DE202005021025U1 - Electrodynamic machine for use in motor vehicle, has grooves surrounded by stator, split pipe and housing formed in electrically insulating manner, and coolant circuit having flow channels and provided with electrically insulating coolant - Google Patents

Abstract

The machine has grooves surrounded by a stator (3) in a housing (20). A split pipe (18) adjacent to an inner wall of the stator seals the grooves, so that flow channels (16) are formed in the grooves. The split pipe and the housing are formed in an electrically insulating manner. A coolant circuit (25) comprising the flow channels is provided with an electrically insulating coolant.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrodynamische Maschine mit einem Nuten umfassenden und in einem Gehäuse angeordneten Stator sowie einem Spaltrohr, das an einer zylinderförmigen Statorinnenwand des Stators anliegt und die Nuten abdichtet, so dass in den Nuten verlaufende Nutströmungskanäle gebildet, sind. Eine derartige elektrodynamische Maschine ist beispielsweise aus der DE 337 561 C1 oder aus der US 2,497,650 bekannt.The invention relates to an electrodynamic machine comprising a stator comprising a groove and arranged in a housing, and a split tube, which bears against a cylindrical stator inner wall of the stator and seals the grooves, so that groove flow channels running in the grooves are formed. Such electrodynamic machine is for example from the DE 337 561 C1 or from the US 2,497,650 known.

Bei einer elektrodynamischen Maschine, die beispielsweise als elektrischer Generator oder als elektromechanische Antriebsmaschine in Form eines Synchronmotors, eines Asynchronmotors oder eines Gleichstrommotors ausgebildet sein kann, entsteht während des Betriebs verlustbedingte Wärme, die entweder einen bestimmten Grad nicht übersteigen darf oder aus der Maschine abgeführt werden muss, um eine Beschädigung der Maschine aufgrund einer Überhitzung zu vermeiden. Hauptsächlich wird die Wärme durch Kupferverluste und durch Eisenverluste verursacht.at an electrodynamic machine, for example, as an electric Generator or as an electromechanical drive machine in the form of a synchronous motor, be formed of an asynchronous motor or a DC motor can, arises during the operation loss-related heat, which may either not exceed a certain degree or from the Machine discharged must be to damage the machine due to overheating to avoid. Mainly gets the heat caused by copper losses and iron losses.

Die Eisenverluste entstehen durch Wirbelströme und durch Ummagnetisierung des Eisenpakets, das im Stator und im Rotor vorhanden ist. Die Kupferverluste entstehen aufgrund eines elektrischen Stromflusses durch widerstandsbehaftete Wicklungen, die einen wesentlichen Bestandteil des Stators und gegebenenfalls auch des Rotors bilden. Üblicherweise sind die Wicklungen aus einem elektrischen Kupfer-Leiter, der mit einer Isolierung insbesondere in Form eines Isolationslacks versehen ist, hergestellt. Die Isolierung bestimmt maßgeblich, wie hoch die Temperatur im Inneren der elektrodynamischen Maschine ansteigen darf, ehe es zu einer Beschädigung der Isolierung und damit zu einer Funktionsstörung der Maschine kommt. Beispielsweise liegt diese maximal zulässige Temperatur bei etwa 150° C.The Iron losses are caused by eddy currents and by magnetic reversal iron package available in the stator and rotor. The copper losses occur due to electrical current flow through resistive windings, which is an essential part of the stator and optionally also of the rotor. Usually The windings are made of an electrical copper conductor that comes with provided insulation in particular in the form of an insulating varnish is manufactured. The insulation significantly determines how high the temperature inside the electrodynamic machine may rise before it to damage the insulation and thus to a malfunction of the machine comes. For example, lies this maximum allowable Temperature at about 150 ° C.

Bei einer elektrodynamischen Maschine, die für eine hohe Leistung, d. h. eine Leistung von mindestens 20 kW, ausgelegt ist, wird deshalb eine Kühlung eingesetzt, um die maximal zulässige Temperatur einzuhalten. Bekannt ist eine indirekte Kühlung, bei der das Gehäuse der Maschine mit Wasser umströmt wird. Bekannt ist außerdem eine direkte Kühlung der Kupfer-Wicklungen mit Luft oder einer Kühlflüssigkeit.at an electrodynamic machine designed for high performance, i. H. a power of at least 20 kW, is designed, therefore a cooling used to the maximum allowable Temperature to comply. Is known an indirect cooling, in the housing the machine flows around with water becomes. It is also known a direct cooling the copper windings with air or a coolant.

Bei den bekannten elektrodynamischen Maschinen sind neben der Kühlung zum Teil nicht unerhebliche zusätzliche Maßnahmen zur Gewährleistung der elektrischen Isolation vorgesehen. Gerade bei einer Auslegung für eine hohe Leistung kann dies mit großem Aufwand verbunden sein.at the known electrodynamic machines are in addition to the cooling for Part not insignificant additional activities to guarantee provided the electrical insulation. Especially with a design for one high performance can do this with great Be connected effort.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine elektrodynamische Maschine der eingangs bezeichneten Art anzugeben, bei der die elektrische Isolation mit einfachen Mitteln erreicht wird.Of the The invention is therefore based on the object, an electrodynamic Specify machine of the type described, in which the electric Isolation is achieved by simple means.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemäße elektrodynamische Maschine ist dadurch gekennzeichnet, dass das Spaltrohr elektrisch isolierend ausgebildet ist, ein die Nutströmungskanäle umfassender Kühlkreislauf mit einer elektrisch isolierenden Kühlflüssigkeit vorgesehen ist, und das Gehäuse zumindest nach außen hin elektrisch isolierend ausgebildet ist.These The object is achieved by the Characteristics of claim 1 solved. The electrodynamic Machine is characterized in that the can is electrically insulating is formed, one of the Nutströmungskanäle comprehensive Cooling circuit is provided with an electrically insulating cooling liquid, and the housing at least to the outside is designed electrically insulating.

Das erfindungsgemäß vorgesehene elektrisch isolierende Verhalten der Kühlflüssigkeit, des Spaltrohres und des Gehäuses ermöglicht eine besonders vorteilhafte Doppelfunktion. Neben der Kühlung wird gleichzeitig auch eine sehr effiziente elektrische Isolation der spannungsführenden Teile der elektrodynamischen Maschine erreicht. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen ermöglichen eine Schutzisolierung nach VDE 100 Teil 410. Das elektrisch isolierende Verhalten der Kühlflüssigkeit, des Spaltrohres und des Gehäuses gewährleisten die dafür geforderte 2fache elektrische Isolation. Hierzu sind aber insbesondere keine weiteren Sonderkomponenten erforderlich. Dies gilt gerade auch hinsichtlich der bei einer hohen Leistungsklasse verwendeten hohen Erregerspannung oder hinsichtlich der bei umrichtergesteuerten Maschinen entstehenden hohen Spannungsspitzen.The provided according to the invention electrically insulating behavior of the cooling liquid, the can and of the housing allows a particularly advantageous dual function. In addition to the cooling will at the same time also a very efficient electrical isolation of the live Parts of the electrodynamic machine achieved. The measures according to the invention enable a protective insulation according to VDE 100 Part 410. The electrically insulating Behavior of the coolant, of the can and the housing guarantee the one for that required 2-fold electrical insulation. But these are in particular No further special components required. This is currently the case also with regard to those used in a high performance class high excitation voltage or in terms of inverter-controlled Machines resulting high voltage spikes.

