DE102017201029A1

DE102017201029A1 - Rotor for electric machine

Info

Publication number: DE102017201029A1
Application number: DE102017201029.0A
Authority: DE
Inventors: Rainer Helmer; Hauke Einfeld; Harald Decker; Marcus Kruse; Florian Bittner
Original assignee: Audi AG; Volkswagen AG
Current assignee: Audi AG; Volkswagen AG
Priority date: 2017-01-23
Filing date: 2017-01-23
Publication date: 2018-07-26
Also published as: CN108347111A; CN108347111B

Abstract

Um einen Rotor (100) für eine elektrische Maschine, insbesondere ein Rotorblech für eine permanentmagneterregte Synchronmaschine, welche akustische Auffälligkeiten hervorgerufen durch radiale Kraftdichteamplituden performanceneutral und ohne zusätzlichen Materialeinsatz reduziert, zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass der Rotor (100) wenigstens eine Magnettasche (11,12) zur Aufnahme jeweils eines Magneten (13,14) aufweist, wobei die Magnettasche (11,12) in radialer Richtung vollständig vom Rotor (100) umschlossen ist und wobei die Magnete jeweils eine einer Umfangsfläche des Rotors (100) zugewandte erste Stirnfläche (15) und eine der Umfangsfläche des Rotors (100) abgewandte zweite Stirnfläche (16) aufweisen, wobei die Magnettaschen (11, 12) im Bereich einer ersten Stirnfläche (15) des Magneten eine Ausformung (17, 18) aufweisen, wobei die Ausformung (17,18) mit einem ersten Bereich (20) an die der Umfangsfläche des Rotors (100) zugewandte erste Stirnfläche (15) angrenzt und sich mit wenigstens einem zweiten Bereich (21) in Umfangsrichtung des Rotors seitlich des Magneten (13, 14) erstreckt.In order to provide a rotor (100) for an electrical machine, in particular a rotor plate for a permanent magnet synchronous machine, which reduces acoustic abnormalities caused by radial Kraftdichteamplituden performance neutral and without additional material use, it is proposed that the rotor (100) at least one magnet pocket (11 , 12) for receiving in each case a magnet (13,14), wherein the magnet pocket (11,12) in the radial direction is completely enclosed by the rotor (100) and wherein the magnets each have a circumferential surface of the rotor (100) facing the first end face (15) and one of the peripheral surface of the rotor (100) facing away from the second end face (16), wherein the magnetic pockets (11, 12) in the region of a first end face (15) of the magnet having a formation (17, 18), wherein the molding (17,18) with a first region (20) to the peripheral surface of the rotor (100) facing the first end face (15) adjacent un d extending with at least a second region (21) in the circumferential direction of the rotor laterally of the magnet (13, 14).

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotor für eine elektrische Maschine, insbesondere ein Rotorblech für eine permanentmagneterregte Synchronmaschine, eine permanentmagneterregte Synchronmaschine mit einem Rotor und einen Hybridantrieb, insbesondere für ein Fahrzeug mit einer permanentmagneterregten Synchronmaschine und/oder einem Rotor.The invention relates to a rotor for an electric machine, in particular a rotor plate for a permanent magnet synchronous machine, a permanent magnet synchronous machine with a rotor and a hybrid drive, in particular for a vehicle with a permanent magnet synchronous machine and / or a rotor.

Stand der TechnikState of the art

In Synchronmaschinen wird eine Welle angetrieben, indem ein mit Permanentmagneten bestückter Rotor, welcher mit der Welle verbunden ist, sich in einem drehenden Magnetfeld ausrichtet, welches von einem mit spannungsbeaufschlagten Wicklungen versehenem Stator erzeugt wird. Die Permanentmagnete sind in Magnettaschen angeordnet, welche komplett vom Rotor umschlossen werden. Es ist bekannt, dass durch Ausformungen an den Magnettaschen der magnetische Fluss im Rotor beeinflusst wird. Die Wahl der Geometrie der Ausformung an den Magnettaschen ist daher eine wichtige Einflussgröße auf das Drehmoment der elektrischen MaschineIn synchronous machines, a shaft is driven by aligning a rotor fitted with permanent magnets, which is connected to the shaft, in a rotating magnetic field, which is generated by a stator provided with voltage-loaded windings. The permanent magnets are arranged in magnetic pockets, which are completely enclosed by the rotor. It is known that the magnetic flux in the rotor is influenced by formations on the magnetic pockets. The choice of the geometry of the formation of the magnetic pockets is therefore an important factor in the torque of the electric machine

