DE102015207769A1 - Electric machine with fluid cooling on the coil winding - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Maschine (01) umfassend einen Stator (02) mit einer Spulenwicklung (03) und ein die Spulenwicklung (03) zumindest teilweise umgebendes Fluid (05) zur Aufnahme der während des Betriebs der elektrischen Maschine (01) in der Spulenwicklung (03) entstehenden Wärme. Die elektrische Maschine zeichnet sich insbesondere durch eine Wärmeabführkomponente (08) zum Abführen der Wärme aus dem Fluid (05) aus.The present invention relates to an electric machine (01) comprising a stator (02) having a coil winding (03) and a fluid (05) at least partially surrounding the coil winding (03) for receiving during operation of the electrical machine (01) in the Coil winding (03) resulting heat. The electric machine is characterized in particular by a heat dissipation component (08) for removing the heat from the fluid (05).

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit einem Stator, der eine Spulenwicklung umfasst. Weiterhin ist ein die Spulenwicklung zumindest teilweise umgebendes Fluid vorgesehen, zur Aufnahme der während des Betriebs der elektrischen Maschine in der Spulenwicklung entstehende Wärme.The invention relates to an electrical machine with a stator comprising a coil winding. Furthermore, the coil winding at least partially surrounding fluid is provided for receiving the generated during operation of the electric machine in the coil winding heat.

Zur Wärmeabfuhr von elektrischen Maschinen ist die Verwendung von Kühlmänteln bekannt, in welchen ein Kühlmittel geführt wird. Hierbei wird durch einen Massenstrom, welcher durch vorgegebene Kanäle fließt, die Wärme abgeführt. Der flüssigkeitsführende Kühlmantel befindet sich in der Regel auf dem äußeren Umfang des Stators. Darüber hinaus sind Lösungen bekannt, bei welchen Stator bzw. Statorwicklung direkt von einem Kühlmedium, wie beispielsweise einem dielektrischen Fluid umgeben sind. For the heat dissipation of electrical machines, the use of cooling jackets is known, in which a coolant is guided. In this case, the heat is dissipated by a mass flow which flows through predetermined channels. The liquid-conducting cooling jacket is usually located on the outer circumference of the stator. In addition, solutions are known in which stator or stator winding are directly surrounded by a cooling medium, such as a dielectric fluid.

Die US 2012/269660 zeigt einen Elektromotor mit einem Stator und einem Rotor, welche innerhalb eines Gehäuses angeordnet sind. Innerhalb des Gehäuses befindet sich eine dielektrische Flüssigkeit. Der Stator weist eine Wicklung mit einem elektrischen Leiter auf, der innerhalb einer keramischen Isolierschicht angeordnet ist. Die keramische Isolierschicht bzw. der elektrische Leiter steht in Fluidverbindung mit der dielektrischen Flüssigkeit. Die dielektrische Flüssigkeit sorgt für eine thermische und elektrische Isolierung des elektrischen Leiters, wodurch der Motor kontinuierlich bei Temperaturen von mehr als 300°C betrieben werden kann. The US 2012/269660 shows an electric motor with a stator and a rotor, which are arranged within a housing. Inside the housing is a dielectric fluid. The stator has a winding with an electrical conductor disposed within a ceramic insulating layer. The ceramic insulating layer or conductor is in fluid communication with the dielectric liquid. The dielectric fluid provides thermal and electrical insulation of the electrical conductor, allowing the motor to operate continuously at temperatures in excess of 300 ° C.

In der US 5,682,974 ist ein mittels Öl gekühlter Motor beschrieben. Über Ölsprühdüsen können die Statorenden und die Statorwicklung mit Öl besprüht werden. Das Öl wird von einem Sammelbehälter in Kanäle des Motorgehäuses eingespeist. Zur Kühlung des Rotors kann Öl in entsprechend angeordnete Kanäle eingebracht werden. In the US 5,682,974 is described by means of an oil cooled motor. Via oil spray nozzles, the stator ends and the stator winding can be sprayed with oil. The oil is fed from a reservoir into channels of the motor housing. To cool the rotor, oil can be introduced into correspondingly arranged channels.

