WO2013053479A1 - Rotor core stack, rotor and method for producing a rotor core stack - Google Patents

Rotor core stack, rotor and method for producing a rotor core stack Download PDF

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WO2013053479A1
WO2013053479A1 PCT/EP2012/004262 EP2012004262W WO2013053479A1 WO 2013053479 A1 WO2013053479 A1 WO 2013053479A1 EP 2012004262 W EP2012004262 W EP 2012004262W WO 2013053479 A1 WO2013053479 A1 WO 2013053479A1
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WO
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rotor
spokes
hub
laminations
rotor plate
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Application number
PCT/EP2012/004262
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German (de)
French (fr)
Inventor
Attila Simofi-Ilyes
Maurad Berkouk
Sebastien Labat
Stefan Beetz
Original Assignee
Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/272Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753Inner 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
    • H02K1/276Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • H02K1/2766Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect
    • H02K1/2773Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect consisting of tangentially magnetized radial magnets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H02K15/03Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies having permanent magnets

Definitions

  • the present invention relates to a rotor laminated core, a rotor and a method for producing a rotor laminated core.
  • a rotating electrical machine such as an electric motor or a generator, generally consists of a stator and a rotor arranged rotatably therein.
  • a rotor typically includes a plurality of rotor laminations which are assembled into a so-called rotor lamination stack.
  • a central challenge in rotating electrical machines is the avoidance of power dissipation from eddy currents in the rotor, which arise in the support webs of the rotor core to the rotor shaft.
  • An above-mentioned rotor laminated core is described in EP 1 223 658 A1. Therein spokes-like distributed pole teeth are shown with holding webs, wherein by minimizing the volume of the holding webs is trying to minimize the formation of eddy currents in the rotor.
  • the pole teeth are connected to each other axially and connected only at every second pole tooth via a holding web with the rotor shaft.
  • the pole teeth not connected to the rotor shaft are present as individual parts prior to assembly of the rotor lamination stack.
  • Such a laminated rotor core thus contains substantially more components than a conventional rotor laminated core for a brushless synchronous machine, in which a plurality of pole teeth and retaining webs together form a part. The production is at
  • the present invention has the object to provide an improved electrical machine with reduced power dissipation from eddy currents available.
  • this object is achieved by an assembly with the features of claim 1 and / or by a rotor having the features of claim 13 and / or by a method having the features of claim 15.
  • a rotor core for a rotary electric machine, in particular for a brushless synchronous motor, with a plurality of flat rotor laminations wherein a rotor plate has a hub with a hub axis and at least two radially distributed evenly around the hub axis spokes, wherein a rotor plate formed flat in the region of the hub is, wherein the rotor laminations are arranged in pairs, the hubs are on a common hub axle, the spokes of a rotor plate pair evenly distributed with respect to the common hub axis and staggered to each other and a first rotor plate of a pair with respect to a second rotor plate of the same pair rotated by 180 ° around a Axis is aligned perpendicular to the hub axle. Variety of permanent magnets, which are arranged in recesses provided between the spokes of the rotor laminated core.
  • a method of manufacturing an electrical machine, in particular a rotor lamination stack for the rotor of a brushless synchronous machine comprising the steps of: providing electrical laminations; Generating the contour of rotor laminations from the electrical laminations having at least two spokes and a hub; Reducing the sheet thickness of the rotor laminations in the region of the hub by cold forming, preferably by 50%; Aligning a first rotor plate with its hub axis on a defined axis, wherein the position of the spokes is also defined; Aligning a second rotor lamination with its hub axle on the same defined axis such that the hub axle of the second rotor lamination is identical to the hub axle of the first rotor lamination; Rotary displacement of the second rotor plate to the first rotor plate with respect to the hub axis, in particular such that the spokes of the second rotor plate are equidistant between the spokes of the first rotor plate; Rotating the second rotor blade
  • the idea underlying the present invention is to provide rotor laminations with a reshaped hub. This enables a rotatably offset arrangement of two adjacent rotor laminations around the hub axis and by turning one of the two rotor laminations together usable, alternating spoke arrangement of the two rotor laminations. Therein, two adjacent spokes are always associated with different rotor laminations. In addition, a comparison with a single sheet equal density packing of the rotor plates is possible.
  • the generation of eddy currents in a rotor can be significantly reduced.
  • the reason for this is that the magnetic poles of a rotor are separated with the rotor laminated core according to the invention on different rotor laminations.
  • the rotor laminated core can be easily mounted, since only a single assembly step for mounting on a rotor shaft is necessary for a rotor plate prepared according to the invention.
  • the pre-processing can largely be done mechanically and / or automatically.
  • the rotor laminations are reshaped in the region of the hub in such a way that the sheet thickness in the area of the hub is at least reduced compared with the sheet thickness of the spokes, in particular at least 40% to 60% and preferably at least 50% reduced.
  • one side of the rotor laminations is preferably formed flat.
  • the region of the hub can be understood as the region in which overlapping rotor laminations overlap one another. However, it is not limited to this and may also extend to parts of the spokes, in particular especially at those points where the spokes are connected to the hub.
  • thin sections, so-called holding webs may be provided on the rotor laminations between the hub and the spoke.
  • Sheet thickness is reduced, can also such holding webs
  • electrical steel is used for the rotor laminations.
  • the rotor laminations in the area of the hub are formed by cold forming.
  • the electric sheet has an austenitic structure in its initial state.
  • An uneven martensitic structure in the area of the hub is created by the cold forming of the rotor plate.
  • a structural change due to cold forming in the area of the rotor blade hubs in an irregular martensitic structure thus increases the efficiency of an electric motor.
  • the spokes of a pair are arranged such that each spoke of the first rotor lamination between two spokes of the second rotor lamination is such that the spokes of the first and second rotor lamination do not overlap one another and between a spoke of the first rotor lamination and two spokes of the second rotor lamination preferably an equal distance is present.
  • This arrangement in a pair corresponds in plan view of a star-shaped arrangement in which completely cover the hubs of the two rotor laminations, and each of the Spokes of the two rotor laminations individually completely visible.
  • the spokes of the first and / or the second rotor plate have an edge, which preferably terminates with the contour of a circular arc. The arcuate edges of the individual spokes are preferred at their ends
  • spokes may be formed such that they have a width at the edge, which is around a
  • the spacing between the spokes is typically provided for receiving permanent magnets.
  • the spokes have fastening devices with which a respective permanent magnet is held between a spoke of the first rotor plate and an adjacent spoke of the second rotor plate.
  • a parallelepiped permanent magnet may be interposed and secured between the spokes.
  • the shape of the first rotor plate and the shape of the second rotor plate are identical.
  • the production and assembly of the rotor laminations can be greatly simplified.
  • all rotor laminations can be produced with the same tools.
  • a uniform storage of semi-finished products is possible and it is only during assembly a single supply for the rotor laminations necessary. Overall, this makes it possible to produce the corresponding rotor laminations cheaper.
  • the first and the second rotor laminations each have a hub with an annular contour and / or are in surface contact with each other exclusively in the region of the hubs. This makes it possible for the rotor laminations to be packed and / or pressed as close as possible within the rotor laminations.
  • the annular contour ensures a uniform distribution of the surface pressure within the surface contact points. The surface pressure can be applied for example by a shaft nut.
  • the first and the second rotor plate each contain at least three and in particular five spokes arranged radially around the hub.
  • a rotor plate design is referred to as Spoke design.
  • a high number of spokes of the rotor laminations leads to an increasingly homogeneous mass distribution in the rotor laminated core.
  • a higher number of spokes a higher number of positions for receiving permanent magnets can be provided.
  • a spoke design with five spokes per rotor plate leads to the fact that the rotor laminated core is provided for accommodating ten permanent magnets.
  • the spokes can have uniform recesses.
  • an anti-rotation device is provided in the hub, which is designed such that the rotor laminations are mounted against rotation on a rotor shaft.
  • An anti-rotation device can be designed as an interference fit, as a groove with a spring, as a splined shaft, as a polygonal shaft or in any other non-positive, positive, cohesive or preloaded manner for generating a shaft-hub connection.
  • a rotationally secure connection ensures on the one hand a defined radial alignment of the rotor laminations. On the other hand, it serves to transmit power from the rotor plate to a rotor shaft.
  • a number of uniformly spaced teeth are provided for preventing rotation in the hub radially to the hub axis, the z. B. equal to an even multiple of the number of spokes. These teeth are also used for exact alignment of the rotor laminations to each other.
  • the first rotor plate and the second rotor plate are arranged offset by a number of teeth to each other about the hub axis rotationally equal to half the ratio of the number of teeth and number of spokes.
  • a number of teeth which corresponds to twice the number of spokes of the rotor lamination, are contained in a hub of a rotor lamination.
  • the first rotor plate is arranged to the second rotor plate with respect to the hub axis rotationally offset by one tooth.
  • the spokes of the first rotor plate and the spokes of the second rotor plate together form a common plane. This is special ders advantageous if the sum of the sheet thicknesses at the hubs of the first and the second rotor plate equal to the
  • Sheet thickness on a spoke and / or an electrical sheet from which the rotor laminations are manufacturable is.
  • both hubs have the same thickness, which is preferably half the thickness of a spoke
  • This sheet thickness of a spoke can advantageously be in the range from 0.1 mm to 5 mm, in particular from 0.3 mm to 0.8 mm and preferably from 0.4 mm to 0.6 mm.
  • At least one permanent magnet is attached between spokes of first rotor laminations and adjacent spokes of second rotor laminations of the rotor laminations.
  • Like poles of the Perma ⁇ nentmagnete are each secured with spokes first rotor laminations or with spokes second rotor laminations.
  • the magnetic poles are not connected via such a rotor via a rotor plate, but are present separately on different rotor laminations.
