DE102022212725A1

DE102022212725A1 - Rotor of an electrical machine

Info

Publication number: DE102022212725A1
Application number: DE102022212725.0A
Authority: DE
Inventors: Felix Bensing; Jannik Stammler; Daniel Kuehbacher; Simon-Frederik Koch
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2021-12-17
Filing date: 2022-11-28
Publication date: 2023-06-22

Abstract

Rotor (1) einer elektrischen Maschine mit einem um eine Rotorachse (2) drehbaren Rotorkörper (3) umfassend zumindest ein Scheibenpaket (4), insbesondere Blechpaket, das eine Vielzahl von Scheiben (5), insbesondere Blechlamellen, aufweist und an dem Magnettaschen (6) ausgebildet sind, die durch Taschen-Aussparungen (7) in den jeweiligen Scheiben (5) gebildet sind, wobei in den Magnettaschen (6) jeweils zumindest ein Magnet (8), insbesondere Permanentmagnet, angeordnet ist,dadurch gekennzeichnet, dasszumindest eine Scheibe (5) des Scheibenpakets (4), insbesondere zumindest eine Gruppe (10) von Scheiben (5) des Scheibenpakets (4), um die Rotorachse (2) verdreht ist zum Einklemmen der Magnete (8) in den Magnettaschen (6).Rotor (1) of an electrical machine with a rotor body (3) that can be rotated about a rotor axis (2), comprising at least one disk pack (4), in particular a laminated core, which has a large number of discs (5), in particular laminations, and on which magnetic pockets (6 ) which are formed by pocket recesses (7) in the respective discs (5), at least one magnet (8), in particular a permanent magnet, being arranged in the magnet pockets (6), characterized in that at least one disc ( 5) of the disc pack (4), in particular at least one group (10) of discs (5) of the disc pack (4), is rotated about the rotor axis (2) to clamp the magnets (8) in the magnet pockets (6).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Rotor einer elektrischen Maschine nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Es ist schon ein Rotor einer elektrischen Maschine aus der DE10131474 A1 bekannt, mit einem um eine Rotorachse drehbaren Rotorkörper umfassend ein Scheibenpaket, insbesondere Blechpaket, das eine Vielzahl von Scheiben, insbesondere Blechlamellen, aufweist und an dem Magnettaschen ausgebildet sind, die durch Taschen-Aussparungen in den jeweiligen Scheiben gebildet sind, wobei in den Magnettaschen jeweils zumindest ein Magnet, insbesondere ein Permanentmagnet, angeordnet ist. Die Magnete sind in den Magnettaschen fixiert mittels eines Imprägniermittels.The invention is based on a rotor of an electrical machine according to the species of the main claim.
It's already a rotor of an electrical machine from the DE10131474 A1 known, with a rotor body rotatable about a rotor axis, comprising a disc pack, in particular a laminated core, which has a large number of discs, in particular laminations, and on which magnetic pockets are formed, which are formed by pocket recesses in the respective discs, with the magnetic pockets in each case at least one magnet, in particular a permanent magnet, is arranged. The magnets are fixed in the magnet pockets using an impregnating agent.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the Invention

Der erfindungsgemäße Rotor einer elektrischen Maschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass die Befestigung der Magnete in den Magnettaschen des Rotors vereinfacht und/oder verbessert wird, indem zumindest eine Scheibe des Scheibenpakets, insbesondere zumindest eine Gruppe von Scheiben des Scheibenpakets, um die Rotorachse verdreht ist zum Einklemmen der Magnete in den Magnettaschen.The rotor according to the invention of an electrical machine with the characterizing features of the main claim has the advantage that the fastening of the magnets in the magnetic pockets of the rotor is simplified and/or improved by at least one disk of the disk pack, in particular at least one group of disks of the disk pack, is twisted around the rotor axis to clamp the magnets in the magnet pockets.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Rotors einer elektrischen Maschine möglich.Advantageous further developments and improvements of the rotor of an electrical machine specified in the main claim are possible as a result of the measures listed in the subclaims.

Die zumindest eine verdrehte Scheibe ist um einen bestimmten Verdrehwinkel verdreht, beispielsweise gegenüber einer fluchtenden Anordnung der Taschen-Aussparungen im Scheibenpaket.The at least one twisted disk is twisted by a specific twisting angle, for example in relation to an aligned arrangement of the pocket openings in the disk pack.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Taschen-Aussparungen jeweils Taschenseiten aufweisen, wobei die Taschenseiten der jeweiligen Taschen-Aussparung jeweils zwei sich gegenüberliegende Abstützseiten, die insbesondere nicht-parallel und insbesondere zum Durchleiten von Magnetfluss vorgesehen sind, und jeweils zwei Verbindungsseiten zum Verbinden der Abstützseiten umfassen. Im Falle von quaderförmigen Magneten kann durch die nicht-parallelen Abstützseiten ein Einklemmen der Magnete mit flächiger Auflage an den Abstützseiten erreicht werden. Im Fall von sich gegenüberliegenden nicht parallelen Abstützseiten schließen die Abstützseiten einen Winkel ein, der dem doppelten Verdrehwinkel α entspricht.According to an advantageous embodiment, it is provided that the pocket cutouts each have pocket sides, with the pocket sides of the respective pocket cutout each having two opposing support sides, which are in particular non-parallel and in particular provided for conducting magnetic flux, and two connecting sides for connecting of the support sides include. In the case of cuboid magnets, the non-parallel supporting sides can cause the magnets to be clamped with a flat contact on the supporting sides. In the case of opposing, non-parallel support sides, the support sides enclose an angle that corresponds to twice the angle of rotation α.

