WO2019149651A1 - Aktivteil für eine elektrische maschine, insbesondere eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Aktivteil für eine elektrische maschine, insbesondere eines kraftfahrzeugs Download PDF

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WO2019149651A1
WO2019149651A1 PCT/EP2019/051973 EP2019051973W WO2019149651A1 WO 2019149651 A1 WO2019149651 A1 WO 2019149651A1 EP 2019051973 W EP2019051973 W EP 2019051973W WO 2019149651 A1 WO2019149651 A1 WO 2019149651A1
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WO
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active part
winding head
cooling channel
guide element
coolant
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/051973
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English (en)
French (fr)
Inventor
Mike Fuchslocher
Torben Schulze
Original Assignee
Daimler Ag
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    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/20Stationary parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
    • H02K9/197Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil in which the rotor or stator space is fluid-tight, e.g. to provide for different cooling media for rotor and stator
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/24Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors with channels or ducts for cooling medium between the conductors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/46Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/50Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto

Definitions

  • Active part for an electrical machine in particular a motor vehicle
  • the invention relates to an active part for an electrical machine, in particular a motor vehicle, according to the preamble of patent claim 1.
  • the active part has at least one winding, which forms at least one winding head.
  • the active part has at least one cooling channel through which a coolant can flow. By means of the coolant, at least the winding head can be cooled.
  • DE 10 2008 022 105 A1 discloses an electrical machine with a machine housing in which a rotor and a stator winding are accommodated.
  • Transport means known, with a stator element with a coil winding and at least one winding head.
  • Object of the present invention is to develop an active part of the type mentioned in such a way that a particularly advantageous cooling can be realized.
  • the cooling channel has a plurality of circumferentially of the winding head
  • Winding head and on one of the first axial end face in the axial direction of the active part facing away from the second axial end face of the winding head is disposed, and the cooling channel is also on a in the radial direction of the active part inwardly facing first side and on a radially outward of the active part to the outside pointing and thus arranged in the radial direction of the active part of the first side facing away from the second side of the winding head.
  • a particularly advantageous flow of the coolant can be realized, so that a particularly advantageous heat transfer from the winding head to the coolant can be ensured.
  • the winding head and thus the active part or the electric machine can be cooled particularly advantageous overall.
  • the winding head is formed in particular by the fact that respective areas, in particular length ranges or turns of the winding in the axial direction of a the
  • Winding carrying carrier project or project this carrier in the axial direction, which can be realized by advantageous cooling of the winding head, a particularly high performance of the electric machine.
  • the active part according to the invention is designed, for example, as a rotor or as a stator of the electric machine, wherein the electric machine is preferably a so-called traction engine of a motor vehicle.
  • the motor vehicle is preferably designed as a motor vehicle, especially as a passenger car, and driven by the electric machine.
  • the invention is particularly the Based on knowledge that high, to electric, in particular electronic traction or traction motors, especially of motor vehicles
  • the cap is, for example, toward the active part or towards the said carrier and towards an air gap of the electric machine by means of at least one, for example, as
  • Fluorosumm rubber seal formed sealing element and / or sealed by adhesive In particular, the cap is slipped over the winding head such that between the cap and the winding over at least one of the coolant
  • permeable gap arises, which is limited, for example, partially by the winding head and partially by the cap. Furthermore, the gap may be partially limited by the sealing element. The gap is
  • an at least substantially annular gap in particular between the winding head and the cap also referred to as capsule, whereby a flow cross-section through which the coolant can be defined or generated.
  • a minimum distance between the winding head and the cap is for example four millimeters, so that the flow cross-section is very large. As a result, only low flow rates can result. This results in a likewise small heat flow. In addition, results are very different
  • the coolant On its way through the cooling channel, the coolant flows, for example through the respective turns and thereby, for example, on the first side first in a coincident with the axial direction of the active part first direction and is then deflected by the cooling channel at a first location, so then the coolant in radial direction or obliquely inward flows, in particular on the first axial end face.
  • the coolant is then diverted again, so that then the coolant, in particular on the second side, flows in a direction coincident with the axial direction and the first direction opposite second direction.
  • the coolant is then deflected again by means of the cooling channel, so that then the coolant, in particular on the second axial end face, flows in the radial direction or obliquely to the outside.
  • the first location and the second location are offset in the circumferential direction of the active part to each other, so that an angular offset between the first location and the second location is provided.
  • the cooling channel can wind around the winding head in the circumferential direction of the active part, so that the cooling channel, for example, extends in the shape of a coil or loop or around the winding head.
  • This angular offset can be different from each other, for example, in at least two of the turns or vary in the circumferential direction of the active part.
  • Circumferential direction of the active part helixfömig extends around the winding head.
  • the cooling channel thus has a helical shape with always the same slope or rise height. Furthermore, it is conceivable that at least one of the parts radially in the
  • the intermediate head extends, so that, for example, the coolant can flow in the strictly radial direction to the outside.
  • the cooling channel is partially limited directly by the winding head. This touches or contacts the Coolant coolant flowing through the winding head directly, so that in a short time a large amount of heat can be removed from the winding head.
  • the cooling channel is at least partially bounded or formed by at least one guide element formed separately from the winding head.
  • the guide element is formed from an elastic, electrically insulating material in order to avoid short circuits.
  • Another embodiment is characterized in that the guide element is formed of an elastic material, in particular of rubber.
  • the guide element is formed of an elastic material, in particular of rubber.
  • the guide element is formed of a thermally expanded material.
  • the guide element is first arranged, for example, on the winding head and then heated, whereby the guide element or its material is expanded.
  • the guide element is formed from a plastic. In this way, undesired flows of the coolant can furthermore be avoided, so that effective cooling can be realized.
  • the active part has a separately formed from the winding head and separately from the guide cap, which partially limits the cooling channel and the winding head and the
  • the guide element covered to the outside.
  • the guide element is used as a separate from the winding head and the cap component and thereby as an inner structure which, for example, in a first step at least indirectly, in particular directly, arranged on the winding head becomes.
  • the cover functioning as a cover is mounted, for example by putting the cap on the inner structure (guide element) and on the winding head.
