DE102019202566A1 - Rotor for an electrical machine with cooling channels - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Rotor (1) für eine elektrische Maschine mit einem Rotorträger (2) und einem an diesem angeordneten Blechpaket (5) beschrieben, wobei der Rotorträger (2) ein erstes Trägerteil (3) mit einem sich in Bezug auf eine Drehachse (A) des Rotors (1) axial erstreckenden Zylinderabschnitt (3a) zur Anordnung des Blechpakets (5) umfasst. Dabei ist das Blechpaket (5) zwischen einem ersten Axialanschlag (6a) und einem zweiten Axialanschlag (6b) festgelegt ist und stirnseitig zum Blechpaket 5(5) sind im Bereich von einem der Axialanschläge (6a, 6b) zumindest abschnittweise in radialer Richtung verlaufende Radialkanäle (15a, b) vorgesehen. Es wird vorgeschlagen, dass die Radialkanäle (15a, b) zwischen dem Blechpaket (5) und einem der Axialanschläge (6a, 6b) ausgebildet sind. A rotor (1) for an electrical machine with a rotor carrier (2) and a laminated core (5) arranged on this is described, the rotor carrier (2) having a first carrier part (3) with a rotating axis (A ) of the rotor (1) comprises axially extending cylinder section (3a) for the arrangement of the laminated core (5). The laminated core (5) is fixed between a first axial stop (6a) and a second axial stop (6b) and at the end of the laminated core 5 (5) are radial channels running at least in sections in the radial direction in the area of one of the axial stops (6a, 6b) (15a, b) provided. It is proposed that the radial channels (15a, b) are formed between the laminated core (5) and one of the axial stops (6a, 6b).
Description
Die Erfindung betrifft einen Rotor für eine elektrische Maschine mit darin ausgebildeten Kühlkanälen.The invention relates to a rotor for an electrical machine with cooling channels formed therein.
Ein gattungsgemäßer Rotor, welcher gemäß einer Anwendung einen Bestandteil einer elektrischen Maschine eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs darstellen kann, ist beispielsweise mit der
Die Erfindung stellt sich von dem genannten Stand der Technik ausgehend die Aufgabe, einen Rotor der eingangs genannten Art weiter zu verbessern. Insbesondere soll ein Rotor mit einer verbesserten Kühlung des Rotorblechpakets geschaffen werden. Zudem soll der Rotor so ausgebildet sein, dass damit gleichfalls eine verbesserte Kühlung eines Stators mit einem zum Rotor im Wesentlichen gleich langen Blechpaket und mit einer Statorwicklung ermöglicht wird.On the basis of the prior art mentioned, the invention has the object of further improving a rotor of the type mentioned at the beginning. In particular, a rotor with improved cooling of the laminated rotor core is to be created. In addition, the rotor should be designed in such a way that it also enables improved cooling of a stator with a laminated core of essentially the same length as the rotor and with a stator winding.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch einen Rotor mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Figurenbeschreibung entnehmbar.The above-mentioned object is achieved by a rotor with the features specified in claim 1. Advantageous configurations and developments of the invention can be found in the dependent claims and in the following description of the figures.
Es wird somit ein Rotor für eine elektrische Maschine mit einem Rotorträger und einem an diesem angeordneten Blechpaket vorgeschlagen, wobei der Rotorträger ein erstes Trägerteil mit einem sich in Bezug auf eine Drehachse des Rotors axial erstreckenden Zylinderabschnitt zur Anordnung des Blechpakets umfasst. Dabei ist das Blechpaket zwischen einem ersten Axialanschlag und einem zweiten Axialanschlag festgelegt ist und stirnseitig zum Blechpaket sind zur Führung eines Kühlfluids im Bereich von einem der Axialanschläge zumindest abschnittweise in radialer Richtung verlaufende Radialkanäle vorgesehen. Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, die Radialkanäle zwischen dem Blechpaket und einem der Axialanschläge auszubilden.A rotor for an electrical machine with a rotor carrier and a laminated core arranged thereon is therefore proposed, the rotor carrier comprising a first carrier part with a cylinder section which extends axially with respect to an axis of rotation of the rotor for arranging the laminated core. The laminated core is fixed between a first axial stop and a second axial stop, and radial channels extending at least in sections in the radial direction are provided on the face of the laminated core for guiding a cooling fluid in the area of one of the axial stops. In the context of the invention it is proposed to form the radial channels between the laminated core and one of the axial stops.