Weiterhin vorteilhaft ist, wenn durch das Verdrehen der zumindest einen Scheibe, insbesondere einer Gruppe von Scheiben, in jeder Magnettasche zumindest ein Magnet zwischen zumindest einer radial äußeren Abstützseite und zumindest einer radial inneren Abstützseite von unterschiedlichen Scheiben mit einer Klemmkraft eingeklemmt ist, insbesondere mit flächiger, linienförmiger oder punktueller Auflage, wobei die unterschiedlichen Scheiben zumindest eine verdrehte Scheibe und zumindest eine nicht-verdrehte oder entgegengesetzt-verdrehte Scheibe umfasst. Durch das Verdrehen der zumindest einen Scheibe werden alle Magnete, die mit einem axialen Magnetabschnitt in einer der Taschen-Aussparungen der zumindest einen verdrehten Scheibe liegen, klemmend befestigt.It is also advantageous if, as a result of the rotation of the at least one disk, in particular a group of disks, at least one magnet is clamped in each magnetic pocket between at least one radially outer support side and at least one radially inner support side of different disks with a clamping force, in particular with a linear or punctiform support, the different discs comprising at least one twisted disc and at least one non-twisted or oppositely twisted disc. By twisting the at least one disc, all magnets that lie with an axial magnet section in one of the pocket recesses of the at least one twisted disc are clamped.

Sehr vorteilhaft ist es, wenn zwischen zumindest einer der Abstützseiten der jeweiligen Taschen-Aussparung und einer der jeweiligen Abstützseite zugewandten Breitseite des jeweiligen Magneten zumindest eine Magnet-Isolation vorgesehen ist, die elektrisch isolierend ist und insbesondere am jeweiligen Magneten, an zumindest einer der Scheiben des Scheibenpakets oder als separates Zwischenelement vorgesehen ist, insbesondere als Schicht, Beschichtung, Ummantelung, Hülse, Manschette, Isolierband oder Isolierstreifen. Auf diese Weise kann zuverlässig eine Potentialtrennung zwischen den Magneten und dem zumindest einen Scheibenpaket erreicht werden.It is very advantageous if at least one magnet insulation is provided between at least one of the support sides of the respective pocket recess and a broad side of the respective magnet facing the respective support side, which is electrically insulating and in particular on the respective magnet, on at least one of the disks of the Disk pack or is provided as a separate intermediate element, in particular as a layer, coating, sheathing, sleeve, sleeve, insulating tape or insulating strip. In this way, a potential separation between the magnets and the at least one pack of disks can be reliably achieved.

Vorteilhat ist, wenn die Magnet-Isolation elastisch verformbar ist. Auf diese Weise kann eine dauerhafte elastische Verspannung bzw. Einklemmung der Magnete in den Magnettaschen erreicht werden. Alternativ könnte auch das Magnetmaterial der Magnete selbst elastisch ausgebildet sein.It is advantageous if the magnetic insulation is elastically deformable. In this way, permanent elastic bracing or clamping of the magnets in the magnet pockets can be achieved. Alternatively, the magnetic material of the magnets themselves could also be elastic.

Für den Fall, dass die Magnet-Isolation an anderer Stelle als am jeweiligen Magneten ausgebildet ist, kann der jeweilige Magnet ohne Isolationsbeschichtung ausgeführt sein. Auf diese Weise kann die im Stand der Technik übliche Isolationsbeschichtung der Magnete entfallen, so dass die Herstellungskosten des Rotors verringert werden.In the event that the magnet insulation is formed elsewhere than on the respective magnet, the respective magnet can be designed without an insulating coating. In this way, the insulating coating of the magnets that is customary in the prior art can be omitted, so that the manufacturing costs of the rotor are reduced.

Auch vorteilhaft ist, wenn die Taschen-Aussparungen zumindest in einem der Rotorpole eine insbesondere V-förmige Taschenanordnung bilden, wobei zumindest eine der Taschen-Aussparungen der Taschenanordnung in einer der beiden Polhälften des Rotorpols die Magnet-Isolation nur an der äußeren Abstützseite und zumindest eine andere der Taschen-Aussparungen der Taschenanordnung in der anderen der beiden Polhälften die Magnet-Isolation nur an der inneren Abstützseite aufweist, wobei zueinander verdrehte Scheiben die Magnet-Isolation an entgegengesetzten Abstützseiten aufweisen. Auf diese Weise kann der Abstand zwischen dem jeweiligen Magneten der jeweiligen Taschen-Aussparung und der jeweiligen Scheibe verringert und somit die Flussführung verbessert werden.It is also advantageous if the pocket cutouts form an in particular V-shaped pocket arrangement in at least one of the rotor poles, with at least one of the pocket cutouts of the pocket arrangement in one of the two pole halves of the rotor pole providing magnet insulation only on the outer support side and at least one another of the pocket recesses of the pocket arrangement in the other of the two pole halves has the magnet insulation only on the inner support side, with mutually twisted discs having the magnet insulation on opposite support sides. In this way, the distance between the jewei light magnets of the respective pocket recess and the respective disk is reduced and thus the flux guidance can be improved.

