen und in Richtung der bewickelten Rotorzähne 11 ausgerichtet sind. Jeder der Querkanäle 21 weist eine Auslassöffnung 22 in der Seitenfläche 18 des jeweiligen Einsatzkörpers 200 auf. Durch die Einlassöffnung 19 in den axialen Kanal 20 eingeführtes Imprägniermittel wird über den axialen Kanal 20 in die Querkanäle 21 geleitet und tritt aus der Auslassöffnung 22 aus und wird somit direkt der Erregerspule 13 der bewickelten Rotorzähne 11 zugeführt. In diesem Sinne bilden der axiale Kanal 20 und die Querkanäle 21 ein Kanalsystem 23 aus. 5 shows a sectional view of the rotor 10 of FIG 4 . The interior of the insert bodies 200 has an axial channel 20 and transverse channels 21 which essentially run in a plane perpendicular to the axial channel 20 and are aligned in the direction of the wound rotor teeth 11 . Each of the transverse channels 21 has an outlet opening 22 in the side surface 18 of the respective insert body 200 . Impregnating agent introduced through the inlet opening 19 into the axial channel 20 is conducted via the axial channel 20 into the transverse channels 21 and emerges from the outlet opening 22 and is thus fed directly to the excitation coil 13 of the wound rotor teeth 11 . In this sense, the axial channel 20 and the transverse channels 21 form a channel system 23 .

6 zeigt eine Schnittansicht einer Variante des Rotors 10. In dieser Variante sind in den Einsatzkörpern 200 in der gezeigten Schnittebene vier Querkanäle 21 vorgesehen, welche im Wesentlichen senkrecht zu dem axialen Kanal 20 ausgerichtet sind. Darüber hinaus ist die Funktionsweise jedoch weitestgehend identisch zu der der 5. Es versteht sich, dass die Einsatzkörper 200 in weiteren Schnittebenen als der in 5 und 6 gezeigten Schnittebene weitere Querkanäle 21 aufweisen können. 6 shows a sectional view of a variant of the rotor 10. In this variant, four transverse channels 21 are provided in the insert bodies 200 in the sectional plane shown, which are aligned essentially perpendicular to the axial channel 20. In addition, however, the functionality is largely identical to that of the 5 . It goes without saying that the insert bodies 200 in further sectional planes than the one in 5 and 6 Section plane shown may have further transverse channels 21.

