WO2016026831A1

WO2016026831A1 - Rotor für eine elektrische maschine eines haushaltsgeräts, haushaltsgerät und verfahren zum herstellen eines rotors für eine elektrische maschine eines haushaltsgeräts

Info

Publication number: WO2016026831A1
Application number: PCT/EP2015/068896
Authority: WO
Inventors: Jörg SKRIPPEK; Torsten Böttger; Axel Walter
Original assignee: BSH Hausgeräte GmbH
Priority date: 2014-08-20
Filing date: 2015-08-18
Publication date: 2016-02-25
Also published as: DE102014216555A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rotor (6) für eine elektrische Maschine (4) eines Haushaltsgeräts (1), mit einer Vielzahl von Permanentmagneten (19), welche in Umfangsrichtung (18) des Rotors (6) mit abwechselnder Polung verteilt angeordnet und in tangentialer Richtung magnetisiert sind, und einem Rotorpaket (19), welches aus einem magnetisch leitfähigen Material gebildet ist, wobei das Rotorpaket (19) eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen (17) aufweist, welche sich in axialer Richtung des Rotors (6) erstrecken und welche in Umfangsrichtung (18) des Rotors (6) beabstandet zueinander verteilt angeordnet sind, wobei in den Durchgangsöffnungen (17) die Permanentmagnete (19) derart angeordnet sind, dass ein von dem jeweiligen Permanentmagneten (19) ausgehender magnetischer Fluss in tangentialer Richtung des Rotors (6) verläuft, wobei zwischen benachbarten Durchgangsöffnungen (19) jeweils ein Segment (20) des Rotorpakets (19) ausgebildet ist, welches zur Konzentration des magnetischen Flusses der jeweiligen Permanentmagnete (19) in einem Luftspalt der elektrischen Maschine (4) ausgebildet ist, und wobei die Permanentmagnete (19) im Vergleich zu dem Rotorpaket (19) in axialer Richtung des Rotors (6) eine größere Erstreckung aufweisen.

Description

Rotor für eine elektrische Maschine eines Haushaltsgeräts, Haushaltsgerät und Verfahren zum Herstellen eines Rotors für eine elektrische Maschine eines Haushaltsgeräts

Die Erfindung betrifft einen Rotor für eine elektrische Maschine eines Haushaltsgeräts. Die Erfindung betrifft außerdem ein Haushaltsgerät, insbesondere zur Pflege von Wäschestücken, mit einer elektrischen Maschine zum Antreiben einer drehbaren Komponente des Haushaltsgeräts, wobei die elektrische Maschine einen erfindungsgemäßen Rotor aufweist. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Herstellen eines Rotors für eine elektrische Maschine eines Haushaltsgeräts.

Elektrische Maschinen für Haushaltsgeräte sind bereits aus dem Stand der Technik in vielfältiger Ausgestaltung bekannt. Das Interesse gilt vorliegend insbesondere einer elektrischen Maschine für ein Haushaltsgerät zur Pflege von Wäschestücken, wie beispielsweise eine Waschmaschine, einen Wäschetrockner oder einen Waschtrockner. Es ist bereits Stand der Technik, bei derartigen Haushaltsgeräten eine Synchronmaschine bzw. einen so genannten bürstenlosen Gleichstrommotor (BLDC) zum Antreiben einer Wäschetrommel einzusetzen. Der Stator einer solchen elektrischen Maschine weist eine elektrische Wicklung auf, welche gegebenenfalls aus mehreren Phasensträngen bestehen kann. Der Rotor trägt hingegen Permanentmagnete und weist außerdem ein ferromagnetisches - insbesondere ein weichmagnetisches - Material auf, durch welches der räumliche Verlauf des magnetischen Flusses der Permanentmagnete im Wesentlichen bestimmt wird. In diesem Zusammenhang kann der Rotor beispielsweise mehrere Rotorsegmente aus weichmagnetischem Material umfassen, welche zur Konzentration des magnetischen Flusses am radialen Außenumfang bzw. im so genannten Luftspalt der Maschine dienen. Das ferromagnetische Material wird üblicherweise in Form von Blechpaketen eingesetzt.