Der jeweilige Magnet weist in axialer Richtung eine Magnetlänge auf. Nach einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass innerhalb des jeweiligen Scheibenpakets, insbesondere mit einer Höhe entsprechend der Magnetlänge, zumindest eine in axialer Richtung gesehen innere Gruppe von Scheiben verdreht ist und zwei in axialer Richtung benachbarte äußere Gruppen von Scheiben nicht-verdreht oder entgegengesetzt-verdreht sind. Alternativ können zwei äußere Gruppen von Scheiben verdreht sein und eine zwischen den äußeren Gruppen angeordnete innere Gruppe von Scheiben nicht-verdreht oder entgegengesetzt-verdreht sein. Auf diese Weise kann die erfindungsgemäße Einklemmung von Magneten des Rotorkörpers erreicht werden.The respective magnet has a magnet length in the axial direction. According to an advantageous embodiment, it can be provided that within the respective disk pack, in particular with a height corresponding to the magnet length, at least one inner group of disks viewed in the axial direction is rotated and two outer groups of disks adjacent in the axial direction are not-twisted or opposite- are twisted. Alternatively, two outer sets of disks may be twisted and an inner set of disks located between the outer sets may be untwisted or opposite-twisted. In this way, the clamping of magnets of the rotor body according to the invention can be achieved.

Desweiteren vorteilhaft ist, wenn zwischen der jeweiligen Taschen-Aussparung und dem jeweiligen Magneten jeweils ein umlaufender Fügespalt vorgesehen ist zum Montieren des jeweiligen Magneten. Durch einen ausreichend großen Fügespalt wird ein leichtes Einfügen der Magnete in die Magnettaschen ermöglicht.It is also advantageous if a circumferential joint gap is provided between the respective pocket recess and the respective magnet for mounting the respective magnet. A sufficiently large joint gap allows easy insertion of the magnets into the magnet pockets.

Darüber hinaus vorteilhaft ist, wenn die Scheiben des zumindest einen Scheibenpakets im Rotorkörper lagefixiert sind, insbesondere hinsichtlich ihrer Drehlage bezüglich der Rotorachse, insbesondere durch eine am Innenumfang des Rotorkörpers vorgesehene Pressverbindung mit einer Rotorwelle oder durch eine am Außenumfang des Rotorkörpers vorgesehene Pressverbindung mit einer Rotorhülse oder durch Vergießen mit einer Vergussmasse, durch Molden mit einer Moldmasse, durch Verkleben mit einem Kleber oder Klebelack, durch Verschweißen, durch Stanzpaketieren oder durch in die Magnettaschen eingesetzte Formschlusselemente. Auf diese Weise wird eine Rückstellung der verdrehten Scheiben verhindert, so dass die Klemmung der Magnete im Scheibenpaket dauerhaft aufrechterhalten werden kann.It is also advantageous if the disks of the at least one disk pack are fixed in position in the rotor body, in particular with regard to their rotational position with respect to the rotor axis, in particular by a press connection provided on the inner circumference of the rotor body with a rotor shaft or by a press connection provided on the outer circumference of the rotor body with a rotor sleeve or by casting with a casting compound, by molding with a molding compound, by gluing with an adhesive or adhesive lacquer, by welding, by stamping packets or by positive-locking elements inserted into the magnetic pockets. This prevents the twisted discs from returning, so that the clamping of the magnets in the disc pack can be permanently maintained.

Die Erfindung geht weiterhin aus von einer elektrischen Maschine mit einem erfindungsgemäßen Rotor.The invention is also based on an electrical machine with a rotor according to the invention.

Figurenlistecharacter list

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are shown in simplified form in the drawing and explained in more detail in the following description.

Es zeigen:

1 einen Rotor einer elektrischen Maschine,
2 eine Teilansicht einer Scheibe des Rotors nach 1 nach einem ersten Ausführungsbeispiel vor einer erfindungsgemäßen Verdrehung zumindest einer Scheibe im Scheibenpaket,
3 eine Teilansicht des Rotors mit Scheiben nach 2 nach einer erfindungsgemäßen Verdrehung zumindest einer Scheibe im Scheibenpaket,
4 eine Schnittansicht durch eine Magnettasche des Rotors nach 1 während des Fügens eines in die Magnettasche einzusetzenden Magneten,
5 eine Schnittansicht durch eine Magnettasche des Rotors nach 1 nach dem erfindungsgemäßen Verdrehen von Scheiben des Rotors,
6 das Herstellen einer Pressverbindung zwischen den Scheiben des Scheibenpakets nach 5 und einer Rotorwelle,
7 eine Teilansicht einer Scheibe des Rotors nach 1 nach einem zweiten Ausführungsbeispiel vor einer erfindungsgemäßen Verdrehung zumindest einer Scheibe im Scheibenpaket,
8 eine Teilansicht einer ersten Scheibe des Rotors nach 1 nach einem dritten Ausführungsbeispiel vor einer erfindungsgemäßen Verdrehung zumindest einer Scheibe im Scheibenpaket,
9 eine Teilansicht einer zweiten Scheibe des Rotors nach 1 nach dem dritten Ausführungsbeispiel vor einer erfindungsgemäßen Verdrehung zumindest einer Scheibe im Scheibenpaket, und
10 eine Teilansicht des Rotors mit Scheiben nach 8 und 9 nach einer erfindungsgemäßen Verdrehung der Scheiben nach 8 und 9.