Außerdem führt eine Beschädigung der Leiterisolierung an den in den Nuten platzierten elektrischen Leitern der Spulenwicklungen nicht zwangsläufig zu einem Maschinenausfall. Die elektrisch isolierende Kühlflüssigkeit umströmt diese elektrischen Leiter in den Nuten und kann somit Schäden an den Leiterisolierungen bis zu einem gewissen Grad kompensieren. Außerdem wird die Berührungssicherheit der elektrodynamischen Maschine erhöht, da die elektrisch isolierende Kühlflüssigkeit verhindert, dass bei einer fehlerhaften Leiterisolierung eine Spannung in den Außenbereich der elektrodynamischen Maschine gelangt.In addition, one leads damage the conductor insulation on the placed in the grooves electrical Conductors of the coil windings are not necessarily a machine failure. The electrically insulating coolant flows around This electrical conductor in the grooves and can thus damage the conductor insulation compensate to some extent. In addition, the touch security of increased electrodynamic machine, because the electrically insulating coolant Prevents a voltage in case of faulty conductor insulation the outdoor area the electrodynamic machine arrives.

Weiterhin wird aufgrund des Spaltrohres ein Rotor, der sich innerhalb des Stators befindet, insbesondere auch mittels zusätzlich vorhandener Lagerdeckel (= Lagerschilde), gegenüber dem Stator abgedichtet. Somit bleibt der Rotorraum trocken. Die Kühlflüssigkeit erfasst nur den Stator einschließlich der in den Nuten platzierten elektrischen Leiter der Spulenwicklungen. Eine praktisch vollständige Umströmung mit der Kühlflüssigkeit wird abgesehen von dem insbesondere auch nicht magnetisch ausgeführten Spaltrohr ohne weitere Sonderkomponenten erreicht. So erfordert der Nut-Strömungskanal insbesondere keine Umkonstruktion des Statorblechpakets der Maschine. Die ohnehin zur Verlegung der elektrischen Leiter erforderlichen Nuten werden gleichzeitig auch als Nutströmungskanäle verwendet. Insgesamt ergibt sich eine sehr effiziente und gleichzeitig mit einfachen Mitteln realisierte Kühlung.Furthermore, due to the can, a rotor which is located inside the stator, in particular also by means of additionally existing bearing cap (= end shields), sealed against the stator. Thus, the rotor space remains dry. The cooling liquid only senses the stator including the electrical conductors of the coil windings placed in the grooves. A virtually complete flow around the cooling liquid is achieved apart from the particular non-magnetically designed canned tube without further special components. So requires the groove flow channel in particular in particular, no redesign of the laminated stator core of the machine. The required anyway for laying the electrical conductors grooves are also used as Nutströmungskanäle. Overall, a very efficient and realized at the same time with simple means cooling results.

Dank dieser bereits mittels des Kühlkreislaufs erzielten sehr guten Kühlfunktion braucht das Gehäuse insbesondere keine weitere Wärmeableitung zu übernehmen. Vorzugsweise kann es dann also ausschließlich entsprechend den elektrischen Isolationsanforderungen ausgelegt werden.thanks this already by means of the cooling circuit achieved very good cooling function needs the housing in particular no further heat dissipation to take over. Preferably, it can then only according to the electrical insulation requirements be interpreted.

Aufgrund der hocheffizienten Kühlung kann die elektrodynamische Maschine mit einer höheren Leistungsdichte, d. h. bezogen auf die Baugröße oder das Gewicht, ausgeführt werden. Insbesondere kann bei gleich bleibender hoher Leistung, also von beispielsweise mindestens 20 kW, die Baugröße verringert werden, ohne dass dadurch die zulässige Maximaltemperatur im Inneren der elektrodynamischen Maschine überschritten wird. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die elektrodynamische Maschine mobil eingesetzt wird, wobei die Baugröße und das Gewicht eine besondere Rolle spielen. Ein Beispiel für eine solche mobile Anwendung ist der Einsatz in einem (Kraft-)Fahrzeug.by virtue of the highly efficient cooling For example, the electrodynamic machine can be used with a higher power density, i. H. based on the size or the weight, executed become. In particular, while maintaining high performance, So for example, at least 20 kW, the size reduced without causing the maximum permissible temperature in Inside the electrodynamic machine is exceeded. This is especially advantageous if the electrodynamic machine is used mobile, the size and weight of a special Role-play. An example for such a mobile application is the use in a (power) vehicle.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den von Anspruch 1 abhängigen Ansprüchen.advantageous Embodiments of the invention will become apparent from the claim 1 dependent claims.

Günstig ist eine Variante, bei der das Gehäuse aus einem elektrisch isolierenden Material besteht oder mit einem elektrisch isolierenden Überzug versehen ist. Beide Bauformen lassen sich leicht realisieren und führen insbesondere zu der besonders vorteilhaften Schutzisolation der elektrodynamischen Maschine.Cheap is a variant in which the housing consists of an electrically insulating material or with a electrically insulating coating is provided. Both designs are easy to implement and to lead in particular to the particularly advantageous protective insulation of electrodynamic machine.

Weiterhin ist es möglich, dass zu beiden axialen Seiten des Stators Wicklungsköpfe vorgesehen sind und der Kühlkreislauf auch die Wicklungsköpfe erfasst. Unter axial ist eine Orientierung in Richtung der Drehachse zu verstehen. Bei dieser Ausgestaltung wird auch die an den Wicklungsköpfen anfallende Wärme mittels des einzigen Kühlkreislaufs abgeführt.Farther Is it possible, that winding heads are provided on both axial sides of the stator and the cooling circuit also detects the winding heads. Axially is to be understood as an orientation in the direction of the axis of rotation. In this embodiment, the costs incurred at the winding heads Heat by means of of the single cooling circuit dissipated.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung umfasst der Kühlkreislauf auch Statorströmungskanäle, die zwischen dem Gehäuse und einer Statoraußenwand des Stators gebildet sind. Insbesondere weist eine Gehäuseinnenwand des Gehäuses spiralförmige Ausnehmungen auf, die nach innen offen sind und in Verbindung mit der Statoraußenwand die Statorströmungskanäle bilden. Diese Statorströmungskanäle nehmen insbesondere die Form von Kühlwendeln an. Die Kühlung ist umso effizienter, je mehr Bereiche mit potentieller Wärmeentwicklung erfasst werden. Hierzu gehört insbesondere auch der Stator, in dem es zu Eisenverlusten kommen kann. Die so bedingte Verlustwärme wird mittels der in den Statorströmungskanälen geführten Kühlflüssigkeit aus dem Stator abtransportiert.According to one In another embodiment, the cooling circuit also includes stator flow channels which between the case and a stator outer wall of the stator are formed. In particular, has a housing inner wall of the housing spiral Recesses open on the inside and in connection with the stator outer wall forming the stator flow channels. Take these stator flow channels in particular the shape of cooling coils at. The cooling is the more efficient the more areas of potential heat development be recorded. Which also includes in particular, the stator, where it comes to iron losses can. The conditional heat loss is removed from the stator by means of the cooling liquid guided in the stator flow channels.

