WO2011009514A1 - Stator eines hybrid- oder elektrofahrzeuges, statorträger - Google Patents

Stator eines hybrid- oder elektrofahrzeuges, statorträger Download PDF

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WO2011009514A1
WO2011009514A1 PCT/EP2010/003690 EP2010003690W WO2011009514A1 WO 2011009514 A1 WO2011009514 A1 WO 2011009514A1 EP 2010003690 W EP2010003690 W EP 2010003690W WO 2011009514 A1 WO2011009514 A1 WO 2011009514A1
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WO
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stator
cooling
carrier
ribs
segments
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/003690
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English (en)
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Inventor
Tobias Buban
Andreas Docter
Volker Hartmann
Hans-Peter Merten
Martin Dengler
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Daimler Ag
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14—Stator cores with salient poles
    • H02K1/146—Stator cores with salient poles consisting of a generally annular yoke with salient poles
    • H02K1/148—Sectional cores
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/20—Stationary parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility

Definitions

  • the invention relates to a stator of a hybrid or electric vehicle and a stator.
  • Stators and stator of the type mentioned are used for electric machines, ie electric motors and / or generators.
  • electric motors or generators have a stationary component (stator) and a component that rotates relative to it (rotor).
  • the stator is usually fixed to a housing.
  • Hybrid vehicles are known. Hybrid vehicles are referred.
  • Vehicles that have at least two different drives, usually via an electric motor in combination with an internal combustion engine. These vehicles have advantages in terms of their energy consumption over conventional
  • the stator of the electric machine has a plurality of stator windings mounted on stator (solutron) single windings whose winding ends are interconnected via a common interconnecting means by means of a plurality of connecting conductors in a predetermined manner with each other.
  • stator in the electric machine is a permanent-magnet synchronous machine in internal rotor type, the stator carries a laminated core and a winding and which is fixed by means of a stator support to a housing.
  • stator for an electric machine also a plurality of pre-wound stator windings is provided, which are arranged on a stator yoke. On a front side of the stator yoke a Verschaltungsan angel is provided.
  • a disadvantage of the known stators is that they are expensive to manufacture due to the complex cooling and that the implementation of the cooling increases the space requirement of the stators.
  • a housingless electric motor which has a designed as a stator or rotor laminated core, which is formed with channels for guiding a cooling medium.
  • the laminated core is by means of press brackets
  • At least one end-mounted sheet metal has a slot which connects at least two channels with each other.
  • a disadvantage of this is the small resulting cooling cross section of the arrangement.
  • the object of the invention is therefore to provide a stator of a hybrid and electric vehicle, which allows an improved thermal connection to the system, while having a smaller footprint and is simple and inexpensive to produce.
  • An inventive stator of a hybrid or electric vehicle has a plurality of substantially annularly arranged stator segments whose axes are aligned substantially radially.
  • the stator according to the invention further comprises a cooling device for cooling the stator during operation in order to absorb the ohmic waste heat of the stator segments, which arises during operation.
  • the cooling device has ribs formed in the stator segments, wherein the ribs form cooling channels.
  • Axial and “radial” are given in the context of the invention in relation to a rotational axis of a rotor, which together with the stator forms an electric machine, that is, for example, an electric motor and / or a generator.
  • the stator according to the invention preferably has a largely rotationally symmetrical design.
  • stator segments which form cooling channels between them, can be achieved that the ohmic heat of the stator segments can be dissipated much more directly and with higher efficiency than conventional stators.
  • Conventional stators have separate cooling devices, so that initially a heat transfer from the stator segments
  • Stator segments must take place on the cooling device.
  • the direct design of cooling channels in the stator segments thus the efficiency of the cooling device can be improved and a more efficient cooling can be realized.
  • the inventive design can be dispensed with an additional cooling jacket beyond, so that the stator according to the invention is more compact than conventional stators.
  • the invention provides that the stator has a stator, stator segments and stator are aligned with each other and the stator is designed such that the cooling device is limited by the stator.
  • the stator can be formed as part of the cooling system.
  • the stator does not have to limit each individual cooling channel, but merely form a radially outer boundary of the cooling device. Adjacent cooling channels can thus according to the invention in exchange with each other.
  • at least one of the ribs does not radially contact the stator carrier or remains free between the at least one rib and the stator carrier. In this way, between the at least one rib and the stator is a volume or the free space that can be filled with cooling medium. This increases the amount of cooling present in the cooling device and thus the cooling capacity of the
  • a preferred embodiment of the stator is a Statortopf, which is preferably made by deep drawing.
  • a Statortopf can be particularly simple and inexpensive to produce.
  • no separate self-contained cooling channels must be formed, according to this development, a particularly cost-effective stator can be specified.