Show it:

1 a rotor of an electrical machine,
2 a partial view of a disk of the rotor 1 according to a first exemplary embodiment, before a rotation according to the invention of at least one disk in the disk pack,
3 a partial view of the rotor with discs 2 after twisting at least one disk in the stack of disks according to the invention,
4 a sectional view through a magnet pocket of the rotor 1 during the joining of a magnet to be inserted into the magnet pocket,
5 a sectional view through a magnet pocket of the rotor 1 after rotating discs of the rotor according to the invention,
6 the production of a press connection between the discs of the disc pack 5 and a rotor shaft,
7 a partial view of a disk of the rotor 1 according to a second exemplary embodiment, before a rotation according to the invention of at least one disk in the disk pack,
8th a partial view of a first disk of the rotor 1 according to a third exemplary embodiment, before a rotation according to the invention of at least one disk in the disk pack,
9 a partial view of a second disk of the rotor 1 according to the third exemplary embodiment, before a rotation according to the invention of at least one disk in the disk pack, and
10 a partial view of the rotor with discs 8th and 9 after twisting the disks according to the invention 8th and 9 .

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the exemplary embodiments

1 zeigt einen Rotor einer elektrischen Maschine, bei dem die Erfindung Anwendung finden kann. 1 shows a rotor of an electrical machine in which the invention can be applied.

Der Rotor 1 einer elektrischen Maschine weist einen um eine Rotorachse 2 drehbaren Rotorkörper 3 auf. Der Rotorkörper 3 umfasst zumindest ein Scheibenpaket 4, das eine Vielzahl von Scheiben 5, beispielsweise Blechlamellen aus Elektroblech und andere Scheiben, insbesondere Wuchtscheiben, aufweist und an dem Magnettaschen 6 ausgebildet sind, die durch Taschen-Aussparungen 7 in den jeweiligen Scheiben 5 gebildet sind. So haben mehrere Scheiben 5 des Scheibenpakets 4 jeweils Taschen-Aussparungen 7. In den Magnettaschen 6 des Rotors 1 ist jeweils zumindest ein Magnet 8, insbesondere ein Permanentmagnet, angeordnet und befestigt.The rotor 1 of an electrical machine has a rotor body 3 that can be rotated about a rotor axis 2 . The rotor body 3 comprises at least one disk pack 4, which has a large number of disks 5, for example laminations made of electrical steel and other disks, in particular balancing disks, and on which magnetic pockets 6 are formed, which are formed by pocket recesses 7 in the respective disks 5. Several disks 5 of the disk package 4 each have pocket cut-outs 7. In the magnetic pockets 6 At least one magnet 8, in particular a permanent magnet, is arranged and fastened on each of the rotor 1.

2 zeigt eine Teilansicht einer Scheibe des Rotors nach 1 nach einem ersten Ausführungsbeispiel vor einer erfindungsgemäßen Verdrehung zumindest einer Scheibe im Scheibenpaket. 2 Fig. 12 shows a partial view of a disc of the rotor 1 according to a first exemplary embodiment, before a rotation according to the invention of at least one disk in the stack of disks.

Die Taschen-Aussparungen 7 sind derart ausgebildet, dass zwischen der jeweiligen Taschen-Aussparung 7 und dem jeweilig eingesetzten Magneten 8 jeweils ein umlaufender Fügespalt 9 vorgesehen ist zum Montieren des jeweiligen Magneten 8. Der Fügespalt 9 ist zur Veranschaulichung der Erfindung in 2,3 und 7 bis 10 übertrieben groß, also nicht maßstäblich, dargestellt.The pocket recesses 7 are designed in such a way that a circumferential joining gap 9 is provided between the respective pocket recess 7 and the respective magnet 8 used for mounting the respective magnet 8. The joining gap 9 is shown in FIG 2 , 3 and 7 until 10 shown exaggeratedly large, i.e. not to scale.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zumindest eine Scheibe 5 des Scheibenpakets 4, insbesondere zumindest eine Gruppe 10 von Scheiben 5 des Scheibenpakets 4, um die Rotorachse 2 verdreht ist zum Einklemmen der Magnete 8 in den Magnettaschen 6.According to the invention, at least one disk 5 of the disk pack 4, in particular at least one group 10 of disks 5 of the disk pack 4, is rotated about the rotor axis 2 in order to clamp the magnets 8 in the magnet pockets 6.