Durch die unmittelbar am Blechpaket verlaufenden Radialkanäle ergibt sich der Vorteil, dass sich ein darin geführtes Kühlfluid unmittelbar im Wärmeübertragungskontakt mit dem Blechpaket, also der Quelle der Verlustwärme einer elektrischen Maschine befindet und somit ein effektiver Wärmeaustausch ermöglicht wird. Zudem kann ein dem Rotor radial gegenüberliegender Stator, dessen Blechpaket üblicherweise eine zu dem Blechpaket des Rotors vergleichbare und diesem im Wesentlichen entsprechende axiale Erstreckung aufweist, axial näher am Blechpaket mit einem Kühlfluid beaufschlagt werden. Eine am Stator festgelegte Wicklung kann im Bereich der axial über das Blechpaket überstehenden Wickelköpfe in einem größeren Bereich von dem Kühlfluid erfasst werden. Somit kann auch der Stator und die elektrische Maschine in deren Gesamtheit besser gekühlt werden.The radial channels running directly on the laminated core have the advantage that a cooling fluid guided therein is in direct heat transfer contact with the laminated core, i.e. the source of the heat loss of an electrical machine, thus enabling effective heat exchange. In addition, a stator radially opposite the rotor, the laminated core of which usually has an axial extent comparable to and substantially corresponding to the laminated core of the rotor, can be acted upon with a cooling fluid axially closer to the laminated core. A winding fixed on the stator can be covered by the cooling fluid in a larger area in the area of the winding heads projecting axially beyond the laminated core. Thus, the stator and the electrical machine as a whole can also be cooled better.
Der Rotor kann grundsätzlich für einen elektrischen Innenläufermotor oder für einen elektrischen Außenläufermotor ausgebildet und vorgesehen sein. Ein Axialanschlag kann einteilig an dem Rotorträger, insbesondere an dem Zylinderabschnitt ausgebildet sein oder durch ein gegenüber dem Zylinderabschnitt separates Element ausgebildet sein.The rotor can in principle be designed and provided for an electrical internal rotor motor or for an electrical external rotor motor. An axial stop can be formed in one piece on the rotor arm, in particular on the cylinder section, or can be formed by an element that is separate from the cylinder section.
Es wird gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, den Rotorträger mehrteilig auszubilden, wobei dieser ein zweites Trägerteil mit einem Radialabschnitt umfasst und wobei das erste Trägerteil mittels des Zylinderabschnitts und das zweite Trägerteil mittels des Radialabschnitts an einem gegenseitigen Verbindungsbereich fest miteinander verbunden sind. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass der erste Axialanschlag an dem ersten Trägerteil und der zweite Axialanschlag an dem zweiten Trägerteil ausgebildet sind und wobei der zweite Axialanschlag durch den Radialabschnitt des zweiten Trägerteils gebildet und radial zu dem Verbindungsbereich angeordnet ist.According to one embodiment of the invention, it is proposed to design the rotor arm in several parts, this comprising a second carrier part with a radial section and the first carrier part being firmly connected to one another by means of the cylinder section and the second carrier part by means of the radial section at a mutual connection area. In particular, it is provided that the first axial stop is formed on the first carrier part and the second axial stop is formed on the second carrier part and the second axial stop is formed by the radial section of the second carrier part and is arranged radially to the connection area.
