DE202018102347U1

DE202018102347U1 - Rotor for an electric machine and electric machine

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Publication number: DE202018102347U1
Application number: DE202018102347.0U
Authority: DE
Original assignee: ABB Schweiz AG
Current assignee: ABB Schweiz AG
Priority date: 2018-04-26
Filing date: 2018-04-26
Publication date: 2018-07-30
Anticipated expiration: 2028-04-27

Abstract

Rotor für eine elektrische Maschine, wobei der Rotor (RO) umfasst:eine Mehrzahl aufeinanderfolgende Kernelemente (CE1 bis CE4), wobei die Kernelemente ein magnetisch leitendes Material umfassen, die Kernelemente (CE1 bis CE4) axial ausgerichtete Kernelementöffnungen (CE1AP2, CE2AP2, CE3AP2, CE4AP2) zu dem Zweck aufweisen, die Kernelemente (CE1 bis CE4) zu binden, undzugeordnet mit den Kernelementöffnungen (CE1AP2, CE2AP2, CE3AP2, CE4AP2) zum Binden der Rotor (RO) eine oder mehrere Bindestrukturen (B1 bis B8, N1 bis N8) umfasst, um den Stapel der aufeinander folgenden Kernelemente so zusammenzuhalten, um einen Rotorkern (RC) auszubilden, der ein erstes Ende (E1) und ein zweites Ende (E2) aufweist,ein oder mehrere Kühlflügel (CW1 bis CW4; CW21), die an einem oder beiden Enden (E1, E2) des Rotorkerns angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dassder eine oder die mehreren Kühlflügel (CW1 bis CW4, CW21) mit einer oder mehreren Bindestrukturen (B1 bis B8, N1 bis N8) der Kernelemente (CE1 bis CE4) des Rotors (RO) angebracht ist.A rotor for an electric machine, wherein the rotor (RO) comprises: a plurality of successive core elements (CE1 to CE4), the core elements comprising a magnetically conductive material, the core elements (CE1 to CE4) axially aligned core element openings (CE1AP2, CE2AP2, CE3AP2, CE4AP2) for binding the core elements (CE1 to CE4) and associated with the core element openings (CE1AP2, CE2AP2, CE3AP2, CE4AP2) for binding the rotor (RO) one or more binding structures (B1 to B8, N1 to N8) to hold the stack of successive core elements together to form a rotor core (RC) having a first end (E1) and a second end (E2), one or more cooling vanes (CW1 to CW4; CW21) attached to one or both ends (E1, E2) of the rotor core, characterized in that the one or more cooling vanes (CW1 to CW4, CW21) are provided with one or more tie structures (B1 to B8, N1 to N8) of the core elements ( CE1 to CE4) of the rotor (RO) is mounted.

Description

GEBIETTERRITORY

Die Erfindung betrifft einen Rotor für eine elektrische Maschine und ebenfalls eine elektrische Maschine mit einem derartigen Rotor. In diesem Zusammenhang bezieht sich die elektrische Maschine insbesondere auf Elektromotoren und auf elektrische Generatoren.The invention relates to a rotor for an electric machine and also an electric machine with such a rotor. In this context, the electric machine relates in particular to electric motors and to electric generators.

HINTERGRUNDBACKGROUND

In Rotoren wird der Rotorkern einer elektrischen Maschine wie zum Beispiel einem Elektromotor durch Anordnen einer Mehrzahl von Kernelementen in einen Stapel durch Zusammenlaminieren der Kernelemente ausgebildet, um einen Stapel von aufeinanderfolgenden Kernelementen auszubilden. Die Kernelemente sind annähernd kreisförmige, scheibenartige Kernelemente, die aus einem magnetisch leitenden Material hergestellt sind, und das Material wie zum Beispiel ein elektrischer Stahl weist einen hohen Wert einer relativen Permeabilität auf.In rotors, the rotor core of an electric machine such as an electric motor is formed by arranging a plurality of core elements in a stack by laminating the core elements together to form a stack of successive core elements. The core members are approximately circular disc-like core members made of a magnetically conductive material, and the material such as an electric steel has a high value of relative permeability.

Jedes Kernelement des Rotors und deswegen auch der geformten Kombination, das heißt, des Rotorkerns, ist betriebstechnisch in Sektorenabschnitte unterteilt. Die Anzahl der Sektorenabschnitte definiert die Anzahl der Pole des Elektromotors. Jeder der Sektorenabschnitte weist zumindest eine Magnetflussbarriere auf. Die Flussbarrieren können Quer- (im Vergleich zu der Drehachse und im Vergleich zu dem Radius des Rotorkerns) Öffnungen sein, die durch die Kernelemente durchgehend axial gerichtet sind. Die Flussbarrieren können mit einem elektrisch leitenden Material wie zum Beispiel Aluminium gefüllt sein, das eine niedrigere relative Permeabilität als das magnetisch leitende Basismaterial (wie zum Beispiel der voranstehend bezeichnete elektrische Stahl) der Kernelemente aufweist.Each core element of the rotor, and therefore also the molded combination, that is, the rotor core, is operationally divided into sector sections. The number of sector sections defines the number of poles of the electric motor. Each of the sector sections has at least one magnetic flux barrier. The flux barriers may be transverse (compared to the axis of rotation and compared to the radius of the rotor core) openings which are axially directed through the core elements. The flux barriers may be filled with an electrically conductive material, such as aluminum, having a lower relative permeability than the magnetically conductive base material (such as the above-noted electrical steel) of the core elements.

