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DE102023211439B3 - Housing for a stator of an electrical machine - Google Patents

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DE102023211439B3
DE102023211439B3 DE102023211439.9A DE102023211439A DE102023211439B3 DE 102023211439 B3 DE102023211439 B3 DE 102023211439B3 DE 102023211439 A DE102023211439 A DE 102023211439A DE 102023211439 B3 DE102023211439 B3 DE 102023211439B3
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DE
Germany
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stator core
housing
channels
stator
flange
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Inventor
Warren Smook
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ZF Wind Power Antwerpen NV
ZF Friedrichshafen AG
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ZF Wind Power Antwerpen NV
ZF Friedrichshafen AG
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    • H02K9/197Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil in which the rotor or stator space is fluid-tight, e.g. to provide for different cooling media for rotor and stator

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  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

Es wird ein Gehäuse (2) für einen Stator (4) einer elektrischen Maschine (6) beschrieben, wobei das Gehäuse (2) einen Statorkern (10), Statorkernstäbe (12) und einen Flansch (14) aufweist. Der Statorkern (10) ist über die Statorkernstäbe (12) mit dem Flansch (14) verbunden und die Statorkernstäbe (12) schließen an den Flansch (14) an. Ferner wird ein Stator (4) einer elektrischen Maschine (6) mit einem solchen Gehäuse (2) und eine elektrische Maschine (6) mit einem solchen Stator (4) beschrieben.

Figure DE102023211439B3_0000
A housing (2) for a stator (4) of an electrical machine (6) is described, wherein the housing (2) has a stator core (10), stator core bars (12) and a flange (14). The stator core (10) is connected to the flange (14) via the stator core bars (12) and the stator core bars (12) adjoin the flange (14). Furthermore, a stator (4) of an electrical machine (6) with such a housing (2) and an electrical machine (6) with such a stator (4) are described.
Figure DE102023211439B3_0000

Description

Technisches Gebiettechnical field

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gehäuse für einen Stator einer elektrischen Maschine. Ferner bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Stator einer elektrischen Maschine mit einem solchen Gehäuse. Zudem bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine elektrische Maschine mit einem solchen Stator.The present invention relates to a housing for a stator of an electrical machine. The present invention also relates to a stator of an electrical machine with such a housing. The present invention also relates to an electrical machine with such a stator.

Stand der TechnikState of the art

Aus dem Stand der Technik sind Gehäuse für Statoren von Generatoren bekannt. Bei Verwendung des Generators entsteht aufgrund von Stromfluss in elektrischen Leitungen des Stators Wärme. Um den Stromfluss und damit generatorische Kraft erhöhen zu können, muss diese entstehende Wärme abgeführt werden.Housings for generator stators are known from the state of the art. When the generator is in use, heat is generated due to the flow of current in the stator's electrical lines. In order to increase the flow of current and thus the generator power, this heat must be dissipated.

In US 2022/0200371 A1 wird beschrieben, wie mittels einer Ölkühlung die im Stator entstehende Wärme abgeführt werden kann. Alternativ ist bekannt, dass mittels Luftkühlung die entstehende Wärme abgeführt wird.In US 2022/0200371 A1 describes how the heat generated in the stator can be dissipated using oil cooling. Alternatively, it is known that the heat generated can be dissipated using air cooling.

Aus DE 10 2020 104 263 A1 ist ein Stator für einen Elektromotor bekannt, umfassend ein Trägerbauteil, welches sich längs einer eine axiale Richtung definierenden virtuellen Längsachse erstreckt. Das zentral von der virtuellen Längsachse durchsetzt gedachte Trägerbauteil weist einen Trägerabschnitt mit einer außenliegenden Fläche auf. Die außenliegende Fläche weist in eine zur Längsachse orthogonale radiale Richtung. Der Trägerabschnitt weist ein von einem thermoplastischen Träger-Kunststoff umspritztes Metallgerüst auf, sodass das Metallgerüst wenigstens abschnittsweise von einem Kunststoffmantel aus Träger-Kunststoff umgeben ist. Der Stator weist an wenigstens einem axialen Längsende des Trägerabschnitts einen Deckel auf, der eine Verbindungsformation mit zum Träger-Kunststoff kompatiblem oder mit diesem identischem Deckel-Kunststoff umfasst.Out of DE 10 2020 104 263 A1 A stator for an electric motor is known, comprising a carrier component which extends along a virtual longitudinal axis defining an axial direction. The carrier component, which is thought to be centrally penetrated by the virtual longitudinal axis, has a carrier section with an external surface. The external surface faces in a radial direction orthogonal to the longitudinal axis. The carrier section has a metal frame overmolded by a thermoplastic carrier plastic, so that the metal frame is at least partially surrounded by a plastic jacket made of carrier plastic. The stator has a cover on at least one axial longitudinal end of the carrier section, which cover comprises a connection formation with cover plastic that is compatible with the carrier plastic or identical to it.

US 2006/0066 110 A1 offenbart eine elektrische Maschine, deren Rotor einen inneren und einen äußeren Kern aufweist. Ein Stator ist doppelseitig ausgeführt. US 2006/0066 110 A1 discloses an electrical machine whose rotor has an inner and an outer core. A stator is double-sided.

Weiterer Stand der Technik ist aus den Druckschriften US 2010/ 0 329 867 A1 , US 5 886 433 A , DE 10 2016 206 260 A1 und DE 10 2016 217 107 A1 bekannt.Further state of the art is available from the publications US 2010/ 0 329 867 A1 , US 5 886 433 A , DE 10 2016 206 260 A1 and DE 10 2016 217 107 A1 known.

Darstellung der Erfindungrepresentation of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft in einem ersten Aspekt ein Gehäuse für einen Stator einer elektrischen Maschine. Das Gehäuse kann den Stator umfassen. Das Gehäuse kann den Stator umschließen. Das Gehäuse kann zylindrisch geformt sein. Das Gehäuse kann elektrische Leitungen des Stators umschließen. Das Gehäuse kann für eine mechanische Stabilität des Stators dienen. Die elektrische Maschine kann beispielsweise ein Elektromotor oder ein Generator sein.In a first aspect, the present invention relates to a housing for a stator of an electrical machine. The housing can comprise the stator. The housing can enclose the stator. The housing can be cylindrically shaped. The housing can enclose electrical lines of the stator. The housing can serve to provide mechanical stability to the stator. The electrical machine can be, for example, an electric motor or a generator.

Das Gehäuse weist einen Statorkern, Statorkernstäbe und einen Flansch auf. Das Gehäuse kann genau einen oder mehrere Flansche aufweisen. Der Flansch kann zum modularen Verbinden des Gehäuses und damit der elektrischen Maschine mit weiteren Elementen, wie beispielsweise einem Getriebe, verwendet werden. Der Statorkern kann aus Schichten und alternativ oder zusätzlich aus Paketen eines Materials, beispielsweise Stahl, bestehen. Die Schichten oder Pakete können miteinander verbunden sein, beispielsweise miteinander verschweißt sein. Die Statorkernstäbe können Stäbe sein, welche den Statorkern miteinander verbinden und den Statorkern zusammenhalten. Beispielsweise können die Schichten des Statorkerns mittels der Statorkernstäbe zusammengehalten werden. Beispielsweise können die Statorkernstäbe mit den Schichten des Statorkerns verschweißt sein. Das Gehäuse kann mehrere Statorkernstäbe aufweisen, beispielsweise 6, 8, 10 oder 12. Die Statorkernstäbe können entlang eines Umfangs des Statorkerns angeordnet sein, sodass einzelne Statorkernstäbe voneinander beabstandet und parallel zueinander verlaufen.The housing has a stator core, stator core bars and a flange. The housing can have exactly one or more flanges. The flange can be used for modularly connecting the housing and thus the electrical machine to other elements, such as a gearbox. The stator core can consist of layers and alternatively or additionally of packages of a material, for example steel. The layers or packages can be connected to one another, for example welded to one another. The stator core bars can be bars that connect the stator core to one another and hold the stator core together. For example, the layers of the stator core can be held together by means of the stator core bars. For example, the stator core bars can be welded to the layers of the stator core. The housing can have several stator core bars, for example 6, 8, 10 or 12. The stator core bars can be arranged along a circumference of the stator core so that individual stator core bars are spaced apart from one another and run parallel to one another.