7 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht eines Rotors 10 mit Einsatzkörpern 200. Die Einsatzkörper 200 nach 7 sind dabei mit einer Innenfläche 24 beabstandet zu einer Innenseite 25 des Rotors 10 angeordnet. Hierdurch entsteht zwischen jedem Einsatzkörper 200 und der Innenseite 25 des Rotors 10 ein Spalt 26, welcher in der Axialrichtung des Rotors 10 verläuft. In der Schnittansicht nach 8 ist zu erkennen, dass die Einsatzkörper 200 in der gezeigten Schnittebene drei Querkanäle 21, 21a aufweisen, wobei zwei der Querkanäle 21 in etwa in Umfangsrichtung verlaufend und mit Auslassöffnungen 22 direkt angrenzend an den bewickelten Rotorzähnen 11 angeordnet sind. Ein dritter Querkanal 21a verläuft ebenfalls in einer Ebene senkrecht zu dem axialen Kanal 20 und verläuft radial in Richtung zu dem Spalt 26 zwischen Rotor 10 und Einsatzkörper 200. Wird ein Imprägniermittel in die Einlassöffnung 19 des axialen Kanals 20 eingeleitet, so tritt ein Teil des Imprägniermittels aus der Auslassöffnung 22 des radial verlaufenden Querkanals 21a in den Spalt 26 zwischen dem Einsatzkörper 200 und dem Rotor 10 ein. Wie aus der 7 ebenfalls zu erkennen ist, kann zwischen einer Seitenfläche 18 eines Einsatzkörpers 200 und einem benachbart angeordneten Rotorzahn 11 zudem ein spitz zulaufender Spalt 27 ausgebildet werden. Dieser spitz zulaufende Spalt 27 ermöglicht einen Toleranzausgleich und begünstigt zudem eine großflächige Verteilung des Imprägniermittels auf der Erregerspule 13 des Rotorzahns 11. 7 shows a further perspective view of a rotor 10 with insert bodies 200. The insert bodies 200 according to FIG 7 are arranged with an inner surface 24 at a distance from an inner side 25 of the rotor 10 . This creates a gap 26 between each insert body 200 and the inside 25 of the rotor 10 , which gap runs in the axial direction of the rotor 10 . In the sectional view after 8th It can be seen that the insert bodies 200 have three transverse channels 21, 21a in the sectional plane shown, two of the transverse channels 21 running approximately in the circumferential direction and being arranged with outlet openings 22 directly adjacent to the wound rotor teeth 11. A third transverse channel 21a also runs in a plane perpendicular to the axial channel 20 and runs radially in the direction of the gap 26 between the rotor 10 and the insert body 200. If an impregnating agent is introduced into the inlet opening 19 of the axial channel 20, part of the impregnating agent escapes from the outlet opening 22 of the radially running transverse channel 21a into the gap 26 between the insert body 200 and the rotor 10 a. How from the 7 can also be seen, between a side face 18 of an insert body 200 and a rotor tooth 11 arranged adjacent to it, a gap 27 tapering to a point can also be formed. This tapering gap 27 enables tolerance compensation and also promotes a large-area distribution of the impregnating agent on the excitation coil 13 of the rotor tooth 11.

Zurückkehrend zur 3 kann nach dem Anordnen der Einsatzkörper 200 in den Freiräumen 14 zwischen den Rotorzähnen 11 an den Stirnseiten 28 des Rotors 10 jeweils ein Abschlusselement 29, wie beispielsweise eine Endkappe 29a, angeordnet werden, mit welchem die Einsatzkörper 200 in den Freiräumen 14 gehalten wird. Dabei ist darauf zu achten, dass zumindest eines der Abschlusselemente 29 eine Öffnung 30 aufweist, durch welche das Imprägniermittel den Kanälen 15 der Einsatzkörper 200 zugeführt werden kann.Returning to 3 After the insert bodies 200 have been arranged in the free spaces 14 between the rotor teeth 11 on the end faces 28 of the rotor 10, a closing element 29, such as an end cap 29a, can be arranged in each case, with which the insert bodies 200 are held in the free spaces 14. It is important to ensure that at least one of the closing elements 29 has an opening 30 through which the impregnating agent can be fed to the channels 15 of the insert body 200 .

Nach dem Einführen des Imprägniermittels in die Kanäle 15 der Einsatzkörper 200 tritt dieses aus den Auslassöffnungen 22 in den Seitenflächen 18 und gegebenenfalls in der Innenfläche 24 aus. Zum Verteilen und Aushärten des Imprägniermittels wird der Rotor 10 dann in einer nicht dargestellten Heizvorrichtung, wie beispielsweise einem Aushärteofen, angeordnet und dabei um die Axialrichtung rotiert. Durch die Rotation wird eine gleichmäßige Verteilung des Imprägniermittels über die Erregerspulen 13 bewirkt.After the impregnation agent has been introduced into the channels 15 of the insert body 200 , it emerges from the outlet openings 22 in the side surfaces 18 and, if necessary, in the inner surface 24 . In order to distribute and harden the impregnating agent, the rotor 10 is then placed in a heating device, not shown, such as a hardening oven, and is thereby rotated about the axial direction. The rotation causes the impregnating agent to be distributed evenly over the excitation coils 13 .