Die US 8,680,729 B2 beschreibt einen Motor mit einem hermetisch abgeschlossenen Gehäuse. Im Gehäuse sind ein Stator und ein Rotor angeordnet, welche von einer dielektrischen Kühlflüssigkeit umgeben sind. The US 8,680,729 B2 describes a motor with a hermetically sealed housing. In the housing, a stator and a rotor are arranged, which are surrounded by a dielectric cooling liquid.

Die EP 1 109 298 A1 zeigt eine Kühlvorrichtung für eine elektrische Maschine, welche Mittel zum abdichtenden Isolieren des Magnetkreises und der Wicklungen des Stators aufweist, um die Zirkulation einer dielektrischen Kühlflüssigkeit durch den Stator und die Wicklungsenden zu ermöglichen. The EP 1 109 298 A1 shows a cooling apparatus for an electrical machine having means for sealingly insulating the magnetic circuit and the windings of the stator to allow the circulation of a dielectric cooling fluid through the stator and the coil ends.

Aus der DE 10 2012 221 325 A1 ist eine elektrische Maschine für ein Transportmittel bekannt, welche einen Stator mit einer Spulenwicklung und mindestens einen Wickelkopf aufweist. Zur Kühlung der Spulenwicklung dient eine erste Kühlkreislaufkomponente. An die erste Kühlkreislaufkomponente ist eine zweite Kühlkreislaufkomponente zur Kühlung des Wickelkopfes anschließbar. Die Kühlung erfolgt mittels einer Kühlflüssigkeit. Die zweite Kühlkreislaufkomponente und der Wickelkopf sind vorzugsweise in einem wärmeleitfähigen Vergussmaterial vergossen, wodurch eine thermische Anbindung des Wickelkopfes an die Kühlkreislaufkomponente erfolgt und Wärme vom Wickelkopf abgeführt werden kann.From the DE 10 2012 221 325 A1 an electric machine for a means of transport is known, which has a stator with a coil winding and at least one winding head. For cooling the coil winding, a first cooling circuit component is used. A second cooling circuit component for cooling the winding head can be connected to the first cooling circuit component. The cooling takes place by means of a cooling liquid. The second cooling circuit component and the winding head are preferably encapsulated in a thermally conductive potting material, whereby a thermal connection of the winding head to the cooling circuit component takes place and heat can be dissipated from the winding head.

In den Fällen, bei denen die stromführenden Leiter nicht direkt von einem Kühlmedium umgeben sind, bestehen zusätzliche thermische Widerstände. Hierdurch wird eine effiziente Wärmeübertragung gehemmt. Lösungen, welche mit sogenanntem „nassen Luftspalt“ – d.h. ein Kühlmedium befindet sich auch im Luftspalt – betrieben werden, haben den Nachteil, dass eine dauerhafte Verträglichkeit der eingesetzten Materialien vorausgesetzt werden muss. Weiterhin ist mit einer verminderten Leistung aufgrund erhöhter Reibungsverluste zu rechnen.In cases where the live conductors are not directly surrounded by a cooling medium, additional thermal resistances exist. As a result, an efficient heat transfer is inhibited. Solutions which have a so-called "wet air gap" - i. a cooling medium is also in the air gap - operated, have the disadvantage that a permanent compatibility of the materials used must be assumed. Furthermore, a reduced performance due to increased friction losses can be expected.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine elektrische Maschine mit einer effizienten Kühlung zur Verfügung zu stellen. Die Kühlung sollte wenig Bauraum erfordern und aufwandsarm in die elektrische Maschine integrierbar sein.The object of the present invention is to provide an electric machine with efficient cooling. The cooling should require little installation space and be integrated into the electrical machine with little effort.

Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe dient eine elektrische Maschine gemäß Anspruch 1.To achieve the object according to the invention is an electrical machine according to claim 1.

Die erfindungsgemäße elektrische Maschine umfasst einen Stator mit einer Spulenwicklung und ein die Spulenwicklung zumindest teilweise umgebendes Fluid. The electric machine according to the invention comprises a stator with a coil winding and a fluid surrounding the coil winding at least partially.