Es besteht ein Bedarf, sicherzustellen, dass die Kernelemente des Rotors fest in dem Stapel von aufeinanderfolgenden Kernelementen verbleiben. ZU diesem Zweck gibt es Bindemittel, die die Kernelemente so aneinanderhalten, um einen festen Stapel der Kernelemente zu erzeugen. Dies ist ein wichtiger Gesichtspunkt, da die Drehzahl des Rotors und des enthaltenen Rotorkerns einige tausend U/min (Umdrehungen pro Minute) betragen kann. In Synchron-Reluktanzmotoren ist es eine allgemeine Praxis, axial orientierte Schraubbolzen als Schlüsselteil des Bindemittels zum Zusammenhalten der Kernelemente einzusetzen. Diese Schraubbolzen erstrecken sich durch den Stapel der Kernelemente. Diese Schraubbolzen sind mit zugeordneten Befestigungsmitteln, wie zum Beispiel Muttern, ausgestattet.There is a need to ensure that the core elements of the rotor remain firmly in the stack of successive core elements. For this purpose, there are binders that hold the core elements together to create a solid stack of core elements. This is an important consideration since the speed of the rotor and the rotor core contained can be as high as a few thousand rpm (revolutions per minute). In synchronous reluctance motors, it is a common practice to use axially oriented bolts as a key part of the binder to hold the core members together. These bolts extend through the stack of core elements. These bolts are provided with associated fasteners, such as nuts.

Um eine Kühlung für den Rotor zu erzeugen, ist es bekannt, Kühlflügel einzusetzen, die an den Enden der Rotoren angebracht sind. Die bekannte Technologie zum Anbringen der Kühlflügel an den Enden der Rotoren ist Schweißen. Die Kühlflügel werden entweder an das erste und letzte Kernelement an den Enden des Rotors oder an die Endscheiben an dem obersten Bereich der ersten und letzten Kernelemente geschweißt.In order to produce cooling for the rotor, it is known to use cooling vanes which are attached to the ends of the rotors. The known technology for mounting the cooling vanes at the ends of the rotors is welding. The cooling vanes are welded to either the first and last core members at the ends of the rotor or to the end disks at the uppermost portion of the first and last core members.

Jedoch ist das Schweißen der Kühlflügel in Bezug auf die Einfachheit der Herstellung kein optimaler Weg, und ein anderer Gesichtspunkt ist, dass, wenn Schweißen verwendet wird, es mehr oder weniger notwendig sein würde, das gleiche Material für die zwei Gegenstände zu verwenden, die zusammen zu schweißen sind, wodurch die Entwurfsoptionen verengt werden.However, welding of the cooling vanes is not an optimal route in terms of ease of manufacture, and another consideration is that if welding is used, it would be more or less necessary to use the same material for the two articles together to weld, which narrows the design options.

Deswegen besteht ein Bedarf für eine Verbesserung.Therefore, there is a need for improvement.

KURZE BESCHREIBUNGSHORT DESCRIPTION

Die vorliegende Erfindung versucht eine Verbesserung bereitzustellen. Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein Rotor bereitgestellt, wie er in dem Anspruch 1 bestimmt ist.The present invention seeks to provide an improvement. According to one aspect of the present invention, there is provided a rotor as defined in claim 1.

Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist eine elektrische Maschine bereitgestellt, wie sie in dem Anspruch 14 bestimmt ist.According to another aspect of the present invention, there is provided an electric machine as defined in claim 14.

Die Grundidee der Erfindung ist es, Verbindungsstrukturen wie zum Beispiel Schraubbolzen und die zugeordnete Mutter auch zum Anbringen der Kühlflügel an dem Ende des Rotors einzusetzen.The basic idea of the invention is to use connection structures such as bolts and the associated nut also for attaching the cooling vanes at the end of the rotor.

Der offenbarte Rotor und die offenbarte elektrische Maschine mit einem derartigen Rotor stellen Vorteile insbesondere betreffend ein einfaches und kostengünstiges Herstellen des Rotors bereit, und stellen trotzdem eine wirkungsvolle Kühlung bereit.The disclosed rotor and the disclosed electric machine having such a rotor provide advantages particularly in terms of making the rotor simple and inexpensive, yet providing effective cooling.

Die bevorzugten Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen diskutiert.The preferred embodiments are discussed in the dependent claims.

Figurenlistelist of figures

Im Folgenden wird die Erfindung in genauerem Detail mittels bevorzugter Ausführungsformen mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben, in denen:

die 1 den Rotorkern des Rotors darstellt, der einige scheibenartige Kernelemente umfasst, aber ohne Schraubbolzen oder andere Verbindungsstrukturen,
die 2 den Rotor darstellt, der zusätzlich zu dem Rotorkern und der Welle vier Kühlflügel aufweist, die an dem Ende des Rotors mit acht Schraubbolzen und entsprechenden Muttern angebracht sind, die hauptsächlich als Bindestruktur für die Kernelemente des Rotors eingesetzt sind,
die 3 als Draufsicht eine Vorstufenversion (vor einem Biegen) des Kühlflügels gemäß der ersten Ausführungsform, darstellt,
die 4 als eine Seitenansicht den Kühlflügel gemäß der ersten Ausführungsform nach dem Biegen des Kühlflügels darstellt,
die 5 als eine Draufsicht die Vorstufenversion des Kühlflügels gemäß der zweiten Ausführungsform des Kühlflügels darstellt,
die 6 als eine Draufsicht den Kühlflügel gemäß der zweiten Ausführungsform nach dem Biegen der zwei Flügelteile des Kühlflügels darstellt.