BezugszeichenlisteReference List

100100
VerfahrenProceedings
200200
Einsatzkörperinsert body
1010
Rotorrotor
1111
Rotorzahnrotor tooth
1212
Elektrischer LeiterElectrical conductor
1313
Erregerspuleexcitation coil
1414
Freiraumfree space
1515
Kanalchannel
1616
Stirnflächeface
1717
Außenflächeouter surface
1818
Seitenflächeside face
1919
Einlassöffnungintake port
2020
Axialer Kanalaxial channel
2121
Querkanalcross channel
21a21a
Querkanalcross channel
2222
Auslassöffnungexhaust port
2323
Kanalsystemcanal system
2424
InnenflächeInner surface
2525
Innenseiteinside
2626
Spaltgap
2727
Spaltgap
2828
Stirnseiteface
2929
Abschlusselementfinal element
29a29a
Endkappeend cap
3030
Öffnungopening
S1-S3S1-S3
Verfahrensschritteprocess steps

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102018221887 A1 [0007]DE 102018221887 A1 [0007]
  • DE 102017222610 A1 [0008]DE 102017222610 A1 [0008]
  • GB 2310544 A [0009]GB 2310544A [0009]

Claims (10)

Verfahren (100) zum Imprägnieren eines Rotors (10) für eine elektrische Maschine, wobei der Rotor (10) eine Mehrzahl von Rotorzähnen (11) aufweist, umfassend die Schritte: - Bewickeln der Rotorzähne (11) mit mindestens einem elektrischen Leiter (12) zur Bildung mindestens einer Erregerspule (13), wobei zwischen den bewickelten Rotorzähnen (11) Freiräume (14) ausgebildet werden, - Anordnen mindestens eines Einsatzkörpers (200) in mindestens einen der Freiräume (14), wobei der mindestens eine Einsatzkörper (200) mindestens einen Kanal (15, 20, 21, 21a) zum direkten Zuführen eines Imprägniermittels zu der mindestens einen Erregerspule (13) aufweist, und - Einführen eines Imprägniermittels in den mindestens einen Kanal (15, 20, 21, 21a) des mindestens einen Einsatzkörpers (200), sodass das Imprägniermittel der mindestens einen Erregerspule (13) zugeführt wird.Method (100) for impregnating a rotor (10) for an electrical machine, the rotor (10) having a plurality of rotor teeth (11), comprising the steps: - Winding the rotor teeth (11) with at least one electrical conductor (12) to form at least one excitation coil (13), free spaces (14) being formed between the wound rotor teeth (11), - Arranging at least one insert body (200) in at least one of the free spaces (14), wherein the at least one insert body (200) has at least one channel (15, 20, 21, 21a) for the direct supply of an impregnating agent to the at least one excitation coil (13), and - Introducing an impregnating agent into the at least one channel (15, 20, 21, 21a) of the at least one insert body (200), so that the impregnating agent is fed to the at least one excitation coil (13). Verfahren (100) nach Anspruch 1, wobei eine Mehrzahl von Einsatzkörpern (200) in den Freiräumen (14) angeordnet wird, wobei die Einsatzkörper (200) mindestens einen Kanal (15, 20, 21, 21a) zum direkten Zuführen eines Imprägniermittels zu der mindestens einen Erregerspule (13) aufweisen, und wobei das Imprägniermittel in den mindestens einen Kanal (15, 20, 21, 21a) der mehreren Einsatzkörper (200) eingeführt wird, sodass das Imprägniermittel der mindestens einen Erregerspule (13) zugeführt wird.Method (100) according to claim 1 , wherein a plurality of insert bodies (200) is arranged in the free spaces (14), wherein the insert bodies (200) have at least one channel (15, 20, 21, 21a) for supplying an impregnating agent directly to the at least one excitation coil (13), and wherein the impregnating agent is introduced into the at least one channel (15, 20, 21, 21a) of the plurality of insert bodies (200), so that the im embossing means of the at least one excitation coil (13) is supplied. Verfahren (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Imprägniermittel durch Wirkung von Kapillarkräften von der mindestens einen Erregerspule (13) aufgenommen wird, und/oder wobei das Imprägniermittel ein Harz ist, und/oder wobei der mindestens eine Einsatzkörper (200) mehrere Kanäle (15, 20, 21, 21a) aufweist, wobei die Kanäle (15, 20, 21, 21a) des mindestens einen Einsatzkörpers (200) ein Kanalsystem (23) bilden.Method (100) according to claim 1 or 2 , wherein the impregnating agent is absorbed by the at least one excitation coil (13) through the action of capillary forces, and/or wherein the impregnating agent is a resin, and/or wherein the at least one insert body (200) has a plurality of channels (15, 20, 21, 21a), the channels (15, 20, 21, 21a) of the at least one insert body (200) forming a channel system (23). Verfahren (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Einsatzkörper (200) mindestens einen axialen Kanal (20) und mindesten einen, bevorzugt in etwa senkrecht zudem mindestens einen axialen Kanal (20) ausgerichteten, Querkanal (21, 21a) aufweist.Method (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one insert body (200) has at least one axial channel (20) and at least one transverse channel (21, 21a), preferably aligned approximately perpendicularly to the at least one axial channel (20). Verfahren (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei der mindestens eine Einsatzkörper (200) im Wesentlichen in Form eines Keils ausgebildet ist, und/oder wobei der Einsatzkörper (200) Stirnflächen (16), eine Außenfläche (17) und Seitenflächen (18) aufweist.The method (100) according to any one of the preceding claims, wherein the at least one insert body (200) is essentially in the form of a wedge, and/or wherein the insert body (200) has end faces (16), an outer face (17) and side faces (18). Verfahren (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei der mindestens eine Einsatzkörper (200) eine Einlassöffnung (19) zum Einführen des Imprägniermittels in den mindestens einen Kanal (15, 20, 21, 21a) aufweist, wobei das Imprägniermittel durch die Einlassöffnung (19) in den mindestens einen Kanal (15, 20, 21, 21a) des Einsatzkörpers (200) eingeführt wird, wobei die Einlassöffnung (19) bevorzugt an der Stirnfläche (16) und/oder an der Außenfläche (17) angeordnet ist, und/oder wobei der Einsatzkörper (200) mindestens eine Auslassöffnung (22) zum Zuführen des Imprägniermittels zu der mindestens einen Erregerspule (13) aufweist, wobei die Auslassöffnung (22) bevorzugt an der Seitenfläche (18) angeordnet ist.Method (100) according to one of the preceding claims, wherein the at least one insert body (200) has an inlet opening (19) for introducing the impregnating agent into the at least one channel (15, 20, 21, 21a), the impregnating agent being introduced through the inlet opening (19) into the at least one channel (15, 20, 21, 21a) of the insert body (200), the inlet opening (19 ) is preferably arranged on the end face (16) and/or on the outer surface (17), and/or wherein the insert body (200) has at least one outlet opening (22) for feeding the impregnating agent to the at least one excitation coil (13), the outlet opening (22) preferably being arranged on the side surface (18). Verfahren (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei der Rotor (10), bevorzugt vor dem Schritt des Einführens des Imprägniermittels in den mindestens einen Kanal (15, 20, 21, 21a) des Einsatzkörpers (200), erwärmt wird, wobei weiter bevorzugt die mindestens eine Erregerspule (13) bestromt wird, und/oder wobei der Rotor (10), bevorzugt nach dem Schritt des Einführens des Imprägniermittels in den mindestens einen Kanal (15, 20, 21, 21a) des Einsatzkörpers (200), rotiert wird, und/oder wobei der Rotor (10), bevorzugt nach dem Schritt des Einführens des Imprägniermittels in den mindestens einen Kanal (15, 20, 21, 21a) des Einsatzkörpers (200), in einer Heizvorrichtung, insbesondere in einem Aushärteofen, gelagert wird, wobei weiter bevorzugt der Rotor (10) in einer horizontalen Ausrichtung gelagert wird.Method (100) according to one of the preceding claims, wherein the rotor (10), preferably before the step of introducing the impregnating agent into the at least one channel (15, 20, 21, 21a) of the insert body (200), is heated, wherein more preferably the at least one exciter coil (13) is energized, and/or wherein the rotor (10), preferably