Der an dem ersten Trägerteil ausgebildete Zylinderabschnitt kann zur Bildung eines Rotors für eine elektrische Innenläufermaschine mit einer radial äußeren Fügefläche ausgeführt sein, wobei der erste und der zweite Axialanschlag radial außerhalb des Zylinderabschnitts und des Verbindungsbereichs der Trägerteile liegen. Bei einem Rotor für eine elektrische Außenläufermaschine sind diese Axialanschläge radial innen zu einer radial innen am Zylinderabschnitt ausgebildeten Fügefläche angeordnet, wobei an dem zweiten Trägerteil durch den dort bereits vorhandenen und üblicherweise nach innen verlaufenden Radialabschnitt, insbesondere zur Verbindung mit einer Rotorwelle oder Rotornabe diesbezüglich keine gesonderten Maßnahmen vorzusehen sind. The cylinder section formed on the first carrier part can be designed to form a rotor for an electrical internal rotor machine with a radially outer joining surface, the first and second axial stops being located radially outside the cylinder section and the connecting area of the carrier parts. In a rotor for an electrical external rotor machine, these axial stops are arranged radially on the inside to a joining surface formed radially on the inside on the cylinder section, with no separate ones on the second support part due to the radial section already present there and usually running inward, in particular for connection to a rotor shaft or rotor hub Measures are to be provided.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann der erste Axialanschlag durch einen sich an den Zylinderabschnitt anschließenden Radialabschnitt ausgebildet sein. Dieser Anschlag kann insbesondere gegenüber dem Zylinderabschnitt als ein abgewinkelter oder abgebogener Abschnitt ausgeführt sein und sich radial bei Bedarf über das gesamte Blechpaket erstrecken. Somit kann der Anschlag auf einer gegenüber dem Zylinderabschnitt und einer Fügefläche des Blechpakets deutlich anderen radialen Lage ausgebildet werden. Bei einer am Zylinderabschnitt ausgebildeten und als Axialanschlag dienenden Durchmesserstufe fällt diese üblicherweise im Wesentlichen je nach Bauart der elektrischen Maschine mit einer radial inneren oder äußeren Begrenzung des Blechpakets zusammen. Dadurch wird ein Blechpaket radial einseitig geklemmt und in Folge neigt die radial gegenüberliegende Fläche des Blechpakets zum Auffächern der einzelnen Blechlamellen. Im Gegensatz dazu kann sich der Radialabschnitt bei der vorgeschlagenen Lösung bis deutlich innerhalb der radialen Ausdehnung des Blechpakets erstrecken, insbesondere mindestens bis zu einem Drittel, bis zur Hälfte oder noch darüber hinaus, so dass ein axiales Auffächern des Blechpakets somit effektiv vermieden werden kann.According to an advantageous embodiment, the first axial stop can be formed by a radial section adjoining the cylinder section. This stop can in particular be designed as an angled or bent section with respect to the cylinder section and, if necessary, extend radially over the entire laminated core. The stop can thus be formed on a radial position that is significantly different from the cylinder section and a joining surface of the laminated core. In the case of a diameter step formed on the cylinder section and serving as an axial stop, this usually coincides essentially with a radially inner or outer boundary of the laminated core, depending on the design of the electrical machine. As a result, a laminated core is clamped radially on one side and, as a result, the radially opposite surface of the laminated core tends to fan out the individual laminations. In contrast, the radial section in the proposed solution can extend well within the radial extent of the laminated core, in particular at least up to a third, up to half or even more, so that an axial fanning out of the laminated core can thus be effectively avoided.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, einen Axialanschlag als einen von einem Grundkörper zum Blechpaket axial vorstehenden Anlagebereich, also einen Axialvorsprung auszubilden. Ein solcher Axialvorsprung weist somit im Vergleich zu dem gesamten Radialabschnitt eine geringere radiale Ausdehnung aus. Auf diese Weise wird eine Verkleinerung der am Blechpaket anliegenden Wirkfläche und eine Erhöhung des axialen Anpressdrucks erzeugt, was zu einem besseren Zusammenhalt des Blechpakets, insbesondere unter Temperaturwechselbelastungen und bei hohen Drehzahlen des Rotors führt. Ein solcher Axialvorsprung kann zum Beispiel durch ein Zwischenelement, durch eine spanende Bearbeitung oder mittels Umformen der Trägerteile an deren Radialabschnitten dargestellt werden. Auf diese Weise kann auf einer oder beiden Stirnseiten des Blechpakets außerhalb dieser Axialvorsprünge zu dem Rotorträger ein axialer Zwischenraum erzeugt werden, der sich nach radial innen und/oder außen an dem Axialvorsprung erstrecken kann.According to a further development, it is provided that an axial stop is designed as a contact area that protrudes axially from a base body to the laminated core, that is, an axial projection. Such an axial projection thus has a smaller radial extent in comparison to the entire radial section. In this way, a reduction in the effective area resting on the laminated core and an increase in the axial contact pressure are produced, which leads to better cohesion of the laminated core, in particular under thermal shock loads and at high speeds of the rotor. Such an axial projection can be represented, for example, by an intermediate element, by machining or by reshaping the carrier parts at their radial sections. In this way, an axial gap can be generated on one or both end faces of the laminated core outside of these axial projections to the rotor arm, which can extend radially inwards and / or outwards on the axial projection.
Grundsätzlich kann ein derartiger Axialvorsprung am Rotorträger in Umfangsrichtung geschlossen oder mit einem Öffnungsbereich ausgebildet sein. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können jedoch auch in Umfangsrichtung mehrere Axialvorsprünge vorgesehen sein, welche durch Zwischenräume voneinander separiert sind und wobei die Radialkanäle zwischen jeweils zwei Axialvorsprüngen ausgebildet sind. Das Rotorblechpaket liegt somit axial lediglich bereichsweise an einzelnen Positionen, insbesondere punktuell oder stempelförmig am Rotorträger an. Die Radialkanäle zwischen den Axialanschlägen und dem Blechpaket werden somit durch die in radialer und axialer Richtung erzeugten Zwischenräume erzeugt. Somit werden Kühlkanäle oder Kühlräume ausgebildet, welche zur Ableitung einer Verlustwärme des Rotorblechpakets von einem Kühlfluid durchströmt werden können.In principle, such an axial projection on the rotor arm can be closed in the circumferential direction or formed with an opening area. According to an advantageous embodiment, however, a plurality of axial projections can also be provided in the circumferential direction, which are separated from one another by intermediate spaces and the radial channels are formed between two axial projections in each case. The laminated rotor core thus rests axially on the rotor arm only in areas at individual positions, in particular at points or in the form of a stamp. The radial channels between the axial stops and the laminated core are thus created by the spaces created in the radial and axial directions. In this way, cooling channels or cooling spaces are formed through which a cooling fluid can flow in order to dissipate heat loss from the laminated rotor core.
Zur gegenseitigen Verbindung der Trägerteile können das erste Trägerteil und das zweiten Trägerteil mittels einer axialen Steckverbindung, insbesondere mittels einer axialen Steckverzahnung in Eingriff stehen. Zu diesem Zweck können an der dem Radialabschnitt gegenüber liegenden Stirnseite des ersten Trägerteils, also am oder benachbart zum Zylinderabschnitt mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandete axiale Laschen oder Zähne und zwischen diesen befindliche Ausnehmungen bzw. Lücken in der Art einer Axialverzahnung ausgebildet sein. Gleichzeitig können an dem Radialabschnitt des zweiten Trägerteils Öffnungen ausgebildet sein, welche zu den genannten Zähnen korrespondieren und mit diesen in Eingriff gebracht werden können.For the mutual connection of the carrier parts, the first carrier part and the second carrier part can be in engagement by means of an axial plug connection, in particular by means of an axial plug-in toothing. For this purpose, several axial tabs or teeth spaced from one another in the circumferential direction and recesses or gaps located between these in the manner of an axial toothing can be formed on the end face of the first carrier part opposite the radial section, i.e. on or adjacent to the cylinder section. At the same time, openings can be formed on the radial section of the second carrier part which correspond to the teeth mentioned and can be brought into engagement with them.
Weiter kann der Rotorträger an dessen Zylinderabschnitt radiale Durchgänge aufweisen, welche bei Anwesenheit eines Kühlfluids mit den Radialkanälen in Fluidverbindung stehen. Durch diese Durchgänge kann somit ein Kühlfluid ungehindert von einer radial inneren zu einer radial äußeren Seite des Rotorträgers hindurchtreten und durch den unmittelbaren Kontakt mit dem Blechpaket eine Verlustwärme aufnehmen und abführen. Die radialen Durchgänge können am Rotorträger mit Vorteil an einem stirnseitigen Endbereich des Blechpakets oder aber auch an jeder anderen Position vorgesehen sein.Furthermore, the rotor arm can have radial passages on its cylinder section, which are in fluid connection with the radial channels in the presence of a cooling fluid. A cooling fluid can thus pass unhindered through these passages from a radially inner to a radially outer side of the rotor arm and absorb and dissipate heat loss due to the direct contact with the laminated core. The radial passages can advantageously be provided on the rotor arm at a front end region of the laminated core or else at any other position.
