AT522826A1 - Rotor - Google Patents

Rotor Download PDF

Info

Publication number
AT522826A1
AT522826A1 ATA50705/2019A AT507052019A AT522826A1 AT 522826 A1 AT522826 A1 AT 522826A1 AT 507052019 A AT507052019 A AT 507052019A AT 522826 A1 AT522826 A1 AT 522826A1
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
rotor
rotor core
permanent magnets
electrical
recesses
Prior art date
Application number
ATA50705/2019A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Miba Sinter Austria Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Miba Sinter Austria Gmbh filed Critical Miba Sinter Austria Gmbh
Priority to ATA50705/2019A priority Critical patent/AT522826A1/de
Priority to PCT/AT2020/060290 priority patent/WO2021026575A1/de
Publication of AT522826A1 publication Critical patent/AT522826A1/de

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/28—Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2793—Rotors axially facing stators
    • H02K1/2795—Rotors axially facing stators the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2796—Rotors axially facing stators the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets where both axial sides of the rotor face a stator
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/2713—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being axial, e.g. claw-pole type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H02K15/024—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies with slots
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/24—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets axially facing the armatures, e.g. hub-type cycle dynamos
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K37/00—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors
    • H02K37/10—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type
    • H02K37/12—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K37/125—Magnet axially facing armature
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/02—Details of the magnetic circuit characterised by the magnetic material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rotor (3) für eine Axialflussmaschine (1), umfassend einen metallischen Rotorkern (4) und mehrere Permanentmagnete (5), die an dem Rotorkern (4) angeordnet sind, wobei der Rotorkern (4) Ausnehmungen, wie z.B. Taschen (8), aufweist, in denen die Permanentmagnete (5) angeordnet sind.

Description

Rotorkern angeordnet sind.
Weiter betrifft die Erfindung eine elektrische Axialflussmaschine, umfassend einen Rotor und einen Stator.
Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Rotors für eine elektrische Axialflussmaschine, nach dem ein metallischer Rotorkern bereitgestellt
wird und auf dem Rotorkern mehrere Permanentmagneten angeordnet werden.
Elektrische Maschinen mit einem scheibenförmigen Rotor bzw. elektrische Scheibenläufermaschinen ermöglichen hohe Drehmomente und Leistungsdichten in kurzen axialen Bauräumen. Ein Stator erzeugt dabei einen axial ausgerichteten, dem Rotorfluss überlagernden Magnetfluss, der durch Permanentmagnete eines Rotors verläuft.
Aufgrund von Anstrengungen zur Reduktion von Treibhausgasen rücken elektrische Maschinen immer stärker in den Mittelpunkt der Forschung betreffend Antriebe für Fahrzeuge. Es gibt unterschiedlichste Ausführungen derartiger elektrischer Maschinen. Beispielsweise können diese einen Stator neben einem Rotor, einen Rotor zwischen zwei Statoren oder einen Stator zwischen zwei Rotoren aufweisen. Üblicherweise weist der der Rotor einen scheibenförmigen Rotorkern auf,
auf der mit Permanentmagneten bestückt ist. Auch die Verbindung der Permanentmagnete mit dem Rotorkern kann unter-
schiedlich ausgebildet sein. Beispielsweise ist aus der WO 01/11755 A1 bekannt,
N2019/19600-AT-00
ten und formschlüssig mit dem umgebenden Kunststoff zu verbinden.
Die DE 10 2015 220 845 A1 beschreibt einen Rotor, bei dem die Permanentmagnete in axialen Öffnungen der Rotorscheibe über Federelemente in axialer Rich-
tung gehalten sind.
Hinsichtlich der Leistungssteigerung derartiger elektrischer Maschinen werden ebenfalls verschiedenste Ausführungen beschrieben. Beispielsweise beschreibt die DE 10 2017 127 157 A1 einen Rotor für einen Axialfluss-Motor mit einer sich entlang einer axialen Richtung erstreckenden Drehachse, wobei sich der Rotor ringförmig erstreckt und entlang einer Umfangsrichtung eine Vielzahl von Permanentmagneten aufweist, deren Magnetisierung jeweils in der Umfangsrichtung orientiert ist, wobei die Permanentmagneten entlang der Umfangsrichtung jeweils voneinander beabstandet angeordnet sind, wobei zwischen den Permanentmagneten ein erstes Material zumindest umfassend ein Soft Magnetic Composite angeordnet ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte elektri-
sche Axialflussmaschine zur Verfügung zu stellen.
Die Aufgabe der Erfindung wird bei der eingangs genannten elektrischen Axialflussmaschine dadurch gelöst, dass der Rotorkern Ausnehmungen , beispielsweise Taschen oder Nuten, aufweist und dass die Permanentmagnete in den Aus-
nehmungen angeordnet sind.
Weiter wird die Aufgabe der Erfindung mit der eingangs genannten Axialflussmaschine gelöst, bei der der Rotor erfindungsgemäß ausgebildet ist.
Zudem wird die Aufgabe der Erfindung bei dem eingangs genannten Verfahren dadurch gelöst, dass im Rotorkern Ausnehmungen erzeugt werden und die Per-
manentmagneten in den Ausnehmungen angeordnet werden. Von Vorteil ist dabei, dass der Rotor relativ flach gebaut werden kann, womit die
axiale Baulänge der Axialflussmaschine reduziert werden kann. Zudem könne die
N2019/19600-AT-00
schützt werden.
Zur weiteren Steigerung der Leistung der Axialflussmaschine kann bei dem Rotor nach einer Ausführungsvariante vorgesehen sein, dass die Ausnehmungen mit
den Permanentmagneten beidseitig am Rotorkern angeordnet sind.
In der bevorzugten Ausführungsvariante besteht der Rotorkern aus einem gerollten Elektroblech bzw. wird durch das Aufrollen eines Elektroblechs hergestellt. Aufgrund unterschiedlicher magnetischer Induktivitäten in und quer zur Magnetrichtung kann die Nutzung des Reluktanzterms im Feldschwächebereich erreicht werden. Dies ist beispielsweise für den Einsatz der mit dem Rotor versehenen elektrischen Axialflussmaschine in einer Traktionsmaschinen von Vorteil. Darüber hinaus können damit auch Wirbelstrom-Verluste im Rotorrückschluss reduziert werden. Bevorzugt sind dabei die Permanentmagneten des Rotors in axialer Rich-
tung des Rotors magnetisiert.
Bevorzugt werden gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung dazu die einzelnen in radialer Richtung übereinander angeordneten Lagen des Rotorkerns aus dem spiralförmig gerollten Elektroblech miteinander verbunden, um damit den
Ausnehmungen eine höhere Stabilität zu verleihen.
Nach einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Permanentmagnete innerhalb des Rotorkerns angeordnet sind. Obwohl damit die Ausbildung der Ausnehmungen schwieriger sein kann, hat diese Ausführungsvariante aber den Vorteil, dass voranstehend genannte Effekte weiter ver-