  • the inner structure and the winding head are arranged in the cap.
  • the guide element and the cap are formed with each other, so that the cap and the guide element are mounted simultaneously and thus time and cost. Furthermore, it is conceivable that the guide element and the cap are formed as separately formed components, which, however, prior to the arrangement of the cap and the
  • Production of the active part can be realized, at the same time a particularly effective cooling can be displayed.
  • the coolant for example, an electrically non-conductive liquid such as an oil is used.
  • the winding overhang is cast in an electrically insulating material, in particular in an electrically insulating plastic, or cast or cast around the material, in particular with the plastic.
  • the material is preferably a thermally conductive material. Then, as the coolant and an electrically conductive liquid such as water or the like could be used.
  • the coolant is supplied, for example, from a separate cooling circuit with pump and / or heat exchanger for cooling the coolant to the cooling channel, or
  • Coolant is provided from another cooling system such as engine cooling, battery cooling, transmission cooling, etc.
  • the active part has at least two terminals.
  • a first of the ports is a
  • the second connection is designed, for example, as a discharge connection, via which the coolant can be diverted or discharged from the cooling channel.
  • the connections are preferably in the circumferential direction of the winding over the head
  • Fig. 1 is a fragmentary schematic perspective view of a
  • FIG. 2 shows a detail of a schematic and perspective front view of the active part.
  • FIG. 3 a detail of a schematic sectional view of the active part
  • FIG. 4 shows a detail of a further schematic sectional view of the active part
  • 5 shows a detail of a further schematic perspective view of the
  • FIG. 7 shows a detail of a further schematic sectional view of the active part.
  • the active part designed as a stator 10 for an electrical machine of a motor vehicle, which is designed, for example, as a motor vehicle, in particular as a passenger car.
  • the motor vehicle can be driven by means of the electric machine, so that the electric machine is designed as a traction machine.
  • the active part comprises at least one support 12, which is designed, for example, as a laminated core. Sometimes the carrier 12 is also referred to as a stator core.
  • the active part comprises at least one winding 14 held on the carrier 12, which - as can be seen particularly well in conjunction with FIG. 2 - forms at least one winding head 16.
  • the winding overhang 16 is a region of the winding 14, the region projecting from the carrier 12 in the axial direction of the active part.
  • the region or the winding overhang 16 projects beyond the support 12 in the axial direction of the active part.
  • the axial direction of the active part is illustrated by a double arrow 18 in Fig. 1.
  • the active part also has at least one cooling channel 20, which can be flowed through by a coolant, which is preferably designed as a cooling liquid.
  • a coolant which is preferably designed as a cooling liquid.
  • the cooling channel 20 winds around the winding head 16 in the circumferential direction of the active part.
  • the cooling channel 20 in the circumferential direction of the active part helically around the
  • Winding 16 extends around.
  • the circumferential direction is in Fig. 1 by a Double arrow 22 illustrates and extends for example in a plane which extends at least substantially perpendicular to the axial direction.
  • the cooling channel 20 extends helically around the winding head 16
  • the coolant then flows helically around the winding head 16 as it passes through the cooling channel 20, so that an at least substantially helical flushing or flow around the winding head 16 with the Coolant results.
  • the cooling channel 20 is thus formed in the manner of a helix whose pitch is formed or defined by said angular offset.
  • the coolant flows, for example, at the winding head 16 back towards the carrier 12 and then again, for example in the radial direction or obliquely to the outside, and the cycle begins again.
  • the coolant flows outward in the radial direction through a cavity between the carrier 12 and the winding head 16.
  • the flow of the coolant through the cooling channel 20 can be seen particularly well from FIG. 2 and illustrated there by arrows 26.
  • arrows 26 In order to realize the helical flow of the coolant in a simple and thus cost-effective manner, it is
  • the cooling channel 20 is partially limited directly by the winding head 16.
  • the coolant flowing through the cooling channel 20 directly contacts the winding head 16, so that an advantageous heat transfer from the winding head 16 to the coolant can be achieved.
  • the guide element 28 forms the named helix, so that the helical flow of the coolant around the winding head 16 is basically caused by the guide element 28.
  • a separately formed from the carrier 12, separately from the winding head 16 and separately from the guide member 28 cap 30 is provided, for example, the winding head 16 and the guide member 28 is covered to the outside and sealed, for example, against the carrier 12.
  • the guide member 28 and the winding head 16 are each at least partially, in particular at least predominantly or completely, received in the cap 30, the cap 30, the cooling channel 20 partially limited.
  • the cooling passage 20 at least in the axial direction in a first direction through the cap 30 and in the axial direction in one of the first direction opposite second direction bounded by the winding head 16.
  • the circumferential direction of the cooling channel 20 is limited or defined for example by the guide member 28, so that, for example, the helical flushing is formed by the guide member 28 itself.
  • the guide member 28 is preferably formed of a resilient material and preferably rubber.
  • the guide element 28 is formed from a plastic. It has proved to be particularly advantageous if the
  • Guide element 28 as an injection molded part, in particular as a plastic injection molded part, is formed.
  • the guide element 28 may be formed from fluorosurfactant rubber, which has a compression behavior of up to 50 percent, and thereby enables a particularly advantageous sealing of different cavities, in particular between the winding head 16 and the cap 30.
  • the coolant flowing through the cooling passage 20 flows along a flow direction through the cooling passage 30, the flow direction being helical in accordance with the helix.
  • the coolant for example, the cap 30 against the winding head 16 and / or the winding head 16 against the carrier 12 and / or the guide member 28 against the cap 30 and / or seal against the carrier 12.
  • the guide element 28 is made of Teroson® or of a thermally expandable or expanded material, in particular plastic.
  • a thermally expandable plastic expands, for example, when heated by up to 600 percent, whereby a particularly advantageous sealing of different cavities can be realized.
  • the thermal expandable material in not yet thermally expanded state on the winding head 16, in particular applied to the winding head 16, is.
  • the cap 30 formed separately from the guide element 28 is at least indirectly attached to the winding head 16 in particular in such a way that the winding head 16 and the guide element 28 are arranged in the cap 30.
