EP4612780A1 - Rotor - Google Patents

Rotor

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Publication number
EP4612780A1
EP4612780A1 EP23804896.1A EP23804896A EP4612780A1 EP 4612780 A1 EP4612780 A1 EP 4612780A1 EP 23804896 A EP23804896 A EP 23804896A EP 4612780 A1 EP4612780 A1 EP 4612780A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rotor
cover plate
channel
cooling
supply channel
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
EP23804896.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Florian Nachtmann
Alexander Keune
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.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
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 Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of EP4612780A1 publication Critical patent/EP4612780A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/32—Rotating parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/003—Couplings; Details of shafts
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • H02K1/2766—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect

Definitions

  • the present invention relates to a rotor of an electric machine, in particular for a drive train of a motor vehicle, comprising a rotor shaft and a rotor body which is connected to the rotor shaft in a rotationally fixed manner and is formed from a plurality of packaged rotor laminations and which is traversed by a plurality of first cooling channels extending in the axial direction through the rotor body, wherein the rotor shaft has a first rotor shaft channel which extends in the radial direction and through which a cooling fluid can flow, which is fluidically connected to a first supply channel which extends in the radial direction through the rotor body and which opens into one of the first cooling channels extending in the axial direction.
  • Electric motors are increasingly being used to power motor vehicles in order to create alternatives to combustion engines that require fossil fuels.
  • Considerable efforts have already been made to improve the suitability of electric drives for everyday use and to offer users the same driving comfort they are used to.
  • hybrid drive trains are also known.
  • Such drive trains in a hybrid vehicle usually comprise a combination of an internal combustion engine and an electric motor and enable - for example in urban areas - purely electric operation while at the same time providing sufficient range and availability, especially for cross-country journeys.
  • hydraulic fluids such as cooling oils have become the standard in most concepts for removing heat from the thermally stressed areas of an electrical machine.
  • jacket cooling and winding head cooling are known from the state of the art for the implementation of cooling of electrical machines using hydraulic fluids. While jacket cooling transfers the heat generated on the outer surface of the rotor core into a cooling circuit, with winding head cooling the heat transfer takes place directly on the conductors outside the rotor core in the area of the winding heads into the fluid.
  • the object of the invention is to realize a rotor which can provide a high cooling performance while at the same time having low leakage rates and manufacturing costs.
  • a rotor of an electric machine in particular for a drive train of a motor vehicle, comprising a rotor shaft and a rotor body which is connected to the rotor shaft in a rotationally fixed manner and is formed from a plurality of packaged rotor laminations and which is traversed by a plurality of first cooling channels extending in the axial direction through the rotor body, wherein the rotor shaft has a first rotor shaft channel which extends in the radial direction and through which a cooling fluid can flow, which is fluidically connected to a first supply channel which extends in the radial direction through the rotor body and which opens into one of the first cooling channels extending in the axial direction, wherein the first supply channel in the rotor body has a first channel outlet with a first fluid guide element which is designed such that the cooling fluid which is subjected to centrifugal force during operation of the rotor is subjected to a force component acting in the axial direction when it exits the first
  • a rotor is the rotating part of an electrical machine.
  • the rotor comprises in particular a rotor shaft.
  • the rotor shaft can be hollow, which on the one hand results in a weight saving and on the other hand allows the supply of lubricant or coolant to the rotor body.
  • the hollow shaft of the contactless energy transmission device is a rotor shaft of a rotor of an electrical machine that is hollow at least in sections.
  • a rotor body is understood to mean the rotor without a rotor shaft.
  • the rotor body is therefore composed in particular of a rotor laminated core and the permanent magnets introduced into the pockets of the rotor laminated core or fixed circumferentially to the rotor laminated core, as well as any axial cover parts present for closing the pockets.
  • the rotor preferably has a plurality of rotor bodies.
  • the rotor bodies are particularly preferably formed from essentially the same parts, in particular essentially identical. It is highly preferred that the rotor bodies are formed from identical, in particular essentially identical rotor laminations.
  • the rotor bodies are therefore particularly preferably formed from a rotor lamination stack, which is composed of a plurality of laminated individual laminations or rotor laminations, usually made from electrical steel, which are layered and packaged one above the other to form a stack, the so-called rotor lamination stack.
  • the individual laminations can remain held together in the rotor lamination stack by gluing, welding or screwing.
  • a rotor lamination stack can in particular also have permanent magnets introduced into the pockets of the rotor lamination stack or fixed to the circumference of the rotor lamination stack.
  • rotor magnet refers to the permanent magnets that are to be inserted into the pockets of the rotor core. Permanent magnets can preferably be inserted into the pockets of the rotor core. In this case, a single larger rotor magnet designed as a bar magnet or several smaller rotor magnets designed as permanent magnet elements can be provided per pocket.
  • a rotor laminated core can in particular form a rotor body.
  • a rotor laminated core is understood to be a plurality of laminated individual sheets or rotor sheets, usually made of electrical steel, which are layered and packaged on top of one another to form a stack, the so-called rotor laminated core. The individual sheets can then remain held together in the laminated core by gluing, welding or screwing.
  • a rotor laminated core can in particular also have magnetic elements introduced into the pockets of the rotor laminated core or fixed circumferentially to the rotor laminated core, as well as any axial cover parts that may be present for closing the pockets and the like.
  • the electrical machine can be designed in particular as a rotary machine.
  • the rotary machine can be configured in particular as a radial flux machine.
  • a radial flux machine is characterized by the fact that the magnetic field lines in the air gap formed between the rotor and stator extend in a radial direction.
  • the gap between the rotor and the stator is referred to as the air gap.
  • this is a gap that is circular in cross-section and has a radial width that corresponds to the distance between the rotor body and the stator body.
  • the electric machine is intended in particular for use within a drive train of a hybrid or fully electric motor vehicle.
  • the electric machine is dimensioned such that vehicle speeds of greater than 50 km/h, preferably greater than 80 km/h and in particular greater than 100 km/h can be achieved.