In the following, the invention will be described in greater detail by means of preferred embodiments with reference to the attached drawings, in which:

the 1 represents the rotor core of the rotor, which comprises some disc-like core elements, but without bolts or other connection structures,
the 2 Figure 4 illustrates the rotor having, in addition to the rotor core and the shaft, four cooling vanes attached to the end of the rotor with eight bolts and corresponding nuts mainly used as a tie structure for the core elements of the rotor;
the 3 as a plan view shows a pre-stage version (before bending) of the cooling blade according to the first embodiment,
the 4 FIG. 4 is a side view showing the cooling vane according to the first embodiment after bending the cooling vane; FIG.
the 5 FIG. 4 is a plan view showing the pre-stage version of the cooling vane according to the second embodiment of the cooling vane; FIG.
the 6 as a plan view illustrates the cooling wing according to the second embodiment after bending the two wing parts of the cooling wing.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF EMBODIMENTS

Die folgenden Ausführungsformen sind lediglich Beispiele. Obwohl die Beschreibung sich auf „eine“ Ausführungsform an einigen Stellen beziehen kann, bedeutet dies nicht notwendigerweise, dass jeder derartige Bezug sich auf das (die) gleiche Ausführungsform (EN) bezieht, oder dass das Merkmal lediglich auf eine einzelne Ausführungsform zutrifft. Einzelne Merkmale verschiedener Ausführungsformen können ebenfalls kombiniert werden, um andere Ausführungsformen bereitzustellen. Außerdem sollten Wörter „umfassen“ und „haben“ so verstanden werden, dass sie die beschriebenen Ausführungsformen nicht auf lediglich diese Merkmale begrenzen, die erwähnt wurden, und solche Ausführungsformen können auch Merkmale/ Strukturen aufweisen, die nicht insbesondere erwähnt wurden. Es sollte angemerkt werden, dass, während die Figuren verschiedene Ausführungsformen darstellen, diese vereinfachte Zeichnungen sind, die lediglich einige Strukturen und /oder funktionelle Einheiten zeigen. Es ist für einen Fachmann deutlich, dass die beschriebene Vorrichtung auch andere Funktionen und andere Strukturen als die in den Figuren und dem Text beschriebenen umfassen kann.The following embodiments are merely examples. Although the description may refer to "one" embodiment in some places, it does not necessarily mean that each such reference refers to the same embodiment (s), or that the feature applies only to a single embodiment. Individual features of various embodiments may also be combined to provide other embodiments. In addition, words "comprising" and "having" should be understood not to limit the described embodiments to merely those features that have been mentioned, and such embodiments may also include features / structures that have not been specifically mentioned. It should be noted that while the figures represent different embodiments, these are simplified drawings showing only some structures and / or functional units. It will be apparent to one skilled in the art that the device described may include other functions and structures other than those described in the figures and the text.

Mit Bezug auf die 1 bis 2 stellen diese ein Beispiel eines Rotors RO dar, der einige aufeinanderfolgende Kernelemente CE1 bis CE4 aufweist. In der Praxis kann die Anzahl der aufeinanderfolgenden Kernelemente CE1 bis CE4 deutlich höher als die in dieser Ausführungsform Gezeigte sein, wo lediglich Kernelemente gezeigt sind. Die Kernelemente CE1 bis CE4 bilden einen Stapel von aufeinanderfolgenden Kernelementen aus. Die Kernelemente CE1 bis CE4 sind voneinander so isoliert, dass sie nicht miteinander in galvanischer Berührung sind. Die Rotorwelle SH ist in der 2 gezeigt. In der 1 ist die Öffnung 116 für die Welle SH (in der 2) des Rotors RO gezeigt.With reference to the 1 to 2 These represent an example of a rotor RO having several consecutive core elements CE1 to CE4. In practice, the number of consecutive core elements CE1 to CE4 may be significantly higher than those shown in this embodiment, where only core elements are shown. The core elements CE1 to CE4 form a stack of successive core elements. The core elements CE1 to CE4 are isolated from each other so that they are not in galvanic contact with each other. The rotor shaft SH is in the 2 shown. In the 1 is the opening 116 for the wave SH (in the 2 ) of the rotor RO.

Die Kernelemente umfassen ein magnetisch leitendes Material und in einer Ausführungsform sind die Kernelemente aus einem magnetisch leitenden Material ausgebildet. Insbesondere ist das Material ein elektrischer Stahl, der einen hohen Wert einer relativen Permeabilität aufweist.The core elements comprise a magnetically conductive material, and in one embodiment, the core elements are formed of a magnetically conductive material. In particular, the material is an electrical steel having a high value of relative permeability.

Die Kernelemente wie Beispiel CE1 umfassen axial ausgerichtete Kernelementöffnungen wie zum Bespiel Öffnungen CE1AP1 bis CE1AP8 in dem Kernelement CE1. Öffnungen sind Öffnungen zum Zweck des Bindens der Kernelemente CE1 bis CE4 mit Bindestrukturen B1 bis B8, N1 bis N8.The core elements such as example CE1 include axially aligned core element openings, such as openings CE1AP1 to CE1AP8 in the core element CE1. Openings are openings for the purpose of bonding the core elements CE1 to CE4 with binding structures B1 to B8, N1 to N8.

Ebenfalls umfassen die Kernelemente CE2 bis CE4 ähnliche und eine ähnliche Zahl von Öffnungen wie das Kernelement CE1, aber lediglich vier der acht Öffnungen sind in der 1 gezeigt, und so gibt es Öffnungen CE2AP3 bis CE2AP6 für das Kernelement CE2 und Öffnungen CE3AP3 bis CE3AP6 für das Kernelement CE3 und Öffnungen CE4AP3 bis CE4AP6 für das Kernelement CE4.Also, the core elements CE2 to CE4 include similar and a similar number of openings as the core element CE1, but only four of the eight openings are in the 1 and thus there are openings CE2AP3 to CE2AP6 for the core element CE2 and openings CE3AP3 to CE3AP6 for the core element CE3 and openings CE4AP3 to CE4AP6 for the core element CE4.