  • the guide element 28 already has a helical contour prior to its mounting on the winding head 16.
  • the guide element 28 having the helical contour is then pulled over the winding head 16, for example, before the cap 30 is mounted. Subsequently, the cap 30 is mounted and thereby slipped over the winding head 16 and the guide member 28.
  • a flow cross-section to be flowed through by the coolant can be kept particularly low, so that advantageously high flow velocities of the coolant of up to one meter per second can be realized.
  • a strong convection can be forced, so that an advantageous heat dissipation can be displayed.
  • excessively high dead water areas can be avoided, so that the risk of local overheating can be kept very low.
  • Fig. 3 shows the active part in sections in a schematic sectional view.
  • an arrow 32 illustrates the coolant which is supplied to the cooling passage 20 or introduced into the cooling passage.
  • the coolant introduced into the cooling passage 20 can flow through the cooling passage 20 and flows helically around the winding head 16.
  • a first connection 34 of the cooling channel 20 can be seen from FIGS. 4 and 5, wherein the first connection 34 is a supply connection.
  • the coolant is supplied to the cooling passage 20, that is, introduced into the cooling passage 20, whereupon the coolant can flow through the cooling passage 20. This is illustrated in FIG. 5 by arrows 36.
  • a second connection 38 of the cooling channel 20 is particularly well recognizable.
  • the second connection 38 is a discharge connection, via which the coolant - as illustrated in FIG. 5 by an arrow 40 - can be discharged from the cooling channel 20
  • Terminals 38 may be provided, wherein the terminals 34 and 38 in
  • Circumferential direction of the winding head 16 are arranged distributed uniformly over the circumference.
  • FIG. 6 shows an enlarged section of the stator 10 in the region of the cap 30 in a state in which the guide element 28 or the thermally expandable material, from which the guide element 28 is formed, is arranged on the winding head 16 in a thermally not yet expanded state , If the thermally expandable material is then heated, then the thermally expandable material expands, which is illustrated in FIG. 6 by arrows.
  • FIG. 7 shows an enlarged section of the stator 10 in the region of the cap 30 according to FIG. 6, with the thermally expandable material being thermally expanded according to FIG. 7.
  • the guide element 28 nestles especially well on the winding head 16 and on the cap 30 and optionally on the carrier 12, so

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  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Aktivteil (10) für eine elektrische Maschine, mit wenigstens einer Wicklung (14), welche zumindest einen Wickelkopf (16) bildet, und mit wenigstens einem Kühlkanal (20), welcher von einem Kühlmittel zum Kühlen zumindest des Wickelkopfes (16) durchströmbar ist, wobei sich der Kühlkanal (20) in Umfangsrichtung (22) des Aktivteils (10) um den Wickelkopf (16) herum windet.

Description

Aktivteil für eine elektrische Maschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein Aktivteil für eine elektrische Maschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 .
Ein solches, beispielsweise als Rotor oder Stator ausgebildetes Aktivteil für ein eine elektrische Maschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, ist beispielsweise bereits der DE 10 2015 015 797 A1 als bekannt zu entnehmen. Das Aktivteil weist wenigstens eine Wicklung auf, welche zumindest einen Wickelkopf bildet. Außerdem weist das Aktivteil wenigstens einen Kühlkanal auf, welcher von einem Kühlmittel durchströmbar ist. Mittels des Kühlmittels kann zumindest der Wickelkopf gekühlt werden.
Des Weiteren offenbart die DE 10 2008 022 105 A1 eine elektrische Maschine, mit einem Maschinengehäuse, in dem ein Rotor und eine Statorwicklung aufgenommen sind.
Außerdem ist aus der DE 10 2012 221 325 A1 eine elektrische Maschine für ein
Transportmittel bekannt, mit einem Statorelement mit einer Spulenwicklung und zumindest einem Wickelkopf.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Aktivteil der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass sich eine besonders vorteilhafte Kühlung realisieren lässt.
Diese Aufgabe wird durch ein Aktivteil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Um ein Aktivteil für eine elektrische Maschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass sich ein besonders vorteilhafte Kühlung realisieren lässt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass sich der Kühlkanal in
Umfangsrichtung des Aktivteils um den Wickelkopf herum windet. Mit anderen Worten weist der Kühlkanal eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung des Wickelkopfs
aufeinanderfolgend angeordneten Windungen auf, wobei sich der Wickelkopf in
Umfangsrichtung des Aktivteils und somit in Umfangsrichtung des Wickelkopfs durch die Windungen hindurch erstreckt. Unter dem Merkmal, dass sich der Kühlkanal in
Umfangsrichtung des Wickelkopfes um diesen herum windet, ist insbesondere zu verstehen, dass der Kühlkanal sowohl auf einer ersten axialen Stirnseite des
Wickelkopfes als auch auf einer der ersten axialen Stirnseite in axialer Richtung des Aktivteils abgewandten zweiten axialen Stirnseite des Wickelkopfes angeordnet ist, und der Kühlkanal ist auch auf einer in radialer Richtung des Aktivteils nach innen weisenden ersten Seite und auf einer in radialer Richtung des Aktivteils nach außen weisenden und somit in radialer Richtung des Aktivteils der ersten Seite abgewandten zweiten Seite des Wickelkopfes angeordnet.
Wieder mit anderen Worten ausgedrückt sind beispielsweise erste Teile des Kühlkanals beziehungsweise der jeweiligen Windungen auf der ersten axialen Stirnseite, zweite Teile des Kühlkanals beziehungsweise der jeweiligen Windungen auf der zweiten axialen Stirnseite, dritte Teile des Kühlkanals beziehungsweise der jeweiligen Windungen auf der ersten Seite und vierte Teile des Kühlkanals beziehungsweise der jeweiligen Windungen auf der zweiten Seite angeordnet, wobei diese Teile fluidisch miteinander verbunden sind, sodass das vorzugsweise als Kühlflüssigkeit ausgebildete Kühlmittel auf seinem Weg durch den Kühlkanal sukzessive die jeweiligen Teile durchströmt. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Strömung des Kühlmittels realisiert werden, sodass ein besonders vorteilhafter Wärmeübergang von dem Wickelkopf an das Kühlmittel gewährleistet werden kann. In der Folge können der Wickelkopf und somit das Aktivteil beziehungsweise die elektrische Maschine insgesamt besonders vorteilhaft gekühlt werden.