  • the electric motor particularly preferably has an output of greater than 50 kW, preferably greater than 80 kW and in particular greater than 150 kW. It is further preferred that the electric machine provides speeds of greater than 8,000 rpm, particularly preferably greater than 12,000 rpm, very particularly preferably greater than 1500 rpm.
  • Motor vehicles within the meaning of this application are land vehicles that are moved by mechanical power without being tied to railway tracks.
  • a motor vehicle can, for example, be selected from the group of Passenger cars (cars), trucks (lorries), mopeds,
  • the cooling channels are arranged on a circular path in the cross section of the rotor body.
  • the advantage of this embodiment is that a particularly uniform cooling performance can be achieved. It is particularly preferred that the diameter of the circular path is selected such that the cooling channels run radially below the rotor magnets. It is also preferred that the center of the circular path runs coaxially to the axis of rotation of the rotor.
  • the rotor body has a first cover plate that rests against a first of the front ends of the rotor body and the first cover plate forms and/or has the first supply channel.
  • the supply channel can be designed as a partially or completely closed channel or partially or completely as a groove. The advantage of this embodiment is that the supply channel only has to be formed in one cover plate.
  • the first supply channel comprises a first groove formed in the first cover plate, which defines the first supply channel with a rotor plate of the rotor body resting against the front side of the first cover plate.
  • the first fluid guide element is formed as a first ramp inclined in the axial direction in the first groove.
  • the advantageous effect of this embodiment is based on the fact that this ramp can be produced particularly easily and inexpensively.
  • the first fluid guide element is designed as a ramp inclined in the axial direction and protruding from the plane of the first cover plate, which has proven to be particularly advantageous with regard to avoiding a leakage flow.
  • the invention can also be further developed in such a way that the rotor shaft has a second rotor shaft channel extending in the radial direction through which a cooling fluid can flow, which is fluidically connected to a second supply channel extending in the radial direction through the rotor body, which opens into one of the second cooling channels extending in the axial direction, wherein the second supply channel in the rotor body has a second channel outlet with a second fluid guide element that is designed such that the cooling fluid subjected to centrifugal force during operation of the rotor is subjected to a force component acting in the axial direction when it exits the second channel outlet.
  • the rotor body has a second cover plate that rests against a second of the front ends of the rotor body and the second cover plate forms and/or has the second supply channel.
  • the advantage of this design is that the rotor can thus be cooled from several sides.
  • first supply channel and the second supply channel are configured such that the cooling channels coupled to them are flowed through by the cooling fluid in different directions, which also contributes to improved cooling performance.
  • the first cover plate has a first outlet opening extending axially through the first cover plate, which is fluidically connected to the first cooling channel and/or the second cover plate has a second outlet opening extending axially through the second cover plate, which is fluidically connected to the second cooling channel so that a defined outlet point for the cooling fluid from the rotor body can be defined.
  • the invention can also be advantageously designed such that the first cover plate and/or the second cover plate have a sensor reading area by means of which the rotor speed and/or the rotor position can be determined by a sensor.
  • Figure 1 shows a motor vehicle with an electric drive train in a schematic block diagram
  • Figure 2 shows an electrical machine in a schematic axial sectional view
  • Figure 3 shows a rotor in an axial section view
  • Figure 4 shows a detailed view of the channel outlet of the supply channel in an axial section
  • Figure 5 is a frontal view of a first cover plate of the rotor
  • Figure 6 is a frontal view of a second cover plate of the
  • Figure 7 is a frontal view of the rotor body
  • Figure 8 shows a first cover plate in a first front view, a second front view and a side view.
  • the rotor 1 of the electric machine 2 which is rotatably mounted in the hollow cylindrical stator 29, comprises a rotor shaft 5 and a rotor body 6 which is connected in a rotationally fixed manner to the rotor shaft 5 and is formed from a plurality of packaged rotor laminations 13 and which is traversed by a plurality of first cooling channels 7 extending in the axial direction through the rotor body 6.
  • the rotor shaft 5 has a first rotor shaft channel 9 which extends in the radial direction and through which a cooling fluid 8 can flow, which is fluidically connected to a first supply channel 10 which extends in the radial direction through the rotor body 6 and opens into one of the first cooling channels 7 extending in the axial direction.
  • the first supply channel 10 in the rotor body 6 has a first channel outlet 11 with a first fluid guide element 12, which is designed such that the cooling fluid 8, which is subjected to centrifugal force during operation of the rotor 1, is subjected to a force component acting in the axial direction when it exits the first channel outlet 11.
  • the rotor shaft 5 has a second rotor shaft channel 19 which extends in the radial direction and through which a cooling fluid 8 can flow, which is fluidically connected to a second supply channel 20 which extends in the radial direction through the rotor body 6 and which opens into one of the second cooling channels 17 which extend in the axial direction, wherein the second supply channel 20 in the rotor body 6 has a second channel outlet 21 with a second fluid guide element 22 which is designed such that the centrifugal force applied during operation of the rotor 1 Cooling fluid 8 is subjected to a force component acting in the axial direction when exiting the second channel outlet 21.
  • the first supply channel 10 and the second supply channel 20 are configured in the embodiment shown so that the cooling channels 7, 17 coupled to them are flowed through by the cooling fluid 8 in different directions.
  • the rotor body 6 has a correspondingly designed second cover plate 24 that rests against a second of the front ends of the rotor body 6 and the second cover plate 24 forms and/or has the second supply channel 20, which can be clearly seen from Figure 2.
  • the first cover plate 14 has a first outlet opening 25 that extends axially through the first cover plate 14 and is fluidically connected to the first cooling channel 7, so that the winding heads of the stator 29 can be supplied with cooling fluid 8 via this outlet opening 25 during operation of the electrical machine 2.
  • the second cover plate 24 also has a second outlet opening 26 which extends axially through the second cover plate 24 and is fluidically connected to the second cooling channel 17, so that the second winding head of the stator 29 of the electrical machine 2 can also be supplied with the cooling fluid 8.