3 zeigt eine Teilansicht des Rotors mit Scheiben nach 2 nach einer erfindungsgemäßen Verdrehung zumindest einer Scheibe im Scheibenpaket. In 3 sind die Taschen-Aussparungen 7 von Scheiben des Scheibenpakets aufgrund des Verdrehens in zwei unterschiedlichen Drehlagen dargestellt. 3 12 shows a partial view of the rotor with discs 2 after a rotation according to the invention of at least one disk in the disk pack. In 3 the pocket recesses 7 of disks of the disk pack are shown in two different rotational positions due to the twisting.

Die zumindest eine verdrehte Scheibe 5 ist um einen bestimmten Verdrehwinkel +α oder - α verdreht gegenüber einer gedachten fluchtenden Anordnung der Taschen-Aussparungen 7 im Scheibenpaket 4. Die um den Winkel +α verdrehten Taschen-Aussparungen 7 einer ersten Drehlage sind zur Verdeutlichung der Erfindung mit durchgezogener Linie und die um den Winkel -α verdrehten Taschen-Aussparungen 7 einer zweiten Drehlage mit gestrichelter Linie gezeichnet.The at least one twisted disc 5 is twisted by a specific twist angle +α or -α relative to an imaginary aligned arrangement of the pocket cutouts 7 in the disc pack 4. The pocket cutouts 7, twisted by the angle +α, in a first rotational position are used to illustrate the invention drawn with a solid line and the pocket recesses 7 rotated by the angle -α of a second rotational position with a dashed line.

Die Taschen-Aussparungen 7 weisen jeweils Taschenseiten 11 auf. Die Taschenseiten 11 der jeweiligen Taschen-Aussparung 7 haben jeweils zwei sich gegenüberliegende Abstützseiten 11.1, die insbesondere nicht-parallel und insbesondere zum Durchleiten von Magnetfluss vorgesehen sind, und jeweils zwei Verbindungsseiten 11.2 zum Verbinden der Abstützseiten 11.1. Die Taschen-Aussparungen 7 der jeweiligen Scheibe 5 können beispielsweise trapezförmig und die Magnete 8 im Querschnitt rechteckförmig ausgebildet sein. The pocket recesses 7 each have pocket sides 11 . The pocket sides 11 of the respective pocket recess 7 each have two opposing support sides 11.1, which are provided in particular non-parallel and in particular for the passage of magnetic flux, and two connection sides 11.2 for connecting the support sides 11.1. The pocket recesses 7 of the respective pane 5 can be trapezoidal, for example, and the magnets 8 can be rectangular in cross section.

Alternativ könnten die Magnete 8 beispielsweise im Querschnitt trapezförmig und die Taschen-Aussparungen 7 beispielsweise rechteckförmig sein.Alternatively, the magnets 8 could be trapezoidal in cross section, for example, and the pocket cutouts 7 could be rectangular, for example.

Im Fall von sich gegenüberliegenden nicht parallelen Abstützseiten 11.1 schließen die Abstützseiten 11.1 einen Winkel ein, der dem doppelten Verdrehwinkel α entspricht.In the case of opposing, non-parallel supporting sides 11.1, the supporting sides 11.1 enclose an angle which corresponds to twice the angle of rotation α.

Durch das erfindungsgemäße Verdrehen der zumindest einen Scheibe 5, insbesondere einer Gruppe 10 von Scheiben 5, ist in jeder Magnettasche 6 zumindest ein Magnet 8 zwischen zumindest einer bezüglich der Rotorachse 2 radial äußeren Abstützseite 11.1 a und zumindest einer radial inneren Abstützseite 11.1i von unterschiedlichen Scheiben 5 mit einer Klemmkraft eingeklemmt, beispielsweise mit flächiger, linienförmiger oder punktueller Auflage. Die zuvor genannten unterschiedlichen Scheiben 5, zwischen denen einer der Magnete 8 eingeklemmt ist, umfassen zumindest eine verdrehte Scheibe 5 und zumindest eine nicht-verdrehte oder entgegengesetzt-verdrehte Scheibe 5. Die Abstützseiten 11.1.,11.2 können beispielsweise eine Klemmstruktur aufweisen, beispielsweise Klemmnasen oder Klemmzähne.By rotating the at least one disk 5, in particular a group 10 of disks 5, according to the invention, at least one magnet 8 is located in each magnet pocket 6 between at least one radially outer support side 11.1a with respect to the rotor axis 2 and at least one radially inner support side 11.1i of different disks 5 clamped with a clamping force, for example with flat, linear or punctiform support. The aforementioned different discs 5, between which one of the magnets 8 is clamped, comprise at least one twisted disc 5 and at least one non-twisted or oppositely twisted disc 5. The support sides 11.1., 11.2 can, for example, have a clamping structure, for example clamping lugs or clamping teeth.