Ein Rotor, welcher derartige Ausformungen aufweist, ist aus der DE 10 2014 219 894 A1 für eine dreiphasige permanentmagneterregte Synchronmaschine in Dreieckschaltung bekannt. Zur Unterdrückung unerwünschter Kreisströme und zur Verringerung thermischer Verluste wird ein Rotor vorgeschlagen, welcher Magnettaschen für die Permanentmagnete aufweist, an dessen Wandungen Taschen angeformt sind. Die Taschen sind zwischen dem Permanentmagneten und der Umfangsfläche des Rotors im Anschluss an die in Richtung der Umfangsfläche des Rotors gekippte Ecke der Magnettaschen für die Permanentmagnete angeordnet. In einer Ausgestaltungsform sind die Ausformungen als Kavitäten im Rotor zwischen den Permanentmagneten und der Umfangsfläche des Rotors ausgeführt.A rotor having such formations is known from DE 10 2014 219 894 A1 for a three-phase permanent magnet synchronous machine in delta connection known. To suppress unwanted circular currents and to reduce thermal losses, a rotor is proposed which has magnetic pockets for the permanent magnets, on the walls of pockets are formed. The pockets are disposed between the permanent magnet and the peripheral surface of the rotor following the corner of the magnet pockets for the permanent magnets tilted in the direction of the circumferential surface of the rotor. In one embodiment, the formations are designed as cavities in the rotor between the permanent magnets and the peripheral surface of the rotor.

Weiterhin ist aus der DE 10 2013 201 199 A1 ein Elektroblech für eine elektrische Maschine bekannt, wobei das Elektroblech jeweils zwei paarweise V-förmig angeordnete Magnettaschen aufweist, an deren radial äußeren Enden Kavitäten angebracht sind. An den radial inneren Enden der Magnettaschen, an welchen diese zur V-Form verbunden sind, befindet sich ein Steg. Weitere Stege sind an den radial äußeren Enden der Magnettaschen hin zum Luftspalt angeordnet.Furthermore, from the DE 10 2013 201 199 A1 an electric sheet for an electric machine known, wherein the electrical sheet has two pairs V-shaped magnet pockets, at the radially outer ends of cavities are mounted. At the radially inner ends of the magnetic pockets, to which they are connected to the V-shape, there is a web. Further webs are arranged at the radially outer ends of the magnetic pockets towards the air gap.

Aus der DE 103 57 502 A1 ist weiterhin eine elektrische Maschine mit einem Rotor bekannt, wobei der Rotor Magnetaufnahmen aufweist, an welchen sich seitlich in Umfangsrichtung des Rotors Materialaussparungen an dem Magnetaufnahmen innerhalb des Rotors befinden.From the DE 103 57 502 A1 Furthermore, an electric machine with a rotor is known, wherein the rotor has magnetic receptacles, on which laterally in the circumferential direction of the rotor material recesses are located on the magnetic receptacles within the rotor.