  • Manufacturing process such as deep drawing.
  • the stator segments each have a stator packet segment and a winding, wherein the cooling ribs are formed in the stator packet segment.
  • the cooling ribs are formed in the stator packet segment.
  • the Statorithersegmente are preferably at least partially made by punching, wherein the cooling fins are formed during punching. In this way, the Statorithersegmente can produce particularly inexpensive.
  • the individual sheets of a Stator In a preferred substantially axial arrangement of the cooling channels, the individual sheets of a Statoreversegments the same shape and can thus be advantageously stamped with a tool.
  • the substantially axial orientation of the cooling channels also offers advantages in terms of constructional tolerance of the stator, since the cooling channels of a stator segment are structurally not directly connected to the cooling channels of an adjacent stator segment, as given for example in extending in the circumferential direction of the cooling channels is. Circumferentially oriented cooling channels extend over several
  • Stator segments away so that they must be aligned very closely to each other.
  • Another advantage of an axial alignment of the cooling channels is that the supply and discharge of coolant can be provided at axial end faces of the stator, so that the access to the cooling channels is simplified.
  • stator packet segment in the circumferential direction at the radial height of the axially extending cooling channels or the cooling region is achieved by each individual stator packet segment in the circumferential direction a spring action. This has the advantage that a bias of the individual stator packet segment in the circumferential direction a spring action.
  • the cooling channels are limited on at least one end face of the stator by at least one axially adjacent ring. In this way, the cooling channels can be completed axially in a simple and effective manner. This allows in particular the
  • stator as a delimiting element of the cooling device and further to produce this by deep-drawing, as in the stator can be avoided in this way radial undercuts in the region of the cooling device.
  • Plastic has proven to be a particularly suitable material for the axially adjacent ring, since a plastic ring can be used to achieve a good sealing of the cooling device and because plastic offers a variety of shaping possibilities.
  • An independent subject of the invention is a stator, in particular a stator according to the invention described above, wherein the stator is made by deep drawing.
  • a stator can be produced particularly inexpensively.
  • Statoras is steel. Steel can be processed particularly well by deep drawing.
  • the stator carrier according to the invention is preferably designed as a stator cup.
  • Figure 1 is a stator segment as a circular section of a stator according to the invention, which is composed of a plurality of stator segments, from an axial view.
  • FIG. 2 shows a stator according to the invention of thirty stator segments from an axial view.
  • Fig. 3 shows a partial cross section of the stator according to the invention in the radial
  • FIG. 4 shows a stator according to the prior art.
  • stator segment 4 of a stator 2 viewed in the axial direction, which is arranged within a housing 3.
  • the stator segment 4 forms a circular segment of the stator 2 composed of a plurality of stator segments 4.
  • the stator segment 4 has a stator packet segment 6, also called a stator tooth, and a winding 8.
  • the stator core segment 6 and / or the winding 8 may have insulation.
  • the stator core segment 6 is formed according to the invention as a punching package and composed of a plurality of individual stamped sheets having identical shape.
  • the sheets can thus be punched with the same tool individually or as a package.
  • a ??verstanzung there is the advantage that the individual sheets are already positively connected to each other by the Verstanzen.
  • a plurality of ribs 10 are formed, which form cooling channels 12 between them.
  • the cooling channels 12 may be filled with a cooling medium, for example a cooling liquid.
  • the stator segments 4 are accommodated radially in a stator pot 14, which bears against the stator core segment 6 and in this way forms a closed cooling region 16.
  • the Statortopf 14 limits the cooling region 16 radially outward.
  • the cooling area 16 of a stator segment 14 is limited in the axial cross-section of the stator core segment 6 and the stator cup 14.
  • additional elements may be provided.
  • the Statortopf 14 is made according to the invention of steel and formed by deep drawing.
  • the ribs 10 do not protrude radially to the Statortopf 14, so that the cooling region 16 connects a plurality of the cooling channels 12 in the radial direction with each other.
  • FIG. 2 shows the stator 2 formed by thirty stator segments 4, which is arranged inside the housing 3. Geometrically, this results in circular sections a full circle.
  • Each stator segment 4 has a stator packet segment 6 and a winding 8.
  • the Statorvolsegment 6 has in its radial part, which has no winding 8, at its axially extending surface, the adjacent
  • Stator package segment touches on a geometric shape that with a
  • FIG 3 shows a radial sectional view of a cross section of the upper part of the stator 2 according to the invention.
  • the cooling channels 12 are closed at the axial end face of the stator shown on the left by a plastic ring 18, so that a closed cooling circuit can be formed within the stator 4.
  • a supply line, not shown, and a discharge line 20 are provided via which a
  • Coolant exchange can take place.
  • the supply line of a stator segment 4 may be connected to the discharge line 20 of another, preferably adjacent, stator segment 4 of the stator 2.
  • the cooling channels 12 and cooling regions 16 can be flowed through in series or in parallel.
  • a rotor 22 is rotatably arranged relative to the stator 2 on a shaft 24 of the motor vehicle.
  • the stator 2 according to the invention is installed in a clutch bell 26 of the motor vehicle.
  • 4 shows a stator 32 according to the prior art in a radial
  • the known stator 32 has a stator core 36 with at least one winding 38. Radially outboard a stator support 40 is provided, which is made of steel.
  • the stator carrier 40 has circumferentially extending cooling channels 42 which are filled with a cooling liquid. Radially outboard, the stator 40 is closed by a housing 44, which is made for example of aluminum. In the housing 44 leads 46 and leads 48 are provided through which a coolant exchange can take place.

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  • Power Engineering (AREA)
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  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Stator (2) eines Hybrid- oder Elektrofahrzeuges, mit einer Mehrzahl von im Wesentlichen ringförmig angeordneten Statorsegmenten (4), deren Achsen im Wesentlichen radial ausgerichtet sind, mit einer Kühlvorrichtung zur Kühlung des Stators (2). Zur Verbesserung der Kühlleistung weist die Kühlvorrichtung in den Statorsegmenten (4) ausgebildete Rippen (10) auf, wobei die Rippen (10) Kühlkanäle (12) bilden, wobei der Stator (2) einen Statorträger (14) aufweist, wobei Statorsegmente (4) und Statorträger (14) derart zueinander ausgerichtet sind und der Statorträger (14) derart ausgebildet ist, dass die Kühlvorrichtung von dem Statorträger (14) begrenzt ist.

Description

Stator eines Hybrid- oder Elektrofahrzeuges, Statorträger
Die Erfindung betrifft einen Stator eines Hybrid- oder Elektrofahrzeuges sowie einen Statorträger.
Statoren und Statorträger der eingangs genannten Art werden für Elektromaschinen, also Elektromotoren und/oder Generatoren, eingesetzt. Derartige Elektromotoren oder Generatoren weisen ein feststehendes Bauteil (Stator) und ein sich dem gegenüber drehendes Bauteil (Rotor) auf. Der Stator ist dabei in der Regel fest zu einem Gehäuse angeordnet.
Des Weiteren sind Elektro- oder Hybridfahrzeuge bekannt. Hybridfahrzeuge sind
Fahrzeuge, die über wenigstens zwei unterschiedliche Antriebe verfügen, meist über einen Elektromotor in Kombination mit einem Verbrennungsmotor. Diese Fahrzeuge weisen hinsichtlich ihres Energieverbrauches Vorteile gegenüber herkömmlichen
Fahrzeugen auf, die beispielsweise nur mit einem Verbrennungsmotor ausgerüstet sind, z.B. weil Hybridfahrzeuge beim Bremsen Energie zurückgewinnen können und weil die Elektromotoren zusätzliche Leistung und Drehmoment liefern können, was ein zügiges Vorankommen mit kleiner dimensionierten und damit sparsameren Motoren ermöglicht. Die in Elektro- oder Hybridfahrzeugen verwendeten Elektromotoren bzw. Generatoren müssen aus diesem Grund hohe Leistungen und Drehmomente liefern, was eine dementsprechend hohe Abwärme durch ohmsche Verluste in den Statoren mit sich bringt. Diese Abwärme muss durch Kühlung abtransportiert werden.
Bekannte Statoren eines Hybridfahrzeuges weisen zur aktiven Kühlung separate, die Wicklungen umgebende Kühlmäntel vor, zu deren Verwirklichung eine Vielzahl von Bauteilen erforderlich ist. Andere bekannte Varianten sehen Kühlkanäle in Statorträgern der Statoren vor, welche aufwendig zu fertigen sind. Darüber hinaus ist die thermische Anbindung und damit die Kühlleistung durch die vom Ort der Wärmeentstehung entfernt liegenden Kühlanordnungen verschlechtert, sodass die bekannten Kühlungen
entsprechend groß dimensioniert werden müssen.
Aus der DE 10 2006 034 945 A1 geht eine bekannte Antriebsanordnung für ein
Hybridfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einer Elektromaschine mit einem Rotor und einem Stator hervor. Der Stator der Elektromaschine weist eine Mehrzahl von auf Statorpaketsegmenten (Statorzähnen) befestigten Einzelwicklungen auf, deren Wicklungsenden über eine gemeinsame Verschaltungseinrichtung mittels mehrerer Verbindungsleiter in einer vorbestimmten Weise miteinander verschaltet sind. Bei der Elektromaschine handelt es sich um eine permanenterregte Synchronmaschine in Innenläuferbauart, deren Stator ein Blechpaket und eine Wicklung trägt und der mittels eines Statorträgers an einem Gehäuse befestigt ist.
Ein ähnlicher Aufbau ist aus der DE 199 20 127 C2 bekannt. Bei dem dort offenbarten Stator für eine elektrische Maschine ist ebenfalls eine Mehrzahl von vorgewickelten Statorwicklungen vorgesehen, die an einem Statorjoch angeordnet sind. Auf einer Stirnseite des Statorjochs ist eine Verschaltungsanordnung vorgesehen.
Nachteilig an den bekannten Statoren ist, dass sie aufgrund der aufwendigen Kühlung teuer in der Herstellung sind und dass die Umsetzung der Kühlung den Platzbedarf der Statoren erhöht.
Aus der AT 412 311 B ist darüber hinaus ein gehäuseloser Elektromotor bekannt, der ein als Stator oder Rotor ausgebildetes Blechpaket aufweist, das mit Kanälen zur Führung eines Kühlmediums ausgebildet ist. Das Blechpaket ist mittels Pressklammern
zusammengehalten. Mindestens ein endseitig angeordnetes Blech weist einen Schlitz auf, der mindestens zwei Kanäle miteinander verbindet. Nachteilig hieran ist der kleine resultierende Kühlungsquerschnitt der Anordnung.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Stator eines Hybrid- und Elektrofahrzeuges anzugeben, der eine verbesserte thermische Anbindung an das System ermöglicht, dabei einen geringeren Platzbedarf aufweist und einfach und kostengünstig herstellbar ist.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Stators eines Hybrid- oder Elektrofahrzeuges gemäß Anspruch 1 sowie durch einen Statorträger gemäß dem nebengeordneten Anspruch 9. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein erfindungsgemäßer Stator eines Hybrid- oder Elektrofahrzeuges weist eine Mehrzahl vom im Wesentlichen ringförmig angeordneten Statorsegmenten auf, deren Achsen im Wesentlichen radial ausgerichtet sind. Der erfindungsgemäße Stator weist des Weiteren eine Kühlvorrichtung zur Kühlung des Stators im Betrieb auf, um die ohmsche Abwärme der Statorsegmente aufzunehmen, die im Betrieb entsteht.
Erfindungsgemäß ist dabei einerseits vorgesehen, dass die Kühlvorrichtung in den Statorsegmenten ausgebildete Rippen aufweist, wobei die Rippen Kühlkanäle bilden.
"Axial" sowie "radial" sind im Sinne der Erfindung in Bezug auf eine Rotationsachse eines Rotors angegeben, der mit dem Stator zusammen eine Elektromaschine bildet, also zum Beispiel einen Elektromotor und/oder einen Generator.
Bevorzugt weist der erfindungsgemäße Stator eine weitgehend rotationssymmetrische Ausgestaltung auf.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung von Rippen in den Statorsegmenten, die zwischen sich Kühlkanäle bilden, kann erreicht werden, dass die ohmsche Abwärme der Statorsegmente sehr viel unmittelbarer und mit höherem Wirkungsgrad als bei herkömmlichen Statoren abgeführt werden kann. Herkömmliche Statoren weisen separate Kühlvorrichtungen auf, sodass zunächst ein Wärmeübergang von den
Statorsegmenten auf die Kühlvorrichtung stattfinden muss. Durch die unmittelbare Ausgestaltung von Kühlkanälen in den Statorsegmenten kann somit der Wirkungsgrad der Kühlvorrichtung verbessert werden und eine effizientere Kühlung verwirklicht werden.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann darüber hinaus auf einen zusätzlichen Kühlmantel verzichtet werden, sodass der erfindungsgemäße Stator kompakter baut als herkömmliche Statoren.
Andererseits ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Stator einen Statorträger aufweist, wobei Statorsegmente und Statorträger derart zueinander ausgerichtet sind und der Statorträger derart ausgebildet ist, dass die Kühlvorrichtung von dem Statorträger begrenzt ist. Auf diese Weise kann der Statorträger als Teil des Kühlsystems ausgebildet sein. Im Rahmen der Erfindung muss der Statorträger nicht jeden einzelnen Kühlkanal begrenzen, sondern lediglich eine radial äußere Begrenzung der Kühlvorrichtung bilden. Benachbarte Kühlkanäle können also erfindungsgemäß miteinander im Austausch stehen. Gemäß einer ersten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens eine der Rippen den Statorträger radial nicht berührt beziehungsweise zwischen der wenigstens einen Rippe und dem Statorträger ein Freiraum verbleibt. Auf diese Weise ist zwischen der wenigstens einen Rippe und dem Statorträger ein Volumen beziehungsweise der Freiraum, das/der mit Kühlmedium gefüllt sein kann. Dies erhöht die in der Kühlvorrichtung vorhandene Kühlmenge und damit die Kühlleistung der
Kühlvorrichtung. Darüber hinaus ist eine einfachere Montage des Stators gewährleistet.
Eine bevorzugte Ausgestaltung des Statorträgers ist ein Statortopf, der bevorzugt im Tiefziehverfahren hergestellt ist. Ein derartiger Statortopf lässt sich besonders einfach und kostengünstig herstellen. Insbesondere, wenn in dem Statortopf, wie durch die Erfindung ermöglicht, keine eigenen abgeschlossenen Kühlkanäle gebildet werden müssen, kann gemäß dieser Weiterbildung ein besonders kostengünstiger Statorträger angegeben werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung besteht der Statorträger im
Wesentlichen aus Stahl. Stahl eignet sich besonders gut für umformende
Herstellungsverfahren, beispielsweise Tiefziehen.
Bevorzugt weisen die Statorsegmente je ein Statorpaketsegment und eine Wicklung auf, wobei die Kühlrippen in dem Statorpaketsegment ausgebildet sind. Auf diese Weise kann ein Wärmetransport der Wicklungen, in denen die ohmsche Abwärme entsteht, zu der Kühlvorrichtung des erfindungsgemäßen Stators stattfinden.
Die Statorpaketsegmente sind dabei bevorzugt zumindest teilweise durch Stanzen hergestellt, wobei die Kühlrippen beim Stanzen ausgeformt werden. Auf diese Weise lassen sich die Statorpaketsegmente besonders kostengünstig herstellen.
Bei einer bevorzugten im Wesentlichen axialen Anordnung der Kühlkanäle weisen die Einzelbleche eines Statorpaketsegments die gleiche Form auf und können somit vorteilhaft mit einem Werkzeug gestanzt werden.
Die im Wesentlichen axiale Ausrichtung der Kühlkanäle bietet des Weiteren Vorteile hinsichtlich der baulichen Toleranz des Stators, da die Kühlkanäle eines Statorsegments baulich nicht direkt mit den Kühlkanälen eines benachbarten Statorsegments verbunden sind, wie dies beispielsweise bei in Umfangsrichtung verlaufenden Kühlkanälen gegeben ist. In Umfangsrichtung ausgerichtete Kühlkanäle erstrecken sich über mehrere
Statorsegmente hinweg, sodass diese sehr genau zueinander ausgerichtet werden müssen. Ein weiterer Vorteil einer axialen Ausrichtung der Kühlkanäle ist, dass die Zuführung und Abführung von Kühlmittel an axialen Stirnseiten des Stators vorgesehen werden können, sodass der Zugang zu den Kühlkanälen vereinfacht ist.
Die nicht massive Bauform des Statorpaketsegments in Umfangsrichtung auf radialer Höhe der axial verlaufenden Kühlkanäle beziehungsweise des Kühlbereichs wird durch jedes einzelne Statorpaketsegment in Umfangsrichtung eine Federwirkung erreicht. Dies hat zum einen den Vorteil, dass eine Vorspannung des aus einzelnen
Statorpaketsegmenten zusammengesetzten Statorpakets erreicht wird und zum anderen, dass hierdurch beim Zusammenfügen der Statorpaketsegmente zum Statorpaket Toleranzen in Umfangrichtung ausgeglichen werden können und somit größere
Toleranzen zugelassen werden können.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kühlkanäle auf wenigstens einer Stirnseite des Stators durch wenigstens einen axial angrenzenden Ring begrenzt sind. Auf diese Weise lassen sich die Kühlkanäle auf einfache und effektive Weise axial abschließen. Dies erlaubt insbesondere die
Verwendung des Statorträgers als abgrenzendes Element der Kühlvorrichtung und des Weiteren, diesen im Tiefziehverfahren herzustellen, da im Statorträger auf diese Weise radiale Hinterschneidungen im Bereich der Kühlvorrichtung vermieden werden können.
Als besonders geeignetes Material für den axial angrenzenden Ring hat sich Kunststoff erwiesen, da sich mithilfe eines Kunststoffrings eine gute Abdichtung der Kühlvorrichtung erreichen lässt und da Kunststoff vielfältige Formungsmöglichkeiten bietet.
Einen unabhängigen Gegenstand der Erfindung stellt ein Statorträger dar, insbesondere eines Stators gemäß der zuvor beschriebenen Erfindung, wobei der Statorträger im Tiefziehverfahren hergestellt ist. Ein derartiger Statorträger lässt sich besonders kostengünstig herstellen.