  • the first supply channel 10 is designed such that it only protrudes slightly beyond the radially inner end of the first cooling channel 7.
  • the first cooling channel 7 has a first fluid guide element 12 that protrudes into the first cooling channel 7 and is designed as a first ramp 16 in the embodiment shown.
  • the first fluid guide element 12 ensures that the cooling fluid 8 flowing radially outward is directed into the first cooling channel 7. Cooling problems due to leakage losses in gaps radially above the supply channel 10 can be avoided in this way.
  • the first fluid guide element 12 thus functions as a flow separation edge.
  • the cooling fluid 8 flies radially outwards on the ramp 16 with an axial vector imposed by the ramp 16 until it hits the outer radius of the first cooling channel 7.
  • the radial speed is determined by the free flight less than if the cooling fluid 8 had been accelerated purely radially, i.e. without the axial deflection by the first fluid guide element 12, to the outer radius of the cooling channel 7. Due to the lower radial speed in conjunction with the forced axial deflection, the cooling fluid 8 flows through the first cooling channel 7 of the rotor 1, instead of this radial-axial deflection taking place, for example, at the annular gap on the front contact surface between the rotor body 6 and the first cover plate 14.
  • the ramp 16 can be produced inexpensively, for example, by means of a through-hole in an aluminum stamped part.
  • the through-hole is preferably located outside the flat surface of the sensor reading area 27.
  • cooling of the rotor 1 is achieved by introducing cooling fluid 8 from both sides into a plurality of star-shaped supply channels 10, 20 in the cover plates 14, 24.
  • the flow through the rotor 1 alternately from left to right. This makes it possible to achieve symmetrical oiling and cooling of the rotor 1 and the stator windings.
  • the rotor body 6 has a first cover plate 14 which rests against a first of the front ends of the rotor body 6 and the first cover plate 14 forms and/or has the first supply channel 10.
  • the first supply channel 10 is formed as a first groove 15 formed in the first cover plate 14, which defines the first supply channel 10 with a rotor plate 13 of the rotor body 6 which rests against the front side of the first cover plate 14, as can also be clearly seen from Figure 4.
  • the first fluid guide element 12 is formed as a first ramp 16 inclined in the axial direction in the first groove 15, which continues in a ramp 16 inclined in the axial direction and protruding from the plane of the first cover plate 14.
  • Figure 8 shows that the first cover plate 14 has an annular sensor reading area 27, by means of which the rotor speed and/or the rotor position can be determined by a sensor 28.
  • the invention is not limited to the embodiments shown in the figures. The above description is therefore not to be regarded as restrictive, but as explanatory.
  • the following patent claims are to be understood in such a way that a named feature is present in at least one embodiment of the invention. This does not exclude the presence of further features. If the patent claims and the above description define 'first' and 'second' features, this designation serves to distinguish between two similar features without establishing a ranking.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rotor (1) einer elektrischen Maschine (2), insbesondere für einen Antriebsstrang (3) eines Kraftfahrzeugs (4), umfassend eine Rotorwelle (5) und einen drehfest mit der Rotorwelle (5) verbundenen, aus einer Vielzahl von paketierten Rotorblechen (13) gebildeten Rotorkörper (6), welcher von einer Mehrzahl von sich in axialer Richtung durch den Rotorkörper (6) erstreckenden ersten Kühlkanälen (7) durchzogen ist, wobei die Rotorwelle (5) einen sich in radialer Richtung erstreckenden, von einem Kühlfluid (8) durchström baren ersten Rotorwellenkanal (9) aufweist, welcher fluidisch mit einem sich in radialer Richtung durch den Rotorkörper (6) erstreckenden ersten Zufuhrkanal (10) verbunden ist, welcher in einen der sich in axialer Richtung erstreckenden ersten Kühlkanäle (7) mündet, wobei der erste Zufuhrkanal (10) in dem Rotorkörper (6) einen ersten Kanalausgang (11 ) mit einem ersten Fluidleitelement (12) aufweist, dass so ausgebildet ist, dass das im Betrieb des Rotors (1 ) zentrifugalkraftbeaufschlagte Kühlfluid (8) beim Austritt aus dem ersten Kanalausgang (11) mit einer in Axialrichtung wirkenden Kraftkomponente beaufschlagt wird.

Description

Rotor
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotor einer elektrischen Maschine, insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Rotorwelle und einen drehfest mit der Rotorwelle verbundenen, aus einer Vielzahl von paketierten Rotorblechen gebildeten Rotorkörper, welcher von einer Mehrzahl von sich in axialer Richtung durch den Rotorkörper erstreckenden ersten Kühlkanälen durchzogen ist, wobei die Rotorwelle einen sich in radialer Richtung erstreckenden, von einem Kühlfluid durchström baren ersten Rotorwellenkanal aufweist, welcher fluidisch mit einem sich in radialer Richtung durch den Rotorkörper erstreckenden ersten Zufuhrkanal verbunden ist, welcher in einen der sich in axialer Richtung erstreckenden ersten Kühlkanäle mündet.
Bei Kraftfahrzeugen werden für den Antrieb verstärkt Elektromotoren eingesetzt, um Alternativen zu Verbrennungsmotoren zu schaffen, die fossile Brennstoffe benötigen. Um die Alltagstauglichkeit der Elektroantriebe zu verbessern und zudem den Benutzern den gewohnten Fahrkomfort bieten zu können, sind bereits erhebliche Anstrengungen unternommen worden.
Eine ausführliche Darstellung zu einem Elektroantrieb ergibt sich aus einem Artikel der Zeitschrift ATZ 113. Jahrgang, 05/2011 , Seiten 360-365 von Erik Schneider, Frank Fickl, Bernd Cebulski und Jens Liebold mit dem Titel: Hochintegrativ und Flexibel Elektrische Antriebseinheit für E-Fahrzeuge. Derartige Antriebseinheiten werden auch als E-Achsen oder elektrisch betreibbarer Antriebsstrang bezeichnet.
