DE102020107165A1 - Stator - Google Patents

Abstract

In einem Stator für einen Elektromotor ist in Statornuten (12), welche zur Aufnahme eines elektrischen Leiters (2) vorgesehen sind, wenigstens ein Kühlkanal (14) ausgebildet, in dem ein Kühlmittel geführt werden kann. Der Kühlkanal (14) kann insbesondere durch Aussparungen (13) gebildet werden, die beim Stanzen von Statorblechen (10) des Stators in den einzelnen Statorblechen (10) erzeugt werden.

Description

• Anspruch 7 betrifft einen entsprechenden Elektromotor und Anspruch 8 ein einen solchen Elektromotor umfassendes System.
• Die Unteransprüche betreffen jeweils vorteilhafte Ausgestaltungen.
• Der erfindungsgemäße Stator für einen Elektromotor weist Statornuten auf. Bei einem fertig zusammengesetzten Elektromotor werden in den Statornuten elektrische Leiter geführt, welche die Wicklungen des Stators bilden.
• Erfindungsgemäß ist wenigstens ein Kühlkanal zur Führung eines Kühlmittels in wenigstens einer Statornut ausgebildet. Auf diese Weise ist es im Betrieb des Elektromotors möglich, Wärme unmittelbar von den Wicklungen und den magnetisierten Komponenten des Stators abzuführen, da diese dann in Kontakt mit dem Kühlmittel sind. Die im Stator entstehende Wärme muss also nicht zunächst an ein Gehäuse abgegeben werden, um erst dann durch Luft oder eine Flüssigkeit abgeführt zu werden. Der erfindungsgemäße Stator kann also effizienter gekühlt werden, als dies nach dem Stand der Technik der Fall ist.
• Bei dem Kühlmittel kann es sich etwa um ein Öl handeln. Das Kühlmittel sollte jedenfalls elektrisch isolierend sein.
• Vorzugsweise ist in jeder Statornut des Stators wenigstens ein Kühlkanal zur Führung des Kühlmittels ausgebildet.
• Bei einem Stator ist es häufig der Fall, dass in einer Statornut mehrere Abschnitte des elektrischen Leiters geführt werden, wobei diese Abschnitte in einer radialen Richtung aufeinanderfolgend angeordnet und in dieser radialen Richtung gegeneinander elektrisch isoliert sind. In einer Ausführungsform ist jedem dieser Abschnitte jeweils wenigstens ein Kühlkanal zugeordnet. Auf diese Weise ist eine besonders effiziente Kühlung des elektrischen Leiters aber auch der magnetisierten Komponenten des Stators möglich. Bei einem Elektromotor mit einem erfindungsgemäßen Stator ist die genannte radiale Richtung senkrecht auf einer Achse, um welche sich ein Rotor des Elektromotors im Betrieb des Elektromotors dreht.
• In einer Ausführungsform umfasst der Stator Blechpakete aus einzelnen Statorblechen, und der wenigstens eine Kühlkanal ist durch Aussparungen in den Statorblechen gebildet. Diese Aussparungen können etwa durch Stanzen gebildet sein. Vorzugsweise werden in diesem Fall die Aussparungen zusammen mit den Statorblechen selbst in einem einzigen Stanzvorgang erzeugt.
• Vorzugsweise sind die Statornuten durch Nutverschlusskeile verschlossen, welche die Statornuten so abdichten, dass ein Austritt des Kühlmittels vermieden wird.
• Ein erfindungsgemäßer Elektromotor umfasst einen erfindungsgemäßen Stator wie vorstehend beschrieben. Ein derartiger Elektromotor kann effizienter gekühlt werden als nach dem Stand der Technik, da der erfindungsgemäße Stator effizienter gekühlt werden kann als nach dem Stand der Technik. Einem erfindungsgemäßen Elektromotor kann damit über einen längeren Zeitraum eine höhere Leistung zugeführt werden als einem vergleichbaren Motor nach dem Stand der Technik. Dies ermöglicht letztlich den Bau kleinerer, effizienterer und kostengünstigerer Elektromotoren.
• Ein System, in dem ein erfindungsgemäßer Elektromotor verwendet wird, verfügt über eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Strömung des Kühlmittels durch den wenigstens einen Kühlkanal des Stators. Es kann sich bei der Vorrichtung etwa um eine Pumpe handeln, die einen Kreislauf des Kühlmittels durch den Stator hindurch aufrechterhält. Außerhalb des Stators kann das Kühlmittel aus dem Stator abgeführte Wärme auf jede im Stand der Technik bekannte Art abgeben, beispielsweise indem es durch Kühlrippen oder einen Wärmetauscher strömt.
• Nachfolgend werden die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
• 1 zeigt ein Statorblech.
• 2 zeigt einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Stator.
• Die Figuren beziehen sich lediglich auf Ausführungsbeispiele der Erfindung und sind nicht als Beschränkung der Erfindung auf die dargestellten Ausführungsbeispiele zu verstehen.
• 1 zeigt ein Statorblech 10. Gängigerweise wird der Stator eines Elektromotors aus einer Vielzahl von Statorblechen, welche ihre Form gemeinhin durch Stanzen erhalten, zusammengesetzt. In dem gezeigten Statorblech 10 sind Ausstanzungen 11 vorgenommen. In einem zusammengesetzten Stator bilden die Ausstanzungen 11 die Statornuten, in denen Wicklungen des Stators geführt werden.
• 2 zeigt einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Stator. Genauer ist ein Bereich eines Statorblechs 10 gezeigt, mit Statornuten 12 im Querschnitt, welcher Querschnitt den in 1 gezeigten Ausstanzungen entspricht. Die Statornuten 12 sind durch Nutverschlusskeile 3 verschlossen. In den Statornuten 12 befinden sich elektrische Leiter 2, welche die Statorwicklungen bilden. In dem gezeigten Beispiel sind in einer Statornut 12 jeweils mehrere Abschnitte 21, 22, 23, 24 eines elektrischen Leiters angeordnet, die Abschnitte 21, 22, 23, 24 folgen dabei in einer radialen Richtung 100 aufeinander. In dem Statorblech 10 ist eine Vielzahl von Aussparungen 13 im Bereich der Statornuten 12 gebildet. Im zusammengesetzten Stator bilden diese Aussparungen 13 Kühlkanäle 14 für ein Kühlmittel. In dem gezeigten Beispiel ist jedem der Abschnitte 21, 22, 23, 24 jeweils mindestens ein Kühlkanal 14 zugeordnet.
• Bezugszeichenliste