Zwischen zumindest einer der Abstützseiten 11.1 der jeweiligen Taschen-Aussparung 7 und einer der jeweiligen Abstützseite 11.1 zugewandten Breitseite des jeweiligen Magneten 8 (einschließlich der Abstützseiten und der Breitseiten) ist zumindest eine Magnet-Isolation 12 vorgesehen, die elektrisch isolierend ist und nach 2-6 beispielsweise am jeweiligen Magneten 8 vorgesehen ist, insbesondere als Schicht, Beschichtung, Ummantelung, Hülse, Manschette, Isolierband oder Isolierstreifen. Alternativ kann die Magnet-Isolation 12 an zumindest einer der Scheiben 5 des Scheibenpakets 4 oder als separates Zwischenelement 12 ausgeführt sein, insbesondere als Schicht, Beschichtung, Ummantelung, Hülse, Manschette, Isolierband oder Isolierstreifen.At least one magnet insulation 12, which is electrically insulating and according to 2 - 6 is provided, for example, on the respective magnet 8, in particular as a layer, coating, casing, sleeve, sleeve, insulating tape or insulating strip. Alternatively, the magnetic insulation 12 can be implemented on at least one of the disks 5 of the disk pack 4 or as a separate intermediate element 12, in particular as a layer, coating, casing, sleeve, sleeve, insulating tape or insulating strip.

Die Magnet-Isolation 12 kann beispielsweise auch durch eine elektrisch isolierende Oxidschicht gebildet sein, die insbesondere durch eine Oberflächenbehandlung an einer der Abstützseiten 11.1 erzeugt ist.The magnet insulation 12 can, for example, also be formed by an electrically insulating oxide layer, which is produced in particular by a surface treatment on one of the support sides 11.1.

Weiterhin kann die Magnet-Isolation 12 elastisch verformbar sein.Furthermore, the magnet insulation 12 can be elastically deformable.

Für den Fall, dass die Magnet-Isolation 12 an anderer Stelle als am jeweiligen Magneten 8 ausgebildet ist, kann der jeweilige Magnet 8 ohne Isolationsbeschichtung ausgeführt sein.If the magnet insulation 12 is formed somewhere else than on the respective magnet 8, the respective magnet 8 can be designed without an insulating coating.

Die Magnet-Isolation 12 ist insbesondere im Bereich der Auflage oder Auflagefläche des jeweiligen Magneten 8 ausgebildet.The magnet insulation 12 is formed in particular in the area of the support or support surface of the respective magnet 8 .

Das separate Zwischenelement 12 kann beispielsweise ein Isolationspapier sein.The separate intermediate element 12 can be an insulating paper, for example.

4 zeigt eine axiale Schnittansicht durch eine Magnettasche 6 des Rotors 1 nach 1 während des Fügens eines in die Magnettasche 6 einzusetzenden Magneten 8.
5 zeigt eine axiale Schnittansicht durch eine Magnettasche 6 des Rotors 1 nach 1 nach dem erfindungsgemäßen Verdrehen von Scheiben 5 des Rotors 1. 4 shows an axial sectional view through a magnet pocket 6 of the rotor 1 1 during the joining of a magnet 8 to be inserted into the magnet pocket 6.
5 shows an axial sectional view through a magnet pocket 6 of the rotor 1 1 after rotating discs 5 of rotor 1 according to the invention.

Der jeweilige Magnet 8 weist in axialer Richtung bezüglich der Rotorachse 2 eine Magnetlänge L auf. Innerhalb eines Scheibenpakets 4, das beispielsweise eine Pakethöhe H entsprechend der Magnetlänge L hat, kann nach einer möglichen Ausführung gemäß 5 zumindest eine innere Gruppe 10i von Scheiben 5 erfindungsgemäß verdreht sein und zwei benachbarte äußere Gruppen 10a von Scheiben 5 nicht-verdreht oder entgegengesetzt-verdreht sein. Alternativ könnten auch zwei äußere Gruppen 10a von Scheiben 5 erfindungsgemäß verdreht sein und eine zwischen den äußeren Gruppen 10a angeordnete innere Gruppe 10i von Scheiben 5 nicht-verdreht oder entgegengesetzt-verdreht sein.The respective magnet 8 has a magnet length L in the axial direction with respect to the rotor axis 2 . Within a disc package 4, which has, for example, a package height H corresponding to the magnet length L, according to a possible embodiment 5 at least one inner group 10i of disks 5 may be twisted according to the invention and two adjacent outer groups 10a of disks 5 may be non-twisted or oppositely twisted. Alternatively, two outer groups 10a of disks 5 could also be twisted according to the invention and an inner group 10i of disks 5 arranged between the outer groups 10a could be non-twisted or oppositely twisted.

6 zeigt das Herstellen einer Pressverbindung zwischen den Scheiben 5 des Scheibenpakets 4 nach 5 und einer Rotorwelle 15. 6 12 shows the establishment of a press connection between the discs 5 of the disc pack 4 5 and a rotor shaft 15.