Der Wickelkopf ist insbesondere dadurch gebildet, dass jeweilige Bereiche, insbesondere Längenbereiche oder Windungen, der Wicklung in axialer Richtung von einem die
Wicklung tragenden Träger abstehen beziehungsweise diesen Träger in axialer Richtung überragen, wobei sich durch vorteilhafte Kühlung des Wickelkopfes eine besonders hohe Leistungsfähigkeit der elektrischen Maschine realisieren lässt.
Das erfindungsgemäße Aktivteil ist beispielsweise als ein Rotor oder als ein Stator der elektrischen Maschine ausgebildet, wobei die elektrische Maschine vorzugsweise eine so genannte Traktionsmaschine eines Kraftfahrzeugs ist. Das Kraftfahrzeug ist dabei vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildet und mittels der elektrischen Maschine antreibbar. Der Erfindung liegt dabei insbesondere die Erkenntnis zugrunde, dass an elektrische, insbesondere elektronische Traktionsmaschine beziehungsweise Traktionsmotoren, insbesondere von Kraftfahrzeugen, hohe
Anforderungen an Dauerdrehmoment und Dauerleistungsdichte bei gleichzeitig vorteilhaftem Wirkungsgrad gestellt werden. Hierbei sollte eine maximale
Betriebstemperatur entsprechend einer Temperaturklasse nicht überschritten werden. Zudem ist ein weiterer entscheidender Faktor das thermische Beanspruchungskollektiv mit bestimmten Temperaturgrenzen. Neben einer vorteilhaften Auslegung spielt hierbei eine entscheidende Rolle, die thermischen Verluste möglichst gleichmäßig und effizient abzuführen. Dies kann bei dem erfindungsgemäßen Aktivteil vorteilhaft realisiert werden.
Eine solche definierte Strömungskontur einer Wickelkopfkühlung, wie sie ein
erfindungsgemäßes Aktivteil aufweist, dient zur Verbesserung der Wickelkopfkühlung und so auch zum Schutz einer thermischen Überlastung im Allgemeinen.
Grundsätzlich ist es denkbar, den Wickelkopf mittels einer Kappe zu kapseln und hierbei die Kappe über den Wickelkopf zu stülpen. Die Kappe wird beispielsweise hin zu dem Aktivteil beziehungsweise hin zu dem genannten Träger sowie hin zu einem Luftspalt der elektrischen Maschine mittels wenigstens eines beispielsweise als
Fluormoosgummidichtung ausgebildeten Dichtungselements und/oder mittels Klebstoff abgedichtet. Insbesondere wird die Kappe derart über den Wickelkopf gestülpt, dass zwischen der Kappe und dem Wickelkopf wenigstens ein von dem Kühlmittel
durchströmbarer Zwischenraum entsteht, welcher beispielsweise teilweise durch den Wickelkopf und teilweise durch die Kappe begrenzt ist. Ferner kann der Zwischenraum teilweise durch das Dichtungselement begrenzt sein. Der Zwischenraum ist
beispielsweise ein zumindest im Wesentlichen kreisringförmiger Spalt, insbesondere zwischen dem Wickelkopf und der auch als Kapsel bezeichneten Kappe, wodurch ein von dem Kühlmittel durchströmbarer Strömungsquerschnitt definiert beziehungsweise erzeugt werden kann. Ein Mindestabstand zwischen dem Wickelkopf und der Kappe beträgt beispielsweise vier Millimeter, sodass der Strömungsquerschnitt sehr groß ist. Dadurch können nur geringe Strömungsgeschwindigkeiten resultieren. Dies hat einen ebenfalls kleinen Wärmestrom zur Folge. Zudem resultieren aus stark unterschiedlichen
Strömungsquerschnitten Gebiete geringer Strömungsgeschwindigkeit. Dadurch kann eine nur unzureichende Wärmeabfuhr gewährleistet werden.
Die zuvor genannten Probleme und Nachteile können nun bei dem erfindungsgemäßen Aktivteil gelöst beziehungsweise vermieden werden, da sich dadurch, dass sich der Kühlkanal in Umfangsrichtung des Aktivteils um den Wickelkopf herum windet, vorteilhafte hohe Strömungsgeschwindigkeiten des den Kühlkanal durchströmenden Kühlmittels realisiert werden können. In der Folge können hohe Wärmemengen in kurzer Zeit von dem Wickelkopf abtransportiert werden, sodass sich eine effiziente und effektive Kühlung darstellen lässt.
Auf seinem Weg durch den Kühlkanal strömt das Kühlmittel beispielsweise durch die jeweiligen Windungen und dabei beispielsweise auf der ersten Seite zunächst in eine mit der axialen Richtung des Aktivteils zusammenfallende erste Richtung und wird dann mittels des Kühlkanals an einer ersten Stelle umgelenkt, sodass dann das Kühlmittel in radialer Richtung beziehungsweise schräg dazu nach innen strömt, insbesondere auf der ersten axialen Stirnseite. An einer zweiten Stelle wird das Kühlmittel dann wieder umgeleitet, sodass dann das Kühlmittel, insbesondere auf der zweiten Seite, in eine mit der axialen Richtung zusammenfallende und der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung strömt. An einer dritten Stelle wird dann das Kühlmittel mittels des Kühlkanals erneut umgelenkt, sodass dann das Kühlmittel, insbesondere auf der zweiten axialen Stirnseite, in radialer Richtung beziehungsweise schräg dazu nach außen strömt. Die erste Stelle und die zweite Stelle sind dabei in Umfangsrichtung des Aktivteils versetzt zueinander angeordnet, sodass ein Winkelversatz zwischen der ersten Stelle und der zweiten Stelle vorgesehen ist. Durch diesen Winkelversatz kann sich der Kühlkanal in Umfangsrichtung des Aktivteils um den Wickelkopf herum winden, sodass der Kühlkanal beispielsweise spulen- oder schlaufenartig beziehungsweise -förmig um den Wickelkopf herum erstreckt. Dieser Winkelversatz kann beispielsweise bei zumindest zwei der Windungen voneinander unterschiedlich sein beziehungsweise in Umfangsrichtung des Aktivteils variieren.