Bei bisher bekannten Magnettaschengeometrien hat sich gezeigt, dass radiale, dynamische Kraftdichteamplituden entstehen, welche bei bestimmten Drehzahlen akustisch auffällig sind. Bisher sind keine Lösungen bekannt, welche diese radialen Kraftdichteamplituden reduzieren, ohne dabei Einbußen hinsichtlich Leistung, Drehmoment oder Materialkosten in Kauf nehmen zu müssen. Bisher wurden die akustisch auffälligen Kraftdichteamplituden durch Reduzierung des Magnetflusses im Rotor und damit durch Reduzierung der Leistungsdichte minimiert. Alternativ kann der Luftspalt zwischen Stator und Rotor der elektrischen Maschine vergrößert werden.In previously known magnetic pocket geometries, it has been found that radial, dynamic force density amplitudes arise, which are acoustically conspicuous at certain rotational speeds. So far, no solutions are known which reduce these radial Kraftdichteamplituden without sacrificing performance, torque or material costs to accept. So far, the acoustically striking Kraftdichte Amplitudes have been minimized by reducing the magnetic flux in the rotor and thus by reducing the power density. Alternatively, the air gap between stator and rotor of the electric machine can be increased.

Darstellung der Erfindung: Aufgabe, Lösung, VorteileDESCRIPTION OF THE INVENTION: Problem, Solution, Advantages

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rotor oder eine elektrische Maschine, insbesondere ein Rotorblech für eine permanentmagneterregte Synchronmaschine, bereitzustellen, welche akustische Auffälligkeiten, hervorgerufen durch radial anregende Kraftdichteamplituden, performanceneutral und ohne zusätzlichen Materialeinsatz reduziert. Diese Aufgabe wird durch den Rotor mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.The invention has for its object to provide a rotor or an electric machine, in particular a rotor plate for a permanent magnet synchronous machine, which reduces acoustic abnormalities caused by radially exciting Kraftdichteamplituden performance-neutral and without additional use of materials. This object is achieved by the rotor having the features specified in claim 1.

Die Erfindung sieht einen Rotor für elektrische Maschinen, insbesondere ein Rotorblech für eine permanentmagneterregte Synchronmaschine, vor, welche wenigstens eine Magnettasche zur Aufnahme eines Magneten aufweist, wobei die Magnettasche in radialer Richtung vollständig vom Rotor umschlossen ist und der Magnet jeweils eine einer Umfangsfläche des Rotors zugewandte erste Stirnfläche und eine der Umfangsfläche des Rotors abgewandte zweite Stirnfläche aufweist, wobei die Magnettasche im Bereich der an einer der Umfangsfläche des Rotors zugewandten ersten Stirnfläche des Magneten eine Ausformung aufweist. Diese Ausformung grenzt mit einem ersten Bereich an die der Umfangsfläche des Rotors zugewandte erste Stirnfläche des Magneten an und erstreckt sich mit wenigstens einem zweiten Bereich in Umfangsrichtung des Rotors seitlich des Magneten.The invention provides a rotor for electrical machines, in particular a rotor plate for a permanent magnet synchronous machine, which has at least one magnet pocket for receiving a magnet, wherein the magnet pocket is completely enclosed in the radial direction by the rotor and the magnet in each case facing a circumferential surface of the rotor has first end face and a peripheral surface of the rotor facing away from the second end face, wherein the magnetic pocket has a formation in the region of the first end face of the magnet facing one of the peripheral surface of the rotor. This formation adjoins, with a first region, the first end face of the magnet facing the peripheral surface of the rotor and extends laterally with at least one second region in the circumferential direction of the rotor.

In den Bereichen außerhalb der Ausformung folgt die Magnettaschenkontur der Kontur des Magneten, sodass dieser fest in der Magnettasche gehalten wird.In the areas outside the molding, the magnetic pocket contour follows the contour of the magnet, so that it is held firmly in the magnet pocket.

