DE102022107095A1 - Rotor, electrical machine and vehicle - Google Patents

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DE102022107095A1 DE102022107095.6A DE102022107095A DE102022107095A1 DE 102022107095 A1 DE102022107095 A1 DE 102022107095A1 DE 102022107095 A DE102022107095 A DE 102022107095A DE 102022107095 A1 DE102022107095 A1 DE 102022107095A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rotor für eine elektrische Maschine, mit mehreren sich entlang von Radialen (R) eines Querschnitts normal zu einer Rotationsachse (x) des Rotors erstreckenden Polen (12), die jeweils einen Polkern (13) und einen radial daran befindlichen Polschuh (14) aufweisen, und mehreren Wickelnuten (15), die jeweils zwischen benachbarten Polen (12) ausgebildet sind, wobei die Wickelnuten (15) jeweils durch zwei Polkernflächen (16) begrenzt werden, die sich in dem Querschnitt jeweils parallel zu den Radialen (R) der beiden Pole (12) erstrecken, zwischen denen die Wickelnut (15) ausgebildet wird, und wobei die Wickelnuten (15) ferner von einer nach außen weisenden Innenfläche (17; 117; 217; 317) sowie von nach innen weisenden Flächen (18) der Polschuhe (14) begrenzt werden, die in dem Querschnitt jeweils zumindest einen geradlinigen Flankenabschnitt (16) aufweisen, der in dem Querschnitt innerhalb der Wickelnut (15) einen Winkel (α) zwischen 115 und 125° zur nächstliegenden Polkernfläche (16) aufspannt. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine mit einem solchen Rotor sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Rotor oder einer solchen elektrischen Maschine.The invention relates to a rotor for an electrical machine, with a plurality of poles (12) extending along radials (R) of a cross section normal to an axis of rotation (x) of the rotor, each of which has a pole core (13) and a pole piece (13) located radially thereon. 14), and a plurality of winding grooves (15), each of which is formed between adjacent poles (12), the winding grooves (15) each being delimited by two pole core surfaces (16), which in the cross section are each parallel to the radials (R ) of the two poles (12) between which the winding groove (15) is formed, and wherein the winding grooves (15) are further defined by an outward-facing inner surface (17; 117; 217; 317) and by inward-facing surfaces (18 ) of the pole pieces (14), which in the cross section each have at least one rectilinear flank section (16), which in the cross section within the winding groove (15) spans an angle (α) between 115 and 125 ° to the nearest pole core surface (16). . In addition, the invention relates to an electrical machine with such a rotor and to a motor vehicle with such a rotor or such an electrical machine.

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotor für eine elektrische Maschine, eine elektrische Maschine mit solch einem Rotor sowie ein Fahrzeug mit solch einem Rotor oder solch einer elektrischen Maschine.The invention relates to a rotor for an electrical machine, an electrical machine with such a rotor and a vehicle with such a rotor or such an electrical machine.