Neben den rein elektrisch betriebenen Antriebssträngen sind auch hybride Antriebsstränge bekannt. Derartige Antriebsstränge eines Hybridfahrzeuges umfassen üblicherweise eine Kombination aus einer Brennkraftmaschine und einem Elektromotor, und ermöglichen - beispielsweise in Ballungsgebieten - eine rein elektrische Betriebsweise bei gleichzeitiger ausreichender Reichweite und Verfügbarkeit gerade bei Überlandfahrten. Zudem besteht die Möglichkeit, in bestimmten Betriebssituationen gleichzeitig durch die Brennkraftmaschine und den Elektromotor anzutreiben. Bei der Entwicklung der für E-Achsen und Hybridmodule vorgesehenen elektrischen Maschinen besteht ein anhaltendes Bedürfnis daran, deren Leistungsdichten zu steigern, so dass der hierzu notwendigen Kühlung der elektrischen Maschinen wachsende Bedeutung zukommt. Aufgrund der notwenigen Kühlleistungen haben sich in den meisten Konzepten Hydraulikflüssigkeiten, wie Kühlöle, zum Abtransport von Wärme aus den thermisch beaufschlagten Bereichen einer elektrischen Maschine durchgesetzt.
Für die Statoren von elektrischen Maschinen ist beispielsweise die Mantelkühlung sowie die Wickelkopfkühlung aus dem Stand der Technik für die Realisierung einer Kühlung von elektrischen Maschinen mittels Hydraulikflüssigkeiten bekannt. Während die Mantelkühlung die entstehende Wärme an der äußeren Oberfläche des Rotorblechpakets in einen Kühlkreislauf überträgt, erfolgt bei der Wickelkopfkühlung der Wärmeübergang direkt an den Leitern außerhalb des Rotorblechpakets im Bereich der Wickelköpfe in das Fluid.
Weitere Verbesserungen bieten getrennt ausgeführte Kühlkanäle, welche sowohl in das Blechpaket des Stators (siehe z. B. EP3157138 A1 ) als auch in die Nut zusätzlich zu den Leitern eingebracht werden (siehe z. B. Markus Schiefer: Indirekte Wicklungskühlung von hochausgenutzten permanenterregten Synchronmaschinen mit Zahnspulenwicklung, Dissertation, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), 2017).
Es sind auch Konzepte bekannt, bei denen die Wicklungen direkt mit Hydraulikflüssigkeit umströmt werden, um die Leistungsdichte zu erhöhen. Eine verbesserte Kühlung mit direktem Kontakt von Hydraulikflüssigkeit und Leiter in der Nut ist bereits grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. So beschreibt beispielsweise DE102015013018 A1 eine Lösung für elektrische Maschinen mit Einzelzahnwicklung, wobei das Fluid direkt die Wicklungen, welche um die Zähne gewickelt sind, umströmt.
Neben der Kühlung der Statoren ist es grundsätzlich auch bekannt, die Rotoren der elektrischen Maschinen zu kühlen. Es ist die Aufgabe der Erfindung einen Rotor zu realisieren, welcher eine hohe Kühlleistung bei gleichzeitig geringen Leckageraten und Fertigungskosten bereitstellen kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine/ein Rotor einer elektrischen Maschine, insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Rotorwelle und einen drehfest mit der Rotorwelle verbundenen, aus einer Vielzahl von paketierten Rotorblechen gebildeten Rotorkörper, welcher von einer Mehrzahl von sich in axialer Richtung durch den Rotorkörper erstreckenden ersten Kühlkanälen durchzogen ist, wobei die Rotorwelle einen sich in radialer Richtung erstreckenden, von einem Kühlfluid durchström baren ersten Rotorwellenkanal aufweist, welcher fluidisch mit einem sich in radialer Richtung durch den Rotorkörper erstreckenden ersten Zufuhrkanal verbunden ist, welcher in einen der sich in axialer Richtung erstreckenden ersten Kühlkanäle mündet, wobei der erste Zufuhrkanal in dem Rotorkörper einen ersten Kanalausgang mit einem ersten Fluidleitelement aufweist, dass so ausgebildet ist, dass das im Betrieb des Rotors zentrifugalkraftbeaufschlagte Kühlfluid beim Austritt aus dem ersten Kanalausgang mit einer in Axialrichtung wirkenden Kraftkomponente beaufschlagt wird.
Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass ein Leckagestrom durch die direkte radiale Beaufschlagung eines Spalts zwischen zwei Rotorblechen in dem Rotorkörper verhindert werden kann. Durch die beaufschlagung des Kühlfluids mit einer Axialkraftkomponente wird zudem die Aufprallgeschwindigkeit des Kühlfluids auf die radial äußeren Mantelflächen des Kühlkanals reduziert, was ebenfalls zu einer Minimierung oder vollständigen Vermeidung eines Leckagestroms beitragen kann.
Zunächst werden die einzelnen Elemente des beanspruchten Erfindungsgegenstandes in der Reihenfolge ihrer Relevanz oder ihrer Nennung im Anspruchssatz erläutert und nachfolgend besonders bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes beschrieben.
Ein Rotor ist der sich drehende (rotierende) Teil einer elektrischen Maschine. Der Rotor umfasst insbesondere eine Rotorwelle. Die Rotorwelle kann hohl ausgeführt sein, was zum einen eine Gewichtsersparnis zur Folge hat und was zum anderen die Zufuhr von Schmier- oder Kühlmittel zum Rotorkörper erlaubt. Bevorzugt ist die Hohlwelle der kontaktlosen Energieübertragungsvorrichtung eine zumindest abschnittsweise hohl ausgeführte Rotorwelle eines Rotors einer elektrischen Maschine.
Unter einem Rotorkörper wird im Sinne der Erfindung demnach der Rotor ohne Rotorwelle verstanden. Der Rotorkörper setzt sich demnach insbesondere zusammen aus einem Rotorblechpaket sowie den in die Taschen des Rotorblechpakets eingebrachten oder den umfänglich an dem Rotorblechpaket fixierten Permanentmagneten sowie ggf. vorhandenen axialen Deckelteilen zum Verschließen der der Taschen.