Bei elektrischen Maschinen für Haushaltsgeräte sind der Materialeinsatz und die Ausnutzung des Antriebs zu optimieren. Hierzu ist es aus dem Stand der Technik bekannt, die axialen Längen des Rotorpakets, des Statorpakets und/oder der Permanentmagnete anzupassen. Die axiale Länge zumindest eines der genannten Elemente unterscheidet sich dabei von den anderen. Häufig werden die Magnete mit einer größeren axialen Länge als das Rotorpaket ausgeführt, um Streueffekte an der Stirnseite zu kompensieren.. Man spricht in diesem Fall von einem Magnetüberstand. Das Statorpaket ist meist derart ausgeführt, dass es die gleiche axiale Länge wie das Rotorpaket aufweist. Das Statorpaket kann auch eine andere axiale Länge als das Rotorpaket aufweisen. Grundsätzlich sind in Abhängigkeit von dem Anwendungsfall alle Kombinationen der drei beschriebenen axialen Längen denkbar.

Weiterhin sind elektrische Maschinen mit permanenterregten Innenläufern bekannt. Diese elektrischen Maschinen weisen beispielsweise eine konzentrierte dreiphasige Wicklung im Stator auf. Hier sind die Permanentmagnete beispielsweise auf der Oberfläche des Läuferrückschlusses fixiert.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie eine elektrische Maschine für ein Haushaltsgerät effizienter betrieben werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Rotor, durch ein Haushaltsgerät sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren.

Ein erfindungsgemäßer Rotor ist speziell für eine elektrische Maschine eines Haushaltsgeräts konzipiert, welche zum Antreiben einer drehbaren Komponente des Haushaltsgeräts, insbesondere einer Wäschetrommel, dient. Der Rotor umfasst eine Vielzahl von Permanentmagneten, welche in Umfangsrichtung des Rotors mit abwechselnder Polung verteilt angeordnet und in tangentialer Richtung magnetisiert sind. Zudem umfasst der Rotor ein Rotorpaket, welches aus einem magnetisch leitfähigen Material gebildet ist. Das Rotorpaket weist eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen auf, welche sich in axialer Richtung des Rotors erstrecken und welche in Umfangsrichtung des Rotors beabstandet zueinander verteilt angeordnet sind. In den Durchgangsöffnungen sind die Permanentmagnete derart angeordnet, dass ein von dem jeweiligen Permanentmagneten ausgehender magnetischer Fluss in tangentialer Richtung des Rotors verläuft. Darüber hinaus ist zwischen benachbarten Durchgangsöffnungen jeweils ein Segment des Rotorpakets ausgebildet, welches zur Konzentration des magnetischen Flusses der jeweiligen Permanentmagnete in einem Luftspalt der elektrischen Maschine ausgebildet ist. Ferner weisen die Permanentmagnete im Vergleich zu dem Rotorpaket eine größere Erstreckung in axialer Richtung des Rotors auf.

Der Rotor weist ein Rotorpaket auf, welches beispielsweise aus einem magnetisch leitfähigen Material gebildet ist. Das Rotorpaket kann zudem mit einer Welle bzw. Motorwelle der elektrischen Maschine verbunden werden. Dieses Rotorpaket weist eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen bzw. Taschen auf, die in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Zwischen den jeweiligen Durchgangsöffnungen sind durch das Rotorpaket Segmente gebildet. Vorzugsweise erstrecken sich die Segmente im Wesentlichen in radialer Richtung, sodass die Haupterstreckungsrichtung der Segmente im Wesentlichen radial verläuft. In den Durchgangsöffnungen sind jeweils Permanentmagnete angeordnet. Hierbei ist es beispielsweise vorgesehen, dass durch die magnetisch leitfähigen Segmente des Rotorpakets jeweils ausschließlich ein einziger magnetischer Pol gebildet ist. Die Anzahl der Permanentmagnete entspricht somit insbesondere der Anzahl der Segmente und der Anzahl der magnetischen Pole.