Weiterhin ist die elektrisch isolierende Kühlflüssigkeit vorzugsweise ein niedrig viskoses Kälteschalter-Isolieröl. Dann können im Kühlkreislauf vergleichsweise niedrige Werte für die Strömungsgeschwindigkeit und den Druck vorgesehen werden. Trotzdem bleibt ein sehr guter Wärmeübergang und -abtransport gewährleistet. Die Viskosität hat erheblichen Einfluss auf die Strömungswiderstand und den Wärmeübergang. Je niedrigviskoser die Kühlflüssigkeit ist, umso besser ist der Wärmeübergang und umso niedriger ist der Strömungswiderstand. Insbesondere ist der Strömungsverlust niedriger als 0,3 bar. Aufgrund des vorzugsweise relativ niedrigen Druckes sind auch die an das Spaltrohr, an etwa vorhandene Dichtungen und an Gehäusebauteile zu stellenden Anforderungen hinsichtlich der mechanischen Stabilität und Festigkeit niedrig. Insgesamt lässt sich die Stromdichte auf diese Weise im Dauerbetrieb verglichen mit bisher gebauten flüssiggekühlten Maschinen auf das 2,5 bis 3fache steigern.Farther is the electrically insulating coolant preferably a low viscosity cold switch insulating oil. Then can in the cooling circuit comparatively low values for the flow velocity and the pressure to be provided. Nevertheless, it remains a very good one Heat transfer and -transport guaranteed. The viscosity has considerable influence on the flow resistance and the heat transfer. The lower viscosity the coolant is, the better is the heat transfer and the lower the flow resistance. In particular, the flow loss lower than 0.3 bar. Due to the preferably relatively low pressure are also at the canned, at about existing seals and on housing components requirements for mechanical stability and strength low. Overall leaves The current density compared in this way in continuous operation with previously built liquid cooled machines increase to 2.5 to 3 times.

Weitere Aspekte, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung. Zur Verdeutlichung ist die Zeichnung nicht maßstäblich ausgeführt und gewisse Aspekte sind nur schematisiert dargestellt. Im Einzelnen zeigt:Further Aspects, advantages and details of the invention emerge the following description of several embodiments with reference to the Drawing. For clarity, the drawing is not drawn to scale and certain aspects are shown only schematically. In detail shows:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer elektrodynamischen Maschine mit gekühlter Antriebseinheit, 1 A first embodiment of an electrodynamic machine with a cooled drive unit,

2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer elektrodynamischen Maschine mit gekühlter Antriebseinheit, 2 A second embodiment of an electrodynamic machine with a cooled drive unit,

3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer elektrodynamischen Maschine mit gekühlter Antriebseinheit und integrierter Anschlusseinheit, 3 A third embodiment of an electrodynamic machine with a cooled drive unit and integrated connection unit,

4 ein Blockschaltbild einer elektrischen Beschaltung einer elektrodynamischen Maschine, 4 a block diagram of an electrical circuit of an electrodynamic machine,

5 ein viertes Ausführungsbeispiel einer elektrodynamischen Maschine mit gekühlter Antriebseinheit, 5 A fourth embodiment of an electrodynamic machine with a cooled drive unit,

6 eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts von 5 und 6 an enlarged view of a detail of 5 and

7 ein fünftes Ausführungsbeispiel einer elektrodynamischen Maschine mit gekühlter Antriebseinheit. 7 A fifth embodiment of an electrodynamic machine with cooled on drive unit.

Einander entsprechende Teile sind in den 1 bis 7 mit denselben Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are in the 1 to 7 provided with the same reference numerals.

In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer elektrodynamischen Maschine 1 in Form eines Synchronmotors für einen Leistungsbereich von mindestens 20 kW dargestellt. Grundsätzlich könnte die elektrodynamische Maschine 1 jedoch ebenfalls als Asynchronmotor oder auch als Gleichstrommotor ausgebildet sein. Möglich ist ebenfalls eine Ausgestaltung als elektrischer Generator. Die in 1 gezeigte eigentliche Antriebseinheit 2 beinhaltet einen feststehenden Stator 3 und einen um eine Drehachse drehbar gelagerten Rotor 4. Zwischen dem Rotor 4 und dem Stator 3 ist in radialer Richtung ein Spalt 5 ausgebildet. Der Stator 3 besteht aus einem magnetischen, eisenhaltigen Statorblechpaket 6, in dem angrenzend an den Spalt 5 und in gleichmäßigen Abständen über den Umfang verteilt insgesamt sechs Nuten 7 vorgesehen sind. Jeweils zwei einander gegenüberliegende Nuten 7 dienen zur Aufnahme einer von insgesamt drei Phasenwicklungen 8, 9 und 10. Stellvertretend für die anderen Phasenwicklungen sind in der obersten Nut 7 elektrische Leiter 11 angedeutet, aus denen die Phasenwicklung 8 besteht. Die elektrischen Leiter 11 sind als mit einer Isolierung aus einem Isolationslack versehene Kupfer-Leitungen ausgebildet. Anstelle der in 1 gezeigten dreiphasigen Ausführungsform kann die elektrodynamische Maschine 1 auch eine beliebige andere Zahl an Phasenwicklungen aufweisen. So sind auch vier, fünf oder sechs Phasenwicklungen möglich.In 1 is a first embodiment of an electrodynamic machine 1 in the form of a synchronous motor for a power range of at least 20 kW. Basically, the electrodynamic machine could 1 However, also be designed as an asynchronous motor or as a DC motor. Also possible is an embodiment as an electric generator. In the 1 shown actual drive unit 2 includes a fixed stator 3 and a rotor rotatably mounted about a rotation axis 4 , Between the rotor 4 and the stator 3 is a gap in the radial direction 5 educated. The stator 3 consists of a magnetic, iron-containing stator core 6 in which is adjacent to the gap 5 and distributed evenly around the circumference six grooves in total 7 are provided. Two opposing grooves 7 serve to accommodate one of a total of three phase windings 8th . 9 and 10 , Representing the other phase windings are in the topmost groove 7 electrical conductors 11 indicated that make up the phase winding 8th consists. The electrical conductors 11 are formed as provided with an insulation of an insulating varnish copper lines. Instead of in 1 shown three-phase embodiment, the electrodynamic machine 1 also have any other number of phase windings. So four, five or six phase windings are possible.