  • the magnetic field is favorably influenced in its course to avoid eddy currents in the rotor, since the connection possibilities between the north and south poles of the permanent magnets are significantly reduced. If the rotor laminations are also cold-formed in the region of the hub, this additionally leads to a reduction in the magnetic field strength in the region of the hub.
  • a constructively and metallurgically optimized with respect to the magnetic flux rotor is thus provided according to the invention. This can at least reduce unwanted eddy currents in the rotor, which increases the efficiency of a synchronous motor with such a rotor.
  • Fig. 1 shows an inventive arrangement of
  • FIG. 2 shows a single rotor plate from FIG. 1 in the representation
  • FIG. 3 shows a rotor laminated core according to the invention
  • FIG. 4A is a sectional view of the hub portion of the rotor lamination stack
  • Fig. 5 is a plan view of a rotor with
  • Fig. 6 shows a preferred magnet arrangement in the rotor
  • Fig. 7 is an exploded view of the invention
  • FIG. 1 shows an arrangement according to the invention of rotor laminations of a rotor lamination package, which is not completely shown here.
  • a rotor core 1 has a plurality of rotor laminations 4, 5, only two of which are shown here. These rotor laminations 4, 5 have a same shape.
  • Figure 2 shows a single rotor plate 4, 5 in the detail view.
  • a rotor plate 4, 5 each contains five spokes 7 and a hub 6.
  • the spokes 7 have edges 12 with rounded edges 13 and holding lugs 15.
  • the thickness tl of the spokes 7 is greater than the thickness t2 of the hub 6.
  • the width bl; b2 of the spokes 7 is significantly larger at the edge 12 of the spokes 7 than in the region of the connection of the spokes 7 to the hub 6. In this area, a short section of the spokes 7 is formed with the smallest width bl of the spokes 7 constant. Within this area, the transition from the
  • the spoke edges 12 each describe the shape of a circular arc segment and are rounded at their end edges 13 in the circumferential direction. Together, the circular arc segments of the individual spokes 7 describe approximately an interrupted circular arc 14. In the vicinity of the edges 12 retaining lugs 15 are provided.
  • the hub 6 is annular and has at the inner edge ten regularly arranged teeth 9. These are as anti-rotation and adjustment aid for the rotor laminations 4; 5 is provided which can be brought into engagement with a corresponding counterpart on a rotor shaft.
  • the two rotor laminations 4, 5 are arranged offset from each other about their common hub axis 3 by one tooth, that is to say by one-tenth revolution.
  • the upper rotor plate 4 is rotated relative to the lower rotor plate 5 by a radially extending to the hub axis 3 transverse axis 8 by 180 °, that is oriented once turned.
  • FIG. 3 shows a complete rotor core 1 according to the invention.
  • first and second rotor laminations 4; 5 wherein first and second rotor laminations each have a same orientation with respect to the hub axis.
  • Aligned spokes 7 of the first or second rotor laminations 4; 5 overlap in the axial direction of the hub axle.
  • Recesses 18 are provided between the spokes. At the hubs 6 all rotor laminations 4 overlap; 5 of the rotor core 1.
  • FIG. 4 shows the hub region of the rotor laminated core 1 in a detailed view. Therein, the stacking sequence can be seen in the hub region, according to which invention the first and second rotor laminations 4; 5 pairs to each other and offset are arranged reversed, wherein first and second rotor laminations 4; 5 are each aligned the same.
  • FIG. 4A shows a section of a sectional illustration through this hub region of the rotor lamination packet 1.
  • First rotor laminations 4 are shown therein in section through the hub 6 and through a spoke 7.
  • Second rotor laminations 5 are shown only in section through the hub 6.
  • the sheet thickness tl of the spoke 7 corresponds to twice the sheet thickness of the individual hubs 6 of both rotor laminations 4, 5, whereby a gap-free stacking of the rotor laminations 4, 5 is made possible.
  • FIG. 5 shows a plan view of a rotor 17 with a rotor core 1 according to the invention.
  • FIG. 6 shows a preferred magnet arrangement in the rotor 17.
  • In the center of the hub 6 is a rotor shaft 2.
  • a spring 10 is arranged.
  • the rotor laminations 4, 5 are arranged on the rotor shaft 2 offset by a tooth about the hub axis analogously to FIG.
  • the teeth 9 of the hubs 6 of the rotor laminations 4; 5 stand with a spring 10 to prevent rotation and alignment of the rotor laminations 4; 5 engaged.
  • the permanent magnets 16 are always fastened with their south pole S to a spoke 7 of the first rotor plate 4 and with their north pole N to a spoke 7 of the second rotor plate 5.
  • a first rotor plate 4 is thus exclusively with south poles S and a second rotor plate.
  • Sheet 5 exclusively connected to north poles N of the permanent magnets 16.
  • the magnetic poles are thus separated by sheet metal.
  • the permanent magnets are formed as a cuboid body with a width D, the distance between two adjacent spokes 7 of a first and second rotor plate 4; 5 corresponds.
  • the magnets 16 are held in the radial direction by the retaining lugs 15 and in the circumferential direction by the side surfaces of the spokes 7.
  • the pole boundary of the permanent magnets 16 extends in the radial direction in the center through its cuboid geometry.
  • FIG. 7 shows an exploded view of a rotor 17 according to the invention.
  • a multiplicity of first and second rotor laminations 4, 5, each having a hub 6 and five spokes 7, ten permanent magnets 16 and a rotor shaft 2 are illustrated isometrically.
  • the permanent magnets 16 are formed as axially through the entire rotor laminated core 1 reaching blocks.
  • First rotor laminations 4 and second rotor laminations 5 are each aligned uniformly.
  • An anti-rotation and / or shaft-hub connection and / or axial securing between the rotor core and rotor shaft and an optional axial securing the permanent magnets is not shown here for clarity.
  • Such components and / or devices are easy to supplement with the knowledge of a person skilled in the art and therefore require no further implementation at this point.
  • the spokes of the rotor laminations could run through the spokes of the rotor laminations for stabilization additional fasteners in the axial direction of the hub axle.
  • the hubs of the rotor laminations could be polygon-shaped, thus providing a defined contact surface for an end face of the permanent magnets between the spokes.
  • the rotor plate does not have to be made of electrical steel, but could also contain another ferromagnetic material on the spokes and / or another non-magnetic material on the hub. Also conceivable would be a composite material with many ferromagnetic portions in the spokes and little or no ferromagnetic portions in the hub.
  • An inventive rotor core or a rotor according to the invention could also contain only a single pair of rotor laminations with a first and a second rotor plate.
  • the rotor lamination package according to the invention can also be used on a much smaller scale, as used, for example, in microtechnology or on a much larger scale, as used, for example, in US Pat
  • Power plant technology finds application, be used.

Abstract

This invention relates to a rotor core stack, in particular for a brushless synchronous motor, with rotor laminations having a formed hub, which allows a shared spoke arrangement of the two rotor laminations as a result of two adjacent rotor laminations being rotationally offset around the hub axis and of one of the two rotor laminations being rotated, in which arrangement two adjacent spokes always belong to different rotor laminations. The present invention further relates to a rotor and to a method for its production. The efficiency of brushless synchronous motors can be increased using a rotor blade arrangement according to the invention. The rotor core stack according to the invention additionally contains many identical parts and the number of components is comparatively low. The rotor core stack can therefore be produced and assembled very cost-effectively.

Description

Rotorblechpaket, Rotor und Verfahren zur Herstellung eines Rotorblechpakets Rotor core, rotor and method for producing a rotor core
GEBIET DER ERFINDUNG FIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rotorblechpaket, einen Rotor und ein Verfahren zur Herstellung eines Rotorblechpakets . The present invention relates to a rotor laminated core, a rotor and a method for producing a rotor laminated core.
TECHNISCHER HINTERGRUND TECHNICAL BACKGROUND
Eine rotierende elektrische Maschine, wie etwa ein Elektromotor oder ein Generator, besteht im Allgemeinen aus einem Stator und einem darin rotierbar angeordneten Rotor. Ein solcher Rotor enthält typischerweise eine Vielzahl von Rotorblechen, die zu einem so genannten Rotorblechpaket zusammengefügt sind. A rotating electrical machine, such as an electric motor or a generator, generally consists of a stator and a rotor arranged rotatably therein. Such a rotor typically includes a plurality of rotor laminations which are assembled into a so-called rotor lamination stack.
Eine zentrale Herausforderung bei rotierenden elektrischen Maschinen ist die Vermeidung von Verlustleistung aus Wirbelströmen im Rotor, welche in den Haltestegen des Rotorblechpakets zur Rotorwelle entstehen. Ein oben genanntes Rotorblechpaket ist in der EP 1 223 658 AI beschrieben. Darin werden speichenartig verteilte Polzähne mit Haltestegen gezeigt, wobei durch Minimierung des Volumens der Haltestege versucht wird, die Entstehung von Wirbelströmen beim Rotor zu minimieren. Zu diesem Zwecke sind die Polzähne untereinander axial angebunden und nur an jedem zweiten Polzahn über einen Haltesteg mit der Rotorwelle verbunden. Die nicht mit der Rotorwelle verbundenen Polzähne liegen vor der Montage des Rotorblechpakets als Einzelteile vor. Ein solches Rotorblechpaket enthält somit wesentlich mehr Bauteile als ein konventionelles Rotorblechpaket für eine bürstenlose Synchronmaschine, bei welcher jeweils mehrere Polzähne und Haltestege gemeinsam ein Teil bilden. Die Fertigung ist bei A central challenge in rotating electrical machines is the avoidance of power dissipation from eddy currents in the rotor, which arise in the support webs of the rotor core to the rotor shaft. An above-mentioned rotor laminated core is described in EP 1 223 658 A1. Therein spokes-like distributed pole teeth are shown with holding webs, wherein by minimizing the volume of the holding webs is trying to minimize the formation of eddy currents in the rotor. For this purpose, the pole teeth are connected to each other axially and connected only at every second pole tooth via a holding web with the rotor shaft. The pole teeth not connected to the rotor shaft are present as individual parts prior to assembly of the rotor lamination stack. Such a laminated rotor core thus contains substantially more components than a conventional rotor laminated core for a brushless synchronous machine, in which a plurality of pole teeth and retaining webs together form a part. The production is at
BESTÄTIGUNGSKOPIE einer solchen Maschine daher aufwändig. Außerdem sind die Fertigungstoleranzen schwer zu beherrschen. CONFIRMATION COPY Therefore, such a machine consuming. In addition, the manufacturing tolerances are difficult to control.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG SUMMARY OF THE INVENTION
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte elektrische Maschine mit verminderter Verlustleistung aus Wirbelströmen zur Verfügung zu stellen. Against this background, the present invention has the object to provide an improved electrical machine with reduced power dissipation from eddy currents available.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Baugruppe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und/oder durch einen Rotor mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13 und/oder durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 15 gelöst . According to the invention this object is achieved by an assembly with the features of claim 1 and / or by a rotor having the features of claim 13 and / or by a method having the features of claim 15.