Die Permanentmagnete können beispielsweise Rechteckmagnete sein. Die Permanentmagnete können in die korrespondierenden Durchgangsöffnungen eingebracht und dort fixiert werden. Die Permanentmagnete sind derart ausgebildet, dass sie eine größere axiale Länge als das Rotorpaket aufweisen. Mit anderen wird in dem Rotor ein Magnetüberstand ausgebildet. Durch den Magnetüberstand können Streueffekte, die im Betreib der elektrischen Maschine an der Stirnseite der elektrischen Maschine auftreten, verringert werden. Auf diese Weise kann durch die Ausgestaltung des Rotors bzw. der Permanentmagnete erreicht werden, dass die elektrische Maschine effizient betrieben werden kann.

Bevorzugt ist die Erstreckung der Permanentmagnete in axialer Richtung des Rotors im Vergleich zu der Erstreckung des Rotorpakets in axialer Richtung des Rotors in einem Bereich zwischen 10% bis 50% größer. Der Rotor kann beispielsweise in axialer Richtung eine räumliche Erstreckung zwischen 10 mm und 30 mm aufweisen. Die axiale Länge der Permanentmagnete kann beispielsweise 5 mm größer sein als die axiale Länge des Rotorpakets. Damit können Streueffekte an der Stirnseite effizient vermindert werden. In einer Ausführungsform bilden die Permanentmagnete auf einer ersten Stirnseite und auf einer gegenüberliegenden zweiten Stirnseite des Rotors jeweils einen Überstand aus, der in axialer Richtung des Rotors über das Rotorpakets hinausragt, wobei der Überstand der Permanentmagnete auf der ersten und der zweiten Stirnseite gleich ist. Auf diese Weise können die Streueffekte auf beiden Stirnseiten der elektrischen Maschine gleichmäßig kompensiert werden. Darüber hinaus kann die elektrische Maschine zuverlässig betrieben werden.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Rotorpaket eine runde Außenkontur aufweist. Mit anderen Worten ist das Rotorpaket im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet. Durch eine derartige Formgebung des Rotorpakets bzw. des Rotors können aerodynamische Geräusche beim Betrieb der elektrischen Maschine verhindert werden. Somit kann beispielsweise das Haushaltsgerät besonders geräuscharm betrieben werden.

Zudem kann es bevorzugt vorgesehen sein, dass das Rotorpaket zwischen den Durchgangsöffnungen und einer Außenkontur jeweils einen Steg ausbilden, welcher derart ausgebildet ist, dass der magnetische Fluss im Wesentlichen über den Luftspalt führt. Bei der Ausgestaltung des Stegs ist ein Kompromiss zwischen der magnetischen und der mechanischen Auslegung zu treffen. Der Steg ist bevorzugt derart ausgebildet, dass die mechanische Stabilität des Rotorpakets gewährleistet ist. Zudem kann der Steg derart ausgebildet sein, dass der magnetische Fluss im Wesentlichen über den Luftspalt der elektrischen Maschine führt. Mit anderen Worten soll der magnetische Fluss, der durch den Steg fließt, möglichst gering sein. Auf diese Weise kann ein magnetischer Kurzschluss zwischen benachbarten Segmenten des Rotorpakets verhindert werden. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Durchgangsöffnungen jeweils ein Halteelement zum Halten des Permanentmagneten in radialer Richtung des Rotors nach außen hin aufweisen. Das Halteelement kann beispielsweise durch einen entsprechenden Vorsprung in der Durchgangsöffnung gebildet sein. Das Halteelement kann in einem Bereich der Durchgangsöffnung angeordnet sein, der dem Steg zugeordnet ist. Somit dient beispielsweise das Haltelement zum Halten des Permanentmagneten in der Durchgangsöffnung. Der Steg kann somit nicht zu Abstützen bzw. Halten des Permanentmagneten dienen und somit eine geringe Breite aufweisen. Somit kann erreicht werden, dass der magnetische Fluss durch den Steg möglichst gering ist. Zudem ist es vorteilhaft, wenn die Durchgangsöffnungen jeweils ein Abstützelement zum Halten des Permanentmagneten in radialer Richtung des Rotors nach innen hin aufweisen. Somit kann der Permanentmagnet zuverlässig in der korrespondierenden Durchgangsöffnung gehalten werden. In einer weiteren Ausgestaltung weist das Rotorpaket Flusssperrelemente zum Führen des magnetischen Flusses in dem Segmenten auf, wobei die Flusssperrelemente in einem eine Welle der elektrischen Maschine zugeordneten Bereich der jeweiligen Durchgangsöffnung in die Durchgangsöffnung münden. Die Flusssperrelemente können beispielsweise durch entsprechende Aussparungen, also beispielsweise luftgefüllte Bereiche, gebildet sein. Diese können einteilig mit den Durchgangsöffnungen ausgebildet sein. Somit kann auf einfach Weise eine Führung des magnetischen Flusses in den Segmenten des Rotorpaktes erreicht werden.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Rotor Befestigungselemente zum jeweiligen Halten der Permanentmagnete in den Durchgangsöffnungen aufweist. Die Befestigungselemente können beispielsweise durch entsprechende Stifte oder dergleichen gebildet sein. Die Permanentmagnete können zu dem jeweiligen Befestigungselement korrespondierende Aussparungen aufweisen. Es kann auch vorgesehen sein, dass die jeweiligen Permanentmagnete mittels einer Klebeverbindung und/oder einer Schraubverbindung in den Durchgangsöffnungen gehalten werden. Es können auch entsprechende Ringscheiben zum Halten der Permanentmagnete vorgesehen sein.