bessert werden können.
Nach einer bevorzugten Ausführungsvariante werden die Ausnehmungen im Rotorkern zur Aufnahme der Permanentmagnet bereits beim Aufrollen erzeugt, womit
deren Herstellung vereinfacht werden kann, da der aufgerollte Rotorkern nach
N2019/19600-AT-00
MUSS.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens kann dabei vorgesehen sein, dass die Ausnehmungen im Rotorkern durch ein oder beidseitiges Stanzen des Elektroblechs erzeugt werden. Es kann damit auch die Verfahrens-
dauer zur Herstellung des Rotorkerns verkürzt werden.
Zur besseren Fixierung der Permanentmagnete in den Ausnehmungen kann gemäß einer weiteren Ausführungsvariante des Verfahrens vorgesehen sein, dass die Permanentmagneten in radialer Richtung außen mit einer, insbesondere me-
tallischen, Abdeckung abgedeckt werden.
Nach einer Ausführungsvariante der Erfindung kann dabei die Abdeckung aus dem Elektroblech hergestellt werden, womit die Abdeckung einfach mit dem Auf-
rollen des Elektroblechs zum Rotorkern mitgefertigt werden kann.
Es kann nach einer weiteren Ausführungsvariante dazu aber auch vorgesehen sein, dass die Abdeckung aus einem Edelstahlband hergestellt wird, wobei das Edelstahlband gemäß einer Ausführungsvariante des Verfahrens dazu auch mit dem Elektroblech verbunden werden kann. Das Edelstahlband hat eine höhere Zugfestigkeit als ein normales Elektroband. Überdies kann es von Vorteil sein, einen Edelstahl zu verwenden, welcher nicht oder kaum magnetisch leitfähig ist.
Die Abdeckung kann nach einer anderen Ausführungsvariante der Erfindung aber auch durch das Aufpressen eines Ringes auf den Rotorkern hergestellt werden, womit das Einbringen der Permanentmagnete vereinfacht werden kann, da das Aufpressen des Ringes in einer eigenen Fertigungsstation durchgeführt werden kann. Der Ring kann aus Metall oder aber auch aus Faserverbund-Materialien hergestellt werden. Es können damit Ausführungsvarianten mit geringerem Gewicht zur Verfügung gestellt werden. Diese weisen ein geringeres Massenträgheitsmo-
ment auf und können somit eine bessere Dynamik aufweisen.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden
Figuren näher erläutert.
N2019/19600-AT-00
Fig. 2 eine erste Ausführungsvariante eines Rotors für eine elektrische Axialflussmaschine in Schrägansicht;
Fig. 3 einen Ausschnitt der ersten Ausführungsvariante des Rotors in Ansicht auf dessen Stirnfläche;
Fig. 4 eine weitere Ausführungsvariante eines Rotors für eine elektrische Axialflussmaschine in Schrägansicht;
Fig. 5 eine andere Ausführungsvariante eines Rotors für eine elektrische Axialflussmaschine in Schrägansicht.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
Fig. 1 zeigt schematische Ausführungsvarianten einer elektrischen Axialflussmaschine 1, umfassend einen Stator 2 und einen Rotor 3. Die Axialflussmaschine 1 kann beispielsweise auch zwei Statoren 2 aufweisen, zwischen denen der Rotor 3 angeordnet ist, wie dies anhand des strichliert dargestellten zweiten Stators 2 in Fig. 1 gezeigt ist. Es ist aber auch eine Ausführungsvariante der elektrischen Axialflussmaschine 1 mit nur einem Stator 2, der zwischen zwei Rotoren 3 angeordnet ist, möglich. Für den Fall, dass die elektrischen Axialflussmaschine 1 mehrere Rotoren 3 aufweist, sind bevorzugt alle Rotoren 3 gleich ausgebildet, sodass die nachfolgenden Ausführungen auf alle Rotoren 3 angewandt werden können.
N2019/19600-AT-00
Bei sämtlichen Ausführungsvarianten der Erfindung weist der Rotor 3 einen Rotorkern 4 auf, auf dem mehrere Permanentmagneten 5 angeordnet und an dem Rotorkern 3 befestigt sind, wie dies u.a. auch aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, die eine erste Ausführungsvariante des Rotors 3 zeigen.
Der Rotorkern 4 kann die Form einer zumindest annähernd ringförmigen Scheibe aufweisen. Zudem kann der Rotorkern 4 auf einer Welle angeordnet sein, beispielsweise direkt oder auf einer Nabe 7 der Welle 6.
Der Rotorkern 4 weist Taschen 8 auf. Insbesondere ist pro Permanentmagnet 5 eine Tasche 8 im Rotorkern 4 vorgesehen, sodass je ein Permanentmagnet 5 in je einer Tasche 8 aufgenommen ist. Generell können für die Aufnahme der Permanentmagnete 5 Ausnehmungen angeordnet sein, also beispielsweise auch Nuten. Wenn daher im Folgenden nur auf Taschen 8 Bezug genommen wird, dann sind diese Ausführungen auch auf Ausnehmungen generell für die die Aufnahme der
Permanentmagneten 5 übertragbar und diese Ausnehmungen daher mitzulesen.
Bei der Ausführungsvariante des Rotors 3 nach den Figuren 2 und 3 sind die Taschen 8 innerhalb des Rotors 3 angeordnet und in einer Mantelfläche 9 des Rotorkerns 4 offen ausgebildet. Somit können die Permanentmagnete 5 radial in die Ta-
schen 8 eingeschoben werden.
Zwischen den Taschen 8 sind Stege 10 aus dem Material des Rotorkerns 4 ausgebildet. Weiter sind die Permanentmagnete 5 aufgrund der genannten Taschenausbildung auf beiden axialen Stirnflächen 11 ebenfalls vom Material des Rotor-
kerns 4 abgedeckt.
Die Taschen 8 können sich in radialer Richtung über eine gesamte radiale Höhe 12 des Rotorkerns 4 erstrecken, oder auch nur über einen Teilbereich dieser radialen Höhe 12, wobei in diesem Fall die Taschen 8 auch sacklochartig ausgeführt sein können.
71725 N2019/19600-AT-00
Die Ausnehmungen 16, 17 können beispielsweise einen T-förmigen Querschnitt
aufweisen, wie dies aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist.
Die Ausnehmungen 16, 17 verjüngen den Rotorkern 4 und es bildet sich so ein dünner weichmagnetischer Steg 10 aus, der von den Permanentmagneten 5 leichter ausgesättigt werden kann. Es kann damit eine Reduktion des Verlustes der
Magnetwirkung durch diesen "Kurzschluss" im Magnetkreis erreicht werden.
Prinzipiell kann der Rotorkern 4 aus einem Vollmaterial hergestellt sein bzw. daraus bestehen. In der bevorzugten Ausführungsvariante des Rotors 3 bzw. der Axialflussmaschine 1 besteht der Rotorkern 4 aber aus einem Blechpaket aus Elektroblech 18. Dazu können Elektroblechringe eingesetzt werden, die zum Blechpaket in radial Richtung übereinander angeordnet werden. Verfahrenstechnisch einfacher ist es jedoch, wenn aus ein Blechstreifen aus dem Elektroblech 18 spiralförmig aufgewickelt wird, also der Rotorkern 4 aus einem gerollten, bandförmigen Elektroblech 18 besteht, wie dies insbesondere in Fig. 2 zu sehen ist. Das Blechpaket weist also mehrere Lagen 19 aus dem Elektroblech 18 auf. Die axiale Breite der Lagen 19 entspricht der axialen Breite des bandförmigen Elektroblechs 18. Das Elektroblech 18 wird also nach dem Aufrollen zum Blechpaket in axialer Rich-
tung nicht weiter geteilt.
Die Lagen 19 des Blechpakets sind bevorzugt miteinander verbunden, insbesondere mittels radialer Verbindungstechniken am aufgewickelten Elektroband. Beispielsweise können die Lagen 19 durch ein- oder beidseitig auf der oder den axia-
len Stirnfläche(n) des Rotorkerns 4 miteinander verschweißt sein, beispielsweise
N2019/19600-AT-00
Das Blechpaket kann auch durch Stanzpaketieren, Verstemmen oder allgemein durch Verklemmen verbundene Lagen 19 aufweisen. Das Stanzpaketieren an sich ist aus dem Stand der Technik bekannt, sodass sich weitere Ausführungen dazu
erübrigen. Die Lagen 19 können auch durch Speichen miteinander verbunden sein.
Weiter können die Lagen 19 unter Zug zum Blechpaket gerollt werden, sodass zwischen den Lagen 19 eine (zusätzliche) reibschlüssige Verbindung bestehen
kann. Die Lagen 19 können auch miteinander verklebt sein.
Selbstverständlich sind auch andere geeignete Verbindungstechniken zum Verbinden der Lagen 19 einsetzbar.
Der Rotorkern 4 kann auch mit der Nabe 7 verbunden sein.
Das Elektroblech 18 kann ein dem Stand der Technik hierfür entsprechendes Elektroblech 18 sein. Bevorzugt werden, speziell für höhere Drehzahlen, Blechgüten eingesetzt, die hohe mechanische Festigkeiten aufweisen.
Die Lagen 19 des Blechpakets sind senkrecht auf die Stirnflächen 11 der Perma-
nentmagnete 5 verlaufend angeordnet.
Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, sind die Taschen 8 bevorzugt so ausgebildet, dass der Rotorkern 4 direkt an den Permanentmagneten 5 beidseitig anliegt.
In der Axialflussmaschine 1 (Fig. 1) weisen die Permanentmagnete 5 bevorzugt eine Magnetisierung in axialer Richtung, d.h. in Richtung der Drehachse de Welle 6 auf.
N2019/19600-AT-00
In den Fig. 4 und 5 sind weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsvarianten des Rotors 3 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Fig. 1 bis 3 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung zu den vorangegangenen Fig. 1 bis 3 hingewiesen bzw.
Bezug genommen.
Zum Unterschied zur Ausführungsvariante des Rotors 3 nach den Fig. 2 und 3 sind die Taschen 8 (z.B. Fig. 3) bei der Ausführungsvariante des Rotors 3 nach Fig. 4 auch an der radial äußeren Mantelfläche 9 (Fig. 2) abgedeckt. Dazu kann an dieser Mantelfläche 9 eine Abdeckung 22 angeordnet werden, die die Öffnungen der Taschen 8 abdeckt. Vorzugsweise ist die Abdeckung 22 aus einem metallischen Werkstoff hergestellt. Sie kann aber auch aus einem anderen geeigneten Material bestehen, beispielsweise aus einem Kunststoff, wie z.B. einem Thermoplast oder einem Duroplast.
Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Abdeckung 22 aus dem Elektroblech 18 selbst hergestellt wird. Dazu kann das Elektroblech 18 nach dem Einsetzen der Permanentmagnete 5 in die Taschen 8 des Rotorkerns 4 weitergewickelt werden, bis die Taschen 8 auch am radial äußeren Umfang abgedeckt sind. Es können dazu ein oder mehrere zusätzliche Lagen 19 des bandförmigen Elektrobleches 18 aufgewickelt werden.
Der Vollständigkeit halber sei an dieser Stelle erwähnt, dass die Begriffe „gewickelt“ und „gerollt“ in Hinblick auf ein aus einem bandförmigen Elektroblech 18 hergestelltes Blechpakt synonym verwendet werden.
Anstelle des Elektroblechs 18 kann nach einer weiteren Ausführungsvariante ein
Edelstahlband verwendet werden, dass um die radial äußere Mantelfläche des
N2019/19600-AT-00
Rotorkerns 4 gewickelt wird. Das Edelstahlband kann gegebenenfalls mit dem bandförmigen Elektroblech 18 verbunden, beispielsweise verschweißt, sein, sodass die Abdeckung 22 bei dieser Ausführungsvariante mit den unterschiedlichen Werkstoffen für das Blechpaket und die Abdeckung 22 ebenfalls im Rahmen des Aufrollens des Elektroblechs 18 zum Rotorkern 4 durch Weiterwickeln hergestellt
werden kann.
Nach einer weiteren Ausführungsvariante des Rotors 3 kann vorgesehen sein, dass die Abdeckung 22 aus einem Ring hergestellt wird, der auf den Rotorkern 4
aufgepresst wird.
Die Fig. 5 zeigt eine Ausführungsvariante des Rotors 3, bei der die Taschen 8 nicht innerhalb des Rotorkerns 4 angeordnet bzw. ausgebildet sind, sondern als Vertiefungen in zumindest einer, bevorzugt in beiden, axialen Stirnfläche 23, 24 des Rotorkerns 4. Demzufolge sind die Permanentmagnete 5 ein oder beidseitig am Rotorkern 4 angeordnet, wobei in Fig. 5 nur die beidseitige Ausführungsvariante dargestellt ist.
In der Umfangsrichtung 13 sind die Permanentmagnete 5 wieder mit den radial verlaufenden Stegen 10 voneinander getrennt. Bei der Ausführungsvariante mit der beidseitigen Anordnung der Permanentmagnete 5 sind zusätzlich in axialer Richtung Stege 24 ausgebildet.
Zum Unterschied zu voranstehender Ausführungsvariante des Rotors 3 nach den Fig. 2 und 3 liegen die Permanentmagnete 5 auch an den Seitenwänden 14, 15 der Taschen 8 (unmittelbar) an.
Weiter erstrecken sich die Permanentmagnete 5 bevorzugt über die gesamte radiale Höhe 12 des Rotorkerns 4. Auch bei dieser Ausführungsvariante besteht der Rotorkern 4 bevorzugt aus dem Elektroblech 18, wie dies in Fig. 5 anhand eines Steges 10 angedeutet ist.
N2019/19600-AT-00
Bevorzugt weisen die Permanentmagnete 5 bei allen Ausführungsvarianten des Rotors 3 in Richtung der Axialrichtung betrachtet eine zumindest annähernd kreisringsegmentförmige Form auf. Sie können aber auch eine andere Form aufwei-
sen, beispielsweise trapezförmig ausgebildet sein.
Die Taschen 8 im Rotorkern 4 können nach der Herstellung des Rotorkerns 4 ausgebildet werden. In der bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung werden die Taschen 8 jedoch bereits während der Herstellung des Rotorkerns 4 ausgebildet. Insbesondere erfolgt dies beim Aufrollen des Elektroblechs 18 zum Rotorkern 4, indem im Elektroblechband an den Stellen, an denen die Taschen 8 ausgebildet werden sollen, Durchbrüche erzeugt werden, die dann nach dem Aufwickeln des Elektroblechbandes in radialer Richtung übereinander liegen und die Taschen 8 bilden. Besonders bevorzugt werden die Durchbrüche durch Stanzen erzeugt.
Nachdem die Umfangslängen der Lagen 19 des Elektroblechs 18 im Rotorkern von innen nach außen größer werden und auch die Taschen sich von innen nach außen vorzugsweise verbreitern (in Ansicht in Richtung der Axialrichtung), werden die Ausstanzungen im bandförmigen Elektroblech 18 bevorzugt mit variablem Ab-
stand zueinander und variabler Breite durchgeführt.
Die Ausführungsbeispiele zeigen und beschreiben mögliche Ausführungsvarianten der Erfindung, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass auch Kombinationen der
einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus die elektrische Axialflussmaschine 1 und der Rotor 3 nicht zwingenderweise maßstäblich dargestellt sind.
N2019/19600-AT-00
Axialflussmaschine Stator
Rotor
Rotorkern Permanentmagnet Welle
Nabe
Tasche Mantelfläche Steg
Stirnfläche
Höhe Umfangsrichtung Seitenwand Seitenwand Ausnehmung Ausnehmung Elektroblech Lage
Pfeil
Pfeil
Abdeckung
Stirnfläche
12
Bezugszeichenliste
N2019/19600-AT-00

