Titel

Rotor einer elektrischen Maschine

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Rotor einer elektrischen Maschine nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Es ist schon ein Rotor einer elektrischen Maschine aus der WO21225902 A1 bekannt, mit einer um eine Rotorachse drehbaren Rotorwelle und einem auf der Rotorwelle angeordneten Rotorkörper, der insbesondere als Rotorblechpaket umfassend eine Vielzahl von Blechlamellen ausgebildet ist, wobei in der Rotorwelle ein Wellenkühlkanal verläuft und wobei der Rotorkörper mehrere Rotorpole mit jeweils einer Polmitte aufweist, wobei in mehreren der Rotorpole jeweils zumindest eine V- förmige, C-förmige oder bogenförmige Magnettasche mit mehreren Magneten vorgesehen ist, wobei die jeweilige Magnettasche zwischen zwei Magneten einen magnetfreien Zentralbereich und auf dem Zentralbereich abgewandten Schmalseiten der Magnete zwei magnetfreie Randbereiche aufweist.

Der Rotor wird durch Luft gekühlt, die durch Axialkanäle des Rotors geleitet wird.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Rotor einer elektrischen Maschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass die Kühlung des Rotors verbessert wird, indem im Rotor eine direkte Ölkühlung der Magnete vorgesehen ist. Dies wird erfindungsgemäß erreicht, indem in der jeweiligen Magnettasche zumindest ein Taschenkühlkanal ausgebildet ist, der mit dem Wellenkühlkanal strömungsverbunden und zur Kühlung zumindest eines Magneten der Magnettasche vorgesehen ist. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Rotors einer elektrischen Maschine möglich.

Der jeweilige Taschenkühlkanal kann nach einer ersten und zweiten Ausführungsform in dem Zentralbereich der jeweiligen Magnettasche oder in einem der Randbereiche der jeweiligen Magnettasche oder nach einer dritten Ausführungsform in einer Aussparung eines der Magnete oder zwischen zwei Aussparungen zweier Magnete ausgebildet sein.

Nach einer vorteilhaften ersten Ausführungsform kann die jeweilige Magnettasche zur Befestigung der Magnete mit einem aushärtbaren Füllstoff, insbesondere einer Vergussmasse oder einem Moldmaterial, ausgefüllt sein, wobei der jeweilige Taschenkühlkanal ein Hohlraum ist, der im Füllstoff oder am Rand des Füllstoffes gebildet oder außerhalb von Füllstoff unmittelbar durch Wandungen der jeweiligen Magnettasche begrenzt ist. Auf diese Weise wird weniger Füllstoff benötigt. Außerdem kann der Füllstoff zum Befestigen der Magnete und zum Einbetten bzw. Ausbilden des jeweiligen Taschenkühlkanals verwendet werden. Der jeweilige Taschenkühlkanal wird weiterhin unmittelbar an oder nahe einer der Schmalseiten des jeweiligen Magneten gebildet, so dass die Kühlung des Magneten noch weiter verbessert wird.

Nach einem ersten Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform kann der jeweilige Taschenkühlkanal durch nachträgliches Entformen eines insbesondere konusförmigen Entformwerkzeuges aus der jeweiligen Magnettasche, insbesondere aus dem Füllstoff der jeweiligen Magnettasche, gebildet sein. Auf diese Weise wird der der jeweilige Taschenkühlkanal ohne zusätzliche Bauteile im Füllstoff oder am Rand des Füllstoffes der jeweiligen Magnettasche ausgeformt.

Nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform kann der jeweilige Taschenkühlkanal durch ein im Füllstoff eingebettetes separates Kühlrohr gebildet sein. Auf diese Weise ist es möglich, insbesondere sehr lange und dünne Kühlkanäle zu erstellen, die ansonsten an einem filigranen Werkzeug scheitern würden.

Nach einem dritten Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform kann der jeweilige Taschenkühlkanal zwischen einer der Schmalseiten des jeweiligen Magneten und einer an der Schmalseite des Magneten anliegenden und im Füllstoff eingebetteten Rohrhalbschale gebildet sein. Auf diese Weise ist der Taschenkühlkanal unmittelbar am Magneten gebildet, so dass eine sehr gute Kühlung des Magneten erreicht ist.

Vorteilhaft ist, wenn zwei Rohrhalbschalen an gegenüberliegenden Schmalseiten des jeweiligen Magneten vorgesehen sind, wobei der Magnet und die beiden Rohrhalbschalen von einer Ummantelung umschlossen sind zur Bildung einer Magneteinheit. Auf diese Weise werden zwei Taschenkühlkanäle unmittelbar an beiden Schmalseiten des jeweiligen Magneten gebildet, so dass die Kühlung des Magneten noch weiter verbessert wird und von beiden Schmalseiten gleichmäßig erfolgt.

Nach einem vierten Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform ist der jeweilige Taschenkühlkanal durch einen Hohlraum im Zentralbereich der jeweiligen Magnettasche gebildet, wobei der Hohlraum unmittelbar durch Wandungen der jeweiligen Magnettasche begrenzt ist. Der Zentralbereich der jeweiligen Magnettasche ist dabei brückensteglos ausgeführt. Der auf diese Weise gebildete Taschenkühlkanal muss zusätzlich noch gegenüber dem Rotorblechpaket abgedichtet werden.

Nach einem fünften Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform ist der jeweilige Taschenkühlkanal durch einen Hohlraum im Zentralbereich der jeweiligen Magnettasche gebildet, wobei der Hohlraum in dem im Zentralbereich vorgesehenen Füllstoff ausgeführt ist. Der auf diese Weise gebildete Taschenkühlkanal ist von dem Füllstoff umschlossen und dadurch gegenüber dem Rotorblechpaket abgedichtet.

Nach der ersten Ausführungsform kann der Zentralbereich der jeweiligen Magnettasche einen Brückensteg aufweisen oder brückensteglos ausgebildet sein. Wenn ein Brückensteg vorhanden ist, ist die jeweilige V-förmige, C-förmige oder bogenförmige Magnettasche durch zwei Magnettaschen gebildet, die durch den Brückensteg voneinander getrennt sind und zusammen eine V-förmige Magnetlage bilden.

Wenn ein Brückensteg vorhanden ist, ist ein im Zentralbereich gebildeter Taschenkühlkanal seitlich vom Brückensteg angeordnet. Wenn kein Brückensteg vorhanden ist, kann ein im brückensteglosen Zentralbereich gebildeter Taschenkühlkanal polmittig angeordnet werden. Ein brückenstegloser Zentralbereich verringert den Streufluss im Rotor deutlich und ermöglicht einen sehr großen Kühlkanal, der einen geringeren Druckabfall hat als ein durch den Brückensteg geteilter 2 teiliger Kühlkanal.

Nach einer zweiten Ausführungsform ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass der Zentralbereich der jeweiligen Magnettasche jeweils brückensteglos ausgebildet und ein im Zentralbereich gebildeter Taschenkühlkanal durch einen hohlen Zentralbereich und ein im Randbereich gebildeter Taschenkühlkanal durch einen hohlen Randbereich gebildet ist. Auf diese Weise können die Taschenkühlkanäle ohne einen aushärtbaren Füllstoff gebildet werden, wodurch die Herstellungskosten verringert werden.

Außerdem wird der thermische Widerstand reduziert, da der aushärtbare Füllstoff meist eine vergleichsweise geringe Wärmeleitung aufweist.

Besonders vorteilhaft ist, wenn in dem hohlen Zentralbereich und/oder in den hohlen Randbereichen der jeweiligen Magnettasche jeweils ein magnetisch nicht-leitender stabförmiger Taschenkörper, insbesondere aus einem Kunststoff oder einem Elastomer, zur Querschnittsverengung des im Zentralbereich oder im Randbereich gebildeten Taschenkühlkanals angeordnet ist. Auf diese Weise kann im jeweiligen Taschenkühlkanal eine hohe Strömungsgeschwindigkeit, insbesondere zur Erzielung einer turbulenten Strömung, und somit eine bessere Kühlung der Magnete des Rotors erreicht werden. Außerdem können keine Streuflüsse über den magnetisch nichtleitenden Taschenkörper fließen.

Nach einer vorteilhaften Ausführung kann der jeweilige Taschenkörper als Rundstab oder Eckstab, insbesondere aus Vollmaterial, ausgebildet und insbesondere aus einem Kunststoff oder einem Elastomer hergestellt sein. Der jeweilige Taschenkörper ist derart ausgebildet, dass er in der jeweiligen Magnettasche an dem jeweiligen Polaußensegment und dem jeweiligen Polinnensegment anliegt, insbesondere zwischen den beiden Polsegmenten eingeklemmt ist.

Weiterhin vorteilhaft ist, wenn der Rotorkörper von einer Rotorhülse, insbesondere einer Faserverbundhülse, umschlossen ist, insbesondere zur Vorspannung von Polaußensegmenten des Rotorkörpers gegen die Magnete der jeweiligen Magnettasche. Auf diese Weise werden im Fall der zweiten Ausführungsform die Polaußensegmente über die Magnete und über die Taschenkörper jeweils gegen eines der Polinnensegmente verspannt. Der jeweilige Taschenkörper weist dazu beispielsweise eine geringere Steifigkeit auf als die Magnete. Dadurch ist sichergestellt, dass die Magnete der jeweiligen Magnettasche eingeklemmt und somit fixiert werden.

Des weiteren vorteilhaft ist, wenn sich die Rotorhülse in axialer Richtung über den Rotorkörper hinaus erstreckt zum ringförmigen Umschließen von zwei stirnseitig angeordneten Deckscheiben des Rotors jeweils in einem Fügebereich. Die jeweilige Deckscheibe schließt sich dann bündig an den Außendurchmesser des Rotorkörpers an und der Fügebereich der Deckscheiben wird von der Rotorhülse überdeckt, so dass die Deckscheiben und somit der Kühlkreislauf im Rotor nach außen hin abgedichtet werden.

Auch vorteilhaft ist, wenn jeder Taschenkühlkanal einen Taschenkanaleinlass zum Zuführen von Kühlfluid aus dem Wellenkühlkanal und einen Taschenkanalauslass zum Abführen des Kühlfluids aufweist, wobei die Taschenkanaleinlässe einer ersten Gruppe von Taschenkühlkanälen an einer der beiden Stirnseiten und die Taschenkanaleinlässe einer zweiten Gruppe von Taschenkühlkanälen an der anderen Stirnseite des Rotors ausgebildet sind zur Erzeugung einer entgegengesetzten Durchströmung der Taschenkühlkanäle in den beiden Gruppen von Taschenkühlkanälen. Nach einer ersten Gruppierungsvariante kann die erste Gruppe von Taschenkühlkanälen beispielsweise in einer ersten Gruppe von Rotorpolen und die zweite Gruppe von Taschenkühlkanälen beispielsweise in einer zweiten Gruppe von Rotorpolen angeordnet sein. Nach einer alternativen zweiten Gruppierungsvariante kann die erste Gruppe von Taschenkühlkanälen durch die in den Zentralbereichen liegenden Taschenkühlkanäle und die zweite Gruppe von Taschenkühlkanälen durch die in den Randbereichen liegenden Taschenkühlkanäle gebildet sein. Auf diese Weise werden die Taschenkühlkanäle im Betrieb des Rotors in entgegengesetzter Richtung durchströmt. Beispielsweise umfassen die erste Gruppe und die zweite Gruppe die gleiche Anzahl von Taschenkühlkanälen oder in Summe einen gleichen Strömungsquerschnitt. Dadurch ergibt sich eine gleichmäßige Kühlung des Rotors, insbesondere in axialer Richtung gesehen.

Der Rotorkörper weist an beiden Stirnseiten jeweils eine Deckscheibe auf. In der ersten Deckscheibe sind erste Verbindungskanäle zu den Taschenkanaleinlässen der ersten Gruppe von Taschenkühlkanälen und in der zweiten Deckscheibe zweite Verbindungskanäle zu den Taschenkanaleinlässen der zweiten Gruppe von Taschenkühlkanälen ausgebildet. Nach einer ersten Verschaltungsvariante sind die ersten und zweiten Verbindungskanäle der beiden Deckscheiben jeweils mit dem Wellenkühlkanal strömungsverbunden sind. Auf diese Weise wird eine Parallelschaltung aller Taschenkühlkanäle des Rotors erreicht

Nach einer zweiten Verschaltungsvariante sind die ersten Verbindungskanäle mit dem Wellenkühlkanal und die zweiten Verbindungskanäle mit den Taschenkanalauslässen der ersten Gruppe von Taschenkühlkanälen strömungsverbunden. Insbesondere sind die zweiten Verbindungskanäle jeweils mit zumindest einem der Taschenkanalauslässe der ersten Gruppe von Taschenkühlkanälen strömungsverbunden. Nach der alternativen zweiten Gruppierungsvariante kann der zweite Verbindungskanal jeweils innerhalb desselben Rotorpols liegende Taschenkühlkanäle miteinander verbinden. Auf diese Weise wird eine Reihenschaltung der Taschenkühlkanäle der ersten Gruppe mit den Taschenkühlkanälen der zweiten Gruppe erreicht.