Zugeordnet mit den Kernelementöffnungen wie zum Beispiel CE1AP1 bis CE1AP8 zum Binden umfasst der Rotor RO eine oder mehrere Bindestrukturen B1 bis B8, N1 bis N8) zum Zusammenhalten des Stapels der aufeinanderfolgenden Kernelemente, um einen Rotorkern RC auszubilden, der ein erstes Ende E1 und ein zweites Ende E2 aufweist.Associated with the core element openings such as CE1AP1 to CE1AP8 for bonding, the rotor RO includes one or more tie structures B1 to B8, N1 to N8) for holding the stack of successive core elements together to form a rotor core RC having a first end E1 and a second end End E2 has.

Es gibt einen oder mehrere Kühlflügel CW1 bis CW4, die an einem oder beiden Enden E1, E2 des Rotorkerns RC angebracht sind. Wie 6 zeigt eine andere Art von Kühlflügel CW21.There are one or more cooling vanes CW1 to CW4 attached to one or both ends E1, E2 of the rotor core RC. As 6 shows another type of cooling vanes CW21.

Als ein Element der Erfindung ist einer oder mehrere Kühlflügel CW1 bis CW4 in der 2 an dem Rotorende E1 mit einer oder mehrere der Bindestrukturen B1 bis B8, N1 bis N8 der Kernelemente CE1 bis CE4 des Rotors RO angebracht. Zum Zweck der Nützlichkeit sind alle dieser Kühlflügel CW1 bis CW4 an dem Ende des Rotors mit diesen Bindestrukturen B1 bis B8, N1 bis N8 angebracht. Deswegen weisen die Bindestrukturen wie zum Beispiel die Schraubbolzen B1 bis B8 und die Muttern N1 bis N8 einen doppelten Zweck auf.As one element of the invention is one or more cooling vanes CW1 to CW4 in the 2 attached to the rotor end E1 with one or more of the binding structures B1 to B8, N1 to N8 of the core elements CE1 to CE4 of the rotor RO. For the purpose of utility, all of these cooling vanes CW1 to CW4 are attached to the end of the rotor having these tie structures B1 to B8, N1 to N8. Therefore, the tie structures such as the bolts B1 to B8 and the nuts N1 to N8 have a dual purpose.

Die Bindestrukturen können Stangenelemente B1 bis B8 wie zum Beispiel Schraubbolzen oder andere Stangenelemente umfassen, und die Bindestrukturen können auch Befestigungsmittel wie zum Beispiel die Muttern N1 bis N8 umfassen. In einer Ausführungsform ist es als eine Alternative zu Muttern möglich, (nicht gezeigt) dass das Befestigungselement ein quererweiterter Bereich des Stangenelements wie zum Beispiel des Stangenelements B1 oder ein quergebogenes Ende des Standgenelements ist. Die Rolle des Befestigungselements wie zum Beispiel der Mutter oder eines erweiterten Bereichs oder eines gebogenen Endes des Stangenelements ist es, den Kühlflügel wie zum Beispiel CW1 festlegendes Ende E1 des Rotors so gegen die Endfläche des Kernelements CE1 zu halten. Der quererweiterte Bereich kann ein zerschlagener Bereich sein, wie zum Beispiel ein durch Hämmern abgeflachter Bereich.The tie structures may include bar members B1 to B8 such as bolts or other bar members, and the tie structures may also include attachment means such as nuts N1 to N8. In one embodiment, as an alternative to nuts, it is possible (not shown) for the Fastener is a transversely extended portion of the rod member such as the rod member B1 or a cross-bowed end of the stationary element. The role of the fastener, such as the nut or an extended portion or bent end of the rod member, is to hold the cooling pad, such as CW1 locating end E1 of the rotor, against the end face of the core member CE1. The transversely extended region may be a smashed region, such as a region flattened by hammering.

Die 2 bis 4 beziehen sich auf die erste Ausführungsform des Kühlflügels mit Bezug auf den Kühlflügel CW1, der ein Flügelteil WP1 aufweist. Die 6 (auch die 5) beziehen sich auf eine zweite Ausführungsform des Kühlflügels, die sich auf den Kühlflügel CW21 bezieht, der zwei Kühlflügel CW21, CW22 aufweist.The 2 to 4 refer to the first embodiment of the cooling wing with respect to the cooling wing CW1, which has a wing portion WP1. The 6 (also the 5 ) relate to a second embodiment of the cooling vane, which relates to the cooling vane CW21, which has two cooling vanes CW21, CW22.

In einer Ausführungsform der 2 bis 4 umfasst jeder Kühlflügel CW1 bis CW4 eine Anbringungsbasis AB1 bis AB4 und Flügelteile WP1 bis WP4 in den Figuren. Die Flügelteile WP1 bis WP4 erstrecken sich von der entsprechenden Anbringungsbasis AB1 bis AB4. Das Flügelteil wie zum Beispiel WP1 erstreckt sich quer von der Anbringungsbasis in einem 90° Winkel oder in einem anderen Winkel, die 6 bezieht sich auf eine 90°-Winkelversion, aber auch andere Versionen sind möglich. Die Anbringungsbasis wie zum Beispiel AB1 des Kühlflügels wie zum Beispiel CW1 umfasst zumindest zwei Öffnungen wie zum Beispiel AB1AP1, AB1AP2 für zwei unterschiedliche Bindestrukturen B1, B2 wie zum Beispiel Schraubbolzen oder andere Stangenelemente B1, B2.In one embodiment of the 2 to 4 Each cooling wing CW1 to CW4 comprises a mounting base AB1 to AB4 and wing parts WP1 to WP4 in the figures. The wing parts WP1 to WP4 extend from the corresponding attachment base AB1 to AB4. The wing member, such as WP1, extends transversely from the mounting base at a 90 ° angle or other angle 6 refers to a 90 ° angle version, but other versions are possible. The mounting base such as AB1 of the cooling vane such as CW1 includes at least two openings such as AB1AP1, AB1AP2 for two different binding structures B1, B2 such as bolts or other bar elements B1, B2.

