Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einem Stator, einem Rotor und wenigs- tens einem von einem Kühlfluid durchströmbaren Kühlkörper, der drehfest bezüglich des Stators angeordnet ist und durch den ein in thermischem Kontakt zu dem Rotor stehendes Gas kühlbar ist. Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug. Elektrische Maschinen in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs sollen bei einem geringen Gewicht und einem geringen Bauraumverbrauch hohe Leistungen bereitstellen können. Bei einer hohen Last, beispielsweise bei einer Fahrt mit Höchstgeschwindigkeit, kann es daher erforderlich sein, den Rotor der elektrischen Maschine zu kühlen. Hierbei ist es möglich, eine Was- serkühlung des Rotors vorzusehen. Dies erfordert jedoch dynamische Dichtungen, die gegeneinander rotierende Teile abdichten, beispielsweise einen Radialwellendichtring oder eine Gleitringdichtung. Aufgrund dieser Dichtungen entstehen Reibungsverluste, die insbesondere bei hohen Drehzahlen und somit hohen Gleitgeschwindigkeiten zusätzliche Abwärme erzeugen und die Leistung der Elektromaschine reduzieren können. Hierbei ist insbesondere problematisch, dass diese Reibungsverluste auch in Leistungsbereichen auftreten, in denen ohne entsprechende zusätzliche Reibungsverluste keine Rotorkühlung erforderlich wäre. Es ist somit erforderlich, eine Kühlung des Rotor bereits bei geringen Lasten zu beginnen, wodurch der Energiever- brauch der Elektromaschine auch bei geringen Leistungen aufgrund dieser zusätzlichen Reibungsverluste erhöht sein kann.

Ein alternativer Ansatz zum Kühlen einer elektrischen Maschine ist aus der Druckschrift DE 10 2013 106 675 A1 bekannt. Hierbei wird ein gasdichtes, mit Helium gefülltes Gehäuse genutzt, das den Rotor und den Stator ein- schließt. In diesem Gehäuse ist ein Wärmetauscher angeordnet, der durch Wasser gekühlt wird. Zusätzlich kann in dem Gehäuse ein Ventilator vorgesehen sein, um eine Helium-Gasströmung in dem Inneren des Gehäuses zu erzeugen. Nachteilig hierbei ist, dass die Bereitstellung eines im Wesentli- chen heliumdichten Gehäuses sehr aufwendig ist und eine sehr gute Abdichtung der in das Gehäuse beziehungsweise aus dem Gehäuse geführten Wellen erfordert. Hierdurch erhöht sich der Aufwand zur Bereitstellung der elektrischen Maschine und es können zusätzliche Reibungsverluste auftreten.

Einen anderen Ansatz zur Kühlung einer elektrischen Maschine beschreibt die Druckschrift DE 10 2013 020 426 A1 . Hierbei wird ein separater aktiver Kühlkreislauf genutzt, in dem Kältemittel umgewälzt wird, das an temperaturkritischen Komponenten des Rotors und des Stators vorbei durch einen von einem Gehäuse umschlossenen Innenraum der elektrischen Maschine strömt. Hierzu werden Gaskanäle genutzt, die durch die Rotorwelle und den Rotor geführt sind. Hierdurch ist eine entsprechende Ausgestaltung des Rotors erforderlich, die zu einer Vergrößerung des erforderlichen Bauraums und/oder zu einer aufwendigeren Herstellung des Rotors führen kann. Der freie Gasaustausch zwischen dem Innenraum der Elektromaschine und dem Kühlkreislauf kann zudem zu einer Verunreinigung des Kühlkreislaufes führen.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Maschine anzugeben, die eine effiziente Kühlung des Rotors mit einem geringen technischen Aufwand ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine elektrische Maschine der eingangs genannten Art gelöst, wobei sich der Kühlkörper ringförmig um eine Rotorwelle des Rotors erstreckt.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, einen ringförmigen Kühlkörper zu nutzen. Hierdurch kann die Rotorwelle durch den Kühlkörper geführt werden und der Kühlkörper kann nah an eine axiale Stirnfläche des Rotors herange- führt werden. Dies ermöglicht eine stirnflachenseitige Kühlung des Rotors mit einem guten Wärmetransport von der axialen Stirnfläche des Rotors zu dem Kühlkörper. Die elektrische Maschine kann ein Motor, insbesondere zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs, sein.