Der Rotor weist bevorzugt eine Mehrzahl von Rotorkörpern auf. Besonders bevorzugt sind die Rotorkörper im Wesentlichen gleichteilig, insbesondere im Wesentlichen identisch, ausgebildet. Höchst bevorzugt ist es, dass die Rotorkörper aus gleichteiligen, insbesondere im Wesentlichen identischen Rotorblechen gebildet sind. Die Rotorkörper sind also insbesondere bevorzugt aus einem Rotorblechpaket gebildet, welche aus einer Mehrzahl von in der Regel aus Elektroblech hergestellten laminierten Einzelblechen bzw. Rotorblechen zusammengesetzt sind, die übereinander zu einem Stapel, dem sog. Rotorblechpaket geschichtet und paketiert sind. Die Einzelbleche können in dem Rotorblechpaket durch Verklebung, Verschweißung oder Verschraubung zusammengehalten bleiben. Ein Rotorblechpaket kann insbesondere auch in die Taschen des Rotorblechpakets eingebrachte oder den umfänglich an dem Rotorblechpaket fixierte Permanentmagnete aufweisen.
Als Rotormagnet werden die in die Taschen des Rotorblechpakets einzubringenden Permanentmagnete verstanden. Permanentmagnete können bevorzugt in die Taschen des Rotorblechpakets eingebracht sein. Dabei kann pro Tasche ein einziger größerer, als Stabmagnet ausgebildeter Rotormagnet oder mehrere kleinere Permanentmagnetelemente ausgebildete Rotormagnete vorgesehen werden. Ein Rotorblechpaket kann insbesondere einen Rotorkörper bilden. Als Rotorblechpaket werden eine Mehrzahl von in der Regel aus Elektroblech hergestellten laminierten Einzelblechen bzw. Rotorblechen verstanden, die übereinander zu einem Stapel, dem sog. Rotorblechpaket geschichtet und paketiert sind. Die Einzelbleche können dann in dem Blechpaket durch Verklebung, Verschweißung oder Verschraubung zusammengehalten bleiben. Ein Rotorblechpaket kann insbesondere auch in die Taschen des Rotorblechpakets eingebrachte oder den umfänglich an dem Rotorblechpaket fixierte Magnetelemente sowie ggf. vorhandenen axialen Deckelteilen zum Verschließen der der Taschen und dergleichen aufweisen.
Die elektrische Maschine kann insbesondere als Rotationsmaschine ausgebildet sein. Die Rotationsmaschine kann insbesondere als Radialflussmaschine konfiguriert sein. Dabei zeichnet sich eine Radialflussmaschine dadurch aus, dass die Magnetfeldlinien in dem zwischen Rotor und Stator ausgebildeten Luftspalt, sich in radialer Richtung erstrecken. Als Luftspalt wird der zwischen dem Rotor und dem Stator existierende Spalt bezeichnet. Bei einer Radialflussmaschine ist das ein im Querschnitt kreisringförmiger Spalt mit einer radialen Breite, die dem Abstand zwischen Rotorkörper und Statorkörper entspricht.
Die elektrische Maschine ist insbesondere für die Verwendung innerhalb eines Antriebsstrang eines hybrid- oder vollelektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs vorgesehen. Insbesondere ist die elektrische Maschine so dimensioniert, dass Fahrzeuggeschwindigkeiten größer als 50 km/h, vorzugsweise größer als 80 km/h und insbesondere größer als 100 km/h erreicht werden können. Besonders bevorzugt weist der Elektromotor eine Leistung größer als 50 kW, vorzugsweise größer als 80 kW und insbesondere größer als 150 kW auf. Es ist des Weiteren bevorzugt, dass die elektrische Maschine Drehzahlen größer als 8.000 U/min, besonders bevorzugt größer als 12.000 U/min, ganz besonders bevorzugt größer als 1500 U/min bereitstellt.
Als Kraftfahrzeuge im Sinne dieser Anmeldung gelten Landfahrzeuge, die durch Maschinenkraft bewegt werden, ohne an Bahngleise gebunden zu sein. Ein Kraftfahrzeug kann beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe der Personenkraftwagen (PKW), Lastkraftwagen (LKW), Kleinkrafträder,
Leichtkraftfahrzeuge, Krafträder, Kraftomnibusse (KOM) oder Zugmaschinen
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Kühlkanäle im Querschnitt des Rotorkörpers auf einer Kreisbahn angeordnet sind. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass eine besonders gleichmäßige Kühlleistung erzielbar ist. Es ist besonders bevorzugt, dass der Durchmesser der Kreisbahn so gewählt ist, dass die Kühlkanäle radial unterhalb der Rotormagnete verlaufen. Es ist ferner bevorzugt, dass der Mittelpunkt der Kreisbahn koaxial zu der Rotationsachse des Rotors verläuft.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Rotorkörper ein erstes Deckblech aufweist, dass an einem ersten der stirnseitigen Enden des Rotorkörpers an diesem anliegt und das erste Deckblech den ersten Zufuhrkanal bildet und/oder aufweist. Der Zufuhrkanal kann dabei als abschnittsweise oder vollständig als geschlossener Kanal oder abschnittsweise oder vollständig als Nut ausgeführt sein. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass der Zufuhrkanal lediglich in einem Deckblech ausgebildet werden muss.
Es kann gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass der erste Zufuhrkanal eine in dem ersten Deckblech ausgebildete erste Nut umfasst, welche mit einem an dem ersten Deckblech stirnseitig anliegenden Rotorblech des Rotorkörpers den ersten Zufuhrkanal definiert. Es kann hierdurch eine fertigungstechnisch besonders günstige Variante eines Zufuhrkanals bereitgestellt werden.
