DE102019122446A1 - Stator and rotary electric machine - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Stator für eine elektrische Rotationsmaschine sowie eine elektrische Rotationsmaschine mit dem Stator.Ein Stator (1) für eine elektrische Rotationsmaschine (2) umfasst zumindest ein im Wesentlichen die Form eines Hohlzylinders aufweisendes Blechpaket (10), in welchem zumindest ein radial verlaufender Strömungskanal (30) ausgebildet ist zur Zufuhr eines Fluids in den radial inneren Bereich (13) der Hohlzylinderform des Blechpakets (10) zwecks Kühlung und/oder Schmierung des Stators (1) an seinem radial inneren Bereich (9).Mit dem erfindungsgemäßen Stator sowie einer damit ausgestatteten elektrischen Rotationsmaschine lässt sich bei konstruktiv einfacher Ausgestaltung eine optimale Kühlwirkung im gesamten Stator gewährleisten.The invention relates to a stator for an electric rotating machine and to an electric rotating machine with the stator. A stator (1) for an electric rotating machine (2) comprises at least one laminated core (10) which is essentially in the shape of a hollow cylinder and in which at least one radially extending The flow channel (30) is designed to feed a fluid into the radially inner area (13) of the hollow cylindrical shape of the laminated core (10) for the purpose of cooling and / or lubricating the stator (1) at its radially inner area (9) an electric rotary machine equipped with it can ensure an optimal cooling effect in the entire stator with a structurally simple design.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stator für eine elektrische Rotationsmaschine sowie eine elektrische Rotationsmaschine mit dem erfindungsgemäßen Stator.The invention relates to a stator for an electric rotary machine and to an electric rotary machine with the stator according to the invention.

Aus dem Stand der Technik sind diverse elektrische Rotationsmaschinen mit einem Rotor und einem Stator bekannt.Various electrical rotating machines with a rotor and a stator are known from the prior art.

Beim Betrieb der elektrischen Rotationsmaschine entsteht Wärme am bzw. im Rotor und Stator. Zu große Wärme kann dabei zu Leistungsverlusten der elektrischen Rotationsmaschine, z.B. durch Ohmsche Verluste, führen. Die Wärme kann außerdem in der elektrischen Rotationsmaschine verbaute, temperaturempfindliche Komponenten negativ beeinflussen, wie beispielsweise Permanentmagnete in Rotor oder Stator, die bei zu hohen Temperaturen entmagnetisiert werden. Auch ein Aufbau des Stators aus mehreren gestanzten Blechen, die nach bekannten Verfahren durch Backlack miteinander zu Blechpaketen verbunden werden, ist bei zu großer Wärmeentwicklung gefährdet. Der Backlack kann sich bei zu hoher Temperatur auflösen oder weich werden, was die Festigkeit der Blechpakete mindert.When the electric rotating machine is operated, heat is generated on or in the rotor and stator. Excessive heat can lead to a loss of power in the electric rotary machine, e.g. due to ohmic losses. The heat can also have a negative effect on temperature-sensitive components built into the electric rotary machine, such as permanent magnets in the rotor or stator, which are demagnetized at too high temperatures. A structure of the stator from several stamped metal sheets, which are connected to one another by baking varnish according to known processes to form laminated cores, is at risk if too much heat is generated. If the temperature is too high, the baking varnish can dissolve or become soft, which reduces the strength of the sheet metal stacks.

Die Verwendung von temperaturrobusteren Komponenten in der elektrischen Rotationsmaschine ist generell möglich, aber mit entsprechend höheren Fertigungs- und Materialkosten und ggf. mit größerem Bauraumbedarf der elektrischen Rotationsmaschine verbunden.The use of more temperature-resistant components in the electric rotary machine is generally possible, but associated with correspondingly higher production and material costs and possibly with a larger space requirement for the electric rotary machine.

Um derartige Nachteile zu vermeiden, wird gegenwärtig im Stand der Technik eine Kühlung des Rotors und/oder Stators durch ein Fluid bevorzugt. Das Fluid, vorzugsweise ein Kühlöl, wird an Bereichen hoher Wärme vorbeigeführt, nimmt dort einen Teil der Wärme auf und führt diese über Konvektion ab, um eine Kühlung dieser Bereiche zu erzielen.In order to avoid such disadvantages, cooling of the rotor and / or stator by a fluid is currently preferred in the prior art. The fluid, preferably a cooling oil, is led past areas of high heat, absorbs part of the heat there and removes it via convection in order to achieve cooling of these areas.

Realisiert wird dies zum Beispiel derart, dass das Fluid an einer axialen Stirnseite eines Stators in den Stator eingeleitet wird und entlang der Wicklungen in axialer Richtung durch den Stator fließt, um folglich auf der anderen axialen Stirnseite des Stators wieder auszutreten. Problematisch ist dabei jedoch, dass der Stator somit gegebenenfalls ungleichmäßig gekühlt wird. Die kühlende Wirkung des Fluids nimmt mit steigender Temperatur ab, so dass das Fluid im Bereich der axialen Stirnseite, an der es aus dem Stator austritt, eine deutlich schlechtere Kühlwirkung realisiert, als im Bereich der axialen Stirnseite, an der das Kühlfluid in den Stator eintritt.This is implemented, for example, in such a way that the fluid is introduced into the stator on one axial end face of a stator and flows along the windings in the axial direction through the stator, in order to exit again on the other axial end face of the stator. The problem here, however, is that the stator may thus be cooled unevenly. The cooling effect of the fluid decreases with increasing temperature, so that the fluid in the area of the axial face where it exits the stator has a significantly poorer cooling effect than in the area of the axial face where the cooling fluid enters the stator .

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Stator sowie eine damit ausgestattete elektrische Rotationsmaschine zur Verfügung zu stellen, die eine optimale Kühlwirkung im gesamten Stator bei konstruktiv einfacher Ausgestaltung gewährleisten.Proceeding from this, the present invention is based on the object of providing a stator and an electric rotary machine equipped therewith, which ensure an optimal cooling effect in the entire stator with a structurally simple design.

Die Aufgabe wird durch den erfindungsgemäßen Stator nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Stators sind in den Unteransprüchen 2 bis 9 angegeben. Ergänzend wird eine elektrische Rotationsmaschine, welche den Stator aufweist, gemäß Anspruch 10 zur Verfügung gestellt.The object is achieved by the stator according to the invention according to claim 1. Advantageous configurations of the stator are specified in subclaims 2 to 9. In addition, an electric rotary machine which has the stator is provided according to claim 10.

Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, die ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.The features of the claims can be combined in any technically meaningful manner, in which case the explanations from the following description and features from the figures, which include supplementary embodiments of the invention, can also be used.

Die Begriffe axial , radial und Umfangsrichtung beziehen sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung immer auf die Rotationsachse der elektrischen Rotationsmaschine.In the context of the present invention, the terms axial, radial and circumferential direction always relate to the axis of rotation of the electric rotating machine.

Die Erfindung betrifft einen Stator für eine elektrische Rotationsmaschine, umfassend zumindest ein im Wesentlichen die Form eines Hohlzylinders aufweisendes Blechpaket. Im Blechpaket ist zumindest ein radial verlaufender Strömungskanal ausgebildet zur Zufuhr eines Fluids in den radial inneren Bereich der Hohlzylinderform des Blechpakets zwecks Kühlung und/oder Schmierung des Stators an seinem radial inneren Bereich.The invention relates to a stator for an electric rotary machine, comprising at least one laminated core essentially in the shape of a hollow cylinder. At least one radially running flow channel is formed in the laminated core for supplying a fluid into the radially inner region of the hollow cylindrical shape of the laminated core for the purpose of cooling and / or lubricating the stator at its radially inner region.