Durch die zusätzliche spezielle Modifikation der Magnettaschengeometrie können die störenden Kraftdichteamplituden ohne Leistungseinbußen und ohne zusätzlichen Materialeinsatz deutlich reduziert werden. Insbesondere ist es nicht notwendig, ein zusätzliches Werkzeug zur Schaffung neuer Strukturen, beispielsweise von Rotornuten oder anderen nicht mit der Magnettasche zusammenhängende Strukturen, vorzusehen. Die Magnettaschengeometrie bewirkt, dass die von den im Rotor eingelassenen Permanentmagneten induzierten Spannungen, speziell die Leerlaufspannung, deutlich weniger Oberwellen aufweist, welche akustische Auffälligkeiten verursachen.Due to the additional special modification of the magnetic pocket geometry, the disturbing force density amplitudes can be significantly reduced without sacrificing performance and without using additional material. In particular, it is not necessary to provide an additional tool for creating new structures, such as rotor slots or other structures not related to the magnet pocket. The magnetic pocket geometry causes the voltages induced by the permanent magnets embedded in the rotor, in particular the no-load voltage, to have significantly fewer harmonics, which cause audible abnormalities.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims.

Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, dass der zweite Bereich nasenförmig ausgebildet ist. Nasenförmig bedeutet dabei, dass sich der wenigstens eine zweite Bereich seitlich des Magneten in Umfangsberichtung des Rotors betrachtet ausgehend von einer Ausgangsbreite in Umfangsrichtung des Rotors verjüngt und mit einem abgerundeten Endbereich abschließt. Durch diese nasenartige Form des wenigstens einen zweiten Bereichs entsteht eine Materialausformung des Rotormaterials, welche sich entgegengesetzt zur nasenartigen Ausformung zwischen dem mindestens einen zweiten Bereich und dem Magneten erstreckt.According to an expedient development it is provided that the second area is nose-shaped. Nose-shaped means that the at least one second region viewed laterally of the magnet in the circumferential direction of the rotor tapers starting from an output width in the circumferential direction of the rotor and terminates with a rounded end region. By means of this nose-like shape of the at least one second region, a material formation of the rotor material is created, which extends opposite to the nose-like formation between the at least one second region and the magnet.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass ein Übergangsbereich zwischen dem ersten Bereich und dem wenigstens einen zweiten Bereich stegförmig ausgebildet ist. Zur Akustikoptimierung ist es vorteilhaft, wenn der Bereich zwischen Rotoreisen und Magnet möglichst schmal ausgeführt ist. Gleichzeitig sollte sich die Ausformung möglichst weit entlang der Umfangsrichtung des Rotors erstrecken. Durch diese Geometrie werden die Fliehkräfte der Magnete an den Stegen am Luftspalt über einen breiteren Bereich verteilt, sodass die Fliehkraftfestigkeit erhöht wird. Dadurch kann der Bereich des Rotors zwischen der Ausformung und dem Luftspalt in der radialen Höhe schmal ausgeführt werden, so dass in diesem Bereich weniger magnetischer Streufluss entsteht und weniger Magnetmaterial benötigt wird.According to a further advantageous embodiment, it is provided that a transition region between the first region and the at least one second region is web-shaped. For acoustic optimization, it is advantageous if the area between the rotor iron and the magnet is made as narrow as possible. At the same time, the formation should extend as far as possible along the circumferential direction of the rotor. This geometry distributes the centrifugal forces of the magnets on the webs at the air gap over a wider area, so that the centrifugal force is increased. Thereby, the area of the rotor between the formation and the air gap in the radial height can be made narrow, so that less magnetic flux leakage occurs in this area and less magnetic material is required.