Demgemäß ist vorgesehen: Accordingly, it is provided:
Ein Rotorblechpaket für eine rotierende elektrische Maschine, insbesondere für einen bürstenlosen Synchronmotor, mit einer Vielzahl von flachen Rotorblechen, wobei ein Rotorblech eine Nabe mit einer Nabenachse und zumindest zwei radial um die Nabenachse gleichmäßig verteilte Speichen aufweist, wobei ein Rotorblech im Bereich der Nabe flach umgeformt ist, wobei die Rotorbleche paarweise angeordnet sind, deren Naben auf einer gemeinsamen Nabenachse liegen, die Speichen eines Rotorblechpaares gleichmäßig bezüglich der gemeinsamen Nabenachse verteilt und zueinander versetzt angeordnet sind und ein erstes Rotorblech eines Paares gegenüber einem zweiten Rotorblech desselben Paares um 180° gedreht um eine Achse senkrecht zur Nabenachse ausgerichtet ist . Vielzahl von Permanentmagneten, die in zwischen den Speichen des Rotorblechpakets vorgesehenen Ausnehmungen angeordnet sind. A rotor core for a rotary electric machine, in particular for a brushless synchronous motor, with a plurality of flat rotor laminations, wherein a rotor plate has a hub with a hub axis and at least two radially distributed evenly around the hub axis spokes, wherein a rotor plate formed flat in the region of the hub is, wherein the rotor laminations are arranged in pairs, the hubs are on a common hub axle, the spokes of a rotor plate pair evenly distributed with respect to the common hub axis and staggered to each other and a first rotor plate of a pair with respect to a second rotor plate of the same pair rotated by 180 ° around a Axis is aligned perpendicular to the hub axle. Variety of permanent magnets, which are arranged in recesses provided between the spokes of the rotor laminated core.
Ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Rotorblechpakets für den Rotor einer bürstenlosen Synchronmaschine, mit den Schritten: Bereitstellen von Elektroblechen; Erzeugen der Kontur von Rotorblechen aus den Elektroblechen, welche zumindest zwei Speichen und eine Nabe aufweisen; Verringern der Blechdicke der Rotorbleche im Bereich der Nabe durch Kaltumformung, vorzugsweise um 50%; Ausrichten eines ersten Rotorblechs mit seiner Nabenachse auf einer definierten Achse, wobei die Stellung der Speichen ebenfalls definiert ist; Ausrichten eines zweiten Rotorblechs mit seiner Nabenachse auf derselben definierten Achse, sodass die Nabenachse des zweiten Rotorblechs identisch mit der Nabenachse des ersten Rotorblechs ist; Rotatorisches Versetzen des zweiten Rotorblechs zum ersten Rotorblech bezüglich der Nabenachse, insbesondere dergestalt, dass sich die Speichen des zweiten Rotorblechs äquidistant zwischen den Speichen des ersten Rotorblechs befinden; Drehen des zweiten Rotorblechs um 180° um eine zur Nabenachse senkrecht stehende Querachse; Wiederholen der vorstehenden Schritte, wobei entlang der definierten Achse auf ein erstes stets ein zweites und auf ein zweites stets wieder ein erstes Rotorblech folgt, solange bis eine A method of manufacturing an electrical machine, in particular a rotor lamination stack for the rotor of a brushless synchronous machine, comprising the steps of: providing electrical laminations; Generating the contour of rotor laminations from the electrical laminations having at least two spokes and a hub; Reducing the sheet thickness of the rotor laminations in the region of the hub by cold forming, preferably by 50%; Aligning a first rotor plate with its hub axis on a defined axis, wherein the position of the spokes is also defined; Aligning a second rotor lamination with its hub axle on the same defined axis such that the hub axle of the second rotor lamination is identical to the hub axle of the first rotor lamination; Rotary displacement of the second rotor plate to the first rotor plate with respect to the hub axis, in particular such that the spokes of the second rotor plate are equidistant between the spokes of the first rotor plate; Rotating the second rotor blade by 180 ° about a transverse axis perpendicular to the hub axle; Repeating the above steps, wherein along the defined axis to a first always follows a second and on a second again always a first rotor plate, as long as one
gewünschte Rotorblechpaketstärke erreicht ist; Axiales desired rotor laminated core thickness is reached; axial
Komprimieren und/oder Befestigen der Rotorbleche entlang der Nabenachse . Compressing and / or securing the rotor laminations along the hub axle.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, Rotorbleche mit einer umgeformten Nabe zu versehen. Diese ermöglicht durch rotatorisch versetztes Anordnen zweier benachbarter Rotorbleche um die Nabenachse und durch Umdrehen eines der beiden Rotorbleche eine gemeinsam nutzbare, abwechselnde Speichenanordnung der beiden Rotorbleche. Darin sind zwei benachbarte Speichen stets unterschiedlichen Rotorblechen zugehörig. Zudem wird eine verglichen mit einem Einzelblech gleich dichte Packung der Rotor-bleche ermöglicht. The idea underlying the present invention is to provide rotor laminations with a reshaped hub. This enables a rotatably offset arrangement of two adjacent rotor laminations around the hub axis and by turning one of the two rotor laminations together usable, alternating spoke arrangement of the two rotor laminations. Therein, two adjacent spokes are always associated with different rotor laminations. In addition, a comparison with a single sheet equal density packing of the rotor plates is possible.
Mit einem erfindungsgemäßen Rotorblechpaket kann die Entstehung von Wirbelströmen in einem Rotor signifikant reduziert werden. Der Grund dafür liegt darin, dass die magnetischen Pole eines Rotors mit dem erfindungsgemäßen Rotorblechpaket auf verschiedene Rotorbleche getrennt werden. Somit existiert innerhalb eines Rotorblechs ein zur Vermeidung von Wirbelströmen günstigeres Magnetfeld als ohne diese Trennung. With a rotor laminated core according to the invention, the generation of eddy currents in a rotor can be significantly reduced. The reason for this is that the magnetic poles of a rotor are separated with the rotor laminated core according to the invention on different rotor laminations. Thus, there is a more favorable magnetic field within a rotor plate to avoid eddy currents than without this separation.
Als weiterer Vorteil kann das Rotorblechpaket leicht montiert werden, da für ein erfindungsgemäß vorbearbeitetes Rotorblech nur ein einziger Montageschritt zur Montage auf einer Rotorwelle notwendig ist. Die Vorbearbeitung kann weitgehend maschinell und/oder automatisiert erfolgen. As a further advantage, the rotor laminated core can be easily mounted, since only a single assembly step for mounting on a rotor shaft is necessary for a rotor plate prepared according to the invention. The pre-processing can largely be done mechanically and / or automatically.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung. Advantageous embodiments and further developments will become apparent from the other dependent claims and from the description with reference to the figures of the drawing.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Rotorbleche im Bereich der Nabe derart umgeformt, dass die Blechdicke im Bereich der Nabe gegenüber der Blechdicke der Speichen zumindest verringert ist, insbesondere zumindest um 40 % bis 60 % und bevorzugt zumindest um 50% vermindert ist. Dabei ist eine Seite der Rotorbleche bevorzugt flach ausgebildet. Der Bereich der Nabe kann als derjenige Bereich verstanden werden, in welchem sich zueinander versetzt angeordnete Rotorbleche überlappen. Er ist jedoch nicht darauf beschränkt und kann sich auch auf Teile der Speichen erstrecken, insbe- sondere an denjenigen Stellen, an welchen die Speichen an die Nabe angebunden sind. Optional können zwischen Nabe und Speiche dünne Abschnitte, so genannte Haltestege, an den Rotorblechen vorgesehen sein. Der Bereich der Nabe, in welchem die In a preferred embodiment, the rotor laminations are reshaped in the region of the hub in such a way that the sheet thickness in the area of the hub is at least reduced compared with the sheet thickness of the spokes, in particular at least 40% to 60% and preferably at least 50% reduced. In this case, one side of the rotor laminations is preferably formed flat. The region of the hub can be understood as the region in which overlapping rotor laminations overlap one another. However, it is not limited to this and may also extend to parts of the spokes, in particular especially at those points where the spokes are connected to the hub. Optionally, thin sections, so-called holding webs, may be provided on the rotor laminations between the hub and the spoke. The area of the hub in which the
Blechdicke verringert ist, kann auch solche Haltestege Sheet thickness is reduced, can also such holding webs
enthalten. contain.