Der Statorkern ist über die Statorkernstäbe mit dem Flansch verbunden. Der Statorkern kann lediglich und alternativ oder zusätzlich vorrangig mechanisch kraftübertragend über die Statorkernstäbe mit dem Flansch verbunden sein. Kraftübertragung zwischen dem Statorkern und dem Flansch kann beispielsweise teilweise oder vollständig über die Statorkernstäbe erfolgen. Die Statorkernstäbe schließen an den Flansch an. Beispielsweise schließen die Statorkernstäbe direkt an den Flansch an, sind also beispielsweise mit dem Flansch unmittelbar verbunden. Beispielsweise werden die Statorkernstäbe mit dem Flansch verschraubt und alternativ oder zusätzlich verschweißt. Es kann eine direkte Verbindung zwischen dem Flansch und den Statorkernstäben und dem zwischen den Statorkernstäben und dem Statorkern bestehen.The stator core is connected to the flange via the stator core bars. The stator core can be connected to the flange via the stator core bars only, alternatively or additionally, primarily in a mechanical force-transmitting manner. For example, force transmission between the stator core and the flange can take place partially or completely via the stator core bars. The stator core bars are connected to the flange. For example, the stator core bars are connected directly to the flange, i.e. are directly connected to the flange. For example, the stator core bars are screwed to the flange and alternatively or additionally welded. There can be a direct connection between the flange and the stator core bars and between the stator core bars and the stator core.

Durch das Verbinden des Statorkerns mit dem Flansch über die Statorkernstäbe kann eine bessere Kraftübertragung des Gehäuses bereitgestellt werden. Die Statorkernstäbe können dabei sämtliche oder zumindest einen großen Teil einer Kraft zwischen Statorkern und Flansch übertragen. Eine etwaige Außenwand des Gehäuses muss dabei nicht zur Kraftübertragung zwischen Flansch und Statorkern ausgebildet sein. Damit kann eine solche Außenwand weniger dick und damit leichter ausgelegt werden. Dies spart Material und Gewicht. Dennoch kann das Gehäuse über das Verbinden von Flansch und Statorkern über Statorkernstäbe steifer konstruiert werden, wobei die Stabilität und Steifigkeit der Statorkernstäbe für die Stabilität und Steifigkeit des Gehäuses sorgen kann. Statorkernstäbe, welche zum Verbinden der Schichten des Statorkerns notwendig sein können, können damit auch zum Erhöhen der Stabilität und der Steifigkeit des Gehäuses verwendet werden. Eine etwaige Außenwand kann dabei zur weiteren Erhöhung der Steifigkeit und der Stabilität des Gehäuses mit den Statorkernstäben verbunden werden.By connecting the stator core to the flange via the stator core bars, a better power transmission of the housing can be provided. The stator core bars can thereby cover all or at least a large part of a Transfer force between the stator core and the flange. Any outer wall of the housing does not have to be designed to transfer force between the flange and the stator core. This means that such an outer wall can be made less thick and therefore lighter. This saves material and weight. However, the housing can be constructed more rigidly by connecting the flange and stator core using stator core rods, whereby the stability and rigidity of the stator core rods can ensure the stability and rigidity of the housing. Stator core rods, which may be necessary to connect the layers of the stator core, can therefore also be used to increase the stability and rigidity of the housing. Any outer wall can be connected to the stator core rods to further increase the rigidity and stability of the housing.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Gehäuse dadurch gekennzeichnet sein, dass das Gehäuse eine axiale Richtung aufweisen kann. Die Statorkernstäbe können in axialer Richtung verlaufen. Das Gehäuse kann Endplatten aufweisen, beispielsweise kann das Gehäuse zwei Endplatten aufweisen. Die Endplatten können den Statorkern in der axialen Richtung begrenzen. Mittels der Endplatten, welche mit den Statorkernstäben beispielsweise per Schweißverbindung verbunden sind, kann eine gleichmäßige Klemmkraft von den Statorkernstäben auf die Schichten des Statorkerns ausgeübt werden. Die Endplatten können beispielsweise auch an einer Außenwand des Gehäuses befestigt sein, beispielsweise über Schrauben oder über Schweißverbindungen. Ferner können Statorkernstäbe in axialer Richtung über zumindest eine Endplatte und den Statorkern hinausragen. Beispielsweise können manche oder alle Statorkernstäbe auf einer Seite und damit einseitig in axialer Richtung über eine Endplatte und den Statorkern hinausragen. Alternativ können manche oder alle Statorkernstäbe beidseitig in axialer Richtung über beide Endplatten und den Statorkern hinausragen. Beispielsweise, wenn die Statorkernstäbe an beiden Seiten hinausragen, können sie gleich lang oder unterschiedlich lang über die Endplatten und den Statorkern hinausragen. Die Endplatten können Aussparungen aufweisen, wodurch jeweils ein Statorkernstab hindurchragen kann.According to a further embodiment, the housing can be characterized in that the housing can have an axial direction. The stator core rods can run in the axial direction. The housing can have end plates, for example the housing can have two end plates. The end plates can limit the stator core in the axial direction. By means of the end plates, which are connected to the stator core rods, for example by a welded connection, a uniform clamping force can be exerted by the stator core rods on the layers of the stator core. The end plates can also be fastened to an outer wall of the housing, for example by screws or welded connections. Furthermore, stator core rods can protrude in the axial direction beyond at least one end plate and the stator core. For example, some or all stator core rods can protrude on one side and thus on one side in the axial direction beyond an end plate and the stator core. Alternatively, some or all stator core rods can protrude on both sides in the axial direction beyond both end plates and the stator core. For example, if the stator core bars protrude on both sides, they can protrude the same length or different lengths beyond the end plates and the stator core. The end plates can have recesses through which a stator core bar can protrude in each case.

Über das Hinausragen der Statorkernstäbe in axialer Richtung über die Endplatte und den Statorkern kann der Flansch direkt über die Statorkernstäbe mit dem Statorkern verbunden werden. Dabei kann der Flansch axial versetzt vom Statorkern angeordnet sein. Weitere Elemente zum Verbinden von Flansch und Statorkern sind dabei beispielsweise nicht notwendig. Auf ein Verbinden von Statorkern und Flansch über eine Außenwand, wobei die Außenwand primär zur Kraftübertragung zwischen Statorkern und Flansch beiträgt, kann somit verzichtet werden. Damit muss die Außenwand nicht ausgelegt sein, Eigengewicht des Stators und des Gehäuses sowie Kräfte zu übertragen. Damit ist eine leichtere Bauweise beziehungsweise höhere Kräfte am Stator und der elektrischen Maschine möglich.The flange can be connected directly to the stator core via the stator core rods by the stator core rods projecting in the axial direction over the end plate and the stator core. The flange can be arranged axially offset from the stator core. Additional elements for connecting the flange and stator core are not necessary, for example. Connecting the stator core and flange via an outer wall, whereby the outer wall primarily contributes to the force transmission between the stator core and flange, is therefore not necessary. This means that the outer wall does not have to be designed to transfer the weight of the stator and the housing as well as forces. This enables a lighter construction and higher forces on the stator and the electrical machine.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Gehäuse dadurch gekennzeichnet sein, dass ein Element an Statorkernstäbe anschließen kann, wobei das Element mit einer mechanischen Bremse der elektrischen Maschine verbindbar ist. Dabei kann die mechanische Bremse, beispielsweise ein Bremssattel der Bremse, an manche oder alle Statorkernstäbe über das Element anschließen. Alternativ kann die mechanische Bremse direkt an Statorkernstäbe anschließen, und die Statorkernstäbe können in einer solchen Ausführungsform beispielsweise durch das Element hindurchragen. Eine Bremsscheibe der Bremse kann am Rotor der elektrischen Maschine angebracht werden. Das Element kann eine Generatorenabdeckung oder Endabdeckung sein. Das Element kann ein Flansch sein, mit welchem eine Generatorenabdeckung, Endabdeckung oder der Bremssattel verbindbar sein kann. Beispielsweise kann an einem Ende der Statorkernstäbe der Flansch angeordnet sein, und am anderen Ende der Statorkernstäbe kann ein solches Element angeordnet sein.According to a further embodiment, the housing can be characterized in that an element can connect to stator core bars, wherein the element can be connected to a mechanical brake of the electrical machine. The mechanical brake, for example a brake caliper of the brake, can connect to some or all of the stator core bars via the element. Alternatively, the mechanical brake can connect directly to stator core bars, and the stator core bars can, for example, protrude through the element in such an embodiment. A brake disk of the brake can be attached to the rotor of the electrical machine. The element can be a generator cover or end cover. The element can be a flange to which a generator cover, end cover or the brake caliper can be connected. For example, the flange can be arranged at one end of the stator core bars, and such an element can be arranged at the other end of the stator core bars.