Da die Anbringungsbasis wie AB1 gegen das Ende von E1 des Rotors angeordnet ist, sorgt dann ein 90° Winkel zwischen der Anbringungsbasis wie zum Beispiel AB1 und dem Flügelteil wie zum Beispiel WP1 dafür, dass das Flügelteil WP1 sich ebenfalls in der axialen Richtung des Rotors zusätzlich dazu erstreckt, dass es sich gemäß dem Radius des Rotors RO erstreckt.Since the attachment base such as AB1 is disposed toward the end of E1 of the rotor, then a 90 ° angle between the attachment base such as AB1 and the wing portion such as WP1 ensures that the wing portion WP1 is also additional in the axial direction of the rotor extends to extend according to the radius of the rotor RO.

Entsprechend umfasst nun mit Bezug auf die Ausführungsform der 6 auch der Kühlflügel CW21 eine Anbringungsbasis AB21 und Flügelteile WP21, WP22. Die Flügelteile WP21, WP22 erstrecken sich von der entsprechenden Anbringungsbasis AB21. Die Flügelteile WP21, WP22 erstrecken sich quer von der Anbringungsbasis AB21 in einem 90° Winkel oder in einem anderen Winkel, die 6 bezieht sich auf die 90° Winkelversion. Die Anbringungsbasis wie zum Beispiel AB21 des Kühlflügels CW21 umfasst zumindest zwei Öffnungen wie zum Beispiel AB21AP1, AB21AP2 für zwei Bindestrukturen B1, B2 wie zum Beispiel Schraubbolzen oder andere Stangenelemente B1, B2.Accordingly, with reference now to the embodiment of FIG 6 also the cooling fan CW21 an attachment base AB21 and wing parts WP21, WP22. The wing parts WP21, WP22 extend from the corresponding attachment base AB21. The wing parts WP21, WP22 extend transversely from the attachment base AB21 at a 90 ° angle or at another angle 6 refers to the 90 ° angle version. The attachment base such as AB21 of the cooling blade CW21 includes at least two openings such as AB21AP1, AB21AP2 for two binding structures B1, B2 such as bolts or other rod elements B1, B2.

Mit Bezug auf die in der 6 gezeigte Ausführungsform (ebenfalls in der 5) umfasst der Kühlflügel CW21 zwei Flügelteile WP21, WP22, und dann sind die Öffnungen AB21AP1, AB21AP2 der Anbringungsbasis AB21 des Kühlflügels CW21 zwischen den Flügelteilen WP21, WP22 angeordnet. In einer weiteren Ausführungsform gemäß der 6 sind die Flügelteile WP21, WP22 und die Öffnungen AB21AP1, AB21AP2 der Anbringungsbasis AB21 im Vergleich zueinander in einer derartigen Weise ausgerichtet, dass eine imaginäre Linie über die Öffnungen AB21AP1, AB21AP2 der Anbringungsbasis des Kühlflügels CW21 im Vergleich zu den Flügelteilen WP21, WP22 des Kühlflügels CW21 quer liegt.With reference to in the 6 shown embodiment (also in the 5 ), the cooling blade CW21 comprises two wing parts WP21, WP22, and then the openings AB21AP1, AB21AP2 of the attachment base AB21 of the cooling blade CW21 are arranged between the wing parts WP21, WP22. In a further embodiment according to the 6 the wing parts WP21, WP22 and the openings AB21AP1, AB21AP2 of the attachment base AB21 are aligned with each other in such a manner that an imaginary line through the openings AB21AP1, AB21AP2 of the mounting base of the cooling blade CW21 compared to the wing parts WP21, WP22 of the cooling blade CW21 lies across.

Mit Bezug auf die 2 bis 4 ist eine unterschiedliche Version gezeigt, wobei das Flügelteil WP1 und die Öffnungen AB1AP1 der Anbringungsbasis AB1 im Vergleich zueinander in einer derartigen Weise ausgerichtet sind, dass eine imaginäre Linie über die Öffnungen AB1AP1, AB1AP2 der Anbringungsbasis AB1 parallel mit dem Flügelteil WP1 des Kühlflügels CW1 liegt. Da in der 2 die Öffnungen AB1AP1, AB1AP2 bereits mit den Befestigungselementen B1, B2 wie zum Beispiel einem Schraubbolzen gefüllt sind, sind die Öffnungen AB1AP1, AB1AP2 nicht sichtbar, aber die besagte imaginäre Linie über die Öffnungen AB1AP1, AB1AP2 weist die gleiche Richtung wie die imaginäre Linie zwischen den Befestigungselementen B1, B2 auf.With reference to the 2 to 4 a different version is shown, wherein the wing part WP1 and the openings AB1AP1 of the attachment base AB1 are aligned with each other in such a manner that an imaginary line through the openings AB1AP1, AB1AP2 of the attachment base AB1 is in parallel with the wing part WP1 of the cooling wing CW1. Because in the 2 the openings AB1AP1, AB1AP2 are already filled with the fastening elements B1, B2 such as a bolt, the openings AB1AP1, AB1AP2 are not visible, but the said imaginary line through the openings AB1AP1, AB1AP2 points in the same direction as the imaginary line between them Fixing elements B1, B2.

