WO2025098565A1 - Rotoranordnung und elektrische maschine - Google Patents

Rotoranordnung und elektrische maschine Download PDF

Info

Publication number
WO2025098565A1
WO2025098565A1 PCT/DE2024/100937 DE2024100937W WO2025098565A1 WO 2025098565 A1 WO2025098565 A1 WO 2025098565A1 DE 2024100937 W DE2024100937 W DE 2024100937W WO 2025098565 A1 WO2025098565 A1 WO 2025098565A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rotor
cooling
fluid inlet
slots
separating body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/DE2024/100937
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Kunkemoeller
Thomas Hurle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to CN202480071316.1A priority Critical patent/CN122162283A/zh
Publication of WO2025098565A1 publication Critical patent/WO2025098565A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/32—Rotating parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H02K1/325—Rotating parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium between salient poles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/24—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors with channels or ducts for cooling medium between the conductors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/52—Fastening salient pole windings or connections thereto
    • H02K3/527—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to rotors only

Definitions

  • the present invention relates to a rotor arrangement comprising a rotor body which forms a plurality of slots in the axial direction for receiving a winding, rotor poles which are formed in the radial direction between two of the slots, windings which run in the slots and enclose the rotor poles, slot closure elements which close the slots in the radial direction, and at least one separating body which is arranged in one of the slots in the circumferential direction between two of the windings, wherein the separating body comprises at least one continuous cooling channel extending in the axial direction through which a cooling medium can flow.
  • the invention further relates to an electrical machine.
  • Electric motors are increasingly being used to power motor vehicles, creating alternatives to combustion engines that require fossil fuels. Considerable efforts have already been made to improve the everyday suitability of electric drives and also to provide users with the same level of driving comfort they are accustomed to.
  • a separately excited synchronous machine is a special type of synchronous machine in which the magnetic field in the rotor is generated not by permanent magnets, but by energizable coils. These coils are often also referred to as field or excitation coils. To energize the coils in the rotating rotor, the power must be supplied via suitable transformer devices.
  • EP 1 494 335 B1 discloses corresponding separators between adjacent excitation coils.
  • Air-cooled rotors or fluid-cooled hollow shafts are known from the prior art.
  • DE102018220810A1 discloses a fluid-cooled rotor for an electrical machine and a separately excited synchronous machine with a directly or near-loss-cooled rotor winding.
  • a fluid-cooled hollow shaft with a conical wall is disclosed in EP3618241A1.
  • the object of the present invention is to provide a suitable device for dissipating thermal energy from a rotor for a separately excited synchronous machine, which has a compact design and a high level of operational reliability.
  • a rotor arrangement comprising a rotor body which forms a plurality of slots in the axial direction for receiving a winding, rotor poles which are formed in the radial direction between two of the slots, windings which run in the slots and enclose the rotor poles, slot closure elements which close the slots in the radial direction, at least one separating body which is arranged in one of the slots in the circumferential direction between two of the windings, wherein the separating body comprises at least one continuous cooling channel which extends in the axial direction and through which a cooling medium can flow, wherein a fluid inlet element is coupled to a first axial end of the cooling channel and a fluid outlet element is coupled to a second axial end of the cooling channel, such that the cooling medium can flow into the cooling channel via the fluid inlet element and out of the cooling channel via the fluid outlet element.
  • This allows for a particularly favorable connection of the separating element to a cooling circuit. It may be preferred that the fluid inlet element and the fluid outlet
  • the separating body is formed on its inner wall in the region of at least one of its axial ends in such a way that a smooth inner contour is created over an axial length of preferably up to 15 mm. This region can also be reworked using machining processes.
  • An inlet element or an outlet element for the cooling medium is then inserted into this area.
  • the inlet element and/or the outlet element can be glued, welded, press-fitted and/or positively joined to the separating body.
  • the inlet element or the outlet element is sealed off from the separating body with a seal, for example an O-ring seal.
  • the inlet element and/or the outlet element contain/contains in their interior openings and/or channels for guiding the cooling medium in the axial and/or radial direction, so that the shape of the opening in the interior of the separating body is converted to a shape that is suitable for guiding the cooling medium into adjacent components.
  • a filler made of a non-ferromagnetic material can be positioned in the cooling channel, and the filler has cooling fins projecting from its surface toward the inner wall of the separating body.
  • the separating body and the filler with its cooling fins can thus provide a particularly large surface area in the cooling channel relative to the cooling medium, in order to achieve good heat transfer into the cooling medium.
  • the The cooling medium is preferably guided close to the outer contour of the separating body, which can also contribute to improving the heat transfer into the cooling medium.
  • the cooling fins can be formed integrally, preferably monolithically, with the filler body.
  • the advantage of this embodiment is that it allows for particularly good heat transfer and a particularly favorable shape of the cooling fins from a manufacturing perspective.
  • the cooling fins can provide an increased surface area and, as a result, optimized heat transfer from the filler and separator to the cooling medium.
  • the cooling fins can be incorporated into the filler, for example, by an extrusion or molding process.
  • the cooling fins preferably have a constant cross-section in the axial direction. Furthermore, the cooling fins preferably have a substantially constant radial distance from a rotational axis in the axial direction.
  • cooling fins prevent a speed- and direction-dependent pumping effect caused by the cooling fins protruding into the cooling channel. Furthermore, this design allows the filler to be manufactured using extrusion and/or injection molding processes.
  • cooling fins have a substantially identical geometry, which is particularly advantageous in terms of manufacturing technology and simplifies the modeling of the heat transfer.
  • the separating body also has cooling fins that extend out of the inner wall of the separating body in the direction of the filler body.
  • a cavity is formed in the slot, which is delimited by one of the windings and the separator, wherein the cavity comprises a potting material.
  • the potting material in the cavity improves the thermal connection between the windings and the separator.
  • the cavity results from manufacturing-related component tolerances of the windings and the separator.
  • the cooling medium is a cooling liquid.
  • the advantageous effect of this embodiment is that cooling liquids have a higher heat capacity and higher thermal conductivity than gases, thus enabling better heat dissipation and dissipation of power losses.
  • the cooling liquid contains oil and/or water.
  • the rotor body is designed as a laminated core.
  • the advantageous effect of this design is that eddy current losses in the rotor body are minimized.
  • the separator is preferably made of a non-ferromagnetic material to avoid disrupting the electromagnetic function of the rotor or the electrical machine.
  • the separator is preferably made at least partially of a material with good thermal conductivity to ensure a good thermal connection between the rotor windings and the cooling medium.
  • the separator can be manufactured, for example, using an aluminum extrusion process, plastic extrusion, or a plastic injection molding process. This allows for the creation of shapes that are hollow on the inside but closed on the outside, capable of conveying a cooling medium and that are leak-proof even under high pressure.
  • the separator thus essentially provides two functions. Firstly, the separator can help to fix the windings in the slots even under the influence of centrifugal force, and secondly, it can provide fluid-based cooling within the slots through the cooling channel. This way, the rotor windings This separator supports the speed and simultaneously cools it.
  • the filler body has a fastening means on at least one of its end faces, with which the filler body is connected to a component axially adjacent to it.
  • the advantage of this configuration is that the filler body can thus be securely fixed in a predefined position relative to the separating body.
  • the fastening means also enables a modular design of the rotor arrangement with a compact axial structure. Furthermore, the fastening means helps ensure that the filler body, and thus indirectly also the separating body, can absorb high centrifugal forces from the windings acting on it when it is rotating, and also remains dimensionally stable under the influence of these external forces.
  • a fastening means can be selected from the group of form-fitting fastening means, force-fitting fastening means and/or material-fitting fastening means.