Weiterhin ist gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung vorgesehen, dass jeweils zwei Magnettaschen im Bereich der zweiten Stirnfläche der Magneten, welche der Umfangsfläche des Rotors abgewandt sind, miteinander verbunden sind und schräg in radialer Richtung verlaufen. Dadurch ergibt sich in der Querschnittsbetrachtung eine V-förmige Form der Magnettaschen und eine V-förmige Anordnung der Magnete in den Magnettaschen. Die beiden Magnettaschen bilden dabei eine zusammenhängende Aussparung im Rotor. Durch die V-förmige Anordnung von je zwei Magneten entlang des Umfangs des Rotors werden sowohl das Reluktanzerregungsprinzip als auch das Permanentmagneterregungsprinzip optimal ausgenutzt, da das maximale lorentzkraftbasierte Grundmoment und das maximale Reluktanzmoment im zur Verfügung stehenden Bauraum erzeugt werden. Das Reluktanzmoment wird durch deutlich unterschiedliche Induktivitätswerte in den d- und q-Achsen des Rotors optimal ausgenutzt.Furthermore, it is provided according to an expedient embodiment that in each case two magnetic pockets in the region of the second end face of the magnets, which are remote from the peripheral surface of the rotor, are connected to each other and extend obliquely in the radial direction. This results in the cross-sectional view of a V-shaped form of the magnetic pockets and a V-shaped arrangement of the magnets in the magnetic pockets. The two magnetic pockets form a coherent recess in the rotor. By the V-shaped arrangement of two magnets along the circumference of the rotor, both the reluctance excitation principle and the permanent magnet excitation principle are optimally utilized, since the maximum lorentzkraftbasierte base moment and the maximum reluctance torque are generated in the available space. The reluctance torque is optimally utilized by significantly different inductance values in the d and q axes of the rotor.

Weiterhin ist nach einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, dass jeweils zwei Magnettaschen im Bereich der zweiten Stirnfläche der Magneten, welche der Umfangsfläche des Rotors abgewandt sind, miteinander verbunden sind und schräg in radialer Richtung verlaufen und sich der mindestens eine zweite Bereich einer jeden Magnettasche in einem Bereich zwischen den beiden Magneten befindet, und dass die beiden Magnete einen Winkel α von 110° bis 120°, vorzugsweise jedoch 116° einschließen. Jedoch sind auch andere zweckmäßige Öffnungswinkel der V-förmig angeordneten Magnete denkbar.Furthermore, it is provided according to an advantageous embodiment, that in each case two magnetic pockets in the region of the second end face of the magnets, which are facing away from the peripheral surface of the rotor, are interconnected and obliquely extending in the radial direction and the at least one second region of each magnet pocket in one area between the two magnets, and that the two magnets form an angle α of 110 ° to 120 °, but preferably 116 °. However, other convenient opening angle of the V-shaped magnets are conceivable.

Weiterhin ist gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung vorgesehen, dass sich die Magnettaschen bis auf radiale Randbereiche des Rotors über die gesamte radiale Länge des Rotors erstrecken.Furthermore, it is provided according to an expedient development that the magnetic pockets extend to radial edge regions of the rotor over the entire radial length of the rotor.

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung ist weiterhin vorgesehen, dass der zweite Bereich ein von der Magnettasche separat ausgebildeter Hohlraum ist. Diese Ausführungsform wirkt sich ebenfalls vorteilhaft auf die Akustik aus.According to a further expedient embodiment, provision is further made for the second area to be a cavity formed separately from the magnet pocket. This embodiment also has an advantageous effect on the acoustics.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Magnete in radialer Richtung eine Höhe von 4 mm bis 8 mm, vorzugsweise 5 mm bis 7 mm, insbesondere 6 mm aufweisen und dass die Magnete in Umfangsrichtung des Rotors betrachtet eine Breite von 11 mm bis 14 mm, vorzugsweise 12 mm bis 16 mm, insbesondere 14,4 mm aufweisen. Andere zweckmäßige Bemaßungen sind darüber hinaus jedoch auch denkbar.According to a further advantageous embodiment it is provided that the magnets in the radial direction have a height of 4 mm to 8 mm, preferably 5 mm to 7 mm, in particular 6 mm and that the magnets in the circumferential direction of the rotor considered a width of 11 mm to 14 mm, preferably 12 mm to 16 mm, in particular 14.4 mm. However, other appropriate dimensions are also conceivable.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine permanentmagneterregte Synchronmaschine mit einem Rotor, welcher die zuvor beschriebenen Merkmale aufweist.The invention further relates to a permanent magnet synchronous machine with a rotor having the features described above.