In einer vorteilhaften Ausführungsform wird Elektroblech für die Rotorbleche verwendet. Zudem sind die Rotorbleche im Bereich der Nabe durch Kaltumformung umgeformt. Es liegt in den Speichen ein austenitisches Gefüge und im kaltumgeformten Bereich der Nabe ein martensitisches Gefüge vor, insbesondere ein ungleichmäßiges martensitisches Gefüge. Das Elektroblech hat in seinem Ausgangszustand ein austenitisches Gefüge. Ein ungleichmäßiges martensitisches Gefüge im Bereich der Nabe entsteht durch die Kaltumformung des Rotorblechs . Ein In an advantageous embodiment, electrical steel is used for the rotor laminations. In addition, the rotor laminations in the area of the hub are formed by cold forming. There is an austenitic structure in the spokes and, in the cold-formed area of the hub, a martensitic structure, in particular a nonuniform martensitic structure. The electric sheet has an austenitic structure in its initial state. An uneven martensitic structure in the area of the hub is created by the cold forming of the rotor plate. One
martensitisches Gefüge im Zentrum des Rotorbleches, also im Bereich der Nabe, bewirkt in dem Rotor eine deutliche The martensitic structure in the center of the rotor plate, ie in the region of the hub, causes a significant change in the rotor
Verringerung des Magnetflusses an dieser Stelle. Damit werden vom Magnetfeld induzierte Wirbelströme, welche zu einer Reduction of the magnetic flux at this point. This induced by the magnetic field eddy currents, which to a
Verlustleistung führen, reduziert. Eine Gefügeveränderung durch Kaltumformung im Bereich der Rotorblechnaben in ein unregelmäßiges martensitisches Gefüge steigert somit die Effizienz eines Elektromotors. Dissipation, reduced. A structural change due to cold forming in the area of the rotor blade hubs in an irregular martensitic structure thus increases the efficiency of an electric motor.
Vorteilhafterweise sind die Speichen eines Paares derart angeordnet, dass sich jede Speiche des ersten Rotorbleches zwischen zwei Speichen des zweiten Rotorbleches derart befindet, dass sich die Speichen des ersten und zweiten Rotorblechs nicht gegenseitig überlappen und zwischen einer Speiche des ersten Rotorblechs und zwei Speichen des zweiten Rotorblechs vorzugsweise ein gleich großer Abstand vorhanden ist. Diese Anordnung in einem Paar entspricht bei Draufsicht einer sternförmigen Anordnung, in der sich die Naben der beiden Rotorbleche vollständig überdecken, und jede der Speichen der beiden Rotorbleche einzeln vollständig sichtbar ist. Die Speichen des ersten und/oder des zweiten Rotorblechs weisen einen Rand auf, welcher vorzugsweise mit der Kontur eines Kreisbogens abschließt. Die kreisbogenförmigen Ränder der einzelnen Speichen sind an ihren Enden bevorzugt Advantageously, the spokes of a pair are arranged such that each spoke of the first rotor lamination between two spokes of the second rotor lamination is such that the spokes of the first and second rotor lamination do not overlap one another and between a spoke of the first rotor lamination and two spokes of the second rotor lamination preferably an equal distance is present. This arrangement in a pair corresponds in plan view of a star-shaped arrangement in which completely cover the hubs of the two rotor laminations, and each of the Spokes of the two rotor laminations individually completely visible. The spokes of the first and / or the second rotor plate have an edge, which preferably terminates with the contour of a circular arc. The arcuate edges of the individual spokes are preferred at their ends
abgerundet. Diese kreissegmentförmigen Ränder beschreiben zusammen näherungsweise einen mehrfach unterbrochenen Kreis. Des Weiteren können die Speichen derart ausgebildet sein, dass sie am Rand eine Breite aufweisen, welche um ein rounded. These circular segment-shaped edges together describe approximately a circle interrupted several times. Furthermore, the spokes may be formed such that they have a width at the edge, which is around a
Vielfaches, insbesondere um ein 10-faches bis 20faches, größer als die Breite am Übergang der Speiche zur Nabe ist. Damit wird ermöglicht, dass zwischen zwei Speichen ein radial zur Nabenachse entlang der Speichen konstanter Abstand vorhanden ist. Multiples, in particular by a 10-fold to 20-fold, greater than the width at the transition of the spoke to the hub. This makes it possible that between two spokes a radially to the hub axis along the spokes constant distance is present.
Der Abstand zwischen den Speichen ist typischerweise zur Aufnahme von Permanentmagneten vorgesehen. Die Speichen weisen dazu Befestigungseinrichtungen auf, mit welchen jeweils ein Permanentmagnet zwischen einer Speiche des ersten Rotorblechs und einer benachbarten Speiche des zweiten Rotorblechs gehalten wird. Bei einem radial entlang der Speichen konstanten Abstand kann zum Beispiel ein quaderförmiger Permanentmagnet zwischen den Speichen angeordnet und befestigt werden. Es ist aber auch jede gerade oder schräge Prismenform, jede Pyramiden- oder Pyramidenstumpfform, jede runde oder ovale Form oder dergleichen für die Permanentmagneten abhängig von dem Aufbau des Elektromotors denkbar . The spacing between the spokes is typically provided for receiving permanent magnets. The spokes have fastening devices with which a respective permanent magnet is held between a spoke of the first rotor plate and an adjacent spoke of the second rotor plate. For example, with a constant spacing radially along the spokes, a parallelepiped permanent magnet may be interposed and secured between the spokes. But it is also conceivable any straight or oblique prism shape, any pyramid or truncated pyramid shape, any round or oval shape or the like for the permanent magnet depending on the structure of the electric motor.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform sind die Form des ersten Rotorblechs und die Form des zweiten Rotorblechs identisch. Damit kann die Fertigung und die Montage der Rotorbleche stark vereinfacht werden. Insbesondere können damit alle Rotorbleche mit denselben Werkzeugen hergestellt werden. Zudem ist damit auch eine einheitliche Lagerung von Halbzeugen möglich und es ist bei der Montage nur ein einziger Vorrat für die Rotorbleche notwendig. Insgesamt lassen sich damit die entsprechenden Rotorblechpakete kostengünstiger herstellen. In a particularly advantageous embodiment, the shape of the first rotor plate and the shape of the second rotor plate are identical. Thus, the production and assembly of the rotor laminations can be greatly simplified. In particular, all rotor laminations can be produced with the same tools. In addition, a uniform storage of semi-finished products is possible and it is only during assembly a single supply for the rotor laminations necessary. Overall, this makes it possible to produce the corresponding rotor laminations cheaper.
In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die ersten und die zweiten Rotorbleche jeweils eine Nabe mit einer ringförmigen Kontur auf und/oder stehen jeweils ausschließlich im Bereich der Naben miteinander in Flächenkontakt. Dadurch ist es möglich, dass die Rotorbleche so dicht wie möglich innerhalb des Rotorblechpakets gepackt und/oder verpresst werden. Die ringförmige Kontur gewährleistet eine gleichmäßige Verteilung der Flächenpressung innerhalb der Flächenkontaktstellen. Die Flächenpressung kann beispielsweise von einer Wellenmutter aufgebracht werden. In a preferred embodiment, the first and the second rotor laminations each have a hub with an annular contour and / or are in surface contact with each other exclusively in the region of the hubs. This makes it possible for the rotor laminations to be packed and / or pressed as close as possible within the rotor laminations. The annular contour ensures a uniform distribution of the surface pressure within the surface contact points. The surface pressure can be applied for example by a shaft nut.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten das erste und das zweite Rotorblech jeweils zumindest drei und insbesondere fünf sternförmig um die Nabe angeordnete Speichen. Ein derartiges Rotorblech-Design wird als Spoke-Design bezeichnet . Eine hohe Speichenanzahl der Rotorbleche führt zu einer zunehmend homogeneren Massenverteilung im Rotorblechpaket. Zudem kann mit einer höheren Anzahl an Speichen auch eine höhere Anzahl an Positionen zur Aufnahme von Permanentmagneten vorgesehen werden. Insbesondere führt ein Spoke-Design mit fünf Speichen pro Rotorblech dazu, dass das Rotorblechpaket zur Aufnahme von zehn Permanentmagneten vorgesehen ist . In a preferred embodiment, the first and the second rotor plate each contain at least three and in particular five spokes arranged radially around the hub. Such a rotor plate design is referred to as Spoke design. A high number of spokes of the rotor laminations leads to an increasingly homogeneous mass distribution in the rotor laminated core. In addition, with a higher number of spokes, a higher number of positions for receiving permanent magnets can be provided. In particular, a spoke design with five spokes per rotor plate leads to the fact that the rotor laminated core is provided for accommodating ten permanent magnets.
Die Speichen können gleichmäßige Aussparungen aufweisen. The spokes can have uniform recesses.