Somit kann eine mechanische Bremse in besonders stabiler konstruktiver Weise mit dem Gehäuse verbunden werden. Somit kann eine mechanische Bremse für die elektrische Maschine bereitgestellt werden, ohne weitere konstruktive Änderungen am Gehäuse oder der elektrischen Maschine vornehmen zu müssen.This means that a mechanical brake can be connected to the housing in a particularly stable construction. This means that a mechanical brake can be provided for the electrical machine without having to make any further structural changes to the housing or the electrical machine.

Das Gehäuse weist Kanäle für eine Kühlflüssigkeit auf. Die Kühlflüssigkeit kann beispielsweise Wasser oder Öl sein. Kanäle können Rohre sein, beispielsweise gerade oder gebogene Rohre. Der Flansch weist eine erste Öffnung und eine zweite Öffnung auf, beispielsweise kann der Flansch genau eine erste und eine zweite Öffnung aufweisen. Alternativ kann der Flansch mehr als die erste und die zweite Öffnung aufweisen. Die Öffnungen und die Kanäle können beispielsweise ähnlichen oder identischen Durchmesser aufweisen, beispielsweise ähnlichen oder identischen Innendurchmesser. Alternativ können Teile von Kanälen und den Öffnungen andere Innendurchmesser aufweisen wie die übrigen Kanäle oder Öffnungen. Es verlaufen Kanäle, beispielsweise manche der Kanäle des Gehäuses, durch den Statorkern. Es können Löcher in den Schichten des Statorkerns vorgesehen sein, beispielsweise mittels Stanzen. Der Statorkern, bestehend aus den Schichten, kann über aneinander ordnen der Schichten mit den Löchern die Kanäle im Statorkern ausbilden. Die Schichten des Statorkerns können beispielsweise zusammengebondet werden, um Flüssigkeitsdichtigkeit der Kanäle im Statorkern gewährleisten zu können. Die Kanäle stellen eine Fluidverbindung von der ersten Öffnung zu der zweiten Öffnung bereit. Beispielsweise können alle Kanäle des Gehäuses eine Fluidverbindung von der ersten Öffnung zur zweiten Öffnung bereitstellen. Über die Fluidverbindung kann ein Fluid, welches durch die erste Öffnung in das Gehäuse und in die Kanäle gelangt, durch die Kanäle hindurch gelangen und durch die zweite Öffnung wieder aus den Kanälen und aus dem Gehäuse austreten.The housing has channels for a cooling liquid. The cooling liquid can be water or oil, for example. Channels can be pipes, for example straight or curved pipes. The flange has a first opening and a second opening, for example the flange can have exactly one first and one second opening. Alternatively, the flange can have more than the first and second openings. The openings and the channels can have similar or identical diameters, for example similar or identical inner diameters. Alternatively, parts of channels and the openings can have different inner diameters than the other channels or openings. Channels, for example some of the channels of the housing, run through the stator core. Holes can be provided in the layers of the stator core, for example by means of punching. The stator core, consisting of the layers, can form the channels in the stator core by arranging the layers with the holes next to one another. The layers of the stator core can be bonded together, for example, to ensure that the channels in the stator core are liquid-tight. The channels provide a fluid connection from the first opening to the second opening. For example, all channels in the housing can provide a fluid connection from the first opening to the second opening. Via the fluid connection, a fluid that enters the housing and the channels through the first opening can pass through the channels and exit the channels and the housing again through the second opening.

Somit ist ein Kühlen des Statorkerns mit einer Kühlflüssigkeit möglich. Ein außerhalb des Gehäuses liegender Kühler kann die Kühlflüssigkeit kühlen. Ferner kann eine außerhalb des Gehäuses liegende Pumpe die Kühlflüssigkeit durch die Öffnungen und die Kanäle pumpen. Damit kann Wärme aus dem Gehäuse und damit auch vom Stator weg transportiert werden. Durch das Kühlen des Gehäuses und des Statorkerns kann eine höhere Stromdichte durch Leitungen des Stators erreicht werden. Damit kann eine höhere Drehmomentdichte der elektrischen Maschine erreicht werden. Damit kann die Effizienz der elektrischen Maschine bezüglich einer räumlichen Ausdehnung der elektrischen Maschine erhöht werden. Durch das Kühlen des Statorkerns kann das Kühlen räumlich nahe am Stator selbst und damit an den elektrischen Leitungen und damit an der Wärmequelle erfolgen. Damit kann ein effektiver Wärmetransfer und Wärmetransport zwischen dem Stator und der Kühlflüssigkeit bereitgestellt werden, da der Wärmetransport zwischen Wärmequelle und Kühlflüssigkeit nicht durch den kompletten Statorkern und gegebenenfalls weitere Elemente notwendig ist. Durch das Kühlen des Stators kann das Kühlen des Rotors optional sein, beispielsweise da das Kühlen des Stators effizienter sein kann als das Kühlen des Rotors. Ferner, durch die im Statorkern verlaufenden Kanäle, kann ein aufwändiges Vorsehen von Rohren, welche außerhalb des Statorkerns und am Gehäuse angebracht werden können, vermieden werden. Durch das Vorsehen der Fluidverbindung kann die Kühlflüssigkeit in einem bestimmten räumlichen Abschnitt des Gehäuses beschränkt werden. Damit können gewisse Elemente des Gehäuses und der elektrischen Maschine vor der Kühlflüssigkeit und vor direktem Kontakt mit der Kühlflüssigkeit geschützt werden. Damit kann auf eine offene Kühlung mit beispielsweise Öl verzichtet werden. Somit kann ein solches Gehäuse mit einer zusätzlichen Luftkühlung, beispielsweise für den Rotor der elektrischen Maschine, kombiniert werden. Auch kann damit die Sicherheit des Gehäuses erhöht werden, da beispielsweise Öl als Kühlflüssigkeit nur an bestimmten Abschnitten des Gehäuses vorhanden ist. An bestimmten anderen Stellen kann das Öl beispielsweise nicht vorhanden sein, wie in einem Luftspalt zwischen Rotor und Stator, wodurch vermieden werden kann, dass Öl aus dem Gehäuse austreten kann. Damit kann die Brandgefahr am und im Gehäuse verringert werden.This makes it possible to cool the stator core with a coolant. A cooler located outside the housing can cool the coolant. Furthermore, a pump located outside the housing can pump the coolant through the openings and channels. This allows heat to be transported out of the housing and away from the stator. By cooling the housing and the stator core, a higher current density can be achieved through the stator lines. This allows a higher torque density of the electrical machine to be achieved. This can increase the efficiency of the electrical machine in terms of the spatial expansion of the electrical machine. By cooling the stator core, cooling can take place spatially close to the stator itself and therefore to the electrical lines and therefore to the heat source. This can provide effective heat transfer and heat transport between the stator and the coolant, since the heat transport between the heat source and the coolant does not need to go through the entire stator core and possibly other elements. By cooling the stator, cooling the rotor can be optional, for example because cooling the stator can be more efficient than cooling the rotor. Furthermore, the channels running in the stator core make it possible to avoid the need for complex provision of pipes that can be attached outside the stator core and to the housing. By providing the fluid connection, the cooling liquid can be restricted to a certain spatial section of the housing. This means that certain elements of the housing and the electrical machine can be protected from the cooling liquid and from direct contact with the cooling liquid. This means that open cooling with oil, for example, can be dispensed with. Such a housing can therefore be combined with additional air cooling, for example for the rotor of the electrical machine. This can also increase the safety of the housing, since oil as a cooling liquid is only present in certain sections of the housing. The oil may not be present in certain other places, for example in an air gap between the rotor and stator, which can prevent oil from escaping from the housing. This can reduce the risk of fire on and in the housing.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Gehäuse dadurch gekennzeichnet sein, dass die Fluidverbindung geschlossen ist und über die beiden Öffnungen zugänglich ist. Beispielsweise kann die Fluidverbindung lediglich über die beiden Öffnungen zugänglich sein. Es können, neben den beiden Öffnungen, weitere Öffnungen an dem oder an einem weiteren Flansch vorgesehen sein. So kann beispielsweise statt einem Element, verbindbar mit einer mechanischen Bremse, ein weiterer Flansch an der anderen Seite und gegenüberliegend des ersten Flansches am anderen Ende der Statorkernstäbe vorgesehen sein. Dort oder im ersten Flansch können weitere Öffnungen vorgesehen sein, welche ebenfalls mit den Kanälen eine Fluidverbindung bereitstellen können, beispielsweise eine geschlossene Fluidverbindung. Die Fluidverbindung kann dahingehend geschlossen sein, dass sie alleinig über die oben genannten Öffnungen zugänglich ist. Über die geschlossene Fluidverbindung kann beispielsweise die gesamte Kühlflüssigkeit von der ersten Öffnung durch alle Kanäle und dann zur zweiten Öffnung transportiert werden.According to a further embodiment, the housing can be characterized in that the fluid connection is closed and is accessible via the two openings. For example, the fluid connection can only be accessible via the two openings. In addition to the two openings, further openings can be provided on the or on a further flange. For example, instead of an element that can be connected to a mechanical brake, a further flange can be provided on the other side and opposite the first flange at the other end of the stator core bars. Further openings can be provided there or in the first flange, which can also provide a fluid connection with the channels, for example a closed fluid connection. The fluid connection can be closed in such a way that it is only accessible via the above-mentioned openings. For example, the entire cooling liquid can be transported from the first opening through all the channels and then to the second opening via the closed fluid connection.