Claims (18)

Patentansprüche
1. Rotor (3) für eine Axialflussmaschine (1), umfassend einen metallischen Rotorkern (4) und mehrere Permanentmagnete (5), die an dem Rotorkern (4) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorkern (4) Ausnehmungen, wie z.B. Taschen (8), aufweist und dass die Permanentmagnete (5) in den Ausnehmungen angeordnet sind.
2. Rotor (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen mit den Permanentmagneten (5) beidseitig am Rotorkern (4) angeordnet sind.
3. Rotor (3) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorkern (4) aus einem gerollten Elektroblech (18) besteht.
4. Rotor (3) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Lagen (19) des Rotorkerns (4) aus dem gerollten Elektroblech (18) zusätzlich
miteinander verbunden sind.
5. Rotor (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die Permanentmagnete (5) innerhalb des Rotorkerns (4) angeordnet sind.
6. Elektrische Axialflussmaschine (1), umfassend einen Rotor (3) und einen Stator (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 gebildet ist.
7. Elektrische Axialflussmaschine (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagneten des Rotors (3) in axialer Richtung des Rotors (3) magnetisiert sind.
N2019/19600-AT-00
8. Verfahren zur Herstellung eines Rotors (3) für eine elektrische Axialflussmaschine (1), nach dem ein metallischer Rotorkern (4) bereitgestellt wird und auf dem Rotorkern (4) mehrere Permanentmagneten (5) angeordnet werden, dadurch gekennzeichnet, dass im Rotorkern (4) Ausnehmungen, wie z.B. Taschen (8), erzeugt werden und die Permanentmagneten (5) in den Ausnehmungen ange-
ordnet werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorkern (4) aus einem Elektroblech (18) durch Aufrollen des Elektroblechs (18) herge-
stellt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen im Rotorkern (4) beim Aufrollen des Elektroblechs (18) erzeugt werden.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen im Rotorkern (4) durch ein oder beidseitiges Stanzen des Elektroblechs (18) erzeugt werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Aufrollen des Elektroblechs (18) eine spiralförmiges Blechpaket mit mehreren in radialer Richtung übereinander liegender Lagen (19) aus dem Blech hergestellt wird, wobei die einzelnen Lagen (19) zusätzlich miteinander verbunden sind.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagneten (5) innerhalb des Rotorkerns (4) angeordnet
werden.
N2019/19600-AT-00
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagneten (5) in radialer Richtung außen mit einer, insbesondere metallischen, Abdeckung (22) abgedeckt werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ab-
deckung (22) aus dem Elektroblech (18) hergestellt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (22) aus einem Edelstahlband hergestellt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Edelstahlband mit dem Elektroblech (18) verbunden wird.
18. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (22) durch Aufpressen eines Ringes auf den Rotorkern (4) hergestellt
wird.
N2019/19600-AT-00
ATA50705/2019A 2019-08-09 2019-08-09 Rotor AT522826A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50705/2019A AT522826A1 (de) 2019-08-09 2019-08-09 Rotor
PCT/AT2020/060290 WO2021026575A1 (de) 2019-08-09 2020-08-07 Rotor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50705/2019A AT522826A1 (de) 2019-08-09 2019-08-09 Rotor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
AT522826A1 true AT522826A1 (de) 2021-02-15

Family

ID=72473326

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ATA50705/2019A AT522826A1 (de) 2019-08-09 2019-08-09 Rotor

Country Status (2)

Country Link
AT (1) AT522826A1 (de)
WO (1) WO2021026575A1 (de)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4300775A4 (de) * 2021-03-30 2024-05-15 Huawei Digital Power Technologies Co., Ltd. Rotor für einen elektromotor, elektromotor und elektrofahrzeug
CN113422481A (zh) * 2021-07-06 2021-09-21 浙江盘毂动力科技有限公司 盘式电机转子及制造设备和制造方法
DE102021003706A1 (de) * 2021-07-19 2023-01-19 Mercedes-Benz Group AG Verfahren zum Herstellen eines Rotors für eine elektrische Maschine, insbesondere für eine Axialflussmaschine
CN113765315B (zh) * 2021-09-14 2023-05-05 首钢智新迁安电磁材料有限公司 一种电机外转子的加工方法
CN118157352A (zh) * 2022-11-29 2024-06-07 珠海格力电器股份有限公司 转子结构和电机
DE102022004611A1 (de) * 2022-12-09 2024-06-20 Mercedes-Benz Group AG Verfahren zum Herstellen eines Rotors für eine Axialflussmaschine

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112009004303T5 (de) * 2009-01-30 2012-05-24 Honda Motor Co., Ltd. Axialspaitmotor und Verfahren zur Herstellung eines Rotors fur diesen