  • a fastening means is designed as a screw thread that is formed integrally, preferably monolithically, with the filler body.
  • the screw thread preferably protrudes from one of the end faces of the filler body. It may also be preferred for a first screw thread to protrude from a first end face of the filler body and a second screw thread to protrude from a second end face of the filler body.
  • a fastening means is designed as a profile with a screw thread.
  • the profile extends through the filler body at least in sections and protrudes from one of the end faces of the filler body. It may be particularly preferred that the profile extends completely through the filler body and protrudes from one of the end faces of the filler body.
  • the profile can be arranged rotatably or non-rotatably in the filler body. It is further preferred that only the part of the profile protruding from one end face of the filler body screw thread. It may also be preferred that the profile has a substantially circular cross-sectional profile.
  • a fastening means can also be designed as an internal thread formed in the filler body, which is formed integrally, preferably monolithically, with the filler body.
  • the internal thread preferably extends into one of the end faces of the filler body. It may also be preferred for a first internal thread to extend into a first end face of the filler body and a second internal thread to extend into a second end face of the filler body.
  • a fastening means can also be designed as a bushing with an internal thread, which is inserted into the filler body in a rotationally fixed manner. It may also be preferred that a first bushing is inserted into a first end face of the filler body and a second bushing is inserted into a second end face of the filler body.
  • the adjacent component is the fluid inlet element or the fluid outlet element, whereby an axially particularly compact embodiment of the rotor arrangement can be provided.
  • the inner wall of the separating body can be designed to be flat in the region of the cooling fins protruding from the filler body, which can provide advantages, particularly in terms of manufacturing technology.
  • the separating body it is conceivable in this context for the separating body to be formed by forming, for example, from a sheet metal. Manufacturing costs, for example, when using an extrusion process to produce the separating body, can also be particularly favorable due to the simplified geometry. be influenced.
  • the invention can also be further developed such that the fluid inlet element and/or the fluid outlet element engage at least partially in the separating body and bear against the inner wall of the separating body. This allows for a high degree of tightness between the fluid inlet element and/or the fluid outlet element and the separating body. This design has also proven particularly advantageous with regard to absorbing and supporting centrifugal forces during operation of the rotor assembly.
  • the fluid inlet element and/or the fluid outlet element each have/have a hydraulic path for guiding the cooling medium in the radial direction. It can also be advantageous to further develop the invention such that the fluid inlet element and/or the fluid outlet element each have/have a hydraulic path for guiding the cooling medium in the axial direction. This makes it possible to form a channel system by means of which the cooling medium can be guided in a targeted manner into the cooling channel of the separating body and/or out of the separating body.
  • a hydraulic path can comprise an open or closed channel, an inflow surface, a centrifugal section and/or a free-fall section.
  • an inlet element and/or an outlet element can each have an axial opening. This allows the cooling medium to be guided through the respective axial opening into components axially adjacent to the inlet element and/or the outlet element.
  • an outlet element can have an axial opening through which the cooling medium is thrown out of the rotor during operation and onto stator components located radially further outwards, so that additional cooling of the stator components can be achieved.
  • the rotor arrangement comprises a rotor shaft, which is designed as a hollow shaft and has an opening in the radial direction for guiding the cooling medium.
  • the fluid inlet element and/or the fluid outlet element are/is each coupled to a rotor shaft configured as a hollow shaft, so that the cooling medium can flow from the rotor shaft into the fluid inlet element and/or from the fluid outlet element into the rotor shaft.
  • the fluid inlet element and/or the fluid outlet element each contain a radial opening that is connected to a corresponding radial opening in the rotor shaft.
  • the radial opening of the fluid inlet element and/or the fluid outlet element is sealed from the radial opening of the rotor shaft by a seal. This allows the cooling medium to be guided from the rotor shaft into the separating body or from the separating body into the rotor shaft without the need to integrate the cooling medium guide into axial rotor housing parts, allowing these to be designed to be particularly space-saving.
  • the cooling channel can be connected to a cooling system via the channel system.
  • the cooling channel is connected to the cooling system at both end faces via a respective additional component, preferably the fluid inlet element and/or the fluid outlet element, so that a closed cooling circuit is formed.
  • the invention can also be advantageously designed such that the filler body has on its first end face the fastening means with which the filler body is connected to a component axially adjacent to it and that the filler body has on a second end face a Has a fastening means with which the filler is connected to a component axially adjacent to it
  • the separating body has electrical insulation on its outer wall, at least in sections.
  • the electrical insulation can be designed, for example, as an electrically insulating coating. It is also conceivable for the electrical insulation to be designed as a separate component that is detachably or permanently connected to the separating body.
  • the separating body can thus be electrically insulated from live parts, in particular to prevent electrical contact between excitation coils or between the excitation coil and the vehicle and thus to meet high-voltage safety requirements.
  • a coating can be realized, for example, by painting, overmolding, or an adhesively bonded layer.
  • the aluminum separating body can also be anodized, for example.
  • it can be overmolded with plastic, coated with an alternative material, or covered with a film on the contact surfaces to the rotor coils. This ensures that no electrical short circuit occurs between excitation coils or between an excitation coil and the vehicle.
  • the separating body has a longitudinal extent that is greater than the longitudinal extent of the filler body.
  • the filler body is completely accommodated in the separating body and does not protrude axially from the separating body. It is very particularly preferred that the filler body is set back on one end face of the separating body. It is most preferred that the filler body is set back relative to the separating body on both end faces.
  • the separating body is preferably connected to a slot closure element which
  • the slot closure element is preferably made of a non-ferromagnetic and non-electrically conductive material, e.g., plastic, so that the electromagnetic behavior of the machine is not impaired and no additional eddy current losses occur in this component.
  • the slot closure element can be manufactured using plastic injection molding or extrusion and joined to the separator by a form-fitting or adhesive bond. Alternatively, the slot closure element can be injection-molded directly onto the separator. In this case, it can be integrally connected to a plastic overmolding of the separator.
  • the invention can also be advantageously designed such that the slot closure element and the separating body are integrally connected.
  • the advantageous effect of this design lies in the fact that the integral connection allows the slot closure element and the separating body to be manufactured as a single component. This reduces the complexity of the rotor assembly.
  • the integral connection provides a more stable component.
  • the slot closure element and the separating body are formed monolithically, for example, from aluminum or plastic.
  • the separating body can also be formed from aluminum.
  • the separating body is preferably manufactured from aluminum by extrusion.
  • the material properties of aluminum make it possible to achieve good mechanical properties as well as good thermal conductivity within the separating body. Since aluminum is not ferromagnetic, the electromagnetic function of the machine is not impaired.
  • the separating body can be manufactured from plastic by extrusion, although this generally results in lower thermal conductivity.
  • the invention can also be further developed in such a way that the at least two cooling channels are separated from one another by a web extending tangentially through the separating body in cross-section.
  • a web can contribute to the dimensional stability under The separator can therefore withstand the effects of high external centrifugal forces. This allows the separator to absorb centrifugal forces from the surrounding components without being deformed to a critical degree.
  • the outer cross-sectional contour of the separator can also have a contour that deviates from rectangular.
  • the cross-sectional contour of the separator is preferably shaped so that the distance between the winding and the separator is as small as possible.
  • the separator it would be conceivable for the separator to have a trapezoidal section at its radially outer end, with a rectangular section adjoining it radially inward on its short side. This can further optimize the heat transfer from the winding to the separator, since the thermal conductivity of the potting compound, which usually fills the cavity between the winding and the separator, is generally poorer than the thermal conductivity of the separator.