Durch eine geschlossene Fluidverbindung kann die Brandgefahr weiter verringert werden, da damit sichergestellt werden kann, dass sämtliche Kühlflüssigkeit, beispielsweise Öl, in Kanälen des Gehäuses verbleibt, und nicht außerhalb der Kanäle an potentiell gefährliche, da heißere Stellen des Gehäuses gelangt. Auf weitere Verbindungsstellen, wie weitere Öffnungen, kann verzichtet werden, da der Flansch sämtliche Öffnungen für die Fluidverbindung aufweisen kann. Es kann damit eine relativ einfache Positionierung der Öffnungen relativ zu weiteren Öffnungen in einem angrenzenden Element, beispielsweise an einem Flansch eines angrenzenden Getriebes, bereitgestellt werden. Somit kann leicht die Kühlflüssigkeit zu den Öffnungen hin und wieder weg transportiert werden, beispielsweise über Öffnungen eines Flansches eines angrenzenden Getriebes.A closed fluid connection can further reduce the risk of fire, as it can ensure that all cooling liquid, for example oil, remains in the channels of the housing and does not get outside the channels to potentially dangerous, hotter parts of the housing. Additional connection points, such as additional openings, are not necessary, as the flange can have all the openings for the fluid connection. This makes it relatively easy to position the openings relative to other openings in an adjacent element, for example on a flange of an adjacent gearbox. The cooling liquid can therefore be easily transported to and from the openings, for example via openings in a flange of an adjacent gearbox.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Gehäuse dadurch gekennzeichnet sein, dass Kanäle in axialer Richtung durch den Statorkern verlaufen können. Die Kanäle in axialer Richtung durch den Statorkern können geradlinig durch den Statorkern verlaufen. Es können alle Kanäle durch den Statorkern in axialer Richtung verlaufen. Damit können alle Kanäle durch den Statorkern parallel zueinander in axialer Richtung verlaufen.According to a further embodiment, the housing can be characterized in that channels can run through the stator core in the axial direction. The channels in the axial direction through the stator core can run straight through the stator core. All channels can run through the stator core in the axial direction. All channels can therefore run through the stator core parallel to one another in the axial direction.

Somit können die Kanäle durch den Statorkern die Kühlflüssigkeit in axialer Richtung transportieren. Damit kann das Gehäuse in Ausdehnung in axialer Richtung gekühlt werden, indem die Kanäle die Kühlflüssigkeit in axialer Richtung transportieren können.This allows the channels through the stator core to transport the cooling liquid in the axial direction. This allows the housing to expand in axially cooled by allowing the channels to transport the coolant in the axial direction.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Gehäuse dadurch gekennzeichnet sein, dass mehrere Kanäle durch den Statorkern entlang eines Umfangs des Statorkerns angeordnet sein können. Es können alle Kanäle durch den Statorkern entlang eines Umfangs des Statorkerns angeordnet sein. Die Kanäle durch den Statorkern können äquidistant voneinander beabstandet entlang eines Umfangs des Statorkerns angeordnet sein. Beispielsweise kann ein konstanter Abstand zwischen einzelnen, benachbarten Kanälen durch den Statorkern vorliegen. Dieser Abstand kann zwischen allen Kanälen durch den Statorkern gleich sein und auch in axialer Richtung konstant sein.According to a further embodiment, the housing can be characterized in that a plurality of channels can be arranged through the stator core along a circumference of the stator core. All channels through the stator core can be arranged along a circumference of the stator core. The channels through the stator core can be arranged equidistantly from one another along a circumference of the stator core. For example, there can be a constant distance between individual, adjacent channels through the stator core. This distance can be the same between all channels through the stator core and can also be constant in the axial direction.

Damit kann der Statorkern und damit der Stator und die elektrischen Leitungen des Stators entlang des gesamten Umfangs des Statorkerns gekühlt werden.This allows the stator core and thus the stator and the stator's electrical lines to be cooled along the entire circumference of the stator core.

Ein erster Statorkernstab weist einen Kanal für das Zuführen der Kühlflüssigkeit aufkann. Ein zweiter, anderer Statorkernstab weist einen anderen Kanal für das Abführen der Kühlflüssigkeit auf. Zuführen und Abführen der Kühlflüssigkeit kann dabei relativ zum Statorkern definiert sein. Umfasst der Flansch mehrere erste und alternativ oder zusätzlich dazu mehrere zweite Öffnungen, können mehrere Statorkernstäbe jeweils einen Kanal zum Zuführen oder Abführen der Kühlflüssigkeit aufweisen. Die Kanäle des zweiten Statorkernstabs können größer sein als die Kanäle des ersten Statorkernstabs.A first stator core rod has a channel for supplying the cooling liquid. A second, different stator core rod has a different channel for discharging the cooling liquid. Supplying and discharging the cooling liquid can be defined relative to the stator core. If the flange comprises several first and alternatively or additionally several second openings, several stator core rods can each have a channel for supplying or discharging the cooling liquid. The channels of the second stator core rod can be larger than the channels of the first stator core rod.