Diese Aussparungen können unterschiedliche Aufgaben übernehmen und/oder Vorteile bringen. Beispielsweise kann damit das Trägheitsmoment des Rotorblechpakets verringert werden, indem die weit von der Rotationsachse des Rotorblechpakets These recesses can take on different tasks and / or bring benefits. For example, thus the moment of inertia of the rotor core can be reduced by the far from the axis of rotation of the rotor core
entfernte Masse reduziert wird. Zudem könnten durch Aussparungen etwaige zusätzliche Befestigungselemente verlaufen. Es wäre auch denkbar, dass eine Befestigungseinrichtung für Permanentmagnete in den Aussparungen verankert ist. removed mass is reduced. In addition, could run through recesses any additional fasteners. It would also be conceivable that a fastening device for permanent magnets is anchored in the recesses.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist in der Nabe eine Verdrehsicherungseinrichtung vorgesehen, welche derart ausgebildet ist, dass die Rotorbleche verdrehsicher auf einer Rotorwelle montierbar sind. Eine Verdrehsicherungseinrichtung kann als Presspassung, als Nut mit einer Feder, als Keilwelle, als Polygonwelle oder auf jede andere kraftschlüssige, formschlüssige, stoffschlüssige oder vorgespannte Art zum Erzeugen einer Welle-Nabe-Verbindung ausgebildet sein. Eine drehsichere Verbindung gewährleistet zum Einen eine definierte radiale Ausrichtung der Rotorbleche. Zum Anderen dient sie der Kraftübertragung vom Rotorblech auf eine Rotorwelle. In a particularly advantageous embodiment, an anti-rotation device is provided in the hub, which is designed such that the rotor laminations are mounted against rotation on a rotor shaft. An anti-rotation device can be designed as an interference fit, as a groove with a spring, as a splined shaft, as a polygonal shaft or in any other non-positive, positive, cohesive or preloaded manner for generating a shaft-hub connection. A rotationally secure connection ensures on the one hand a defined radial alignment of the rotor laminations. On the other hand, it serves to transmit power from the rotor plate to a rotor shaft.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist in der Nabe radial um die Nabenachse eine Anzahl von gleichmäßig angeordneten Zähnen zur Verdrehsicherung vorgesehenen, die z. B. einem geraden Vielfachen der Anzahl der Speichen entspricht. Diese Zähne dienen außerdem zum exakten Ausrichten der Rotorbleche zueinander. Für eine sternförmige Speichenanordnung eines Rotorblechpaares werden das erste Rotorblech und das zweite Rotorblech um eine Anzahl Zähne zueinander um die Nabenachse rotatorisch versetzt angeordnet, die der Hälfte des Quotienten aus Anzahl der Zähne und Anzahl der Speichen entspricht . Im einfachsten Fall ist in einer Nabe eines Rotorblechs eine Anzahl Zähne enthalten, die der doppelten Anzahl der Speichen des Rotorbleches entspricht. In diesem Fall ist das erste Rotorblech zum zweiten Rotorblech bezogen auf die Nabenachse rotatorisch um einen Zahn versetzt angeordnet. In a preferred embodiment, a number of uniformly spaced teeth are provided for preventing rotation in the hub radially to the hub axis, the z. B. equal to an even multiple of the number of spokes. These teeth are also used for exact alignment of the rotor laminations to each other. For a star-shaped spoke arrangement of a pair of rotor laminations, the first rotor plate and the second rotor plate are arranged offset by a number of teeth to each other about the hub axis rotationally equal to half the ratio of the number of teeth and number of spokes. In the simplest case, a number of teeth, which corresponds to twice the number of spokes of the rotor lamination, are contained in a hub of a rotor lamination. In this case, the first rotor plate is arranged to the second rotor plate with respect to the hub axis rotationally offset by one tooth.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform bilden die Speichen des ersten Rotorblechs und die Speichen des zweiten Rotorblechs zusammen eine gemeinsame Ebene. Dies ist beson- ders dann vorteilhaft, wenn die Summe der Blechdicken an den Naben des ersten und des zweiten Rotorblechs gleich der In a particularly advantageous embodiment, the spokes of the first rotor plate and the spokes of the second rotor plate together form a common plane. This is special ders advantageous if the sum of the sheet thicknesses at the hubs of the first and the second rotor plate equal to the
Blechdicke an einer Speiche und/oder eines Elektroblechs , aus welchem die rotorbleche fertigbar sind, ist. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn beide Naben die gleiche Dicke aufweisen, welche vorzugsweise der halben Dicke einer Speiche Sheet thickness on a spoke and / or an electrical sheet from which the rotor laminations are manufacturable is. In particular, it is advantageous if both hubs have the same thickness, which is preferably half the thickness of a spoke
entspricht. Diese Blechdicke einer Speiche kann vorteilhaft im Bereich von 0,1 mm bis 5 mm, insbesondere von 0,3 mm bis 0,8 mm und bevorzugt von 0,4 mm bis 0,6 mm liegen. equivalent. This sheet thickness of a spoke can advantageously be in the range from 0.1 mm to 5 mm, in particular from 0.3 mm to 0.8 mm and preferably from 0.4 mm to 0.6 mm.
In einer bevorzugten Ausführungsform eines Rotors ist zwischen Speichen erster Rotorbleche und benachbarten Speichen zweiter Rotorbleche des Rotorblechpakets jeweils zumindest ein Permanentmagnet befestigt. Gleichnamige Pole der Perma¬ nentmagnete sind jeweils mit Speichen erster Rotorbleche oder mit Speichen zweiter Rotorbleche befestigt. Bei einem In a preferred embodiment of a rotor, at least one permanent magnet is attached between spokes of first rotor laminations and adjacent spokes of second rotor laminations of the rotor laminations. Like poles of the Perma ¬ nentmagnete are each secured with spokes first rotor laminations or with spokes second rotor laminations. At a
derartigen Rotor sind die Magnetpole folglich nicht über ein Rotorblech verbunden, sondern liegen getrennt an verschiedenen Rotorblechen vor. Damit wird das Magnetfeld in seinem Verlauf zur Vermeidung von Wirbelströmen im Rotor günstig beeinflusst, da die Verbindungsmöglichkeiten zwischen Nord- und Südpolen der Permanentmagnete deutlich reduziert sind. Wenn die Rotorbleche im Bereich der Nabe auch noch kaltumgeformt sind, führt dies zusätzlich zu einer Reduktion der Magnetfeldstärke im Bereich der Nabe. Insgesamt wird damit erfindungsgemäß ein konstruktiv und metallurgisch hinsichtlich des Magnetflusses optimierter Rotor zur Verfügung gestellt. Damit können unerwünschte Wirbelströme im Rotor zumindest reduziert werden, was den Wirkungsgrad eines Synchronmotors mit einem solchen Rotor erhöht. Consequently, the magnetic poles are not connected via such a rotor via a rotor plate, but are present separately on different rotor laminations. Thus, the magnetic field is favorably influenced in its course to avoid eddy currents in the rotor, since the connection possibilities between the north and south poles of the permanent magnets are significantly reduced. If the rotor laminations are also cold-formed in the region of the hub, this additionally leads to a reduction in the magnetic field strength in the region of the hub. Overall, a constructively and metallurgically optimized with respect to the magnetic flux rotor is thus provided according to the invention. This can at least reduce unwanted eddy currents in the rotor, which increases the efficiency of a synchronous motor with such a rotor.
Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen. The above embodiments and developments can, if appropriate, combine with each other as desired. Other possible embodiments, developments and implementations of the invention also include those not explicitly mentioned Combinations of features of the invention described above or below with respect to the embodiments. In particular, the person skilled in the art will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the present invention.
INHALTSANGABE DER ZEICHNUNG CONTENT OF THE DRAWING
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungs- beispiele näher erläutert. Es zeigen dabei: The present invention will be explained in more detail with reference to the execution examples given in the schematic figures of the drawing. It shows:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Anordnung von Fig. 1 shows an inventive arrangement of
Rotorblechen; Rotor laminations;
Fig. 2 ein einzelnes Rotorblech aus Fig. 1 in der De- taiIdarstellung; FIG. 2 shows a single rotor plate from FIG. 1 in the representation; FIG.
Fig. 3 ein erfindungsgemäßes Rotorblechpaket; 3 shows a rotor laminated core according to the invention;
Fig. 4 eine Detailansicht des Nabenbereichs des Rotorblechpakets; 4 shows a detailed view of the hub region of the rotor lamination stack;
Fig. 4A eine Schnittansicht des Nabenbereichs des Rotorblechpakets; FIG. 4A is a sectional view of the hub portion of the rotor lamination stack; FIG.
Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Rotor mit Fig. 5 is a plan view of a rotor with
erfindungsgemäßem Rotorblechpaket; rotor core packet according to the invention;
Fig. 6 eine bevorzugte Magnetanordnung im Rotor; Fig. 6 shows a preferred magnet arrangement in the rotor;
Fig. 7 eine Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßen Fig. 7 is an exploded view of the invention
Rotors . Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt. Rotor. They illustrate embodiments and, together with the description, serve to explain principles and concepts of the invention. Other embodiments and many of the stated advantages will become apparent with reference to the drawings. The elements of the drawings are not necessarily shown to scale to each other.
In den Figuren der Zeichnung sind gleiche, funktionsgleiche und gleich wirkende Elemente, Merkmale und Komponenten - sofern nichts Anderes ausführt ist -jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen. In the figures of the drawing are the same, functionally identical and same-acting elements, features and components - unless otherwise stated - each provided with the same reference numerals.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN DESCRIPTION OF EMBODIMENTS
Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung von Rotorblechen eines hier nicht vollständig dargestellten Rotorblechpakets. Ein Rotorblechpaket 1 weist eine Vielzahl von Rotorblechen 4, 5 auf, von denen hier nur zwei dargestellt sind. Diese Rotorbleche 4, 5 weisen eine gleiche Form auf. Figur 2 zeigt ein einzelnes Rotorblech 4, 5 in der Detaildarstellung. FIG. 1 shows an arrangement according to the invention of rotor laminations of a rotor lamination package, which is not completely shown here. A rotor core 1 has a plurality of rotor laminations 4, 5, only two of which are shown here. These rotor laminations 4, 5 have a same shape. Figure 2 shows a single rotor plate 4, 5 in the detail view.
Ein Rotorblech 4, 5 enthält jeweils fünf Speichen 7 und eine Nabe 6. Die Speichen 7 weisen Ränder 12 mit gerundeten Kanten 13 und Haltenasen 15 auf. Die Dicke tl der Speichen 7 ist größer, als die Dicke t2 der Nabe 6. Die Breite bl; b2 der Speichen 7 ist am Rand 12 der Speichen 7 deutlich größer als im Bereich der Anbindung der Speichen 7 an die Nabe 6. In diesem Bereich ist ein kurzer Abschnitt der Speichen 7 mit konstant der kleinsten Breite bl der Speichen 7 ausgebildet. Innerhalb dieses Bereiches findet der Übergang von der A rotor plate 4, 5 each contains five spokes 7 and a hub 6. The spokes 7 have edges 12 with rounded edges 13 and holding lugs 15. The thickness tl of the spokes 7 is greater than the thickness t2 of the hub 6. The width bl; b2 of the spokes 7 is significantly larger at the edge 12 of the spokes 7 than in the region of the connection of the spokes 7 to the hub 6. In this area, a short section of the spokes 7 is formed with the smallest width bl of the spokes 7 constant. Within this area, the transition from the
Blechdicke t2 der Nabe 6 zur größeren Blechdicke tl der Speichen 7 statt. Die Speichenränder 12 beschreiben jeweils die Form eines Kreisbogensegments und sind an ihren Abschlusskanten 13 in Umfangsrichtung abgerundet. Gemeinsam beschreiben die Kreisbogensegmente der einzelnen Speichen 7 näherungsweise einen unterbrochenen Kreisbogen 14. In der Nähe der Ränder 12 sind Haltenasen 15 vorgesehen. Sheet thickness t2 of the hub 6 to the larger sheet thickness tl of the spokes 7 instead. The spoke edges 12 each describe the shape of a circular arc segment and are rounded at their end edges 13 in the circumferential direction. Together, the circular arc segments of the individual spokes 7 describe approximately an interrupted circular arc 14. In the vicinity of the edges 12 retaining lugs 15 are provided.