In einer Ausführungsform ist das Rotorpaket aus einem Elektroblechpakete gefertigt. Solche Blechpakete können auf einfache Weise gefertigt werden und können somit kostengünstig bereitgestellt werden.

In einer weiteren Ausgestaltung weist der Rotor einen Träger zum Anbinden des Rotors an eine Welle der elektrischen Maschine auf. Der Träger kann ebenfalls aus einem Elektroblechpakete gefertigt sein. Der Träger kann zudem drehfest mit dem Rotorpaket verbunden sein. Auf diese Weise kann eine zuverlässige Verbindung zwischen der Welle der elektrischen Maschine und dem Träger einerseits und dem Träger und dem Rotorpaket andererseits bereitgestellt werden. Die Erfindung betrifft außerdem ein Haushaltsgerät, insbesondere zur Pflege von Wäschestücken, wie beispielsweise eine Waschmaschine, einen Wäschetrockner oder einen Waschtrockner, mit einer elektrischen Maschine zum Antreiben einer drehbaren Komponente des Haushaltsgeräts, wobei die elektrische Maschine einen erfindungsgemäßen Rotor aufweist.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Herstellen eines Rotors für eine elektrische Maschine eines Haushaltsgeräts. Das Verfahren umfasst das Bereitstellen einer Vielzahl von Permanentmagneten, welche in Umfangsrichtung des Rotors mit abwechselnder Polung verteilt angeordnet und in tangentialer Richtung magnetisiert sind, das Bereitstellen eines Rotorpakets, welches aus einem magnetisch leitfähigen Material gebildet ist, wobei das Rotorpaket eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen aufweist, welche sich in axialer Richtung des Rotors erstrecken und welche in Umfangsrichtung des Rotors beabstandet zueinander verteilt angeordnet sind. Zudem umfasst das Verfahren das Anordnen der Permanentmagnete in den Durchgangsöffnungen, sodass ein von dem jeweiligen Permanentmagneten ausgehender magnetischer Fluss in tangentialer Richtung des Rotors verläuft, wobei zwischen benachbarten Durchgangsöffnungen ein jeweiliges Segment des Rotorpakets ausgebildet ist, welches zur Konzentration des magnetischen Flusses der jeweiligen Permanentmagnete in einem Luftspalt der elektrischen Maschine ausgebildet ist, und wobei die Permanentmagnete im Vergleich zu dem Rotorpaket in axialer Richtung des Rotors eine größere Erstreckung aufweisen.