Durch das Vorsehen von Kanälen durch Statorkernstäbe kann Kühlflüssigkeit zu- und abgeführt werden. Weitere Rohre oder Konstruktionen zum Zu- oder Abführen der Kühlflüssigkeit sind nicht notwendig. Damit können die Statorkernstäbe sowohl zur mechanischen Stabilität des Gehäuses als auch zum Zu- oder Abführen der Kühlflüssigkeit beitragen. Durch vergrößerten Innendurchmesser des zweiten Statorkernstabs, welcher für das Abführen der Kühlflüssigkeit verwendet wird, im Vergleich zum Innendurchmesser des ersten Statorkernstabs kann eine gleichmäßigere Fließrate der Kühlflüssigkeit entlang der Fluidverbindung erzeugt werden. Dabei kann beispielsweise der zweite Statorkernstab an einer tieferen Stelle angeordnet sein als der erste Statorkernstab. Dabei kann Kühlflüssigkeit im Kanal im zweiten Statorkernstab aufgrund der Gravitation einen größeren hydrostatischen Druck aufweisen als Kühlflüssigkeit im Kanal im ersten Generatorkernstab. Damit kann ein besserer Wärmetransport der von den elektrischen Leitungen des Stators erzeugten Wärme aus der elektrischen Maschine erzeugt werden. Weitere Rohre zum Transportieren der Wärme sind damit nicht notwendig.By providing channels through the stator core rods, coolant can be supplied and removed. Additional pipes or structures for supplying or removing the coolant are not necessary. The stator core rods can therefore contribute both to the mechanical stability of the housing and to supplying or removing the coolant. By increasing the inner diameter of the second stator core rod, which is used to drain the coolant, compared to the inner diameter of the first stator core rod, a more uniform flow rate of the coolant can be generated along the fluid connection. For example, the second stator core rod can be arranged at a lower point than the first stator core rod. Due to gravity, coolant in the channel in the second stator core rod can have a greater hydrostatic pressure than coolant in the channel in the first generator core rod. This enables better heat transport of the heat generated by the stator's electrical lines from the electrical machine. Additional pipes for transporting the heat are therefore not necessary.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Gehäuse dadurch gekennzeichnet sein, dass die Kanäle des ersten Statorkernstabs und des zweiten Statorkernstabs in axialer Richtung verlaufen können. Die Kanäle des ersten und des zweiten Statorkernstabs können parallel zueinander verlaufen. Die Kanäle des ersten und des zweiten Statorkernstabs können beispielsweise parallel zu den Kanälen im Statorkern verlaufen.According to a further embodiment, the housing can be characterized in that the channels of the first stator core bar and the second stator core bar can run in the axial direction. The channels of the first and second stator core bars can run parallel to each other. The channels of the first and second stator core bars can, for example, run parallel to the channels in the stator core.

Durch das Verlaufen der Kanäle in den ersten und zweiten Statorkernstäben in axialer Richtung kann das Zu- und Abführen der Kühlflüssigkeit besonders effizient erfolgen, da das Zu- und Abführen der Flüssigkeit auf dem kürzesten Weg zwischen dem Statorkern und dem Flansch erfolgen kann. Dadurch kann auf unnötige Kanäle verzichtet werden.Because the channels in the first and second stator core bars run in an axial direction, the cooling liquid can be supplied and discharged particularly efficiently, as the liquid can be supplied and discharged via the shortest route between the stator core and the flange. This means that unnecessary channels can be dispensed with.

Die Kanäle weisen einen ersten Ringkanal und einen zweiten Ringkanal auf. Die Ringkanäle können kreisförmig sein. Der erste und alternativ oder zusätzlich der zweite Ringkanal können an der Endplatte befestigt sein und alternativ oder zusätzlich dort angeordnet sein. Der erste und der zweite Ringkanal können identische oder unterschiedliche Innendurchmesser aufweisen. Der erste Ringkanal ist über Kanäle mit der ersten Öffnung verbunden. Die Kanäle, mit denen der Ringkanal und der ersten Öffnung verbunden sein kann, können vom ersten Statorkernstab zumindest teilweise umfasst sein und alternativ oder zusätzlich zumindest teilweise in axialer Richtung verlaufen. Der zweite Ringkanal ist über Kanäle mit der zweiten Öffnung verbunden. Die Kanäle, über die der zweite Ringkanal mit der zweiten Öffnung verbunden sein kann, können vom zweiten Statorkernstab zumindest teilweise umfasst sein und alternativ oder zusätzlich zumindest teilweise in axialer Richtung verlaufen. Die beiden Ringkanäle sind über Kanäle durch den Statorkern miteinander verbunden. Beispielsweise sind die Ringkanäle entlang des Umfangs des Statorkerns miteinander über mehrere Kanäle des Statorkerns miteinander verbunden.The channels have a first ring channel and a second ring channel. The ring channels can be circular. The first and alternatively or additionally the second ring channel can be attached to the end plate and alternatively or additionally arranged there. The first and second ring channels can have identical or different inner diameters. The first ring channel is connected to the first opening via channels. The channels to which the ring channel and the first opening can be connected can be at least partially enclosed by the first stator core rod and alternatively or additionally run at least partially in the axial direction. The second ring channel is connected to the second opening via channels. The channels to which the second ring channel can be connected to the second opening can be at least partially enclosed by the second stator core rod and alternatively or additionally run at least partially in the axial direction. The two ring channels are connected to one another via channels through the stator core. For example, the ring channels along the circumference of the stator core are connected to one another via several channels of the stator core.

Somit können über die beiden Ringkanäle die Kanäle durch den Statorkern entlang des gesamten Umfangs des Statorkerns mit Kühlflüssigkeit versorgt werden. Zusätzlich kann die Kühlflüssigkeit aus den Kanälen im Statorkern abgeführt werden.This means that the channels through the stator core along the entire circumference of the stator core can be supplied with coolant via the two ring channels. In addition, the coolant can be drained from the channels in the stator core.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Gehäuse dadurch gekennzeichnet sein, dass die Ringkanäle in einer radialen Richtung beabstandet von einer Achse der elektrischen Maschine verlaufen. Die Achse kann der Achse des Rotors der elektrischen Maschine entsprechen. Beispielsweise können die Ringkanäle konstant beabstandet in radialer Richtung von der Achse der elektrischen Maschine verlaufen. Die Ringkanäle können voneinander in axialer Richtung beabstandet sein. Die Ringkanäle können dabei etwa wie der Statorkern in radialer Richtung von der Achse der elektrischen Maschine beabstandet sein.According to a further embodiment, the housing can be characterized in that the ring channels run in a radial direction at a distance from an axis of the electrical machine. The axis can correspond to the axis of the rotor of the electrical machine. For example The ring channels can run at a constant distance in the radial direction from the axis of the electrical machine. The ring channels can be spaced apart from one another in the axial direction. The ring channels can be spaced apart from the axis of the electrical machine in the radial direction, approximately like the stator core.

Mit solchen Ringkanälen kann die Kühlflüssigkeit auf besonders kurzem Wege zu- und abgeführt werden. Gleichzeitig können die Ringkanäle außerhalb des Umfangs des eigentlichen Stators, welcher vom Gehäuse umfasst sein kann, angeordnet sein. Damit kann sich ein Rotor im Stator ungehindert drehen, ohne dass er mit den Ringkanälen kollidiert.With such ring channels, the cooling liquid can be supplied and discharged over a particularly short distance. At the same time, the ring channels can be arranged outside the circumference of the actual stator, which can be enclosed by the housing. This allows a rotor in the stator to rotate unhindered without colliding with the ring channels.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Gehäuse dadurch gekennzeichnet sein, dass ein Ringkanal durch Verbinden von zumindest zwei Teilen gebildet werden kann. Beispielsweise können manche oder alle Ringkanäle durch Verbinden von zumindest zwei Teilen gebildet werden. Die zwei Teile können dabei geformt sein, beispielsweise über Tiefziehen. Die zwei Teile können miteinander verschweißt und alternativ oder zusätzlich verschraubt werden. Der Ringkanal kann eine U-Form aufweisen. Beispielsweise kann der Ringkanal eine gebogene oder eckige U-Form aufweisen. Dabei können beide Teile, welche den Ringkanal bilden können, jeweils eine U-Form aufweisen. Die Ringkanäle können Öffnungen oder Löcher aufweisen, über welche die Ringkanäle über Kanäle durch den Statorkern miteinander verbunden sein können. Diese Öffnungen können beispielsweise unterschiedliche Innendurchmesser aufweisen, um den zuvor beschriebenen Effekt der gleichmäßigen Fließrate der Fluidverbindung zu erreichen.According to a further embodiment, the housing can be characterized in that an annular channel can be formed by connecting at least two parts. For example, some or all of the annular channels can be formed by connecting at least two parts. The two parts can be shaped, for example by deep drawing. The two parts can be welded together and alternatively or additionally screwed together. The annular channel can have a U-shape. For example, the annular channel can have a curved or angular U-shape. Both parts that can form the annular channel can each have a U-shape. The annular channels can have openings or holes via which the annular channels can be connected to one another via channels through the stator core. These openings can, for example, have different inner diameters in order to achieve the previously described effect of the uniform flow rate of the fluid connection.