Des Weiteren kann es gemäß einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass das erste Fluidleitelement als eine in axialer Richtung geneigte erste Rampe in der ersten Nut ausgeformt ist. Die vorteilhafte Wirkung dieser Ausgestaltung ist darin begründet, dass diese Rampe fertigungstechnisch besonders einfach und kostengünstig bereitgestellt werden kann. Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das erste Fluidleitelement als eine in axialer Richtung geneigte und aus der Ebene des ersten Deckblechs herausragende Rampe ausgebildet ist, was sich hinsichtlich der Vermeidung eines Leckagestroms als besonders günstig erwiesen hat.
Des Weiteren kann die Erfindung auch dahingehend weiterentwickelt sein, dass die Rotorwelle einen sich in radialer Richtung erstreckenden, von einem Kühlfluid durchström baren zweiten Rotorwellenkanal aufweist, welcher fluidisch mit einem sich in radialer Richtung durch den Rotorkörper erstreckenden zweiten Zufuhrkanal verbunden ist, welcher in einen der sich in axialer Richtung erstreckenden zweiten Kühlkanäle mündet, wobei der zweite Zufuhrkanal in dem Rotorkörper einen zweiten Kanalausgang mit einem zweiten Fluidleitelement aufweist, dass so ausgebildet ist, dass das im Betrieb des Rotors zentrifugalkraftbeaufschlagte Kühlfluid beim Austritt aus dem zweiten Kanalausgang mit einer in Axialrichtung wirkenden Kraftkomponente beaufschlagt wird. Auch kann es vorteilhaft sein, die Erfindung dahingehend weiterzuentwickeln, dass der Rotorkörper ein zweites Deckblech aufweist, dass an einem zweiten der stirnseitigen Enden des Rotorkörpers an diesem anliegt und das zweite Deckblech den zweiten Zufuhrkanal bildet und/oder aufweist. Der Vorteil dieser Ausgestaltung ist, dass der Rotor so von mehreren Seiten her gekühlt werden kann.
In einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass der erste Zufuhrkanal und der zweite Zufuhrkanal so konfiguriert sind, dass die mit ihnen gekoppelten Kühlkanäle, von dem Kühlfluid in unterschiedlichen Richtungen durchströmt wird, was ebenfalls zu einer verbesserten Kühlleistung beiträgt.
Gemäß einer weiteren zu bevorzugenden Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes kann vorgesehen sein, dass das erste Deckblech eine sich axial durch das erste Deckblech erstreckende erste Auslassöffnung aufweist, die mit dem ersten Kühlkanal fluidisch verbunden ist und/oder das zweite Deckblech eine sich axial durch das zweite Deckblech erstreckende zweite Auslassöffnung aufweist, die mit dem zweiten Kühlkanal fluidisch verbunden ist, so dass ein definierter Auslasspunkt für das Kühlfluid aus dem Rotorkörper definiert werden kann.
Schließlich kann die Erfindung auch in vorteilhafter Weise dahingehend ausgeführt sein, dass das erste Deckblech und/oder das zweite Deckblech einen Sensorlesebereich aufweisen, mittels dessen durch einen Sensor die Rotorgeschwindigkeit und/oder die Rotorlage bestimmbar ist. Der Vorteil, der sich hierdurch ergibt ist insbesondere, dass hierdurch eine hoher System Integrationsgrad erzielen lässt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden.
Es zeigt:
Figur 1 ein Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Antriebsstrang in einer schematischen Blockschaltdarstellung,
Figur 2 eine elektrische Maschine in einer schematischen Axialschnittansicht,
Figur 3 einen Rotor in einer Axialschnittansicht,
Figur 4 eine Detailansicht auf den Kanalausgang des Zufuhrkanals in einer Axialschnittdarstellung,
Figur 5 eine stirnseitige Frontalansicht auf ein erstes Deckblech des Rotors,
Figur 6 eine stirnseitige Frontalansicht auf ein zweites Deckblech des
Rotors,
Figur 7 eine stirnseitige Frontalansicht auf den Rotorkörper, Figur 8 ein erstes Deckblech in einer ersten stirnseitigen Ansicht, einer zweiten stirnseitigen Ansicht und einer Seitenansicht.
Die Erfindung wird anhand einer elektrischen Maschine 2 für einen Antriebsstrang 3 eines Kraftfahrzeugs 4 beispielhaft erläutert. Ein derartiger Antriebsstrang 3 ist exemplarisch in der Figur 1 skizziert.
Wie aus der Figur 5 zu erkennen ist, umfasst der in dem hohlzylindrischen Stator 29 drehbar gelagerter Rotor 1 der elektrischen Maschine 2 eine Rotorwelle 5 und einen drehfest mit der Rotorwelle 5 verbundenen, aus einer Vielzahl von paketierten Rotorblechen 13 gebildeten Rotorkörper 6, welcher von einer Mehrzahl von sich in axialer Richtung durch den Rotorkörper 6 erstreckenden ersten Kühlkanälen 7 durchzogen ist. Die Rotorwelle 5 weist einen sich in radialer Richtung erstreckenden, von einem Kühlfluid 8 durchström baren ersten Rotorwellenkanal 9 auf, welcher fluidisch mit einem sich in radialer Richtung durch den Rotorkörper 6 erstreckenden ersten Zufuhrkanal 10 verbunden ist, welcher in einen der sich in axialer Richtung erstreckenden ersten Kühlkanäle 7 mündet.
Der erste Zufuhrkanal 10 in dem Rotorkörper 6 besitzt einen ersten Kanalausgang 11 mit einem ersten Fluidleitelement 12, dass so ausgebildet ist, dass das im Betrieb des Rotors 1 zentrifugalkraftbeaufschlagte Kühlfluid 8 beim Austritt aus dem ersten Kanalausgang 11 mit einer in Axialrichtung wirkenden Kraftkomponente beaufschlagt wird. Dies kann gut aus der Zusammenschau der Figuren 2-4 nachvollzogen werden.