after the step of introducing the impregnating agent into the at least one channel (15, 20, 21, 21a) of the insert body (200), and/or wherein the rotor (10), preferably after the step of introducing the impregnating agent into the at least one channel (15, 20, 21, 21a) of the insert body (200), is stored in a heating device, in particular in a curing oven, with the rotor (10) more preferably being stored in a horizontal orientation. Verfahren (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei der mindestens eine Kanal (15, 20, 21, 21a), insbesondere die Einlassöffnung (19), bevorzugt nach dem Schritt des Einführens des Imprägniermittels in den mindestens einen Kanal (15, 20, 21, 21a) des Einsatzkörpers (200), verschlossen wird, und/oder wobei, nachdem das Imprägniermittel der mindestens einen Erregerspule (13) zugeführt wurde, überschüssiges Imprägniermittel durch die Einlassöffnung (19) entfernt wird, und/oder wobei der mindestens eine Einsatzkörper (200), nachdem das Imprägniermittel der mindestens einen Erregerspule (13) zugeführt wurde, aus dem Freiraum (14) entfernt wird, oder wobei der Einsatzkörper (200), nachdem das Imprägniermittel der mindestens einen Erregerspule (13) zugeführt wurde, in dem Freiraum (14) belassen wird.Method (100) according to one of the preceding claims, wherein the at least one channel (15, 20, 21, 21a), in particular the inlet opening (19), is preferably closed after the step of introducing the impregnating agent into the at least one channel (15, 20, 21, 21a) of the insert body (200), and/or wherein, after the impregnating agent has been fed to the at least one excitation coil (13), excess impregnation is removed through the inlet opening (19), and/or wherein the at least one insert body (200) is removed from the free space (14) after the impregnating agent has been fed to the at least one exciter coil (13), or wherein the insert body (200) is left in the free space (14) after the impregnating agent has been fed to the at least one exciter coil (13). Verfahren (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei nach dem Anordnen des mindestens einen Einsatzkörpers (200) in dem Freiraum (14) Abschlusselemente (29), bevorzugt Endkappen (29a), Sicherungskappen oder Wuchtscheiben, an Stirnseiten (28) des Rotors (10) angeordnet werden, wobei die Abschlusselemente (29) bevorzugt eine Öffnung (30) aufweisen, und wobei das Imprägniermittel dem mindestens einen Kanal (15, 20, 21, 21a), weiter bevorzugt der Einlassöffnung (19), des Einsatzkörpers (200) durch die Öffnung (30) der Abschlusselemente (29) zugeführt wird.Method (100) according to one of the preceding claims, wherein after the at least one insert body (200) has been arranged in the free space (14), closing elements (29), preferably end caps (29a), safety caps or balancing disks, are arranged on end faces (28) of the rotor (10), the closing elements (29) preferably being one Have an opening (30), and wherein the impregnating agent is fed to the at least one channel (15, 20, 21, 21a), more preferably the inlet opening (19), of the insert body (200) through the opening (30) of the closing elements (29). Einsatzkörper (200) für ein Verfahren (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei der Einsatzkörper mindestens einen Kanal (15, 20, 21, 21a) aufweist.Insert body (200) for a method (100) according to one of the preceding claims, wherein the insert body has at least one channel (15, 20, 21, 21a).
DE102022200727.1A 2022-01-24 2022-01-24 Process for impregnating a rotor for an electrical machine Pending DE102022200727A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022200727.1A DE102022200727A1 (en) 2022-01-24 2022-01-24 Process for impregnating a rotor for an electrical machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022200727.1A DE102022200727A1 (en) 2022-01-24 2022-01-24 Process for impregnating a rotor for an electrical machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102022200727A1 true DE102022200727A1 (en) 2023-07-27