Vorzugsweise kann im Bereich jeder axialen Stirnfläche des Stators ein entsprechender Kühlkörper vorgesehen sein. Der Kühlkörper kann parallel zu der jeweiligen Stirnseite des Rotors verlaufen. Das Kühlfluid kann insbesondere durch eine Kompressionskältemaschine gekühlt werden. Eine derartige Kühlung ermöglicht es eine Wärmeleistung von dem Rotor weg zu transportieren, die einem Vielfachen der Leistungsaufnahme der Kompressionskältemaschine entspricht. Beispielsweise können pro Kilowatt Leistungsaufnahme der Kompressionskältemaschine drei Kilowatt oder mehr an Wärmeleistung des Rotors abtransportiert werden.

Die erfindungsgemäße Kühlung der Elektromaschine kann dadurch weiter verbessert werden, das ein zusätzlicher Kühlmantel für den Stator vorgesehen wird, der den Stator außenseitig, beispielsweise durch eine Wasserströmung, kühlt.

Der ringförmige Kühlkörper zur Kühlung des Rotors kann mehrere Kühlrippen umfassen, deren Oberflächen sich jeweils in Radialrichtung und in Axialrichtung des Rotors erstrecken. Die Kühlrippen können quaderförmig sein und eine geringe Dicke aufweisen. Beispielsweise kann die Dicke der Kühl- rippen wenigstens zehn oder wenigstens hundertmal kleiner sein als ihre Länge und/oder Breite in Radial- bzw. Axialrichtung. Die Kühlrippen unterteilen somit ein axial von dem Rotor beabstandetes Volumen in mehrere Um- fangssegmente. Die Kühlrippen können vorzugsweise dadurch gehaltert werden, dass sie an wenigstens einer Kühlfluidleitung angeordnet sind, die das Kühlmittel führt.

Zwischen den Kühlrippen und einer axialseitigen Stirnfläche des Rotors kann eine parallel zu der Stirnfläche verlaufende, ringförmige Trennwand angeordnet sein, die gemeinsam mit der Stirnfläche ein rotorseitiges ringförmiges Gasvolumen axial begrenzt. Dieses Gasvolumen ist insbesondere in Radialrichtung sowohl zur Rotorwelle des Rotors als auch zur Richtung des Stators oder eines Gehäuses der Elektromaschine hin offen. Die elektrische Maschine kann mehrere den Kühlkörper durchsetzende Kühlkörperkanäle für das Gas aufweisen, die durch jeweils zwei der Kühlrippen und die Trennwand begrenzt werden. Das Gas kann zum Wärmetransport in dem rotorseitigen Gasvolumen radial nach außen geführt werden und auf der von dem Rotor abgewandten Seite der Trennwand durch die Kühlrip- pen wieder radial nach innen geführt werden oder umgekehrt. Durch eine entsprechende Führung des Gases durch die Kühlkörperkanäle wird eine Wärmeübertragung von dem Gas zu den Kühlrippen und somit auch von dem Rotor zu dem Kühlkörper hin verbessert. An der Stirnfläche des Rotors können mehrere sich entlang der Stirnfläche in Radialrichtung erstreckende Vorsprünge vorgesehen sein, die Gas in dem rotorseitigen ringförmigen Gasvolumen bei einer Rotation des Rotors in Um- fangsrichtung des Rotors beschleunigen. Das derart beschleunigte Gas wird aufgrund der Zentrifugalkraft radial nach außen geführt. Diese Gasführung kann weiter verstärkt werden, wenn die Vorsprünge derart geformt sind, dass in zumindest einem Teil ihrer Länge zusätzliche eine Radialbeschleunigung auf das Gas nach außen hin bewirkt wird. Durch diese Vorsprünge, die in Axialrichtung über den Rotor beziehungsweise die Stirnfläche hinaus stehen, wird erreicht, dass das Gas bei einer Rotation des Rotors in dem rotorseiti- gen ringförmigen Gasvolumen radial nach außen strömt. Hierdurch wird nahe der Rotorwelle des Rotors durch die zentrale Öffnung der ringförmigen Trennwand Gas von der rotorabgewandten Seite der Trennwand angesaugt. Dieses Gas wird von dem äußeren Randbereich der Trennwand über die Kühlkörperkanäle zugeführt. Somit resultiert aus der Rotation des Rotors aufgrund der entsprechend geformten Vorsprünge eine Luftzirkulation um die Trennwand herum, wodurch durch den Rotor erwärmtes Gas, z. B. Luft, durch die Kühlkanäle geführt wird. Die elektrische Maschine kann ein Gehäuse aufweisen, das axial wenigstens einseitig durch ein Lagerschild abgeschlossen ist, über das der Rotor gelagert ist, wobei zwischen dem Kühlkörper und dem Lagerschild ein Abschirmelement zur thermischen Entkopplung des Lagerschilds von dem Kühlkörper angeordnet ist. Das Abschirmelement kann insbesondere ringförmig oder kreisförmig sein und/oder jeweils eine Wand der Kühlkörperkanäle bilden. Der Kühlkörper kann über das Abschirmelement an dem Lagerschild befestigt sein. Dies ermöglicht einerseits eine mechanisch einfache Halterung des Kühlkörpers und andererseits wird vermieden, das Lagerschild und somit das Gehäuse der elektrischen Maschine zu kühlen, wodurch Kühlleistung verschwendet werden würde.