Somit können die Ringkanäle auf besonders einfache Art und Weise hergestellt werden. Die Ringkanäle können Teil der Endplatten sein oder zumindest an den Endplatten angeordnet sein, wobei jeweils ein Ringkanal an einer Endplatte angeordnet sein kann und alternativ oder zusätzlich ein Teil der Endplatte sein kann.The ring channels can thus be produced in a particularly simple manner. The ring channels can be part of the end plates or at least arranged on the end plates, whereby one ring channel can be arranged on an end plate and alternatively or additionally can be part of the end plate.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Gehäuse dadurch gekennzeichnet sein, dass ein Ringkanal durch ein formgebendes Verfahren gebildet wird. Beispielsweise kann ein Ringkanal über 3D-Druck und alternativ oder zusätzlich per Guss gebildet werden.According to a further embodiment, the housing can be characterized in that an annular channel is formed by a shaping process. For example, an annular channel can be formed by 3D printing and alternatively or additionally by casting.

Die vorliegende Erfindung betrifft in einem zweiten Aspekt einen Stator einer elektrischen Maschine mit einem Gehäuse nach einer Ausführungsform des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung. Der Stator kann elektrische Leitungen aufweisen.In a second aspect, the present invention relates to a stator of an electrical machine with a housing according to an embodiment of the first aspect of the present invention. The stator can have electrical lines.

Die vorliegende Erfindung betrifft in einem dritten Aspekt eine elektrische Maschine mit einem Stator nach einer Ausführungsform des zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung. Die elektrische Maschine kann ein Generator sein, alternativ ein Elektromotor.In a third aspect, the present invention relates to an electrical machine with a stator according to an embodiment of the second aspect of the present invention. The electrical machine can be a generator, alternatively an electric motor.

Die vorliegende Erfindung betrifft in einem vierten Aspekt eine Windkraftturbine mit einer elektrischen Maschine nach einer Ausführungsform des dritten Aspekts der vorliegenden Erfindung. Die Windkraftturbine kann neben der als Generator ausgebildeten elektrischen Maschine ebenfalls ein Getriebe und einen Rotor aufweisen, wobei der Rotor über das Getriebe mit der elektrischen Maschine mechanisch verbunden sein kann.In a fourth aspect, the present invention relates to a wind turbine with an electric machine according to an embodiment of the third aspect of the present invention. In addition to the electric machine designed as a generator, the wind turbine can also have a gear and a rotor, wherein the rotor can be mechanically connected to the electric machine via the gear.

Kurze Beschreibung der FigurenShort description of the characters

  • 1 zeigt schematisch ein Gehäuse nach einer Ausführungsform der Erfindung. 1 shows schematically a housing according to an embodiment of the invention.
  • 2 zeigt perspektivisch ein Gehäuse nach einer Ausführungsform der Erfindung. 2 shows in perspective a housing according to an embodiment of the invention.
  • 3 zeigt schematisch eine elektrische Maschine nach einer Ausführungsform der Erfindung. 3 shows schematically an electrical machine according to an embodiment of the invention.
  • 4 zeigt schematisch ein Gehäuse nach einer Ausführungsform der Erfindung. 4 shows schematically a housing according to an embodiment of the invention.
  • 5 zeigt in einer Schnittansicht ein Gehäuse nach einer Ausführungsform der Erfindung. 5 shows a sectional view of a housing according to an embodiment of the invention.
  • 6 zeigt perspektivisch und in einer Schnittansicht ein Gehäuse gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 6 shows in perspective and in a sectional view a housing according to an embodiment of the invention.
  • 7 zeigt in einer Schnittansicht und perspektivisch einen Ringkanal eines Gehäuses der vorherigen Figuren. 7 shows in a sectional view and in perspective an annular channel of a housing of the previous figures.

Detaillierte Beschreibung von AusführungsformenDetailed description of embodiments

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Gehäuses 2 nach einer Ausführungsform der Erfindung. Das Gehäuse 2 ist ein Gehäuse 2 für einen Stator 4 einer elektrischen Maschine 6, welche schematisch in 3 gezeigt ist. Die elektrische Maschine 6 weist dabei zusätzlich zum Stator 4 und einen Rotor 8 auf. Das Gehäuse 2 weist eine axiale Richtung A auf, wobei die axiale Richtung A und eine Achse a der elektrischen Maschine 6 zentral zu den Elementen der elektrischen Maschine 6, dem Gehäuse 2, dem Stator 4 und dem Rotor 8, angeordnet ist. Eine radiale Richtung R ist orthogonal zur Achse a und der axialen Richtung A und verläuft vom Zentrum des Rotors 8 nach außen hin über den Stator 4 zum Gehäuse 2. 1 shows a schematic representation of a housing 2 according to an embodiment of the invention. The housing 2 is a housing 2 for a stator 4 of an electrical machine 6, which is shown schematically in 3 is shown. The electric machine 6 has a rotor 8 in addition to the stator 4. The housing 2 has an axial direction A, wherein the axial direction A and an axis a of the electric machine 6 are arranged centrally to the elements of the electric machine 6, the housing 2, the stator 4 and the rotor 8. A radial direction R is orthogonal to the axis a and the axial direction A and runs from the center of the rotor 8 outwards via the stator 4 to the housing 2.

Ferner weist das schematisch in 1 gezeigte Gehäuse 2 einen Statorkern 10, Statorkernstäbe 12 und einen Flansch 14 auf. Über dem Flansch 14 ist das Gehäuse 2 mit einem weiteren Element, beispielsweise einem Getriebe, verbindbar. Der Statorkern 10 ist über Statorkernstäbe 12 mit dem Flansch 14 verbunden und die Statorkernstäbe 12 schließen an den Flansch 14 an. Die Statorkernstäbe 12 sind mit dem Flansch 14 sowie mit dem Statorkern 10 verschweißt. Das Gehäuse 2 weist ferner Endplatten 16, 18 auf. Die Endplatten 16, 18 begrenzen den Statorkern 10 in axialer Richtung A. Die Statorkernstäbe 12 ragen in axialer Richtung A über die Endplatte 16, 18 und den Statorkern 10 hinaus. Dies ist ebenfalls in 2, welche eine perspektivische Ansicht des Gehäuses 2 zeigt, dargestellt. Ferner sind in 1 und 2 elektrische Leitungen 22 des Stators 4 dargestellt. Diese sind an einer Innenseite des Stators 4 und des Statorkerns 10 angeordnet. Ferner ist ein Element 20 gezeigt, welches an Statorkernstäbe 12 anschließt und mit denen verschweißt ist. Das Element 20 ist mit einer mechanischen Bremse der elektrischen Maschine 6 verbindbar. Die mechanische Bremse ist nicht näher in den Figuren gezeigt. In einer Ausführungsform ist das Element 20 ein weiterer Flansch, mit welchem eine Generatorenabdeckung, eine Endabdeckung oder ein Bremssattel der mechanischen Bremse verbindbar ist. In einer weiteren Ausführungsform ist das Element 20 selbst eine solche Generatorenabdeckung oder Endabdeckung.Furthermore, the schematically shown 1 shown housing 2 a stator core 10, stator core rods 12 and a flange 14. The housing 2 can be connected to another element, for example a gear, via the flange 14. The stator core 10 is connected to the flange 14 via stator core rods 12 and the stator core rods 12 adjoin the flange 14. The stator core rods 12 are welded to the flange 14 and to the stator core 10. The housing 2 also has end plates 16, 18. The end plates 16, 18 limit the stator core 10 in the axial direction A. The stator core rods 12 protrude in the axial direction A beyond the end plate 16, 18 and the stator core 10. This is also in 2 , which shows a perspective view of the housing 2. Furthermore, in 1 and 2 electrical lines 22 of the stator 4 are shown. These are arranged on an inner side of the stator 4 and the stator core 10. Furthermore, an element 20 is shown which connects to stator core bars 12 and is welded to them. The element 20 can be connected to a mechanical brake of the electrical machine 6. The mechanical brake is not shown in detail in the figures. In one embodiment, the element 20 is a further flange to which a generator cover, an end cover or a brake caliper of the mechanical brake can be connected. In a further embodiment, the element 20 itself is such a generator cover or end cover.