Ein besonders geeignetes Material zur Herstellung eines erfindungsgemäßen
Statorträgers ist Stahl. Stahl lässt sich besonders gut durch Tiefziehen bearbeiten.
Der erfindungsgemäße Statorträger ist bevorzugt als Statortopf ausgebildet. Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Dabei zeigen: Fig. 1 ein Statorsegment als Kreisausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Stator, der sich aus mehreren Statorsegmenten zusammensetzt, aus einer axialen Ansicht;
Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Stator aus dreißig Statorsegmenten aus einer axialen Ansicht;
Fig. 3 einen teilweisen Querschnitt aus dem erfindungsgemäßen Stator in radialer
Richtung betrachtet sowie
Fig. 4 einen Stator gemäß dem Stand der Technik.
Fig. 1 zeigt ein Statorsegment 4 eines erfindungsgemäßen Stators 2 in axialer Richtung betrachtet, der innerhalb eines Gehäuses 3 angeordnet ist. Das Statorsegment 4 bildet ein Kreissegment des sich aus mehreren Statorsegmenten 4 zusammensetzenden Stators 2. Das Statorsegment 4 weist ein Statorpaketsegment 6, auch Statorzahn genannt, sowie eine Wicklung 8 auf. Das Statorpaketsegment 6 und/oder die Wicklung 8 können eine Isolation aufweisen.
Der Statorpaketsegment 6 ist erfindungsgemäß als Stanzpaket ausgebildet und aus einer Mehrzahl einzelner gestanzter Bleche mit identischer Form zusammengesetzt. Die Bleche können somit mit demselben Werkzeug einzeln oder als Paket gestanzt werden. Bei einer Paketverstanzung besteht der Vorteil, dass die Einzelbleche durch das Verstanzen bereits formschlüssig miteinander verbunden sind.
In dem Statorpaketsegment 6 sind eine Mehrzahl von Rippen 10 ausgebildet, die zwischen sich Kühlkanäle 12 bilden. Die Kühlkanäle 12 können mit einem Kühlmedium, beispielsweise einer Kühlflüssigkeit, gefüllt sein.
Die Statorsegmente 4 sind radial in einem Statortopf 14 aufgenommen, der an dem Statorpaketsegment 6 anliegt und auf diese Weise einen geschlossenen Kühlbereich 16 ausbildet. Der Statortopf 14 begrenzt den Kühlbereich 16 radial außen. Somit wird der Kühlbereich 16 eines Statorsegments 14 im axialen Querschnitt vom Statorpaketsegment 6 und dem Statortopf 14 begrenzt. Zur Abdichtung können zusätzliche Elemente vorgesehen sein. Der Statortopf 14 ist gemäß der Erfindung aus Stahl hergestellt und im Tiefziehverfahren ausgeformt. Die Rippen 10 ragen radial nicht bis an den Statortopf 14, sodass der Kühlbereich 16 mehrere der Kühlkanäle 12 in radialer Richtung miteinander verbindet.
Fig. 2 zeigt den aus dreißig Statorsegmenten 4 gebildeten Stator 2, der innerhalb des Gehäuses 3 angeordnet ist. Geometrisch ergibt sich somit aus Kreisausschnitten ein Vollkreis. Jedes Statorsegment 4 weist ein Statorpaketsegment 6 und eine Wicklung 8 auf. Das Statorpaketsegment 6 weist in seinem radialen Teil, der keine Wicklung 8 aufweist, an seiner in axialer Richtung verlaufenden Fläche, die das benachbarte
Statorpaketsegment berührt, eine geometrische Form auf, die mit einer
korrespondierenden geometrischen Form des benachbarten Statorpaketsegments einen Formschluss herstellt. Bevorzugt handelt es sich hierbei um eine Ausbeulung
beziehungsweise Vertiefung, die sich in radialer Richtung nur über einen Teil der Berührungsfläche erstreckt. Somit ergibt sich vorteilhaft eine erhöhte Stabilität des Stators 2.
Fig. 3 zeigt eine radiale Schnittansicht auf einen Querschnitt des oberen Teils des erfindungsgemäßen Stators 2.
Die Kühlkanäle 12 werden an der links dargestellten axialen Stirnseite des Stators durch einen Kunststoffring 18 abgeschlossen, sodass ein geschlossener Kühlkreislauf innerhalb des Statorsegments 4 ausgebildet werden kann.
Auf der gegenüberliegenden, rechts dargestellten axialen Stirnseite sind eine nicht dargestellte Zuleitung und eine Ableitung 20 vorgesehen, über die ein
Kühlmittelaustausch stattfinden kann.
Die Zuleitung eines Statorsegments 4 kann mit der Ableitung 20 eines anderen, vorzugsweise benachbarten, Statorsegments 4 des Stators 2 verbunden sein. Somit können die Kühlkanäle 12 bzw. Kühlbereiche 16 seriell oder parallel durchströmt werden.