Zur Abführung der in den elektrischen Leitern 11 aufgrund eines elektrischen Stromflusses entstehenden Verlustwärme sind die elektrischen Leiter 11 unmittelbar von einer elektrisch isolierenden Kühlflüssigkeit in Form eines Kälteschalter-Isolieröls umströmt. Dadurch wird erreicht, dass die Temperatur im Inneren der elektrodynamischen Maschine 1 nicht über eine zulässige Maximaltemperatur, die insbesondere durch die Isolation der elektrischen Leiter 11 bestimmt ist, überschritten wird. Diese Temperatur liegt typischerweise bei etwa 150°C. An einer Statorinnenwand 12 der zylinderförmigen Stator-Bohrung, innerhalb der der Rotor 4 angeordnet ist, ist im Bereich des Spalts 5 ein Verschlusselement in Gestalt eines elektrisch isolierenden und nicht magnetischen Spaltrohres 13 vorgesehen. Die Stator-Bohrung ist mit diesem Spaltrohr 13 komplett ausgekleidet. Es verhindert, dass das Kälteschalter-Isolieröl auch mit dem Rotor 4 in Berührung kommt.To dissipate the in the electrical conductors 11 due to an electrical current flow resulting heat loss are the electrical conductors 11 flows directly around an electrically insulating cooling liquid in the form of a cold switch insulating oil. This ensures that the temperature inside the electrodynamic machine 1 not above a permissible maximum temperature, in particular due to the insulation of the electrical conductors 11 is determined, is exceeded. This temperature is typically around 150 ° C. On a stator inner wall 12 the cylindrical stator bore inside which the rotor 4 is arranged, is in the range of the gap 5 a closure element in the form of an electrically insulating and non-magnetic gap tube 13 intended. The stator bore is with this split tube 13 completely lined. It also prevents the refrigerant switch insulating oil from interfering with the rotor 4 comes into contact.

Bei dem in 2 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel einer elektrodynamischen Maschine 14 hat der Stator 3 deutlich mehr und auch anders geformte Nuten 7 als beim ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1. An der grundsätzlichen Wirkungsweise ändert sich dadurch nichts. Der Rotor 4 ist in 2 nicht gezeigt. Als Verschlusselement ist auch beim Ausführungsbeispiel nach 2 das elektrisch isolierende Spaltrohr 13 vorgesehen. Es besteht aus Kunststoff. Das Spaltrohr 13 ist zwischen den jeweiligen Öffnungen der Nuten 7 an die Statorinnenwand 12 geklebt. Bei einer anderen Ausführungsform kann es aber auch mittels eines Pressverbandes (Fügen mit Übermaß) an der Statorinnenwand 12 befestigt sein.At the in 2 shown second embodiment of an electrodynamic machine 14 has the stator 3 significantly more and differently shaped grooves 7 as in the first embodiment according to 1 , Nothing changes in the basic mode of action. The rotor 4 is in 2 Not shown. As a closure element is also according to the embodiment 2 the electrically insulating can 13 intended. It is made of plastic. The can 13 is between the respective openings of the grooves 7 to the stator inner wall 12 glued. In another embodiment, but it can also by means of a press fit (joining with oversize) on the stator inner wall 12 be attached.

Zwischen den elektrischen Leitern 11 und dem Spaltrohr 13 ist im Bereich der Öffnungen der Nuten 7 ein bevorzugter Strömungskanal 16 für die Kühlflüssigkeit gebildet. Hier umströmt die Kühlflüssigkeit die isolierten elektrischen Leiter 11 unmittelbar und führt die dort entstehende Verlustwärme sehr effizient ab. Wegen seiner niedrigen Viskosität ist das eingesetzte Kälteschalter-Isolieröl besonders gut geeignet.Between the electrical conductors 11 and the can 13 is in the area of the openings of the grooves 7 a preferred flow channel 16 formed for the cooling liquid. Here, the coolant flows around the insulated electrical conductors 11 Immediately and dissipates the resulting heat loss very efficiently. Because of its low viscosity, the refrigeration switch insulating oil used is particularly well suited.

3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer elektrodynamischen Maschine 17 in einer Längsschnittdarstellung, die in 1 durch eine mit III-III bezeichnete Schnittlinie angedeutet ist. Der Schnitt verläuft durch den Stator 3 in einem Bereich, in dem keine Nuten 7 mit darin angeordneten elektrischen Leitern 11 vorhanden sind. Im Ausführungsbeispiel von 3 ist ebenfalls ein zylinderförmiges elektrisch isolierendes und nicht magnetisches Spaltrohr 18 z. B. aus Kunststoff vorgesehen. Es hat eine sehr geringe Wandstärke in der Größenordnung von etwa 20 μm bis 1000 μm. Es kann aber gegebenenfalls auch eine noch größere Wandstärke vorgesehen sein, beispielsweise um einen höheren Druck im Kühlkreislauf zu ermöglichen. Der Wert der Wandstärke ist von der mechanischen Stabilität und Festigkeit des Spaltrohrs 18 und von dem vorgesehenen Druck im Kühlkreislauf abhängig. Bevorzugt ist eine möglichst geringe Wandstärke, um eine geringe Feldschwächung im Spalt 5 und einen guten Wirkungsgrad der elektrodynamischen Maschine 17 zu gewährleisten. Im Beispiel liegt die Wandstärke bei etwa 500 μm. Demgegenüber hat der Spalt 5 – ohne das Spaltrohr 18 – eine radiale Ausdehnung von etwa 1500 μm. Geringere Abmessungen sind aber grundsätzlich ebenfalls möglich, sodass unter Berücksichtigung des Spaltrohrs 18 noch eine lichte Weite von etwa 1000 μm verbleibt. Das Spaltrohr 18 ist an die Statorinnenwand 12 geklebt. 3 shows a third embodiment of an electrodynamic machine 17 in a longitudinal section, the in 1 is indicated by a section line designated III-III. The cut passes through the stator 3 in an area where no grooves 7 with electrical conductors arranged therein 11 available. In the embodiment of 3 is also a cylindrical electrically insulating and non-magnetic can 18 z. B. made of plastic. It has a very small wall thickness in the order of about 20 microns to 1000 microns. However, it may also be provided an even greater wall thickness, for example, to allow a higher pressure in the cooling circuit. The value of the wall thickness is determined by the mechanical stability and strength of the can 18 and dependent on the intended pressure in the cooling circuit. Preference is given to the smallest possible wall thickness, a small field weakening in the gap 5 and a good efficiency of the electrodynamic machine 17 to ensure. In the example, the wall thickness is about 500 microns. In contrast, the gap has 5 - without the can 18 - A radial extent of about 1500 microns. However, smaller dimensions are also possible in principle, so taking into account the gap tube 18 still remains a clear width of about 1000 microns. The can 18 is on the stator inner wall 12 glued.