Als besonders vorteilhaft hat es sich jedoch gezeigt, wenn der Winkelversatz,
insbesondere bei allen Windungen, gleich ist, sodass sich der Kühlkanal in
Umfangsrichtung des Aktivteils helixfömig um den Wickelkopf herum erstreckt. Der Kühlkanal weist somit eine Schraubenform mit immer gleicher Steigung beziehungsweise Steighöhe auf. Ferner ist es denkbar, dass zumindest einer der Teile radial in dem
Zwischenkopf verläuft, sodass beispielsweise das Kühlmittel in streng radialer Richtung nach außen strömen kann.
Um einen besonders vorteilhaften Wärmeabtransport zu realisieren, ist es in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Kühlkanal teilweise direkt durch den Wickelkopf begrenzt ist. Dadurch berührt beziehungsweise kontaktiert das den Kühlkanal durchströmende Kühlmittel den Wickelkopf direkt, sodass in kurzer Zeit eine hohe Wärmemenge von dem Wickelkopf abtransportiert werden kann.
Bei einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Kühlkanal zumindest teilweise durch wenigstens ein separat von dem Wickelkopf gebildetes Führungselement begrenzt beziehungsweise gebildet. Dadurch kann der Kühlkanal definiert und kostengünstig realisiert werden, sodass sich eine effektive und effiziente Kühlung realisieren lässt.
Als besonders vorteilhaft hat es sich dabei gezeigt, wenn das Führungselement aus einem elastischen, elektrisch-isolierenden Werkstoff gebildet ist, um Kurzschlüsse zu vermeiden.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Führungselement aus einem elastischen Werkstoff, insbesondere aus Gummi gebildet ist. Hierdurch kann ferner eine besonders vorteilhafte Abdichtung der Windungen in solche Richtungen realisiert werden, welche schräg oder senkrecht zur gewünschten Strömungsrichtung des den Kühlkanal durchströmenden Kühlmittels verlaufen, sodass unerwünschte Strömungen, insbesondere Leckageströmungen, vermieden werden können. Dadurch kann eine definierte und somit vorteilhafte Kühlung gewährleistet werden.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Führungselement aus einem thermisch expandierten Werkstoff gebildet ist. Hierzu wird das Führungselement beispielsweise zunächst an dem Wickelkopf angeordnet und danach erwärmt, wodurch das Führungselement beziehungsweise dessen Werkstoff expandiert wird. In der Folge kann eine besonders vorteilhafte Abdichtung realisiert werden, sodass eine gezielte und definierte Führung des Kühlmittels und in der Folge eine effektive Kühlung realisiert werden können.
Um einen besonders vorteilhaften Wärmeabtransport zu realisieren und unerwünschte Wärmeströme zu vermeiden, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Führungselement aus einem Kunststoff gebildet ist. Hierdurch können ferner unerwünschte Strömungen des Kühlmittels vermieden werden, sodass eine effektive Kühlung realisiert werden kann.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das
Führungselement als Spritzgussteil, insbesondere als Kunststoff-Spritzgussteil, ausgebildet. Hierdurch können auch komplexe Geometrien des Kühlkanals realisiert werden, sodass eine besonders effektive Kühlung dargestellt werden kann.
Um eine besonders gute Kühlung auf besonders einfache Weise realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Aktivteil eine separat von dem Wickelkopf und separat von dem Führungselement ausgebildete Kappe aufweist, welche den Kühlkanal teilweise begrenzt und den Wickelkopf und das
Führungselement nach außen überdeckt. Im Rahmen einer Herstellung beziehungsweise Montage des Aktivteils ist dabei beispielsweise vorgesehen, dass das Führungselement als von dem Wickelkopf und von der Kappe separates Bauteil und dabei als innere Struktur verwendet wird, welche beispielsweise in einem ersten Schritt zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an dem Wickelkopf angeordnet wird. In einem
beispielsweise auf den ersten Schritt folgenden zweiten Schritt wird die als Abdeckung fungierende Kappe montiert, indem beispielsweise die Kappe auf die innere Struktur (Führungselement) und auf den Wickelkopf aufgestülpt wird. Mit anderen Worten werden beispielsweise die innere Struktur und der Wickelkopf in der Kappe angeordnet.
Alternativ ist es denkbar, dass die Kappe und das Führungselement einstückig
miteinander ausgebildet sind, sodass die Kappe und das Führungselement gleichzeitig und somit zeit- und kostengünstig montiert werden. Ferner ist es denkbar, dass das Führungselement und die Kappe als separat voneinander ausgebildete Bauteile ausgebildet sind, welche jedoch vor der Anordnung der Kappe und des
Führungselements an dem Wickelkopf aneinander angeordnet beziehungsweise miteinander verbunden werden. Die Kappe und das separat von der Kappe ausgebildete und an der Kappe befestigte und somit mit dieser verbundene Führungselement bilden somit einen Zusammenbau, welcher montiert und dabei beispielsweise zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an dem Wickelkopf montiert wird, insbesondere derart, dass das Führungselement an dem Wickelkopf angeordnet und der Wickelkopf in der Kappe angeordnet wird. Dadurch kann eine besonders zeit- und kostengünstige
Herstellung des Aktivteils realisiert werden, wobei gleichzeitig eine besonders effektive Kühlung dargestellt werden kann.
Als das Kühlmittel wird beispielsweise eine elektrisch nicht-leitende Flüssigkeit wie beispielsweise ein Öl verwendet. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass der Wickelkopf in einem elektrisch isolierenden Material, insbesondere in einen elektrisch isolierenden Kunststoff, eingegossen beziehungsweise mit dem Material, insbesondere mit dem Kunststoff, vergossen oder umgossen ist. Bei dem Material handelt es sich vorzugsweise um ein wärmeleitfähiges Material. Dann könnte als das Kühlmittel auch eine elektrisch leitfähige Flüssigkeit wie beispielsweise Wasser oder ähnliches genutzt werden.