Der Kühlkörper kann wenigstens eine Kühlfluidleitung zur Führung des Kühl- fluids mit einem Kühlfluidzufluss und einem Kühlfluidabfluss aufweisen, die sich ringförmig oder spiralförmig umlaufend um die Rotorwelle erstreckt. Vorzugsweise können die Kühlrippen durch die Kühlfluidleitung gehaltert sein. Die Kühlrippen können senkrecht auf der Strömungsrichtung der Kühlfluidleitung stehen. Die Nutzung eines Kühlkörpers, der eine derartige Kühlfluidleitung und an dieser angeordnete Kühlrippen umfasst, ermöglicht einen me- chanisch einfachen Aufbau des Kühlkörpers und zugleich eine effiziente Kühlung der elektrischen Maschine.

Die elektrische Maschine kann ein Gehäuse aufweisen, das den Rotor umschließt, wobei an dem Gehäuse wenigstens eine durch einen Aktor ver- schließbare Öffnung vorgesehen ist, über die ein Gasaustausch zwischen dem Innenraum des Gehäuses und der Umgebung möglich ist. Wird der Kühlkörper zu einer aktiven Kühlung der elektrischen Maschine genutzt, beispielsweise indem ihm durch eine Kompressionskältemaschine kaltes Kühl- fluid zugeführt wird, ist es vorteilhaft, einen Gasaustausch zwischen dem Innenvolumen des Gehäuses und der Umgebung zu minimieren, um eine Kühlung des Umfelds durch die bereitgestellte Kühlleistung zu verhindern und somit den Energieverbrauch für die Kühlung zu minimieren. Es ist möglich, dass das Gehäuse vollständig gasdicht abgeschlossen wird, es ist jedoch auch möglich, dass weiterhin ein geringer Gasaustausch möglich ist. Soll die erfindungsgemäße elektrische Maschine hingegen ohne eine aktive Kühlung betrieben werden, kann es vorteilhaft sein, wenn ein Gasaustausch zwischen der Umgebung und dem Innenvolumen des Gehäuses möglich ist, um die elektrische Maschine bzw. deren Rotor hauptsächlich oder aus- schließlich aufgrund dieses Gasaustausches zu kühlen. Hierzu können durch den jeweiligen Aktor eine oder mehrere verschließbare Öffnungen des Gehäuses geöffnet werden. Besonders vorteilhaft sind wenigstens zwei stirnflä- chenseitige Öffnungen vorgesehen, von denen eine benachbart zur Rotationswelle des Rotors und eine demgegenüber zum äußeren Rand des Rotors hin versetzt vorgesehen ist. In diesem Fall kann die Umwälzung des Gases durch Vorsprünge des Rotors, die vorangehend beschrieben wurde, auch im Falle einer Kühlung durch Umgebungsluft vorteilhaft genutzt werden.

Neben der elektrischen Maschine betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, das eine erfindungsgemäße elektrische Maschine umfasst. Bei der elektrischen Maschine kann es sich insbesondere um eine Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs handeln. Elektrische Maschinen in Kraftfahrzeugen sollen besonders leicht und kompaktbauend sein und zugleich hohe Leistungen bereitstellen. In diesem Fall ist die erfindungsgemäße Kühlung des Rotors beson- ders vorteilhaft.

Vorzugsweise umfasst das Kraftfahrzeug zusätzlich eine Kompressionskältemaschine zur Kühlung des Kühlfluides. Durch Nutzung einer derartigen Kompressionskältemaschine kann eine effiziente Kühlung erreicht werdend. Die Kompressionskältemaschine kann insbesondere separat von der elektrischen Maschine und/oder von einer Klimaanlage des Kraftfahrzeugs ausgebildet sein. Entsprechende Kompressionskältemaschinen könne relativ leicht und kleinbauend implementiert werden, so dass der Energieverbrauch des Kraftahrzeugs bei einer Nutzung der erfindungsgemäßen elektrischen Ma- schine dann, wenn keine aktive Kühlung durch die Kompressionskältemaschine und den Kühlkörper erfolgt, also bei einem Betrieb der elektrischen Maschine mit geringer Leistung, aufgrund des zusätzlichen Gewichts nur geringfügig höher ist als bei einer Nutzung einer ungekühlten elektrischen Maschine. Durch die Möglichkeit der aktiven Kühlung des Rotors können durch die erfindungsgemäße elektrische Maschine jedoch höhere Leistungen über längere Zeiträume bereitgestellt werden und/oder es kann die Lebenszeit der elektrischen Maschine erhöht werden. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug kann eine Steuereinrichtung umfassen, durch die in Abhängigkeit wenigstens eines Betriebsparameters der elektrischen Maschine die Kompressionskältemaschine aktivierbar und/oder deaktivierbar ist. Es ist möglich, dass in der elektrischen Maschine Temperatursensoren vorgesehen sind, die eine Temperatur der elektrischen Maschi- ne überwachen, und bei Überschreiten eines Temperaturgrenzwertes durch die erfassten Temperaturen kann die Kompressionskältemaschine aktiviert werden. Alternativ oder ergänzend ist es auch möglich, die Kompressionskältemaschine in Abhängigkeit von einer genutzten Drehzahl und/oder von einem angeforderten Drehmoment und/oder von einer angeforderten Leistung zu aktivieren beziehungsweise zu deaktivieren.

Im erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug kann die elektrische Maschine ein Gehäuse aufweisen, das den Rotor umschließt, wobei an dem Gehäuse wenigstens eine durch einen Aktor verschließbare Öffnung vorgesehen ist, über die ein Gasaustausch zwischen dem Innenraum des Gehäuses und der Umgebung möglich ist, wobei das Kraftfahrzeug die oder eine Steuereinrichtung umfasst, durch die der Aktor in Abhängigkeit eines Betriebsparameters der elektrischen Maschine steuerbar ist. Vorzugsweise wird die wenigstens eine Öffnung genau dann verschlossen, wenn die Kompressionskältemaschine aktiviert wird und dann geöffnet, wenn die Kompressionskältemaschine deaktiviert wird. Die Steuereinrichtung kann somit bedarfsgerecht zwischen einer passiven Kühlung der elektrischen Maschine durch Umgebungsluft und einer aktiven Kühlung durch die Kompressionskältemaschine und den Kühlkörper umschalten.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den folgenden Ausführungsbeispielen sowie den Zeichnungen. Hierbei zeigen schematisch: Fig. 1 eine geschnittene Detailansicht einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine,

Fig. 2 den Kühlkörper mit daran angeordneter Trennwand der elektrischen Maschine gemäß Fig. 1 ,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Stirnfläche des Rotors der elektrischen Maschine gemäß Fig. 1 , und Fig. 4 ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug.

Fig. 1 zeigt eine elektrische Maschine 1 , die beispielsweise in einem Antriebstrang eines Kraftahrzeugs genutzt werden kann. Die elektrische Maschine 1 weist einen Stator 2 und einen Rotor 3 auf. Um einen Betrieb der elektrischen Maschine 1 über längere Zeiträume bei hohen Lasten zu ermöglichen, soll der Rotor 3 gezielt gekühlt werden. Hierzu ist in der elektrischen Maschine 1 ein von einem Kühlfluid durchströmbarer Kühlkörper 4 vorgesehen, der drehfest bezüglich des Stators 2 angeordnet ist und durch den ein in thermischem Kontakt zu dem Rotor 3 stehendes Gas kühlbar ist. Um eine hohe Wärmeübertragung zwischen dem Rotor 3 und dem Kühlkörper 4 zu ermöglichen, ist der Kühlkörper an der Stirnfläche des Rotors 3 angeordnet und erstreckt sich ringförmig um eine Rotorwelle 5 des Rotors 3.

Der Kühlkörper 4 ist ergänzend in Fig. 2 in einer anderen Ansicht dargestellt, wobei die in Fig. 2 gezeigte Ansicht senkrecht zu der Rotorwelle 5 steht und der Rotor 3 hinter der Bildebene liegt. Der Kühlkörper 4 umfasst mehrere Kühlrippen 6, deren Oberflächen sich jeweils in Radialrichtung und in Axialrichtung des Rotors 3 erstrecken. Die Kühlrippen 6 sind an einer Kühlfluidlei- tung 7 zur Führung des Kühlfluides angebracht, die die Rotorwelle spiralför- mig umläuft. Über einen in Fig. 1 aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellten Kühlfluidzufluss 18 kann der Kühlfluidleitung 7 gekühltes Kühlfluid zugeführt werden. Nach dem durchströmen der Kühlfluidleitung kann das durch Abwärme des Rotors erwärmte Kühlfluid über den Kühlfluidabfluss 19 wieder abgeführt werden. Über nicht dargestellte weitere Kühlfluidleitungen können der Kühlfluidzufluss 18 und der Kühlfluidabfluss 19 mit einem maschinenexternen Kühlkreislauf verbunden werden, in dem das Kühlmittel, beispielsweise durch eine Kompressionskältemaschine, gekühlt wird. Zwischen den Kühlrippen 6 und der Stirnfläche des Rotors 3 ist eine parallel zu der Stirnfläche verlaufende ringförmige Trennwand 8 angeordnet, auf der die Kühlrippen 6 aufliegen. Hierdurch werden mehrere den Kühlkörper durchsetzende Kühlkörperkanäle 9 für das Gas gebildet, die jeweils durch zwei der Kühlrippen 6 und die Trennwand 8 begrenzt werden. Auf der rotor- abgewandten Seite können die Kühlkörperkanäle 9 zusätzlich durch ein Abschirmelement 15 zur thermischen Abschirmung begrenzt sein, über das der Kühlkörper 4 an einem Lagerschild 14 der elektrischen Maschine 1 befestigt sein kann. Die Kühlkörperkanäle 9 dienen, wie durch die Pfeile 10 in Fig. 1 angedeutet ist, dazu, das in thermischem Kontakt zu dem Rotor stehende Gas von einem Randbereich des Rotors 3 durch den Kühlkörper 4 in Richtung der Rotorwelle 5 zu führen und hierbei durch den Kontakt mit den Kühlrippen 6 sowie den Kühlfluidleitungen 7 zu kühlen.