Die mit Bezug auf den erfindungsgemäßen Rotor vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Haushaltsgerät sowie für das erfindungsgemäße Verfahren.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar. Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen: Fig. 1 in schematischer Darstellung ein Haushaltsgerät mit einer elektrischen Maschine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 ein Statorpaket eines Stators der elektrischen Maschine in einer Seitenansicht; Fig. 3 eine Detailansicht von Fig. 2, in welcher Nuten und Zähne des Statorpakets gezeigt sind;

Fig. 4 ein Rotorpaket eines Rotors der elektrischen Maschine in einer Seitenansicht; Fig. 5 eine Detailansicht von Fig. 4, in welcher Durchgangsöffnungen des Rotorpakets gezeigt sind, in welche Permanentmagnete eingebracht werden können;

Fig. 6 einen Permanentmagneten eines Rotors in einer Perspektivansicht; und Fig. 7 einen schematische Darstellung der elektrischen Maschine.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Haushaltsgerät 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Haushaltsgerät 1 ist im Ausführungsbeispiel ein Gerät zur Pflege von Wäschestücken, beispielsweise eine Waschmaschine, ein Wäschetrockner oder ein Waschtrockner. In an sich bekannter Weise weist das Haushaltsgerät 1 eine Wäschetrommel 2 zur Aufnahme von Wäschestücken auf. Die Wäschetrommel 2 wird über einen Riemen 3 mittels einer elektrischen Maschine 4 angetrieben. Alternativ zu einem Riemenantrieb kann hier auch ein Direktantrieb vorgesehen sein. Die elektrische Maschine 4 ist ein elektrischer Antriebsmotor, im Ausführungsbeispiel ein bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC). Die elektrische Maschine 4 weist einen schematisch angedeuteten Stator 5 sowie einen ebenfalls schematisch dargestellten Rotor 6 auf. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, wird die elektrische Maschine 4 durch eine elektronische Steuereinrichtung 7 angesteuert, welche beispielsweise einen Mikrocontroller und einen digitalen Signalprozessor beinhalten kann. Das Haushaltsgerät 1 umfasst außerdem eine Bedienblende 8 mit Bedienelementen und optional einem Display. Die Bedienblende 8 dient zur Auswahl eines Betriebsprogramms und zur Einstellung weiterer Betriebsparameter des Haushaltsgeräts 1 . Fig. 2 zeigt ein Statorpaket 9 des Stators 5 der elektrischen Maschine 4 in einer Seitenansicht. Das Statorpaket 9 kann beispielsweise aus einen Elektroblechpaket gefertigt sei. Das Statorpaket 9 kann eine Seitenlänge 12 von 1 10 mm aufweisen. Der Außendurchmesser 10 kann maximal 140 mm betragen. Das Statorpaket 9 kann einen Innendurchmesser 1 1 von 65 mm aufweisen. Zudem weist das Statorpaket 9 eine Mehrzahl von Nuten 13 auf, in die jeweils eine Wicklung eingebracht werden kann. Zudem weist das Statorpaket 9 eine Mehrzahl von Zähnen 14 auf, welche die Wicklungen in den Nuten 13 halten.

Fig. 3 zeigt eine Detailansicht von Fig. 2. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Zähne 14 flach ausgebildet. Es kann ebenso vorgesehen sein, dass die Zähne 14 eine vorbestimmte Krümmung an der Seite, welche dem Luftspalt der elektrischen Maschine 4 zugewandt ist, aufweisen. Eine Breite der Nutwandung 15 kann beispielsweise in einem Bereich zwischen 4,5 mm und 5 mm liegen. Der geringste Abstand in radialer Richtung zwischen den Zähnen 14 kann beispielsweise 3,3 mm betragen.