1 zeigt eine Schnittdarstellung durch ein Blechpaket 1 bzw. ein Blech einer elektrischen Maschine vom Stand der Technik. Wie zu erkennen ist, ist jeweils zwischen zwei benachbarten pilzförmigen Polen 2 eine Wickelnut 3 ausgebildet. Angrenzend zu den jeweiligen Polen 2 ist die Wickelnut rechteckförmig (durch ein Strichlinien-Rechteck angedeutet), was dazu führt, dass in der Mitte der Wickelnut 3 ein Joch 4 eine Materialstärke d1 aufweist, die größer ist, als eine Materialstärke d2 des Jochs 4 benachbart zu den Polen 2. Durch diese geringere Materialstärke d2 unterliegt diese Stelle des Jochs 4 einer besonders hohen Belastung. In diesem Bereich wirken auf das Blech 1 radiale Zugkräfte aufgrund von auf den Pol 2 wirkender Fliehkräfte 5 (durch die Masse des Bleches 1 des Poles 2 sowie der darauf gewickelten Wicklung) sowie von im Umfangsrichtung wirkender Zugkräfte eines Presssitzes, mit dem das Blechpaket auf eine Rotorwelle aufgeschrumpft ist. Darunter könnte eine Dauerfestigkeit leiden. Außerdem wird durch die geringere Materialstärke d2 ein magnetischer Fluss eingeschränkt, wodurch das Blechpaket eher eine magnetische Sättigung erreicht und ein elektrischer Wirkungsgrad der Maschine reduziert werden könnte. 1 shows a sectional view through a laminated core 1 or a sheet of an electrical machine from the prior art. As can be seen, a winding groove 3 is formed between two adjacent mushroom-shaped poles 2. Adjacent to the respective poles 2, the winding groove is rectangular (indicated by a dashed line rectangle), which results in a yoke 4 in the middle of the winding groove 3 having a material thickness d 1 that is greater than a material thickness d 2 of the yoke 4 adjacent to the poles 2. Due to this lower material thickness d 2 , this point of the yoke 4 is subject to a particularly high load. In this area, radial tensile forces act on the sheet 1 due to centrifugal forces 5 acting on the pole 2 (due to the mass of the sheet 1 of the pole 2 and the winding wound on it) as well as tensile forces acting in the circumferential direction of a press fit with which the laminated core is placed on a Rotor shaft is shrunk on. As a result, fatigue strength could suffer. In addition, the lower material thickness d 2 restricts magnetic flux, which means that the laminated core is more likely to reach magnetic saturation and the electrical efficiency of the machine could be reduced.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die vorstehend genannten Nachteile zumindest teilweise zu beseitigen. Diese Aufgabe wird durch einen Rotor gemäß Anspruch 1, eine elektrische Maschine gemäß Anspruch 7 sowie ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.It is therefore an object of the present invention to at least partially eliminate the disadvantages mentioned above. This object is achieved by a rotor according to claim 1, an electrical machine according to claim 7 and a motor vehicle according to claim 8. Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Rotor für eine elektrische Maschine bereitgestellt, mit mehreren sich entlang von Radialen eines Querschnitts normal bzw. senkrecht zu einer Rotationsachse (x) des Rotors erstreckenden Polen, die jeweils einen Polkern und einen radial daran befindlichen Polschuh aufweisen; mehreren Wickelnuten, die jeweils zwischen benachbarten Polen ausgebildet sind, wobei die Wickelnuten jeweils durch zwei Polkernflächen begrenzt werden, die sich in dem Querschnitt jeweils parallel zu den Radialen der beiden Pole erstrecken, zwischen denen die Wickelnut ausgebildet wird, und wobei die Wickelnuten ferner von einer nach außen weisenden Innenfläche sowie von nach innen weisenden Flächen der Polschuhe begrenzt werden, die in dem Querschnitt jeweils zumindest einen geradlinigen Flankenabschnitt aufweisen, der im dem Querschnitt innerhalb der Wickelnut einen Winkel zwischen 115 und 125° zur nächstliegenden Polkernfläche aufspannt. Dabei beziehen sich die Polkernflächen, die nach außen weisende Innenfläche und die nach innen weisenden Flächen der Polschuhe jeweils auf die metallischen Flächen, d.h. ohne eine eventuell in der Wickelnut vorhandene Isolationsschicht. Das heißt, der Winkel ist für den Fall, dass der Rotor mittels Rotorblechen ausgebildet wird, in dem metallischen Blechzuschnitt der Blechpakete (wenn noch keine Nutisolation vorhanden ist) vorhanden. Durch dieses Ausführungsbeispiel wird der Übergang von Polkern zu Joch verstärkt, was die Dauerfestigkeit des Rotors erhöht. Durch einen Winkel im vorstehend angegebenen Bereich wird die eingangs beschriebene Verringerung der Materialstärke d2 vermieden und stattdessen eine im Wesentlichen gleichbleibende Materialstärke des Jochs erreicht - siehe Materialstärken d4 und ds in 2. Außerdem wird im Bereich des Übergangs von Polkern zu Polschuh ebenfalls eine Materialstärkung erreicht - vergleiche hierzu die Materialstärke d3 in 1 mit der Materialstärke d6 in 2. Darüber hinaus ist der Querschnitt von Wickeldrähten zweier aufeinanderfolgender Reihen zueinander um einen halben Drahtdurchmesser versetzt. Die dabei durch die Außenumfänge der Durchmesser erzeugte Tangente bildet in dem Querschnitt einen Winkel von 120° mit der Polkernfläche, so dass die Wicklung gut wickelbar ist und die einzelnen Wickelreihen gut an die Innenseite der Wickelnut anliegen.According to an exemplary embodiment of the invention, a rotor for an electrical machine is provided, with a plurality of poles extending along radials of a cross section normal or perpendicular to a rotation axis (x) of the rotor, each of which has a pole core and a pole piece located radially thereon; a plurality of winding grooves, each of which is formed between adjacent poles, wherein the winding grooves are each delimited by two pole core surfaces, which in the cross section each extend parallel to the radials of the two poles between which the winding groove is formed, and wherein the winding grooves are further formed by one outward-facing inner surface and by inward-facing surfaces of the pole pieces, which in the cross section each have at least one straight flank section, which in the cross section within the winding groove spans an angle between 115 and 125 ° to the nearest pole core surface. The pole core surfaces, the outward-facing inner surface and the inward-facing surfaces of the pole pieces each refer to the metallic surfaces, ie without any insulation layer that may be present in the winding groove. This means that in the event that the rotor is formed using rotor laminations, the angle is present in the metallic sheet metal blank of the laminated core (if there is no slot insulation yet). This exemplary embodiment strengthens the transition from pole core to yoke, which increases the fatigue strength of the rotor. By using an angle in the range specified above, the reduction in material thickness d 2 described above is avoided and instead a substantially constant material thickness of the yoke is achieved - see material thicknesses d 4 and ds in 2 . In addition, material strengthening is also achieved in the area of the transition from pole core to pole shoe - compare the material thickness d 3 in 1 with material thickness d 6 in 2 . In addition, the cross section of winding wires in two consecutive rows is offset from one another by half a wire diameter. The tangent created by the outer circumference of the diameter forms an angle of 120° in the cross section with the pole core surface, so that the winding can be easily wound and the individual rows of windings rest well on the inside of the winding groove.