In radialer Richtung innerhalb des Stators 2 ist ein Rotor 22 drehbar gegenüber dem Stator 2 auf einer Welle 24 des Kraftfahrzeuges angeordnet.
Der erfindungsgemäße Stator 2 ist in einer Kupplungsglocke 26 des Kraftfahrzeuges verbaut. Fig. 4 zeigt einen Stator 32 gemäß dem Stand der Technik in einer radialen
Schnittdarstellung.
Der bekannte Stator 32 weist ein Statorpaket 36 mit mindestens einer Wicklung 38 auf. Radial außenliegend ist ein Statorträger 40 vorgesehen, der aus Stahl gefertigt ist. Der Statorträger 40 weist in Umfangsrichtung verlaufende Kühlkanäle 42 auf, die mit einer Kühlflüssigkeit gefüllt sind. Radial außenliegend wird der Statorträger 40 durch ein Gehäuse 44 abgeschlossen, welches beispielsweise aus Aluminium gefertigt ist. In dem Gehäuse 44 sind Zuleitungen 46 und Ableitungen 48 vorgesehen, durch die ein Kühlmittelaustausch stattfinden kann.

Claims

Patentansprüche
1. Stator eines Hybrid- oder Elektrofahrzeuges, mit einer Mehrzahl von im
Wesentlichen ringförmig angeordneten Statorsegmenten (4), deren Achsen im Wesentlichen radial ausgerichtet sind, mit einer Kühlvorrichtung zur Kühlung des Stators (2),
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kühlvorrichtung in den Statorsegmenten (4) ausgebildete Rippen (10) aufweist, wobei die Rippen (10) Kühlkanäle (12) bilden, wobei der Stator (2) einen
Statorträger (14) aufweist, wobei Statorsegmente (4) und Statorträger (14) derart zueinander ausgerichtet sind und der Statorträger (14) derart ausgebildet ist, dass die Kühlvorrichtung von dem Statorträger (14) begrenzt ist.
2. Stator nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens eine der Rippen (10) den Statorträger (14) radial nicht berührt.
3. Stator nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Statorträger als Statortopf (14) ausgebildet ist, der im Tiefziehverfahren hergestellt ist.
4. Stator nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Statorträger (14) im Wesentlichen aus Stahl besteht.
5. Stator nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Statorsegmente (4) je ein Statorpaketsegment (6) und eine Wicklung (8) aufweisen, wobei die Kühlrippen (10) in dem Statorpaketsegment (6) ausgebildet sind.
6. Stator nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Statorpaketsegmente (6) zumindest teilweise mittels Stanzen hergestellt sind, wobei die Kühlrippen (10) beim Stanzen ausgeformt werden.
7. Stator nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die die Kühlkanäle (12) bildenden Rippen (10) im Wesentlichen axial ausgerichtet sind.
8. Stator nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kühlkanäle (12) auf wenigstens einer Stirnseite des Stators (2) durch wenigstens einen axial angrenzenden Ring (18) begrenzt sind.
9. Stator nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
der wenigstens eine axial angrenzende Ring (18) aus Kunststoff besteht.
10. Statorträger, insbesondere eines Stators (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass
der Statorträger (14) im Tiefziehverfahren hergestellt ist.