  • the separating body can also comprise a plurality of cooling channels that are spaced apart radially and/or circumferentially.
  • the advantageous effect of this design is that it provides better heat dissipation or dissipation of power loss.
  • a further advantage is that a plurality of spaced-apart cooling channels provides more uniform heat dissipation or dissipation of power loss.
  • an electric machine in particular for a drive train of a motor vehicle, comprising a rotor arrangement according to one of claims 1-12.
  • Figure 1 is a segmental cross-sectional view through a rotor arrangement
  • Figure 2 shows a detailed view of an embodiment of a rotor arrangement in a cross-sectional view
  • Figure 3 shows a separating body of the rotor arrangement with its adjacent components in an exploded view
  • Figure 4 shows a rotor arrangement in an axial section
  • Figure 5 shows a motor vehicle with an electric drive train in a schematic representation.
  • Figure 1 shows a rotor arrangement 1, comprising a rotor body 2, which forms a plurality of slots 3 in the axial direction for receiving a winding 4, as well as rotor poles 5, which are formed in the radial direction between each two of the slots 3.
  • the rotor arrangement 1 further has windings 4, which run in the slots 3 and enclose the rotor poles 5.
  • the slots 3 are closed in the radial direction by slot closure elements 6.
  • the slot closure elements 6 can, in particular, be formed integrally with the separating body 7.
  • the rotor arrangement 1 further comprises separating bodies 7, each of which is arranged in one of the slots 3 in the circumferential direction between two of the windings 4, wherein the separating body 7 comprises at least one continuous cooling channel 8 extending in the axial direction, through which a cooling medium can flow.
  • a filler body 11 made of a non-ferromagnetic material is positioned in the cooling channel 8.
  • This filler body 11 has cooling fins 12 projecting from its surface in the direction of the inner wall 19 of the separating body 7, which are formed monolithically with the filler body 11.
  • the inner wall 19 of the separating body 7 is flat in the area of the cooling fins 12 projecting from the filler body 11, as can also be clearly seen in the embodiment of Figure 2.
  • the separating body 7 and the filler body 11, equipped with the cooling fins 12, thus have the possibility of having an enlarged surface to the cooling medium to enable effective heat transfer.
  • the cooling medium is optimally guided along the outer contour of the separating body 7, which contributes to increasing the efficiency of heat transfer into the cooling medium.
  • the filler body 11 is formed in two parts, with a filler body part with a rectangular cross-section and a body part with a trapezoidal cross-section.
  • the separator 7 essentially fulfills two functions. On the one hand, it helps to keep the windings 4 stable in the slots 3 even under the influence of centrifugal forces, and on the other hand, it enables liquid-based cooling within the slots through the cooling channel 8. 3 As a result, the rotor windings 4 are held securely and firmly by the separator 7 and simultaneously cooled efficiently.
  • a coupling means 38 projects radially outwards into the separating body 7 at the base of the groove 3 and forms a positive connection therewith, so that an improved support of centrifugal forces acting during operation of the rotor arrangement can be achieved.
  • the separating body 7 and the filling body 11 each have a radially outer section with a trapezoidal cross-section, from whose short, radially inner side a rectangular section extends radially inward towards the rotor shaft 46.
  • the cross-sectional contour of the separating body 7 and the filling body 11 is reminiscent of a key.
  • the filling body 11 is correspondingly designed in two parts, with the trapezoidal section forming a first part and the rectangular section forming a second part, which can also be clearly seen from a combination of Figures 1 and 3.
  • the separating body 7 has a radially outer and a radially inner cooling channel 8 through a web running in the circumferential direction.
  • the separating body 7 has an electrical insulation 37 on its outer wall 36, at least in sections, which can be clearly seen in Figure 2.
  • the Insulation 37 can, as shown in Figure 2, be designed as a separate component or as a coating on the outer wall 36.
  • the filler body 11 has a fastening means 31 on at least one of its end faces 30, with which the filler body 11 is connected to a component 32 axially adjacent to it.
  • the fastening means 31 is designed as a screw thread that is formed integrally, preferably monolithically, with the filler body 11.
  • the screw thread extends from one end face 30 of the filler body 11.
  • a second screw thread protrudes from the opposite end face 33 of the filler body 11 as the fastening means 34.
  • the fastening means 31 is designed as a profile with a screw thread, wherein the profile completely penetrates the filler body 11 and protrudes from the end faces.
  • the profile is fixed within the filler body in a rotationally fixed manner.
  • only the part of the profile that protrudes from an end face 30, 33 of the filler body 11 is provided with a screw thread.
  • the profile has an essentially circular cross-section.
  • the fastening means 34 penetrates the receptacle 48 of the fluid outlet element 43 and is then counter-locked by a nut.
  • the fastening means 31 also penetrates the receptacle 47 of the fluid inlet element 41 and is also counter-locked by a nut.
  • the adjacent component 32 is, on the one hand, the fluid inlet element 41 and, on the other hand, the fluid outlet element 43.
  • the fluid inlet element 41 is coupled to a first axial end 40 of the cooling channel 8 and the fluid outlet element 43 is coupled to a second axial end 42 of the cooling channel 8, so that the cooling medium can flow into the cooling channel 8 via the fluid inlet element 41 and flow out of the cooling channel 8 via the fluid outlet element 43.
  • the separating body 7 has a longitudinal extension which is greater than the longitudinal extension of the filling body 11, wherein the filling body 11 is completely accommodated in the separating body 7 and does not protrude axially from the separating body, but is set back on both end faces relative to the separating body 7. From the combined view of Figures 3-4, it can then be further seen that the fluid inlet element 41 and the fluid outlet element 43 engage at least partially in the separating body 7 and bear against the inner wall 19 of the separating body 7.
  • the fluid inlet element 41 and the fluid outlet element 43 have a contour 49 that corresponds to the contour of the inner wall 19 of the separating body 7.
  • the separating body 7 is designed in the region of its axial ends 40, 42 on its inner wall 19 such that a uniform inner contour is produced over an axial length, preferably up to 15 mm. These regions can be formed by machining. During assembly of the rotor arrangement 1, a fluid inlet and a fluid outlet element 41, 43 for the cooling medium are then inserted into these regions and fixed in the separating body 7 by gluing, welding, a press fit, or positive joining. The fluid inlet and outlet elements 41, 43 can each be sealed off from the separating body 7 by means of a seal, such as an O-ring.
  • a seal such as an O-ring.
  • the fluid inlet and outlet elements 41, 43 have internal openings and/or channels that conduct the cooling medium axially and/or radially, whereby the internal shape of the opening in the separating body 7 is adapted to be suitable for conducting the cooling medium into the adjacent components.
  • the fluid inlet element 41 and the fluid outlet element 43 each have a hydraulic path 44 for conducting the cooling medium in the radial direction and a hydraulic path 45 for conducting the cooling medium in the axial direction, which can also be understood by the corresponding arrows in Figure 4.
  • the radial opening of the rotor shaft 46 is thus connected via the fluid inlet element 41 and the fluid outlet element 43 to the cooling channel 8 of the separating body 7 for guiding the cooling medium and accordingly forms a channel system, which can be clearly seen from the illustration in Figure 4.
  • the filler body 11 has on its first end face 30 the fastening means 31, with which the filler body 11 is connected to a component 32 axially adjacent to it, and that the filler body 11 has on a second end face 33 a fastening means 34, with which the filler body 11 is connected to a component 35 axially adjacent to it.
  • the rotor arrangement 1 known from Figures 1-4 can be designed in particular for an electric machine 50 for a drive train 51 of a motor vehicle 52, as is also shown by way of example in Figure 5.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rotoranordnung (1 ), umfassend einen Rotorkörper (2), welcher mehrere Nuten (3) in axialer Richtung zur Aufnahme einer Wicklung (4) ausbildet, Rotorpole (5), welche in radialer Richtung zwischen jeweils zwei der Nuten (3) ausgebildet sind, Wicklungen (4), welche in den Nuten (3) verlaufen und die Rotorpole (5) umschließen, Nutverschlusselemente (6), welche die Nuten (3) in radialer Richtung verschließen, mindestens einen Trennkörper (7), welcher in einer der Nuten (3) in Umfangsrichtung zwischen zwei der Wicklungen (4) angeordnet ist, wobei der Trennkörper (7) wenigstens einen sich in axialer Richtung erstreckenden, durchgängigen Kühlkanal (8) umfasst, der von einem Kühlmedium durchströmbar ist, wobei an einem ersten axialen Ende (40) des Kühlkanals (8) ein Fluideinlasselement (41 ) und an einem zweiten axialen Ende (42) des Kühlkanals (8) ein Fluidauslasselement (43) gekoppelt ist, so dass das Kühlmedium über das Fluideinlasselement (41 ) in den Kühlkanal (8) einströmen und über das Fluidauslasselement (43) aus dem Kühlkanal (8) ausströmen kann.