4 zeigt schematisch ein Gehäuse 2 gemäß einer Ausführungsform. Dabei weist das Gehäuse 2 Kanäle 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36 auf. Das Gehäuse 2 weist die Kanäle 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36 für eine Kühlflüssigkeit auf. Ein Kanal 26 ist dabei Teil einer Endplatte 16 und ein Kanal 24 ist dabei Teil einer anderen Endplatte 18. Der Flansch 14 weist eine erste Öffnung 38 und eine zweite Öffnung 40 auf, wobei die zweite Öffnung 40 beispielsweise in 5 gezeigt ist. Wie in den 4, 5, 6 ersichtlich, verlaufen mehrere Kanäle 28 durch den Statorkern 10. Die Kanäle 28 durch den Statorkern 10 verlaufen in axialer Richtung A. Die Kanäle 28 durch den Statorkern 10 sind entlang eines Umfangs des Statorkerns 10 angeordnet, was beispielsweise in 6 gut ersichtlich ist. Dabei weisen Kanäle 28 in einem oberen Teil des Gehäuses 2 einen kleineren Innendurchmesser auf als Kanäle 28 in einem unteren Teil des Gehäuses 2. Somit wird eine gleichmäßige Fließrate der Kühlflüssigkeit in den Kanälen 28 erzeugt. Die Kanäle 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36 stellen eine Fluidverbindung von der ersten Öffnung 38 zur zweiten Öffnung 40 bereit. Die Fluidverbindung ist geschlossen und lediglich über die beiden Öffnungen 38, 40 zugänglich. 4 shows schematically a housing 2 according to an embodiment. The housing 2 has channels 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36. The housing 2 has the channels 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36 for a cooling liquid. A channel 26 is part of an end plate 16 and a channel 24 is part of another end plate 18. The flange 14 has a first opening 38 and a second opening 40, the second opening 40 being, for example, in 5 As shown in the 4 , 5 , 6 As can be seen, several channels 28 run through the stator core 10. The channels 28 through the stator core 10 run in the axial direction A. The channels 28 through the stator core 10 are arranged along a circumference of the stator core 10, which for example in 6 is clearly visible. Channels 28 in an upper part of the housing 2 have a smaller inner diameter than channels 28 in a lower part of the housing 2. This creates a uniform flow rate of the cooling liquid in the channels 28. The channels 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36 provide a fluid connection from the first opening 38 to the second opening 40. The fluid connection is closed and only accessible via the two openings 38, 40.

Ein erster Statorkernstab 12a, beispielsweise gezeigt in 5 und 6, weist einen Kanal 30 für das Zuführen der Kühlflüssigkeit auf. Ein zweiter, anderer Statorkernstab 12b weist einen anderen Kanal 34 für das Abführen der Kühlflüssigkeit auf. Die Kanäle 30 und 34 sind unterschiedlich lang und der Kanal 34 etwa um die Länge des Statorkerns 10 in axialer Richtung A länger ist als der Kanal 30.A first stator core bar 12a, for example shown in 5 and 6 , has a channel 30 for supplying the cooling liquid. A second, different stator core rod 12b has another channel 34 for discharging the cooling liquid. The channels 30 and 34 are of different lengths and the channel 34 is longer than the channel 30 by approximately the length of the stator core 10 in the axial direction A.

Wie in 5 zu sehen, ist die erste Öffnung 38 an einer höher gelegenen Stelle am Gehäuse 2 angeordnet wie die zweite Öffnung 40. Ferner ist in 5 zu sehen, dass die Kanäle 30, 34 des ersten Statorkernstabs 12a und des zweiten Statorkernstabs 12b in axialer Richtung A verlaufen. Kanäle 32 und 36 sind dazu orthogonal angeordnet und dienen einer Verbindung der Kanäle 30 und 34 mit den Kanälen 28 durch den Statorkern 10. Ferner weist das Gehäuse 2 einen ersten Ringkanal 24 und einen zweiten Ringkanal 26 auf, welche in 6 gezeigt sind. Der erste Ringkanal 24 ist über Kanäle 30, 32 mit der ersten Öffnung 38 verbunden. Der zweite Ringkanal 26 ist über Kanäle 34, 36 mit der zweiten Öffnung 40 verbunden. Die beiden Ringkanäle 24, 26 sind über Kanäle 28 durch den Statorkern 10 miteinander verbunden. Die Kanäle 32, 36 sind dabei weder vollständig von den Statorkernstäben 12 noch von den Ringkanälen 24, 26 umfasst.As in 5 As can be seen, the first opening 38 is arranged at a higher location on the housing 2 than the second opening 40. Furthermore, in 5 It can be seen that the channels 30, 34 of the first stator core rod 12a and the second stator core rod 12b run in the axial direction A. Channels 32 and 36 are arranged orthogonally to this and serve to connect the channels 30 and 34 with the channels 28 through the stator core 10. Furthermore, the housing 2 has a first annular channel 24 and a second annular channel 26, which in 6 are shown. The first ring channel 24 is connected to the first opening 38 via channels 30, 32. The second ring channel 26 is connected to the second opening 40 via channels 34, 36. The two ring channels 24, 26 are connected to one another via channels 28 through the stator core 10. The channels 32, 36 are neither completely enclosed by the stator core bars 12 nor by the ring channels 24, 26.

Die Ringkanäle 24, 26 verlaufen in radialer Richtung R konstant beabstandet von der Achse a der elektrischen Maschine 6. Sie sind voneinander in axialer Richtung A beabstandet.The ring channels 24, 26 run in the radial direction R at a constant distance from the axis a of the electric machine 6. They are spaced from each other in the axial direction A.