Um die durch die Pfeile 10 gezeigte Bewegung des Gases herbeizuführen, sind an der Stirnfläche des Rotors 3, wie in Fig. 3 gezeigt ist, mehrere sich entlang der Stirnfläche in Radialrichtung erstreckende Vorsprünge 1 1 vorgesehen, die das Gas in einem rotorseitigen ringförmigen Gasvolumen, das durch die Stirnfläche des Rotors 3 und die Trennwand 8 begrenzt wird, in Umfangsrichtung des Rotors zu beschleunigen. Dies führt aufgrund der Zent- rifugalkraft dazu, dass das Gas sich an der Stirnfläche des Rotors 3 radial nach außen bewegt. Die geringfügige Krümmung der Vorsprünge 1 1 gegenüber der Radialrichtung verstärkt diese Beschleunigung des Gases radial nach außen, wenn der Rotor in Richtung des Pfeils 12 rotiert wird. Hierdurch wird benachbart zu der Rotorwelle 5 Gas durch die zentrale Öffnung der Trennwand 8 angesaugt, was wiederum zu einer Gasbewegung durch die Kühlkanäle 9 zur Rotorwelle 5 hin führt. Somit führt eine Rotation des Rotors 3 in Richtung des Pfeils 12 zu einer Gasumwälzung, wie sie durch die Pfeile 10 in Fig. 1 gezeigt ist. Durch diesen Aufbau der elektrischen Maschine 1 wird eine leistungsfähige stirnsteitige Kühlung des Rotors 3 erreicht. Der Rotor 3, der Stator 2 sowie der Kühlkörper 4 können in einem Gehäuse 13 der elektrischen Maschine 1 angeordnet sein, das stirnflächenseitig durch das Lagerschild 14 abgeschlossen wird. Über das Gehäuse 13 kann zusätz- lieh eine nicht gezeigte Kühlung des Stators 2 realisiert werden. Beispielsweise kann Wasser durch Kühlkanäle des Gehäuses 13 gepumpt werden, um den Stator 2 zu kühlen. Ein derartiges Vorgehen ist dem Stand der Technik bekannt und soll daher nicht detailliert erläutert werden. Durch das Gehäuse 13 mit dem Lagerschild 14 kann ein Gasaustausch zwischen dem Innenraum der elektrischen Maschine 1 und der Umgebung begrenzt werden. Prinzipiell ist es möglich, den Innenraum der elektrischen Maschine 1 vollständig gasdicht abzuschließen. Dies ist beispielsweise dann zweckmäßig, wenn spezielle Gase, beispielsweise Helium, im Innenraum der elektrischen Maschine 1 genutzt werden sollen, um einen Wärmeaustausch zwischen dem Kühlkörper 4 und dem Rotor 3 weiter zu erhöhen. Es ist jedoch auch möglich, den Gasaustausch mit der Umgebung bei einer Kühlung durch den Kühlkörper nur insoweit einzuschränken, dass das in einem bestimmten Zeitraum mit der Umgebung ausgetauschte Gasvolumen um einen bestimmten Faktor, beispielsweise 3 oder 10 kleiner ist als das durch die Kühlkanäle 9 des Kühlkörper 4 geführte Gasvolumen. Durch eine entsprechende Entkopplung von der Umwelt soll insbesondere erreicht werden, dass nur ein kleiner Teil des durch den Kühlkörper 4 gekühlten Gases in die Umgebung ausströmt, so dass ein wesentlicher Teil der Kühlleistung genutzt werden kann, um den Rotor 3 zu kühlen.

Eine derartige Einschränkung des Gasaustausches zwischen der Umwelt und dem Innenraum der elektrischen Maschine 1 ist zweckmäßig, solange durch den Kühlkörper 4 eine aktive Kühlung, beispielsweise durch Zuführung von Kühlmittel von einer Kompressionskältemaschine stattfindet. Wird die elektrische Maschine 1 jedoch mit relativ geringer Leistung betrieben, so ist es möglich, dass eine Kühlung des Rotors 3 durch Umgebungsluft ausreichend ist. Eine aktive Kühlung würde in diesem Fall zu einer unnötigen Erhöhung des Energieverbrauchs der elektrischen Maschine 1 führen. Um eine effiziente Kühlung des Rotors 3 durch Umgebungsluft zu ermöglichen, sind in dem Lagerschild 14 zwei Öffnungen 16 vorgesehen, die durch die Aktoren 17, die durch eine nichtgezeigte Steuereinrichtung gesteuert werden können, geöffnet und geschlossen werden können. Sind die Öffnungen 16 verschlos- sen, so erfolgt eine Gaszirkulation im Wesentlichen innerhalb des Gehäuses 13 der elektrischen Maschine, wie vorangehend erläutert. Werden die Öffnungen 16 jedoch geöffnet, so führt die Rotation des Rotors 3 weiterhin zu einer Bewegung von Gas an der Stirnfläche des Rotors hin zum Rand des Rotors 3 hin. Das zum Rand des Rotors 3 bewegte Gas kann anschließend an der randseitigen Öffnung 16 ausströmen. Kühle Luft aus der Umgebung kann anschließend durch die rotorwellenseitige Öffnung 16 wieder in den Innenraum der elektrischen Maschine 1 einströmen.

Die Aktoren 17 werden vorzugsweise derart gesteuert, dass die Öffnungen 16 dann verschlossen werden, wenn eine aktive Kühlung durch den Kühlkörper 4 erfolgt, also beispielsweise wenn eine Kompressionskältemaschine zur Bereitstellung von kühlem Kühlfluid betrieben wird. Wirkt eine derartige aktive Kühlung nicht und ist beispielsweise dann, eine entsprechende Kompressionskältemaschine deaktiviert, können die Öffnungen 16 durch eine ent- sprechende Ansteuerung der Aktoren 17 geöffnet werden, um eine Kühlung des Rotors 3 durch Umgebungsluft zu verbessern.

Die elektrische Maschine 1 kann mit besonderem Vorteil in einem Kraftfahrzeug 21 genutzt werden, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Die vorgeschlagene Rotorkühlung ermöglicht eine dauerhafte hohe Leistungsabgabe auch bei einer kompakten und leichten Bauform der elektrischen Maschine, weshalb sie für eine Nutzung in Kraftfahrzeugen besonders vorteilhaft ist.

Zur Kühlung der elektrischen Maschine 1 umfasst das Kraftfahrzeug 21 eine Kompressionskältemaschine 22. Kühlfluid, das im Kühlkörper 4 erwärmt wurde, wird durch die Kompressionskältemaschine 22 zunächst komprimiert und anschließend durch einen Wärmetauscher gekühlt. Durch eine anschließende Expansion wird das Kühlmittel auf einer sehr niedrigen Temperatur wieder an dem Kühlkörper 4 bereitgestellt. Die prinzipielle Funktion von Kompressionskältemaschinen ist im Stand der Technik wohlbekannt und soll daher nicht detailliert erläutert werden.

Eine Steuereinrichtung 23 des Kraftfahrzeugs 21 dient zur Steuerung der Kühlung der elektrischen Maschine 1 . Diese Steuerung kann in Abhängigkeit von an der elektrischen Maschine 1 erfassten Messdaten, die beispielsweise von Temperatursensoren erfasst werden, erfolgen. Es ist jedoch auch möglich, dass die Steuerung der Kühlung unmittelbar in Abhängigkeit von Steuerparametern der elektrischen Maschine 1 , also beispielsweise von angefor- derten Drehzahlen, Drehmomenten und/oder Leistungen abhängt. Ist keine aktive Kühlung des Rotors erforderlich, so steuert die Steuereinrichtung 23 die Aktoren 17 derart an, dass die in Fig. 4 nicht gezeigten Öffnungen 16 geöffnet werden und somit eine Kühlung des Rotors 3 durch Umgebungsluft möglich ist. Zugleich wird die Kompressionskältemaschine 22 deaktiviert. Soll eine höhere Leistung bereitgestellt werden, werden die Aktoren 17 angesteuert, um die Öffnungen 16 zu verschließen und die Kompressionskältemaschine 22 wird aktiviert, so dass eine aktive Kühlung des Rotors 3 erfolgt.