Das Kühlmittel wird beispielsweise aus einem eigenen Kühlkreis mit Pumpe und/oder Wärmetauscher zum Kühlen des Kühlmittels dem Kühlkanal zugeführt, oder das
Kühlmittel wird aus einem anderen Kühlsystem wie beispielsweise eine Motorkühlung, einer Batteriekühlung, einer Getriebekühlung etc. bereitgestellt.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das Aktivteil wenigstens zwei Anschlüsse aufweist. Ein erster der Anschlüsse ist beispielsweise als ein
Zuführanschluss ausgebildet, über welchen das Kühlmittel in den Kühlkanal einleitbar ist. Der zweite Anschluss ist beispielsweise als Abführanschluss ausgebildet, über welchen das Kühlmittel aus dem Kühlkanal ausleitbar beziehungsweise abführbar ist. Dabei sind die Anschlüsse vorzugsweise in Umfangsrichtung des Wickelkopfes über dessen
Umfang gleichmäßig verteilt angeordnet. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Führung des Kühlmittels realisiert werden, sodass eine besonders vorteilhafte Kühlung darstellbar ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die 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 in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in:
Fig. 1 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht eines
erfindungsgemäße Aktivteils;
Fig. 2 ausschnittsweise eine schematische und perspektivische Vorderansicht des Aktivteils;
Fig. 3 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht des Aktivteils; Fig. 4 ausschnittsweise eine weitere schematische Schnittansicht des Aktivteils; Fig. 5 ausschnittsweise eine weitere schematische Perspektivansicht des
Aktivteils;
Fig. 6 ausschnittsweise eine weitere schematische Schnittansicht des Aktivteils;
und
Fig. 7 ausschnittsweise eine weitere schematische Schnittansicht des Aktivteils.
In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Perspektivansicht ein als Stator 10 ausgebildetes Aktivteil für eine elektrische Maschine eines Kraftfahrzeugs, welches beispielsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet ist. Das Kraftfahrzeug ist mittels der elektrischen Maschine antreibbar, sodass die elektrische Maschine als Traktionsmaschine ausgebildet ist. Das Aktivteil umfasst wenigstens einen Träger 12, welcher beispielsweise als Blechpaket ausgebildet ist. Manchmal ist der Träger 12 auch als Statorkern bezeichnet. Des Weiteren umfasst das Aktivteil wenigstens eine an dem T räger 12 gehaltene Wicklung 14, welche - wie besonders gut in Zusammenschau mit Fig. 2 erkennbar ist - zumindest einen Wickelkopf 16 bildet. Der Wickelkopf 16 ist ein Bereich der Wicklung 14, wobei der Bereich in axialer Richtung des Aktivteils von dem Träger 12 absteht. Mit anderen Worten überragt der Bereich beziehungsweise der Wickelkopf 16 den Träger 12 in axialer Richtung des Aktivteils. Dabei ist in Fig. 1 die axiale Richtung des Aktivteils (Stator 10) durch einen Doppelpfeil 18 veranschaulicht. Das Aktivteil weist darüber hinaus wenigstens einen Kühlkanal 20 auf, welcher von einem vorzugsweise als Kühlflüssigkeit ausgebildeten Kühlmittel durchströmbar ist. Mittels des Kühlmittels wird zumindest der Wickelkopf 16 gekühlt, insbesondere dadurch, dass ein Wärmeübergang von dem Wickelkopf 16 an das den Kühlkanal 20 durchströmende Kühlmittel erfolgt.
Um nun eine besonders effektive Kühlung des Wickelkopfes 16 realisieren zu können, windet sich der Kühlkanal 20 in Umfangsrichtung des Aktivteils um den Wickelkopf 16 herum. Bei dem in den Fig. veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass sich der Kühlkanal 20 in Umfangsrichtung des Aktivteils helixförmig um den
Wickelkopf 16 herum erstreckt. Die Umfangsrichtung ist dabei in Fig. 1 durch einen Doppelpfeil 22 veranschaulicht und verläuft beispielsweise in einer Ebene, welche zumindest im Wesentlichen senkrecht zur axialen Richtung verläuft. Dadurch, dass sich der Kühlkanal 20 helixförmig um den Wickelkopf 16 herum erstreckt, strömt das Kühlmittel dann, wenn es durch den Kühlkanal 20 strömt, helixförmig um den Wickelkopf 16 herum, sodass sich eine zumindest im Wesentlichen helixförmige Umspülung beziehungsweise Umströmung des Wickelkopfes 16 mit dem Kühlmittel ergibt. Hierbei wird beispielsweise radial außen am Wickelkopf zugeströmt. Anschließend strömt beispielsweise das
Kühlmittel an einer ersten axialen Stirnseite 24 mit einem Winkelversatz und dabei beispielsweise schräg zur radialen Richtung nach innen. Der Kühlkanal 20 ist somit nach Art einer Helix ausgebildet, deren Steigung durch den genannten Winkelversatz gebildet beziehungsweise definiert wird. Im Folgenden strömt das Kühlmittel beispielsweise am Wickelkopf 16 zurück in Richtung Träger 12 und dann wieder beispielsweise in radialer Richtung beziehungsweise schräg dazu nach außen, und der Kreislauf beginnt erneut. Beispielsweise strömt das Kühlmittel in radialer Richtung nach außen durch eine Kavität zwischen dem Träger 12 und dem Wickelkopf 16.
Die Strömung des Kühlmittels durch den Kühlkanal 20 ist besonders gut aus Fig. 2 erkennbar und dort durch Pfeile 26 veranschaulicht. Um die helixförmige Strömung des Kühlmittels auf einfache und somit kostengünstige Weise zu realisieren, ist es
beispielsweise vorgesehen, dass der Kühlkanal 20 teilweise direkt durch den Wickelkopf 16 begrenzt ist. Hierdurch berührt das den Kühlkanal 20 durchströmende Kühlmittel den Wickelkopf 16 direkt, sodass ein vorteilhafter Wärmeübergang von dem Wickelkopf 16 an das Kühlmittel realisierbar ist.