Family

ID=87068519

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102022200727.1A Pending DE102022200727A1 (en) 2022-01-24 2022-01-24 Process for impregnating a rotor for an electrical machine

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102022200727A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2310544A (en) 1996-02-21 1997-08-27 Switched Reluctance Drives Ltd Method of forming a rotor for a reluctance machine
US20030098630A1 (en) 2001-11-28 2003-05-29 Nissan Motor Co., Ltd. Stator for motor
DE102017222610A1 (en) 2017-12-13 2019-06-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Rotor and method of manufacturing a rotor
DE102018221887A1 (en) 2018-12-17 2020-06-18 Audi Ag Process for fully encapsulating a rotor with a rotor winding for an electrical machine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2310544A (en) 1996-02-21 1997-08-27 Switched Reluctance Drives Ltd Method of forming a rotor for a reluctance machine
US20030098630A1 (en) 2001-11-28 2003-05-29 Nissan Motor Co., Ltd. Stator for motor
DE102017222610A1 (en) 2017-12-13 2019-06-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Rotor and method of manufacturing a rotor
DE102018221887A1 (en) 2018-12-17 2020-06-18 Audi Ag Process for fully encapsulating a rotor with a rotor winding for an electrical machine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60117084T2 (en) Rotating electrical machine and its manufacturing process
DE102008027758B4 (en) Rotor for a permanent magnet dynamo-electric machine
DE102019127583A1 (en) Rotor device and method for producing a rotor device for an electric machine, in particular for a vehicle drive for an electric vehicle
DE60021232T2 (en) Overmoulded iron core for electrical machines
WO2019110274A1 (en) Method for producing a stator for an electric machine
DE102017221808A1 (en) Method for producing a stator for an electrical machine
DE102020126408A1 (en) Process for producing a can for sealing a rotor space from a stator space of an electrical machine, can, electrical machine, process for producing an electrical machine, motor vehicle
EP3001544A1 (en) Active part as rotor or stator, method for the production of such an active part, and an electric machine
WO2017097500A1 (en) Rotor, method for producing a rotor, asynchronous machine, and vehicle
DE2056640A1 (en) Method and device for manufacturing a stator for electric motors or other electric machines
EP2549630A1 (en) Short circuit rotor of an asynchronous engine and method for producing such a rotor
DE102022200727A1 (en) Process for impregnating a rotor for an electrical machine
DE69706518T2 (en) Method and device for casting motor windings
WO2023274632A1 (en) Rotor with an end plate with a filler opening
DE102022110024A1 (en) Permanently excited traction motor rotor and process for its manufacture
DE102021202963A1 (en) Method and tool for reducing imbalance in a rotor for an electrical machine
DE102021113440A1 (en) Stator of an electrical machine, method for manufacturing the same and electrical machine
EP3648309B1 (en) Ec motor for an electric handheld tool and method for producing a rotor for an ec motor
DE711184C (en) Process for the production of runner of electrical machines with cast runner winding and half-open grooves
DE102020117314A1 (en) Can for sealing a rotor space from a stator space of an electrical machine, electrical machine, motor vehicle, method for producing a can and an electrical machine
DE102015218924A1 (en) Electric machine with exact positioning of rotor magnets
DE102019117832A1 (en) Electric machine stator and electric machine
DE102022212320B4 (en) Method for producing a rotor of an electrical machine and rotor
DE102021125212B4 (en) Electrical sheet metal package for an electrical machine and method for producing an electrical sheet metal package
DE102022107849A1 (en) Rotor device and method for producing a rotor device of an electrical machine

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified