WO2017125371A1 - Laminated rotor core for an electric machine - Google Patents
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Definitions
- Rotor sheet package for an electric machine The invention relates to a rotor core for an electric machine, in particular an air-cooled electric machine. Furthermore, the invention relates to a method for producing a rotor laminated core mentioned above.
- a performance limiting factor is the quality of dissipated heat dissipation.
- an utilization of active material used may not be optimal.
- Special zones, in which a dissipation of heat within an electrical machine can be problematic are in particular stator winding heads and a rotor of the electric machine.
- Rotors for electrical machines are usually constructed from a rotor core, which is composed of individual stacked in the longitudinal ⁇ direction of the rotor plates. The individual sheets of the rotor laminated core are usually stacked congruent in the axial direction.
- the rotor core of the invention for an electrical machine comprises a plurality of sheets stacked in a stacking direction.
- the sheets each have a plurality of annularly arranged
- the sheets each comprise a plurality of annularly arranged winding grooves.
- Breakthroughs offset in the stacking direction sheets are arranged offset in a circumferential direction of the sheets to each other such that at the same winding grooves a plurality of extending through the rotor core, helical spindle-shaped cooling channels are formed.
- the winding grooves of sheets offset in the stacking direction are offset in the circumferential direction of the sheets by at least one groove jump.
- the winding grooves and the apertures are arranged equidistant from each other, and the slope of the cooling channels is dependent on the number of groove jumps around which the apertures in the circumferential direction of the sheets are offset from each other, a pitch of the openings T D and a pitch of the winding grooves T w ,
- the stacking direction extends in particular in a longitudinal direction of the rotor.
- the sheets are each individual Sheets, in particular congruent sheets, which have identical surfaces.
- all the laminations of the rotor laminations are identical in construction, that is to say they are identical components.
- the sheets are also preferably substantially annular, so that the rotor laminated core is in particular ⁇ special of a substantially hollow cylindrical shape.
- the sheets each comprise a plurality of annularly arranged recesses which form the winding grooves of the individual sheets or the laminated core.
- the winding grooves are arranged equidistant from one another and along an outer circumference of the metal sheets.
- Each sheet of the rotor lamination stack comprises a plurality of apertures which can be arranged between the outer circumference of the sheet, in particular between the winding grooves arranged there, and a central bore of the sheet for supporting the sheet on a rotor shaft.
- the winding grooves of staggered sheets in the stacking direction are arranged offset in the same direction winding grooves in a circumferential direction of the sheets to each other.
- congruent is meant in this context that the imaginary circular rings, along which the winding grooves are arranged, each congruent from one sheet to an immediately adjacent sheet in the stacking direction one above the other.
- the winding grooves of sheets offset in the stacking direction are twisted or arranged in relation to one another in such a way that a plurality of helical spindle-shaped cooling channels are formed as a whole, the design of the cooling channels based on the principle of the Archimedean screw.
- the openings are arranged equidistant from each other, whereby parallel cooling channels can be formed, which allow a particularly uniform heat dissipation from the rotor core.
- the sheet Between adjacent breakthroughs, the sheet each forms a spoke.
- the resulting spoke design according to this embodiment enables a high rotor rigidity and a high torque transmission.
- the winding grooves of offset in the stacking direction sheets are offset in the circumferential direction of the sheets by at least one groove jump.
- a groove jump here is the circumferential distance or the angular distance between two adjacent winding grooves to each other.
- pitch per sheet SB The pitch of the cooling channels, in particular the pitch of a metal sheet to a staggered immediately adjacent in the stacking direction, arranged sheet metal (hereinafter: pitch per sheet SB), is dependent on the number x of the groove jumps around which the n
- Breakthroughs in the circumferential direction of the sheets are arranged offset from one another, a pitch of the openings T D and a pitch of the winding grooves T w .
- the division of the breakthroughs T D results from the full
- the angular distance S B p, which cover the cooling channels within the laminated core, resulting from the slope per sheet S B multiplied by the number N of sheets of the laminated core, that is S BP S B * N.
- gaseous cooling medium are passed, for example, a cooling air flow, wherein the cooling medium can be sucked from the environment of the rotor or the electric machine and released after flowing through the cooling channels back to the environment.
- the rotor laminated core with its helical spiral cooling channels is also adapted to a cooling medium such as, for example, oil (in particular high-viscosity oil or a gear oil) To promote oil foam or general aerosols through the cooling channels. Under certain conditions, a low-noise operation of the rotor or the electric machine is possible even at high bubble content.
- a cooling medium such as, for example, oil (in particular high-viscosity oil or a gear oil)
- the helical spindle-shaped cooling channels also rotate within the rotor laminated core.
- cooling medium can be conveyed through the cooling channels according to the principle of a screw pump, wherein the cooling channels serve as chambers of the screw pump for conveying cooling medium.
- the outer contour of the cooling channels is determined by the shape or the contour of the openings in the individual sheets. A possible flow can hereby be influenced in particular by the rotational speed of the rotor laminated core, the inner and outer diameters and in particular ⁇ sondere over the slope of the cooling channels as well as the friction of the cooling medium on the inner walls of the cooling channels.
- the rotor laminated core according to the invention enables a delivery of cooling medium and thereby a particularly intensive axial passage of cooling medium through the rotor laminated core and in particular ⁇ special an active cooling by a removal of thermally laden air.
- Cooling channel provides a particularly largeberichtbergertra ⁇ supply surface, whereby an improved fürkarsbel structuredete heat dissipation and cooling, in particular of the rotor is made possible.
- the winding grooves of offset in the stacking direction sheets from a sheet to an immediately adjacent sheet in the circumferential direction of the sheets are offset from one another.
- a cooling channel be formed with a particularly small pitch angle.
- a volume flow of coolant conducted through the at least one cooling channel can flow past a particularly large surface of the cooling channel and thereby absorb a particularly large amount of heat from the rotor.
- a fan impeller is arranged on ⁇ .
- the fan impeller can be molded onto a short-circuit ring.
- “Integrally formed” is understood to mean in this context, in particular, are integrally connected to each other that the fan impeller is integrated into a short-circuit ring of the rotor, that is, the short-circuit ring and the fan impeller. This allows a reduction in weight of the rotor and a ge ⁇ ringeren production expense.
- the air-cooled electric machine according to the invention comprises an above-described rotor core packet according to the invention.
- the inventive method for producing a Ro ⁇ torblechpers for an electrical machine comprises providing a plurality of sheets. Several openings are punched in each of the sheets, so that the openings are annular and preferably arranged equidistant from each other. Furthermore, a plurality of winding grooves are punched in each of the sheets, so that the winding grooves are arranged annularly and preferably equidistant from each other.
- the sheets are twisted to each other and stacked congruently.
- the sheets are in particular congruent sheets, each with several uniform breakthroughs.
- the twisting or staggered arrangement in the circumferential direction takes place about at least one groove of the rotor winding or at least one groove jump.
- the intended slope per sheet S B , a length of the laminated core and / or the provided angular distance S B p angular distance can be calculated or determined in advance and in particular the parameters division of the winding grooves T w , pitch of the openings T D , plate thickness of the individual sheets and their number be adjusted accordingly.
- FIG. 1 is a perspective view of a rotor comprising a rotor core with a plurality of screw-shaped cooling channels and a fan impeller,
- FIG. 2 is a plan view of a single sheet of Ro ⁇ torblechpers of FIG. 1
- 3 is a perspective view of a plurality of stacked sheets of the rotor laminated core of FIG. 1 with illustrated formation of the cooling channels
- FIG. 4 is a partial longitudinal section through the rotor core of FIG. 1
- FIG. 5b in each case a perspective view of a sheet metal 6b, 7b of the rotor laminated core according to FIGS. 6a, 7a and 8a with and 8b of a course of a cooling duct and FIG
- Fig. 5c in each case a perspective view of a plurality of sheets 6c, 7c of the rotor laminated core according to Fig. 6a, 7a and 8a.
- Fig. 8c shows a rotor 1 of an air-cooled electric machine (not shown).
- the rotor 1 comprises a rotor laminated core 2 and an impeller 3 with blades 4 shown on the left in FIG. 1.
- the rotor core 2 comprises a plurality of identical laminations 7 stacked one above the other in the longitudinal direction L of the rotor 1, wherein the laminations 7 each have seven apertures 8 and Openings 8 of all stacked sheets 7 a total of seven by the rotor laminated core 2 ver ⁇ running, screw-shaped cooling channels 9 form.
- Each of the seven punched apertures 8 of the plate 7 connects mutually opposite end faces S of the sheet 7 with each other and forms a portion of the seven mutually parallel, helical spindle-shaped Cooling channels 9, which arise from the fact that the individual sheets 7 are congruently stacked in the longitudinal direction L of the rotor 1 to the rotor core 2, each individual sheet
- the openings 8 are each on an imaginary inner annulus
- the plate 7 forms a spoke 5 in each case. Further, the plate 7 has a plurality of radially outwardly extending, identical winding grooves 11 which are arranged equidistantly on an imaginary outer annulus 10.2 and distributed along an outer periphery 12 of the sheet 7 by a respective groove jump 13.
- the groove jump 13 here is the circumferential distance or the angular distance between two adjacent winding grooves 11 to each other.
- the sheets 7 are stacked in such a twisted relation to one another that the winding grooves 11 or the perforations 8 of sheets 7 offset in the stacking direction L (illustrated by way of example in FIG. 4 by the reference numerals "8a” and “8b” designated breakthroughs) in a circumferential direction U of the sheets 7 from a sheet to an immediately adjacent sheet (exemplified in Fig. 4 illustrated by the reference numerals "7a” and "7b” designated sheets) are offset from each other.
- the winding grooves 11 or the openings of the sheets stacked in the stacking direction L are arranged offset in the circumferential direction U of the sheets 7 by one groove jump 13 in each case. This results in a relatively small pitch angle of the cooling channel 9.
- the groove jump 13 represents the angular distance of two adjacent winding grooves 11. The openings 8 thereby form helical spindle-shaped cooling channels
- cooling channels 9 wherein the course of one of these cooling channels 9 in the form of an Archimedean screw in Fig. 3 for clarity partially is shown without associated sheets 7.
- the cooling channels 9 are parallel to each other.
- Fig. 5a shows a rotor core 2, which has been stacked from sheets 7 of FIG.
- the plates 7 have a total of 56 equidistant to each other on the outer annulus 10.2 arranged winding grooves 11.
- the seven openings 8 are also arranged equidistant from each other on the inner annulus 10.1.
- Fig. 5b shows an example of the course of a cooling channel 9 of the seven identical and parallel to each other
- pitch per sheet S B The pitch of the cooling channels 9 from a sheet metal to an immediately adjacent in the stacking direction L sheet is dependent on the number x of the groove jumps 13, by which the Wicklungsnuten or the openings in the circumferential direction of Plates 7 are offset from one another, a pitch of the openings T D and a pitch of the winding grooves T w .
- the pitch of the apertures T D results from the full circumference (360 °) of the inner annulus 10.1, on which the apertures are arranged, divided by the number of equidistant apertures 8.
- the pitch of the winding grooves T w is given by the full circumference (360 °) of the outer annulus 10.2 on which the winding grooves 11 are located, divided by the number of equidistantly distributed winding slots 11.
- the pitch per sheet S B results from the formula S B 1 DX * T w and is for a groove jump or seven groove jumps 6, 429 °.
- the laminated core shown by Fig. 5a comprises 100 sheets 7, each with a plate thickness of 0.5 mm. This results in a length of the laminated core 2 of 50 mm.
- the angular distance S BP which the cooling channels 9 - as shown by Fig. 5b - within the
- S BP S B * N and is 642, 9 °.
- Sheet metal packages 2 are similar to the laminated core according to FIGS. 5 a to 5 c, in particular they have the same pitch of the winding grooves T w (6, 429 °) and the same length of the laminated core (50 mm of 100 identical metal sheets 7 with a sheet thickness of 0 in each case , 5 mm).
- the laminated cores 2 shown by FIGS. 6a to 6c, 7a to 7c and 8a to 8c differ from the laminated core 2 shown by FIGS. 5a to 5c, however, with respect to the number of equidistant apertures 8 and the number x of groove jumps the openings 8 of staggered in the stacking direction L sheets 7 in the circumferential direction U of the sheets 7 are offset from one another.
- openings are arranged in a circular ring. This results in a division of the openings T D of 36 ° (360 ° / 10).
- the angular distance S BP which the cooling channels 9 - as shown by Fig.
- openings are arranged in an annular shape. This results in a division of the openings T D of 32.727 ° (360 ° / ll).
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Abstract
Description
Beschreibung description
Rotorblechpaket für eine elektrische Maschine Die Erfindung betrifft ein Rotorblechpaket für eine elektrische Maschine, insbesondere eine luftgekühlte elektrische Maschine. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines vorstehend genannten Rotorblechpakets. Bei elektrischen Maschinen ist ein leistungsbegrenzender Faktor die Qualität von Verlustwärmeabfuhr. Besonders bei Ausführungen, bei denen temperaturbelastete Teile innerhalb der elektrischen Maschine nicht direkt durch ein Kühlmedium gekühlt werden, ist eine Ausnutzung eingesetzter Aktivmasse unter Umständen nicht optimal. Spezielle Zonen, bei denen eine Abfuhr von Wärme innerhalb einer elektrischen Maschine problematisch sein kann, sind insbesondere Stator-Wickelköpfe und ein Rotor der elektrischen Maschine. Rotoren für elektrische Maschinen werden üblicherweise aus einem Rotorblechpaket aufgebaut, welches aus einzelnen in Längs¬ richtung des Rotors gestapelten Blechen zusammengesetzt ist. Die einzelnen Bleche des Rotorblechpakets werden dabei in der Regel deckungsgleich in axialer Richtung gestapelt. Rotor sheet package for an electric machine The invention relates to a rotor core for an electric machine, in particular an air-cooled electric machine. Furthermore, the invention relates to a method for producing a rotor laminated core mentioned above. In electric machines, a performance limiting factor is the quality of dissipated heat dissipation. In particular, in embodiments in which temperature-stressed parts are not cooled directly by a cooling medium within the electrical machine, an utilization of active material used may not be optimal. Special zones, in which a dissipation of heat within an electrical machine can be problematic, are in particular stator winding heads and a rotor of the electric machine. Rotors for electrical machines are usually constructed from a rotor core, which is composed of individual stacked in the longitudinal ¬ direction of the rotor plates. The individual sheets of the rotor laminated core are usually stacked congruent in the axial direction.
Es ist weiterhin eine Luftkühlung eines Rotorblechpakets be¬ kannt, gemäß welcher zwei motoreigene Lüfter, welche vor¬ zugsweise an Kurzschlussringen angeformt sind, ein Kühlmedium in zwei unabhängige, offene Kreisläufe fördern. Nachdem das Kühlmedium Wärme des Rotorblechpakets aufgenommen hat, wird es nach außen transportiert. It is a further air-cooling of a rotor core packet ¬ be known according to which two motor own fan, which are preferably molded to short-circuiting rings before ¬ promote a cooling medium in two independent open circuits. After the cooling medium has absorbed heat of the rotor core, it is transported to the outside.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Rotorblechpaket der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches eine verbesserte Wärmeabfuhr insbesondere im Bereich des Rotors einer elektrischen Maschine ermöglicht, insbesondere bei einer luftgekühlten elektrischen Maschine, und dadurch eine Leistungssteigerung der elektrischen Maschine bei gleich- bleibendem Bauvolumen ermöglicht. It is an object of the present invention to provide a rotor core of the type mentioned, which allows improved heat dissipation, in particular in the region of the rotor of an electrical machine, in particular in an air-cooled electric machine, and thereby enables an increase in the output of the electric machine with a constant overall volume.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der folgenden Beschreibung sowie der Figuren. The object is solved by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments are subject of the dependent claims, the following description and the figures.
Das erfindungsgemäße Rotorblechpaket für eine elektrische Maschine, insbesondere eine luftgekühlte elektrische Maschine, umfasst mehrere in einer Stapelrichtung gestapelte Bleche. Die Bleche weisen jeweils mehrere kreisringförmig angeordneteThe rotor core of the invention for an electrical machine, in particular an air-cooled electric machine, comprises a plurality of sheets stacked in a stacking direction. The sheets each have a plurality of annularly arranged
Durchbrüche auf, welche die Stirnseiten des jeweiligen Blechs miteinander verbinden. Weiterhin umfassen die Bleche jeweils mehrere kreisringförmig angeordnete Wicklungsnuten. Die Openings on which connect the end faces of the respective sheet together. Furthermore, the sheets each comprise a plurality of annularly arranged winding grooves. The
Durchbrüche von in der Stapelrichtung versetzten Blechen sind in einer Umfangsrichtung der Bleche derart versetzt zueinander angeordnet, dass bei deckungsgleichen Wicklungsnuten mehrere durch das Rotorblechpaket verlaufende, schraubenspindelförmige Kühlkanäle gebildet werden. Die Wicklungsnuten von in der Stapelrichtung versetzten Blechen sind dabei in der Umfangs- richtung der Bleche um wenigstens einen Nutsprung versetzt zueinander angeordnet. Weiterhin sind die Wicklungsnuten und die Durchbrüche äquidistant zueinander angeordnet, und die Steigung der Kühlkanäle ist abhängig von der Anzahl der Nutsprünge, um welchen die Durchbrüche in Umfangsrichtung der Bleche versetzt zueinander angeordnet sind, einer Teilung der Durchbrüche TD und einer Teilung der Wicklungsnuten Tw. Breakthroughs offset in the stacking direction sheets are arranged offset in a circumferential direction of the sheets to each other such that at the same winding grooves a plurality of extending through the rotor core, helical spindle-shaped cooling channels are formed. The winding grooves of sheets offset in the stacking direction are offset in the circumferential direction of the sheets by at least one groove jump. Furthermore, the winding grooves and the apertures are arranged equidistant from each other, and the slope of the cooling channels is dependent on the number of groove jumps around which the apertures in the circumferential direction of the sheets are offset from each other, a pitch of the openings T D and a pitch of the winding grooves T w ,
Die Stapelrichtung verläuft insbesondere in einer Längsrichtung des Rotors. Bei den Blechen handelt es sich jeweils um einzelne Bleche, insbesondere um kongruente Bleche, welche identische Oberflächen aufweisen. Besonders bevorzugt sind alle Bleche des Rotorblechpakets baugleich, das heißt es handelt sich um identische Bauteile. Die Bleche sind weiterhin bevorzugt im Wesentlichen ringförmig, so dass das Rotorblechpaket insbe¬ sondere von einer im Wesentlichen hohlzylinderförmigen Gestalt ist . The stacking direction extends in particular in a longitudinal direction of the rotor. The sheets are each individual Sheets, in particular congruent sheets, which have identical surfaces. With particular preference, all the laminations of the rotor laminations are identical in construction, that is to say they are identical components. The sheets are also preferably substantially annular, so that the rotor laminated core is in particular ¬ special of a substantially hollow cylindrical shape.
Die Bleche umfassen jeweils mehrere kreisringförmig angeordnete Aussparungen, welche die Wicklungsnuten der einzelnen Bleche bzw. des Blechpakets bilden. Bevorzugt sind die Wicklungsnuten äquidistant zueinander und entlang eines äußeren Umfangs der Bleche angeordnet. Jedes Blech des Rotorblechpakets umfasst mehrere Durchbrüche, welche zwischen dem äußeren Umfang des Blechs, insbesondere zwischen den dort angeordneten Wicklungsnuten, und einer zentralen Bohrung des Blechs zur Lagerung des Blechs auf einer Rotorwelle angeordnet sein können. The sheets each comprise a plurality of annularly arranged recesses which form the winding grooves of the individual sheets or the laminated core. Preferably, the winding grooves are arranged equidistant from one another and along an outer circumference of the metal sheets. Each sheet of the rotor lamination stack comprises a plurality of apertures which can be arranged between the outer circumference of the sheet, in particular between the winding grooves arranged there, and a central bore of the sheet for supporting the sheet on a rotor shaft.
Weiterhin sind die Wicklungsnuten von in der Stapelrichtung versetzten Blechen bei deckungsgleichen Wicklungsnuten in einer Umfangsrichtung der Bleche versetzt zueinander angeordnet. Mit „deckungsgleich" ist in diesem Zusammenhang gemeint, dass die gedachten Kreisringe, entlang derer die Wicklungsnuten angeordnet sind, jeweils von einem Blech zu einem unmittelbar benachbarten Blech in Stapelrichtung kongruent übereinander liegen. Dies führt in dem zusammengesetzten Blechpaket zu einer Schränkung der Durchbrüche, welche auf den in Stapelrichtung versetzt bzw. spiralförmig zueinander angeordneten Blechen vorgesehen sind. Mit anderen Worten sind die Wicklungsnuten von in der Stapelrichtung versetzten Blechen derart verdreht bzw. tordiert zueinander angeordnet, dass in der Gesamtheit mehrere schraubenspindelförmige Kühlkanäle ausgebildet werden, wobei das Design der Kühlkanäle auf dem Prinzip der archimedischen Schraube beruht. Die Durchbrüche sind äquidistant zueinander angeordnet, wodurch parallel zueinander verlaufende Kühlkanäle gebildet werden können, welche eine besonders gleichmäßige Wärmeabfuhr aus dem Rotorblechpaket ermöglichen. Zwischen benachbarten Durchbrüchen bildet das Blech jeweils eine Speiche aus. Das entstehende Speichen-Design gemäß dieser Ausführungsform ermöglicht eine hohe Rotorsteifigkeit bzw. Rotorfestigkeit und eine Übertragung hoher Drehmomente. Die Wicklungsnuten von in der Stapelrichtung versetzten Blechen sind in der Umfangsrichtung der Bleche um wenigstens einen Nutsprung versetzt zueinander angeordnet. Ein Nutsprung ist hierbei der umfängliche Abstand bzw. der Winkelabstand zweier benachbarter Wicklungsnuten zueinander. Diese Maßeinheit zur Verschiebung bzw. zur versetzten Anordnung ermöglicht eine besonders einfache und exakte Fertigung des Blechpakets mit durch die Durchbrüche ausgebildeten schraubenspindelförmigen Kühlkanälen . Dadurch, dass die Wicklungsnuten und die Durchbrüche äquidistant zueinander angeordnet sind, wird eine besonders einfache und leicht berechenbare Anpassung der Förderung von Kühlmedium (insbesondere gasförmige Medien und Aerosole) durch die schraubenspindelförmigen Kühlkanäle bzw. des Abtransports thermisch beladenen Kühlmittels, z.B. Luft, ermöglicht, was weiterhin in Abhängigkeit von einer vorgegebenen Drehzahl, einem Innen- und Außendurchmesser der jeweiligen Kühlkanäle, des Befüllgrades der Kühlkanäle und der Reibung des Kühlmediums in den schraubenspindelförmigen Kühlkanälen erfolgt. Furthermore, the winding grooves of staggered sheets in the stacking direction are arranged offset in the same direction winding grooves in a circumferential direction of the sheets to each other. By "congruent" is meant in this context that the imaginary circular rings, along which the winding grooves are arranged, each congruent from one sheet to an immediately adjacent sheet in the stacking direction one above the other In other words, the winding grooves of sheets offset in the stacking direction are twisted or arranged in relation to one another in such a way that a plurality of helical spindle-shaped cooling channels are formed as a whole, the design of the cooling channels based on the principle of the Archimedean screw. The openings are arranged equidistant from each other, whereby parallel cooling channels can be formed, which allow a particularly uniform heat dissipation from the rotor core. Between adjacent breakthroughs, the sheet each forms a spoke. The resulting spoke design according to this embodiment enables a high rotor rigidity and a high torque transmission. The winding grooves of offset in the stacking direction sheets are offset in the circumferential direction of the sheets by at least one groove jump. A groove jump here is the circumferential distance or the angular distance between two adjacent winding grooves to each other. This unit for displacement or staggered arrangement allows a particularly simple and accurate production of the laminated core with trained by the breakthroughs screw-shaped cooling channels. Characterized in that the winding grooves and the apertures are arranged equidistant from each other, a particularly simple and easily calculable adaptation of the promotion of cooling medium (in particular gaseous media and aerosols) by the helical cooling channels or the removal of thermally laden coolant, for example air, allows what Furthermore takes place in dependence on a predetermined speed, an inner and outer diameter of the respective cooling channels, the Befüllgrades the cooling channels and the friction of the cooling medium in the helical spindle-shaped cooling channels.
Die Steigung der Kühlkanäle, insbesondere die Steigung von einem Blech zu einem in Stapelrichtung unmittelbar benachbarten, versetzt angeordneten Blech (im Folgenden: Steigung pro Blech SB) , ist abhängig von der Anzahl x der Nutsprünge, um welchen die n The pitch of the cooling channels, in particular the pitch of a metal sheet to a staggered immediately adjacent in the stacking direction, arranged sheet metal (hereinafter: pitch per sheet SB), is dependent on the number x of the groove jumps around which the n
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Durchbrüche in Umfangsrichtung der Bleche versetzt zueinander angeordnet sind, einer Teilung der Durchbrüche TD und einer Teilung der Wicklungsnuten Tw. Die Teilung der Durchbrüche TD ergibt sich aus dem vollemBreakthroughs in the circumferential direction of the sheets are arranged offset from one another, a pitch of the openings T D and a pitch of the winding grooves T w . The division of the breakthroughs T D results from the full
Kreisumfang (360°) des gedachten Kreisringes, auf welchem die Durchbrüche angeordnet sind, geteilt durch die Anzahl der äquidistant verteilten Durchbrüche. Sind beispielsweise 6 Durchbrüche kreisringförmig angeordnet, so ergibt sich eine Teilung der Durchbrüche TD von 60° (= 360°/6) . Circumference (360 °) of the imaginary circular ring on which the openings are arranged, divided by the number of equidistantly distributed openings. If, for example, 6 openings are arranged in a circular ring, the result is a division of the openings T D of 60 ° (= 360 ° / 6).
Auf ähnliche Weise ergibt sich die Teilung der Wicklungsnuten Tw aus dem vollem Kreisumfang (360°) des gedachten Kreisringes, auf welchem die Wicklungsnuten angeordnet sind, geteilt durch die Anzahl der äquidistant verteilten Wicklungsnuten. Sind beispielsweise 60 Wicklungsnuten kreisringförmig angeordnet, so ergibt sich eine Teilung der Wicklungsnuten Twvon 6° (= 360°/60). Similarly, the pitch of the winding grooves T w results from the full circumference (360 °) of the imaginary annulus on which the winding grooves are located, divided by the number of equidistantly distributed winding slots. If, for example, 60 winding grooves are arranged in a circular ring, the result is a division of the winding grooves T w of 6 ° (= 360 ° / 60).
Die Steigung pro Blech SB lässt sich dann mittels der folgenden Formel berechnen: SB = TD - x * Tw. Die Winkeldistanz SBp , welchen die Kühlkanäle innerhalb des Blechpakets zurücklegen, ergibt sich aus der Steigung pro Blech SB multipliziert mit der Anzahl N der Bleche des Blechpakets, das heißt SBP = SB * N. Durch die Kühlkanäle des Rotors kann ein gasförmiges Kühlmedium geleitet werden, z.B. ein kühlender Luft-Volumenstrom, wobei das Kühlmedium aus der Umgebung des Rotors bzw. der elektrischen Maschine angesaugt und nach Durchströmen der Kühlkanäle wieder an die Umgebung entlassen werden kann. Somit wird eine The slope per sheet S B can then be calculated using the following formula: S B = T D - x * T w . The angular distance S B p, which cover the cooling channels within the laminated core, resulting from the slope per sheet S B multiplied by the number N of sheets of the laminated core, that is S BP = S B * N. Through the cooling channels of the rotor can gaseous cooling medium are passed, for example, a cooling air flow, wherein the cooling medium can be sucked from the environment of the rotor or the electric machine and released after flowing through the cooling channels back to the environment. Thus, a
Durchzugsbelüftung mit einem offenen Kreislauf ermöglicht. Alternativ zu einem kühlenden Luft-Volumenstrom ist das Rotorblechpaket mit seinen schraubenspiralförmigen Kühlkanälen auch dazu eingerichtet, ein Kühlmedium wie beispielsweise Öl (insbesondere hochviskoses Öl oder ein Getriebeöl) , einen Ölschaum oder allgemein Aerosole durch die Kühlkanäle zu fördern. Unter bestimmten Bedingungen ist auch bei hohem Blasenanteil ein geräuscharmer Betrieb des Rotors bzw. der elektrischen Maschine möglich . Draft ventilation with an open circuit allows. As an alternative to a cooling air volume flow, the rotor laminated core with its helical spiral cooling channels is also adapted to a cooling medium such as, for example, oil (in particular high-viscosity oil or a gear oil) To promote oil foam or general aerosols through the cooling channels. Under certain conditions, a low-noise operation of the rotor or the electric machine is possible even at high bubble content.
Sofern das Rotorblechpaket im Betrieb der elektrischen Maschine rotiert, drehen sich auch die schraubenspindelförmigen Kühlkanäle innerhalb des Rotorblechpakets. Auf diese Weise kann Kühlmedium nach dem Prinzip einer Schneckenpumpe durch die Kühlkanäle gefördert werden, wobei die Kühlkanäle als Kammern der Schneckenpumpe zur Förderung von Kühlmedium dienen. Die äußere Kontur der Kühlkanäle wird durch die Form bzw. die Kontur der Durchbrüche in den einzelnen Blechen bestimmt. Auf eine mögliche Fördermenge kann hierbei insbesondere über die Drehzahl des Rotorblechpakets, den Innen- und Außendurchmesser und insbe¬ sondere über die Steigung der Kühlkanäle sowie über die Reibung des Kühlmediums an den Innenwänden der Kühlkanäle Einfluss genommen werden. Das erfindungsgemäße Rotorblechpaket ermöglicht eine Förderung von Kühlmedium und dadurch einen besonders intensiven axialen Durchzug von Kühlmedium durch das Rotorblechpaket und insbe¬ sondere eine aktive Kühlung durch einen Abtransport von thermisch beladener Luft. Der schraubenspindelförmige Verlauf des If the rotor laminated core rotates during operation of the electric machine, the helical spindle-shaped cooling channels also rotate within the rotor laminated core. In this way, cooling medium can be conveyed through the cooling channels according to the principle of a screw pump, wherein the cooling channels serve as chambers of the screw pump for conveying cooling medium. The outer contour of the cooling channels is determined by the shape or the contour of the openings in the individual sheets. A possible flow can hereby be influenced in particular by the rotational speed of the rotor laminated core, the inner and outer diameters and in particular ¬ sondere over the slope of the cooling channels as well as the friction of the cooling medium on the inner walls of the cooling channels. The rotor laminated core according to the invention enables a delivery of cooling medium and thereby a particularly intensive axial passage of cooling medium through the rotor laminated core and in particular ¬ special an active cooling by a removal of thermally laden air. The helical shape of the
Kühlkanals stellt dabei eine besonders große Wärmeübertra¬ gungsfläche bereit, wodurch eine verbesserte durchzugsbelüftete Wärmeabfuhr bzw. Kühlung insbesondere des Rotors ermöglicht wird . Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Wicklungsnuten von in der Stapelrichtung versetzten Blechen von einem Blech zu einem unmittelbar benachbarten Blech in der Um- fangsrichtung der Bleche versetzt zueinander angeordnet sind. Durch diese Anordnung kann durch die Durchbrüche ein Kühlkanal mit besonders kleinem Steigungswinkel ausgebildet werden. Cooling channel provides a particularly large Wärmeübertra ¬ supply surface, whereby an improved Durchzugsbelüftete heat dissipation and cooling, in particular of the rotor is made possible. According to one embodiment, it is provided that the winding grooves of offset in the stacking direction sheets from a sheet to an immediately adjacent sheet in the circumferential direction of the sheets are offset from one another. By this arrangement, through the openings a cooling channel be formed with a particularly small pitch angle.
Dadurch kann ein durch den wenigstens einen Kühlkanal geleiteter Volumenstrom an Kühlmittel an einer besonders großen Oberfläche des Kühlkanals vorbeiströmen und dabei besonders viel Wärme des Rotors aufnehmen. As a result, a volume flow of coolant conducted through the at least one cooling channel can flow past a particularly large surface of the cooling channel and thereby absorb a particularly large amount of heat from the rotor.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass an einer Stirnseite des Rotorblechpakets ein Lüfter-Laufrad an¬ geordnet ist. Durch das Lüfterrad kann der durch den wenigstens einen Kühlkanal geförderte Volumenstrom weiter erhöht werden. Das Lüfter-Laufrad kann an einem Kurzschlussring angeformt sein. Unter „angeformt" ist in diesem Zusammenhang insbesondere zu verstehen, dass das Lüfter-Laufrad in einen Kurzschlussring des Rotors integriert ist, das heißt der Kurzschlussring und das Lüfter-Laufrad sind einteilig miteinander verbunden. Dies ermöglicht eine Gewichtsreduzierung des Rotors und einen ge¬ ringeren Fertigungsaufwand. According to a further embodiment, it is provided that on a front side of the rotor laminated core, a fan impeller is arranged on ¬ . By the fan wheel of the funded by the at least one cooling passage volume flow can be further increased. The fan impeller can be molded onto a short-circuit ring. "Integrally formed" is understood to mean in this context, in particular, are integrally connected to each other that the fan impeller is integrated into a short-circuit ring of the rotor, that is, the short-circuit ring and the fan impeller. This allows a reduction in weight of the rotor and a ge ¬ ringeren production expense.
Die erfindungsgemäße luftgekühlte elektrische Maschine umfasst ein vorstehend beschriebenes erfindungsgemäßes Rotorblechpaket . The air-cooled electric machine according to the invention comprises an above-described rotor core packet according to the invention.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Ro¬ torblechpakets für eine elektrische Maschine, insbesondere eine luftgekühlte elektrische Maschine, umfasst ein Bereitstellen einer Mehrzahl von Blechen. Mehrere Durchbrüche werden in jedes der Bleche gestanzt, so dass die Durchbrüche kreisringförmig und bevorzugt äquidistant zueinander angeordnet sind. Weiterhin werden mehrere Wicklungsnuten in jedes der Bleche gestanzt, so dass die Wicklungsnuten kreisringförmig und bevorzugt äqui- distant zueinander angeordnet sind. Es erfolgt ein Stapeln der Bleche zu einem Rotorblechpaket in einer Stapelrichtung, wobei die Wicklungsnuten von in der Stapelrichtung versetzten Blechen bei deckungsgleichen Wicklungsnuten in einer Umfangsrichtung der Bleche derart versetzt zueinander angeordnet werden, dass mehrere durch das Rotorblechpaket verlaufende, schrauben¬ spindelförmige Kühlkanäle gebildet werden. Ferner werden die Wicklungsnuten von in der Stapelrichtung versetzten Blechen in der Umfangsrichtung der Bleche um wenigstens einen Nutsprung versetzt zueinander angeordnet, wobei die Wicklungsnuten und die Durchbrüche äquidistant zueinander angeordnet sind, und die Steigung der Kühlkanäle abhängig ist von der Anzahl der Nutsprünge, um welchen die Durchbrüche in Umfangsrichtung der Bleche versetzt zueinander angeordnet sind, einer Teilung der The inventive method for producing a Ro ¬ torblechpakets for an electrical machine, in particular an air-cooled electric machine, comprises providing a plurality of sheets. Several openings are punched in each of the sheets, so that the openings are annular and preferably arranged equidistant from each other. Furthermore, a plurality of winding grooves are punched in each of the sheets, so that the winding grooves are arranged annularly and preferably equidistant from each other. There is stacking of the sheets to a rotor core in a stacking direction, wherein the winding grooves of staggered in the stack direction sheets at congruent winding grooves in a circumferential direction of the sheets are offset from one another such that a plurality of screws ¬ spindle-shaped cooling channels running through the rotor laminated core are formed. Furthermore, the winding grooves of offset in the stacking direction sheets in the circumferential direction of the sheets offset by at least one groove jump arranged to each other, the winding grooves and the openings are arranged equidistant from each other, and the slope of the cooling channels is dependent on the number of groove jumps to which the Breakthroughs in the circumferential direction of the sheets are arranged offset from one another, a division of
Durchbrüche und einer Teilung der Wicklungsnuten. Breakthroughs and a division of the winding grooves.
Mit anderen Worten werden die Bleche zueinander tordiert und deckungsgleich aufeinander gestapelt. Bei den Blechen handelt es sich insbesondere um kongruente Bleche mit jeweils mehreren gleichförmigen Durchbrüchen. Das Tordieren bzw. das versetzte Anordnen in Umfangsrichtung erfolgt um mindestens eine Nut der Rotorwicklung bzw. um mindestens einen Nutsprung. Die vorgesehene Steigung pro Blech SB, eine Länge des Blechpakets und/oder die vorgesehene Winkeldistanz SBp Winkeldistanz kann zuvor berechnet oder festgelegt und insbesondere die Parameter Teilung der Wicklungsnuten Tw, Teilung der Durchbrüche TD, Blechstärke der einzelnen Bleche und deren Anzahl entsprechend angepasst werden . Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt: In other words, the sheets are twisted to each other and stacked congruently. The sheets are in particular congruent sheets, each with several uniform breakthroughs. The twisting or staggered arrangement in the circumferential direction takes place about at least one groove of the rotor winding or at least one groove jump. The intended slope per sheet S B , a length of the laminated core and / or the provided angular distance S B p angular distance can be calculated or determined in advance and in particular the parameters division of the winding grooves T w , pitch of the openings T D , plate thickness of the individual sheets and their number be adjusted accordingly. Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the schematic drawing. Hereby shows:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Rotors umfassend ein Rotorblechpaket mit mehreren schraubenspindel- förmigen Kühlkanälen und einem Lüfter-Laufrad, 1 is a perspective view of a rotor comprising a rotor core with a plurality of screw-shaped cooling channels and a fan impeller,
Fig. 2 eine Draufsicht auf ein einzelnes Blech des Ro¬ torblechpakets nach Fig. 1, Fig. 3 eine perspektivische Ansicht auf mehrere übereinander gestapelte Bleche des Rotorblechpakets nach Fig. 1 mit dargestellter Entstehung der Kühlkanäle, Fig. 4 einen Teil-Längsschnitt durch das Rotorblechpaket nach Fig. 1, 2 is a plan view of a single sheet of Ro ¬ torblechpakets of FIG. 1, 3 is a perspective view of a plurality of stacked sheets of the rotor laminated core of FIG. 1 with illustrated formation of the cooling channels, FIG. 4 is a partial longitudinal section through the rotor core of FIG. 1,
Fig. 5a, jeweils eine Draufsicht auf ein weiteres Fig. 5a, each a plan view of another
6a, 7a, Rotorblechpaket, 6a, 7a, rotor laminated core,
und 8a and 8a
Fig. 5b, jeweils eine perspektivische Ansicht auf ein Blech 6b, 7b, des Rotorblechpakets nach Fig. 6a, 7a und 8a mit und 8b dargestelltem Verlauf eines Kühlkanals und 5b, in each case a perspective view of a sheet metal 6b, 7b of the rotor laminated core according to FIGS. 6a, 7a and 8a with and 8b of a course of a cooling duct and FIG
Fig. 5c, jeweils eine perspektivische Ansicht mehrerer Bleche 6c, 7c des Rotorblechpakets nach Fig. 6a, 7a und 8a. Fig. 5c, in each case a perspective view of a plurality of sheets 6c, 7c of the rotor laminated core according to Fig. 6a, 7a and 8a.
und 8c Fig. 1 zeigt einen Rotor 1 einer nicht dargestellten luftgekühlten elektrischen Maschine. Der Rotor 1 umfasst ein Rotorblechpaket 2 und ein in Fig. 1 links dargestelltes Laufrad 3 mit Schaufeln 4. Das Rotorblechpaket 2 umfasst mehrere in Längsrichtung L des Rotors 1 übereinander gestapelte, identische Bleche 7, wobei die Bleche 7 jeweils sieben Durchbrüche 8 aufweisen und die Durchbrüche 8 aller übereinander gestapelter Bleche 7 insgesamt sieben durch das Rotorblechpaket 2 ver¬ laufende, schraubenspindelförmige Kühlkanäle 9 ausbilden. Fig. 2 zeigt eines der identischen Bleche 7 des Rotorblechpakets 2 nach Fig. 1. Jeder der sieben gestanzten Durchbrüche 8 des Blechs 7 verbindet einander gegenüberliegende Stirnseiten S des Blechs 7 miteinander und bildet einen Abschnitt der sieben parallel zueinander verlaufenden, schraubenspindelförmigen Kühlkanäle 9 aus, welche dadurch entstehen, dass die einzelnen Bleche 7 deckungsgleich in Längsrichtung L des Rotors 1 zu dem Rotorblechpaket 2 gestapelt werden, wobei jedes einzelne Blechand Fig. 8c shows a rotor 1 of an air-cooled electric machine (not shown). The rotor 1 comprises a rotor laminated core 2 and an impeller 3 with blades 4 shown on the left in FIG. 1. The rotor core 2 comprises a plurality of identical laminations 7 stacked one above the other in the longitudinal direction L of the rotor 1, wherein the laminations 7 each have seven apertures 8 and Openings 8 of all stacked sheets 7 a total of seven by the rotor laminated core 2 ver ¬ running, screw-shaped cooling channels 9 form. Each of the seven punched apertures 8 of the plate 7 connects mutually opposite end faces S of the sheet 7 with each other and forms a portion of the seven mutually parallel, helical spindle-shaped Cooling channels 9, which arise from the fact that the individual sheets 7 are congruently stacked in the longitudinal direction L of the rotor 1 to the rotor core 2, each individual sheet
7 in Umfangrichtung U versetzt zueinander angeordnet wird. Die Durchbrüche 8 sind jeweils auf einem gedachten inneren Kreisring7 is arranged offset in the circumferential direction U to each other. The openings 8 are each on an imaginary inner annulus
10.1 der Bleche 7 angeordnet. Zwischen benachbarten Durchbrüchen10.1 of the sheets 7 are arranged. Between adjacent breakthroughs
8 bildet das Blech 7 jeweils eine Speiche 5 aus. Ferner weist das Blech 7 mehrere sich radial nach außen erstreckende, identische Wicklungsnuten 11 auf, welche auf einem gedachten äußeren Kreisring 10.2 äquidistant angeordnet und entlang eines äußeren Umfangs 12 des Blechs 7 um jeweils einen Nutsprung 13 verteilt sind. Der Nutsprung 13 ist hierbei der umfängliche Abstand bzw. der Winkelabstand zweier benachbarter Wicklungsnuten 11 zueinander . 8, the plate 7 forms a spoke 5 in each case. Further, the plate 7 has a plurality of radially outwardly extending, identical winding grooves 11 which are arranged equidistantly on an imaginary outer annulus 10.2 and distributed along an outer periphery 12 of the sheet 7 by a respective groove jump 13. The groove jump 13 here is the circumferential distance or the angular distance between two adjacent winding grooves 11 to each other.