So können am Zylinderabschnitt des ersten Trägerteils axial etwa im Bereich des ersten Axialanschlags erste radiale Durchgänge und auch an der axial gegenüberliegenden Seite zweite radiale Durchgänge ausgebildet sein. Die zweiten radialen Durchgänge können bevorzugt im Bereich der dem Blechpaket zugewandten Axialseite des zweiten Trägerteils vorgesehen sein. Gemäß einer Ausbildungsvariante können die zweiten radialen Durchgänge zumindest teilweise durch Öffnungen gebildet sein, welche im zusammengebauten Zustand zwischen den beiden Trägerteilen im Bereich der Lücken des Verzahnungsprofils verbleiben.For example, first radial passages can be formed on the cylinder section of the first support part axially approximately in the region of the first axial stop, and second radial passages can also be formed on the axially opposite side. The second radial Passages can preferably be provided in the area of the axial side of the second carrier part facing the laminated core. According to one embodiment variant, the second radial passages can be formed at least partially by openings which, in the assembled state, remain between the two carrier parts in the area of the gaps in the toothed profile.
In weiterer günstiger Ausgestaltung des Rotors können die radialen Durchgänge mit den im Bereich der Axialanschläge vorhandenen Radialkanälen fluchten, so dass dadurch ein ungehinderter Durchtritt eines Kühlfluids durch den Rotorträger hindurch und seitlich am Blechpaket vorbei ermöglicht wird. Insbesondere sind dazu die erläuterten Axialvorsprünge und die Lücken des Verzahnungsprofils am Rotorträger in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet.In a further advantageous embodiment of the rotor, the radial passages can be aligned with the radial channels present in the area of the axial stops, so that an unimpeded passage of a cooling fluid through the rotor arm and laterally past the laminated core is made possible. In particular, the explained axial projections and the gaps of the toothed profile on the rotor arm are arranged offset to one another in the circumferential direction.
Das Blechpaket kann an dem Rotorträger durch eine Fügeverbindung, zum Beispiel durch Aufschrumpfen festgelegt werden. Zur Erhöhung der Drehmomentfestigkeit kann es jedoch vorteilhaft sein, zwischen dem ersten Trägerteil und dem Blechpaket eine radiale Formschlussverbindung auszubilden. Dazu können am Zylinderabschnitt des ersten Trägerteils und an der Fügefläche des Blechpakets entsprechende zahnförmige und dazu korrespondierende nutförmige Strukturen, beispielsweise in Form einer Radialverzahnung oder dergleichen ausgebildet sein.The laminated core can be fixed on the rotor arm by a joint connection, for example by shrinking it on. To increase the torque strength, however, it can be advantageous to form a radial positive connection between the first carrier part and the laminated core. For this purpose, corresponding tooth-shaped and corresponding groove-shaped structures, for example in the form of radial teeth or the like, can be formed on the cylinder section of the first carrier part and on the joining surface of the laminated core.
Zur weiteren Verbesserung der Wärmeabfuhr aus dem Blechpaket können radial zwischen dem Rotorträger und dem Blechpaket Axialkanäle vorgesehen sein, wobei die Axialkanäle in die erläuterten Radialkanäle münden und mit diesen bei Anwesenheit eines Kühlfluids in Fluidverbindung stehen. Die Axialkanäle können insbesondere gleichzeitig als Elemente der zuvor erläuterten radialen Formschlussverbindung zwischen dem Rotorträger und dem Blechpaket vorliegen bzw. dienen. Die radiale Formschlussverbindung kann in axialer Richtung zur Führung eines Kühlfluids durchlässig ausgebildet sein. An der Fügefläche des Blechpakets können dazu mehrere in Umfangsrichtung verteilte und sich axial erstreckende Ausnehmungen, insbesondere Nuten ausgebildet sein, in welche am Zylinderabschnitt radial ausgestellte Vorsprünge, insbesondere Zähne eingreifen können. Es ist dabei nicht erforderlich, dass die Vorsprünge am ersten Trägerteil über die gesamte axiale Erstreckung des Zylinderabschnitts ausgebildet sind. Vielmehr genügt es, wenn sich ein Vorsprung jeweils nur über einen Bruchteil, insbesondere etwa zwischen einem Viertel, einem Drittel oder einer Hälfte, der axialen Erstreckung des Zylinderabschnitts erstreckt. Am Umfang des Rotorträgers benachbarte Vorsprünge können axial gestaffelt am Zylinderabschnitt angeordnet sein. Insbesondere kann das Blechpaket zwei Teilpakete umfassen, wobei zumindest ein Teil der Vorsprünge einen gegenseitigen Verbindungsbereich der Teilpakete übergreifen kann. Andere Vorsprünge können an jeweils nur einem Teilpaket eingreifen.To further improve the heat dissipation from the laminated core, axial channels can be provided radially between the rotor arm and the laminated core, the axial channels opening into the radial channels explained and being in fluid connection therewith in the presence of a cooling fluid. The axial channels can in particular be present or serve at the same time as elements of the previously explained radial form-fit connection between the rotor carrier and the laminated core. The radial form-fit connection can be made permeable in the axial direction for guiding a cooling fluid. For this purpose, a plurality of axially extending recesses, in particular grooves, which are distributed in the circumferential direction and in which radially flared projections, in particular teeth, can engage on the cylinder section, can be formed on the joining surface of the laminated core. It is not necessary here for the projections on the first carrier part to be formed over the entire axial extent of the cylinder section. Rather, it is sufficient if a projection only extends over a fraction, in particular approximately between a quarter, a third or a half, of the axial extent of the cylinder section. On the circumference of the rotor arm, adjacent projections can be arranged axially staggered on the cylinder section. In particular, the laminated core can comprise two sub-assemblies, at least some of the projections being able to overlap a mutual connecting area of the sub-assemblies. Other projections can only engage one sub-package at a time.