11. Statorträger nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Statorträger (14) im Wesentlichen aus Stahl besteht.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2662952A1 (de) * 2012-05-11 2013-11-13 Siemens Aktiengesellschaft Generator, insbesondere für eine Windturbine
CN106134039A (zh) * 2014-04-09 2016-11-16 Zf腓特烈斯哈芬股份公司 用于电机的定子和电机
EP2549628A3 (de) * 2011-07-18 2018-03-14 Rolls-Royce plc Elektromagnetische Komponente für ein Statorsegment einer elektrischen Maschine
EP3309784A1 (de) 2014-07-29 2018-04-18 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Bestimmung des hintergrundrauschens in audiosignalen
EP3438979A1 (de) 2013-12-19 2019-02-06 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Schätzung von hintergrundrauschen bei audiosignalen
CN110546856A (zh) * 2016-08-03 2019-12-06 智能电机解决方案私人有限公司 电机
CN111049290A (zh) * 2019-12-20 2020-04-21 华为技术有限公司 铁芯和电机

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011114280A1 (de) 2011-09-26 2013-03-28 Daimler Ag Stator einer elektrischen Maschine
DE102012023050A1 (de) 2012-11-26 2014-05-28 Volkswagen Aktiengesellschaft Elektrische Maschine und Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Maschine
DE102013006857A1 (de) 2013-04-22 2014-10-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Elektrische Maschine, insbesondere für eine Hybridantriebsanordnung eines Kraftfahrzeuges
DE102021214488A1 (de) 2020-12-18 2022-06-23 Zf Friedrichshafen Ag Kühlanordnung zur Kühlung eines Stators für eine elektrische Maschine
DE102021106341A1 (de) 2021-03-16 2022-09-22 Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg Elektromotor mit verbesserter Motorausnutzung
DE102022213189A1 (de) 2022-12-07 2024-06-27 Zf Friedrichshafen Ag Kühlanordnung zur Kühlung eines Stators für eine elektrische Maschine

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH114554A (ja) * 1997-06-13 1999-01-06 Meidensha Corp 回転電機
DE19920127C2 (de) 1999-05-03 2001-05-31 Mannesmann Sachs Ag Stator für eine elektrische Maschine und Verfahren zur Herstellung eines Stators
AT412311B (de) 1995-03-14 2004-12-27 Daimler Chrysler Ag Gehäuseloser elektromotor
US20060066159A1 (en) * 2004-09-30 2006-03-30 Yuji Enomoto Fluid-passage built-in type electric rotating machine
US20070114877A1 (en) * 2004-03-23 2007-05-24 Weirong Wang End cap for interconnecting winding coils of segmented stator to reduce phase-on-phase conditions and associated methods
DE102006035697A1 (de) * 2006-08-01 2008-02-07 Temic Automotive Electric Motors Gmbh Maschinengehäuse einer elektrischen Maschine
DE102006034945A1 (de) 2006-07-28 2008-04-10 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsanordnung für ein Hybridfahrzeug

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT412311B (de) 1995-03-14 2004-12-27 Daimler Chrysler Ag Gehäuseloser elektromotor
JPH114554A (ja) * 1997-06-13 1999-01-06 Meidensha Corp 回転電機
DE19920127C2 (de) 1999-05-03 2001-05-31 Mannesmann Sachs Ag Stator für eine elektrische Maschine und Verfahren zur Herstellung eines Stators
US20070114877A1 (en) * 2004-03-23 2007-05-24 Weirong Wang End cap for interconnecting winding coils of segmented stator to reduce phase-on-phase conditions and associated methods
US20060066159A1 (en) * 2004-09-30 2006-03-30 Yuji Enomoto Fluid-passage built-in type electric rotating machine
DE102006034945A1 (de) 2006-07-28 2008-04-10 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsanordnung für ein Hybridfahrzeug
DE102006035697A1 (de) * 2006-08-01 2008-02-07 Temic Automotive Electric Motors Gmbh Maschinengehäuse einer elektrischen Maschine

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2549628A3 (de) * 2011-07-18 2018-03-14 Rolls-Royce plc Elektromagnetische Komponente für ein Statorsegment einer elektrischen Maschine
EP2662952A1 (de) * 2012-05-11 2013-11-13 Siemens Aktiengesellschaft Generator, insbesondere für eine Windturbine
CN103390942A (zh) * 2012-05-11 2013-11-13 西门子公司 发电机，具体是用于风力涡轮机的发电机
US20130300228A1 (en) * 2012-05-11 2013-11-14 Peter Hessellund Soerensen Generator, in particular for a wind turbine
EP3719801A1 (de) 2013-12-19 2020-10-07 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Schätzung von hintergrundrauschen bei audiosignalen
EP3438979A1 (de) 2013-12-19 2019-02-06 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Schätzung von hintergrundrauschen bei audiosignalen
CN106134039A (zh) * 2014-04-09 2016-11-16 Zf腓特烈斯哈芬股份公司 用于电机的定子和电机
CN106134039B (zh) * 2014-04-09 2020-03-06 Zf腓特烈斯哈芬股份公司 用于电机的定子和电机
EP3582221A1 (de) 2014-07-29 2019-12-18 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Bestimmung des hintergrundrauschens in audiosignalen
EP3309784A1 (de) 2014-07-29 2018-04-18 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Bestimmung des hintergrundrauschens in audiosignalen
CN110546856A (zh) * 2016-08-03 2019-12-06 智能电机解决方案私人有限公司 电机
US10951076B2 (en) 2016-08-03 2021-03-16 Intelligent Electric Motor Solutions Pty Ltd Electric machines
CN110546856B (zh) * 2016-08-03 2022-02-01 智能电机解决方案私人有限公司 电机
CN111049290A (zh) * 2019-12-20 2020-04-21 华为技术有限公司 铁芯和电机
CN111049290B (zh) * 2019-12-20 2022-03-08 华为技术有限公司 铁芯和电机
EP4064523A4 (de) * 2019-12-20 2023-01-11 Huawei Technologies Co., Ltd. Eisenkern und motor

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