In den Figuren 2-7 ist ferner gezeigt, dass die Rotorwelle 5 einen sich in radialer Richtung erstreckenden, von einem Kühlfluid 8 durchström baren zweiten Rotorwellenkanal 19 aufweist, welcher fluidisch mit einem sich in radialer Richtung durch den Rotorkörper 6 erstreckenden zweiten Zufuhrkanal 20 verbunden ist, welcher in einen der sich in axialer Richtung erstreckenden zweiten Kühlkanäle 17 mündet, wobei der zweite Zufuhrkanal 20 in dem Rotorkörper 6 einen zweiten Kanalausgang 21 mit einem zweiten Fluidleitelement 22 aufweist, dass so ausgebildet ist, dass das im Betrieb des Rotors 1 zentrifugalkraftbeaufschlagte Kühlfluid 8 beim Austritt aus dem zweiten Kanalausgang 21 mit einer in Axialrichtung wirkenden Kraftkomponente beaufschlagt wird.
Der erste Zufuhrkanal 10 und der zweite Zufuhrkanal 20 sind in der gezeigten Ausführungsvariante so konfiguriert, dass die mit ihnen gekoppelten Kühlkanäle 7,17 von dem Kühlfluid 8 in unterschiedlichen Richtungen durchströmt wird. Der Rotorkörper 6 verfügt hierzu über ein entsprechend ausgebildetes zweites Deckblech 24, dass an einem zweiten der stirnseitigen Enden des Rotorkörpers 6 an diesem anliegt und das zweite Deckblech 24 den zweiten Zufuhrkanal 20 bildet und/oder aufweist, was sich gut anhand der Figur 2 nachvollziehen lässt. Das erste Deckblech 14 besitzt eine sich axial durch das erste Deckblech 14 erstreckende erste Auslassöffnung 25, die mit dem ersten Kühlkanal 7 fluidisch verbunden ist, so dass die Wickelköpfe des Stators 29 über diese Auslassöffnung 25 im Betrieb der elektrischen Maschine 2 mit Kühlfluid 8 beaufschlagt werden können.
Analog hierzu weist auch das zweite Deckblech 24 eine sich axial durch das zweite Deckblech 24 erstreckende zweite Auslassöffnung 26 auf, die mit dem zweiten Kühlkanal 17 fluidisch verbunden ist, so dass auch der zweite Wickelkopf des Stators 29 der elektrischen Maschine 2 mit dem Kühlfluid 8 beaufschlagbar ist.
Wie man anhand der Figur 4 gut erkennt ist der erste Zufuhrkanal 10 so ausgeführt, dass dieser nur geringfügig über das radial inneren Ende des ersten Kühlkanals 7 herausragt. Der erste Kühlkanal 7 verfügt über ein in den ersten Kühlkanal 7 hineinreinragendes erstes Fluidleitelement 12, dass in der gezeigten Ausführungsform als erste Rampe 16 ausgebildet ist. Das erste Fluidleitelement 12 sorgt dafür, dass das radial nach außen fließende Kühlfluid 8 in den ersten Kühlkanal 7 hineingelenkt wird. Kühlprobleme durch Leckageverluste in Spalte radial oberhalb der des Zufuhrkanals 10 können auf diese Weise vermieden werden.
Das erste Fluidleitelement 12 fungiert hierbei also als eine Strömungsabrisskante. Das Kühlfluid 8 fliegt an der Rampe 16 mit einem durch die Rampe 16 aufgezwungenen Axialvektor radial nach außen, bis es auf den äußeren Radius des ersten Kühlkanals 7 trifft. Die Radialgeschwindigkeit ist durch den freien Flug geringer als wenn das Kühlfluid 8 bis rein radial, also ohne die axiale Umlenkung durch das erste Fluidleitelement 12, zum äußeren Radius des Kühlkanals 7 beschleunigt worden wäre. Durch die geringere Radialgeschwindigkeit in Verbindung mit der erzwungenen axialen Umlenkung, fließt das Kühlfluid 8 durch den ersten Kühlkanal 7 des Rotors 1 hindurch, anstatt dass diese Radial-Axial- Umlenkung beispielsweise an dem Ringspalt an der stirnseitigen Anlagefläche zwischen dem Rotorkörper 6 und dem ersten Deckblech 14 stattfindet.
Die Rampe 16 lässt sich beispielsweise kostengünstig durch eine Durchstellung in einem Aluminium-Stanzteil herstellen. Die Durchstellung liegt dabei bevorzugterweise außerhalb der ebenen Fläche des Sensorlesebereichs 27.
Die Kühlung des Rotors 1 wird in den gezeigten Ausführungsbeispielen durch eine beidseitige Einleitung von Kühlfluid 8 in eine Mehrzahl von sternförmig angeordneten Zufuhrkanälen 10,20 in den Deckblechen 14,24 erzielt. Der Rotor 1 wird dabei wechselseitig von links nach rechts durchströmt. Hierdurch kann eine symmetrische Beölung und Kühlung des Rotors 1 und der Statorwicklungen erzielt werden.
Aus der Figur 3 ist ferner ersichtlich, dass der Rotorkörper 6 ein erstes Deckblech 14 aufweist, dass an einem ersten der stirnseitigen Enden des Rotorkörpers 6 an diesem anliegt und das erste Deckblech 14 den ersten Zufuhrkanal 10 bildet und/oder aufweist. Der erste Zufuhrkanal 10 ist hierbei als eine in dem ersten Deckblech 14 ausgebildete erste Nut 15 ausgeformt, welche mit einem an dem ersten Deckblech 14 stirnseitig anliegenden Rotorblech 13 des Rotorkörpers 6 den ersten Zufuhrkanal 10 definiert, wie es auch gut der Figur 4 entnommen werden kann. Das erste Fluidleitelement 12 ist als eine in axialer Richtung geneigte erste Rampe 16 in der ersten Nut 15 ausgeformt, wobei sich diese in einer in axialer Richtung geneigte und aus der Ebene des ersten Deckblechs 14 herausragenden Rampe 16 fortsetzt.
Schließlich zeigt die Figur 8, dass das erste Deckblech 14 einen ringförmigen Sensorlesebereich 27 aufweist, mittels dessen durch einen Sensor 28 die Rotorgeschwindigkeit und/oder die Rotorlage bestimmbar ist. Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung 'erste' und 'zweite' Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.
