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Die
Erfindung betrifft einen Rotor für
einen Elektromotor, insbesondere einen permanenterregten Motor oder
permanenterregten Synchronmotor, z. B. eines Kühlerlüftermotors, in einem Fahrzeug.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung
eines Lamellenpakets für
einen Rotor.
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Derartige
Elektromotoren sind insbesondere geeignet für den Einsatz in Kraftfahrzeugen.
Im Kraftfahrzeugbereich spielen Elektromotoren, die als Kleinmotoren
ausgebildet sind, aufgrund des begrenzten Bauraums eine bedeutende
Rolle. Kleinmotoren sind Elektromotoren mit geringen Ausmaßen und
haben in der Regel eine Leistung von bis zu 1 kW. Der Elektromotor
kann vorzugsweise ein permanenterregter Kommutatormotor oder ein
bürstenloser,
permanenterregter Gleichstrom- oder Synchronmotor oder ein anderer
Elektromotor sein. Die für
diesen Motortyp ebenfalls verwendete Bezeichnung „AC-Servomotor" kann zu Verwechslungen
führen,
da sie auch für
hochdynamisch geregelte Asynchronmotoren verwendet wird. Um dies
auszuschließen,
wird der elektronisch kommutierte Motor nachfolgend als EC-Motor
bezeichnet.
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Elektromotoren
können
als Innenläufer-
oder Außenläufermotoren
ausgebildet sein. Innenläufermotoren
weisen einen äußeren Stator
und einen inneren Rotor auf. Der Rotor ist koaxial in den Stator
eingefügt. Bei
einem Außenläufermotor
umgibt der äußere Rotor
den inneren Stator koaxial. Der Rotor beziehungsweise die Rotorwelle
ist in allen Varianten drehbar gelagert. Die Erfindung bezieht sich
vornehmlich auf Innenläufermotoren,
anhand derer nachfolgend auch die Erfindung näher erläutert wird.
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Im
Stand der Technik sind Statoren oder Rotoren der Elektromotoren
bekannt, die aus Paketen von Einzelblechen oder Einzellamellen gebildet
und durch so genanntes Stanz-Paketieren
oder Stanz-Laser-Paketieren gefertigt werden. Im Detail werden mittels
einer komplexen und aufwendigen Stanz-Laser-Anlage die einzelnen Bleche oder
Lamellen innerhalb der Stanzfolge gestanzt und gleichzeitig zu Paketen
verschweißt. Dabei
werden die einzelnen Bleche oder Lamellen in einer sehr schnellen
Folge durch herausgepresste Noppen verschiedener Ausführungen
(auch "Paketiernoppen" genannt) miteinander
verbunden. Die Paketiernoppen halten die Einzellamellen im Paket
zusammen. Zusätzlich
kann das Lamellenpaket mit Kunststoff umspritzt sein. Auch können die
Einzellamellen miteinander verklebt sein.
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Darüber hinaus
ist in Rotoren von Elektromotoren mit einer Polpaarzahl von p > 1 der Bereich zwischen
Nutgrund und Welle bei Kommutatorankern bzw. zwischen Magnetinnenseite
und Welle bei Permanentmagnetrotoren nicht vollständig für eine magnetische
Flussführung
vonnöten
und kann auf eine definierte Jochbreite reduziert werden. Der Bereich
zwischen Joch und einem verbleibenden Innenring zur Befestigung des
Paketes auf der Rotorwelle wird üblicherweise
bis auf wenige verbleibende Stege frei gestanzt. Die gewonnene Fläche dient
als zusätzliche
Luftdurchtrittsfläche
zur Kühlung
der Motorbauteile.
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Zur
besseren Kühlung
wird insbesondere bei offenen Motoren durch spezielle interne oder
externe Maßnahmen
für eine
Durchströmung
der Motoren mit Luft gesorgt. Auch bei geschlossenen Motoren ist
es von Vorteil, wenn eine stetige Luftumwälzung im Inneren stattfindet,
so dass die Verlustwärme
besser von Wärmequellen
zu Wärmesenken
transportiert wird. Das kann durch zusätzliche Lüfterräder, die auf der Motorwelle aufgebracht
sind oder im begrenzten Umfang durch an die Stirnisolation angebrachte,
z.B. gespritzte, Flügel erfolgen.
Dadurch vergrößert sich
die axiale Länge
der Motoren. Verzichtet man auf solche zusätzlichen Maßnahmen, reicht die Kühlung durch
Luftturbulenzen in der Regel nicht aus und die zulässige Leistung
der Motoren sinkt rapide.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Rotor für einen
Elektromotor anzugeben, der auch bei kleiner Baugröße hinreichend
gut gekühlt
wird. Darüber
hinaus ist ein besonders geeignetes Verfahren zur Herstellung eines
Lamellenpakets für
einen Rotor anzugeben.
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Hinsichtlich
des Rotors wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Hinsichtlich des Herstellungsverfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch
die Merkmale des Anspruchs 15.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Beim
erfindungsgemäßen Rotor
für eine
Antriebseinheit, insbesondere einen Elektromotor, insbesondere einen
permanenterregten Motor oder einen Synchronmotor oder einen EC-Motor,
ist ein Lamellenpaket vorgesehen, das eine Vielzahl von übereinander
gestapelten identischen Einzellamellen umfasst, die jeweils über den
Umfang verteilte Außensegmenten
aufweisen, die über
ein ringförmiges,
radial nach innen weisendes Außenjoch
miteinander verbunden sind, in dessen Innenkreis eine vorgegebene
Anzahl von Innensegmenten vorgesehen ist, die über ein ringförmiges Innenjoch
miteinander verbunden sind, wobei innerhalb des Innenkreises des
Außenjochs
Flügelelemente
so integriert sind, dass bei Rotation des Rotors eine axiale Luftströmung erzeugt
wird. Hierdurch ist ohne eine axiale Bauraumverlängerung eine Motorkühlung ermöglicht. Die
Flügelelemente
bewirken dabei im inneren freien Bereich des Rotorblechpaketes in
Art von Schaufeln eines Axiallüfters
eine axiale Luftströmung,
die zur Kühlung
der Motorbauteile verwendet wird.
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In
einer möglichen
Ausführungsform
sind zumindest zwei der Einzellamellen in Umfangsrichtung zueinander
derart verdrehbar, dass deren Außensegmente identisch übereinander
und deren Innensegmente mit einem vorgegebenen Winkel α zueinander
versetzt angeordnet sind, wobei die zueinander versetzten Innensegmente
die Flügelelemente
bilden. Mit anderen Worten: Durch die zueinander angular versetzten
Innensegmente von axial hintereinander angeordneten Einzellamellen
ist ein integriertes leicht gewölbtes Flügelelement gebildet,
das bei Rotation der Welle vom umgebenden Medium, hier Luft, schräg umströmt und umgelenkt wird.
Unter Ausnutzung des Fliehkraftprinzips wirken die versetzten Innensegmente
wie Schaufeln eines Axiallüfters.
Bei Rotation der Welle entsteht eine axiale Druckdifferenz und ein
Sog wird erzeugt, der als axiale Strömung den Innenbereich des Rotors
durchströmt.
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Zweckmäßigerweise
können
die Innensegmente in der einfachsten Form beim Stanzpaketieren aus den
Einzellamellen, z. B. Blechlamellen, ausgestanzt werden. Alternativ
oder zusätzlich
können
durch an die Innensegmente angespritzte oder zusätzlich eingebrachte Teile Flügel gebildet
werden, die aber zusätzliche Teile
oder ein zusätzliches
Werkzeug zum Umspritzen erfordern.
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In
einer besonders einfachen Ausführungsform
sind zumindest eine der saugseitigen Einzellamellen und eine der
druckseitigen Einzellamellen zueinander versetzt angeordnet. Dabei
werden zumindest die erste und die letzte Einzellamelle des Rotorlamellenpakets
entsprechend der gewünschten
Strömungsrichtung
um eine vorgegebene Umfangsteilung, z. B. Nutteilung bei einem Kommutatoranker
oder Polteilung bei einem Permanentmagnetrotor, vor- bzw. zurückgedreht.
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Um
die Außensegmente
identisch übereinander
stapeln und die Innensegmente zur Bildung der integrierten Flügelelemente
versetzt zueinander anordnen zu können, ist die Anzahl der vorgegebenen
Innensegmente ungleich der Anzahl der Außensegmente. Vorzugsweise ist
die Anzahl der Außensegmente
ungleich einem ganzen Vielfachen der Anzahl der vorgegebenen Innensegmente,
die die integrierten Flügelelemente bilden.
Dass heißt,
die vorgegebene Anzahl der Innensegmente, die das Lüfterrad
bilden, ist kein Teiler der Anzahl der Außensegmente, d.h. kein Teiler
der Nut- bzw. Polzahl. Dabei kann eine beliebige Anzahl von Innen-
und Außensegmenten
vorgegeben werden. Die Anzahl der Innen- und Außensegmente richtet sich nach der
Art und dem Aufbau des Motors.
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In
einer weiteren Ausführungsform
können
mehrere identisch übereinander
gestapelte Einzellamellen jeweils eine Gruppe bilden. Dabei sind
vorzugsweise mehrere Gruppen in Umfangsrichtung zueinander verdrehbar,
wobei die Innensegmente einer einzelnen Gruppe identisch übereinander
angeordnet sind und die Innensegmente benachbarter Gruppen mit einem
vorgegebenen Winkel α zueinander
versetzt angeordnet sind und die Flügelelemente bilden.
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Vorzugsweise
ergibt das kleinste gemeinsame Vielfache der Anzahl der Außensegmente
und der Anzahl der Innensegmente die Anzahl von Umfangsteilungen,
um die die Einzellamelle und/oder Gruppen von Einzellamellen verdrehbar
sind bzw. ist. Dies ermöglicht
in einfacher Art und Weise den Grad der Verdrehung für verschiedenartige
Motoren mit unterschiedlichen Pol- oder Nutzahlen zu ermitteln.
Im Detail ist der vorgegebene Winkel α, um die die Innensegmente bei
Verdrehung von benachbarten Einzellamellen und/oder von benachbarten
Gruppen von Einzellamellen zueinander versetzt angeordnet sind,
ermittelbar gemäß: α =
360°/Anzahl
der Umfangsteilungen.
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In
einer weiteren Ausführungsform
kann zusätzlich
zumindest einer der Flügelelemente
saugseitig durch einen kleineren radialen Außendurchmesser des Innenkreises
zumindest einer saugseitig angeordneten Einzellamelle, insbesondere
die Endlamelle oder das Endblech gebildet sein. Darüber hinaus
kann zusätzlich zumindest
einer der Flügelelemente
druckseitig durch einen größeren radialen
Innendurchmesser des Innenkreises zumindest einer druckseitig angeordneten
Einzellamelle, insbesondere die Endlamelle oder das Endblech gebildet
sein. Alternativ kann eine entsprechend ausgebildete Stirnisolation
saug- und/oder druckseitig angeordnet sein. Die Verkleinerung der
saug- bzw. druckseitigen Öffnungen
bewirkt eine entsprechende Umlenkung der Strömung.
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Je
nach Art und Ausbildung des Motors bilden die radial nach außen weisenden
Außensegmente
in einer möglichen
Ausführungsform
Pole eines Permanentmagnetrotors. Dazu sind in den Außensegmenten beispielsweise
Ausnehmungen zur Aufnahme von Magneten vorgesehen. Ein jedes Außensegment
ist dabei mit einer Ausnehmung versehen, in der mindestens ein Magnet
angeordnet ist. Die Magnete wirken dabei als magnetische Pole des
Rotors. Die Anzahl der Pole entspricht dabei der Anzahl der über den
Umfang des Lamellenpakets verteilt angeordneten Magnete und Außensegmente.
Alternativ können
die Außensegmente durch
Nuten getrennte, insbesondere pilzkopfförmige Stege eines Kommutatorankers
bilden. Die Nuten zwischen den pilzkopfförmigen Stegen dienen der Aufnahme
von Wicklungen. Die Innensegmente sind als Innenstege ausgebildet,
der daraus resultierende frei gestanzte Rotorinnenbereich dient
als Luftdurchtrittsfläche
zur Motorkühlung.
Bei dem Motor handelt es sich insbesondere um einen Innenläufermotor,
bei dem die dem Stator zugewandte Fläche des Lamellenpakets des
Rotors die äußere Mantelfläche des
im Wesentlichen zylindrischen Rotors ist.
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Beim
erfindungsgemäßen Verfahren
zum Herstellen eines Lamellenpakets für einen Rotor werden mehrere
Einzellamellen, insbesondere Metallbleche zentriert und in identischer
Lage aufeinander gestapelt und Außensegmente und Innensegmente
ausgestanzt, wobei einzelne oder mehrere identisch ausgestanzte Einzellamellen
in Umfangsrichtung zueinander verdreht werden, dass deren Außensegmente
identisch übereinander
und deren Innensegmente mit einem vorgegebenen Winkel α zueinander
versetzt angeordnet sind und die zueinander versetzten Innensegmente
im Innenkreis integrierte Flügelelemente
bilden, die bei Rotation des Rotors eine axiale Luftströmung im
Innenbereich des Rotors erzeugen. Je nach Ausführung des Rotors werden die
Einzellamellen durch Form-, Stoff- und/oder Reibschluss miteinander
gefügt.
Beispielsweise werden diese durch Noppen mechanisch miteinander
verbunden. Alternativ können
die Einzellamellen mechanisch miteinander verklemmt sein. In einer
weiteren alternativen Ausführungsform
können
diese mit Kunststoff umspritzt oder mit Klebstoff miteinander verbunden
werden.
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Die
mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
dass für
eine möglichst
kleine Bauausführung
des Rotors und eine hinreichende Motorkühlung im Rotorinnenbereich
Flügelelemente
integriert sind, welche bei Rotation des Rotors eine axiale Luftströmung bewirken.
Weiterhin ermöglicht
die Erfindung die Herstellung von Gruppen von Einzellamellen für das Rotorblechpaket.
Der Motor ist insgesamt kostengünstiger
herstellbar.
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Nachfolgend
wird ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Darin zeigen:
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1 schematisch
in perspektivischer Darstellung einen erfindungsgemäßen Rotor
mit frei gestanztem Rotorinnenbereich (Stand der Technik),
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2 schematisch
ein Diagramm für
den Versatz von Innensegmenten des Rotorlamellenpakets zur Bildung
von integrierten Flügelelementen,
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3 schematisch
in perspektivischer Darstellung eine alternative Ausführungsform
für einen
erfindungsgemäßen Rotor
mit frei gestanztem Rotorinnenbereich und in diesem integrierten
Flügelelementen,
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4 schematisch
ein Diagramm für
den Versatz von Innensegmenten des Rotorlamellenpakets zur Bildung
der integrierten Flügelelementen,
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5 schematisch
im Längsschnitt
eine weitere alternative Ausführungsform
für einen
erfindungsgemäßen Rotor
mit zusätzlich
geänderten
Endlamellen auf der Saug- und Druckseite.
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Einander
entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen
versehen.
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1 zeigt
schematisch in perspektivischer Darstellung den Stand der Technik
für einen
Rotor 1 einer Antriebseinheit, z. B. einen permanenterregten
Motor. Der Rotor 1 ist aus einem Lamellenpaket 2 gebildet, dass
eine Vielzahl von identisch ausgebildeten Einzellamellen 2.1 bis 2.n umfasst,
die zentriert übereinander gestapelt
sind. Das Blech- oder Lamellenpaket 2 des Rotors 1 für eine elektrische
Maschine wird in der Regel durch Stanzpaketieren hergestellt. Dabei
werden aus einzelnen Blechen der Einzellamellen 2.1 bis 2.n Außensegmente 4 und
Innensegmente 6 ausgestanzt. Die Außensegmente 4 sind
als über
den Umfang verteilte und radial nach außen weisende Stege ausgebildet,
die durch Nuten N voneinander getrennt sind. Die Außensegmente 4 sind
je nach Ausführung
des Motors beispielsweise als pilzkopfförmige Stege zur Aufnahme von
Wicklungen eines Kommutatorankers oder als Stege mit Ausnehmungen
zur Aufnahme von Magneten eines Permanentmagnetrotors ausgebildet.
Die Außensegmente 4 sind
radial nach innen über
ein ringförmiges
Außenjoch 8 miteinander
verbunden. In dem Innenringkreis K1 des Außenjochs 8, der den
Innenbereich des Rotors 1 bildet, sind die Innensegmente 6 ausgestanzt.
Die Innensegmente 6 sind über ein ringförmiges Innenjoch 10 miteinander
verbunden, in dessen Innenkreis K2 eine Welle 12 des Rotors 1 zentriert
anordbar ist.
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Um
eine eventuelle Spießkantigkeit
des Ausgangsmaterials beim Stanzpaketieren auszugleichen und damit
die Wuchtgüte
des Rotors 1 zu verbessern, sind in Stanzpaketierwerkzeugen
Drehstationen vorgesehen, die eine Verdrehung der Einzellamellen 2.1 bis 2.n oder
Bleche beim Paketieren sicherstellen. Dabei sind die Symmetrien
im Aufbau des Blechs oder der Einzellamelle 2.1 bis 2.n zu
beachten, so dass der kleinste mögliche
Drehschritt einer Nutteilung bei Kommutatorankern bzw. einer Polteilung
bei Permanentmagnetrotoren entspricht. Im Allgemeinen werden die
Einzellamellen 2.1 bis 2.n um ein Vielfaches einer
Nutteilung gedreht, z.B. 90°,
da der Innenbereich eine andere Teilung aufweist. Beispielsweise
ist die Anzahl der Außensegmente 4 ungleich,
insbesondere größer als
die Anzahl der Innensegmente 6.
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Zur
Bildung von integrierten Flügelelementen
im durch die Innensegmente 6 frei gestanzten Rotorinnenbereich
wird die bekannte Drehfunktion des Stanzpaketierwerkzeug genutzt.
Wie in 2 näher
dargestellt, wird dazu die erste Einzellamelle 2.1 und
die letzte Einzellamelle 2.n entsprechend der gewünschten Strömungsrichtung
um eine Nutteilung vor bzw. zurückgedreht.
Durch eine derartige angular versetzte Anordnung von axial benachbarten
Einzellamellen 2.1 bis 2.n wird im frei gestanzten
Rotorinnenbereich durch eine daraus resultierende versetzte Anordnung
der Innensegmente 6 um einen Winkel α von ca. 18° zumindest ein Flügelelement
gebildet, das bei Rotation des Rotors 1 eine axialer Luftströmung durch
den Innenkreis K2 erzeugt. Diese lediglich endseitige, insbesondere
saug- und druckseitige Verdrehung der Einzellamellen 2.1 und 2.n stellt
ein sehr einfaches Flügelelement
dar. Das so entstehende Flügelprofil
ist nicht sehr effektiv. Um ein sinnvolles Profil zu erhalten und
die gewonnene Luftdurchtrittsfläche
nicht wieder zu verblocken, darf der Winkelschritt für die Verdrehung
der Einzellamellen 2.1 bis 2.n zueinander und
der daraus resultierende angulare Versatz der Innensegmente 6,
z. B. Stege, nicht zu groß sein.
Ein möglicher
Winkel α von < 10°, wie er
für Rotoren 1 mit
einer Nut- oder Polzahl von >=
36 möglich
ist, ermöglicht
die Bildung von integrierten Flügelelementen.
Bei kleineren Motoren mit üblichen
Nutzahlen von 12, 16 oder 20 Nuten oder bei Polrädern mit 8 oder 10 Magnetsegmenten
ist der mögliche
Drehschritt einer Nut- oder Polteilung zu groß.
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Um
aber trotzdem einen möglichst
kleinen angularen Versatz der Innensegmente 6 von benachbarten Einzellamellen 2.1 bis 2.n zueinander
zu bekommen, wird die Anzahl der die Flügelelemente bildenden am Umfang
gleichmäßig verteilten
Innensegmente 6 derart gewählt, dass sie kein Teiler der
Nut- bzw. Polzahl
und somit der Anzahl der Außensegmente 4 ist.
Das kleinste gemeinsame Vielfache KgV aus der Anzahl der Außensegmente 4,
d.h. Nut- bzw. Polzahl, und der Anzahl der Innensegmente 6 ergibt
dann die Anzahl der Teilungen am Umfang, um die die Innensegmente 6 benachbarter
und zueinander verdrehter Einzellamellen 2.1 bis 2.n versetzt
werden können.
Der Winkel α,
um die die Innensegmente 6 bei Verdrehung von benachbarten Einzellamellen 2.1 bis 2.n zueinander
versetzt angeordnet sind, ist somit ermittelbar gemäß: α =
360°/Anzahl
der Teilungen am Umfang.
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Bei
einem beispielsweise 20-nutigen Rotor 1 mit 20 Außensegmenten 4 ergibt
z.B. die Wahl von drei oder sechs Innensegmenten 6 im Innenbereich
einen möglichen
kleinsten Verdrehwinkel α der
Innensegmente 6 von 6°,
also 60 Teilungen am Umfang. Dazu müssen die Einzellamellen jeweils
um 7 Nutteilungen (7·360/20 =
126°) zueinander
verdreht werden.
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In
Tabelle 1 sind Beispiele für
verschiedene Nut- bzw. Polzahlen (= Anzahl der Außensegmente
4), deren
mögliche
Stegzahlen (= Anzahl der Innensegmente
6) und den dazugehörigen Drehwinkeln α dargestellt:
Tabelle
1: Teilung und Winkel α für verschiedene
Nut- bzw. Polzahlen und Stegzahlen
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Wird
nun die Verdrehung der Einzellamellen 2.1 bis 2.n mit
der Anzahl der in gleiche Position gedrehten Einzellamellen 2.1 bis 2.n kombiniert,
so kann ein Flügelprofil ähnlich dem
bekannter Axiallüfter
erzeugt werden.
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Als
Beispiel soll hier ein Rotor 1 mit N = 20 (= Außensegmenten 4)
und x = 6 Stegen (= Innensegmente 6) betrachtet werden.
Das Lamellenpaket 2 ist aus 17 Einzellamellen 2.1 bis 2.17 gebildet,
die jeweils eine Blechdicke von 0,65 mm aufweisen. Durch eine Verdrehung
der Einzellamellen 2.1 bis 2.17 um jeweils 7 Nutteilungen
ergibt sich eine 6° Stufung
der Innensegmente 6 im Rotorinnenbereich, d.h. im Innenkreis
K1 des Außenjochs 8.
In neun Stufen oder Gruppen G1 bis G9 mit unterschiedlicher Anzahl
von identisch übereinander
gestapelten Einzellamellen 2.1 bis 2.17 ergibt
sich das in den 3 und 4 dargestellte
Lüfterprofil
aus den zueinander versetzten Innensegmenten 6, die die
integrierten Flügelelemente
bilden.
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Durch
Varianz der Anzahl der Gruppen G1 bis Gx und der Anzahl der Einzellamellen 2.1 bis 2.x in
jeder Gruppe G1 bis Gx sind eine Vielzahl von Profilen darstellbar,
so dass das Flügelprofil
den jeweiligen Druck- bzw. Strömungsverhältnissen
im Rotor 1 und somit im Motor angepasst werden kann.
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In
Tabelle 2 ist die Verdrehung der axial nacheinander angeordneten
Einzellamellen
2.1 bis
2.17 in Anzahl von Nutteilungen
sowie die Gruppierung der Einzellamellen
2.1 bis
2.17 in
die Gruppen G1 bis G9 und die jeweilige Anzahl der Einzellamellen
2.1 bis
2.17 in
der jeweiligen Gruppe G1 bis G9 dargstellt.
Tabelle
2: Verdrehung und Blechanzahl für
ein Flügelprofil
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In 4 ist
das zugehörige
abgerollte Profil der integrierten Flügelelemente dargestellt, die
aus den versetzten Innensegmenten 6 gebildet sind.
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Eine
weitere Lösung
um eine Axialströmung
im Lamellenpaket 2 zu erzeugen, beruht auf dem Fliehkraftprinzip.
Idealerweise werden dazu die Innensegmente 6 im Innenbereich
des Rotorpaketes wie die Schaufeln eines Radiallüfters gestaltet. Bei Rotation
werden die Moleküle
des strömenden
Mediums beschleunigt und nach Außen gedrückt. Dadurch entsteht ein radialer
Druckunterschied. Wird nun auf der Sauseite der radial äußere Bereich
und auf der Druckseite der radiale innere Bereich zumindest teilweise
durch ein Endblech oder alternativ durch eine Stirnisolation abgedeckt,
entsteht eine entsprechende Strömung,
die zur Kühlung der
Motorbauteile genutzt werden kann. In 5 ist ein
Beispiel hierfür
gezeigt. Dabei weist saugseitig die erste Einzellamelle 2.1 einen
kleineren radialen Außendurchmesser
Da des Innenringkreises K1 als die anderen Einzellamellen 2.2 bis 2.16 auf.
Druckseitig weist die letzte Einzellamelle 2.17 einen größeren radialen
Innendurchmesser Di des Innenringkreises K1 auf als die anderen
Einzellamellen 2.1 bis 2.16.
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Bei
der Herstellung des Lamellenpakets 2 werden die Einzellamellen 2.1 bis 2.n,
beispielsweise dünne Metallbleche
zentriert übereinander
gestapelt. Darüber
hinaus liegen die Einzellamellen 2.1 bis 2.n in
identischer Lage zentriert übereinander.
Zur Zentrierung der Lage der Einzellamellen 2.1 bis 2.n ist
eine zentrierte Ausnehmung 14 zur Aufnahme der Welle 12 des
Rotors 1 in die Einzellamellen 2.1 bis 2.n gestanzt.
Anschließend
werden die Außensegmente 4 und
die Innensegmente 6 ausgestanzt. Einzelne oder mehrere
der identisch ausgestanzten Einzellamellen 2.1 bis 2.n werden
dann in Umfangsrichtung derart zueinander verdreht, dass deren Außensegmente 4 identisch übereinander
angeordnet und deren Innensegmente 6 mit dem vorgegebenen
Winkel α zueinander
versetzt angeordnet sind. Die Einzellamellen 2.1 bis 2.n werden
nachfolgend miteinander durch Form-, Reib- und/oder Haftschluss verbunden.
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Auch
können
Einzellamellen 2.1 bis 2.n gruppiert übereinander
gestapelt werden. Dabei bilden mehrere identisch übereinander
gestapelte Einzellamellen 2.1 bis 2.n eine Gruppe
G1 bis G9. Die Gruppen G1 bis G9 von Einzellamellen 2.1 bis 2.n sind
in Umfangsrichtung zueinander verdreht angeordnet.
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Bei
den dargestellten, zu einem Innenläufermotor gehörigen Rotoren 1 ist
die dem Stator zugewandte Fläche
des Lamellenpakets 2 die äußere Mantelfläche des
im Wesentlichen zylindrischen Rotors 1.
Tabelle 2: Verdrehung und Blechanzahl für ein Flügelprofil