Die Scheiben 5 des zumindest einen Scheibenpakets 4 sind im Rotorkörper 3 lagefixiert, insbesondere hinsichtlich ihrer Drehlage bezüglich der Rotorachse 2. Dies kann gemäß 6 beispielsweise erreicht werden durch eine am Innenumfang des Rotorkörpers 3 vorgesehene Pressverbindung mit einer Rotorwelle 15. Alternativ kann dies auch erreicht werden durch eine am Außenumfang des Rotorkörpers 3 vorgesehene Pressverbindung mit einer Rotorhülse oder durch Vergießen mit einer Vergussmasse, durch Molden mit einer Moldmasse, durch Verkleben mit einem Kleber oder Klebelack, durch Verschweißen, durch Stanzpaketieren oder durch in die Magnettaschen 6 eingesetzte Formschlusselemente.The disks 5 of the at least one disk pack 4 are fixed in position in the rotor body 3, in particular with regard to their rotational position with respect to the rotor axis 2. This can be done according to FIG 6 be achieved, for example, by a press connection provided on the inner circumference of the rotor body 3 with a rotor shaft 15. Alternatively, this can also be achieved by a press connection provided on the outer circumference of the rotor body 3 with a rotor sleeve or by casting with a casting compound, by molding with a molding compound, by gluing with an adhesive or adhesive lacquer, by welding, by stamping or by form-fitting elements inserted into the magnetic pockets 6.

7 zeigt eine Teilansicht einer Scheibe des Rotors nach 1 nach einem zweiten Ausführungsbeispiel vor einer erfindungsgemäßen Verdrehung zumindest einer Scheibe im Scheibenpaket. 7 Fig. 12 shows a partial view of a disc of the rotor 1 according to a second exemplary embodiment, prior to a rotation according to the invention of at least one disk in the stack of disks.

Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel darin, dass die Magnet-Isolation 12 nicht am Magneten 8, sondern an zumindest einer der Scheiben 5 des Scheibenpakets 4 an jeweils beiden Abstützseiten 11.1 der Taschen-Aussparungen 7 ausgebildet ist. Die Magnete 8 sind ohne Isolationsbeschichtung ausgeführt.The second embodiment differs from the first embodiment in that the magnet insulation 12 is not formed on the magnet 8 but on at least one of the disks 5 of the disk pack 4 on both support sides 11.1 of the pocket recesses 7. The magnets 8 are designed without an insulating coating.

8 zeigt eine Teilansicht einer ersten Scheibe des Rotors nach 1 nach einem dritten Ausführungsbeispiel vor einer erfindungsgemäßen Verdrehung zumindest einer Scheibe im Scheibenpaket. 8th FIG. 12 shows a partial view of a first disc of the rotor 1 according to a third exemplary embodiment, before a rotation according to the invention of at least one disk in the stack of disks.

Das dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel darin, dass die Magnet-Isolation 12 nicht an beiden Abstützseiten der Taschen-Aussparungen 7, sondern nur an einer der beiden Abstützseiten 11.1 der jeweiligen Taschen-Aussparung 7 vorgesehen ist. Die Magnete 8 sind ohne Isolationsbeschichtung ausgeführt.The third exemplary embodiment differs from the first exemplary embodiment in that the magnet insulation 12 is not provided on both supporting sides of the pocket recesses 7, but only on one of the two supporting sides 11.1 of the respective pocket recess 7. The magnets 8 are designed without an insulating coating.

Nach den Ausführungsbeispielen bilden die Taschen-Aussparungen 7 zumindest in einem der Rotorpole des Rotors eine insbesondere V-förmige Taschenanordnung zur Bildung einer insbesondere V-förmigen Magnetanordnung. Der Rotor nach dem dritten Ausführungsbeispiel umfasst zumindest eine erste Scheibe 5.1 nach 8 und zumindest eine zweite Scheibe 5.2 nach 9, wobei die Scheiben 5.1,5.2 zueinander verdreht sind. Hinsichtlich der ersten Scheibe 5.1 weist zumindest eine der Taschen-Aussparungen 7 der Taschenanordnung in einer der beiden Polhälften des Rotorpols nur an der radial äußeren der beiden Abstützseiten 11.1 die Magnet-Isolation 12 auf. Zumindest eine andere der Taschen-Aussparungen 7 der Taschenanordnung weist in der anderen der beiden Polhälften nur an der radial inneren der beiden Abstützseiten 11.1 die Magnet-Isolation 12 auf.According to the exemplary embodiments, the pocket recesses 7 form, at least in one of the rotor poles of the rotor, an in particular V-shaped pocket arrangement for forming an in particular V-shaped magnet arrangement. The rotor according to the third exemplary embodiment comprises at least one first disk 5.1 8th and at least one second disc 5.2 9 , wherein the discs 5.1,5.2 are twisted to each other. With regard to the first disk 5.1, at least one of the pocket recesses 7 of the pocket arrangement in one of the two pole halves of the rotor pole has the magnetic insulation 12 only on the radially outer of the two support sides 11.1. At least one other of the pocket recesses 7 of the pocket arrangement has the magnetic insulation 12 in the other of the two pole halves only on the radially inner of the two support sides 11.1.

9 zeigt eine Teilansicht einer zweiten Scheibe des Rotors nach 1 nach dem dritten Ausführungsbeispiel vor einer erfindungsgemäßen Verdrehung zumindest einer Scheibe im Scheibenpaket. 9 Fig. 12 shows a partial view of a second disc of the rotor 1 according to the third exemplary embodiment, before a rotation according to the invention of at least one disk in the disk pack.