Bezuqszeichenliste
1 Rotor
2 elektrische Maschine
3 Antriebsstrang
4 Kraftfahrzeug
5 Rotorwelle
6 Rotorkörper
7 Kühlkanäle
8 Kühlfluid
9 Rotorwellenkanal
10 Zufuhrkanal
11 Kanalausgang
12 Fluidleitelement
13 Rotorblechen
14 Deckblech
15 Nut
16 Rampe
17 Kühlkanäle
19 Rotorwellenkanal
20 Zufuhrkanal
21 Kanalausgang
22 Fluidleitelement
24 Deckblech
25 Auslassöffnung
26 Auslassöffnung
27 Sensorlesebereich
28 Sensor
29 Stator

Claims

Ansprüche Rotor (1 ) einer elektrischen Maschine (2), insbesondere für einen Antriebsstrang (3) eines Kraftfahrzeugs (4), umfassend eine Rotorwelle (5) und einen drehfest mit der Rotorwelle (5) verbundenen, aus einer Vielzahl von paketierten Rotorblechen (13) gebildeten Rotorkörper (6), welcher von einer Mehrzahl von sich in axialer Richtung durch den Rotorkörper (6) erstreckenden ersten Kühlkanälen (7) durchzogen ist, wobei die Rotorwelle (5) einen sich in radialer Richtung erstreckenden, von einem Kühlfluid (8) durchström baren ersten Rotorwellenkanal (9) aufweist, welcher fluidisch mit einem sich in radialer Richtung durch den Rotorkörper (6) erstreckenden ersten Zufuhrkanal (10) verbunden ist, welcher in einen der sich in axialer Richtung erstreckenden ersten Kühlkanäle (7) mündet, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zufuhrkanal (10) in dem Rotorkörper (6) einen ersten Kanalausgang (11 ) mit einem ersten Fluidleitelement (12) aufweist, dass so ausgebildet ist, dass das im Betrieb des Rotors (1 ) zentrifugalkraftbeaufschlagte Kühlfluid (8) beim Austritt aus dem ersten Kanalausgang (11 ) mit einer in Axialrichtung wirkenden Kraftkomponente beaufschlagt wird. Rotor (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorkörper (6) ein erstes Deckblech (14) aufweist, dass an einem ersten der stirnseitigen Enden des Rotorkörpers (6) an diesem anliegt und das erste Deckblech (14) den ersten Zufuhrkanal (10) bildet und/oder aufweist. Rotor (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zufuhrkanal (10) eine in dem ersten Deckblech (14) ausgebildete erste Nut (15) umfasst, welche mit einem an dem ersten Deckblech (14) stirnseitig anliegenden Rotorblech (13) des Rotorkörpers (6) den ersten Zufuhrkanal (10) definiert. Rotor (1 ) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Fluidleitelement (12) als eine in axialer Richtung geneigte erste Rampe (16) in der ersten Nut (15) ausgeformt ist. Rotor (1 ) nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Fluidleitelement (12) als eine in axialer Richtung geneigte und aus der Ebene des ersten Deckblechs (14) herausragende Rampe (16) ausgebildet ist. Rotor (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (5) einen sich in radialer Richtung erstreckenden, von einem Kühlfluid (8) durchström baren zweiten Rotorwellenkanal (19) aufweist, welcher fluidisch mit einem sich in radialer Richtung durch den Rotorkörper (6) erstreckenden zweiten Zufuhrkanal (20) verbunden ist, welcher in einen der sich in axialer Richtung erstreckenden zweiten Kühlkanäle (17) mündet, wobei der zweite Zufuhrkanal (20) in dem Rotorkörper (6) einen zweiten Kanalausgang (21 ) mit einem zweiten Fluidleitelement (22) aufweist, dass so ausgebildet ist, dass das im Betrieb des Rotors (1 ) zentrifugalkraftbeaufschlagte Kühlfluid (8) beim Austritt aus dem zweiten Kanalausgang (21 ) mit einer in Axialrichtung wirkenden Kraftkomponente beaufschlagt wird. Rotor (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zufuhrkanal (10) und der zweite Zufuhrkanal (20) so konfiguriert sind, dass die mit ihnen gekoppelten Kühlkanäle (7,17) von dem Kühlfluid (8) in unterschiedlichen Richtungen durchströmt wird. Rotor (1 ) nach einem der Ansprüche 6-7, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorkörper (6) ein zweites Deckblech (24) aufweist, dass an einem zweiten der stirnseitigen Enden des Rotorkörpers (6) an diesem anliegt und das zweite Deckblech (24) den zweiten Zufuhrkanal (20) bildet und/oder aufweist. Rotor (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche 2-8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Deckblech (14) eine sich axial durch das erste Deckblech (14) erstreckende erste Auslassöffnung (25) aufweist, die mit dem ersten Kühlkanal (7) fluidisch verbunden ist und/oder das zweite Deckblech (24) eine sich axial durch das zweite Deckblech (24) erstreckende zweite Auslassöffnung (26) aufweist, die mit dem zweiten Kühlkanal (17) fluidisch verbunden ist. Rotor (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche 2-9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Deckblech (14) und/oder das zweite Deckblech (24) einen Sensorlesebereich (27) aufweisen, mittels dessen durch einen Sensor (28) die Rotorgeschwindigkeit und/oder die Rotorlage bestimmbar ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09182374A (ja) * 1995-12-21 1997-07-11 Aisin Aw Co Ltd モータの冷却回路
DE102015013018A1 (de) 2015-10-07 2017-04-13 Audi Ag Stator für eine elektrische Maschine
EP3157138B1 (de) 2015-10-12 2018-07-25 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur kühlung eines blechpakets, blechpaket, rotor, stator und elektrische maschine
JP2020096474A (ja) * 2018-12-14 2020-06-18 トヨタ自動車株式会社 回転電機のロータ
CN215772843U (zh) * 2021-07-26 2022-02-08 苏州朗高电机有限公司 一种超高速电机转子冷却结构及其轴端搅液装置

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