Das Fluid dient zur Aufnahme der während des Betriebs der elektrischen Maschine in der Spulenwicklung entstehenden Wärme. Erfindungswesentlich ist, dass die elektrische Maschine außerdem eine Wärmeabführkomponente zum Abführen der Wärme aus dem Fluid aufweist. Im einfachsten Fall kann als Wärmeabführkomponente die Oberfläche des Gehäuses der elektrischen Maschine dienen, welche hierzu vorzugsweise mit entsprechenden Strukturen, wie Rippen oder Nadeln, zur Vergrößerung der Oberfläche ausgestattet ist.The fluid serves to absorb the heat generated during operation of the electrical machine in the coil winding. It is essential to the invention that the electric machine also has a heat dissipation component for removing the heat from the fluid. In the simplest case can serve as Wärmeabführkomponente the surface of the housing of the electric machine, which is this preferably equipped with appropriate structures, such as ribs or needles, to increase the surface.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, dass durch Verwendung einer Wärmeabführkomponente die Wärme aus dem die Spulenwicklung umgebenden Fluid gezielt und mit hoher Wärmetransportleistung abgeführt werden kann. Auf diese Weise wird eine sehr effiziente Kühlung der Spulenwicklung ermöglicht, denn die Kühlung erfolgt mithilfe des Fluids einerseits direkt an den Wärmequellen (Spulenwicklung), wodurch eine bestmögliche Wärmeübertragung realisiert werden kann, und andererseits kann die vom Fluid aufgenommene Wärme durch die Wärmeabführkomponente schnell aus dem Fluid abtransportiert werden. A significant advantage of the solution according to the invention is the fact that by using a Wärmeabführkomponente the heat from the coil winding surrounding fluid can be dissipated specifically and with high heat transfer performance. In this way, a very efficient cooling of the coil winding is made possible, because the cooling takes place by means of the fluid on the one hand directly to the heat sources (coil winding), whereby the best possible heat transfer can be realized, and on the other hand, the fluid absorbed heat by the Wärmeabführkomponente be quickly removed from the fluid.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Wärmeabführkomponente von einem Kühlmedium durchströmte Kanäle. Hierdurch kann das Fluid mittels freier Konvektion seine Wärme an das in den Kanälen befindliche Kühlmedium abgeben. Die Kanäle können umlaufend derart in den Stator eingebracht werden, dass sie vom Fluid umströmt werden. Alternativ können die Kanäle auch umlaufend am Stator angeordnet werden. In diesem Fall sind die Kanäle wärmeleitend mit dem Fluid zu verbinden. Die zweite Variante hat den Vorteil, dass in den Stator keine Kanäle eingebracht werden müssen und somit keine baulichen Modifikationen am Stator erforderlich sind. According to an advantageous embodiment, the heat dissipation component comprises channels through which a cooling medium flows. As a result, the fluid can release its heat to the cooling medium in the channels by means of free convection. The channels can be circumferentially introduced into the stator in such a way that they are flowed around by the fluid. Alternatively, the channels can also be arranged circumferentially on the stator. In this case, the channels are thermally conductively connected to the fluid. The second variant has the advantage that in the stator no channels must be introduced and thus no structural modifications to the stator are required.

Als günstig hat es sich erwiesen, den Stator an seinen Stirnseiten mit jeweils einem schalenförmigen Element zur Aufnahme des Fluids zu versehen. Durch das schalenförmige Element wird ein Austritt von Fluid verhindert. Das schalenförmige Element kann gleichzeitig auch die Aufgabe der elektrischen Isolation übernehmen und somit das derzeit üblicherweise zu diesem Zweck verwendete Isolierpapier ersetzen.As low it has proven to provide the stator at its end faces, each with a cup-shaped element for receiving the fluid. The cup-shaped element prevents leakage of fluid. The cup-shaped element can also take over the task of electrical insulation and thus replace the currently commonly used for this purpose insulating paper.

Die mit Kühlmedium durchströmten Kanäle, welche die Wärmeabführkomponente bilden, sind vorzugsweise innerhalb des schalenförmigen Elements angeordnet. The cooling medium flowed through channels forming the Wärmeabführkomponente are preferably disposed within the cup-shaped element.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform wird ein dielektrisches Fluid verwendet. Ein dielektrisches Fluid hat den Vorteil, dass es an der Spulenwicklung zusätzlich elektrisch isolierend wirkt. Das dielektrische Fluid kann somit die Aufgabe der bislang verwendeten, die Spulenwicklung umschließenden, isolierenden Vergussmasse mit übernehmen. Obwohl dielektrische Fluide nur eine geringe Wämeleitfähigkeit aufweisen, kann die erforderliche Wärmeabfuhr durch den Temperaturunterschied zwischen dem Fluid und der üblicherweise aus Kupfer bestehenden Spulenwicklung gewährleistet werden. Es soll jedoch keine Einschränkung auf dielektrische Fluide erfolgen. Bei Verwendung elektrisch isolierter Wicklungen können alternativ auch elektrisch leitende Flüssigkeiten zum Einsatz kommen. According to an advantageous embodiment, a dielectric fluid is used. A dielectric fluid has the advantage that it also acts on the coil winding electrically insulating. The dielectric fluid can thus take over the task of the hitherto used, the coil winding enclosing, insulating potting compound. Although dielectric fluids have low thermal conductivity, the required heat dissipation can be ensured by the difference in temperature between the fluid and the coil winding, usually made of copper. However, it should not be limited to dielectric fluids. When electrically insulated windings are used, electrically conductive liquids may alternatively be used.

Das verwendete Fluid und dessen Strömungsweg im Stator werden vorzugsweise so gewählt, dass es die Abfuhr der Wärme aus der aus Kupfer bestehenden Spulenwicklung mittels natürlicher Konvektion ermöglicht. Natürliche Konvektion entsteht bekanntlich aufgrund des Temperaturunterschieds zwischen Wärmequelle und Wärmesenke. Die insbesondere in Verbindung mit Verbrennungsmotoren bekannte Thermosiphonkühlung basiert beispielsweise auf natürlicher Konvektion.The fluid used and its flow path in the stator are preferably chosen so that it allows the removal of heat from the copper coil winding by means of natural convection. Natural convection is known to be due to the temperature difference between the heat source and the heat sink. The known particularly in connection with internal combustion engines Thermosiphonkühlung based for example on natural convection.

Zur Ermöglichung einer definierten Strömung des Fluids entlang der Spulenwicklung hat sich die Verwendung von kanalbildenden Abstandshaltern als zweckmäßig erwiesen. Die Abstandshalter könnten beispielsweise direkt beim Wickelprozess eingebracht werden.To enable a defined flow of the fluid along the coil winding, the use of channel-forming spacers has proven to be expedient. The spacers could for example be introduced directly during the winding process.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die elektrische Maschine eine Pumpe zum Erzeugen eines zirkulierenden Fluidstroms. Hierdurch kann mittels erzwungener Konvektion gekühlt werden. Die Abstandshalter dienen zusätzlich zur Isolation zwischen den Drähten der Spulenwicklung. Ohne Isolation könnten sich die Drähte berühren und die Drahtisolation selber müsste für ausreichende Isolation sorgen.According to an advantageous embodiment, the electric machine comprises a pump for generating a circulating fluid flow. This can be cooled by means of forced convection. The spacers additionally serve for insulation between the wires of the coil winding. Without insulation, the wires could touch and the wire insulation itself should provide sufficient insulation.

Das Fluid kann im Wesentlichen die gesamte Spulenwicklung umgeben. Alternativ kann das Fluid auch lediglich um den Wickelkopf der Spulenwicklung herum geführt werden und somit als Wickelkopfkühlung fungieren. Eine Wickelkopfkühlung ist auf Grund der hohen Wärmeleitfähigkeit der in der Regel aus Kupfer bestehenden Wicklung in vielen Fällen ausreichend. The fluid may substantially surround the entire coil winding. Alternatively, the fluid can also be guided only around the winding head of the coil winding around and thus act as winding head cooling. Due to the high thermal conductivity of the winding, which generally consists of copper, a winding through the winding head is sufficient in many cases.

Bei alternativen Ausführungsformen kann die Wärmeabfuhr auch mittels Phasenübergang erfolgen. Hierdurch kann die Entwärmung weiter verbessert werden. Das Fluid verdampft bei dieser Ausführung an der heißen Spulenwicklung und wird anschließend zur Wärmeabführkomponente geleitet. Im Bereich der Wärmeabführkomponente findet aufgrund deren niedrigeren Temperatur eine Kondensation statt. Ein derartiger Kreislauf, ähnlich dem Prinzip eines Heatpipe, könnte somit zur Wärmeabfuhr genutzt werden.In alternative embodiments, the heat dissipation can also be done by means of phase transition. As a result, the heat dissipation can be further improved. The fluid evaporates in this embodiment on the hot coil winding and is then passed to the Wärmeabführkomponente. In the area of the heat dissipation component, condensation takes place due to its lower temperature. Such a circuit, similar to the principle of a heat pipe, could thus be used for heat dissipation.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sowie deren Vorteile und Einzelheiten werden nachfolgend anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:Preferred embodiments of the invention as well as their advantages and details are explained in more detail below with reference to the attached figures. Show it:

1 eine Längsschnittansicht einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine; 1 a longitudinal sectional view of an electric machine according to the invention;

2 eine Längsschnittansicht eines Stators der elektrischen Maschine gemäß einer ersten Ausführungsform; 2 a longitudinal sectional view of a stator of the electric machine according to a first embodiment;

3 eine Querschnittansicht des Stators gemäß 2; 3 a cross-sectional view of the stator according to 2 ;

4 ein Detail X aus 3 in vergrößerter Ansicht; 4 a detail X out 3 in enlarged view;

5 eine perspektivische Ansicht eines Stators der elektrischen Maschine gemäß einer zweiten Ausführungsform. 5 a perspective view of a stator of the electric machine according to a second embodiment.

1 zeigt eine Längsschnittansicht einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine 01. Die elektrische Maschine 01 umfasst einen Stator 02 mit einer Spulenwicklung 03 und einen Rotor 04. Der Stator 03 ist in 2 im Längsschnitt und in 3 im Querschnitt dargestellt. 1 shows a longitudinal sectional view of an electric machine according to the invention 01 , The electric machine 01 includes a stator 02 with a coil winding 03 and a rotor 04 , The stator 03 is in 2 in longitudinal section and in 3 shown in cross section.

Die Spulenwicklung 03 ist zumindest teilweise von einem Fluid 05 (siehe 3, 4) umgeben. Das Fluid 05 dient zur Aufnahme der während des Betriebs der elektrischen Maschine 01 in der Spulenwicklung 03 entstehenden Wärme. 4 kann entnommen werden, dass der Strömungsraum für das Fluid 05 in Richtung Rotorachse von Verschlusskeilen 07 begrenzt wird. Verschlusskeile 07 sind jedoch nicht zwingend erforderlich. Das Fluid 05 kann auch durch ein das Fluid 05 in jede Richtung umschließendes schalenförmiges Element begrenzt werden. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Spulenwicklung 03 in eine isolierende Vergussmasse 06 eingebettet. Es sind jedoch auch Ausführungsformen möglich, bei denen die Spulenwicklung 03 nicht von einer Vergussmasse 06 umschlossen ist. Bei Verwendung eines dielektrischen Fluides 05 kann dieses gleichzeitig für die elektrische Isolation sorgen. Es können jedoch auch elektrisch leitende Fluide 05 zum Einsatz kommen. In diesem Fall muss eine elektrisch isolierte Spulenwicklung 03 Verwendung finden, falls auf die isolierende Vergussmasse 06 verzichtet werden soll.The coil winding 03 is at least partially from a fluid 05 (please refer 3 . 4 ) surround. The fluid 05 serves to accommodate during operation of the electric machine 01 in the coil winding 03 resulting heat. 4 can be seen that the flow space for the fluid 05 in the direction of the rotor axis of locking wedges 07 is limited. closing wedges 07 but are not mandatory. The fluid 05 can also through a the fluid 05 bounded in each direction cup-shaped element are limited. In the embodiment shown, the coil winding 03 in an insulating potting compound 06 embedded. However, embodiments are also possible in which the coil winding 03 not from a potting compound 06 is enclosed. When using a dielectric fluid 05 this can simultaneously provide for the electrical insulation. However, it can also be electrically conductive fluids 05 be used. In this case, an electrically insulated coil winding 03 Find use, if on the insulating potting compound 06 should be waived.

Ein weiterer Bestandteil der elektrischen Maschine 01 ist eine Wärmeabführkomponente, welche in einem Bereich 08 angeordnet werden kann. Mittels der Wärmeabführkomponente wird die Wärme aus dem Fluid 05 abgeführt. Die Wärmeabführkomponente ist also nicht direkt mit der Spulenwicklung 03 kontaktiert sondern über das Fluid 05. Die Wärmeabführkomponente 08 kann am Stator 02 umlaufend angeordnete Kanäle umfassen, welche von einem Kühlmedium durchströmt werden und wärmeleitend mit dem Fluid 05 verbunden sind. Als günstig hat sich eine Anordnung der Wärmeabführkomponente in Nähe der Wickelköpfe erwiesen, um die Entwärmung über natürliche Konvektion zu ermöglichen. Im Bereich der Wärmeabführkomponente können auch strömungssammelnde und strömungsverteilende Module angeordnet werden, um einen von einer Pumpe geförderten Volumenstrom zu verteilen. In diesem Fall würde die Wärmeübertragung durch erzwungene Konvektion stattfinden. Another component of the electric machine 01 is a heat dissipation component, which is in one area 08 can be arranged. By means of the Wärmeabführkomponente the heat from the fluid 05 dissipated. The Wärmeabführkomponente is therefore not directly with the coil winding 03 contacted but via the fluid 05 , The heat dissipation component 08 can on the stator 02 circumferentially arranged channels, which are flowed through by a cooling medium and heat-conducting with the fluid 05 are connected. Favorable, an arrangement of Wärmeabführkomponente has proven in the vicinity of the winding heads to allow the cooling of natural convection. In the area of the heat dissipation component, flow-collecting and flow-distributing modules can also be arranged in order to distribute a volume flow conveyed by a pump. In this case, the heat transfer would take place by forced convection.

Über einen Kühlmantel 09 kann ergänzend eine herkömmliche Kühlung erfolgen. Auf den Kühlmantel 09 kann jedoch auch verzichtet werden, da durch die erfindungsgemäß realisierte Kühlung bereits eine gute Kühlwirkung erzielt wird. Ausführungsformen ohne Kühlmantel 09 haben den Vorteil, dass sie weniger Bauraum benötigen.Over a cooling jacket 09 In addition, a conventional cooling can take place. On the cooling jacket 09 However, can also be dispensed with, since already achieved by the inventively realized cooling a good cooling effect. Embodiments without cooling jacket 09 have the advantage that they require less space.

5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Stators 02 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Das die Spulenwicklung 03 umgebende Fluid 05 befindet sich bei dieser Ausführung innerhalb abgedichteter schalenförmiger Elemente 10, welche an den Stirnseiten des Stators 02 angeordnet sind. Innerhalb der schalenförmigen Elemente 10 verlaufen Kanäle 12. Die Kanäle 12 werden von dem Kühlmedium durchströmt, um die Wärme abzuführen und fungieren somit als Wärmeabführkomponente. Das Fluid 05 verläuft zwischen den schalenförmigen Elementen 10 auch in axialer Richtung. Um einen Austritt von Fluid 05 aus dem Stator 02 zu verhindern bzw. einer undichten Statoroberfläche vorzubeugen, ist dieser entsprechend abzudichten. Die nötige Abdichtung kann bereits durch die Vorspannung des Stators 02 oder auf andere Art und Weise mechanisch realisiert werden. Alternativ kann der Stator auch mit einer Imprägnierung versehen werden oder die schalenförmigen Elemente 10 können derart erweitert werden, dass sie das Fluid 05 vollständig umschließen. 5 shows a perspective view of a stator 02 according to a second embodiment. The coil winding 03 surrounding fluid 05 In this embodiment, this is inside sealed cup-shaped elements 10 , which on the front sides of the stator 02 are arranged. Inside the bowl-shaped elements 10 run channels 12 , The channels 12 are flowed through by the cooling medium to dissipate the heat and thus act as Wärmeabführkomponente. The fluid 05 runs between the bowl-shaped elements 10 also in the axial direction. To an escape of fluid 05 from the stator 02 To prevent or prevent a leaky stator surface, this is to be sealed accordingly. The necessary sealing can already by the bias of the stator 02 or mechanically realized in other ways. Alternatively, the stator can also be provided with an impregnation or the shell-shaped elements 10 can be extended to include the fluid 05 completely enclose.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