Weiterhin betrifft die Erfindung einen Hybridantrieb, insbesondere für ein Fahrzeug, welcher eine permanentmagneterregte Synchronmaschine mit einem Rotor aufweist, welcher die zuvor beschriebenen Merkmale aufweist.Furthermore, the invention relates to a hybrid drive, in particular for a vehicle, which has a permanent magnet synchronous machine with a rotor having the features described above.

Figurenlistelist of figures

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 einen Ausschnitt aus der Querschnittsdarstellung des Rotors, wobei der zweite Bereich nasenförmig ausgeführt ist,
2 einen Ausschnitt aus der Querschnittsdarstellung des Rotors in einer Ausführungsform, wobei der zweite Bereich nicht nasenförmig ausgeführt ist, und
3 eine weitere Ausführungsform des Rotors in einer ausschnittsweisen Querschnittdarstellung, wobei der zweite Bereich als separater Hohlraum ausgeführt ist.

An embodiment of the invention will be explained below with reference to the drawings. Show it:

1 a detail of the cross-sectional view of the rotor, wherein the second region is designed nose-shaped,
2 a detail of the cross-sectional view of the rotor in one embodiment, wherein the second region is not nose-shaped, and
3 a further embodiment of the rotor in a partial cross-sectional view, wherein the second region is designed as a separate cavity.

Bevorzugte Ausführungsformen der ErfindungPreferred embodiments of the invention

1 zeigt den Rotor (100) in einer Querschnittsdarstellung, wobei der Rotor (100) Aussparungen in Form von Magnettaschen (11, 12) aufweist, welche zur Aufnahme von Magneten (13, 14) ausgebildet sind. Die Magnettaschen sind derart im Rotor angeordnet, dass eine erste Stirnfläche (15) des Magneten (13, 14) der Umfangsfläche (23) des Rotors zugewandt ist und eine zweite Stirnfläche (16) des Magneten (13, 14) der Umfangsfläche des Rotors abgewandt ist. Dabei verlaufen die Magnettaschen (11, 12) mit den darin befindlichen Magneten (13, 14) in radialer Richtung betrachtet schräg. Jeden Magnettasche (11, 12) weist im Bereich der ersten Stirnfläche (15, 15a) eine Ausformung (17, 18) auf, welche sich sowohl direkt an die erste Stirnfläche (15, 15a) angrenzend erstreckt, als auch seitlich in Umfangsrichtung (23) des Rotors betrachtet des Magneten (13, 14) sich erstreckt. Die Ausformung (17, 18) bildet somit einen zusammenhängenden Hohlraum bestehend aus dem zuvor beschriebenen ersten Bereich (20, 20a) und wenigstens einem zweiten Bereich (21, 21a), wobei diese durch einen stegförmigen Übergangsbereich (24, 24a) verbunden sind. Der wenigstens eine zweite Bereich (21, 21a) erstreckt sich ausgehend vom stegförmigen Übergangsbereich (24, 24a) zwischen dem wenigstens einen zweiten Bereich (21, 21a) und dem ersten Bereich (20, 20a) über eine gewisse Breite (b) in den Bereich seitlich der Magnettasche (11, 12) in Umfangsrichtung des Rotors (100) betrachtet, und läuft dann sich verjüngend zu in Umfangsberichtung des Rotors (100) betrachtet und bildet am Ende eine abgerundete Form aus. Insgesamt weist der wenigstens eine zweite Bereich (21, 21a) also eine nasenförmige Form auf. 1 shows the rotor ( 100 ) in a cross-sectional view, wherein the rotor ( 100 ) Recesses in the form of magnetic bags ( 11 . 12 ), which for receiving magnets ( 13 . 14 ) are formed. The magnetic pockets are arranged in the rotor such that a first end face (FIG. 15 ) of the magnet ( 13 . 14 ) of the peripheral surface (23) of the rotor faces and a second end face ( 16 ) of the magnet ( 13 . 14 ) facing away from the peripheral surface of the rotor. The magnetic pockets ( 11 . 12 ) with the magnets ( 13 . 14 ) viewed obliquely in the radial direction. Every magnet bag ( 11 . 12 ) has in the region of the first end face ( 15 . 15a ) a shaping ( 17 . 18 ), which both directly to the first end face ( 15 . 15a ) adjacent, as well as laterally in the circumferential direction (23) of the rotor considered the magnet ( 13 . 14 ) extends. The shape ( 17 . 18 ) thus forms a coherent cavity consisting of the above-described first region (FIG. 20 . 20a ) and at least one second area ( 21 . 21a ), which are connected by a web-shaped transition region (24, 24a). The at least one second area ( 21 . 21a ) extends from the web-shaped transition region (24, 24a) between the at least one second region (FIG. 21 . 21a ) and the first area ( 20 . 20a ) over a certain width (b) into the area at the side of the magnet pocket ( 11 . 12 ) in the circumferential direction of the rotor ( 100 ), and then tapering in circumferential direction of the rotor ( 100 ) and forms a rounded shape at the end. Overall, the at least one second area ( 21 . 21a ) So a nose-shaped form.