Es wird somit durch die am Umfang des Rotors axial gestaffelte Anordnung von mehreren Axialvorsprüngen, welche gegenüber dem Blechpaket axial verkürzt ausgeführt sein können, einerseits eine zentrierte und drehfeste Anordnung des Rotors auf dem Rotorträger ermöglicht. Andererseits können die mit den Axialvorsprüngen zusammenwirkenden Nuten am Blechpaket über deren gesamte axiale Länge als Kühlfluidkanäle wirken. Durch die gegenüber der axialen Erstreckung des Blechpakets vergleichsweise möglichen kurzen Eingriffslänge der Formschlussverbindung kann das Blechpaket über größere Bereiche direkt, das heißt ohne einer vorherigen Wärmeableitung über bzw. durch den Rotorträger gekühlt werden. Des Weiteren kann in einem Umfangsbereich zwischen jeweils zwei axial verlaufenden Nuten ein Ringsegmentraum zwischen der Fügefläche des ersten Trägerteils und der Fügefläche des Blechpakets dargestellt werden, welches gleichfalls von einem Kühlfluid durchströmt werden kann. Das Blechpaket wird in diesem Fall lediglich abschnittweise durch die Formschlussverbindung auf dem Rotorträger gehalten.The axially staggered arrangement of several axial projections on the circumference of the rotor, which can be made axially shorter than the laminated core, enables a centered and non-rotatable arrangement of the rotor on the rotor arm. On the other hand, the grooves cooperating with the axial projections on the laminated core can act as cooling fluid channels over their entire axial length. As a result of the short engagement length of the form-fit connection, which is comparatively short compared to the axial extension of the laminated core, the laminated core can be cooled directly over larger areas, that is to say without prior heat dissipation via or through the rotor arm. Furthermore, an annular segment space between the joining surface of the first carrier part and the joining surface of the laminated core, through which a cooling fluid can also flow, can be represented in a circumferential area between two axially running grooves. In this case, the laminated core is only held in sections by the form-fitting connection on the rotor arm.
In fertigungstechnischer Hinsicht kann der Rotorträger ein Blechumformteil umfassen, an welchem einer der Axialanschläge ausgebildet ist. Des Weiteren können bei einem mehrteiligen Rotorträger das erste und das zweite Trägerteil kostengünstig und gewichtsoptimiert in Leichtbauweise mittels Blechumformteilen ausgebildet und nach dem Zusammenfügen zur Sicherung der gegenseitigen Verbindung miteinander verschweißt sein. Dazu können insbesondere im Bereich der Steckverbindung in der axialen Innen- und/oder Außenseite mehrere Schweißbereiche vorgesehen sein. Das Verschweißen kann bereichsweise, insbesondere punktuell und zeitlich im Wesentlichen sequentiell erfolgen, wobei die dabei eingebrachte Prozesswärme im Wesentlichen keinen Verzug des Rotors bewirkt. Ein nachfolgendes Tempern des Rotors und/oder eine Nachbearbeitung sind nicht erforderlich.In terms of manufacturing technology, the rotor arm can comprise a formed sheet metal part on which one of the axial stops is formed. Furthermore, in the case of a multi-part rotor arm, the first and the second carrier part can be designed in a cost-effective and weight-optimized lightweight construction by means of formed sheet metal parts and, after joining, they can be welded to one another to secure the mutual connection. For this purpose, in particular in the area of the plug connection, several welding areas can be provided on the axial inside and / or outside. The welding can take place in areas, in particular at points and essentially sequentially, with the process heat introduced essentially not causing any distortion of the rotor. Subsequent tempering of the rotor and / or reworking are not required.