In 7 ist in einer Perspektivansicht der Ringkanal 24 gezeigt. Der Ringkanal 26 ist dabei identisch aufgebaut, aber nicht in den Figuren explizit dargestellt. Der Ringkanal 24 wird durch Verbinden von zwei Teilen 24a, 24b gebildet. Diese Teile 24a, 24b bilden jeweils eine eckige U-förmige Aussparung, welche zusammengefügt den Ringkanal 24 mit rechteckigem Querschnitt bildet. Die Teile 24a, 24b sind miteinander verschweißt. Ferner weist der Ringkanal 24 ein weiteres Teil 24c auf, welches in radialer Richtung R beabstandet zum Teil 24a verläuft. Dieses Teil 24c ist in einer hier nicht gezeigten Ausführungsform Teil der Endplatte 18. Ferner sind in dem Ringkanal 24 Löcher 24d vorgesehen. Über die Löcher 24d ist ein Ringkanal 24 mit den Kanälen 28 durch den Statorkern 10 verbunden. Die Löcher 24d sind dabei in einer Ausführungsform an einem oberen Ende und nahe an der ersten Öffnung 38 kleiner als an einem unteren Ende und nahe der zweiten Öffnung 40. Dadurch wird eine gleichmäßige Fließrate der Kühlflüssigkeit in der Fluidverbindung bereitgestellt.In 7 the ring channel 24 is shown in a perspective view. The ring channel 26 is constructed identically, but is not explicitly shown in the figures. The ring channel 24 is formed by connecting two parts 24a, 24b. These parts 24a, 24b each form a square U-shaped recess, which when joined together forms the ring channel 24 with a rectangular cross-section. The parts 24a, 24b are welded together. The ring channel 24 also has a further part 24c, which runs in the radial direction R at a distance from the part 24a. In an embodiment not shown here, this part 24c is part of the end plate 18. Furthermore, holes 24d are provided in the ring channel 24. A ring channel 24 is connected to the channels 28 through the stator core 10 via the holes 24d. In one embodiment, the holes 24d are smaller at an upper end and near the first opening 38 than at a lower end and near the second opening 40. This provides a uniform flow rate of the cooling liquid in the fluid connection.

Bezugszeichenreference sign

22
GehäuseHousing
44
Statorstator
66
Elektrische MaschineElectric Machine
88
Rotorrotor
1010
Statorkernstator core
12, 12a, 12b12, 12a, 12b
Statorkernstabstator core rod
1414
Flanschflange
16, 1816, 18
Endplatteend plate
2020
Elementelement
2222
Elektrische Leitung des StatorsElectrical line of the stator
24, 26, 28, 30, 32, 34, 3624, 26, 28, 30, 32, 34, 36
Kanalchannel
24a, 24b, 24c24a, 24b, 24c
Teile des Ringkanalsparts of the ring canal
24d24d
Löcher des Ringkanalsholes of the ring channel
38, 4038, 40
Öffnungopening
AA
Axiale Richtungaxial direction
RR
Radiale Richtungradial direction
aa
Achseaxis

Claims (12)

Gehäuse (2) für einen Stator (4) einer elektrischen Maschine (6), wobei das Gehäuse (2) einen Statorkern (10), Statorkernstäbe (12) und einen Flansch (14) aufweist, wobei der Statorkern (10) über die Statorkernstäbe (12) mit dem Flansch (14) verbunden ist und wobei die Statorkernstäbe (12) an den Flansch (14) anschließen, wobei das Gehäuse (2) Kanäle (24, 26, 28, 30, 32, 34, 36) für eine Kühlflüssigkeit aufweist und der Flansch (14) eine erste Öffnung (38) und eine zweite Öffnung (40) aufweist, wobei Kanäle (28) durch den Statorkern (10) verlaufen, wobei die Kanäle (24, 26, 28, 30, 32, 34, 36) eine Fluidverbindung von der ersten Öffnung (38) zu der zweiten Öffnung (40) bereitstellen, wobei ein erster Statorkernstab (12a) einen Kanal (30) für das Zuführen der Kühlflüssigkeit aufweist und ein zweiter, anderer Statorkernstab (12b) einen anderen Kanal (34) für das Abführen der Kühlflüssigkeit aufweist, wobei die Kanäle (24, 26, 28, 30, 32, 34, 36) einen ersten Ringkanal (24) und einen zweiten Ringkanal (26) aufweisen, wobei der erste Ringkanal (24) über Kanäle (30, 32) mit der ersten Öffnung (38) verbunden ist, und wobei der zweite Ringkanal (26) über Kanäle (34, 36) mit der zweiten Öffnung (40) verbunden ist, und wobei die beiden Ringkanäle (24, 26) über Kanäle (28) durch den Statorkern (10) miteinander verbunden sind.Housing (2) for a stator (4) of an electrical machine (6), wherein the housing (2) has a stator core (10), stator core bars (12) and a flange (14), wherein the stator core (10) is connected to the flange (14) via the stator core bars (12) and wherein the stator core bars (12) adjoin the flange (14), wherein the housing (2) has channels (24, 26, 28, 30, 32, 34, 36) for a cooling liquid and the flange (14) has a first opening (38) and a second opening (40), wherein channels (28) run through the stator core (10), wherein the channels (24, 26, 28, 30, 32, 34, 36) provide a fluid connection from the first opening (38) to the second opening (40), wherein a first stator core bar (12a) has a channel (30) for supplying the cooling liquid and a second, different stator core rod (12b) has another channel (34) for discharging the cooling liquid, wherein the channels (24, 26, 28, 30, 32, 34, 36) have a first annular channel (24) and a second annular channel (26), wherein the first annular channel (24) is connected to the first opening (38) via channels (30, 32), and wherein the second annular channel (26) is connected to the second opening (40) via channels (34, 36), and wherein the two annular channels (24, 26) are connected to one another via channels (28) through the stator core (10). Gehäuse (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) eine axiale Richtung (A) aufweist, dass das Gehäuse (2) Endplatten (16, 18) aufweist, welche den Statorkern (10) in der axialen Richtung (A) begrenzen, und dass Statorkernstäbe (12) in axialer Richtung (A) über zumindest eine Endplatte (16; 18) und den Statorkern (10) hinausragen.Housing (2) after claim 1 , characterized in that the housing (2) has an axial direction (A), that the housing (2) has end plates (16, 18) which delimit the stator core (10) in the axial direction (A), and that stator core bars (12) protrude in the axial direction (A) beyond at least one end plate (16; 18) and the stator core (10). Gehäuse (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Element (20) an die Statorkernstäbe (12) anschließt, wobei das Element (20) mit einer mechanischen Bremse der elektrischen Maschine (6) verbindbar ist.Housing (2) according to one of the preceding claims, characterized in that an element (20) adjoins the stator core bars (12), wherein the element (20) is connectable to a mechanical brake of the electrical machine (6). Gehäuse (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidverbindung geschlossen ist und über die beiden Öffnungen (38, 40) zugänglich ist.Housing (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the fluid connection is closed and is accessible via the two openings (38, 40). Gehäuse (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Kanäle (28) in axialer Richtung (A) durch den Statorkern (10) verlaufen.Housing (2) according to one of the preceding claims, characterized in that channels (28) run in the axial direction (A) through the stator core (10). Gehäuse (2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Kanäle (28) durch den Statorkern (10) entlang eines Umfangs des Statorkerns (10) angeordnet sind.Housing (2) after claim 5 , characterized in that a plurality of channels (28) are arranged through the stator core (10) along a circumference of the stator core (10). Gehäuse (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (30, 34) des ersten Statorkernstabs (12a) und des zweiten Statorkernstabs (12b) in axialer Richtung (A) verlaufen.Housing (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the channels (30, 34) of the first stator core rod (12a) and the second stator core rod (12b) extend in the axial direction (A). Gehäuse (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringkanäle (24, 26) in einer radialen Richtung (R) beabstandet von einer Achse (a) der elektrischen Maschine (6) verlaufen und voneinander in axialer Richtung (A) beabstandet sind.Housing (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the annular channels (24, 26) extend in a radial direction (R) at a distance from an axis (a) of the electrical machine (6) and are spaced from one another in the axial direction (A). Gehäuse (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ringkanal (24; 26) durch Verbinden von zumindest zwei Teilen (24a, 24b) gebildet wird.Housing (2) according to one of the preceding claims, characterized in that an annular channel (24; 26) is formed by connecting at least two parts (24a, 24b). Gehäuse (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ringkanal (24; 26) durch ein formgebendes Verfahren gebildet wird.Housing (2) according to one of the preceding claims, characterized in that an annular channel (24; 26) is formed by a shaping process. Stator (4) einer elektrischen Maschine (6) mit einem Gehäuse (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Stator (4) of an electrical machine (6) with a housing (2) according to one of the preceding claims. Elektrische Maschine (6) mit einem Stator (4) nach dem vorhergehenden Anspruch.Electric machine (6) with a stator (4) according to the preceding claim.
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