Die Nabe 6 ist ringförmig und hat am inneren Rand zehn regelmäßig angeordnete Zähne 9. Diese sind als Verdrehsicherung und Justierhilfe für die Rotorbleche 4; 5 vorgesehen, welche mit einem entsprechenden Gegenstück an einer Rotorwelle in Eingriff bringbar sind. Die beiden Rotorbleche 4, 5 sind um ihre gemeinsame Nabenachse 3 um einen Zahn, das heißt um eine zehntel Umdrehung, zueinander versetzt angeordnet. Das obere Rotorblech 4 ist gegenüber dem unteren Rotorblech 5 um eine radial zur Nabenachse 3 verlaufenden Querachse 8 um 180° verdreht, das heißt einmal umgedreht orientiert . The hub 6 is annular and has at the inner edge ten regularly arranged teeth 9. These are as anti-rotation and adjustment aid for the rotor laminations 4; 5 is provided which can be brought into engagement with a corresponding counterpart on a rotor shaft. The two rotor laminations 4, 5 are arranged offset from each other about their common hub axis 3 by one tooth, that is to say by one-tenth revolution. The upper rotor plate 4 is rotated relative to the lower rotor plate 5 by a radially extending to the hub axis 3 transverse axis 8 by 180 °, that is oriented once turned.
In Figur 3 ist ein vollständiges erfindungsgemäßes Rotorblechpaket 1 dargestellt. Darin ist eine Vielzahl von Paaren aus identischen ersten und zweiten Rotorblechen 4; 5 enthalten, wobei erste und zweite Rotorbleche jeweils eine bezüglich der Nabenachse gleiche Ausrichtung haben. Gleich ausgerichtete Speichen 7 der ersten oder zweiten Rotorbleche 4; 5 überlappen sich in axialer Richtung der Nabenachse. FIG. 3 shows a complete rotor core 1 according to the invention. Therein is a plurality of pairs of identical first and second rotor laminations 4; 5, wherein first and second rotor laminations each have a same orientation with respect to the hub axis. Aligned spokes 7 of the first or second rotor laminations 4; 5 overlap in the axial direction of the hub axle.
Zwischen den Speichen sind Ausnehmungen 18 vorgesehen. An den Naben 6 überlappen sich alle Rotorbleche 4; 5 des Rotorblechpakets 1. Recesses 18 are provided between the spokes. At the hubs 6 all rotor laminations 4 overlap; 5 of the rotor core 1.
Figur 4 zeigt den Nabenbereich des Rotorblechpakets 1 in einer Detailansicht. Darin ist die Stapelfolge im Nabenbereich zu erkennen, nach welcher erfindungsgemäß die ersten und zweiten Rotorbleche 4; 5 paarweise zueinander versetzt und umgedreht angeordnet sind, wobei erste und zweite Rotorbleche 4; 5 jeweils gleich ausgerichtet sind. FIG. 4 shows the hub region of the rotor laminated core 1 in a detailed view. Therein, the stacking sequence can be seen in the hub region, according to which invention the first and second rotor laminations 4; 5 pairs to each other and offset are arranged reversed, wherein first and second rotor laminations 4; 5 are each aligned the same.
Figur 4A zeigt einen Ausschnitt einer Schnittdarstellung durch diesen Nabenbereich des Rotorblechpakets 1. Erste Rotorbleche 4 sind darin im Schnitt durch die Nabe 6 und durch eine Speiche 7 dargestellt. Zweite Rotorbleche 5 sind lediglich im Schnitt durch die Nabe 6 dargestellt. Die Blechdicke tl der Speiche 7 entspricht darin der doppelten Blechdicke der einzelnen Naben 6 beider Rotorbleche 4, 5, wodurch ein spaltfreies Stapeln der Rotorbleche 4, 5 ermöglicht wird. FIG. 4A shows a section of a sectional illustration through this hub region of the rotor lamination packet 1. First rotor laminations 4 are shown therein in section through the hub 6 and through a spoke 7. Second rotor laminations 5 are shown only in section through the hub 6. The sheet thickness tl of the spoke 7 corresponds to twice the sheet thickness of the individual hubs 6 of both rotor laminations 4, 5, whereby a gap-free stacking of the rotor laminations 4, 5 is made possible.
Zudem ist erkennbar, dass die kleinere Blechdicke t2 teilweise auch noch in der Speiche 7 vorliegt und dass das Rotorblech 4, 5 erst im zur Nabenachse radialen Verlauf der Speiche 7 die größere Dicke tl annimmt. In addition, it can be seen that the smaller sheet thickness t2 is partially still present in the spoke 7 and that the rotor plate 4, 5 assumes the greater thickness tl only in radial direction of the spoke 7 to the hub axis.
Figur 5 zeigt eine Draufsicht auf einen Rotor 17 mit erfindungsgemäßem Rotorblechpaket 1. Figur 6 zeigt eine bevorzugte Magnetanordnung im Rotor 17. Es sind erste und zweite Rotorbleche 4; 5 mit Speichen 7 und Naben 6 dargestellt. Zwischen den Speichen 7 der Rotorbleche 4, 5 befinden sich in den Ausnehmungen 18 Permanentmagnete 16. Im Zentrum der Nabe 6 befindet sich eine Rotorwelle 2. Zwischen der Rotorwelle 2 und der Nabe 6 ist eine Feder 10 angeordnet. Die Rotorbleche 4, 5 sind analog zu Figur 1 um einen Zahn um die Nabenachse rotatorisch versetzt auf der Rotorwelle 2 angeordnet. Die Zähne 9 der Naben 6 der Rotorbleche 4; 5 stehen mit einer Feder 10 zur Verdrehsicherung und Ausrichtung der Rotorbleche 4; 5 in Eingriff. FIG. 5 shows a plan view of a rotor 17 with a rotor core 1 according to the invention. FIG. 6 shows a preferred magnet arrangement in the rotor 17. There are first and second rotor laminations 4; 5 with spokes 7 and hubs 6 shown. Between the spokes 7 of the rotor laminations 4, 5 are located in the recesses 18 permanent magnets 16. In the center of the hub 6 is a rotor shaft 2. Between the rotor shaft 2 and the hub 6, a spring 10 is arranged. The rotor laminations 4, 5 are arranged on the rotor shaft 2 offset by a tooth about the hub axis analogously to FIG. The teeth 9 of the hubs 6 of the rotor laminations 4; 5 stand with a spring 10 to prevent rotation and alignment of the rotor laminations 4; 5 engaged.
Die Permanentmagnete 16 sind in diesem Ausführungsbeispiel immer mit ihrem Südpol S an einer Speiche 7 des ersten Rotorblechs 4 und mit ihrem Nordpol N an einer Speiche 7 des zweiten Rotorblechs 5 befestigt. Ein erstes Rotorblech 4 ist somit ausschließlich mit Südpolen S und ein zweites Rotor- blech 5 ausschließlich mit Nordpolen N der Permanentmagnete 16 verbunden. Die magnetischen Pole sind somit blechweise getrennt. Die Permanentmagnete sind als quaderförmige Körper mit einer Breite D ausgebildet, die dem Abstand zweier benachbarter Speichen 7 eines ersten und zweiten Rotorblechs 4; 5 entspricht. Die Magnete 16 werden in radialer Richtung von den Haltenasen 15 und in Umfangsrichtung von den Seitenflächen der Speichen 7 gehalten. Die Polgrenze der Permanentmagnete 16 verläuft in radialer Richtung mittig durch ihre quaderförmige Geometrie. In this exemplary embodiment, the permanent magnets 16 are always fastened with their south pole S to a spoke 7 of the first rotor plate 4 and with their north pole N to a spoke 7 of the second rotor plate 5. A first rotor plate 4 is thus exclusively with south poles S and a second rotor plate. Sheet 5 exclusively connected to north poles N of the permanent magnets 16. The magnetic poles are thus separated by sheet metal. The permanent magnets are formed as a cuboid body with a width D, the distance between two adjacent spokes 7 of a first and second rotor plate 4; 5 corresponds. The magnets 16 are held in the radial direction by the retaining lugs 15 and in the circumferential direction by the side surfaces of the spokes 7. The pole boundary of the permanent magnets 16 extends in the radial direction in the center through its cuboid geometry.