Des Weiteren ist wenigstens ein separat von dem Wickelkopf 16 und separat von dem Träger 12 ausgebildetes Führungselement 28 vorgesehen, welches den Kühlkanal 20 teilweise begrenzt. Dabei bildet das Führungselement 28 die genannte Helix an sich, sodass die helixförmige Strömung des Kühlmittels um den Wickelkopf 16 herum grundsätzlich durch das Führungselement 28 bewirkt wird. Außerdem ist eine separat von dem Träger 12, separat von dem Wickelkopf 16 und separat von dem Führungselement 28 ausgebildete Kappe 30 vorgesehen, welche beispielsweise den Wickelkopf 16 und das Führungselement 28 nach außen hin überdeckt und beispielsweise gegen den Träger 12 abgedichtet ist. somit sind das Führungselement 28 und der Wickelkopf 16 jeweils zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in der Kappe 30 aufgenommen, wobei die Kappe 30 den Kühlkanal 20 teilweise begrenzt.
Insbesondere wird beispielsweise der Kühlkanal 20 zumindest in axialer Richtung in eine erste Richtung durch die Kappe 30 und in axialer Richtung in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung durch den Wickelkopf 16 begrenzt. In Umfangsrichtung wird der Kühlkanal 20 beispielsweise durch das Führungselement 28 begrenzt beziehungsweise definiert, sodass beispielsweise die helixförmige Umspülung an sich durch das Führungselement 28 gebildet ist.
Das Führungselement 28 ist vorzugsweise aus einem nachgiebigen Material und dabei vorzugsweise aus Gummi gebildet. Insbesondere ist das Führungselement 28 aus einem Kunststoff gebildet. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das
Führungselement 28 als ein Spritzgussteil, insbesondere als ein Kunststoff-Spritzgussteil, ausgebildet ist. Insbesondere kann das Führungselement 28 aus Fluormoosgummi gebildet sein, welches ein Kompressionsverhalten von bis zu 50 Prozent aufweist und hierdurch eine besonders vorteilhafte Abdichtung von unterschiedlichen Kavitäten, insbesondere zwischen dem Wickelkopf 16 und der Kappe 30, ermöglicht.
Das den Kühlkanal 20 durchströmende Kühlmittel strömt entlang einer Strömungsrichtung durch den Kühlkanal 30, wobei die Strömungsrichtung gemäß der Helix helixförmig verläuft. Um beispielsweise von der gewünschten Strömungsrichtung unterschiedliche, insbesondere schräg oder senkrecht dazu verlaufende Strömungen des Kühlmittels zu vermeiden, ist beispielsweise die Kappe 30 gegen den Wickelkopf 16 und/oder der Wickelkopf 16 gegen den Träger 12 und/oder das Führungselement 28 gegen die Kappe 30 und/oder gegen den Träger 12 abzudichten. Dies kann mittels des Führungselements 28 insbesondere dann vorteilhaft realisiert werden, wenn das Führungselement 28 aus einem elastisch verformbaren Werkstoff wie beispielsweise Gummi gebildet ist. Alternativ ist es denkbar, dass das Führungselement 28 aus Teroson® beziehungsweise aus einem thermisch expandierbaren oder expandierten Werkstoff, insbesondere Kunststoff, gebildet ist. Ein solcher thermisch expandierbarer Kunststoff expandiert beispielsweise bei Erwärmung um bis zu 600 Prozent, wodurch eine besonders vorteilhafte Abdichtung von unterschiedlichen Kavitäten realisierbar ist.
Hierzu ist es beispielsweise vorgesehen, das der thermische expandierbare Werkstoff in noch nicht thermisch expandierten Zustand an dem Wickelkopf 16 angeordnet, insbesondere auf den Wickelkopf 16 aufgetragen, wird. Daran anschließend wird beispielsweise die separat von dem Führungselement 28 ausgebildete Kappe 30 zumindest mittelbar an dem Wickelkopf 16 insbesondere derart angebracht, dass der Wickelkopf 16 und das Führungselement 28 in der Kappe 30 angeordnet werden.
Daraufhin wird beispielsweise das Führungselement 28 erwärmt, wodurch der thermisch expandierbare Werkstoff expandiert wird. In der Folge können unterschiedliche Kavitäten abgedichtet werden
Das Führungselement 28 weist beispielsweise bereits vor seiner Montage an dem Wickelkopf 16 eine helixförmige Kontur auf. Das die helixförmige Kontur aufweisende Führungselement 28 wird dann beispielsweise über den Wickelkopf 16 gezogen, bevor die Kappe 30 montiert wird. Anschließend wird die Kappe 30 montiert und dabei über den Wickelkopf 16 und das Führungselement 28 gestülpt.
Durch die helixförmige Erstreckung des Kühlkanals 20 kann ein von dem Kühlmittel zu durchströmender Strömungsquerschnitt besonders gering gehalten werden, sodass sich vorteilhaft hohe Strömungsgeschwindigkeiten des Kühlmittels von bis zu einem Meter pro Sekunde realisieren lassen. Dadurch kann eine starke Konvektion erzwungen werden, sodass ein vorteilhafter Wärmeabtransport darstellbar ist. zudem können übermäßig hohe Totwassergebiete vermieden werden, sodass die Gefahr von lokaler Überhitzung besonders gering gehalten werden kann.
Fig. 3 zeigt das Aktivteil ausschnittsweise in einer schematischen Schnittansicht. In Fig. 3 veranschaulicht ein Pfeil 32 das Kühlmittel, welches dem Kühlkanal 20 zugeführt beziehungsweise in den Kühlkanal eingeleitet wird. Das in den Kühlkanal 20 eingeleitete Kühlmittel kann den Kühlkanal 20 durchströmen und strömt dabei helixförmig um den Wickelkopf 16 herum.