Insbesondere beträgt der der Winkel zwischen 118 und 122°.In particular, the angle is between 118 and 122°.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Rotor zumindest ein Blechpaket auf, welches aus mehreren aneinander gestapelten Rotorblechen gebildet wird.According to a further exemplary embodiment of the invention, the rotor has at least one laminated core, which is formed from several rotor laminations stacked together.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weisen die nach innen weisenden Flächen der Polschuhe in dem Querschnitt ferner einen Polschuhabschnitt auf, der im Wesentlichen senkrecht zu der Radialen des Polschuhs ist.According to an exemplary embodiment of the invention, the inwardly facing surfaces of the pole pieces in the cross section further have a pole piece section which is essentially perpendicular to the radial of the pole piece.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung befindet sich in dem Querschnitt zwischen dem Polschuhabschnitt und der Polkernfläche der Flankenabschnitt.According to an exemplary embodiment of the invention, the flank section is located in the cross section between the pole piece section and the pole core surface.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weisen in dem Querschnitt die Innenflächen jeweils zwei Flankenabschnitte auf, zwischen denen sich die Innenfläche nach außen hin ausbaucht.According to an exemplary embodiment of the invention, in the cross section the inner surfaces each have two flank sections, between which the inner surface bulges outwards.

Darüber hinaus stellt die vorliegende Erfindung eine elektrische Maschine mit solch einem Rotor bereit.Furthermore, the present invention provides an electric machine with such a rotor.

Außerdem stellt die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug mit solch einem Rotor oder solch einer elektrischen Maschine bereit.In addition, the present invention provides a motor vehicle with such a rotor or electric machine.

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen Zeichnungen ist Folgendes dargestellt:

  • 1 zeigt eine Schnittdarstellung durch ein Blechpaket eines Rotors vom Stand der Technik;
  • 2 zeigt ein Blech eines Rotors bzw. eine Schnittdarstellung eines Blechpakets, geschnitten senkrecht zu einer Rotationsachse des Rotors, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 3 zeigt das Blech bzw. die Schnittdarstellung des Blechpakets aus 2 ergänzt um eine Wicklung;
  • 4 zeigt ein Blech eines Rotors bzw. eine Schnittdarstellung eines Blechpakets, geschnitten senkrecht zu einer Rotationsachse des Rotors, gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 5 zeigt ein Blech eines Rotors bzw. eine Schnittdarstellung eines Blechpakets, geschnitten senkrecht zu einer Rotationsachse des Rotors, gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
  • 6 zeigt ein Blech eines Rotors bzw. eine Schnittdarstellung eines Blechpakets, geschnitten senkrecht zu einer Rotationsachse des Rotors, gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. These drawings show the following:
  • 1 shows a sectional view through a laminated core of a rotor from the prior art;
  • 2 shows a sheet of a rotor or a sectional view of a laminated core, cut perpendicular to an axis of rotation of the rotor, according to a first exemplary embodiment of the invention;
  • 3 shows the sheet metal or the sectional view of the sheet metal package 2 supplemented by a winding;
  • 4 shows a sheet of a rotor or a sectional view of a laminated core, cut perpendicular to an axis of rotation of the rotor, according to a second exemplary embodiment of the invention;
  • 5 shows a sheet of a rotor or a sectional view of a laminated core, cut perpendicular to an axis of rotation of the rotor, according to a third exemplary embodiment of the invention, and
  • 6 shows a sheet of a rotor or a sectional view of a laminated core, cut perpendicular to an axis of rotation of the rotor, according to a fourth exemplary embodiment of the invention.

2 zeigt ein Blech 10 eines Rotors bzw. eine Schnittdarstellung eines Blechpakets, geschnitten senkrecht zu einer Rotationsachse x des Rotors, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei dem Rotor handelt es sich um den Rotor einer elektrischen Maschine, d.h. eines Elektromotors und/oder eines Generators, welcher in bekannter Weise mit einem Stator zusammenwirkt. Der Rotor der elektrischen Maschine weist ein Blechpaket auf, welches durch Aufeinanderstapeln von Blechen 10 ausgebildet wird. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Aufbau beschränkt. 2 shows a sheet 10 of a rotor or a sectional view of a laminated core, cut perpendicular to a rotation axis x of the rotor, according to a first exemplary embodiment of the invention. The rotor is the rotor of an electrical machine, ie an electric motor and/or a generator, which interacts with a stator in a known manner. The rotor of the electrical machine has a laminated core, which is formed by stacking sheets 10 on top of each other. However, the invention is not limited to this structure.

Der Rotor weist ein ringartiges Joch 11 auf, dessen Innenfläche 9 direkt auf einer Rotorwelle aufgebracht wird, deren Längsachse der Rotationsachse x entspricht. Von dem ringartigen Joch 11 erstrecken sich mehrere Pole 12 entlang von Radialen R nach radial nach außen. Die Radialen sind senkrecht zur Rotationsachse x. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind sechs Pole 12 vorgesehen. Jeder der Pole 12 weist einen Polkern 13 und einen radial daran befindlichen Polschuh 14 auf. Wie bereits erwähnt werden das Joch 11 und die Pole 12 durch Aufeinanderstapeln mehrerer Bleche 10 ausgebildet, wobei die Mitte der Bleche 10 auf der Rotationsachse x liegen. Bei jedem der Bleche 10 sind der das Joch 11 bildende Abschnitt, der den Polkern 13 bildende Abschnitt und der den Polschuh 14 bildende Abschnitt einstückig, insbesondere monolithisch, aus Metall ausgebildet. Zwischen jeweils zwei benachbarten Polen 12 ist eine Wickelnut 15 ausgebildet, in welche Wickeldraht so eingewickelt wird, dass Polwicklungen um die Polkerne 13 herum ausgebildet werden.The rotor has a ring-like yoke 11, the inner surface 9 of which is applied directly to a rotor shaft whose longitudinal axis corresponds to the axis of rotation x. From the ring-like yoke 11, several poles 12 extend radially outwards along radials R. The radials are perpendicular to the rotation axis x. In the exemplary embodiment shown, six poles 12 are provided. Each of the poles 12 has a pole core 13 and a pole shoe 14 located radially thereon. As already mentioned, the yoke 11 and the poles 12 are formed by stacking several sheets 10 on top of each other, with the center of the sheets 10 lying on the axis of rotation x. In each of the sheets 10, the section forming the yoke 11, the section forming the pole core 13 and the section forming the pole piece 14 are formed in one piece, in particular monolithically, from metal. A winding groove 15 is formed between two adjacent poles 12, into which winding wire is wound so that pole windings are formed around the pole cores 13.

Die Wickelnuten 15 werden jeweils durch zwei Polkernflächen 16 begrenzt, bei denen es sich um zueinander weisende Flächen der beiden Polkerne 13 handelt, zwischen denen die jeweilige Wickelnut 15 ausgebildet wird. In dem in 2 dargestellten Querschnitt verlaufen die Polkernflächen 16 parallel zu den ihrem Polkern 13 zugeordneten Radialen R. Außerdem werden die Wickelnuten 15 von nach außen weisenden Innenflächen 17 und von nach innen weisenden Flächen 18 der Polschuhe 14 begrenzt. Darüber hinaus sind die Wickelnuten 15 bezogen auf Radiallinien durch ihr Zentrum spiegelsymmetrisch.The winding grooves 15 are each delimited by two pole core surfaces 16, which are mutually facing surfaces of the two pole cores 13, between which the respective winding groove 15 is formed. In the in 2 In the cross section shown, the pole core surfaces 16 run parallel to the radials R assigned to their pole core 13. In addition, the winding grooves 15 are delimited by outward-facing inner surfaces 17 and by inward-facing surfaces 18 of the pole shoes 14. In addition, the winding grooves 15 are mirror-symmetrical with respect to radial lines through their center.

Erfindungsgemäß weisen die nach innen weisenden Flächen 18 der Polschuhe 14 im dargestellten Querschnitt jeweils einen geradlinigen Flankenabschnitt 19 auf. Ebenso weisen die Innenflächen 17 im dargestellten Querschnitt jeweils zumindest einen, insbesondere einen oder zwei, geradlinigen Flankenabschnitt 19 auf. Die Flankenabschnitte 19 spannen im dargestellten Querschnitt jeweils innerhalb der Wickelnuten 15 einen Winkel α von 115 bis 125° mit der nächstliegenden Polkernfläche 16 auf. Insbesondere beträgt der Winkel α 118 bis 122° und insbesondere 120°. Bei sechs Polen 12 und einem Winkel α von 120°, wie im vorliegenden ersten Ausführungsbeispiel, kann die Innenfläche 17 durchgängig geradlinig sein, weshalb die Innenfläche 17 nur einen einzigen (durchgängigen) Flankenabschnitt 19 aufweist. Bei anderen, nachfolgenden Ausführungsbeispielen kann die Innenfläche 17 auch zwei Flankenabschnitte 19 aufweisen.According to the invention, the inward-facing surfaces 18 of the pole shoes 14 each have a straight flank section 19 in the cross section shown. Likewise, the inner surfaces 17 each have at least one, in particular one or two, rectilinear flank sections 19 in the cross section shown. In the cross section shown, the flank sections 19 each form an angle α of 115 to 125° with the nearest pole core surface 16 within the winding grooves 15. In particular, the angle α is 118 to 122° and in particular 120°. With six poles 12 and an angle α of 120°, as in the present first exemplary embodiment, the inner surface 17 can be continuously straight, which is why the inner surface 17 only has a single (continuous) flank section 19. In other, subsequent exemplary embodiments, the inner surface 17 can also have two flank sections 19.

Zwischen der Polkernfläche 16 und den Flankenabschnitten 19 ist zwar ein winkliger Übergang denkbar, jedoch ist der Übergang insbesondere abgerundet ausgeführt. Abgesehen von diesem Übergang sind die Flankenabschnitte 19 angrenzend zu den Polkernflächen 16 angeordnet.Although an angular transition is conceivable between the pole core surface 16 and the flank sections 19, the transition is particularly rounded. Apart from this transition, the flank sections 19 are arranged adjacent to the pole core surfaces 16.

Die nach innen weisenden Flächen 18 der Polschuhe 14 weisen im dargestellten Querschnitt neben den Flankenabschnitten 19 auch jeweils einen Polschuhabschnitt 20 auf. Dieser verläuft im dargestellten Querschnitt geradlinig und jeweils senkrecht zu der Radialen R des Pols 12. Auf der nach innen weisenden Fläche 18 der Polschuhe 14 ist der Flankenabschnitt 19 zwischen der Polkernfläche 16 und dem Polschuhabschnitt 20 angeordnet.In the cross section shown, the inward-facing surfaces 18 of the pole shoes 14 each have a pole shoe section 20 in addition to the flank sections 19. This runs in Cross section shown is straight and perpendicular to the radial R of the pole 12. On the inward-facing surface 18 of the pole shoes 14, the flank section 19 is arranged between the pole core surface 16 and the pole shoe section 20.

Wie in 2 zu erkennen ist, wird durch den Winkel α von 120° zwischen den Flankenabschnitten 19 und den Polkernflächen 16 der Vorteil erreicht, dass das ringartige Joch 11 keine ausgeprägten Materialeinschnürungen aufweist, da eine Materialstärke d4 im Wesentlichen einer Materialstärke ds entspricht, wodurch eine Dauerfestigkeit erhöht und eine Einschränkung des magnetischen Flusses verringert wird. Außerdem wird ebenfalls eine Materialstärke d3 im Vergleich zu einer Materialstärke d3 aus 1 erhöht, wodurch auch eine Dauerfestigkeit am Übergang vom Polkern 13 zum Polschuh 14 erhöht wird.As in 2 can be seen, the angle α of 120° between the flank sections 19 and the pole core surfaces 16 achieves the advantage that the ring-like yoke 11 has no pronounced material constrictions, since a material thickness d 4 essentially corresponds to a material thickness ds, which increases fatigue strength and magnetic flux restriction is reduced. In addition, a material thickness d 3 is also compared to a material thickness d 3 1 increased, which also increases the fatigue strength at the transition from the pole core 13 to the pole shoe 14.

Die hier beschriebenen geometrischen Verhältnisse, d.h. der Winkel α zwischen den Polkernflächen 16 und den Flankenabschnitten 19, beziehen sich auf die jeweiligen metallischen Flächen, d.h. ohne eine eventuell in den Winkelnuten 15 vorhandene elektrische Isolationsschicht. Wie bereits erwähnt, wird bei dem Rotor insbesondere durch Aufeinanderstapeln von Blechen 10 ein Blechpaket ausgebildet. Bei diesem Blechpaket können anschließend die Wickelnuten 15 mit einer elektrischen Isolationsschicht versehen werden, die beispielsweise durch Einbringen einer Folie oder durch Einschieben eines aus Kunststoff hergestellten Isolationsbauteils, das im Wesentlichen der Form der Wickelnut 15 angepasst ist, ausgebildet. Üblicherweise wird durch die Isolationsschicht die Geometrie der Wickelnut 15 nicht entscheidend verändert.The geometric relationships described here, i.e. the angle α between the pole core surfaces 16 and the flank sections 19, refer to the respective metallic surfaces, i.e. without any electrical insulation layer present in the angular grooves 15. As already mentioned, a laminated core is formed in the rotor in particular by stacking sheets 10 on top of one another. In this laminated core, the winding grooves 15 can then be provided with an electrical insulation layer, which is formed, for example, by introducing a film or by inserting an insulation component made of plastic, which is essentially adapted to the shape of the winding groove 15. Typically, the geometry of the winding groove 15 is not significantly changed by the insulation layer.

3 zeigt das Blech 10 bzw. die Schnittdarstellung des Blechpakets aus 2, wobei in 3 eine um einen Pol 12 gewickelte Wicklung 21, genauer ein Querschnitt davon, eingezeichnet ist. Der Übersichtlichkeit halber ist nur eine Wicklung 21 dargestellt, jedoch sind alle Pole 12 mit solchen Wicklungen 21 versehen. Die Wicklungen 21 werden hergestellt, indem ein durchgängiger Wickeldraht je Pol 12 um den jeweiligen Polkern 13 gewickelt wird. Der Wickeldraht ist beispielsweise aus Kupfer. 3 shows the sheet 10 or the sectional view of the laminated core 2 , where in 3 a winding 21 wound around a pole 12, more precisely a cross section thereof, is shown. For the sake of clarity, only one winding 21 is shown, but all poles 12 are provided with such windings 21. The windings 21 are produced by winding a continuous winding wire for each pole 12 around the respective pole core 13. The winding wire is made of copper, for example.

Beim Wickeln der Wicklung 21 ist, im dargestellten Querschnitt der 3, der Querschnitt der Wickeldrähte zweier aufeinanderfolgender Reihen (eine Reihe verläuft in 3 parallel zu der zugeordneten Radialen R) zueinander um einen halben Drahtdurchmesser versetzt. Die dabei durch die Außenumfänge der Wickeldrahtquerschnitte erzeugte Tangente entspricht 120° und liegt somit innerhalb des erfindungsgemäßen Winkelbereichs zwischen der Polkernfläche 16 und dem Flankenabschnitt 19, so dass die Wicklung 21 gut wickelbar ist und die einzelnen Wickeldrahtreihen gut an die Innenseite der Wickelnut 15 anliegen.When winding the winding 21, in the cross section shown 3 , the cross section of the winding wires of two consecutive rows (one row runs in 3 parallel to the assigned radial R) offset from each other by half a wire diameter. The tangent generated by the outer circumference of the winding wire cross sections corresponds to 120 ° and is therefore within the angular range according to the invention between the pole core surface 16 and the flank section 19, so that the winding 21 can be easily wound and the individual rows of winding wire rest well on the inside of the winding groove 15.

4 zeigt ein Blech 110 eines Rotors bzw. eine Schnittdarstellung eines Blechpakets, geschnitten senkrecht zu einer Rotationsachse x des Rotors, gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen nur dadurch, dass die nach außen weisende Innenfläche 117 im dargestellten Querschnitt zwei Flankenabschnitte 19 aufweist, zwischen denen eine nach außen ausgebauchte Ausbauchung 122 angeordnet ist. Im Übrigen wird auf die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels verwiesen, um Wiederholungen zu vermeiden. 4 shows a sheet 110 of a rotor or a sectional view of a laminated core, cut perpendicular to a rotation axis x of the rotor, according to a second exemplary embodiment of the invention. The second exemplary embodiment differs from the first exemplary embodiment essentially only in that the outward-facing inner surface 117 in the cross section shown has two flank sections 19, between which an outwardly bulging bulge 122 is arranged. Furthermore, reference is made to the description of the first exemplary embodiment in order to avoid repetitions.

5 zeigt ein Blech 210 eines Rotors bzw. eine Schnittdarstellung eines Blechpakets, geschnitten senkrecht zu einer Rotationsachse x des Rotors, gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Rotor dieses Ausführungsbeispiels hat acht Pole 12. Die nach außen weisende Innenfläche 217 weist im dargestellten Querschnitt zwei Flankenabschnitte 19 auf, zwischen denen eine nach außen ausgebauchte Ausbauchung 222 angeordnet ist. Im Übrigen wird auf die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels verwiesen, um Wiederholungen zu vermeiden. 5 shows a sheet 210 of a rotor or a sectional view of a laminated core, cut perpendicular to a rotation axis x of the rotor, according to a third exemplary embodiment of the invention. The rotor of this exemplary embodiment has eight poles 12. The outward-facing inner surface 217 has two flank sections 19 in the cross section shown, between which an outwardly bulging bulge 222 is arranged. Furthermore, reference is made to the description of the first exemplary embodiment in order to avoid repetitions.

6 zeigt ein Blech 310 eines Rotors bzw. eine Schnittdarstellung eines Blechpakets, geschnitten senkrecht zu einer Rotationsachse x des Rotors, gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Rotor dieses Ausführungsbeispiels hat vier Pole 12. Die nach außen weisende Innenfläche 317 weist im dargestellten Querschnitt zwei Flankenabschnitte 19 auf, zwischen denen eine in die Wickelnut 15 ausgebauchte Ausbauchung 322 angeordnet ist. Im Übrigen wird auf die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels verwiesen, um Wiederholungen zu vermeiden. 6 shows a sheet 310 of a rotor or a sectional view of a laminated core, cut perpendicular to a rotation axis x of the rotor, according to a fourth exemplary embodiment of the invention. The rotor of this exemplary embodiment has four poles 12. The outward-facing inner surface 317 has two flank sections 19 in the cross section shown, between which a bulge 322 bulging into the winding groove 15 is arranged. Furthermore, reference is made to the description of the first exemplary embodiment in order to avoid repetitions.

Während die Erfindung detailliert in den Zeichnungen und der vorangehenden Beschreibung veranschaulicht und beschrieben wurde, ist diese Veranschaulichung und Beschreibung als beispielhaft und nicht als beschränkend zu verstehen und es ist nicht beabsichtigt die Erfindung auf die offenbarten Ausführungsbeispiele zu beschränken. Die bloße Tatsache, dass bestimmte Merkmale in verschiedenen abhängigen Ansprüchen genannt sind, soll nicht andeuten, dass eine Kombination dieser Merkmale nicht auch vorteilhaft genutzt werden könnte.While the invention has been illustrated and described in detail in the drawings and the foregoing description, this illustration and description is to be considered as illustrative and not restrictive and is not intended to limit the invention to the disclosed embodiments. The mere fact that certain features are recited in different dependent claims is not intended to imply that a combination of those features could not also be used to advantage.