Figur 7 zeigt eine Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Rotors 17. Darin werden eine Vielzahl erster und zweiter Rotorbleche 4, 5 mit jeweils einer Nabe 6 und fünf Speichen 7, zehn Permanentmagnete 16 und eine Rotorwelle 2 isometrisch dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Permanentmagnete 16 als axial durch das gesamte Rotorblechpaket 1 reichende Blöcke ausgebildet. Erste Rotorbleche 4 und zweite Rotorbleche 5 sind jeweils einheitlich ausgerichtet. Eine Verdrehsicherung und/oder Welle-Nabe-Verbindung und/oder axiale Sicherung zwischen Rotorblechpaket und Rotorwelle sowie eine optionale axiale Sicherung der Permanentmagnete ist hier zur besseren Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Derartige Bauteile und/oder Vorrichtungen sind mit dem Wissen eines Fachmannes leicht zu ergänzen und bedürfen an dieser Stelle daher keiner weiteren Ausführung. FIG. 7 shows an exploded view of a rotor 17 according to the invention. A multiplicity of first and second rotor laminations 4, 5, each having a hub 6 and five spokes 7, ten permanent magnets 16 and a rotor shaft 2 are illustrated isometrically. In this embodiment, the permanent magnets 16 are formed as axially through the entire rotor laminated core 1 reaching blocks. First rotor laminations 4 and second rotor laminations 5 are each aligned uniformly. An anti-rotation and / or shaft-hub connection and / or axial securing between the rotor core and rotor shaft and an optional axial securing the permanent magnets is not shown here for clarity. Such components and / or devices are easy to supplement with the knowledge of a person skilled in the art and therefore require no further implementation at this point.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend vollständig beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Although the present invention has been fully described above with reference to preferred embodiments, it is not limited thereto but is modifiable in a variety of ways.
Beispielsweise könnten durch die Speichen der Rotorbleche zur Stabilisierung zusätzliche Befestigungselemente in axialer Richtung der Nabenachse verlaufen. Des Weiteren könnten die Naben der Rotorbleche polygonförmig gebildet sein, und so eine definierte Anlagefläche für eine Stirnseite der Permanentmagnete zwischen den Speichen zur Verfügung stellen. For example, could run through the spokes of the rotor laminations for stabilization additional fasteners in the axial direction of the hub axle. Furthermore, the hubs of the rotor laminations could be polygon-shaped, thus providing a defined contact surface for an end face of the permanent magnets between the spokes.
Das Rotorblech muss nicht aus Elektroblech bestehen, sondern könnte an den Speichen auch einen anderen ferromagnetischen und/oder an der Nabe einen anderen nicht magnetischen Werkstoff enthalten. Denkbar wäre auch ein Verbundwerkstoff mit vielen ferromagnetischen Anteilen in den Speichen und wenig oder keinen ferromagnetischen Anteilen im Bereich der Nabe. The rotor plate does not have to be made of electrical steel, but could also contain another ferromagnetic material on the spokes and / or another non-magnetic material on the hub. Also conceivable would be a composite material with many ferromagnetic portions in the spokes and little or no ferromagnetic portions in the hub.
Ein erfindungsgemäßes Rotorblechpaket oder ein erfindungsgemäßer Rotor könnte auch nur ein einzelnes Rotorblechpaar mit einem ersten und einem zweiten Rotorblech enthalten. An inventive rotor core or a rotor according to the invention could also contain only a single pair of rotor laminations with a first and a second rotor plate.
Selbstverständlich kann das erfindungsgemäße Rotorblechpacket hinsichtlich der Dimensionsangaben aus der Beschreibung auch in einem sehr viel kleineren Maßstab, wie er beispielsweise in der Mikrotechnik Anwendung findet, oder in einem sehr viel größeren Maßstab, wie er beispielsweise in der Of course, with regard to the dimensional information from the description, the rotor lamination package according to the invention can also be used on a much smaller scale, as used, for example, in microtechnology or on a much larger scale, as used, for example, in US Pat
Kraftwerkstechnik Anwendung findet, genutzt werden. Power plant technology finds application, be used.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Rotorblechpaket 1 rotor core
2 Rotorwelle  2 rotor shaft
3 Nabenachse  3 hub axle
4 erstes Rotorblech  4 first rotor plate
5 zweites Rotorblech  5 second rotor plate
6 Nabe  6 hub
7 Speiche  7 spoke
8 Achse senkrecht zur Nabenachse 8 axis perpendicular to the hub axle
9 Zähne 9 teeth
10 Verdrehsicherung  10 anti-rotation device
11 Aussparungen  11 recesses
12 kreissegmentförmiger Rand  12 circular segment-shaped edge
13 Kante  13 edge
14 unterbrochener Kreis  14 broken circle
15 Befestigungseinrichtung  15 fastening device
16 Magnet, Permanentmagnet  16 magnet, permanent magnet
17 Rotor  17 rotor
18 Ausnehmungen für Magnet  18 recesses for magnet
tl, t2 Blechdicke tl, t2 sheet thickness
bl , b2 Breite bl, b2 width
D Abstand  D distance
Südpol  South Pole
N Nordpol  North pole

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Rotorblechpaket für eine rotierende elektrische Maschine (1) , insbesondere für einen bürstenlosen Synchronmotor, mit einer Vielzahl von flachen Rotorblechen (4; 5), wobei ein Rotorblech (4; 5) eine Nabe (6) mit einer Nabenachse (3) und zumindest zwei radial um die Nabenachse (3) gleichmäßig verteilte Speichen (7) aufweist, wobei ein Rotorblech (4; 5) im Bereich der Nabe (6) flach umgeformt ist, wobei die Rotorbleche (4; 5) jeweils paarweise angeordnet sind, deren Naben (6) auf einer gemeinsamen Nabenachse (3) liegen, die Speichen (7) eines Rotorblechpaares gleichmäßig bezüglich der gemeinsamen Nabenachse (3) verteilt und zueinander versetzt angeordnet sind und ein erstes Rotorblech (4; 5) eines Paares gegenüber einem zweiten Rotorblech (4; 5) desselben Paares um 180° gedreht um eine Achse (8) senkrecht zur Nabenachse (3) ausgerichtet ist. A rotor core for a rotary electric machine (1), in particular for a brushless synchronous motor, with a plurality of flat rotor laminations (4; 5), wherein a rotor plate (4; 5) has a hub (6) with a hub axle (3) and at least two radially distributed around the hub axle (3) uniformly distributed spokes (7), wherein a rotor plate (4; 5) in the region of the hub (6) is formed flat, the rotor laminations (4; 5) are arranged in pairs, the Hubs (6) lie on a common hub axle (3), the spokes (7) of a pair of rotor laminations are uniformly distributed relative to the common hub axle (3) and offset from each other and a first rotor plate (4; 5) of a pair relative to a second rotor plate ( 4, 5) of the same pair is rotated 180 ° about an axis (8) perpendicular to the hub axle (3).
2. Rotorblechpaket nach Anspruch 1 , 2. rotor laminated core according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Rotorbleche (4; 5) im Bereich der Nabe (6) derart umgeformt sind, dass die Blechdicke (tl; t2) im Bereich der Nabe (6) gegenüber der Blechdicke (tl; t2) der Speichen (7) zumindest verringert, insbesondere zumindest um 40 % bis 60 % und bevorzugt zumindest um 50% verringert, ist. in that the rotor laminations (4; 5) are deformed in the region of the hub (6) in such a way that the sheet thickness (t 1; t 2) in the region of the hub (6) at least decreases compared to the sheet thickness (t 1; t 2) of the spokes (7). in particular at least 40% to 60%, and preferably at least reduced by 50%, is.
3. Rotorblechpaket nach Anspruch 1 oder 2 , 3. rotor laminated core according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Rotorbleche (4, 5) Elektroblech enthalten und dass die Rotorbleche (4; 5) im Bereich der Nabe (6) durch Kaitum- formung umgeformt sind, wobei in den Speichen (7) ein auste- nitisches Gefüge vorliegt und wobei im kaltumgeformten Bereich der Nabe (6) ein martensitisches Gefüge, insbesondere ein ungleichmäßiges martensitisches Gefüge, vorliegt. in that the rotor laminations (4, 5) contain electrical steel and in that the rotor laminations (4, 5) in the region of the hub (6) are formed by caoutchouc In the spokes (7) there is an austenitic structure and in the cold-formed region of the hub (6) there is a martensitic structure, in particular a non-uniform martensitic structure.
4. Rotorblechpaket nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u rch g e k e n n z e i c h n e t , 4. Rotor laminated core according to one of the preceding claims, characterized in that:
dass die Speichen (7) eines Paares derart angeordnet sind, dass sich jede Speiche (7) des ersten Rotorbleches (4; 5) jeweils zwischen zwei Speichen (7) des zweiten Rotorbleches (4; 5) derart befindet, dass zwischen einer Speiche (7) des ersten Rotorblechs (4; 5) und zwei Speichen (7) des zweiten Rotorblechs (4; 5) vorzugsweise ein gleich großer Abstand (D) vorhanden ist. in that the spokes (7) of a pair are arranged such that each spoke (7) of the first rotor plate (4; 5) is in each case situated between two spokes (7) of the second rotor plate (4; 5) such that a spoke (7) 7) of the first rotor plate (4; 5) and two spokes (7) of the second rotor plate (4; 5) preferably an equal distance (D) is present.
5. Rotorblechpaket nach Anspruch 4, 5. rotor laminated core according to claim 4,
d ad urch g e k e n n z e i c h n e t , characterized ,
dass der Abstand (D) zur Aufnahme von Permanentmagneten (16) zwischen den Speichen(7) ausgebildet ist und die Speichen (7) mit Befestigungseinrichtungen (15) versehen sind, mit welchen jeweils ein Permanentmagnet (16) zwischen einer Speiche (7) des ersten Rotorblechs (4; 5) und einer benachbarten Speiche (7) des zweiten Rotorblechs (4; 5) befestig-bar ist. in that the spacing (D) for receiving permanent magnets (16) is formed between the spokes (7) and the spokes (7) are provided with fastening means (15) with which a respective permanent magnet (16) is interposed between a spoke (7) of the first rotor plate (4; 5) and an adjacent spoke (7) of the second rotor plate (4; 5) can be fastened bar.