2

elektrischer Leiter

3

Nutverschlusskeil

10

Statorblech

11

Ausstanzung

12

Statornut

13

Aussparung

14

Kühlkanal

21

Abschnitt

22

Abschnitt

23

Abschnitt

24

Abschnitt

100

radiale Richtung

Claims (8)

1. Stator für einen Elektromotor, wobei der Stator Statornuten (12) zur Aufnahme eines elektrischen Leiters (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Kühlkanal (14) zur Führung eines Kühlmittels in wenigstens einer Statornut (12) ausgebildet ist.
2. Stator gemäß Anspruch 1, wobei in jeder Statornut (12) des Stators wenigstens ein Kühlkanal (14) zur Führung eines Kühlmittels ausgebildet ist.
3. Stator gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei in einer Statornut (12) mehrere Abschnitte (21, 22, 23, 24) des elektrischen Leiters (2) in einer radialen Richtung (100) aufeinanderfolgend angeordnet sind und jedem dieser Abschnitte (21, 22, 23, 24) jeweils wenigstens ein Kühlkanal (14) zugeordnet ist.
4. Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Stator Blechpakete aus einzelnen Statorblechen (10) umfasst und der wenigstens eine Kühlkanal (14) durch Aussparungen (13) in den Statorblechen (10) gebildet ist.
5. Stator nach Anspruch 4, wobei die Aussparungen (13) durch Stanzen gebildet sind.
6. Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Statornuten (12) durch Nutverschlusskeile (3) verschlossen sind.
7. Elektromotor mit einem Stator nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
8. System aus einem Elektromotor nach Anspruch 7 und einer Vorrichtung zur Erzeugung einer Strömung des Kühlmittels durch den wenigstens einen Kühlkanal (14) des Stators.

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