In Erweiterung der Darstellungen in den 1 und 2 sind in 3 zusätzlich auch ein zylinderförmiges Gehäuse 20 zur Aufnahme des Stators 3 und des Rotors 4 ebenso wie zwei seitliche Lagerdeckel 21 und 22 gezeigt. Der linke Lagerdeckel 21 enthält eine Öffnung für eine mit dem Rotor 4 verbundene Antriebswelle 23.In extension of the representations in the 1 and 2 are in 3 in addition, a cylindrical housing 20 for receiving the stator 3 and the rotor 4 as well as two side bearing caps 21 and 22 shown. The left bearing cap 21 contains an opening for one with the rotor 4 connected drive shaft 23 ,

Um das Kälteschalter-Isolieröl ausschließlich im Bereich des Stators 3 zu halten, ist der Stator 3 über das Gehäuse 20, die beiden Lagerdeckel 21 und 22 sowie das Spaltrohr 18 abgedichtet. Ebenfalls zu diesem Zweck ist zwischen den Lagerdeckeln 21 und 22 und dem Spaltrohr 18 jeweils eine elektrisch isolierende Elastomerdichtung 24 in Gestalt eines O-Rings vorgesehen.To the cold switch insulating oil only in the area of the stator 3 to hold is the stator 3 over the housing 20 , the two bearing caps 21 and 22 as well as the can 18 sealed. Also for this purpose is between the bearing caps 21 and 22 and the can 18 in each case an electrically insulating elastomeric seal 24 provided in the form of an O-ring.

In 3 ist schematisch ein Kühlkreislauf 25 des Kälteschalter-Isolieröls innerhalb des zu kühlenden Stators 3 angedeutet. Mittels einer Einlassöffnung 26 gelangt das Kälteschalter-Isolieröl in das Innere des Gehäuses 20. Dort umströmt es zunächst einen ersten Teil der Statoraußenwand 27 in Umfangsrichtung, bis es im an den rechten Lagerdeckel 22 angrenzenden Bereich zur Statorinnenwand 12 geleitet wird. In den in 3 nicht sichtbaren Strömungskanälen 16 in den Nuten 7 strömt das Kälteschalter-Isolieröl dann in axialer Richtung zu einem an den linken Lagerdeckel 21 angrenzenden Bereich, in dem es zu einem zweiten Teil der Statoraußenwand 27 zurückgeleitet wird. Nachdem das Kälteschalter-Isolieröl auch diesen zweiten Teil der Statoraußenwand 27 in Umfangsrichtung umströmt hat, verlässt es das Gehäuse 20 mittels einer Auslassöffnung 28.In 3 is schematically a cooling circuit 25 of the cold switch insulating oil within the stator to be cooled 3 indicated. By means of an inlet opening 26 the cold switch insulating oil enters the interior of the housing 20 , There it first flows around a first part of the stator outer wall 27 in the circumferential direction, until it is in the right bearing cap 22 adjacent area to the stator inner wall 12 is directed. In the in 3 invisible flow channels 16 in the grooves 7 The cold switch insulating oil then flows in the axial direction to one on the left bearing cap 21 adjacent area in which there is a second part of the stator outer wall 27 is returned. After the cold switch insulating oil and this second part of the stator outer wall 27 flows around in the circumferential direction, it leaves the housing 20 by means of an outlet opening 28 ,

Das Kälteschalter-Isolieröl umströmt also sowohl das Statorblechpaket 6 als auch die elektrischen Leiter 11. Es nimmt folglich die durch Eisenverluste im Statorblechpaket 6 und auch die durch Kupferverluste in den elektrischen Leitern 11 verursachte Abwärme auf, um sie in den Außenbereich der elektrodynamischen Maschine 17 abzuführen. Dadurch wird eine sehr effiziente Kühlung erreicht, so dass die Baugröße und gegebenenfalls auch das Gewicht der elektrodynamischen Maschine 17 verringert werden kann. Damit eignet sich die elektrodynamische Maschine 17 besonders gut für einen mobilen Einsatzzweck.The cold switch insulating oil thus flows around both the laminated stator core 6 as well as the electrical conductors 11 , It therefore absorbs the iron losses in the laminated stator core 6 and also by copper losses in the electrical conductors 11 caused waste heat to move it to the exterior of the electrodynamic machine 17 dissipate. As a result, a very efficient cooling is achieved, so that the size and possibly also the weight of the electrodynamic machine 17 can be reduced. This makes the electrodynamic machine suitable 17 especially good for a mobile application.

Vorteilhaft für einen derartigen mobilen Einsatzzweck ist auch, dass eine Anschlusseinheit 29 zur elektrischen Beschaltung der drei Phasenwicklungen 8, 9 und 10 an einer Außenwand des rechten Lagerdeckels 22 angeordnet ist. Üblicherweise ist eine solche Anschlusseinheit 29 räumlich von der elektrodynamischen Maschine 17 getrennt platziert, was sich für einen mobilen Einsatzzweck als unvorteilhaft herausgestellt hat. Die in 3 gezeigte Kombination aus eigentlicher Antriebseinheit 30 und der Anschlusseinheit 29 bietet demgegenüber erhebliche Vorteile.An advantage of such a mobile application is that a connection unit 29 for electrical wiring of the three phase windings 8th . 9 and 10 on an outer wall of the right bearing cap 22 is arranged. Usually, such a connection unit 29 spatially from the electrodynamic machine 17 placed separately, which has proven to be unfavorable for a mobile application. In the 3 shown combination of actual drive unit 30 and the connection unit 29 offers considerable advantages in comparison.

Günstig wirkt sich in diesem Zusammenhang aus, dass die Anschlusseinheit 29 auch von der im Inneren des Gehäuses 20 vorgesehenen Kühlung des Stators 3 mit profitiert. Das an einer Innenseite des Lagerdeckels 22 vorbeigeleitete Kälteschalter-Isolieröl bewirkt nämlich auch eine Kühlung der an der Außenseite des Lagerdeckels 22 angeordneten Komponenten der Anschlusseinheit 29. Dieser Effekt ist besonders groß, wenn die zu kühlenden Komponenten der Anschlusseinheit 29 in unmittelbarem thermischen Kontakt mit dem Lagerdeckel 22 stehen. Wie in 3 anhand des gestrichelten Strömungsverlaufs angedeutet, kann das Kälteschalter-Isolieröl bei einem gegebenenfalls vorhandenen zusätzlichen Kühlbedarf nach Verlassen des Gehäuses 20 auch durch die Anschlusseinheit 29 geleitet werden. Dann erfolgt die Kühlung sowohl der Antriebseinheit 30 als auch der Anschlusseinheit 29 mittels eines einzigen Kühlkreislaufs. Grundsätzlich sind aber auch getrennte Kühlkreisläufe für die Anschlusseinheit 29 und die Antriebseinheit 30 möglich.Favorable effect in this context is that the connection unit 29 also from inside the case 20 provided cooling of the stator 3 profits with. That on an inside of the bearing cap 22 By passing refrigerating switch insulating oil causes namely a cooling of the outside of the bearing cap 22 arranged components of the connection unit 29 , This effect is particularly great when the components to be cooled of the connection unit 29 in direct thermal contact with the bearing cap 22 stand. As in 3 indicated by the dashed flow pattern, the refrigerant switch insulating oil can be at an optional additional cooling requirement after leaving the housing 20 also through the connection unit 29 be directed. Then the cooling takes place both the drive unit 30 as well as the connection unit 29 by means of a single cooling circuit. Basically, however, are also separate cooling circuits for the connection unit 29 and the drive unit 30 possible.

In 4 ist die übliche elektrische Beschaltung einer als dreiphasiger Synchronmotor mit variabler Drehzahl ausgebildeten Antriebseinheit 30 dargestellt. Ausgehend von einem gängigen dreiphasigen Netzanschluss 31 mit einer Primärfrequenz von 50 oder 60 Hz und einer Primärspannung von 400 V wird mittels eines Umrichters 32 der Antriebseinheit 30 an ihren elektrischen Motoranschlüssen 33 eine dreiphasige Anschlussleistung mit beliebiger Sekundärfrequenz und ebenfalls beliebiger Sekundärspannung zur Verfügung gestellt. Die Sekundärfrequenz und die Sekundärspannung können im Umrichter 32 entsprechend der aktuell gewünschten Drehzahl eingestellt werden.In 4 is the usual electrical wiring of a designed as a three-phase synchronous motor variable speed drive unit 30 shown. Starting from a common three-phase mains connection 31 with a primary frequency of 50 or 60 Hz and a primary voltage of 400 V is by means of an inverter 32 the drive unit 30 at their electrical engine connections 33 a three-phase power connection with any secondary frequency and also any secondary voltage provided. The secondary frequency and the secondary voltage can be in the inverter 32 be set according to the currently desired speed.

Der Umrichter 32 beinhaltet einen Gleichrichter 34, der aus der dreiphasigen Netz-Wechselspannung eine Gleichspannung erzeugt, einen Zwischenkreiskondensator 35 und einen Wechselrichter 36, der aus der Gleich-Spannung die gewünschte dreiphasige Motoranschluss-Wechselspannung erzeugt. Die in 3 gezeigte Anschlusseinheit 29 umfasst nur den Zwischenkreiskondensator 35 sowie den Wechselrichter 36. Grundsätzlich ist jedoch auch eine zusätzliche Integration des Gleichrichters 34 möglich. Sie erübrigt sich jedoch bei mobilen Anwendungsfällen, bei denen ein Gleichspannungs-Bordnetz existiert, an das der Zwischenkreiskondensator 35 unmittelbar angeschlossen werden kann. Dies gilt insbesondere auch für einen Einsatz in einem Kraftfahrzeug.The inverter 32 includes a rectifier 34 , which generates a DC voltage from the three-phase AC mains voltage, a DC link capacitor 35 and an inverter 36 which generates the desired three-phase motor connection AC voltage from the DC voltage. In the 3 shown connection unit 29 includes only the DC link capacitor 35 as well as the inverter 36 , Basically, however, is also an additional integration of the rectifier 34 possible. However, it is unnecessary in mobile applications in which a DC vehicle electrical system exists, to which the DC link capacitor 35 can be connected directly. This is especially true for use in a motor vehicle.

In 5 ist ein viertes Ausführungsbeispiel einer elektrodynamischen Maschine 37 mit einer anderen Abdichtung zwischen dem Spaltrohr 18 und den Lagerdeckeln 21 und 22 gezeigt. Im Unterschied zu 3 zeigt 5 einen – in 1 mit V-V bezeichneten – Längsschnitt durch einen Bereich des Stators 3, der mit Nuten 7 versehen ist. Die in den Nuten 7 verlaufenden elektrischen Leiter sind nur schematisiert in ihrer Gesamtheit als einheitlicher Bereich dargestellt. Die elektrischen Leiter 11, die im Bereich der Nuten 7 praktisch ausschließlich axial verlaufen, werden in außerhalb des Statorblechpakets 6 liegenden Wicklungsköpfen 38 und 39 zu der Phasenwicklung 8 verschaltet. Zwecks einer einfacheren Darstellung ist in 5 der Rotor 4 weggelassen.In 5 is a fourth embodiment of an electrodynamic machine 37 with another seal between the can 18 and the bearing caps 21 and 22 shown. In contrast to 3 shows 5 one - in 1 labeled VV - longitudinal section through a region of the stator 3 that with grooves 7 is provided. The in the grooves 7 extending electrical conductors are shown only schematically in their entirety as a single area. The electrical conductors 11 in the area of the grooves 7 practically exclusively axial, be outside the stator core 6 lying winding heads 38 and 39 to the phase winding 8th connected. For the purpose of a simpler representation, in 5 the rotor 4 omitted.

Die Abdichtung zwischen dem Spaltrohr 18 und den Lagerdeckeln 21 und 22 erfolgt bei dem vierten Ausführungsbeispiel erst nach der Montage der Lagerdeckel 21 und 22. Hierzu wird mittels eines Dichtungskanals 40 flüssiges Silikon unter Druck in eine an den Lagerdeckeln 21 und 22 jeweils umlaufende Dichtungsnut 41 eingepresst. Nach dem Abbinden des Silikons ergibt sich eine Silikondichtung 42 zwischen dem Spaltrohr 18 und den Lagerdeckeln 21 und 22.The seal between the can 18 and the bearing caps 21 and 22 takes place in the fourth embodiment, only after installation of the bearing cap 21 and 22 , For this purpose, by means of a sealing channel 40 liquid silicone under pressure in one of the bearing caps 21 and 22 each circumferential sealing groove 41 pressed. After setting the silicone results in a silicone seal 42 between the can 18 and the bearing caps 21 and 22 ,

6 zeigt eine Vergrößerung des Bereichs, in dem sich die Silikondichtung 42 befindet. Ersichtlich wird in dieser Darstellung auch der zwischen den elektrischen Leitern 11 und dem Spaltrohr 18 verlaufende Strömungskanal 16 für das Kälteschalter-Isolieröl. 6 shows an enlargement of the area in which the silicone gasket 42 located. In this illustration, the one between the electrical conductors is also apparent 11 and the can 18 running flow channel 16 for the cold switch insulating oil.

Durch das Einbringen des Spaltrohrs 18 in den Spalt 5 wird dessen lichte Weite reduziert. Dem wird mittels einer in radialer Richtung erhöhten Positionierungsgenauigkeit des Rotors 4 begegnet. Der Rotor 4 ist mittels Lagern 43 und 44 in Vorsprüngen 45 bzw. 46 der Lagerdeckel 21 bzw. 22 gelagert, wobei die Vorsprünge 45 und 46 in radialer Richtung am Statorblechpaket 6 und im Bereich der Wicklungsköpfe 38 bzw. 39 gegebenenfalls auch an den elektrischen Leitern 11 anliegen. Die radiale Aufnahme der Vorsprünge 45 und 46 erfolgt also nicht wie bei herkömmlichen Lösungen am Gehäuse 20, sondern unmittelbar am Stator 3, wodurch eine höhere Positionierungsgenauigkeit des Rotors 4 gegenüber dem Stator 3 erreicht wird.By introducing the gap tube 18 in the gap 5 its clear width is reduced. This is done by means of a radially increased positioning accuracy of the rotor 4 encountered. The rotor 4 is by means of bearings 43 and 44 in protrusions 45 respectively. 46 the bearing cap 21 respectively. 22 stored, with the projections 45 and 46 in the radial direction on the laminated stator core 6 and in the area of the winding heads 38 respectively. 39 optionally also on the electrical conductors 11 issue. The radial reception of the projections 45 and 46 does not take place as in conventional solutions on the housing 20 but directly on the stator 3 , resulting in a higher positioning accuracy of the rotor 4 opposite the stator 3 is reached.

Außer der abdichtenden Funktion bietet das Spaltrohr 18 einen weiteren Vorteil. Aufgrund seines elektrisch isolierenden Verhaltens verhindert es unerwünschte elektrische Stromflüsse in den Lagern 43 und 44. Die Lagerströme könnten andernfalls zu Mikroverschweißungen und damit zu einer reduzierten Lebensdauer der Lager 43 und 44 und der Maschine 37 insgesamt führen. Zur Vermeidung dieser ungünstigen Folge ist außerdem auch die Silikondichtung 42 aus elektrisch isolierendem Silikon ausgeführt.In addition to the sealing function, the can offers 18 another advantage. Due to its electrically insulating behavior, it prevents unwanted electrical currents in the bearings 43 and 44 , The bearing currents could otherwise lead to micro-welding and thus to a reduced service life of the bearings 43 and 44 and the machine 37 lead overall. To avoid this adverse consequence is also the silicone gasket 42 made of electrically insulating silicone.

Der bereits im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel von 3 beschriebene Kühlkreislauf 25 des Kälteschalter-Isolieröls im Inneren des Gehäuses 20 ist auch in 5 wiedergegeben. Mittels spiralförmiger Kühlwendeln 47 und 48 wird der an der Statoraußenwand 27 in Umfangsrichtung verlaufender Fluss des Kälteschalter-Isolieröls bewirkt. Das mittels einer preiswerten Gusstechnik hergestellte Gehäuse 20 enthält hierzu an seiner Innenwand spiralförmig verlaufenden Ausnehmungen, die durch das Einbringen des Statorblechpakets 6 geschlossen werden und dann Statorströmungskanäle für das Kälteschalter-Isolieröl bilden. Verglichen mit einem Verbundguss mit eingegossenen Rohrwendeln ergibt sich dadurch ein erheblich vereinfachtes Herstellungsverfahren für das Gehäuse 20. Außerdem kommt das Kälteschalter-Isolieröl auf diese Weise direkt mit dem Statorblechpaket 6 in thermischen Kontakt, ohne dass ein zusätzlicher thermischer Übergangswiderstand vorhanden ist.The already in connection with the embodiment of 3 described cooling circuit 25 the cold switch insulating oil inside the housing 20 is also in 5 played. By means of spiral cooling coils 47 and 48 becomes the at the stator outer wall 27 causes in the circumferential direction flow of the refrigerant switch insulating oil. The housing produced by means of a low-cost casting technique 20 contains for this purpose on its inner wall spirally extending recesses, through the introduction of the stator lamination 6 closed and then form Statorströmungskanäle for the cold switch insulating oil. Compared with a composite casting with cast-tube coils, this results in a considerably simplified manufacturing process for the housing 20 , In addition, the cold switch insulating oil comes in this way directly with the stator lamination 6 in thermal contact without any additional thermal contact resistance.

Insgesamt erfasst der Kühlkreislauf 25 das Statorblechpaket 6, die Wicklungsköpfe 39 und 38 sowie die in den Nuten 7 verlegten elektrischen Leiter 11. Mit einem einzigen Kühlkreislauf wird somit aus allen relevanten stationären Bereichen der elektrodynamischen Maschine 37, in denen Wärme entstehen kann, ein guter Wärmeabtransport gewährleistet.Overall, the cooling circuit detected 25 the stator core 6 , the winding heads 39 and 38 as well as in the grooves 7 laid electrical conductor 11 , With a single cooling circuit is thus from all relevant stationary areas of the electrodynamic machine 37 , in which heat can arise, ensures good heat dissipation.

Im Ausführungsbeispiel von 5 sind das Gehäuse 20, sowie die beiden Lagerdeckel 21 und 22 aus einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise aus einem Kunststoff, einem faserverstärkten Kunststoff, einem laminierten Kunststoff oder einer Keramik, hergestellt. Dadurch wird für die elektrodynamische Maschine 37 ein einer Schutzisolierung gemäß VDE 100 Teil 410 entsprechender Isolierungsgrad erreicht. Außerdem tragen die elektrisch isolierenden Lagerdeckel 21 und 22 mit dazu bei, unerwünschte Ausgleichsströme über die Lager 43 und 44 des Rotors 4 zu verhindern. Insbesondere wenn die elektrodynamische Maschine 37 als leistungsstarke wechselrichtergesteuerte Maschine ausgeführt ist, sind bei herkömmlichen Bauformen oft zusätzliche Isolationsmaßnahmen, beispielsweise in Form teurer Keramiklager, zur Vermeidung dieser Lagerströme vorgesehen. Bei der Verwendung elektrisch isolierender Lagerdeckel 21 und 22 lassen sich diese kostenträchtigen Zusatzkomponenten einsparen.In the embodiment of 5 are the case 20 , as well as the two bearing caps 21 and 22 made of an electrically insulating material, for example of a plastic, a fiber-reinforced plastic, a laminated plastic or a ceramic. This is for the electrodynamic machine 37 a degree of insulation corresponding to a protective insulation according to VDE 100 part 410. In addition, the electrically insulating bearing caps 21 and 22 in addition to, unwanted balancing currents through the bearings 43 and 44 of the rotor 4 to prevent. Especially if the electrodynamic machine 37 is designed as a powerful inverter-controlled machine, conventional insulation designs are often provided with additional insulation measures, for example in the form of expensive ceramic bearings, to avoid these bearing currents. When using electrically insulating bearing caps 21 and 22 These costly additional components can be saved.

Bei einem weiteren in 7 gezeigten Ausführungsbeispiel einer elektrodynamischen Maschine 49 sind das Gehäuse 20 sowie die beiden Lagerdeckel 21 und 22 aus einem elektrisch leitfähigen Kern, der außen mit einer Schicht 50 aus einem elektrisch isolierenden Material versehen ist. Der Kern ist beispielsweise jeweils als Aluminiumteil ausgebildet, das mittels einer Sandgusstechnik hergestellt ist. Damit lässt sich das für die Kühlwendeln 47 und 48 benötigte Profil an der Innenwand des Gehäuses 20 auf einfache Weise fertigen. Als äußere Schicht 50 ist ein Polyamidverguss vorgesehen. Diese Schicht 50 bildet wiederum die günstige Schutzisolierung. Weiterhin ist eine nicht gezeigte Mischform der Ausführungsbeispiele gemäß 5 und 7 möglich. Dabei bestehen die Lagerdeckel 21 und 22 aus einem elektrisch isolierenden Material, wohingegen das Gehäuse 20 einen elektrisch leitfähigen Kern mit einer elektrisch isolierenden Außenbe- Schichtung aufweist.At another in 7 shown embodiment of an electrodynamic machine 49 are the case 20 as well as the two bearing caps 21 and 22 made of an electrically conductive core, the outside with a layer 50 is provided of an electrically insulating material. The core is, for example, each formed as an aluminum part, which is produced by means of a sand casting technique. This makes it possible for the cooling coils 47 and 48 required profile on the inner wall of the housing 20 finished in a simple way. As an outer layer 50 is a Polyamidverguss provided. This layer 50 again forms the favorable protective insulation. Furthermore, a mixed form, not shown, of the embodiments according to 5 and 7 possible. There are the bearing caps 21 and 22 made of an electrically insulating material, whereas the housing 20 an electrically conductive core with an electrically insulating outer coating on has.

Aufgrund der elektrisch isolierten Ausführung des Gehäuses 20 und damit der Maschine 37 oder 49 insgesamt wird insbesondere bei einer wechselrichtergesteuerten Maschine 37 oder 49 ein vollständiger Isolationsschutz nach außen gewährleistet. Die ggf. im Inneren der Maschine 37 oder 49 oder in der Anschlusseinheit 29 für Ausgleichsströme am Stator 3 vorgesehenen Y-Kondensatoren sind aufgrund des vollständigen Isolationsschutzes unproblematisch. Sie können nicht wie bei anderen Maschinen zu einer Verletzung des im elektrischen Anschlussnetz der Maschine 37 oder 49 vorgesehenen Schutzkonzepts führen.Due to the electrically insulated design of the housing 20 and thus the machine 37 or 49 Overall, in particular, in an inverter-controlled machine 37 or 49 ensures complete insulation protection to the outside. The possibly inside the machine 37 or 49 or in the connection unit 29 for balancing currents on the stator 3 provided Y capacitors are unproblematic due to the complete insulation protection. You can not, as with other machines, cause injury to the electrical connection network of the machine 37 or 49 protection concept.

Das günstige sowohl kühlende als auch elektrisch isolierende Verhalten wird bei den Maschinen 1, 14, 17, 37 und 49 weitgehend mit besonders geschickt gewählten und zusammengestellten Standardkomponenten und -aufbautechniken erreicht. So sind insbesondere am Statorblechpaket 6, an der Verlegung der elektrischen Leiter 11 in den Nuten 7 und auch am Aufbau der Wicklungsköpfe 38 und 39 keine Änderungen vorzunehmen. Zu ergänzen oder zu modifizieren sind das elektrisch isolierende Spaltrohr 13 oder 18, die Abdichtungen gegenüber den Lagerdeckeln 21 und 22 sowie die speziell ausgeformte Kontur der Innenwand des Gehäuses 20. Der Aufwand hierfür hält sich aber in überschaubaren Grenzen.The favorable both cooling and electrically insulating behavior is in the machines 1 . 14 . 17 . 37 and 49 largely achieved with particularly cleverly chosen and assembled standard components and construction techniques. So are in particular on the stator lamination 6 , laying the electrical conductor 11 in the grooves 7 and also on the structure of the winding heads 38 and 39 make no changes. To complement or modify the electrically insulating can 13 or 18 , the seals against the bearing caps 21 and 22 as well as the specially shaped contour of the inner wall of the housing 20 , The effort for this but keeps within manageable limits.

Günstig ist außerdem, dass die zusätzlich benötigten Komponenten, also das Spaltrohr 13 oder 18 und die Abdichtungen gegenüber den Lagerdeckeln 21 und 22, aufgrund ihres elektrisch isolierenden Verhaltens im Unterschied zu anderen Maschinen auch bei hochfrequenter Ansteuerung der Maschine 15 14, 17, 37 oder 49 keine zusätzlichen Wirbelstromverluste erzeugen.It is also favorable that the additional components required, ie the can 13 or 18 and the seals against the bearing caps 21 and 22 , due to its electrically insulating behavior unlike other machines, even with high-frequency control of the machine 15 14 . 17 . 37 or 49 do not generate additional eddy current losses.

Claims (6)

Elektrodynamische Maschine mit a) einem Nuten (7) umfassenden und in einem Gehäuse (20) angeordneten Stator (3) sowie b) einem Spaltrohr (13; 18), das an einer zylinderförmigen Statorinnenwand (12) des Stators (3) anliegt und die Nuten (7) abdichtet, so dass in den Nuten (7) verlaufende Nutströmungskanäle (16) gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass c) das Spaltrohr (13; 18) elektrisch isolierend ausgebildet ist, d) ein die Nutströmungskanäle (16) umfassender Kühlkreislauf (25) mit einer elektrisch isolierenden Kühlflüssigkeit vorgesehen ist, und e) das Gehäuse (20) zumindest nach außen hin elektrisch isolierend ausgebildet ist.Electrodynamic machine with a) a groove ( 7 ) and in one case ( 20 ) arranged stator ( 3 ) and b) a can ( 13 ; 18 ), which on a cylindrical stator inner wall ( 12 ) of the stator ( 3 ) and the grooves ( 7 ), so that in the grooves ( 7 ) Groove flow channels ( 16 ), characterized in that c) the can ( 13 ; 18 ) is electrically insulating, d) one of the Nutströmungskanäle ( 16 ) comprehensive cooling circuit ( 25 ) is provided with an electrically insulating cooling liquid, and e) the housing ( 20 ) is electrically insulating at least outwardly. Elektrodynamische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (20) aus einem elektrisch isolierenden Material besteht oder mit einem elektrisch isolierenden Überzug (50) versehen ist.Electrodynamic machine according to claim 1, characterized in that the housing ( 20 ) consists of an electrically insulating material or with an electrically insulating coating ( 50 ) is provided. Elektrodynamische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zu beiden axialen Seiten des Stators (3) Wicklungsköpfe (38, 39) vorgesehen sind und der Kühlkreislauf (25) auch die Wicklungsköpfe (38, 39) erfasst.Electrodynamic machine according to claim 1, characterized in that on both axial sides of the stator ( 3 ) Winding heads ( 38 . 39 ) are provided and the cooling circuit ( 25 ) also the winding heads ( 38 . 39 ) detected. Elektrodynamische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkreislauf zwischen dem Gehäuse (20) und einer Statoraußenwand (27) des Stators (3)" gebildete Statorströmungskanäle (47, 48) umfasst.Electrodynamic machine according to claim 1, characterized in that the cooling circuit between the housing ( 20 ) and a stator outer wall ( 27 ) of the stator ( 3 ) "formed stator flow channels ( 47 . 48 ). Elektrodynamische Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gehäuseinnenwand des Gehäuses (20) spiralförmige Ausnehmungen aufweist, die nach innen offen sind und in Verbindung mit der Statoraußenwand (27) die Statorströmungskanäle (47, 48) bilden.Electrodynamic machine according to claim 4, characterized in that a housing inner wall of the housing ( 20 ) has spiral recesses which are open inwardly and in connection with the stator outer wall ( 27 ) the stator flow channels ( 47 . 48 ) form. Elektrodynamische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch isolierende Kühlflüssigkeit ein niedrig viskoses Kälteschalter-Isolieröl ist.Electrodynamic machine according to claim 1, characterized characterized in that the electrically insulating cooling liquid is a low viscosity cold switch insulating oil.