6. Rotorblechpaket nach einem der vorstehenden Ansprüche, d ad u rc h g e k e n n z e i c h n e t , 6. rotor laminated core according to one of the preceding claims, d ad e r c h e c e n e c e n e,
dass die Form des ersten Rotorbleches (4; 5) und die Form des zweiten Rotorbleches (4; 5) identisch sind. the shape of the first rotor plate (4; 5) and the shape of the second rotor plate (4; 5) are identical.
7. Rotorblechpaket nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u rc h g e k e n n z e i c h n e t , 7. rotor laminated core according to one of the preceding claims, d a d u c h e c e n e c e n e,
dass ein erstes und ein zweites Rotorblech (4, 5) eine Nabe (6) mit einer ringförmigen Kontur aufweisen und/oder jeweils ausschließlich im Bereich der Naben (6) miteinander in Flächenkontakt stehen. in that a first and a second rotor plate (4, 5) have a hub (6) with an annular contour and / or in each case exclusively in the area of the hubs (6) are in surface contact with each other.
8. Rotorblechpaket nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t , 8. rotor laminated core according to one of the preceding claims, d a d u c h e c e n e c e n e,
dass das erste und das zweite Rotorblech (4, 5) jeweils zumindest drei und insbesondere fünf sternförmig um die Nabe (6) angeordnete Speichen (7) enthalten. in that the first and the second rotor plate (4, 5) each contain at least three and in particular five spokes (7) arranged in a star shape about the hub (6).
9. Rotorblechpaket nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , 9. rotor laminated core according to one of the preceding claims, d a d u c h e c e n e c e n e,
dass die Speichen (7) gleichmäßige Aussparungen (11) aufweisen. in that the spokes (7) have uniform recesses (11).
10. Rotorblechpaket nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , 10. rotor laminated core according to one of the preceding claims, d a d e r c h e c e n e c e n e,
dass in der Nabe (6) eine Verdrehsicherungseinrichtung (9) vorgesehen ist, welche derart ausgebildet ist, dass die Rotorbleche (4; 5) verdrehsicher auf einer Rotorwelle (2) montierbar sind. that in the hub (6) an anti-rotation device (9) is provided, which is designed such that the rotor laminations (4; 5) are mounted against rotation on a rotor shaft (2).
11. Rotorblechpaket nach Anspruch 10, 11. rotor laminated core according to claim 10,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , characterized ,
dass in der Nabe (6) radial um die Nabenachse (3) eine Anzahl von gleichmäßig angeordneten Zähnen (9) zur Verdrehsicherung vorgesehenen ist, die einem geraden Vielfachen der Anzahl der Speichen (7) entspricht. that in the hub (6) radially around the hub axle (3) is provided a number of uniformly arranged anti-rotation teeth (9) corresponding to an even multiple of the number of spokes (7).
12. Rotorblechpaket nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , 12. rotor laminated core according to one of the preceding claims, d a d e r c h e c e n e c e n e,
dass die Speichen (7) des ersten Rotorblechs (4) und die that the spokes (7) of the first rotor plate (4) and the
Speichen des zweiten Rotorblechs (5) zusammen eine gemeinsame Ebene bilden. Spokes of the second rotor plate (5) together form a common plane.
13. Rotor (17) , mit mindestens einem Rotorblechpaket (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, das an einer Rotorwelle (2) befestigt ist, mit einer Vielzahl von Permanentmagneten (16), die in zwischen den Speichen des Rotorblechpakets vorgesehene Ausnehmungen (18) angeordnet sind. A rotor (17) comprising at least one rotor core (1) as claimed in any one of the preceding claims attached to a rotor shaft (2) having a plurality of permanent magnets (16) formed in recesses (18) provided between the spokes of the rotor core ) are arranged.
14. Rotor nach Anspruch 13, 14. Rotor according to claim 13,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass zwischen Speichen (7) erster Rotorbleche (4; 5)und benachbarten Speichen (7) zweiter Rotorbleche (4; 5)des Rotorblechpakets (1) jeweils zumindest ein Permanentmagnet (16) befestigt ist, wobei gleichnamige Pole (N;S)der Permanentmagnete (16) jeweils mit Speichen (7) erster Rotorbleche (4; 5) oder mit Speichen (7) zweiter Rotorbleche (4; 5) befestigt sind. at least one permanent magnet (16) is fastened between spokes (7) of first rotor laminations (4; 5) and adjacent spokes (7) of second rotor laminates (4; 5) of rotor laminations (1), poles of the same name (N; Permanent magnets (16) each with spokes (7) of the first rotor laminations (4; 5) or with spokes (7) second rotor laminations (4; 5) are fastened.
15. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Rotorblechpakets für den Rotor einer bürstenlosen Synchronmaschine, insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit den Schritten: 15. A method for producing an electrical machine, in particular a rotor laminated core for the rotor of a brushless synchronous machine, in particular according to one of the preceding claims, comprising the steps:
(a) Bereitstellen von Elektroblechen; (a) providing electrical sheets;
(b) Erzeugen der Kontur von Rotorblechen aus den (b) generating the contour of rotor laminations from the
Elektroblechen, welche zumindest zwei Speichen und eine Nabe aufweisen;  Electric sheets having at least two spokes and a hub;
(c) Verringern der Blechdicke der Rotorbleche im Bereich (c) reducing the sheet thickness of the rotor laminations in the area
der Nabe durch Kaitumformung, vorzugsweise um 50%; (d) Radiales Ausrichten eines ersten Rotorblechs mit seiner Nabenachse auf einer definierten Achse; the hub by Kaitumformung, preferably by 50%; (D) Radial alignment of a first rotor plate with its hub axis on a defined axis;
(e) Ausrichten eines zweiten Rotorblechs mit seiner (E) aligning a second rotor plate with his
Nabenachse auf derselben definierten Achse, sodass die Nabenachse des zweiten Rotorblechs identisch mit der Nabenachse des ersten Rotorblechs ist;  Hub axle on the same defined axis, so that the hub axis of the second rotor plate is identical to the hub axis of the first rotor plate;
(f) Rotatorisches Versetzen des zweiten Rotorblechs zum (f) Rotary displacement of the second rotor sheet for
ersten Rotorblech bezüglich der Nabenachse, insbesondere dergestalt, dass sich die Speichen des zweiten Rotorblechs äquidistant zwischen den Speichen des ersten Rotorblechs befinden;  first rotor plate with respect to the hub axle, in particular such that the spokes of the second rotor plate are equidistant between the spokes of the first rotor plate;
(g) Drehen des zweiten Rotorblechs um 180° um eine zur Nabenachse senkrecht stehende Querachse; (G) rotating the second rotor blade by 180 ° about a transverse to the hub axis transverse axis;
(h) Wiederholen der Schritte (a) bis (g) solange, bis eine gewünschte Rotorblechpaketstärke erreicht ist. (h) repeating steps (a) through (g) until a desired rotor core packet thickness is achieved.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9136736B2 (en) 2012-06-06 2015-09-15 Nidec Motor Corporation Motor having spoked outer rotor with spaced apart pole segments
CN107222048A (en) * 2017-07-25 2017-09-29 重集团大连工程技术有限公司 A kind of PM rotor for direct wind-driven generator
WO2018219859A1 (en) * 2017-06-01 2018-12-06 Continental Automotive Gmbh Assembly of armature laminations, rotor for use in an electric motor having such an assembly of armature laminations, and electric motor having such a rotor
CN113916419A (en) * 2021-11-05 2022-01-11 中国航发沈阳发动机研究所 Composite load sensor
CN113932956A (en) * 2021-11-05 2022-01-14 中国航发沈阳发动机研究所 Wide-range detection load sensor

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016212004A1 (en) 2016-07-01 2018-01-04 Volkswagen Aktiengesellschaft Rotor with rotor bevel for an electric machine and electric motor for the drive of a motor vehicle

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5829120A (en) * 1993-02-15 1998-11-03 Fanuc, Ltd. Method for manufacturing a rotor for synchronous motor
EP1223658A1 (en) 2001-01-12 2002-07-17 Siemens Aktiengesellschaft Permanent magnet Rotor with reduced flux leakage
DE102009001035A1 (en) * 2009-02-20 2010-08-26 Robert Bosch Gmbh Rotor arrangement for an electric motor

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006020406A (en) * 2004-06-30 2006-01-19 Nidec Shibaura Corp Rotor for motor
DE102008002106B4 (en) * 2008-05-30 2019-06-27 Seg Automotive Germany Gmbh Silenced electric machine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5829120A (en) * 1993-02-15 1998-11-03 Fanuc, Ltd. Method for manufacturing a rotor for synchronous motor
EP1223658A1 (en) 2001-01-12 2002-07-17 Siemens Aktiengesellschaft Permanent magnet Rotor with reduced flux leakage
DE102009001035A1 (en) * 2009-02-20 2010-08-26 Robert Bosch Gmbh Rotor arrangement for an electric motor

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9136736B2 (en) 2012-06-06 2015-09-15 Nidec Motor Corporation Motor having spoked outer rotor with spaced apart pole segments
WO2018219859A1 (en) * 2017-06-01 2018-12-06 Continental Automotive Gmbh Assembly of armature laminations, rotor for use in an electric motor having such an assembly of armature laminations, and electric motor having such a rotor
CN107222048A (en) * 2017-07-25 2017-09-29 重集团大连工程技术有限公司 A kind of PM rotor for direct wind-driven generator
CN107222048B (en) * 2017-07-25 2023-08-29 一重集团大连工程技术有限公司 Permanent magnet rotor for direct-drive wind driven generator
CN113916419A (en) * 2021-11-05 2022-01-11 中国航发沈阳发动机研究所 Composite load sensor
CN113932956A (en) * 2021-11-05 2022-01-14 中国航发沈阳发动机研究所 Wide-range detection load sensor
CN113916419B (en) * 2021-11-05 2023-08-22 中国航发沈阳发动机研究所 Composite load sensor
CN113932956B (en) * 2021-11-05 2023-08-22 中国航发沈阳发动机研究所 Wide-range detection load sensor

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