Die Erfindung betrifft weiter eine elektrische Maschine mit einem wie zuvor beschriebenen Rotor und mit einem radial zu dem Rotor angeordneten Stator mit einer Statorwicklung.The invention further relates to an electrical machine with a rotor as described above and with a stator with a stator winding arranged radially with respect to the rotor.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer in den Figuren dargestellten Ausführungsform beispielhaft erläutert.The invention is explained by way of example below with reference to an embodiment shown in the figures.
Es zeigen:
-
1 einen Rotor mit einem zweiteiligen Rotorträger und einem Blechpaket in einer Axialschnittdarstellung, -
2 ein erstes Trägerteil des Rotors von1 in zwei Ansichten, -
3 ein zweites Trägerteil des Rotors von1 in zwei Ansichten; -
4 eine stirnseitige Ansicht eines Blechpakets.
-
1 a rotor with a two-part rotor arm and a laminated core in an axial section, -
2 a first support part of the rotor of1 in two views, -
3 a second support part of the rotor of1 in two views; -
4th an end view of a laminated core.
Das Blechpaket
Im Ausführungsbeispiel sind beide Axialanschläge
Speziell sind zur Ausbildung der Axialanschläge
Zur gegenseitigen Verbindung der Trägerteile
Wie in den Figuren weiter erkennbar ist, weist der Rotorträger
Die radialen Durchgänge
Zurückkommend auf das Blechpaket
Zur weiteren Verbesserung der Wärmeabfuhr aus dem Blechpaket
In weiterer Ausgestaltung des Rotors
Der Rotorträger
Bei der Montage des Rotors
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Rotorrotor
- 22
- RotorträgerRotor arm
- 33
- erstes Trägerteilfirst carrier part
- 3a3a
- ZylinderabschnittCylinder section
- 3b3b
- RadialabschnittRadial section
- 3c3c
- FügeflächeJoining surface
- 3d3d
- Vorsprunghead Start
- 44th
- zweites Trägerteilsecond support part
- 4a, b4a, b
- RadialabschnittRadial section
- 4c4c
- ZylinderabschnittCylinder section
- 4d, e4d, e
- AbwinkelungAngulation
- 55
- BlechpaketLaminated core
- 5a5a
- FügeflächeJoining surface
- 5b, c5b, c
- TeilpaketPartial package
- 5d5d
- NutGroove
- 6a, b6a, b
- AxialanschlagAxial stop
- 99
- VerbindungsbereichConnection area
- 10a, b10a, b
- AxialvorsprungAxial projection
- 14a, b14a, b
- Zwischenraum Space
- 15a, b15a, b
- RadialkanalRadial channel
- 1818th
- Zahntooth
- 2020th
- Lückegap
- 20'20 '
- ÖffnungsbereichOpening range
- 2222nd
- DurchgriffsöffnungAccess opening
- 2323
- SteckverbindungConnector
- 2424
- SchweißbereichWelding area
- 26a,b26a, b
- DurchgangPassage
- 2828
- FormschlussverbindungForm-fit connection
- 3030th
- AxialkanalAxial channel
- 32a, b32a, b
- WuchtbereichBalancing range
- 3434
- RotornabeRotor hub
- 3636
- WellenabschnittShaft section
- 3838
- RadialflanschRadial flange
- 38a38a
- ZentrierflächeCentering surface
- 38b38b
- Anschlagattack
- AA.
- DrehachseAxis of rotation
- FF.
- Ausbreitungsrichtung KühlfluidCooling fluid propagation direction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 112011101540 T5 [0002]DE 112011101540 T5 [0002]
Claims (12)
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE102019202566.8A DE102019202566A1 (en) | 2019-02-26 | 2019-02-26 | Rotor for an electrical machine with cooling channels |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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Cited By (1)
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