Aus Fig. 4 sind besonders gut die Kappe 30 und das separat davon ausgebildete
Führungselement 28 erkennbar, wobei in Fig. 4 auch der Wickelkopf 16 erkennbar ist. Ferner ist aus Fig. 4 und 5 ein erster Anschluss 34 des Kühlkanals 20 erkennbar, wobei der erste Anschluss 34 ein Zuführanschluss ist. Über den Zuführanschluss wird das Kühlmittel dem Kühlkanal 20 zugeführt, das heißt in den Kühlkanal 20 eingeleitet, woraufhin das Kühlmittel den Kühlkanal 20 durchströmen kann. Dies ist in Fig. 5 durch Pfeile 36 veranschaulicht.
Aus Fig. 5 ist besonders gut ein zweiter Anschluss 38 des Kühlkanals 20 erkennbar. Der zweite Anschluss 38 ist ein Abführanschluss, über welchen das Kühlmittel - wie in Fig. 5 durch einen Pfeil 40 veranschaulicht ist - aus dem Kühlkanal 20 abführbar ist
beziehungsweise abgeführt wird. Dabei sind die Anschlüsse 34 und 38 in
Umfangsrichtung des Wickelkopfes 16 über dessen Umfang gleichmäßig verteilt angeordnet, um dadurch eine effektive Kühlung realisieren zu können. Aus Fig. 1 ist erkennbar, dass zwei oder mehr, als Zuführanschlüsse ausgebildete erste Anschlüsse 34 sowie zwei oder mehr als Abführanschlüsse ausgebildete zweite
Anschlüsse 38 vorgesehen sein können, wobei die Anschlüsse 34 und 38 in
Umfangsrichtung des Wickelkopfes 16 über dessen Umfang gleichmäßig verteilt angeordnet sind.
Fig. 6 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des Stator 10 im Bereich der Kappe 30 in einem Zustand, in welchem das Führungselement 28 beziehungsweise der thermisch expandierbare Werkstoff, aus welchem das Führungselement 28 gebildet ist, in thermisch noch nicht expandiertem Zustand an dem Wickelkopf 16 angeordnet ist. Wird dann der thermisch expandierbare Werkstoff erwärmt, so dehnt sich der thermisch expandierbare Werkstoff aus, was in Fig. 6 durch Pfeile veranschaulicht ist.
Fig. 7 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des Stator 10 im Bereich der Kappe 30 gemäß Fig. 6, wobei gemäß Fig. 7 der thermisch expandierbare Werkstoff thermisch expandiert ist. Hierdurch schmiegt sich das Führungselement 28 besonders gut an den Wickelkopf 16 sowie an die Kappe 30 und gegebenenfalls an den Träger 12 an, sodass
unerwünschte Leckagen vermieden werden können. In der Folge kann ein definierter beziehungsweise gezielter Strom des Kühlmittels durch den Kühlkanal 20 gewährleistet werden, sodass eine besonders effektive und leistungsstarke Kühlung realisierbar ist.
Bezugszeichenliste
10 Stator
12 T räger
14 Wicklung
16 Wickelkopf
18 Doppelpfeil
20 Kühlkanal
22 Doppelpfeil
24 Stirnseite
26 Pfeile
28 Führungselement
30 Kappe
32 Pfeil
34 erster Anschluss
36 Pfeile
38 Zweiter Anschluss
40 Pfeil

Claims

Patentansprüche
1. Aktivteil (10) für eine elektrische Maschine, mit wenigstens einer Wicklung (14), welche zumindest einen Wickelkopf (16) bildet, und mit wenigstens einem Kühlkanal (20), welcher von einem Kühlmittel zum Kühlen zumindest des Wickelkopfes (16) durchströmbar ist,
wobei sich der Kühlkanal (20) in Umfangsrichtung (22) des Aktivteils (10) um den Wickelkopf (16) herum windet
dadurch gekennzeichnet, dass
sich der Kühlkanal (20) in Umfangsrichtung (22) des Aktivteils (10) helixfömig um den Wickelkopf (16) herum erstreckt
und der Kühlkanal (20) teilweise direkt durch den Wickelkopf (16) begrenzt ist, so dass der Kühlkanal sowohl auf einer ersten axialen Stirnseite des Wickelkopfes als auch auf einer der ersten axialen Stirnseite in axialer Richtung des Aktivteils abgewandten zweiten axialen Stirnseite des Wickelkopfes angeordnet ist, und der Kühlkanal auch auf einer in radialer Richtung des Aktivteils nach innen weisenden ersten Seite und auf einer in radialer Richtung des Aktivteils nach außen weisenden und somit in radialer Richtung des Aktivteils der ersten Seite
abgewandten zweiten Seite des Wickelkopfes angeordnet ist.
2. Aktivteil (10) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kühlkanal (20) zumindest teilweise durch wenigstens ein separat von dem Wickelkopf (16) gebildetes Führungselement (28) begrenzt ist.
3. Aktivteil (10) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (28) aus einem elastischen Werkstoff gebildet ist.
4. Aktivteil (10) nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Führungselement (28) aus einem thermisch expandierten Werkstoff gebildet ist.
5. Aktivteil (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Führungselement (28) aus einem Kunststoff gebildet ist.
6. Aktivteil (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Führungselement (28) als Spritzgussteil ausgebildet ist.
7. Aktivteil (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine separat von dem Wickelkopf (16) und separat von dem Führungselement (28) ausgebildete Kappe (30) vorgesehen ist, welche den Kühlkanal (20) teilweise begrenzt und den Wickelkopf (14) und das Führungselement (28), insbesondere in axialer Richtung (18) und/oder in radialer Richtung des Aktivteils (10), nach außen überdeckt.
8. Aktivteil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens ein Zuführanschluss (34), über welchen das Kühlmittel in den Kühlkanal (20) einleitbar ist, und wenigstens ein Abführanschluss (38) vorgesehen sind, über welchen das Kühlmittel aus dem Kühlkanal (20) ausleitbar ist, wobei der
Zuführanschluss (34) und der Abführanschluss (38) in Umfangsrichtung des Wickelkopfes (16) über dessen Umfang gleichmäßig verteilt angeordnet sind.
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