Description

Rotoranordnunq und elektrische Maschine
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rotoranordnung, umfassend einen Rotorkörper, welcher mehrere Nuten in axialer Richtung zur Aufnahme einer Wicklung ausbildet, Rotorpole, welche in radialer Richtung zwischen jeweils zwei der Nuten ausgebildet sind, Wicklungen, welche in den Nuten verlaufen und die Rotorpole umschließen, Nutverschlusselemente, welche die Nuten in radialer Richtung verschließen, mindestens einen Trennkörper, welcher in einer der Nuten in Umfangsrichtung zwischen zwei der Wicklungen angeordnet ist, wobei der Trennkörper wenigstens einen sich in axialer Richtung erstreckenden, durchgängigen Kühlkanal umfasst, der von einem Kühlmedium durchströmbar ist. Die Erfindung betrifft ferner eine elektrische Maschine.
Bei Kraftfahrzeugen werden für den Antrieb verstärkt elektrische Maschinen eingesetzt, um Alternativen zu Verbrennungsmotoren zu schaffen, die fossile Brennstoffe benötigen. Um die Alltagstauglichkeit der Elektroantriebe zu verbessern und zudem den Benutzern den gewohnten Fahrkomfort bieten zu können, sind bereits erhebliche Anstrengungen unternommen worden.
Bei der Entwicklung der insbesondere für E-Achsen oder Hybridmodule vorgesehenen elektrischen Maschinen besteht ein anhaltendes Bedürfnis daran, deren Leistungsdichten und Effizienz zu steigern und gleichzeitig die Herstellungskosten zu senken. In diesem Zusammenhang ist es auch bekannt, die elektrischen Maschinen als fremderregte Synchronmaschine (FSM) auszuführen. Bei einer fremderregten Synchronmaschine handelt es sich um eine spezielle Form der Synchronmaschine, bei welcher das magnetische Feld im Rotor nicht durch Permanentmagnete, sondern durch bestrombare Spulen erzeugt wird. Die Spulen werden häufig auch als Feld- oder Erregerspulen bezeichnet. Zur Bestromung der Spulen im drehenden Rotor muss die Stromzufuhr über geeignete Übertragereinrichtungen erfolgen.
Zwischen je zwei Erregerwicklungen eines Rotors können auf Grund des Herstellungsverfahrens Spalte entstehen. In diese Spalte werden insbesondere Stütz- oder Trennkörper gefügt, die die Spalte ganz oder zu großen Teilen ausfüllen. Besonders für Anwendungen mit hoher Drehzahl sichern die Trennkörper die Wicklungen der Erregerspulen im Fliehkraftfeld gegen unbeabsichtigte Bewegung. Die EP 1 494 335 B1 offenbart entsprechende Trennkörper zwischen benachbarten Erregerspulen.
Insbesondere hinsichtlich gesteigerter Leistungsdichten und Effizienz ergibt sich die Notwendigkeit, den Rotor insbesondere auch bei fremderregten Synchronmaschinen im Betrieb zu kühlen und thermische Energie abzuführen. Aus dem Stand der Technik sind bspw. luftgekühlte Rotoren oder fluidgekühlte Hohlwellen bekannt. Die DE102018220810A1 offenbart einen fluidgekühlten Rotor für eine elektrische Maschine sowie eine fremderregte Synchronmaschine mit direkt oder verlustnah gekühlter Rotorwicklung. Eine fluidgekühlte Hohlwelle mit konischer Wandung ist in der EP3618241A1 offenbart.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nunmehr eine geeignete Vorrichtung für die Abfuhr thermischer Energie aus einem Rotor für eine fremderregte Synchronmaschine bereitzustellen, welche einen kompakten Aufbau und eine hohe Betriebssicherheit aufweist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Rotoranordnung, umfassend einen Rotorkörper, welcher mehrere Nuten in axialer Richtung zur Aufnahme einer Wicklung ausbildet, Rotorpole, welche in radialer Richtung zwischen jeweils zwei der Nuten ausgebildet sind, Wicklungen, welche in den Nuten verlaufen und die Rotorpole umschließen, Nutverschlusselemente, welche die Nuten in radialer Richtung verschließen, mindestens einen Trennkörper, welcher in einer der Nuten in Umfangsrichtung zwischen zwei der Wicklungen angeordnet ist, wobei der Trennkörper wenigstens einen sich in axialer Richtung erstreckenden, durchgängigen Kühlkanal umfasst, der von einem Kühlmedium durchströmbar ist, wobei an einem ersten axialen Ende des Kühlkanals ein Fluideinlasselement und an einem zweiten axialen Ende des Kühlkanals ein Fluidauslasselement gekoppelt ist, so dass das Kühlmedium über das Fluideinlasselement in den Kühlkanal einströmen und über das Fluidauslasselement aus dem Kühlkanal ausströmen kann. Es kann hierdurch eine besonders günstige Anbindung des Trennelements an einen Kühlkreislauf realisiert werden. Es kann bevorzugt sein, dass das Fluideinlasselement und das Fluidauslasselement im Wesentlichen identisch ausgebildet sind.
Der Trennkörper im Bereich wenigstens eines seiner axialen Enden an seiner Innenwand so ausgebildet ist, dass über eine axiale Länge, von vorzugsweise bis zu 15mm, eine glatte Innenkontur entsteht. Dieser Bereich kann insbesondre auch mittels spanender Fertigungsverfahren nachbearbeitet worden sein. In diesen Bereich wird dann ein Einlasselement oder ein Auslasselement für das Kühlmedium eingesetzt. Das Einlasselement und/oder das Auslasselement können dabei mit dem Trennkörper verklebt, verschweißt, mittels einer Presspassung und/oder formschlüssig gefügt werden. In einer bevorzugten Ausführung wird das Einlasselement oder das Auslasselement mit einer Dichtung, beispielsweise einer O-Ring-Dichtung, zum Trennkörper hin abgedichtet. So werden abgeschlossene, gegenüber dem Kühlmedium dichte Baugruppen hergestellt, die jeweils zwischen je zwei Rotorspulen gefügt werden, aber im Wesentlichen nicht über die axiale Ausdehnung der Rotorspulen herausragen, sodass die axiale Länge des Rotors durch die genannten Baugruppen nicht maßgeblich vergrößert wird.
Bevorzugt enthalten/enthält das Einlasselement und/oder das Auslasselement in ihrem/seinen Inneren Öffnungen und/oder Kanäle zur Führung des Kühlmediums in axialer und/oder radialer Richtung, sodass die Form der Öffnung im Inneren des Trennkörpers auf eine Form überführt wird, die zur Führung des Kühlmediums in angrenzende Bauteile hinein geeignet ist.
Vorteilhafte Ausführunqsformen der Erfindung
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass in dem Kühlkanal ein Füllkörper aus einem nicht ferromagnetischen Material positioniert ist und der Füllkörper aus seiner Oberfläche in Richtung der Innenwand des Trennkörpers herausragende Kühlrippen aufweist. Der Trennkörper und der Füllkörper mit seinen Kühlrippen können so im Kühlkanal gegenüber dem Kühlmedium eine besonders große Oberfläche bereitstellen, um einen guten Wärmeübergang in das Kühlmedium hinein zu realisieren. Zudem wird das Kühlmedium vorzugsweise nahe an der Außenkontur des Trennkörpers entlang geführt, was ebenfalls zu einer Verbesserung des Wärmeübergangs in das Kühlmedium beitragen kann.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Kühlrippen einstückig, bevorzugt monolithisch, mit dem Füllkörper ausgebildet sind. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass sich hierdurch zum einen ein besonders guter Wärmeübergang sowie eine fertigungstechnisch besonders günstige Ausformung der Kühlrippen bereitstellen lässt.
Die Kühlrippen können hierbei eine Oberflächenvergrößerung und daraus resultierend einen optimierten Wärmeübergang von dem Füllkörper und dem Trennkörper in das Kühlmedium bereitstellen. Die Kühlrippen können beispielsweise durch ein Strangpressverfahren oder eine Extrusion in den Füllkörper eingearbeitet sein.
Bevorzugt weisen die Kühlrippen in axialer Richtung einen konstanten Querschnitt auf. Weiter weisen die Kühlrippen in axialer Richtung bevorzugt einen im Wesentlichen konstanten radialen Abstand zu einer Rotationsachse auf.
Die vorteilhafte Wirkung der Ausgestaltung liegt darin, dass durch die Ausgestaltung der Kühlrippen eine drehzahl- und drehrichtungsabhängige Pumpwirkung durch die in den Kühlkanal hineinragenden Kühlrippen vermieden wird. Ferner erlaubt diese Ausgestaltung eine Fertigung des Füllkörpers mittel Extrudier- und/oder Spritzgussverfahren.
Es ist ferner bevorzugt, dass die Kühlrippen im Wesentlichen eine identische Geometrie aufweisen, was zum einen fertigungstechnisch besonders günstig ist und zum anderen die Modellierung des Wärmeübergangs vereinfacht.
Grundsätzlich wäre es denkbar, dass auch der Trennkörper Kühlrippen aufweist, die sich in Richtung des Füllkörpers aus der Innenwand des Trennkörpers herauserstrecken. Gemäß einer Ausgestaltung ist ein Hohlraum in der Nut ausgebildet, welcher von einer der Wicklungen und dem Trennkörper begrenzt ist, wobei der Hohlraum ein Vergussmaterial aufweist. Die vorteilhafte Wirkung der Ausgestaltung liegt darin, dass durch das Vergussmaterial in dem Hohlraum die thermische Anbindung der Wicklungen an den Trennkörper verbessert wird. Der Hohlraum ergibt sich fertigungsbedingt aus Bauteiltoleranzen von Wicklungen und Trennkörper.
Gemäß einer Ausgestaltung ist das Kühlmedium eine Kühlflüssigkeit. Die vorteilhafte Wirkung der Ausgestaltung liegt darin, dass Kühlflüssigkeiten im Vergleich zu Gasen eine höhere Wärmekapazität und eine höhere thermische Leitfähigkeit haben und somit eine bessere Entwärmung bzw. Abfuhr der Verlustleistung ermöglichen. Insbesondere beinhaltet die Kühlflüssigkeit Öl und/oder Wasser.