Fig. 4 zeigt das Rotorpaket 16 des Rotors 6 der elektrischen Maschine 4 in einer Seitenansicht. Der Außendurchmesser 22 des Rotorpakets 16 kann beispielsweise 64,2 mm betragen. Das Rotorpaket 16 ist aus einem weichmagnetischen Material gebildet. Beispielsweise kann das Rotorpaket 16 aus einem Blechpaket, insbesondere einem Elektroblechpaket, oder einem massiven weichmagnetischen Material gebildet sein. Das Rotorpaket 16 weist eine Mehrzahl von Durchgangsöffnung 17 bzw. Taschen auf, die in Umfangsrichtung 18 beabstandet zueinander verteilt angeordnet sind. In diesen Durchgangsöffnungen 17 können - wie nachfolgend näher erläutert - Permanentmagneten 19 angeordnet werden. Zwischen den Durchgangsöffnungen 17 sind Segmente 20 ausgebildet. Die Segmente 20 bilden somit magnetisch leitfähige Bereiche, welche zur Konzentration des magnetischen Flusses in dem Luftspalt bzw. an einer Außenkontur 21 des Rotors 6 dienen. Durch die Segmente 20 wird der magnetische Fluss gelenkt. Die Segmente 20 sind im Wesentlichen speichenförmig angeordnet. Zudem weist das Rotorpaket 16 einen Träger 23 auf. Der Träger 23 kann ebenfalls aus Elektroblech gefertigt sein. Der Träger 23 dient zum Anbinden des Rotors 6 an eine Welle der elektrischen Maschine 4. Der Träger 23 ist zudem drehfest mit dem Rotorpaket 16 verbunden. In den Segmenten 20 sind jeweils zwei Flusssperrelemente 24 vorgesehen. Diese Flusssperrelemente 24 dienen der Führung des magnetischen Flusses in den jeweiligen Segment 20. Die Flusssperrelemente 24 verlaufen im Wesentlichen in radialer Richtung des Rotors 6. Der radiale Abstand 25 zwischen benachbarten Flusssperrelementen 24 kann beispielsweise 0,85 mm betragen. Die Breite 27 der Flusssperrelemente 24 kann beispielsweise 0,81 mm betragen. Die Flusssperrelemente 24 sind durch entsprechende Aussparungen in dem Rotorpaket 16 gebildet und münden in einem der Welle der elektrischen Maschine 4 zugewandten Bereich des Rotorpakets 16 in die jeweiligen Durchgangsöffnungen 17.

Fig. 5 zeigt eine Detailansicht von Fig. 4. Hier ist zu erkennen, dass die Durchgangsöffnung 17 eine Breite 29 von 7, 1 mm und eine Höhe 30 von 17,6 mm aufweisen kann. Zwischen einer jeweiligen Durchgangsöffnung 17 und der äußeren Kontur 21 des Rotors 6 bildet das Rotorpaket 16 einen Steg 26 aus. Der Steg 26 ist derart ausgebildet, dass ein magnetischer Kurzschluss zwischen den benachbarten Segmenten 20 verhindert werden kann. Der Steg 26 ist zudem derart ausgebildet, dass der wesentliche Anteil des magnetischen Flusses über den Luftspalt und nur ein sehr geringer Anteil über den Steg 26 geführt wird. Der Steg 26 kann beispielsweise eine Dicke 28 von 0,5 mm aufweisen.

In der Durchgangsöffnung 17 ist ein Halteelement 31 vorgesehen, dass zum Abstützen des Permanentmagneten 19 in radialer Richtung nach außen hin dient. Das Halteelement 31 ist durch einen Vorsprung gebildet, dessen Breite 33 beispielsweise 5,4 mm betragen kann. Ferner ist in der Durchgangsöffnung 17 ein Abstützelement 32 vorgesehen, dass zum Abstützen des Permanentmagneten 19 in radialer Richtung nach innen hin dient. Das Abstützelement 32 kann eine Hohe 34 von 2,6 mm und eine Breite 35 von 1 ,5 mm aufweisen.