0101
elektrische Maschine electric machine
0202
Stator stator
0303
Spulenwicklung coil winding
0404
Rotor rotor
0505
Fluid fluid
0606
Vergussmasse potting compound
0707
Verschlusskeile closing wedges
0808
Bereich für Wärmeabführkomponente Area for heat dissipation component
0909
Kühlmantel cooling jacket
1010
schalenförmiges Element cup-shaped element
1111
1212
Kanäle channels

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 2012/269660 [0003] US 2012/269660 [0003]
  • US 5682974 [0004] US 5682974 [0004]
  • US 8680729 B2 [0005] US 8680729 B2 [0005]
  • EP 1109298 A1 [0006] EP 1109298 A1 [0006]
  • DE 102012221325 A1 [0007] DE 102012221325 A1 [0007]

Claims (10)

Elektrische Maschine (01) umfassend einen Stator (02) mit einer Spulenwicklung (03) und ein die Spulenwicklung (03) zumindest teilweise umgebendes Fluid (05) zur Aufnahme der während des Betriebs der elektrischen Maschine (01) in der Spulenwicklung (03) entstehenden Wärme, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin eine Wärmeabführkomponente (08) aufweist, die mit dem Fluid (05) in Wärmekontakt steht, zum Abführen der Wärme aus dem Fluid (05).Electric machine ( 01 ) comprising a stator ( 02 ) with a coil winding ( 03 ) and a coil winding ( 03 ) at least partially surrounding fluid ( 05 ) for receiving during operation of the electric machine ( 01 ) in the coil winding ( 03 ), characterized in that it further comprises a heat dissipation component ( 08 ) which is in contact with the fluid ( 05 ) is in thermal contact, for removing the heat from the fluid ( 05 ). Elektrische Maschine (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeabführkomponente (08) von einem Kühlmedium durchströmte Kanäle (12) umfasst.Electric machine ( 01 ) according to claim 1, characterized in that the heat dissipation component ( 08 ) channels through which a cooling medium flows ( 12 ). Elektrische Maschine (01) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (12) in den Stator (02) eingebracht sind und vom Fluid (05) umströmt werden.Electric machine ( 01 ) according to claim 2, characterized in that the channels ( 12 ) in the stator ( 02 ) and from the fluid ( 05 ) are flowed around. Elektrische Maschine (01) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (12) umlaufend am Außenbereich des Stators (02) angeordnet sind, wobei die Kanäle (12) wärmeleitend mit dem Fluid (05) verbunden sind.Electric machine ( 01 ) according to claim 2, characterized in that the channels ( 12 ) circumferentially on the outside of the stator ( 02 ) are arranged, wherein the channels ( 12 ) thermally conductive with the fluid ( 05 ) are connected. Elektrische Maschine (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (02) an seinen Stirnseiten jeweils ein schalenförmiges Element (10) zur Aufnahme des Fluids (05) aufweist.Electric machine ( 01 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the stator ( 02 ) at its end faces in each case a cup-shaped element ( 10 ) for receiving the fluid ( 05 ) having. Elektrische Maschine (01) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (12) innerhalb des schalenförmigen Elements (10) angeordnet sind.Electric machine ( 01 ) according to claim 5, characterized in that the channels ( 12 ) within the bowl-shaped element ( 10 ) are arranged. Elektrische Maschine (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein dielektrisches Fluid (05) verwendet wird.Electric machine ( 01 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that a dielectric fluid ( 05 ) is used. Elektrische Maschine (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der Spulenwicklung (03) kanalformende Abstandshalter angeordnet sind. Electric machine ( 01 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that on the coil winding ( 03 ) Channel-forming spacers are arranged. Elektrische Maschine (01) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Pumpe zum Erzeugen eines zirkulierenden Fluidstroms aufweist. Electric machine ( 01 ) according to one of claims 2 to 8, characterized in that it comprises a pump for generating a circulating fluid flow. Elektrische Maschine (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid (05) nur die Wickelköpfe der Spulenwicklung (03) umgibt. Electric machine ( 01 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the fluid ( 05 ) only the winding heads of the coil winding ( 03 ) surrounds.
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