Gemäß einer Ausgestaltung ist der Rotorkörper als geblechtes Paket ausgeführt. Die vorteilhafte Wirkung der Ausgestaltung liegt darin, dass somit Wirbelstromverluste im Rotorkörper minimiert sind.
Der Trennkörper ist bevorzugt aus einem nicht ferromagnetischen Material hergestellt, damit die elektromagnetische Funktion des Rotors bzw. der elektrischen Maschine nicht gestört wird. Der Trennkörper ist vorzugsweise zumindest teilweise aus einem Material mit guter thermischer Leitfähigkeit gefertigt, um eine gute thermische Anbindung zwischen den Rotorwicklungen und dem Kühlmedium zu realisieren. Hierbei kann der Trennkörper dann beispielsweise mittels eines Aluminium-Strangpressverfahren, über Kunststoff-Extrusion oder über einen Kunststoffspritzgussprozess hergestellt sein. Hiermit lassen sich eine im inneren hohle aber außen geschlossene Formen realisieren, die ein Kühlmedium führen können und die auch bei hohem Druck dicht sind.
Der Trennkörper stellt somit im Wesentlichen zwei Funktionen bereit. Zum einen kann der Trennkörper dazu beitragen, die Wicklungen auch unter Fliehkrafteinfluss in den Nuten zu fixieren und zum anderen durch den Kühlkanal eine fluidbasierte Kühlung innerhalb der Nuten bereitzustellen. Somit werden die Rotorwicklungen über diesen Trennkörper drehzahlfest abgestützt und zugleich gekühlt.
Es kann gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass der Füllkörper an wenigstens einer seiner Stirnseiten ein Befestigungsmittel aufweist, mit welchem der Füllkörper an ein axial an ihn angrenzendes Bauteil angebunden ist. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass der Füllkörper so gegenüber dem Trennkörper in einer vordefinierten Lage sicher fixiert werden kann. Auch ermöglicht das Befestigungsmittel einen modulartigen Aufbau der Rotoranordnung mit einem kompakten axialen Aufbau. Ferner trägt das Befestigungsmittel dazu beim dass der Füllkörper und damit auch indirekt der Trennkörper unter Drehzahl auch hohe auf ihn einwirkende Zentrifugalkräfte der Wicklungen aufnehmen kann und unter Einwirkung dieser äußeren Kräfte auch formstabil bleibt.
Ein Befestigungsmittel kann ausgewählt sein aus der Gruppe der formschlüssigen Befestigungsmittel, der kraftschlüssigen Befestigungsmittel und/oder der stoffschlüssigen Befestigungsmittel.
In einer möglichen Ausführungsform ist ein Befestigungsmittel als ein Schraubgewinde ausgeführt, dass einstückig, bevorzugt monolithisch, mit dem Füllkörper ausgeformt ist. Bevorzugt ragt das Schraubgewinde dabei aus einer der Stirnseiten des Füllkörpers heraus. Es kann ferner auch bevorzugt sein, dass ein erstes Schraubgewinde aus einer ersten Stirnseite des Füllkörpers und ein zweites Schraubgewinde aus einer zweiten Stirnseite des Füllkörpers herausragt.
Bevorzugt ist ein Befestigungsmittel als ein Profil mit einem Schraubgewinde ausgebildet. Es ist in diesem Zusammenhang besonders bevorzugt, dass das Profil den Füllkörper zumindest abschnittsweise durchgreift und aus einer der Stirnseite des Füllkörpers herausragt. Es kann besonders bevorzugt sein, dass das Profil den Füllkörper vollständig durchgreift und aus beiden Stirnseiten des Füllkörpers jeweils aus einer der Stirnseiten herausragt. Das Profil kann hierbei drehbar oder drehfest in dem Füllkörper angeordnet sein. Es ist des weiteren zu bevorzugen, dass lediglich der aus einer Stirnseite des Füllkörpers herausragende Teil des Profils ein Schraubgewinde aufweist. Es kann ferner auch bevorzugt sein, dass das Profil ein im Wesentlichen kreisrundes Querschnittsprofil aufweist.
Ein Befestigungsmittel kann auch als ein in dem Füllkörper ausgebildetes Innengewinde ausgeführt sein, dass einstückig, bevorzugt monolithisch, mit dem Füllkörper ausgeformt ist. Bevorzugt ragt das Innengewinde dabei in eine der Stirnseiten des Füllkörpers hinein. Es kann ferner auch bevorzugt sein, dass ein erstes Innengewinde in eine erste Stirnseite des Füllkörpers und ein zweites Innengewinde in eine zweite Stirnseite des Füllkörpers hineinragt.
Gemäß einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann ein Befestigungsmittel auch als eine Buchse mit einem Innengewinde ausgeführt sein, die drehfest in den Füllkörper eingesetzt ist. Es kann ferner auch bevorzugt sein, dass eine erste Buchse in einer ersten Stirnseite des Füllkörpers und eine zweite Buchse in einer zweiten Stirnseite des Füllkörpers eingesetzt ist.
Grundsätzlich wäre es auch möglich, ein Befestigungsmittel so auszuführen, dass es über eine Umformung eine Anbindung an ein axial angrenzendes Bauteil herstellt. Ein mögliches Beispiel ist hierbei eine Nietwarze.
Des Weiteren kann es gemäß einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass das angrenzende Bauteil das Fluideinlasselement oder das Fluidauslasselement ist, wodurch eine axial besonders kompakt bauende Ausführungsform der Rotoranordnung bereitstellbar ist.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Innenwand des Trennkörpers im Bereich der aus dem Füllkörper herausragende Kühlrippen eben ausgebildet ist, was insbesondere fertigungstechnisch Vorteile mit sich bringen kann. Insbesondere ist es in diesem Zusammenhang denkbar, dass der Trennkörper mittels Umformen, beispielsweise aus einem Blech, geformt ist. Auch die Herstellkosten, beispielsweise bei Verwendung eines Strangpressverfahrens zur Herstellung des Trennkörpers, können durch die vereinfachte Geometrie besonders günstig beeinflusst werden.
Des Weiteren kann die Erfindung auch dahingehend weiterentwickelt sein, dass das Fluideinlasselement und/oder das Fluidauslasselement zumindest abschnittsweise in den Trennkörper eingreifen und an der Innenwand des Trennkörpers anliegen/anliegt. Hierdurch kann eine hohe Dichtigkeit zwischen dem Fluideinlasselement und/oder und Fluidauslasselement und dem Trennkörper realisiert werden. Auch hat sich diese Ausführung als besonders günstig hinsichtlich der Aufnahme und Abstützung von Fliehkräften im Betrieb der Rotoranordnung erwiesen.
In einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass das Fluideinlasselement und/oder das Fluidauslasselement jeweils einen Hydraulikpfad zur Führung des Kühlmediums in radialer Richtung aufweisen/ aufweist. Auch kann es vorteilhaft sein, die Erfindung dahingehend weiterzuentwickeln, dass das Fluideinlasselement und/oder das Fluidauslasselement jeweils einen Hydraulikpfad zur Führung des Kühlmediums in axialer Richtung aufweisen/ aufweist. Hierdurch kann ein Kanalsystem ausgebildet werden, mittels dessen das Kühlmedium gezielt in den Kühlkanal des Trennkörpers hinein und/oder aus dem Trennkörper heraus geführt werden kann. Ein Hydraulikpfad kann einen offenen oder geschlossenen Kanal, eine Anströmfläche, eine Schleuderstrecke und/oder eine Freifallstrecke umfassen.
In einer ferner bevorzugten Ausführung kann ein Einlasselement und/oder ein Auslasselement jeweils eine axiale Öffnung aufweisen. Hierdurch kann das Kühlmedium durch die jeweilige axiale Öffnung in axial an das Einlasselement und/oder das Auslasselement angrenzende Bauteile geführt werden.
In einer ebenfalls bevorzugten Ausführung kann ein Auslasselement eine axiale Öffnung aufweisen, über die das Kühlmedium im Betrieb aus dem Rotor heraus und auf radial weiter außen befindliche Statorbauteile geschleudert wird, sodass zusätzlich eine Kühlung der Statorbauteile erreicht werden kann.
Gemäß einer Ausgestaltung umfasst die Rotoranordnung eine Rotorwelle, welche als Hohlwelle ausgebildet ist, und eine Öffnung in radialer Richtung zur Führung des Kühlmediums aufweist.
Gemäß einer weiteren zu bevorzugenden Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes kann vorgesehen sein, dass das Fluideinlasselement und/oder das Fluidauslasselement jeweils mit einer als Hohlwelle konfigurierte Rotorwelle gekoppelt sind/ist, so dass das Kühlmedium von der Rotorwelle in das Fluideinlasselement und/oder aus dem Fluidauslasselement in die Rotorwelle fließen kann.
Bevorzugt kann das Fluideinlasselement und/oder das Fluidauslasselement jeweils eine radiale Öffnung enthalten, die mit einer korrespondierenden radialen Öffnung in der Rotorwelle verbunden ist. Höchst bevorzugt ist die radiale Öffnung des Fluideinlasselements und/oder des Fluidauslasselements gegenüber der radialen Öffnung der Rotorwelle über eine Dichtung abgedichtet. So kann das Kühlmedium aus der Rotorwelle in den Trennkörper bzw. von Trennkörper in die Rotorwelle geführt werden, ohne dass die Führung des Kühlmediums in axialen Rotor- Gehäuseteilen integriert werden muss, sodass diese axial besonders bauraumsparend ausgeführt werden können.
Die radiale Öffnung der Rotorwelle ist somit über das Fluideinlasselement und/oder das Fluidauslasselement mit dem Kühlkanal des Trennelements zur Führung des Kühlmediums verbunden und bildet entsprechend ein Kanalsystem aus. Somit kann in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der Kühlkanal über das Kanalsystem an ein Kühlsystem angeschlossen sein. Besonders vorteilhaft ist der Kühlkanal an beiden Stirnseiten über ein jeweiliges weiteres Bauteil, bevorzugt das Fluideinlasselement und/oder das Fluidauslasselement, an das Kühlsystem angeschlossen, so dass ein geschlossener Kühlreislauf gebildet ist.
Schließlich kann die Erfindung auch in vorteilhafter Weise dahingehend ausgeführt sein, dass der Füllkörper an seiner ersten Stirnseiten das Befestigungsmittel aufweist, mit welchem der Füllkörper an ein axial an ihn angrenzendes Bauteil angebunden ist und dass der Füllkörper an einer zweiten Stirnseite ein Befestigungsmittel aufweist, mit welchem der Füllkörper an ein axial an ihn angrenzendes Bauteil angebunden ist
In einer weiteren, bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann auch vorgesehen werden, dass der Trennkörper an seiner Außenwand zumindest abschnittsweise eine elektrische Isolation aufweist. Die elektrische Isolation kann beispielsweise als eine elektrisch isolierende Beschichtung ausgeführt sein. Auch ist es denkbar, dass die elektrische Isolation als ein separates Bauteil ausgeführt ist, dass lösbar oder fest mit dem Trennkörper verbunden ist. Der Trennkörper kann hierdurch gegenüber stromführenden Teilen elektrisch isoliert werden, um insbesondere eine elektrische Kontaktierung zwischen Erregerspulen oder zwischen Erregerspule und Fahrzeug zu vermeiden und somit die Anforderungen der Hochspannungssicherheit zu erfüllen. Eine Beschichtung kann beispielsweise durch eine Lackierung, eine Umspritzung oder eine aufgeklebte Schicht realisiert sein. Für eine elektrische Isolation mit eingeschränkten Anforderungen kann der Aluminium-Trennkörper beispielsweise auch eloxiert werden. Im Fall hoher Anforderungen kann er mit Kunststoff umspritzt, mit einem alternativen Material beschichtet oder mit einer Folie an den Kontaktflächen zu den Rotorspulen hin verkleidet werden. So kann sichergestellt werden, dass kein elektrischer Kurzschluss zwischen Erregerspulen oder zwischen einer Erregerspule und dem Fahrzeug hergestellt wird.
Gemäß einer weiteren zu bevorzugenden Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes kann vorgesehen sein, dass der Trennkörper eine Längserstreckung aufweist, die größer ist als die Längserstreckung des Füllkörpers. Besonders bevorzugt ist es in diesem Zusammenhang, dass der Füllkörper vollständig in dem Trennkörper aufgenommen ist und nicht axial aus dem Trennkörper hervorsteht. Ganz besonders bevorzugt ist es, dass der Füllkörper an einer Stirnseite des Trennkörpers zurückversetzt ist. Höchst bevorzugt ist es, dass der Füllkörper an beiden Stirnseiten jeweils gegenüber dem Trennkörper zurückversetzt ist.
Der Trennkörper ist bevorzugt mit einem Nutverschlusselement verbunden, das die
Nut radial verschließt und den Stützkörper drehzahlfest abstützt. Das Nutverschlusselement ist vorzugsweise aus einem nicht ferromagnetischen und nicht elektrisch leitfähigen Material z.B. Kunststoff gefertigt, sodass das elektromagnetische Verhalten der Maschine nicht beeinträchtigt wird und keine zusätzlichen Wirbelstromverluste in dieser Komponente entstehen. Das Nutverschlusselement kann über Kunststoffspritzguss oder über Extrusion gefertigt werden und mit dem Trennkörper formschlüssig oder verklebend gefügt werden. Alternativ kann das Nutverschlusselement direkt auf den Trennkörper aufgespritzt werden. Dabei kann es integral mit einer Kunststoffumspritzung des Trennkörpers verbunden sein.
Die Erfindung kann auch in vorteilhafter Weise dahingehend ausgeführt sein, dass das Nutverschlusselement und der Trennkörper integral verbunden sind.
Die vorteilhafte Wirkung der Ausgestaltung liegt darin, dass durch die integrale Verbindung das Nutverschlusselement und der Trennkörper als ein einziges Bauteil herstellbar sind. Somit wird die Komplexität der Rotoranordnung reduziert. Ein weiterer Vorteil liegt darin begründet, dass durch eine integrale Verbindung ein stabileres Bauteil bereitgestellt ist. Besonders bevorzugt ist das Nutverschlusselement und der Trennkörper monolithisch ausgebildet, beispielsweise aus Aluminium oder Kunststoff.
In einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass der Trennkörper aus einem Aluminium geformt ist. Der Trennkörper wird vorzugsweise über Strangpressen aus Aluminium hergestellt. Die Matenaleigenschaften von Aluminium ermöglichen es, gute mechanische Eigenschaften sowie eine gute thermische Leitfähigkeit innerhalb des Trennkörpers zu erreichen. Da Aluminium nicht ferromagnetisch ist, wird die elektromagnetische Funktion der Maschine nicht beeinträchtigt. Alternativ kann der Trennkörper per Extrusion aus Kunststoff hergestellt werden, wobei allerdings in der Regel dann eine geringere thermische Leitfähigkeit in Kauf genommen werden muss.
Des Weiteren kann die Erfindung auch dahingehend weiterentwickelt sein, dass die wenigstens zwei Kühlkanäle durch einen sich im Querschnitt tangential durch den Trennkörper erstreckenden Steg voneinander getrennt sind. Im Inneren des Trennkörpers kann ein derartiger Steg dazu beitragen, die Formstabilität unter Einwirkung hoher äußerer Zentrifugalkräfte erhalten. So kann der Trennkörper insbesondere auch Zentrifugalkräfte der umliegenden Komponenten aufnehmen, ohne in einem kritischen Maß verformt zu werden.
Auch die äußere Querschnittskontur des Trennkörpers kann eine von der Rechteckform abweichende Kontur besitzen. Bevorzugt ist die Querschnittskontur des Trennkörpers so ausgeformt, dass ein möglichst geringer Abstand zwischen der Wicklung und dem Trennkörper ausgebildet ist. So wäre es beispielsweise denkbar, dass der Trennkörper an seinem radial äußeren Ende einen trapezartigen Abschnitt aufweist, an dessen kurzer Seite sich ein rechteckförmiger Abschnitt nach radial innen anschließt. Hierdurch kann der Wärmeübergang von der Wicklung auf den Trennkörper weiter optimiert werden, da in der Regel die Wärmeleitfähigkeit der Vergussmasse, die üblicherweise den Hohlraum zwischen der Wicklung und dem Trennkörper ausfüllt, schlechter ist als die Wärmeleitfähigkeit des Trennkörpers.
Es kann gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass der Trennkörper mehrere Kühlkanäle umfasst, welche radial und/oder in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind. Die vorteilhafte Wirkung der Ausgestaltung liegt darin, dass derart eine bessere Entwärmung bzw. Abfuhr der Verlustleistung erfolgt. Ein weiterer Vorteil liegt darin begründet, dass durch mehrere beabstandete Kühlkanäle eine gleichmäßigere Entwärmung bzw. Abfuhr der Verlustleistung erfolgt.
Die Aufgabe der Erfindung wird ferner gelöst durch eine elektrische Maschine, insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Rotoranordnung nach einem der Ansprüche 1 -12.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden.
Es zeigt:
Figur 1 eine segmentartige Querschnittsansicht durch eine Rotoranordnung, Figur 2 eine Detailansicht auf eine Ausführungsform einer Rotoranordnung in einer Querschnittsdarstellung,
Figur 3 ein Trennkörper der Rotoranordnung mit seinen angrenzenden Bauteilen in einer Explosionsdarstellung,
Figur 4 eine Rotoranordnung in einer Axialschnittdarstellung,
Figur 5 ein Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Antriebsstrang in einer schematischen Darstellung.
Die Figur 1 zeigt eine Rotoranordnung 1 , umfassend einen Rotorkörper 2, welcher mehrere Nuten 3 in axialer Richtung zur Aufnahme einer Wicklung 4 ausbildet, sowie Rotorpole 5, welche in radialer Richtung zwischen jeweils zwei der Nuten 3 ausgebildet sind. Die Rotoranordnung 1 verfügt ferner über Wicklungen 4, welche in den Nuten 3 verlaufen und die Rotorpole 5 umschließen. Die Nuten 3 sind in radialer Richtung durch Nutverschlusselemente 6 verschlossen. Die Nutverschlusselemente 6 können insbesondere einstückig mit dem Trennkörper 7 ausgebildet sein.
Die Rotoranordnung 1 verfügt ferner über Trennkörper 7, welche jeweils in einer der Nuten 3 in Umfangsrichtung zwischen zwei der Wicklungen 4 angeordnet sind, wobei der Trennkörper 7 wenigstens einen sich in axialer Richtung erstreckenden, durchgängigen Kühlkanal 8 umfasst, der von einem Kühlmedium durchströmbar ist.
In dem Kühlkanal 8 ist ein Füllkörper 11 aus einem nicht ferromagnetischen Material positioniert. Dieser Füllkörper 11 weist aus seiner Oberfläche in Richtung der Innenwand 19 des Trennkörpers 7 herausragende Kühlrippen 12 auf, die monolithisch mit dem Füllkörper 11 ausgebildet sind. Die Innenwand 19 des Trennkörpers 7 ist im Bereich der aus dem Füllkörper 11 herausragende Kühlrippen 12 eben ausgebildet, so wie es auch in der Ausführungsform der Figur 2 gut zu sehen ist. Der Trennkörper 7 sowie der Füllkörper 11 , ausgestattet mit den Kühlrippen 12, haben hierdurch die Möglichkeit, im Kühlkanal 8 eine vergrößerte Oberfläche zum Kühlmedium hin anzubieten, um eine effektive Wärmeübertragung zu ermöglichen. Weiterhin wird das Kühlmedium optimal entlang der Außenkontur des Trennkörpers 7 geführt, was zur Steigerung der Effizienz der Wärmeübertragung in das Kühlmedium beiträgt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Füllkörper 11 zweiteilig ausgebildet, mit einem im Querschnitt rechteckigen Füllkörperteil und einem im Querschnitt trapezartigen Körperteil.
Der Trennkörper 7 erfüllt hierbei im Wesentlichen zwei Funktionen. Er hilft einerseits dabei, die Wicklungen 4 in den Nuten 3 auch bei Einwirkung von Fliehkräften stabil zu halten, und andererseits ermöglicht er durch den Kühlkanal 8 eine flüssigkeitsbasierte Kühlung innerhalb der Nuten. 3 Dadurch werden die Rotorwicklungen 4 vom Trennkörper 7 sicher und fest gehalten und gleichzeitig effizient gekühlt.
Am Nutgrund der Nut 3 ragt in der Ausführungsform der Figur 2 ein Kopplungsmittel 38 in radialer Richtung nach außen in den Trennkörper 7 hinein und bildet mit diesem eine formschlüssige Verbindung aus, so dass über diese eine verbesserte Abstützung von im Betrieb der Rotoranordnung wirkende Fliehkräfte erfolgen kann.
Der Trennkörper 7 als auch der Füllkörper 11 besitzen jeweils einen radial äußeren, im Querschnitt trapezähnlichen Abschnitt, von dessen kurzer, radial inneren Seite sich ein rechteckähnlicher Abschnitt radial nach innen in Richtung Rotorwelle 46 erstreckt. In dieser Ausführungsform erinnert der Trennkörper 7 bzw. der Füllkörper 11 in seiner Querschnittskontur an einen Schlüssel. Hierbei ist der Füllkörper 11 entsprechend zweiteilig ausgebildet, wobei der trapezähnliche Abschnitt einen ersten Teil und der rechteckähnliche Abschnitt einen zweiten Teil bilden, was sich auch gut aus der Zusammenschau der Figuren 1 und 3 erkennen lässt. Der Trennkörper 7 weist hierbei durch einen in Umfangsrichtung verlaufenden Steg einen radial äußeren und einen radial inneren Kühlkanal 8 auf.
Der Trennkörper 7 verfügt an seiner Außenwand 36 zumindest abschnittsweise über eine elektrische Isolation 37, was sich gut aus der Figur 2 erkennen lässt. Die Isolation 37 kann, wie in der Figur 2 gezeigt, als separates Bauteil oder aber auch als Beschichtung an der Außenwand 36 ausgeführt sein.
Aus der Figur 3 ist ersichtlich, dass der Füllkörper 11 an wenigstens einer seiner Stirnseiten 30 ein Befestigungsmittel 31 aufweist, mit welchem der Füllkörper 11 an ein axial an ihn angrenzendes Bauteil 32 angebunden ist.
Das Befestigungsmittel 31 ist in der Ausführungsvariante der Figur 3 als Schraubgewinde konzipiert, dass integral, vorzugsweise monolithisch, mit dem Füllkörper 11 ausgeformt ist. Das Schraubgewinde erstreckt sich dabei aus einer Stirnseite 30 des Füllkörpers 11 heraus. In der gezeigten Ausführungsform der Figur 3 tritt ein als Befestigungsmittel 34 ein zweites Schraubgewinde aus der gegenüberliegenden Stirnseite 33 des Füllkörpers 11 hervor.
Das Befestigungsmittel 31 ist als ein Profil mit Schraubgewinde gestaltet, wobei das Profil den Füllkörper 11 vollständig durchgreift und aus den Stirnflächen hervorsteht. Das Profil ist hierbei innerhalb des Füllkörpers drehfest fixiert. Es ist, wie man anhand der Figur 3 ebenfalls gut erkennt, nur der Teil des Profils, der aus einer Stirnseite 30,33 des Füllkörpers 11 hervorsteht, mit einem Schraubgewinde versehen. Das Profil besitzt einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt. Im montierten Zustand der Rotoranordnung 1 durchgreift das Befestigungsmittel 34 die Aufnahme 48 des Fluidauslasselements 43 und wird dann über eine Mutter gekontert. Analog hierzu durchgreift auch das Befestigungsmittel 31 die Aufnahme 47 des Fluideinlasselements 41 und wird ebenfalls über eine Mutter gekontert.
Das angrenzende Bauteil 32 ist zum einen das Fluideinlasselement 41 und zum anderen das Fluidauslasselement 43. An einem ersten axialen Ende 40 des Kühlkanals 8 ist das Fluideinlasselement 41 und an einem zweiten axialen Ende 42 des Kühlkanals 8 das Fluidauslasselement 43 gekoppelt, so dass das Kühlmedium über das Fluideinlasselement 41 in den Kühlkanal 8 einströmen und über das Fluidauslasselement 43 aus dem Kühlkanal 8 ausströmen kann.
Der Trennkörper 7 weist eine Längserstreckung auf, die größer ist als die Längserstreckung des Füllkörpers 11 , wobei der Füllkörper 11 vollständig in dem Trennkörper 7 aufgenommen ist und nicht axial aus dem Trennkörper hervorsteht, sondern an beiden Stirnseiten jeweils gegenüber dem Trennkörper 7 zurückversetzt ist. Aus der Zusammenschau von Figur 3-4 lässt sich dann ferner erkennen, dass das Fluideinlasselement 41 und das Fluidauslasselement 43 zumindest abschnittsweise in den Trennkörper 7 eingreifen und an der Innenwand 19 des Trennkörpers 7 anliegen. Das Fluideinlasselement 41 und das Fluidauslasselement 43 weisen hierbei eine Kontur 49 auf, die mit der Kontur der Innenwand 19 des Trennkörpers 7 korrespondiert.
Der Trennkörper 7 ist im Bereich seiner axialen Enden 40,42 an seiner Innenwand 19 so gestaltet, dass sich über eine axiale Länge, vorzugsweise bis zu 15 mm, eine gleichmäßige Innenkontur ergibt. Diese Bereiche können durch spanabhebende Fertigungsverfahren ausgebildet worden sein. In diesen Bereichen wird während der Montage der Rotoranordnung 1 dann ein Fluideinlass- und ein Fluidauslasselement 41 ,43 für das Kühlmedium eingesetzt und durch Verkleben, Verschweißen, eine Presspassung oder formschlüssiges Fügen in dem Trennkörper 7 fixiert. Das Fluideinlass- und Auslasselement 41 ,43 können jeweils mittels einer Dichtung, wie etwa einem O-Ring, gegenüber dem Trennkörper 7 abgedichtet werden. Dies führt zur Erstellung von dichten, abgeschlossenen Baugruppen gegenüber dem Kühlmedium, die zwischen jeweils zwei Wicklungen 4 platziert werden, ohne jedoch wesentlich über die axiale Ausdehnung der Wicklungen 4 der Rotoranordnung 1 hinauszuragen, sodass die axiale Länge der Rotoranordnung 1 durch diese Baugruppen nicht bedeutend erhöht wird.
Das Fluideinlass- und Auslasselement 41 ,43 verfügen intern über Öffnungen und/oder Kanäle, die das Kühlmedium axial und/oder radial leiten, wodurch die innere Form der Öffnung im Trennkörper 7 so angepasst wird, dass sie für die Leitung des Kühlmediums in die angrenzenden Komponenten geeignet ist. Das Fluideinlasselement 41 und das Fluidauslasselement 43 besitzen hierzu jeweils einen Hydraulikpfad 44 zur Führung des Kühlmediums in radialer Richtung und einen Hydraulikpfad 45 zur Führung des Kühlmediums in axialer Richtung, was auch durch die entsprechenden Pfeile in der Figur 4 nachvollzogen werden kann.
Das Fluideinlasselement 41 und das Fluidauslasselement 43 sind jeweils mit einer als Hohlwelle konfigurierte Rotorwelle 46 gekoppelt, so dass das Kühlmedium von der Rotorwelle 46 in das Fluideinlasselement 41 und aus dem Fluidauslasselement 43 in die Rotorwelle 46 fließen kann. Das Fluideinlasselement 41 und das Fluidauslasselement 43 verfügen über jeweils eine radiale Öffnung, die mit einer korrespondierenden radialen Öffnung in der Rotorwelle 46 verbunden ist. So kann das Kühlmedium aus der Rotorwelle 46 in den Trennkörper 7 bzw. von Trennkörper 7 in die Rotorwelle 46 geführt werden, ohne dass die Führung des Kühlmediums in axialen Rotor-Gehäuseteilen integriert werden muss, sodass diese axial besonders bauraumsparend ausgeführt werden können. Die radiale Öffnung der Rotorwelle 46 ist somit über das Fluideinlasselement 41 und das Fluidauslasselement 43 mit dem Kühlkanal 8 des Trennkörpers 7 zur Führung des Kühlmediums verbunden und bildet entsprechend ein Kanalsystem aus, was sich gut anhand der Darstellung der Figur 4 nachvollziehen lässt.
Der Füllkörper 11 weist an seiner ersten Stirnseiten 30 das Befestigungsmittel 31 auf, mit welchem der Füllkörper 11 an ein axial an ihn angrenzendes Bauteil 32 angebunden ist und dass der Füllkörper 11 an einer zweiten Stirnseite 33 ein Befestigungsmittel 34 aufweist, mit welchem der Füllkörper 11 an ein axial an ihn angrenzendes Bauteil 35 angebunden ist.
Die aus den Figuren 1-4 bekannte Rotoranordnung 1 kann insbesondere für eine elektrische Maschine 50 für einen Antriebsstrang 51 eines Kraftfahrzeugs 52 ausgebildet sein, wie es auch exemplarisch in der Figur 5 gezeigt ist.
Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung 'erste' und 'zweite' Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen. Bezuqszeichenliste
1 Rotoranordnung
2 Rotorkörper
3 Nuten
4 Wicklung
5 Rotorpole
6 Nutverschlusselemente
7 Trennkörper
8 Kühlkanal
11 Füllkörper
12 Kühlrippen
19 Innenwand
30 Stirnseiten
31 Befestigungsmittel
32 Bauteil
33 Stirnseite
34 Befestigungsmittel
35 Bauteil
36 Außenwand
37 Isolation
38 Kopplungsmittel
40 Ende
41 Fluideinlasselement
42 Ende
43 Fluidauslasselement
44 Hydraulikpfad
45 Hydraulikpfad
46 Rotorwelle 47 Aufnahme
48 Aufnahme
49 Kontur
50 elektrische Maschine 51 Antriebsstrang
52 Kraftfahrzeug