Fig. 6 zeigt beispielhaft einen Permanentmagneten 19 des Rotors 6 der elektrischen Maschine 4. Der Rotor 4 weist eine Mehrzahl dieser Permanentmagneten 19 auf, wobei die Anzahl der Permanentmagneten 19 der Anzahl der Durchgangsöffnungen 17 entspricht. Der Permanentmagnet 19 kann beispielsweise ein Rechteckmagnet sein und eine Breite 36 von 7 mm und eine Höhe 37 von 17,5 mm aufweisen. Die Permanentmagnete 19 sind in die Durchgangsöffnungen 17 des Rotorpakets 16 eingebracht. Beispielsweise können die Permanentmagnete 19 entlang der axialen Richtung in die Durchgangsöffnungen geschoben werden. Die Permanentmagnete 19 sind also in Umfangsrichtung 18 des Rotors 6 beabstandet zueinander verteilt angeordnet sind. Die Permanentmagnete 19 sind länglich ausgeführt und erstrecken sich in axialer Richtung. Die Permanentmagnete 19 sind tangential magnetisiert, sodass ein magnetischer Fluss des jeweiligen Permanentmagneten 19 in tangentialer Richtung und somit senkrecht zur radialen Richtung und senkrecht zur Drehachse des Rotors 6 verläuft. Außerdem sind die Permanentmagnete 19 mit abwechselnder Magnetisierungsrichtung bzw. Polung verteilt angeordnet, sodass zwei unmittelbar benachbarte Permanentmagnete 19 in zueinander entgegengesetzte Richtungen magnetisiert sind. Fig. 7 zeigt eine stark vereinfachte Darstellung der elektrischen Maschine 4 in einer geschnittenen Seitenansicht. In diesem Ausführungsbeispiel weisen der Stator 5 und der Rotor 6 die gleiche räumliche Erstreckung in axialer Richtung auf. Der Stator 5 und der Rotor 6 können beispielsweise in axialer Richtung eine räumliche Erstreckung zwischen 10 mm und 30 mm aufweisen. Hier ist zu erkennen, dass die Permanentmagneten 19 im Vergleich zu dem Rotor 6 und dem Stator 5 eine größere räumliche Erstreckung in axialer Richtung aufweisen. Die Permanentmagnete 19 können beispielsweise in axialer Richtung 5 mm länger als der Stator 5 und/oder der Rotor 6 sein. Somit wird ein sogenannter Magnetübertand ausgebildet durch den Streuflüsse verhindert werden können.

Bezugszeichenliste

1 Haushaltsgerät

2 Wäschetrommel

3 Riemen

4 elektrische Maschine

5 Stator

6 Rotor

7 Steuereinrichtung

8 Bedienblende

9 Statorpaket

10 Außendurchmesser

1 1 Innendurchmesser

12 Seitenlänge

13 Nut

14 Zahn

15 Nutwandung

16 Rotorpaket

17 Durchgangsöffnung

18 Umfangsrichtung

19 Permanentmagnet

20 Segment

21 Außenkontur

22 Außendurchmesser

23 Träger

24 Flusssperrelement

25 Abstand

26 Steg

27 Breite

28 Dicke

29 Breite

30 Höhe

31 Halteelement

32 Abstützelement Breite Höhe Breite Breite Höhe

Claims

PATENTANSPRÜCHE

Rotor (6) für eine elektrische Maschine (4) eines Haushaltsgeräts (1 ), mit:

einer Vielzahl von Permanentmagneten (19), welche in Umfangsrichtung (18) des Rotors (6) mit abwechselnder Polung verteilt angeordnet und in tangentialer Richtung magnetisiert sind, und

einem Rotorpaket (19), welches aus einem magnetisch leitfähigen Material gebildet ist, wobei

das Rotorpaket (19) eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen (17) aufweist, welche sich in axialer Richtung des Rotors (6) erstrecken und welche in Umfangsrichtung (18) des Rotors (6) beabstandet zueinander verteilt angeordnet sind, wobei

in den Durchgangsöffnungen (17) die Permanentmagnete (19) derart angeordnet sind, dass ein von dem jeweiligen Permanentmagneten (19) ausgehender magnetischer Fluss in tangentialer Richtung des Rotors (6) verläuft, wobei

zwischen benachbarten Durchgangsöffnungen (19) jeweils ein Segment (20) des Rotorpakets (19) ausgebildet ist, welches zur Konzentration des magnetischen Flusses der jeweiligen Permanentmagnete (19) in einem Luftspalt der elektrischen Maschine (4) ausgebildet ist, und wobei die Permanentmagnete (19) im Vergleich zu dem Rotorpaket (19) in axialer Richtung des Rotors (6) eine größere Erstreckung aufweisen.