Wenn die 3 und 4 verglichen werden, können wir von der 4 und ebenfalls von der 2 erkennen, dass in einer Ausführungsform der Kühlflügel CW1 mit der Anbringungsbasis AB1 und dem Flügelteil WP1 ein einstückiges Stück ist, das von einer Metallscheibe gebogen wurde. Entsprechend können wir nun mit Bezug auf die 5 und 6 aus der 6 erkennen, dass der Kühlflügel CW21 mit der Anbringungsbasis AB1 und den Flügelteilen WP21 und WP22 ein einstückiges aus einer Metallscheibe gebogenes Stück ist.If the 3 and 4 We can be compared by the 4 and also from the 2 recognize that, in one embodiment, the cooling wing CW1 with the mounting base AB1 and the wing part WP1 is an integral piece that has been bent by a metal disk. Accordingly, we can now with reference to the 5 and 6 from the 6 recognize that the cooling wing CW21 with the mounting base AB1 and the wing parts WP21 and WP22 is a one-piece piece bent from a metal disc.

In einer Ausführungsform umfassen die Bindestrukturen Stangenelemente B1 bis B8 wie zum Beispiel Schraubbolzen oder andere Stangenelemente B1 bis B8 und Befestigungselemente N1 bis N8, die den Stangenelementen B1 bis B8 zugeordnet sind.In one embodiment, the binding structures comprise rod elements B1 to B8, such as bolts or other rod elements B1 to B8, and fasteners N1 to N8 associated with the rod elements B1 to B8.

Das Stangenelement R1 ist durch den Rotorkern RC über die axial ausgerichteten Kernelementöffnungen CE1AP1 zum Binden und über die entsprechenden Öffnungen (nicht gezeigt) der anderen Kernelemente CE2 bis CE4 angeordnet. Entsprechend ist das Stangenelement R2 durch den Rotorkern RC über die axial ausgerichtete Kernelementöffnung CE1AP2 zum Binden und über die entsprechenden Öffnungen (nicht gezeigt) der anderen Kernelemente CE2 bis CE4 angeordnet.The rod member R1 is disposed through the rotor core RC via the axially aligned core member openings CE1AP1 for binding and via the corresponding openings (not shown) of the other core members CE2 to CE4. Accordingly, the rod member R2 is disposed through the rotor core RC via the axially aligned core member opening CE1AP2 for binding and via the corresponding openings (not shown) of the other core members CE2 to CE4.

Darüber hinaus ist das Stangenelement wie zum Beispiel B3 durch den Rotorkern RC über die axial ausgerichteten Kernelementöffnungen CE1AP3, CE2AP3, CE3AP3, CE4AP3 zum Binden angeordnet. Entsprechend ist das Stangenelement B4 durch den Rotorkern RC über die axial ausgerichteten Kernelementöffnungen CE1AP4, CE2AP4, CE3AP4, CE4AP4 zum Binden angeordnet. Entsprechend ist das Stangenelement B5 durch den Rotorkern RC über die axial ausgerichteten Kernelementöffnungen CE1AP5, CE2AP5, CE3AP5, CE4AP5 zum Binden angeordnet. Entsprechend ist das Stangenelement B6 durch den Rotorkern RC über die axial ausgerichteten Kernelementöffnungen CE1AP6, CE2AP6, CE3AP6, CE4AP5 zum Binden angeordnet.Moreover, the rod member such as B3 is disposed through the rotor core RC via the axially aligned core member openings CE1AP3, CE2AP3, CE3AP3, CE4AP3 for bonding. Accordingly, the rod member B4 is disposed through the rotor core RC via the axially aligned core member openings CE1AP4, CE2AP4, CE3AP4, CE4AP4 for bonding. Accordingly, the rod member B5 is disposed through the rotor core RC via the axially aligned core member openings CE1AP5, CE2AP5, CE3AP5, CE4AP5 for binding. Accordingly, the rod member B6 is disposed through the rotor core RC via the axially aligned core member openings CE1AP6, CE2AP6, CE3AP6, CE4AP5 for binding.

Darüber hinaus ist das Stangenelement R7 durch den Rotorkern RC über die axial ausgerichteten Kernelementöffnungen CE1AP7 zum Binden und über die entsprechenden Öffnungen (nicht gezeigt) der anderen Kernelemente CE2 bis CE4 angeordnet. Entsprechend ist das Stangenelement R8 durch den Rotorkern RC an die axial ausgerichtete Kernelementöffnung CE1AP8 zum Binden und über die entsprechenden Öffnungen (nicht gezeigt) der anderen Kernelemente CE2 bis CE4 ausgerichtet.Moreover, the rod member R7 is disposed through the rotor core RC via the axially aligned core member openings CE1AP7 for binding and via the respective openings (not shown) of the other core members CE2 to CE4. Similarly, the rod member R8 is aligned by the rotor core RC with the axially aligned core member opening CE1AP8 for binding and via the corresponding openings (not shown) of the other core members CE2 to CE4.

Betreffend die Kühlflügel wie zum Beispiel CW1 bis CW4 in den Figuren 2 bis 4 oder CW21 in den 5 bis 6 ist jedes Stangenelement B1 bis B8 angeordnet, durch die Öffnungen der Anbringungsbasen AB1 bis AB4 durchzugehen. Als ein Beispiel und mit Bezug auf die 2 bis 4 ist das Stangenelement B1 angeordnet, durch die Öffnung AB1AP1 durchzugehen, und das Stangenelement B2 ist angeordnet durch die Öffnung AB1AP2 durchzugehen.Concerning the cooling vanes such as CW1 to CW4 in the figures 2 to 4 or CW21 in the 5 to 6 Each rod element B1 to B8 is arranged to pass through the openings of the mounting bases AB1 to AB4. As an example and with reference to the 2 to 4 the rod member B1 is arranged to pass through the opening AB1AP1, and the rod member B2 is arranged to pass through the opening AB1AP2.