Die zweite Scheibe 5.2 nach 9 unterscheidet sich gegenüber der ersten Scheibe nach 8 darin, dass die Taschen-Aussparungen 7 die Magnet-Isolation 12 an den jeweils anderen (gegenüberliegenden) Abstützseiten 11.1 aufweisen.The second disc 5.2 after 9 differs from the first disc after 8th in that the pocket recesses 7 have the magnet insulation 12 on the respective other (opposite) support sides 11.1.

10 zeigt eine Teilansicht des Rotors mit ersten und zweiten Scheiben nach 8 und 9 nach einer erfindungsgemäßen Verdrehung der Scheiben nach 8 und 9. 10 Figure 12 shows a partial view of the rotor with first and second disks 8th and 9 after twisting the disks according to the invention 8th and 9 .

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 10131474 A1 [0001]

Claims

Rotor (1) of an electrical machine with a rotor body (3) that can be rotated about a rotor axis (2), comprising at least one disk pack (4), in particular a laminated core, which has a large number of discs (5), in particular laminations, and on which magnetic pockets (6 ) which are formed by pocket recesses (7) in the respective discs (5), at least one magnet (8), in particular a permanent magnet, being arranged in the magnet pockets (6), characterized in that at least one disc (5) of the disc pack (4), in particular at least one group (10) of discs (5) of the disc pack (4), is rotated about the rotor axis (2) to clamp the magnets (8) in the magnet pockets (6).

rotor after claim 1 , characterized in that the at least one twisted disc (5) is twisted by a specific twisting angle (α) relative to an aligned arrangement of the pocket recesses (7) in the disc pack (4).

Rotor according to one of the preceding claims, characterized in that the pocket recesses (7) each have pocket sides (11), the pocket sides (11) of the respective pocket recess (7) each having two opposing support sides (11.1), which in particular are provided non-parallel and in particular for the passage of magnetic flux, and each comprise two connection sides (11.2) for connecting the support sides (11.1).

rotor after claim 3 , characterized in that the opposing supporting sides (11.1) are not parallel and enclose an angle which corresponds to twice the angle of rotation (α).

rotor after claim 3 , characterized in that by rotating the at least one disk (5), in particular a group (10) of disks (5), in each magnet pocket (6) at least one magnet (8) between at least one radially outer support side (11.1) and at least one radially inner support side (11.1) is clamped by different disks (5) with a clamping force, in particular with surface, linear or point contact, the different disks (5) having at least one twisted disk (5) and at least one non-twisted or includes counter-twisted disc (5).

Rotor according to one of the preceding claims, characterized in that at least one magnet insulation (12 ) is provided, which is electrically insulating and is provided in particular on the respective magnet (8), on at least one of the discs (5) of the disc pack (4) or as a separate intermediate element (12) and in particular as a layer, coating, casing, sleeve, sleeve , insulating tape or insulating strip is executed.

rotor after claim 6 , characterized in that the magnetic insulation (12) is elastically deformable.

Rotor after one of Claims 6 or 7 , characterized in that the respective magnet (8) is designed without an insulating coating.

Rotor after one of Claims 6 until 8th , characterized in that the pocket recesses (7) form an in particular V-shaped pocket arrangement in at least one of the rotor poles, with at least one of the pocket recesses (7) of the pocket arrangement in one of the two pole halves of the rotor pole only on the outer support side ( 11.1) has the magnet insulation (12) and wherein at least one other of the pocket recesses (7) of the pocket arrangement in the other of the two pole halves has the magnet insulation (12) only on the inner support side (11.1), being rotated relative to one another Disks (5.1, 5.2) which have magnetic insulation (12) on opposite supporting sides (11.1).

Rotor after one of Claims 5 until 9 , characterized in that the respective magnet (8) has a magnet length (L) in the axial direction and within the respective disk pack (4), in particular with a height (H) corresponding to the magnet length (L), - at least one inner group (10i ) of discs (5) is twisted and two adjacent outer groups (10a) of discs (5) are non-twisted or opposite-twisted, or - two outer groups (10a) of discs (5) are twisted and one between the outer ones Groups (10a) arranged inner group (10i) of disks (5) is non-twisted or reverse-twisted.

Rotor according to one of the preceding claims, characterized in that a circumferential joint gap (9) is provided between the respective pocket recess (7) and the respective magnet (8) for mounting the respective magnet (8).

Rotor according to one of the preceding claims, characterized in that the disks (5) of the at least one disk pack (4) are fixed in position in the rotor body (3), in particular with regard to their rotational position, in particular by a press connection provided on the inner circumference of the rotor body (3) with a rotor shaft (15) or by means of a press connection provided on the outer circumference of the rotor body (3) with a rotor sleeve or by casting with a casting compound, by molding with a molding compound, by gluing with an adhesive or adhesive lacquer, by welding, by stamping or by inserting into the magnetic pockets used form-fitting elements.

Electrical machine with a rotor (1) according to one of the preceding claims.