Rotor (6) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Erstreckung der Permanentmagnete (19) in axialer Richtung des Rotors (6) im Vergleich zu der Erstreckung des Rotorpakets (16) in axialer Richtung des Rotors (6) im einem Bereich zwischen 10% bis 50% größer ist.

Rotor (6) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagnete (19) auf einer ersten Stirnseite und auf einer gegenüberliegenden zweiten Stirnseite des Rotors (6) jeweils einen Überstand ausbilden, der in axialer Richtung des Rotors (6) über das Rotorpaket (16) hinausragt, wobei der Überstand der Permanentmagnete (19) auf der ersten und der zweiten Stirnseite gleich ist.

4. Rotor (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotorpaket (16) eine runde Außenkontur (21 ) aufweist.

5. Rotor (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotorpaket (16) zwischen den Durchgangsöffnungen (17) und einer Außenkontur (21 ) jeweils einen Steg (26) ausbilden, welcher derart ausgebildet ist, dass der magnetische Fluss im Wesentlichen über den Luftspalt führt.

6. Rotor (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnungen (17) jeweils ein Halteelement (31 ) zum Halten des jeweiligen Permanentmagneten (19) in radialer Richtung des Rotors (6) nach außen hin aufweisen.

7. Rotor (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnungen (17) jeweils ein Abstützelement (32) zum Halten des jeweiligen Permanentmagneten (19) in radialer Richtung des Rotors (6) nach innen hin aufweisen.

8. Rotor (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotorpaket (16) Flusssperrelemente (24) zum Führen des magnetischen Flusses in dem Segmenten (20) aufweist, wobei die Flusssperrelemente (24) in einem einer Welle der elektrischen Maschine (4) zugeordneten Bereich der jeweiligen Durchgangsöffnung (17) in die Durchgangsöffnung (17) münden.

9. Rotor (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (6) jeweilige Befestigungselemente zum Halten der Permanentmagnete (19) in der Durchgangsöffnung (17) aufweist.

10. Rotor (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotorpaket (16) aus einem Elektroblechpakete gefertigt ist.

1 1 . Rotor (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (6) eine Träger (23) zum Anbinden des Rotors (6) an eine Welle der elektrischen Maschine (4) aufweist.

12. Haushaltsgerät (1 ), insbesondere zur Pflege von Wäschestücken, mit einer elektrischen Maschine (4) zum Antreiben einer drehbaren Komponente des

Haushaltsgeräts (1 ), wobei die elektrische Maschine (4) einen Rotor (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.

13. Verfahren zum Herstellen eines Rotors (6) für eine elektrische Maschine (4) eines Haushaltsgeräts (1 ) durch:

Bereitstellen einer Vielzahl von Permanentmagneten (19), welche in Umfangsrichtung (18) des Rotors (6) mit abwechselnder Polung verteilt angeordnet und in tangentialer Richtung magnetisiert sind,

Bereitstellen eines Rotorpakets (16), welches aus einem magnetisch leitfähigen Material gebildet ist, wobei

das Rotorpaket (16) eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen (17) aufweist, welche sich in axialer Richtung des Rotors (6) erstrecken und welche in Umfangsrichtung (18) des Rotors (6) beabstandet zueinander verteilt angeordnet sind.

- Anordnen der Permanentmagnete (19) in den Durchgangsöffnungen (17), sodass ein von dem jeweiligen Permanentmagneten (19) ausgehender magnetischer Fluss in tangentialer Richtung des Rotors (6) verläuft, wobei zwischen benachbarten Durchgangsöffnungen (17) ein jeweiliges Segment (20) des Rotorpakets (16) ausgebildet ist, welches zur Konzentration des magnetischen Flusses der jeweiligen Permanentmagnete (19) in einem

Luftspalt der elektrischen Maschine (4) ausgebildet ist, und wobei die Permanentmagnete (19) im Vergleich zu dem Rotorpaket (16) in axialer Richtung des Rotors (6) eine größere Erstreckung aufweisen.