Die Anbringungsbasen AB1 bis AB4 der Kühlflügel CW1 bis CW4 sind zwischen dem Ende E1 des Rotors (Fläche des ersten Kernelements CE1) und dem Befestigungselementen N1 bis N8 befestigt.The mounting bases AB1 to AB4 of the cooling vanes CW1 to CW4 are fixed between the end E1 of the rotor (surface of the first core member CE1) and the fixing members N1 to N8.

Betreffend die in den Figuren gezeigte Ausführungsform, ist insbesondere in der 2 ein Schraubbolzen wie zum Beispiel B3 über die axial ausgerichteten Kernelementöffnungen CE1AP3, CE2AP3, CE3AP3, CE4AP3 zum Binden durch den Rotorkern angeordnet. Schraubbolzen wie B weisen ein Gewinde THR1 auf, und zugeordnete Mutter N1 weist ein Gegengewinde CTHR1 auf.Regarding the embodiment shown in the figures, is particularly in the 2 a bolt such as B3 is disposed over the axially aligned core member openings CE1AP3, CE2AP3, CE3AP3, CE4AP3 for binding by the rotor core. Bolt bolts such as B have a thread THR1, and associated nut N1 has a mating thread CTHR1.

Die Muttern N1 bis N8 sind an dem Ende des Rotorkerns RC auf dem Gewinde des entsprechenden Schraubbolzens B1 bis B8 angeordnet. Zuvor ist der Schraubbolzen B1 bis B8 angeordnet, durch die Öffnung der Anbringungsbasis AB1 bis AB4 des Kühlflügels CW1 bis CW4 durchzugehen. Die Anbringungsbasis AB1 bis AB4 des Kühlflügels CW1 bis CW4, CW21 ist zwischen den Muttern B1 bis B8 und dem Ende E1 des Rotors RO befestigt. Das gleiche Prinzip betrifft die Öffnungen AB21AP1, AB21AP2 der Anbringungsbasis AB21 des Kühlflügels CW21 in den 5 bis 6.The nuts N1 to N8 are disposed at the end of the rotor core RC on the threads of the corresponding bolts B1 to B8. Previously, the bolt B1 to B8 is arranged to pass through the opening of the mounting base AB1 to AB4 of the cooling blade CW1 to CW4. The mounting base AB1 to AB4 of the cooling blade CW1 to CW4, CW21 is fixed between the nuts B1 to B8 and the end E1 of the rotor RO. The same principle applies to the openings AB21AP1, AB21AP2 of the mounting base AB21 of the cooling blade CW21 in the 5 to 6 ,

Mit Bezug auf die 2 umfasst jedes Kernelement wie zum Beispiel CE1 Sektorenabschnitte S1 bis S4 und, jeder Sektorenabschnitt umfasst zumindest zwei Flusspfade wie die Flusspfade FP11, FP12 für den magnetischen Fluss. Die Flusspfade sind durch eine oder mehrere Flussbarrieren FB1 voneinander getrennt. Der Kühlflügel wie zum Beispiel CW1 ist zwischen zwei Flusspfaden FP11, FP12 des gleichen Sektorenabschnitts S1 angebracht, und dabei erstreckt sich der Kühlflügel CW1 über eine oder mehrere Flussbarrieren FB1 des gleichen Sektorenabschnitts S1.With reference to the 2 includes each core element such as CE1 sector sections S1 to S4 and, each sector section includes at least two flow paths such as the flux paths FP11, FP12 for the magnetic flux. The flow paths are separated by one or more flow barriers FB1. The cooling vane such as CW1 is disposed between two flow paths FP11, FP12 of the same sector portion S1, and thereby the cooling vane CW1 extends over one or more flow barriers FB1 of the same sector portion S1.

Mit Bezug auf die 2 weist das Flügelteil WP1 des Kühlflügels CW1 im Wesentlichen die gleiche Richtung wie der Radius des Rotors RO auf. Das gleiche gilt für die anderen Flügelteile WP2 bis WP4.With reference to the 2 The wing portion WP1 of the cooling wing CW1 has substantially the same direction as the radius of the rotor RO. The same applies to the other wing parts WP2 to WP4.

Mit Bezug auf die 6 (und 5) erstrecken sich die Flügelteile WP21, WP22 des Kühlflügels CW21 im Vergleich zueinander in einem winkeligen Verhältnis, und erstrecken sich dabei in unterschiedliche Richtungen. In einer nicht begrenzenden Ausführungsform beträgt der Winkel ungefähr 45 bis 60°. Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine elektrische Maschine, die den offenbarten Rotor umfasst. In einer Ausführungsform ist die elektrische Maschine ein elektrischer Motor.With reference to the 6 (and 5), the wing portions WP21, WP22 of the cooling vane CW21 extend in an angular relationship with each other, extending in different directions. In one non-limiting embodiment, the angle is approximately 45 to 60 degrees. The invention also relates to an electric machine comprising the disclosed rotor. In one embodiment, the electric machine is an electric motor.

Ein Fachmann wird es deutlich verstehen, da die Technologie voranschreitet, dass die Grundidee der Erfindung auf viele unterschiedliche Weisen implementiert werden kann. Die Erfindung und ihre Ausführungsformen sind somit nicht auf die voranstehend beschriebenen Beispiele beschränkt, sondern können innerhalb des Bereichs der Ansprüche variieren.One skilled in the art will clearly understand as the technology advances that the basic idea of the invention can be implemented in many different ways. The invention and its embodiments are thus not limited to the examples described above, but may vary within the scope of the claims.