Wie insbesondere aus Fig. 3 und 4 ersichtlich werden die Bleche 7 derart zueinander verdreht gestapelt, dass die Wicklungsnuten 11 bzw. die Durchbrüche 8 von in der Stapelrichtung L versetzten Blechen 7 (exemplarisch in Fig. 4 verdeutlicht durch die mit Bezugszeichen „8a" und „8b" bezeichneten Durchbrüche) in einer Umfangsrichtung U der Bleche 7 von einem Blech zu einem unmittelbar benachbarten Blech (exemplarisch in Fig. 4 verdeutlicht durch die mit Bezugszeichen „7a" und „7b" bezeichneten Bleche) versetzt zueinander angeordnet sind. Die Wicklungsnuten 11 bzw. die Durchbrüche der in Stapelrichtung L versetzten Bleche (z.B. die Durchbrüche 8a, 8b) sind dabei in der Umfangsrichtung U der Bleche 7 um jeweils einen Nutsprung 13 versetzt zueinander angeordnet. Dadurch ergibt sich ein relativ kleiner Steigungswinkel des Kühlkanals 9. Der Nutsprung 13 stellt dabei den Winkelabstand zweier benachbarter Wicklungsnuten 11 dar. Die Durchbrüche 8 bilden dadurch schraubenspindelförmige KühlkanäleAs can be seen in particular from FIGS. 3 and 4, the sheets 7 are stacked in such a twisted relation to one another that the winding grooves 11 or the perforations 8 of sheets 7 offset in the stacking direction L (illustrated by way of example in FIG. 4 by the reference numerals "8a" and "8b" designated breakthroughs) in a circumferential direction U of the sheets 7 from a sheet to an immediately adjacent sheet (exemplified in Fig. 4 illustrated by the reference numerals "7a" and "7b" designated sheets) are offset from each other. The winding grooves 11 or the openings of the sheets stacked in the stacking direction L (for example the openings 8a, 8b) are arranged offset in the circumferential direction U of the sheets 7 by one groove jump 13 in each case. This results in a relatively small pitch angle of the cooling channel 9. The groove jump 13 represents the angular distance of two adjacent winding grooves 11. The openings 8 thereby form helical spindle-shaped cooling channels
9 aus, wobei der Verlauf einer dieser Kühlkanäle 9 in Form einer archimedischen Schraube in Fig. 3 zur Verdeutlichung teilweise ohne zugehörige Bleche 7 dargestellt ist. Die Kühlkanäle 9 verlaufen untereinander parallel. 9, wherein the course of one of these cooling channels 9 in the form of an Archimedean screw in Fig. 3 for clarity partially is shown without associated sheets 7. The cooling channels 9 are parallel to each other.
Fig. 5a zeigt ein Rotorblechpaket 2, welches aus Blechen 7 nach Fig. 2 gestapelt worden ist. Die Bleche 7 weisen insgesamt 56 äquidistant zueinander auf dem äußeren Kreisring 10.2 angeordnete Wicklungsnuten 11 auf. Die sieben Durchbrüche 8 sind ebenfalls äquidistant zueinander auf dem inneren Kreisring 10.1 angeordnet . Fig. 5a shows a rotor core 2, which has been stacked from sheets 7 of FIG. The plates 7 have a total of 56 equidistant to each other on the outer annulus 10.2 arranged winding grooves 11. The seven openings 8 are also arranged equidistant from each other on the inner annulus 10.1.
Fig. 5b zeigt exemplarisch den Verlauf eines Kühlkanals 9 der sieben identischen und parallel zueinander verlaufenden Fig. 5b shows an example of the course of a cooling channel 9 of the seven identical and parallel to each other
Kühlkanäle 9. Die Steigung der Kühlkanäle 9 von einem Blech zu einem in Stapelrichtung L unmittelbar benachbarten Blech (im Folgenden: Steigung pro Blech SB) ist abhängig von der Anzahl x der Nutsprünge 13, um welchen die Wicklungsnuten bzw. die Durchbrüche in Umfangsrichtung der Bleche 7 versetzt zueinander angeordnet sind, einer Teilung der Durchbrüche TD und einer Teilung der Wicklungsnuten Tw. The pitch of the cooling channels 9 from a sheet metal to an immediately adjacent in the stacking direction L sheet (hereinafter: pitch per sheet S B ) is dependent on the number x of the groove jumps 13, by which the Wicklungsnuten or the openings in the circumferential direction of Plates 7 are offset from one another, a pitch of the openings T D and a pitch of the winding grooves T w .
Die Teilung der Durchbrüche TD ergibt sich aus dem vollem Kreisumfang (360°) des inneren Kreisringes 10.1, auf welchem die Durchbrüche angeordnet sind, geteilt durch die Anzahl der äquidistant verteilten Durchbrüche 8. In dem durch Fig. 5a bis 5c gezeigten Beispiel sind 7 Durchbrüche kreisringförmig angeordnet. Somit ergibt sich eine Teilung der Durchbrüche TD von 51, 428° (= 360°/7) . The pitch of the apertures T D results from the full circumference (360 °) of the inner annulus 10.1, on which the apertures are arranged, divided by the number of equidistant apertures 8. In the example shown by FIGS. 5a to 5c, 7 are Breakthroughs arranged in a circular ring. This results in a pitch of the openings T D of 51, 428 ° (= 360 ° / 7).
Auf ähnliche Weise ergibt sich die Teilung der Wicklungsnuten Tw aus dem vollem Kreisumfang (360°) des äußeren Kreisringes 10.2, auf welchem die Wicklungsnuten 11 angeordnet sind, geteilt durch die Anzahl der äquidistant verteilten Wicklungsnuten 11. In dem durch Fig. 5a bis 5c gezeigten Beispiel sind 56 Wicklungsnuten kreisringförmig angeordnet. Somit ergibt sich eine Teilung der Wicklungsnuten Tw von 6,429° (= 360°/56). Similarly, the pitch of the winding grooves T w is given by the full circumference (360 °) of the outer annulus 10.2 on which the winding grooves 11 are located, divided by the number of equidistantly distributed winding slots 11. In FIG. 5a to 5c shown example are 56 winding grooves arranged in a circular ring. This results in a pitch of the winding grooves T w of 6.499 ° (= 360 ° / 56).
Die Steigung pro Blech SB ergibt sich aus der Formel SB 1 D X * Tw und beträgt für einen Nutsprung oder sieben Nutsprünge 6, 429° . The pitch per sheet S B results from the formula S B 1 DX * T w and is for a groove jump or seven groove jumps 6, 429 °.