Der radial innere Bereich entspricht dabei insbesondere einer radial inneren Hälfte oder den beiden radial inneren Dritteln des Stators.The radially inner area corresponds in particular to a radially inner half or the two radially inner thirds of the stator.

Ein jeweiliger Strömungskanal ist vorzugsweise axial zentral im Stator angeordnet. Der Stator kann mehrere Blechpakete umfassen, wobei genau ein Blechpaket den zumindest einen Strömungskanal umfassen kann und ein im Wesentlichen axial zentral im Stator angeordnetes Blechpaket sein kann. Damit ist nicht ausgeschlossen, dass auch mehrere Blechpakete als nur ein axial zentral angeordnetes Blechpaket zumindest einen Strömungskanal umfassen.A respective flow channel is preferably arranged axially centrally in the stator. The stator can comprise a plurality of laminated cores, wherein precisely one laminated core can include the at least one flow channel and a laminated core arranged essentially axially centrally in the stator can be. This does not rule out the possibility that a plurality of laminated cores as only one axially centrally arranged laminated core also comprise at least one flow channel.

Der Strömungskanal endet radial außen an der radialen Außenseite des Blechpakets. Das Fluid kann ein Kühl- und/oder Schmiermittel sein, zur Kühlung bzw. Temperierung des Stators und seiner Wicklungen bzw. auch zur Schmierung von Lagerstellen.The flow channel ends radially on the outside on the radial outside of the laminated core. The fluid can be a coolant and / or lubricant for cooling or tempering the stator and its windings or also for lubricating bearing points.

Das Blechpaket ist zusammengesetzt aus mehreren im Wesentlichen gleichen Blechen, die axial nebeneinander angeordnet sind.The laminated core is composed of several essentially identical laminations which are arranged axially next to one another.

Der radial verlaufende Strömungskanal verläuft zumindest mit einer Komponente seiner Längserstreckungsrichtung in Bezug zu einer Symmetrieachse des Stators, die auch der Rotationsachse einer mit dem Stator ausgebildeten elektrischen Rotationsmaschine entspricht, radial.The radially running flow channel runs with at least one component of its direction of longitudinal extent in relation to one Axis of symmetry of the stator, which also corresponds to the axis of rotation of an electric rotary machine formed with the stator, radially.

In einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Stator mit elektrischen Leitern gewickelt ist und der Rotor Permanentmagnete aufweist, wobei die Wicklungen der elektrischen Leiter am Stator dabei in Form einer Wellenwicklung realisiert.In one embodiment it can be provided that the stator is wound with electrical conductors and the rotor has permanent magnets, the windings of the electrical conductors on the stator being implemented in the form of a wave winding.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist der Stator an seinem radial inneren Bereich wenigstens eine axial verlaufende Nut auf, an der der Strömungskanal endet.According to a further aspect of the invention, the stator has at least one axially running groove on its radially inner region, at which the flow channel ends.

Das bedeutet, dass der Strömungskanal mit der axial verlaufenden Nut strömungstechnisch verbunden ist.This means that the flow channel is fluidically connected to the axially extending groove.

Vorteilhafterweise ist der radial innere Bereich des Blechpakets im Wesentlichen vollständig von axial verlaufenden Nuten abgedeckt, zu denen die Strömungskanäle führen.Advantageously, the radially inner region of the laminated core is essentially completely covered by axially extending grooves to which the flow channels lead.

Eine derartige Nut ist ausgebildet durch einen Nutgrund, zwei in Umfangsrichtung gegenüberliegende Nutflanken, die eine offene Seite der Nut seitlich begrenzen. Der Nutgrund entspricht der Seite der Nut, an der die Nut mit dem Strömungskanal verbunden ist. Eine Nutflanke entspricht einer Seite eines zahnförmigen Vorsprungs, der in Umfangsrichtung von zwei Nuten begrenzt ist. Die offene Seite der Nut entspricht der radial inneren Seite des Rotors. Zumindest ein jeweiliger Nutgrund als auch die benachbarten Zähne verlaufen dabei insbesondere über die komplette axiale Länge des betreffenden Blechpakets.Such a groove is formed by a groove base, two groove flanks which are opposite in the circumferential direction and which laterally delimit an open side of the groove. The groove base corresponds to the side of the groove on which the groove is connected to the flow channel. A groove flank corresponds to one side of a tooth-shaped projection which is delimited in the circumferential direction by two grooves. The open side of the groove corresponds to the radially inner side of the rotor. At least one respective groove base and the adjacent teeth run in particular over the entire axial length of the laminated core in question.

In weiterer vorteilhafter Ausführungsform ist vorgesehen, dass in wenigstens einer Nut und gegebenenfalls in mehreren bzw. allen Nuten jeweils ein Strömungselement angeordnet ist zur Erleichterung einer axialen Strömung des Fluids in der Nut zu wenigstens einer axialen Außenseite des Stators, um derart das Fluid den Wicklungsköpfen zuzuführen und dort ebenfalls einen Kühlungseffekt zu realisieren. Vorzugsweise wird das durch einen Strömungskanal in eine Nut eingebrachte Fluid durch ein Strömungselement an beide axialen Außenseiten des Stators geleitet.In a further advantageous embodiment it is provided that a flow element is arranged in at least one groove and possibly in several or all grooves to facilitate an axial flow of the fluid in the groove to at least one axial outer side of the stator in order to feed the fluid to the end windings and to realize a cooling effect there as well. The fluid introduced into a groove through a flow channel is preferably passed through a flow element to both axial outer sides of the stator.

In einer alternativen Ausführungsform kann anstelle von Strömungselementen auch an beiden axialen Stirnseiten des Stators eine Endplatte angeordnet sein, die in Umfangsrichtung an einer jeweiligen Position einer Nut mehrere Arretierelemente ausbildet. Mit einem Arretierelement kann ein Wicklungsabschnitt der Wicklung des Stators an einer definierten Position in Bezug zur radialen Richtung und zur Umfangsrichtung formschlüssig gehalten werden. Damit ist sichergestellt, dass in der Nut zwischen den gehaltenen Wicklungsabschnitten ein Freiraum ausgebildet ist, in welchem das Fluid in axialer Richtung strömen kann.In an alternative embodiment, instead of flow elements, an end plate can also be arranged on both axial end faces of the stator, which end plate forms a plurality of locking elements in the circumferential direction at a respective position of a groove. With a locking element, a winding section of the winding of the stator can be held positively at a defined position in relation to the radial direction and the circumferential direction. This ensures that a free space is formed in the groove between the held winding sections in which the fluid can flow in the axial direction.

Eine axiale Strömung des Fluids in der Nut kann alternativ auch derart realisiert sein, dass in der Nut sich axial erstreckende Hohlleiter angeordnet sind. Ein derartiger Hohlleiter kann zumindest abschnittsweise von zumindest einem Wicklungsabschnitt der Wicklung des Stators ummantelt sein.An axial flow of the fluid in the groove can alternatively also be implemented in such a way that axially extending waveguides are arranged in the groove. Such a waveguide can be sheathed at least in sections by at least one winding section of the winding of the stator.

Um ein in einer axialen Nut strömendes Fluid in der Nut zu halten, kann vorgehen sein, dass die sie an ihrer offenen Seite strömungstechnisch begrenzt ist. Das heißt also, dass die Nut gegenüber dem radial inneren hohlen Zylinderraum des Stators abgedichtet ist. Dazu kann beispielsweise eine Kunststoffschiene in axialer Richtung im Bereich der offenen Seite der Nut in die Nut eingeschoben werden und in Umfangsrichtung beidseitig eine Dichtung mit einem jeweiligen Zahn bzw. einer jeweiligen Nutflanke realisiert werden, an der sie anliegt.In order to keep a fluid flowing in an axial groove in the groove, it can be provided that it is flow-restricted on its open side. This means that the groove is sealed from the radially inner hollow cylinder space of the stator. For this purpose, for example, a plastic rail can be pushed into the groove in the axial direction in the area of the open side of the groove and a seal with a respective tooth or groove flank on which it rests can be implemented on both sides in the circumferential direction.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist in einer jeweiligen Nut zumindest ein Wicklungsabschnitt wenigstens einer Wicklung des Stators angeordnet.According to a further embodiment, at least one winding section of at least one winding of the stator is arranged in a respective slot.

Damit ist gewährleistet, dass ein durch eine jeweilige Nut geführtes Fluids zwecks Kühlung an zumindest Abschnitte der Wicklung des Stators unmittelbar herangeführt werden kann. Die Wicklungen des Stators der elektrischen Rotationsmaschine, die bei Betrieb eine besonders hohe Temperatur erreichen können, sind damit vorteilhaft durch eine direkte, und damit besonders effiziente Fluid-Kühlung kühlbar.This ensures that a fluid passed through a respective groove can be supplied directly to at least sections of the winding of the stator for the purpose of cooling. The windings of the stator of the electric rotary machine, which can reach a particularly high temperature during operation, can therefore advantageously be cooled by direct and therefore particularly efficient fluid cooling.

In einer konstruktiv vorteilhaften Ausführungsform ist der Stator fluid-dicht gekapselt, wobei ein diese Kapselung realisierendes Gehäuse des Stators zumindest einen strömungstechnischen Anschluss zur Zu- und/oder Abfuhr von Fluid in bzw. aus dem gekapselten Bereich aufweist.In a structurally advantageous embodiment, the stator is encapsulated in a fluid-tight manner, a housing of the stator realizing this encapsulation having at least one fluidic connection for supplying and / or removing fluid into and / or from the encapsulated area.

Die Kapselung des Stators dient dabei der strömungstechnischen Trennung des Stators zum Rotor. Insbesondere soll damit erreicht werden, dass kein Fluid in den Spalt zwischen Stator und Rotor eindringen kann.The encapsulation of the stator serves to separate the stator from the rotor in terms of flow. In particular, this should ensure that no fluid can penetrate into the gap between the stator and rotor.

Ein dem gekapselten Bereich zuführbares Fluid kann insbesondere aus einem Kühlkreislauf der elektrischen Rotationsmaschine kommen. Der strömungstechnische Anschluss zur Zufuhr des Fluids ist dabei vorzugsweise an der radialen Außenseite des Stators bzw. der Kapselung, insbesondere axial zentral in Bezug zum Stator, realisiert.A fluid that can be fed to the encapsulated area can in particular come from a cooling circuit of the electric rotary machine. The fluidic connection for supplying the fluid is preferably implemented on the radial outside of the stator or the encapsulation, in particular axially centrally in relation to the stator.

Ein aus dem gekapselten Bereich austretendes Fluid kann in einen Kühlkreislauf der elektrischen Rotationsmaschine zurückgeführt werden. Dazu ist ein strömungstechnischer Anschluss mit z.B. einer Pumpe oder einem Wärmetauscher des Kühlkreislaufs verbunden. Ein strömungstechnischer Anschluss an die Kapselung zwecks Abfuhr von Fluid ist vorzugsweise in axialer Richtung an zumindest einer axialen Stirnseite der Kapselung realisiert.A fluid emerging from the encapsulated area can be fed back into a cooling circuit of the electric rotary machine. For this purpose, a fluidic connection is connected to, for example, a pump or a heat exchanger of the cooling circuit. A fluidic connection to the encapsulation for the purpose of discharging fluid is preferably implemented in the axial direction on at least one axial end face of the encapsulation.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der Strömungskanal durch wenigstens einen radialen Schlitz in mindestens einem Blech des Blechpakets ausgebildet.According to a further aspect of the invention, the flow channel is formed by at least one radial slot in at least one sheet metal of the laminated core.

In einer vorzugsweisen Ausführungsform weisen die Bleche des Blechpakets jeweils genau einen durch einen Schlitz ausgebildeten Strömungskanal auf, wobei die Bleche dabei derart zueinander in Umfangsrichtung verdreht sind, dass jede Nut mit wenigstens einem Strömungskanal strömungstechnisch verbunden ist. Das Blechpaket umfasst also eine Anzahl an Blechen, die mindestens der Anzahl an strömungstechnisch versorgten Nuten entspricht.In a preferred embodiment, the sheets of the laminated core each have exactly one flow channel formed by a slot, the sheets being rotated relative to one another in the circumferential direction in such a way that each groove is fluidically connected to at least one flow channel. The laminated core thus comprises a number of laminations which corresponds at least to the number of grooves supplied with flow.

Dabei kann der Strömungskanal durch eine Gruppe von zueinander benachbarten geschlitzten Blechen ausgebildet sein, deren Schlitze in derselben Winkelposition angeordnet sind.The flow channel can be formed by a group of mutually adjacent slotted metal sheets, the slits of which are arranged in the same angular position.

Das bedeutet, dass die Schlitze axial nebeneinander angeordnet sind und somit zusammen einen Freiraum ausbilden, der dem Strömungskanal entspricht. Äquivalent der Ausführungsform von zueinander verdrehten Blechen mit genau einem Schlitz, kann in einer weiteren Ausführungsform vorgesehen sein, dass mehrere Gruppen von zueinander benachbarten geschlitzten Blechen zueinander verdreht sind. Jeder von einer Gruppe ausgebildete Strömungskanal ist dabei mit einer Nut strömungstechnisch verbunden, so dass vorzugsweise jede Nut mit wenigstens einem Strömungskanal verbunden ist. Das Blechpaket umfasst somit eine Anzahl an Gruppen von Blechen, die mindestens der Anzahl an strömungstechnisch versorgten Nuten entspricht.This means that the slots are arranged axially next to one another and thus together form a free space which corresponds to the flow channel. Equivalent to the embodiment of mutually twisted metal sheets with exactly one slot, it can be provided in a further embodiment that several groups of mutually adjacent slotted metal sheets are twisted with respect to each other. Each flow channel formed by a group is fluidically connected to a groove, so that each groove is preferably connected to at least one flow channel. The laminated core thus comprises a number of groups of laminations, which at least corresponds to the number of grooves supplied with flow.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist der Strömungskanal durch Umformung zumindest eines Blechs ausgebildet, so dass dieses eine radial verlaufende Rinne mit einer Konkavität ausbildet.According to an alternative embodiment, the flow channel is formed by deforming at least one sheet metal, so that it forms a radially running channel with a concavity.

Die Rinne ist durch die konkave Seite des Blechs bzw. dessen Umformbereichs ausgebildet, wobei auf Grund der Umformung eines ebenen Blechs an dessen axial gegenüberliegenden Seite eine Konvexität ausgebildet ist.The channel is formed by the concave side of the sheet metal or its deformation area, with a convexity being formed on its axially opposite side due to the deformation of a flat sheet metal.

Dabei kann der Strömungskanal durch Umformung und spiegelbildlicher Anordnung von wenigstens zwei Blechen ausgebildet sein, deren Konkavitäten einander zugewandt sind.The flow channel can be formed by reshaping and a mirror-image arrangement of at least two metal sheets, the concavities of which face one another.

Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist, dass an derselben axialen Position des Stators bzw. seines Blechpakets am Umfang verteilt mehrere derartiger Strömungskanäle angeordnet sein können.The advantage of this embodiment is that a plurality of such flow channels can be arranged at the same axial position of the stator or its laminated core, distributed around the circumference.

An den Seiten der Konvexitäten der beiden den Strömungskanal ausbildenden Bleche sind weitere umgeformte Bleche derart anordbar, dass die jeweilige Konkavität eines Blechs an der Konvexität eines benachbarten Blechs angeordnet ist, so dass eine formschlüssige und platzsparende Anlage der Bleche aneinander realisiert ist. Es lassen sich somit im Wesentlichen gleiche Bleche bzw. Bleche mit gleichen Umformungsbereichen verwenden, wobei das Blechpaket in zwei oder mehr Gruppen aus formschlüssig aneinander anliegenden Blechen aufgeteilt ist und diese spiegelbildlich derart angeordnet sind, dass die Konkavitäten der jeweiligen einander gegenüberliegenden und benachbarten Bleche der Blechgruppen zusammen einen Strömungskanal ausbilden.On the sides of the convexities of the two sheets forming the flow channel, further formed sheets can be arranged in such a way that the respective concavity of a sheet is arranged on the convexity of an adjacent sheet, so that the sheets abut each other in a form-fitting and space-saving manner. Essentially the same metal sheets or metal sheets with the same deformation areas can thus be used, the laminated core being divided into two or more groups of sheet metal sheets that are in a form-fitting manner and are arranged in mirror image in such a way that the concavities of the respective opposing and adjacent sheets of the sheet metal groups together form a flow channel.

In einer weiteren Ausführungsform ist mehreren Nuten jeweils wenigstens ein Strömungskanal zugeordnet.In a further embodiment, a plurality of grooves are each assigned at least one flow channel.

In einer Ausführungsform des Stators, in der der Strömungskanal durch wenigstens einen radialen Schlitz in mindestens einem Blech des Blechpakets ausgebildet ist, haben somit alle Strömungskanale unterschiedliche Winkelpositionen, wenn in einem jeweiligen Blech lediglich ein Schlitz angeordnet ist.In one embodiment of the stator in which the flow channel is formed by at least one radial slot in at least one sheet metal of the laminated core, all flow channels thus have different angular positions if only one slot is arranged in a respective sheet metal.

Vorzugsweise ist allen Nuten jeweils wenigstens ein Strömungskanal zugeordnet.At least one flow channel is preferably assigned to each of the grooves.

Der erfindungsgemäße Stator weist den Vorteil auf, dass in konstruktiv einfacher Ausgestaltung eine optimale Kühlwirkung im gesamten Stator gewährleistet ist. Durch eine Anordnung des Strömungskanals axial zentral im Stator muss Fluid zwecks Kühlung des Stators, ausgehend von dessen axialer Mitte zu einer axialen Stirnseite des Stators, an dem das Fluid aus dem Stator wieder austritt, lediglich über die halbe axiale Erstreckung des Stators geleitet werden.The stator according to the invention has the advantage that an optimal cooling effect is ensured in the entire stator in a structurally simple configuration. By arranging the flow channel axially centrally in the stator, fluid only has to be conducted over half the axial extent of the stator for the purpose of cooling the stator, starting from its axial center to an axial end face of the stator at which the fluid exits the stator again.

Damit realisiert das Fluid eine gleichmäßige Kühlung an Bereichen der größten Wärme und folglich eine homogenisierte Temperaturverteilung im Stator.In this way, the fluid realizes even cooling in areas of the greatest heat and consequently a homogenized temperature distribution in the stator.

Die unmittelbar realisierbare Anströmung der Wicklungen des Stators erhöht dabei die Effizienz der Kühlung.The directly realizable flow against the windings of the stator increases the efficiency of the cooling.

Des Weiteren wird erfindungsgemäß eine elektrische Rotationsmaschine zur Verfügung gestellt, die einen erfindungsgemäßen Stator sowie einen radial innen im Stator angeordneten Rotor aufweist.Furthermore, according to the invention, an electric rotary machine is made available which has a stator according to the invention and a rotor arranged radially inward in the stator.

Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiele nicht auf die dargestellten Maße eingeschränkt sind. Es ist dargestellt in

• 1: eine geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen elektrischen Rotationsmaschine,
• 2: eine schematische Darstellung eines geschnittenen, erfindungsgemäßen Stators in einer teilweisen Vorderansicht,
• 3: einen Ausschnitt eines geschnittenen, erfindungsgemäßen Stators gemäß einer ersten Ausführungsform,
• 4: einen Ausschnitt des erfindungsgemäßen Stators gemäß der ersten Ausführungsform in perspektivischer Ansicht,
• 5: einen Ausschnitt eines axial zentralen Abschnitts eines erfindungsgemäßen Stators gemäß einer zweiten Ausführungsform in perspektivischer Ansicht, und
• 6: einen Ausschnitt des perspektivisch dargestellten, erfindungsgemäßen Stators gemäß der zweiten Ausführungsform.

The invention described above is explained in detail below against the relevant technical background with reference to the associated drawings, which show preferred embodiments. The invention is in no way restricted by the purely schematic drawings, it being noted that the exemplary embodiments shown in the drawings are not restricted to the dimensions shown. It is shown in

• 1 : a sectional side view of an electric rotary machine according to the invention,
• 2 : a schematic representation of a sectioned stator according to the invention in a partial front view,
• 3 : a section of a cut, inventive stator according to a first embodiment,
• 4th : a section of the stator according to the invention according to the first embodiment in a perspective view,
• 5 : a section of an axially central section of a stator according to the invention according to a second embodiment in a perspective view, and
• 6th : a section of the stator according to the invention shown in perspective according to the second embodiment.

In 1 ist eine geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen elektrischen Rotationsmaschine 2 dargestellt.In 1 Fig. 3 is a sectional side view of a rotary electric machine according to the invention 2 shown.

Die elektrische Rotationsmaschine 2 umfasst einen erfindungsgemäßen Stator 1 sowie einen auf einer Welle 51 angeordneten und relativ zum Stator 1 um eine Rotationsachse 4 drehbaren Rotor 3.The electric rotary machine 2 comprises a stator according to the invention 1 as well as one on a wave 51 arranged and relative to the stator 1 around an axis of rotation 4th rotatable rotor 3 .

Der Stator 1 ist im Wesentlichen in Form eines Hohlzylinders ausgebildet, wobei der Rotor 3 radial innerhalb des Stators 1 in einem von der Hohlzylinderform ausgebildeten Innenraum angeordnet ist. Der Stator 1 weist ein Blechpaket 10 und Wicklungen 40 auf, wobei das Blechpaket 10 axial verlaufende Nuten 20 ausbildet, durch welche die Wicklungen 40 geführt sind. Das Blechpaket 10 umfasst zudem einen Strömungskanal 30, welcher axial zentral im Stator 1 angeordnet ist, und welcher sich in radialer Richtung von der radialen Außenseite 6 des Stators 1 zu einer Nut 20 erstreckt und mit dieser strömungstechnisch verbunden ist. Die Wicklungen 40 sind dabei mit stabförmigen bzw. linearen Wicklungsabschnitten 41 in der Nut 20 angeordnet und ragen jeweils an einer ersten axialen Stirnseite 7 sowie an einer zweiten axialen Stirnseite 8 des Rotors 1 aus der Nut 20 mit Wicklungsköpfen 42 heraus.The stator 1 is designed essentially in the form of a hollow cylinder, the rotor 3 radially inside the stator 1 is arranged in an interior formed by the hollow cylindrical shape. The stator 1 has a laminated core 10 and windings 40 on, with the laminated core 10 axially extending grooves 20th forms through which the windings 40 are led. The sheet metal package 10 also includes a flow channel 30th , which is axially central in the stator 1 is arranged, and which extends in the radial direction from the radial outside 6th of the stator 1 to a groove 20th extends and is fluidically connected to this. The windings 40 are with rod-shaped or linear winding sections 41 in the groove 20th arranged and each protrude on a first axial end face 7th as well as on a second axial end face 8th of the rotor 1 out of the groove 20th with winding heads 42 out.

Weiterhin umfasst die elektrische Rotationsmaschine 2 ein Gehäuse 50, welches den Stator 1 und den Rotor 3 umgibt und eine Kapselung 52 des Stators 1 ausbildet, mit welcher der Stator 1 strömungstechnisch gegenüber dem Rotor 3 bzw. einem Spalt 56 zwischen Rotor 3 und Stator 1 abgegrenzt ist. Das Gehäuse 50 bildet zudem mehrere strömungstechnische Anschlüsse 54, 55 aus. Ein strömungstechnischer Anschluss 54 zur Zufuhr von Fluid ist an der radialen Außenseite des Gehäuses 50 axial zentral in Bezug zum Stator 1 realisiert, wohingegen strömungstechnische Anschlüsse 55 zur Abfuhr von Fluid in axialer Richtung und radial etwa auf Höhe der Wicklungen 40 jeweils auf beiden axialen Seiten des Gehäuses 40 realisiert sind. Der strömungstechnische Anschluss 54 zur Zufuhr von Fluid ist dabei strömungstechnisch mit dem Strömungskanal 30 verbunden.Also includes the rotary electric machine 2 a housing 50 , which is the stator 1 and the rotor 3 surrounds and an encapsulation 52 of the stator 1 trains with which the stator 1 in terms of flow compared to the rotor 3 or a gap 56 between rotor 3 and stator 1 is delimited. The case 50 also forms several fluidic connections 54 , 55 out. A fluidic connection 54 for the supply of fluid is on the radial outside of the housing 50 axially central in relation to the stator 1 realized, whereas fluidic connections 55 for the removal of fluid in the axial direction and radially approximately at the level of the windings 40 each on both axial sides of the housing 40 are realized. The fluidic connection 54 for the supply of fluid is fluidically connected to the flow channel 30th connected.

Bei einer Zufuhr von Fluid zur elektrischen Rotationsmaschine 2 zwecks Kühlung des Stators 1 wird das Fluid axial zentral in Bezug zum Stator 1 durch den strömungstechnischen Anschluss 54 zur Zufuhr und folglich durch den Strömungskanal 30 in die Nut 20 geleitet. In der Nut 20 fließt das Fluid nun zwischen den Wandungen der Nut 20 und einem Wicklungsabschnitt 41 der Wicklung 40 bzw. zwischen zwei Wicklungsabschnitten 41 der Wicklung 40 axial in Richtung auf die Wicklungsköpfe 42. Das an beiden axialen Stirnseiten 7, 8 des Stators 1 austretende und über die Wicklungsköpfe 42 fließende Fluid kann das Gehäuse 50 der elektrischen Rotationsmaschine 2 folglich über die strömungstechnischen Anschlüsse 55 zur Abfuhr wieder verlassen.When fluid is supplied to the rotary electric machine 2 for cooling the stator 1 the fluid becomes axially central in relation to the stator 1 through the fluidic connection 54 for supply and consequently through the flow channel 30th into the groove 20th directed. In the groove 20th the fluid now flows between the walls of the groove 20th and a winding section 41 the winding 40 or between two winding sections 41 the winding 40 axially in the direction of the end turns 42 . That on both axial faces 7th , 8th of the stator 1 exiting and over the winding heads 42 flowing fluid can the housing 50 the rotary electric machine 2 consequently via the fluidic connections 55 leave again for removal.

Der Verlauf des Fluids in der elektrischen Rotationsmaschine 2 ist anhand von Pfeilen verdeutlicht.The course of the fluid in the electric rotary machine 2 is illustrated by arrows.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines geschnittenen, erfindungsgemäßen Stators 1 in einer teilweisen Vorderansicht, wobei hier lediglich ein Ausbruch aus dem Stator 1 gezeigt ist und nicht eigentlich an der radialen Innenseite sowie an der radialen Außenseite ausgebildete Rundungen zur Erzeugung einer jeweiligen Zylinderform. 2 shows a schematic representation of a sectioned stator according to the invention 1 in a partial front view, here only an opening from the stator 1 is shown and not actually formed on the radial inside as well as on the radial outside rounded to produce a respective cylinder shape.

Der Stator 1 aus 2 entspricht dabei dem Stator 1 aus 1, wobei in 2 ein Aufbau des Stators 1 detaillierter ersichtlich ist.The stator 1 out 2 corresponds to the stator 1 out 1 , where in 2 a structure of the stator 1 can be seen in more detail.

In der geschnittenen Vorderansicht des Stators 1 ist hier ein Blech 11 des Blechpakets 10 des Stators 1 dargestellt, wobei das Blech 11 Zähne 12 ausbildet, welche in Umfangsrichtung die Nut 20 begrenzen.In the cut front view of the stator 1 is a sheet here 11 of the laminated core 10 of Stator 1 shown, the sheet metal 11 teeth 12 forms which in the circumferential direction the groove 20th limit.

Es ist erkennbar, dass die Nut 20 des Stators 1 einen Nutgrund 21, Nutflanken 22 und eine offenen Seite 23 umfasst. Der Nutgrund 21 entspricht der in Bezug zum Stator 1 radialen Außenseite der Nut 20, wobei der radial verlaufende Strömungskanal 30 strömungstechnisch mit der Nut 20 an deren Nutgrund 21 verbunden ist. Die Nutflanken 22 entsprechen den Seiten der Nut 20 in Umfangsrichtung, wobei eine jeweilige Nutflanke 22 durch die Wandung eines die Nut 20 begrenzenden Zahns 12 des Blechs 11 ausgebildet ist. Die Position der offenen Seite 23 der Nut 20 entspricht der radialen Innenseite 5 des Stators 1. Eine Kunststoffschiene 53 ist dabei an der offenen Seite 23 der Nut 20 angeordnet und liegt in Umfangsrichtung beidseitig jeweils an einem Zahn 12 an, wobei die Anlage an einem Zahn 12 flüssigkeitsdicht ausgestaltet ist, so dass die Nut 20 gegenüber einem Innenraum des Stators 1 bzw. einem hier nicht dargestellten Spalt zwischen Stator 1 und Rotor abgedichtet ist.It can be seen that the groove 20th of the stator 1 a groove base 21st , Groove flanks 22nd and one open side 23 includes. The groove base 21st corresponds to that in relation to the stator 1 radial outside of the groove 20th , wherein the radially extending flow channel 30th fluidically with the groove 20th at their groove base 21st connected is. The groove flanks 22nd correspond to the sides of the groove 20th in the circumferential direction, with a respective groove flank 22nd through the wall of the groove 20th limiting tooth 12 of the sheet metal 11 is trained. The position of the open side 23 the groove 20th corresponds to the radial inside 5 of the stator 1 . A plastic splint 53 is on the open side 23 the groove 20th arranged and lies in the circumferential direction on both sides on a tooth 12 at, the attachment on a tooth 12 is configured liquid-tight, so that the groove 20th compared to an interior of the stator 1 or a gap, not shown here, between the stator 1 and rotor is sealed.

Aus 2 ist zudem ersichtlich, dass die Wicklungsabschnitte 41 der Wicklung 40 radial beabstandet zueinander sowie beabstandet zum Nutgrund 21, den Nutflanken 22 und der Kunststoffschiene 53 angeordnet sind, wodurch sich zwischen den Wicklungsabschnitten 41 und um die Wicklungsabschnitte 41 herum ein Freiraum 24 in der Nut 20 ausbildet.Out 2 it can also be seen that the winding sections 41 the winding 40 radially spaced from one another and spaced from the groove base 21st , the groove flanks 22nd and the plastic rail 53 are arranged, whereby between the winding sections 41 and around the winding sections 41 around a free space 24 in the groove 20th trains.

Ein Verlauf eines durch den Strömungskanal 30 in die Nut 20 eintretenden Fluids zwecks Kühlung des Stators 1 ist anhand eines Pfeils dargestellt. Das Fluid verteilt sich im Freiraum 24 der Nut 20 und durchströmt diese in axialer Richtung, wobei durch die Kunststoffschiene 53 gewährleistet ist, dass das Fluid nicht aus der Nut 20 in den Innenraum des Stators 1 bzw. in den Spalt zwischen Stator 1 und Rotor eindringen kann. Durch die Verteilung des Fluids im Freiraum 24 kann das Fluid an einen jeweiligen Wicklungsabschnitt 41 der Wicklung 40 sowie an die Nutflanken 22 bzw. an die Zähne 12 direkt herangeführt werden und durch eine Führung des Fluids direkt entlang der Wicklungsabschnitte 41 und der Zähne 12 eine effiziente Kühlung des Stators 1 realisieren.A course of a through the flow channel 30th into the groove 20th entering fluid for the purpose of cooling the stator 1 is shown by an arrow. The fluid is distributed in the free space 24 the groove 20th and flows through it in the axial direction, whereby through the plastic rail 53 it is ensured that the fluid does not come out of the groove 20th into the interior of the stator 1 or in the gap between the stator 1 and rotor can penetrate. By distributing the fluid in the free space 24 can the fluid to a respective winding section 41 the winding 40 as well as on the groove flanks 22nd or on the teeth 12 are brought directly and by guiding the fluid directly along the winding sections 41 and teeth 12 efficient cooling of the stator 1 realize.

In 3 ist ein Ausschnitt eines geschnittenen, erfindungsgemäßen Stators 1 gemäß einer ersten Ausführungsform dargestellt.In 3 is a section of a cut stator according to the invention 1 shown according to a first embodiment.

In der perspektivischen Darstellung der 3 ist ersichtlich, dass ein Blechpaket 10 des Stators 1 in einem Strömungskanal 30 geschnitten ist, wobei die Schnittebene des Schnitts einer Ebene entspricht, in welcher eine Rotationsachse einer mit dem Stator 1 ausgestatteten elektrischen Rotationsmaschine (hier nicht dargestellt) liegt. Der Strömungskanal 30 ist durch eine Gruppe 14 von zueinander benachbarten, geschlitzten Blechen 11 ausgebildet, deren Schlitze 31 in derselben Winkelposition angeordnet sind, sodass sie gemeinsam einen Strömungskanal 30 ausbilden. Die Schlitze 31 der Bleche 11 erstrecken sich von einer radialen Außenseite 6 des Stators 1 in radialer Richtung bis hin zu einer axial durch den gesamten Stator 1 verlaufenden Nut 20, so dass der Strömungskanal 30 und die Nut 20 strömungstechnisch miteinander verbunden sind. In der Nut 20 sind dabei mehrere stabförmige Wicklungsabschnitte 41 einer Wicklung 40 des Stators 1 angeordnet und die Nut 20 ist in Umfangsrichtung durch sich radial erstreckende Zähne 12 begrenzt. Zwecks Kühlung des Stators 1 wird Fluid durch die den Strömungskanal 30 ausbildenden Schlitze 31 geführt und folglich in der Nut 20 direkt an die Wicklungsabschnitte 41 der Wicklung 40 und die Zähne 12 des Blechpakets 10 geführt.In the perspective view of the 3 it can be seen that a laminated core 10 of the stator 1 in a flow channel 30th is cut, the cutting plane of the section corresponding to a plane in which an axis of rotation is one with the stator 1 equipped electric rotary machine (not shown here) lies. The flow channel 30th is through a group 14th of mutually adjacent, slotted sheets 11 formed whose slots 31 are arranged in the same angular position, so that they jointly form a flow channel 30th form. The slots 31 of the sheets 11 extend from a radially outer side 6th of the stator 1 in the radial direction up to one axially through the entire stator 1 running groove 20th so that the flow channel 30th and the groove 20th are fluidically connected to each other. In the groove 20th are several rod-shaped winding sections 41 one winding 40 of the stator 1 arranged and the groove 20th is in the circumferential direction by radially extending teeth 12 limited. For cooling the stator 1 gets fluid through the the flow channel 30th forming slots 31 out and consequently in the groove 20th directly to the winding sections 41 the winding 40 and teeth 12 of the laminated core 10 guided.

4 zeigt einen Ausschnitt des erfindungsgemäßen Stators 1 gemäß der ersten Ausführungsform in perspektivischer Ansicht. 4th shows a section of the stator according to the invention 1 according to the first embodiment in a perspective view.

Ergänzend zu 3 ist in 4 erkennbar, dass das Blechpaket 10 mehrere Gruppen 14 von Blechen 11 umfasst, deren Schlitze 31 jeweils in derselben Winkelposition angeordnet sind, wobei die mehreren Gruppen 14 in ihren Winkelpositionen zueinander jedoch verdreht sind. Jede Gruppe 14 bildet dabei genau einen Strömungskanal 30 aus.In addition to 3 is in 4th recognizable that the laminated core 10 several groups 14th of sheet metal 11 includes their slots 31 are each arranged in the same angular position, the multiple groups 14th however, are twisted in their angular positions to one another. Every group 14th forms exactly one flow channel 30th out.

Aus 4 ist zudem ersichtlich, dass der radial innere Bereich 9 des Stators 1 im Wesentlichen vollständig von axial verlaufenden Nuten 20 abgedeckt ist. Dabei ist jeder der Strömungskanäle 30 mit einer anderen Nut 20 strömungstechnisch verbunden.Out 4th it can also be seen that the radially inner area 9 of the stator 1 essentially entirely of axially extending grooves 20th is covered. Each of the flow channels is here 30th with another groove 20th fluidically connected.

Der in 4 dargestellte Stator 1 entspricht dabei nur einem Abschnitt eines Stators, wobei der dargestellte Abschnitt in Bezug zu einem vollständigen Stator ein axial zentraler Abschnitt des Stators 1 ist.The in 4th shown stator 1 corresponds to only one section of a stator, the section shown being an axially central section of the stator in relation to a complete stator 1 is.

Weiterhin zeigt 4, dass die Wicklung 40 des Stators 1 Wicklungsköpfe 42 axial benachbart zum Blechpaket 10 aufweist.Furthermore shows 4th that winding 40 of the stator 1 End turns 42 axially adjacent to the laminated core 10 having.

Bei Zufuhr eines Fluids zwecks Kühlung des Stators 1 zu einem jeweiligen Strömungskanal 30 wird das Fluid durch den jeweiligen Strömungskanal 30 in eine Nut 20 geleitet, in welcher sich jeweilige Wicklungsabschnitte 41 der Wicklung 40 des Stators 1 befinden. Das Fluid verläuft in den Nuten 20 anschließend in axialer Richtung direkt entlang den Wicklungsabschnitten 41 und den die Nut 20 in Umfangsrichtung begrenzenden Zähnen 12 nach axial außen. Das Fluid kühlt dabei die Wicklungsabschnitte 41 und Zähne 12 in der Nut 20 und kühlt nach dem axialen Austritt aus einer Nut 20 die sich dort befindlichen Wicklungsköpfe 42.When a fluid is supplied to cool the stator 1 to a respective flow channel 30th the fluid flows through the respective flow channel 30th into a groove 20th guided in which respective winding sections 41 the winding 40 of the stator 1 are located. The fluid runs in the grooves 20th then in the axial direction directly along the winding sections 41 and the groove 20th teeth delimiting in the circumferential direction 12 axially outwards. The fluid cools the Winding sections 41 and teeth 12 in the groove 20th and cools after the axial exit from a groove 20th the winding heads located there 42 .

In 5 ist ein Ausschnitt eines axial zentralen Abschnitts eines erfindungsgemäßen Stators 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform in perspektivischer Ansicht gezeigt. Vom Stator 1 sind dabei lediglich ein Abschnitt eines Blechpakts 10 und ein Abschnitt eines weiteren Blechpakets 15 dargestellt.In 5 is a section of an axially central portion of a stator according to the invention 1 shown in a perspective view according to a second embodiment. From the stator 1 are only part of a sheet metal pact 10 and a section of another laminated core 15th shown.

Ein jeweiliges Blechpaket 10, 15 des Stators 1 gemäß der zweiten Ausführungsform entspricht im Wesentlichen einem Blechpaket aus 3 oder 4, wobei ein einzelnes Blech 11 eines Blechpakets 10, 15 des Stators 1 gemäß der zweiten Ausführungsform im Wesentlichen dem in 2 gezeigten Aufbau eines Blechs 11 entspricht. Ein Unterschied der zweiten Ausführungsform des Stators 1 ist dabei die alternative Ausgestaltung der Strömungskanäle 30 gegenüber den Ausgestaltungsformen gemäß der 2, 3 und 4.A respective sheet package 10 , 15th of the stator 1 according to the second embodiment essentially corresponds to a laminated core 3 or 4th , being a single sheet 11 of a sheet metal package 10 , 15th of the stator 1 according to the second embodiment essentially the in 2 Structure of a sheet metal shown 11 corresponds. A difference of the second embodiment of the stator 1 is the alternative configuration of the flow channels 30th compared to the embodiments according to 2 , 3 and 4th .

Die Bleche 11 des Blechpakets 10 entsprechen ersten umgeformten Blechen 33 und die Bleche 11 des weiteren Blechpakets 15 entsprechen zweiten umgeformten Blechen 34.The sheets 11 of the laminated core 10 correspond to the first formed sheets 33 and the sheets 11 of the other laminated core 15th correspond to second formed sheets 34 .

Ein jeweiliges Blech 11, 33, 34 des Blechpakets 10 und des weiteren Blechpakets 15 ist derart umgeformt, dass an einer jeweiligen Winkelposition einer Nut 20 des Blechs 11, 33, 34 eine radial verlaufende Rinne 32 realisiert, wodurch an einer axialen Seite eines jeweiligen Blechs 11, 33, 34 Konkavitäten und an der gegenüberliegenden axialen Seite des Blechs 11, 33, 34 entsprechend Konvexitäten ausgebildet sind.A respective sheet 11 , 33 , 34 of the laminated core 10 and the other laminated core 15th is reshaped in such a way that at a respective angular position of a groove 20th of the sheet metal 11 , 33 , 34 a radial groove 32 realized, whereby on an axial side of a respective sheet 11 , 33 , 34 Concavities and on the opposite axial side of the sheet 11 , 33 , 34 are designed according to convexities.

Die Blechpakete 10, 15 sind derart aus den umgeformten Blechen 33, 34 aufgebaut, dass die jeweilige Konkavität eines Blechs 11, 33, 34 auf der Konvexität eines benachbarten Blechs 11, 33, 34 angeordnet ist, so dass eine passgenaue Anlage der Bleche 11, 33, 34 aneinander realisiert ist.The sheet metal packages 10 , 15th are made from the formed sheets 33 , 34 constructed that the respective concavity of a sheet metal 11 , 33 , 34 on the convexity of an adjacent sheet 11 , 33 , 34 is arranged so that a precise fit of the sheets 11 , 33 , 34 is realized on each other.

Die beiden Blechpakete 10, 15 sind zwecks Ausbildung von Strömungskanälen 30 nun spiegelbildlich zueinander angeordnet und liegen in axialer Richtung plan aneinander an. Die beiden dabei aneinander anliegenden Bleche 11, 33, 34 des Blechpakets 10 und des weiteren Blechpakets 15 bilden nun durch die folglich zueinander gerichteten Konkavitäten bzw. Rinnen 32 der Bleche 11, 33, 34 jeweils ein Strömungskanal 30.The two sheet metal packages 10 , 15th are for the purpose of forming flow channels 30th now arranged in mirror image to one another and lie flat against one another in the axial direction. The two sheets resting against each other 11 , 33 , 34 of the laminated core 10 and the other laminated core 15th now form concavities or channels as a result of the mutually directed concavities 32 of the sheets 11 , 33 , 34 one flow channel each 30th .

6 zeigt einen Ausschnitt des perspektivisch dargestellten, erfindungsgemäßen Stators 1 gemäß der zweiten Ausführungsform. 6th shows a section of the stator according to the invention shown in perspective 1 according to the second embodiment.

Der Stator 1 in 6 umfasst dabei den axial zentralen Abschnitt gemäß 5, wobei zudem das Blechpaket 10 und das weitere Blechpaket 15 hier vollständig dargestellt sind.The stator 1 in 6th comprises the axially central section according to 5 , with the laminated core 10 and the other laminated core 15th are shown here in full.

Aus der umfangreicheren Darstellung in 6 gegenüber der 5 wird somit deutlich, dass alle Strömungskanäle 30 zwischen dem Blechpaket 10 und dem weiteren Blechpaket 15 realisiert werden und somit alle Strömungskanäle 30 auch an derselben axialen Position des Stators 1, nämlich axial zentral im Stator 1, angeordnet sind.From the more extensive presentation in 6th towards the 5 it is thus clear that all flow channels 30th between the laminated core 10 and the other laminated core 15th and thus all flow channels 30th also at the same axial position of the stator 1 , namely axially centrally in the stator 1 , are arranged.