Claims

A rotor for an electric machine, wherein the rotor (RO) comprises: a plurality of successive core elements (CE1 to CE4), the core elements comprising a magnetically conductive material, the core elements (CE1 to CE4) axially aligned core element openings (CE1AP2, CE2AP2, CE3AP2, CE4AP2) for the purpose of binding the core elements (CE1 to CE4), and associated with the core element openings (CE1AP2, CE2AP2, CE3AP2, CE4AP2) for binding the rotor (RO) comprises one or more tie structures (B1 to B8, N1 to N8) to hold the stack of successive core elements together to form a rotor core (RC ) having a first end (E1) and a second end (E2), one or more cooling vanes (CW1 to CW4; CW21) attached to one or both ends (E1, E2) of the rotor core, characterized in that the one or more cooling vanes (CW1 to CW4, CW21) are fitted with one or more tie structures (B1 to B8, N1 to N8) of the core elements (CE1 to CE4) of the rotor (RO).

Rotor after Claim 1 characterized in that the cooling wing (CW1 to CW4, CW21) comprises a mounting base (AB1 to AB4; AB21) and one or more wing portions (WP1 to WP4; WP21 to WP22) extending from the mounting base (AB1 to AB4 AB21), and in that the mounting base (AB1 to AB4; AB21) of the cooling vane (CW1 to CW4, CW21) has at least two openings (AB1AP1, AB1AP2, AB21AP1, AB21AP2) for two different binding structures (B1, B2 ).

Rotor after Claim 2 characterized in that the cooling wing (CW21) comprises two wing parts (WP21, WP22) and the openings (AB21AP1, AB21AP2) of the mounting base (AB21) of the cooling wing (CW21) are located between the wing parts (WP21, WP22).

Rotor after Claim 3 characterized in that, in the cooling vane (CW21), the wing portions (WP21, WP22) and the openings (AB21AP1, AB21AP2) of the attachment base (AB21) are aligned with each other in such a manner that an imaginary line through the openings (AB21AP1 , AB21AP2) of the mounting base (AB21) of the cooling blade (CW21) is transverse to the blade parts (WP21, WP22) of the cooling blade (CW21).

Rotor after Claim 2 or 3 characterized in that, in the cooling wing (CW1), the wing part (WP1) and the openings (AB1AP1, AB1AP2) of the attachment base (AB1) are aligned with each other in such a way that an imaginary line passes through the openings (AB1AP1, AB1AP2 ) of the attachment base (AB1, AB2) is parallel to the wing part (WP1) of the cooling wing (CW1).

Rotor after one of Claims 2 to 5 characterized in that the binding structure comprises a rod member (B1 to B8) such as a bolt or other rod member (B1 to B8) and a fastener member associated with the rod member (B1 to B8), the rod member (B1 to B8) passing through the rotor core is disposed over the axially aligned core member openings (CE1AP2, CE2AP2, CE3AP2, CE4AP2) for bonding, and wherein the rod member (B1 to B8) is disposed through the opening of the attachment base (AB1 to AB4, AB21) of the cooling wing (CW1 to CW4, CW21), and wherein the mounting base of the cooling blade (CW1 to CW4, CW21) between the end (E1, E2) of the rotor and the fastener (N1 to N8) is fixed.

Rotor after Claim 6 , characterized in that the fastening element is a transversely widened region of the rod element or a transverse bent region of the rod element.

Rotor after Claim 6 characterized in that the rod member (B1 to B8) is a bolt (B1 to B8), and the associated fastener (N1 to N8) is a nut.

Rotor after Claim 8 characterized in that the bolt (B3; B4; B5; B6) extending over the axially aligned core member openings (CE1AP3, CE2AP3, CE3AP3, CE4AP3, CE1AP4, CE2AP4, CE3AP4, CE4AP4, CE1AP5, CE2AP5, CE3AP5, CE4AP5, CE1AP6, CE2AP6, CE3AP6, CE4AP6) for binding through the rotor core (RC), wherein the threaded bolt (B3; B4; B5; B6) has a thread (THR) and the nut (N3; N4; N5; N6) has a mating thread ( CTHR1) and is disposed at the end of the rotor core (RC) on the thread of the bolt (B1 to B8), and wherein the bolt (B1 to B8) is disposed through the opening of the attachment base (AB1 to AB4, AB21) of the Cooling blade (CW1 to CW4, CW21), and wherein the mounting base of the cooling blade (CW1 to CW4, CW21) between the nut (B1 to B8) and the end (E1, E2) of the rotor (RO) is attached.

Rotor after one of Claims 2 to 5 , characterized in that in the cooling wing (CW1; CW21) with the attachment base (AB1; AB21) and one or more wing parts (WP1; WP21, WP22) there is a one-piece piece bent from a metal disc.

Rotor after Claim 1 characterized in that each core element comprises sector sections (S1 to S4), and each sector section (S1) comprises at least two flux paths (FP11; FP12) for the magnetic flux, and the flow paths (FP11, FP12) through one or more flow barriers (FB1) and wherein the cooling vane (CW1) is mounted between two flow paths (FP11, FP12) of the same sector section (S1), and wherein the cooling wing (CW1) extends over one or more flow barriers (FB1) of the same sector section (S1).

Rotor after one of Claims 2 to 4 characterized in that wing portions (WP21, WP22) of the cooling wing (CW21) extend in an angular relationship in comparison with each other, extending in different directions.

Rotor after one of Claims 1 to 5 , characterized in that the wing part (WP1) of the cooling wing (CW1) has substantially the same direction as the radius of the rotor.

Electrical machine, characterized in that the electric machine comprises a rotor according to one of Claims 1 to 13 includes.

Electric machine after Claim 14 , characterized in that the electric machine is an electric motor.