Jeweils zwei Magnettaschen (11, 12) sind im Bereich der der Umfangsfläche (23) des Rotors (100) abgewandten zweiten Stirnfläche (16) des Magneten (13, 14) verbunden, sodass sie in einer Querschnittsbetrachtung eine V-Form aufweisen. Dementsprechend sind auch die in den Magnettaschen (11, 12) angeordneten Magnete (13, 14) V-förmig angeordnet. Derartig V-förmige angeordnete Magnettaschen (11, 12) und Magnete (13, 14) sind über die gesamte Umfangsrichtung des Rotors verteilt. Jeweils zwei V-förmig angeordnete Magnete (13, 14) schließen einen Winkel α ein, und jeder Magnet besitzt eine Höhe (H) in radialer Richtung betrachtet und eine Breite (B) in Umfangsrichtung des Rotors betrachtet.Two magnetic pockets each ( 11 . 12 ) are in the region of the peripheral surface (23) of the rotor ( 100 ) facing away from the second end face ( 16 ) of the magnet ( 13 . 14 ) so that they have a V-shape in a cross-sectional view. Accordingly, those in the magnetic pockets ( 11 . 12 ) arranged magnets ( 13 . 14 ) V-shaped arranged. Such V-shaped arranged magnetic pockets ( 11 . 12 ) and magnets ( 13 . 14 ) are distributed over the entire circumferential direction of the rotor. Two V-shaped magnets ( 13 . 14 ) include an angle α, and each magnet has a height ( H ) in the radial direction and a width ( B ) viewed in the circumferential direction of the rotor.

In den 2 und 3 sind weitere mögliche Ausführungsformen des Rotors (100) gemäß 1 dargestellt, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen benannt sind.In the 2 and 3 are other possible embodiments of the rotor ( 100 ) according to 1 represented, wherein like parts are designated by like reference numerals.

2 zeigt dabei eine weitere mögliche Ausführungsform des Rotors (100), wobei der mindestens eine zweite Bereich (21, 21a) nicht nasenförmig ausgeführt ist. Der Bereich, der bei der nasenförmigen Ausführung des mindestens einen zweiten Bereichs (21, 21a) sich auf einer der Umfangsfläche (23) des Rotors (100) abgewandten Seite der ausgeformten Nase seitlich der Magnettasche (11, 12) erstreckt und aus Rotormaterial gebildet ist, ist in dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ebenfalls als Ausformung ausgebildet, und somit hohl. 2 shows a further possible embodiment of the rotor ( 100 ), wherein the at least one second area ( 21 . 21a ) is not nose-shaped. The area that is involved in the nose-shaped execution of the at least one second area (FIG. 21 . 21a ) on one of the peripheral surface (23) of the rotor ( 100 ) side facing away from the formed nose side of the magnet pocket ( 11 . 12 ) and formed of rotor material is in the in 2 embodiment shown also formed as a shape, and thus hollow.