Dadurch, dass die Strömungskanäle 30 axial zentral in Bezug zum Stator 1 angeordnet sind, kann durch die Strömungskanäle 30 in die Nuten 20 geleitetes Fluid zwecks Kühlung des Stators 1 gleichermaßen in Richtung beider axialer Stirnseiten 7, 8 des Stators 1 strömen. Das Fluid muss damit lediglich über die Hälfte der axialen Erstreckung des Stators 1 geleitet werden und realisiert somit eine gleichmäßige Kühlung an Bereichen der größten Wärme im Stator 1 und folglich eine homogenisierte Temperaturverteilung im Stator 1.By having the flow channels 30th axially central in relation to the stator 1 are arranged, can through the flow channels 30th in the grooves 20th conducted fluid for the purpose of cooling the stator 1 equally in the direction of both axial end faces 7th , 8th of the stator 1 stream. The fluid therefore only has to cover half of the axial extent of the stator 1 are conducted and thus realizes a uniform cooling in areas of the greatest heat in the stator 1 and consequently a homogenized temperature distribution in the stator 1 .

Mit dem erfindungsgemäßen Stator sowie einer damit ausgestatteten elektrischen Rotationsmaschine lässt sich bei konstruktiv einfacher Ausgestaltung eine optimale Kühlwirkung im gesamten Stator gewährleisten.With the stator according to the invention and an electric rotary machine equipped with it, an optimal cooling effect can be ensured in the entire stator with a structurally simple design.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11

Statorstator

22

elektrische Rotationsmaschineelectric rotary machine

33

Rotorrotor

44th

RotationsachseAxis of rotation

55

radiale Innenseite des Statorsradial inside of the stator

66th

radiale Außenseite des Statorsradial outside of the stator

77th

erste axiale Stirnseite des Statorsfirst axial face of the stator

88th

zweite axiale Stirnseite des Statorssecond axial face of the stator

99

radial innerer Bereich des Stators radially inner area of the stator

1010

BlechpaketLaminated core

1111

Blechsheet

1212

Zahntooth

1313

radial innerer Bereich des Blechpaketsradially inner area of the laminated core

1414th

Gruppe von BlechenGroup of metal sheets

1515th

weiteres Blechpaket another sheet package

2020th

NutGroove

2121st

NutgrundGroove base

2222nd

NutflankeGroove flank

2323

offene Seite der Nutopen side of the groove

2424

Freiraum free space

3030th

StrömungskanalFlow channel

3131

Schlitzslot

3232

radial verlaufende Rinneradial channel

3333

erstes umgeformtes Blechfirst formed sheet

3434

zweites umgeformtes Blech second formed sheet

4040

WicklungenWindings

4141

WicklungsabschnittWinding section

4242

WicklungskopfWinding head

5050

Gehäuse der elektrischen RotationsmaschineHousing of the rotary electric machine

5151

Wellewave

5252

KapselungEncapsulation

5353

KunststoffschienePlastic rail

5454

strömungstechnischer Anschluss zur Zufuhr von FluidFluidic connection for the supply of fluid

5555

strömungstechnischer Anschluss zur Abfuhr von FluidFluidic connection for the discharge of fluid

5656

Spalt zwischen Stator und RotorGap between stator and rotor

Claims (10)

Stator (1) für eine elektrische Rotationsmaschine (2), umfassend zumindest ein im Wesentlichen die Form eines Hohlzylinders aufweisendes Blechpaket (10), in welchem zumindest ein radial verlaufender Strömungskanal (30) ausgebildet ist zur Zufuhr eines Fluids in den radial inneren Bereich (13) der Hohlzylinderform des Blechpakets (10) zwecks Kühlung und/oder Schmierung des Stators (1) an seinem radial inneren Bereich (9).Stator (1) for an electric rotary machine (2), comprising at least one laminated core (10) essentially in the shape of a hollow cylinder, in which at least one radially running flow channel (30) is formed for supplying a fluid into the radially inner region (13) ) the hollow cylindrical shape of the laminated core (10) for the purpose of cooling and / or lubricating the stator (1) at its radially inner region (9). Stator (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (1) an seinem radial inneren Bereich (9) wenigstens eine axial verlaufende Nut (20) aufweist, an der der Strömungskanal (30) endet.Stator (1) Claim 1 , characterized in that the stator (1) has at its radially inner region (9) at least one axially extending groove (20) at which the flow channel (30) ends. Stator (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einer jeweiligen Nut (20) zumindest ein Wicklungsabschnitt (41) wenigstens einer Wicklung (40) des Stators (1) angeordnet ist.Stator (1) Claim 2 , characterized in that at least one winding section (41) of at least one winding (40) of the stator (1) is arranged in a respective slot (20). Stator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (1) fluid-dicht gekapselt ist, wobei ein diese Kapselung (52) realisierendes Gehäuse (50) des Stators (1) zumindest einen strömungstechnischen Anschluss (54, 55) zur Zu- und/oder Abfuhr von Fluid in bzw. aus dem gekapselten Bereich aufweist.Stator (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the stator (1) is encapsulated in a fluid-tight manner, a housing (50) of the stator (1) realizing this encapsulation (52) at least one fluidic connection (54, 55) ) for supplying and / or removing fluid in or from the encapsulated area. Stator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (30) durch wenigstens einen radialen Schlitz (31) in mindestens einem Blech (11) des Blechpakets (10) ausgebildet ist.Stator (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the flow channel (30) is formed by at least one radial slot (31) in at least one sheet metal (11) of the laminated core (10). Stator (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (30) durch eine Gruppe (14) von zueinander benachbarten geschlitzten Blechen (11) ausgebildet ist, deren Schlitze (31) in derselben Winkelposition angeordnet sind.Stator (1) Claim 5 , characterized in that the flow channel (30) is formed by a group (14) of mutually adjacent slotted metal sheets (11), the slots (31) of which are arranged in the same angular position. Stator (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (30) durch Umformung zumindest eines Blechs (11, 33, 34) ausgebildet ist, so dass dieses eine radial verlaufende Rinne (32) mit einer Konkavität ausbildet.Stator (1) according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the flow channel (30) is formed by deforming at least one sheet (11, 33, 34) so that it forms a radially extending channel (32) with a concavity. Stator (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (30) ausgebildet ist durch Umformung und spiegelbildliche Anordnung von wenigstens zwei Blechen (11, 33, 34), deren Konkavitäten einander zugewandt sind.Stator (1) Claim 7 , characterized in that the flow channel (30) is formed by reshaping and mirror-image arrangement of at least two metal sheets (11, 33, 34), the concavities of which face one another. Stator (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mehreren Nuten (20) jeweils wenigstens ein Strömungskanal (30) zugeordnet ist.Stator (1) according to one of the Claims 2 to 8th , characterized in that a plurality of grooves (20) is assigned at least one flow channel (30) each. Elektrische Rotationsmaschine (2), umfassend einen Stator (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 sowie radial innen im Stator (1) angeordnet einen Rotor (3).Electric rotary machine (2), comprising a stator (1) according to one of the Claims 1 to 9 and a rotor (3) arranged radially on the inside in the stator (1).

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