Claims

Ansprüche
1. Rotoranordnung (1 ), umfassend
- einen Rotorkörper (2), welcher mehrere Nuten (3) in axialer Richtung zur Aufnahme einer Wicklung (4) ausbildet,
- Rotorpole (5), welche in radialer Richtung zwischen jeweils zwei der Nuten (3) ausgebildet sind,
- Wicklungen (4), welche in den Nuten (3) verlaufen und die Rotorpole (5) umschließen,
- Nutverschlusselemente (6), welche die Nuten (3) in radialer Richtung verschließen,
- mindestens einen Trennkörper (7), welcher in einer der Nuten (3) in Umfangsrichtung zwischen zwei der Wicklungen (4) angeordnet ist,
- wobei der Trennkörper (7) wenigstens einen sich in axialer Richtung erstreckenden, durchgängigen Kühlkanal (8) umfasst, der von einem Kühlmedium durchströmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass an einem ersten axialen Ende (40) des Kühlkanals (8) ein Fluideinlasselement (41 ) und an einem zweiten axialen Ende (42) des Kühlkanals (8) ein Fluidauslasselement (43) gekoppelt ist, so dass das Kühlmedium über das Fluideinlasselement (41 ) in den Kühlkanal (8) einströmen und über das Fluidauslasselement (43) aus dem Kühlkanal (8) ausströmen kann.
2. Rotoranordnung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kühlkanal (8) ein Füllkörper (11 ) aus einem nicht ferromagnetischen Material positioniert ist und der Füllkörper (11 ) aus seiner Oberfläche in Richtung der Innenwand (19) des Trennkörpers (7) herausragende Kühlrippen (12) aufweist.
3. Rotoranordnung (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllkörper (11 ) an wenigstens einer seiner Stirnseiten (30) ein Befestigungsmittel (31 ) aufweist, mit welchem der Füllkörper (11 ) an ein axial an ihn angrenzendes Bauteil (32) angebunden ist.
4. Rotoranordnung (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das angrenzende Bauteil (32) das Fluideinlasselement (41 ) oder das Fluidauslasselement (43) ist.
5. Rotoranordnung (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand (19) des Trennkörpers (7) im Bereich der aus dem Füllkörper (11 ) herausragende Kühlrippen (12) eben ausgebildet ist.
6. Rotoranordnung (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluideinlasselement (41 ) und/oder das Fluidauslasselement (43) zumindest abschnittsweise in den Trennkörper (7) eingreifen und an der Innenwand (19) des Trennkörpers (7) anliegen/anliegt.
7. Rotoranordnung (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluideinlasselement (41) und/oder das Fluidauslasselement (43) jeweils einen Hydraulikpfad (44) zur Führung des Kühlmediums in radialer Richtung aufweisen/ aufweist.
8. Rotoranordnung (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluideinlasselement (41) und/oder das Fluidauslasselement (43) jeweils einen Hydraulikpfad (45) zur Führung des Kühlmediums in axialer Richtung aufweisen/ aufweist.
9. Rotoranordnung (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluideinlasselement (41 ) und/oder das Fluidauslasselement (43) jeweils mit einer als Hohlwelle konfigurierte Rotorwelle (46) gekoppelt sind/ist, so dass das Kühlmedium von der Rotorwelle (46) in das Fluideinlasselement (41 ) und/oder aus dem Fluidauslasselement (43) in die Rotorwelle (46) fließen kann.
10. Rotoranordnung (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche 3-9, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllkörper (11 ) an seiner ersten Stirnseite (30) das Befestigungsmittel (31 ) aufweist, mit welchem der Füllkörper (11 ) an ein axial an ihn angrenzendes Bauteil (32) angebunden ist und dass der Füllkörper (11 ) an einer zweiten Stirnseite (33) ein Befestigungsmittel (34) aufweist, mit welchem der Füllkörper (11 ) an ein axial an ihn angrenzendes Bauteil (35) angebunden ist
11 . Rotoranordnung (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennkörper (7) an seiner Außenwand (36) zumindest abschnittsweise eine elektrische Isolation (37) aufweist.
12. Elektrische Maschine (50), insbesondere für einen Antriebsstrang (51 ) eines Kraftfahrzeugs (52), umfassend eine Rotoranordnung (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche.
PCT/DE2024/100937 2023-11-08 2024-11-06 Rotoranordnung und elektrische maschine Pending WO2025098565A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202480071316.1A CN122162283A (zh) 2023-11-08 2024-11-06 转子组件与电机

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102023130904.8A DE102023130904A1 (de) 2023-11-08 2023-11-08 Rotoranordnung und elektrische Maschine
DE102023130904.8 2023-11-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2025098565A1 true WO2025098565A1 (de) 2025-05-15

Family

ID=93563490

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2024/100937 Pending WO2025098565A1 (de) 2023-11-08 2024-11-06 Rotoranordnung und elektrische maschine

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN122162283A (de)
DE (1) DE102023130904A1 (de)
WO (1) WO2025098565A1 (de)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030048015A1 (en) * 2001-09-07 2003-03-13 G.E. Tornquist System and method for retaining wedges in a rotor
EP1494335B1 (de) 2003-06-24 2007-04-04 Goodrich Control Systems Ltd Rotoranordnung für dynamoelektrische Maschine
EP3618241A1 (de) 2018-08-30 2020-03-04 General Electric Company Elektrische maschine mit rotorkühlmittel- und schmiermittelverteilungssystem und systeme sowie verfahren zum kühlen und schmieren einer elektrischen maschine
DE102018220810A1 (de) 2018-12-03 2020-06-04 Audi Ag Fluidgekühlter Rotor für eine elektrische Maschine
EP4024668A1 (de) * 2021-01-04 2022-07-06 Hamilton Sundstrand Corporation Rotor mit nutkeilen und endlamelle mit kühlverteilerplatte
US20230179051A1 (en) * 2021-12-06 2023-06-08 Valeo Eautomotive Germany Gmbh Rotor for an electric machine having a radial cooling duct in the laminated core

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9030074B2 (en) * 2012-05-04 2015-05-12 Hamilton Sundstrand Corporation Air-cooled generator rotor with improved wedges
US20160043613A1 (en) * 2014-08-11 2016-02-11 Hamilton Sundstrand Corporation Thermally conductive rotor wedges
US11552523B2 (en) * 2020-05-28 2023-01-10 Honeywell International Inc. Conformal cooling devices for rotating generator elements and additive manufacturing processes for fabricating the same
DE102020215750A1 (de) * 2020-12-11 2022-06-15 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Elektrische Maschine mit einem Nutverschlusselement
DE102021210498A1 (de) * 2021-09-21 2023-03-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Gekühlter Rotor mit Verdrängungselement, Elektromaschine und Kraftfahrzeug

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030048015A1 (en) * 2001-09-07 2003-03-13 G.E. Tornquist System and method for retaining wedges in a rotor
EP1494335B1 (de) 2003-06-24 2007-04-04 Goodrich Control Systems Ltd Rotoranordnung für dynamoelektrische Maschine
EP3618241A1 (de) 2018-08-30 2020-03-04 General Electric Company Elektrische maschine mit rotorkühlmittel- und schmiermittelverteilungssystem und systeme sowie verfahren zum kühlen und schmieren einer elektrischen maschine
DE102018220810A1 (de) 2018-12-03 2020-06-04 Audi Ag Fluidgekühlter Rotor für eine elektrische Maschine
EP4024668A1 (de) * 2021-01-04 2022-07-06 Hamilton Sundstrand Corporation Rotor mit nutkeilen und endlamelle mit kühlverteilerplatte
US20230179051A1 (en) * 2021-12-06 2023-06-08 Valeo Eautomotive Germany Gmbh Rotor for an electric machine having a radial cooling duct in the laminated core

Also Published As

Publication number Publication date
CN122162283A (zh) 2026-06-05
DE102023130904A1 (de) 2025-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102023103931A1 (de) Rotoranordnung und elektrische Maschine
EP4449586A1 (de) Rotor für eine elektrische maschine mit einem kühlkanal in einem poltrenner
WO2024170041A1 (de) Rotoranordnung und elektrische maschine
WO2019110275A1 (de) Elektrische maschine, insbesondere für ein fahrzeug
WO2023093934A1 (de) Elektrische maschine umfassend ein gehäuse und ein getriebeanschlusselement
WO2020216507A1 (de) Elektrische maschine mit drehmomentabstützung im gehäuse
WO2024230883A1 (de) Stator, elektrische maschine und antriebsstrang
WO2025098564A1 (de) Rotoranordnung und elektrische maschine
WO2024132013A1 (de) Stator und verfahren zur herstellung eines stators
WO2025214547A1 (de) Rotoranordnung, trennkörper und verfahren zur herstellung eines trennkörpers
DE102023105537B4 (de) Rotoranordnung
EP4320715A1 (de) Elektrische maschine
DE102021133992A1 (de) Stator und Verfahren zu Herstellung eines Stators
DE102023105136B4 (de) Stator, Verfahren zur Herstellung eines Stators, Fluidleitkörper und elektrische Maschine
DE102023130902B4 (de) Rotoranordnung und elektrische Maschine
DE102023130904A1 (de) Rotoranordnung und elektrische Maschine
DE102022107407B4 (de) Stator
EP4320712B1 (de) Elektrische maschine
DE102023121222B4 (de) Rotoranordnung
EP4320714A1 (de) Elektrische maschine
EP4674036A1 (de) Stator und elektrische maschine
DE102023122696A1 (de) Statoranordnung für eine elektrische Maschine mit vereinfachter Montage des Statorblechpakets im Statorgehäuse
WO2024230889A1 (de) Rotoranordnung, elektrische maschine und verfahren zur herstellung einer rotoranordnung
DE102024129922A1 (de) Rotoranordnung
DE102024101113A1 (de) Rotoranordnung und Verfahren zur Herstellung einer Rotoranordnung

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 24808540

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1