Claims (8)

Rotor für eine elektrische Maschine, mit mehreren sich entlang von Radialen (R) eines Querschnitts normal zu einer Rotationsachse (x) des Rotors erstreckenden Polen (12), die jeweils einen Polkern (13) und einen radial daran befindlichen Polschuh (14) aufweisen, und mehreren Wickelnuten (15), die jeweils zwischen benachbarten Polen (12) ausgebildet sind, wobei die Wickelnuten (15) jeweils durch zwei Polkernflächen (16) begrenzt werden, die sich in dem Querschnitt jeweils parallel zu den Radialen (R) der beiden Pole (12) erstrecken, zwischen denen die Wickelnut (15) ausgebildet wird, und wobei die Wickelnuten (15) ferner von einer nach außen weisenden Innenfläche (17; 117; 217; 317) sowie von nach innen weisenden Flächen (18) der Polschuhe (14) begrenzt werden, die in dem Querschnitt jeweils zumindest einen geradlinigen Flankenabschnitt (16) aufweisen, der in dem Querschnitt innerhalb der Wickelnut (15) einen Winkel (α) zwischen 115 und 125° zur nächstliegenden Polkernfläche (16) aufspannt.Rotor for an electric machine, with several extending along radials (R) of a transverse Sectional poles (12) extending normal to a rotation axis (x) of the rotor, each of which has a pole core (13) and a pole piece (14) located radially thereon, and a plurality of winding grooves (15), each of which is formed between adjacent poles (12). are, wherein the winding grooves (15) are each delimited by two pole core surfaces (16), which in the cross section each extend parallel to the radials (R) of the two poles (12), between which the winding groove (15) is formed, and wherein the winding grooves (15) are further delimited by an outward-facing inner surface (17; 117; 217; 317) and by inward-facing surfaces (18) of the pole shoes (14), each of which has at least one rectilinear flank section (16 ), which in the cross section within the winding groove (15) spans an angle (α) between 115 and 125 ° to the nearest pole core surface (16). Rotor gemäß Anspruch 1, wobei der Winkel (α) zwischen 118 und 122° beträgt.Rotor according Claim 1 , where the angle (α) is between 118 and 122°. Rotor gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Rotor zumindest ein Blechpaket aufweist, welches aus mehreren aneinander gestapelten Rotorblechen (10) gebildet wird.Rotor according Claim 1 or 2 , wherein the rotor has at least one laminated core, which is formed from several rotor laminations (10) stacked together. Rotor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die nach innen weisenden Flächen (18) der Polschuhe (14) in dem Querschnitt ferner einen Polschuhabschnitt (20) aufweisen, der im Wesentlichen senkrecht zu der Radialen (R) des Polschuhs (14) ist.Rotor according to one of the preceding claims, wherein the inwardly facing surfaces (18) of the pole pieces (14) in the cross section further comprise a pole piece portion (20) which is substantially perpendicular to the radial (R) of the pole piece (14). Rotor gemäß Anspruch 4, wobei sich in dem Querschnitt zwischen dem Polschuhabschnitt (20) und der Polkernfläche (16) der Flankenabschnitt (16) befindet.Rotor according Claim 4 , wherein the flank section (16) is located in the cross section between the pole shoe section (20) and the pole core surface (16). Rotor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in dem Querschnitt die Innenflächen (117; 217; 317) jeweils zwei Flankenabschnitte (16) aufweisen, zwischen denen sich die Innenfläche (117; 217; 317) nach außen hin ausbaucht.Rotor according to one of the preceding claims, wherein in the cross section the inner surfaces (117; 217; 317) each have two flank sections (16), between which the inner surface (117; 217; 317) bulges outwards. Elektrische Maschine mit einem Rotor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6.Electric machine with a rotor according to one of Claims 1 until 6 . Kraftfahrzeug mit einem Rotor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 oder einer elektrischen Maschine gemäß Anspruch 7.Motor vehicle with a rotor according to one of Claims 1 until 6 or an electrical machine Claim 7 .
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