3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, wobei der mindestens eine zweite Bereich (21, 21a) ein von der Magnettasche (11, 12) separat ausgebildeter Hohlraum ist. Diese Hohlräume sind bei V-förmiger Anordnung der Magnete (13, 14) im Bereich zwischen den beiden Magneten (13, 14) angeordnet und befinden sich darüber hinaus nah am Luftspalt zwischen Rotor (100) und Stator (22). 3 shows a further embodiment of the invention, wherein the at least one second area (FIG. 21 . 21a ) one of the magnetic bag ( 11 . 12 ) is separately formed cavity. These cavities are in V-shaped arrangement of the magnets ( 13 . 14 ) in the area between the two magnets ( 13 . 14 ) and are also close to the air gap between the rotor ( 100 ) and stator (22).

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100: Rotorrotor
11, 1211, 12: Magnettaschemagnet pocket
13, 1413, 14: Magnetemagnets
15, 15a15, 15a: erste Stirnfläche des Magnetenfirst end face of the magnet
16, 16a16, 16a: zweite Stirnfläche des Magnetensecond end face of the magnet
17, 1817, 18: Ausformungformation
20, 20a20, 20a: erster Bereich der Ausformungfirst area of the formation
21, 21a21, 21a: zweiter Bereich der Ausformungsecond area of the molding
LL: radiale Länge des Rotorsradial length of the rotor
HH: Höhe des MagnetenHeight of the magnet
BB: Breite des MagnetenWidth of the magnet

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102014219894 A1 [0003]
DE 102013201199 A1 [0004]
DE 10357502 A1 [0005]

Claims

Rotor (100) for an electrical machine, in particular a rotor plate for a permanent magnet synchronous machine, comprising at least one magnet pocket (11, 12) for receiving a respective magnet (13, 14), wherein the magnet pocket (11, 12) in the radial direction completely from Rotor (100) is enclosed and wherein the magnets each have a peripheral surface of the rotor (100) facing the first end face (15, 15a) and the peripheral surface of the rotor (100) facing away from the second end face (16, 16a), wherein the magnetic pockets ( 11, 12) in the region of a first end face (15, 15a) of the magnet has a formation (17, 18), characterized in that the formation (17, 18) with a first region (20, 20a) on the first end face (15 , 15a) and extends with at least a second region (21, 21a) in the circumferential direction of the rotor laterally of the magnet (13, 14).

Rotor (100) after Claim 1 , characterized in that the second region (21, 21a) is nose-shaped.

Rotor (100) according to any one of the preceding claims, characterized in that a transition region between the first region (20, 20a) and the at least one second region (21, 21a) is web-shaped.

Rotor (100) according to any one of the preceding claims, characterized in that in each case two magnetic pockets (11, 12) on the peripheral surface of the rotor (100) facing away from the second end face (16, 16a) are connected to each other and extend obliquely in the radial direction.

Rotor (100) according to any one of the preceding claims, characterized in that in each case two magnetic pockets (11, 12) in the region of the peripheral surface of the rotor remote from the second end face (16, 16a) of the magnets (13, 14) are interconnected and obliquely in extend in the radial direction and the at least one second region (21, 21a) of each magnet pocket (11, 12) in a region between the two magnets (13, 14) is located, and that the two magnets (13, 14) an angle α from 110 ° to 120 °, preferably 116 °.

Rotor (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the magnetic pockets (11, 12) extend to radial edge regions of the rotor over the entire radial length (L) of the rotor (100).

Rotor (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the second region (21, 21a) is a cavity formed separately from the magnet pocket (11, 12).

Rotor (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the magnets (13, 14) in the radial direction have a height (H) of 5 mm to 7 mm, preferably 6 mm, and that the magnets (13, 14) viewed in the circumferential direction of the rotor (100) has a width (B) of 11 mm to 14 mm, preferably 12.4 mm.

Permanent magnet synchronous machine with a rotor (100) according to Claim 1 ,

Hybrid drive, in particular for a vehicle, with a permanent magnet synchronous machine according to Claim 9 and / or a rotor according to one or more of Claims 1 to 8th ,