Das durch Fig. 5a gezeigte Blechpaket umfasst 100 Bleche 7 mit jeweils einer Blechstärke von 0, 5 mm. Somit ergibt sich eine Länge des Blechpakets 2 von 50 mm. Die Winkeldistanz SBP, welchen die Kühlkanäle 9 - wie durch Fig. 5b gezeigt - innerhalb desThe laminated core shown by Fig. 5a comprises 100 sheets 7, each with a plate thickness of 0.5 mm. This results in a length of the laminated core 2 of 50 mm. The angular distance S BP , which the cooling channels 9 - as shown by Fig. 5b - within the
Blechpakets 2 zurücklegen, ergibt sich aus der Steigung pro Blech SB multipliziert mit der Anzahl N der Bleche 7 des Blechpakets 2, das heißt SBP = SB * N und beträgt 642, 9°. Die durch Fig. 6a bis 6c, 7a bis 7c und 8a bis 8c gezeigtenSheet pack 2, resulting from the slope per sheet S B multiplied by the number N of the sheets 7 of the laminated core 2, that is S BP = S B * N and is 642, 9 °. Those shown by Figs. 6a to 6c, 7a to 7c and 8a to 8c
Blechpakete 2 sind dem Blechpaket nach Fig. 5a bis 5c ähnlich, insbesondere weisen sie die gleiche Teilung der Wicklungsnuten Tw (6, 429°) und die gleiche Länge des Blechpakets auf (50 mm aus 100 identischen Blechen 7 mit einer Blechstärke von jeweils 0,5 mm) . Die durch Fig. 6a bis 6c, 7a bis 7c und 8a bis 8c gezeigten Blechpakete 2 unterscheiden sich von dem durch Fig. 5a bis 5c gezeigten Blechpaket 2 jedoch hinsichtlich der Anzahl der äquidistant zueinander angeordneten Durchbrüche 8 und der Anzahl x der Nutsprünge, um welche die Durchbrüche 8 von in der Stapelrichtung L versetzten Blechen 7 in der Umfangsrichtung U der Bleche 7 versetzt zueinander angeordnet sind. Sheet metal packages 2 are similar to the laminated core according to FIGS. 5 a to 5 c, in particular they have the same pitch of the winding grooves T w (6, 429 °) and the same length of the laminated core (50 mm of 100 identical metal sheets 7 with a sheet thickness of 0 in each case , 5 mm). The laminated cores 2 shown by FIGS. 6a to 6c, 7a to 7c and 8a to 8c differ from the laminated core 2 shown by FIGS. 5a to 5c, however, with respect to the number of equidistant apertures 8 and the number x of groove jumps the openings 8 of staggered in the stacking direction L sheets 7 in the circumferential direction U of the sheets 7 are offset from one another.
In dem durch Fig. 6a bis 6c gezeigten Beispiel sind 10 Durchbrüche kreisringförmig angeordnet. Somit ergibt sich eine Teilung der Durchbrüche TD von 36° (360°/10) . Die Durchbrüche 8 von in der Stapelrichtung L versetzten Blechen 7 sind in der Umfangsrichtung U der Bleche 7 um x = 5 Nutsprünge 13 und somit um 32, 145° versetzt zueinander angeordnet. Die Steigung pro Blech SB ergibt sich aus der Formel SB = TD - x * Tw und beträgt 3, 855°. Die Winkeldistanz SBP, welchen die Kühlkanäle 9 - wie durch Fig. 6b gezeigt - innerhalb des Blechpakets 2 zurücklegen, ergibt sich aus der Steigung pro Blech SB multipliziert mit der Anzahl N der Bleche 7 des Blechpakets 2, das heißt SBp = SB * N und beträgt 385,5°. Würde man alternativ 6 anstatt von 10 Durchbrüchen vorsehen, so ergäbe sich bei sechs Nutsprüngen 13 eine negative Steigung pro Blech SB von -2,574° und eine negative Winkeldistanz SBP von -257,4°, das heißt die Kühlkanäle wären mit geringerer Steigung in eine gegenläufige Richtung orientiert verglichen mit der vorstehend beschriebenen Variante mit 10 Durchbrüchen. In the example shown by Fig. 6a to 6c 10 openings are arranged in a circular ring. This results in a division of the openings T D of 36 ° (360 ° / 10). The openings 8 of staggered in the stacking direction L sheets 7 are in the circumferential direction U of the sheets 7 to x = 5 groove jumps 13 and thus offset by 32, 145 ° to each other. The pitch per sheet S B results from the formula S B = T D - x * T w and is 3.855 °. The angular distance S BP , which the cooling channels 9 - as shown by Fig. 6b - cover within the laminated core 2, resulting from the slope per sheet S B multiplied by the number N of the sheets 7 of the laminated core 2, that is S B p = S B. * N and is 385.5 °. If one alternatively provided 6 instead of 10 breakthroughs, the result would be six groove jumps 13 a negative slope per sheet S B of -2.574 ° and a negative angular distance S BP of -257.4 °, that is, the cooling channels would be less steep in an opposite direction oriented compared to the above-described variant with 10 breakthroughs.
In dem durch Fig. 7a bis 7c gezeigten Beispiel sind 9 Durchbrüche kreisringförmig angeordnet. Somit ergibt sich eine Teilung der Durchbrüche TD von 40° (360 °/9) . Die Durchbrüche 8 von in der Stapelrichtung L versetzten Blechen 7 sind in der Umfangsrichtung U der Bleche 7 um x = 6 Nutsprünge 13 und somit um 38, 574° versetzt zueinander angeordnet. Die Steigung pro Blech SB ergibt sich aus der Formel SB = TD - x * Tw und beträgt 1, 426°. Die Winkeldistanz SBP, welchen die Kühlkanäle 9 - wie durch Fig. 7b gezeigt - innerhalb des Blechpakets 2 zurücklegen, ergibt sich aus der Steigung pro Blech SB multipliziert mit der Anzahl N der Bleche 7 des Blechpakets 2, das heißt SBP = SB * N und beträgt 142,6°. In the example shown by FIGS. 7a to 7c, 9 apertures are arranged annularly. This results in a division of the openings T D of 40 ° (360 ° / 9). The openings 8 of offset in the stacking direction L sheets 7 are in the circumferential direction U of the sheets 7 to x = 6 groove jumps 13 and thus offset by 38, 574 ° to each other. The pitch per sheet S B results from the formula S B = T D - x * T w and is 1.426 °. The angular distance S BP , which the cooling channels 9 cover, as shown by FIG. 7b, within the laminated core 2, results from the pitch per sheet S B multiplied by the number N of sheets 7 of the laminated core 2, ie S BP = S B * N and is 142.6 °.
In dem durch Fig. 8a bis 8c gezeigten Beispiel sind 11 Durchbrüche kreisringförmig angeordnet. Somit ergibt sich eine Teilung der Durchbrüche TD von 32,727° (360°/ll). Die Durchbrüche 8 von in der Stapelrichtung L versetzten Blechen 7 sind in der Um- fangsrichtung U der Bleche 7 um x = 5 Nutsprünge 13 und somit um 32,145° versetzt zueinander angeordnet. Die Steigung pro Blech SB ergibt sich aus der Formel SB = TD - x * Tw und beträgt 0, 582°. Die Winkeldistanz SBP, welchen die Kühlkanäle 9 - wie durch Fig. 8b gezeigt - innerhalb des Blechpakets 2 zurücklegen, ergibt sich aus der Steigung pro Blech SB multipliziert mit der Anzahl N der Bleche 7 des Blechpakets 2 , das heißt SBP = SB * N und beträgt 58,2°. In the example shown by Fig. 8a to 8c 11 openings are arranged in an annular shape. This results in a division of the openings T D of 32.727 ° (360 ° / ll). The openings 8 of offset in the stacking direction L sheets 7 are in the circumferential direction U of the sheets 7 to x = 5 groove jumps 13 and thus offset by 32.145 ° to each other. The slope per sheet S B results from the formula S B = T D - x * T w and is 0.582 °. The angular distance S BP , which the cooling channels 9 cover, as shown by FIG. 8b, within the laminated core 2, results from the pitch per sheet S B multiplied by the number N of sheets 7 of the laminated core 2, ie S BP = S B * N and is 58.2 °.
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