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61170265A (ja) * 1985-01-23 1986-07-31 Fanuc Ltd 同期モ−タ
ATE240004T1 (de) 1999-08-09 2003-05-15 Perm Motor Gmbh Elektrische axialflussmaschine
JP2006025482A (ja) * 2004-07-06 2006-01-26 Nissan Motor Co Ltd ディスク型回転電機のロータ構造およびロータ製造方法
JP2006166635A (ja) * 2004-12-08 2006-06-22 Nissan Motor Co Ltd 回転電機
JP4561770B2 (ja) * 2007-04-27 2010-10-13 ダイキン工業株式会社 アキシャルギャップ型回転電機及びその製造方法
US7906883B2 (en) * 2008-06-02 2011-03-15 Honda Motor Co., Ltd. Axial gap motor
DE102015220845A1 (de) 2015-10-26 2017-04-27 Robert Bosch Gmbh Rotor für Scheibenläufermaschine
DE102017127157A1 (de) 2017-11-17 2019-05-23 Gkn Sinter Metals Engineering Gmbh Rotor für einen Axialflussmotor

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112009004303T5 (de) * 2009-01-30 2012-05-24 Honda Motor Co., Ltd. Axialspaitmotor und Verfahren zur Herstellung eines Rotors fur diesen

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021026575A1 (de) 2021-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AT522826A1 (de) Rotor
DE68914901T2 (de) Elektrischer Generator mit axialem Feld.
EP2639935B1 (de) Rotor mit Permanenterregung, elektrische Maschine mit einem solchen Rotor und Herstellungsverfahren für den Rotor
DE102005047771A1 (de) Rotoranordnung für eine elektrische Maschine und Verfahren zum Herstellen der Rotoranordnung
DE102013002354A1 (de) Rotor eines elektrischen motors, der einen aufbau zum sicheren anbringen von magneten an einer äusseren umlaufenden fläche eines rotorkerns aufweist, und herstellungsverfahren dafür
DE112007000201T5 (de) Geschlitzte Kerne für einen Motorstator, Motorstator, Synchronmotor des Permanentmagnetentyps, und Stanzverfahren durch Stanzstempel für geschlitzte Kerne
DE102013213554A1 (de) Elektrische permanentmagnet-rotationsmaschine
DE102012219003A1 (de) Läuferanordnung für eine rotatorische elektrische Maschine
DE102010039123A1 (de) Rotor für eine permanentmagneterregte Transversalflussmaschine
WO2011039143A2 (de) Rotor
EP1816727A2 (de) Elektromotor
DE102012100332A1 (de) Stator für eine rotierende elektrische Maschine und Verfahren zu seiner Herstellung
AT522711A1 (de) Stator für eine Axialflussmaschine
WO2016020120A2 (de) Blech- oder sinterteil für einen stator oder einen läufer einer elektrischen maschine sowie verfahren zu dessen herstellung
WO2021003509A1 (de) Stator für eine axialflussmaschine
DE102013200476A1 (de) Permanenterregte Synchronmaschine mit einem Rotor mit Permanentmagneten und Verfahren zur Herstellung derartiger Maschinen bzw. Rotoren
DE102020101149A1 (de) Axialflussmaschine mit mechanisch fixierten Statorkernen mit radial verlaufenden Blechsegmenten
DE102016207943A1 (de) Motor- und/oder Generatorvorrichtung
DE102010041585A1 (de) Rotor einer elektrischen Maschine
DE102014203945A1 (de) Statorelement zum Aufbau einer Statoranordnung für eine elektrische Maschine, Statoranordnung und Verfahren zum Aufbau einer Statoranordnung
WO2011088862A1 (de) Rotor einer elektrischen maschine und verfahren zur herstellung eines rotors einer elektrischen maschine
DE102004047311A1 (de) Rotorkörper für einen Rotor einer elektrischen Maschine und Verfahren zur Herstellung eines Rotorkörpers
DE102012218993A1 (de) Läuferanordnung für eine permanentmagneterregte elektrische Maschine
DE102012218995A1 (de) Läuferanordnung für eine permanentmagneterregte elektrische Maschine
DE19524543C2 (de) Permanentmagneterregte Transversalflußmaschine und Verfahren zu ihrer Herstellung