Außerdem vorteilhaft ist, wenn die Taschenkanalauslässe jeweils mit einem Auslasskanal in einer der beiden Deckscheiben strömungsverbunden sind, wobei die Auslasskanäle der Deckscheiben jeweils Auslassöffnungen zur Kühlung eines der Wickelköpfe eines Stators aufweisen, wobei die Auslassöffnungen insbesondere an einer Stirnseite oder an einem Außenumfang der jeweiligen Deckscheibe liegen, oder in einen Rücklaufabschnitt des Wellenkühlkanals münden. Auf diese Weise wird ein Kühlkreislauf gebildet.

Darüber hinaus vorteilhaft ist, wenn jeder Sammelkanal mit mehreren Taschenkanalauslässen, insbesondere eines Rotorpols, strömungsverbunden ist, deren Taschenkühlkanäle eine unterschiedliche radiale Lage aufweisen, wobei die Sammelkanäle der Deckscheiben vom jeweiligen Taschenkanalauslass ausgehend zu den Auslassöffnungen hin jeweils nach radial innen bezüglich der Rotorachse verlaufen. Auf diese Weise wird aufgrund eines statischen Druckrückgewinns eine gleichmäßige Durchströmung der Taschenkühlkanäle erreicht, die an denselben Sammelkanal angeschlossen sind.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine elektrische Maschine mit einem erfindungsgemäßen Rotor. Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert

Es zeigen:

Fig.1 einen Rotor einer elektrischen Maschine mit einer Parallelschaltung der erfindungsgemäßen Taschenkühlkanäle,

Fig.2 eine Schnittansicht des Rotors nach Fig.1 entlang der Linie ll-ll in Fig.1 ,

Fig.3 einen der Rotorpole des Rotors nach Fig.1 nach einem ersten Ausführungsbeispiel einer ersten Ausführungsform,

Fig.4 einen der Rotorpole des Rotors nach Fig.1 nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform,

Fig.5 einen der Rotorpole des Rotors nach Fig.1 nach einem dritten Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform,

Fig.6 einen der Rotorpole des Rotors nach Fig.1 nach einem ersten Ausführungsbeispiel einer zweiten Ausführungsform,

Fig.7 einen der Rotorpole des Rotors nach Fig.1 nach einer dritten Ausführungsform,

Fig.8 einen Rotor einer elektrischen Maschine mit einer Reihenschaltung der erfindungsgemäßen Taschenkühlkanäle,

Fig.9 eine Teilansicht eines Schnitts durch eine Deckscheibe des Rotors entlang einer Linie IX-IX in Fig.2 für das erste Ausführungsbeispiel der zweiten Ausführungsform nach Fig.6,

Fig.10 einen der Rotorpole des Rotors nach Fig.1 nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der zweiten Ausführungsform,

Fig.11 eine Schnittansicht des Rotors nach Fig.10,

Fig.12 einen der Rotorpole des Rotors nach Fig.1 nach einem vierten Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform und

Fig.13 einen der Rotorpole des Rotors nach Fig.1 nach einem fünften Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform. Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig.1 zeigt einen Rotor einer elektrischen Maschine mit einer Parallelschaltung der erfindungsgemäßen Taschenkühlkanäle.

Der Rotor 1 einer elektrischen Maschine, insbesondere einer permanentmagneterregten Synchronmaschine, umfasst eine um eine Rotorachse 2 drehbare Rotorwelle 3 und einen auf der Rotorwelle 3 angeordneten Rotorkörper 4. Der Rotorkörper 4 ist beispielsweise als Rotorblechpaket umfassend eine Vielzahl von Blechlamellen 5 ausgebildet

In der Rotorwelle 3 verläuft ein Wellenkühlkanal 13. Der Rotorkörper 4 weist mehrere Rotorpole 6 mit jeweils einer Polmitte 7 auf.

In mehreren der Rotorpole 6, beispielsweise in jedem Rotorpol 6, ist jeweils zumindest eine V-förmige, C-förmige oder bogenförmige Magnettasche 10 zum Aufnehmen von mehreren Magneten 9, insbesondere Permanentmagneten, vorgesehen.

In der jeweiligen Magnettasche 10 ist eine Magnetlage 8 von mehreren Magneten 9 gebildet. Beispielsweise umfasst die Magnetlage 8 jeweils zwei Magnete 9, die nach Fig.1 beispielsweise V-förmig angeordnet sind. Die Magnetlage 8 ist beispielsweise symmetrisch zur jeweiligen Polmitte 7 angeordnet. Der jeweilige Rotorpol 6 wird durch die jeweilige Magnetlage 8 in radialer Richtung bezüglich der Rotorachse 2 in ein Polinnensegment 6i und ein Polaußensegment 6a unterteilt.

Die jeweilige Magnettasche 10 kann auch eine Magnetlage 8 sein, die zwei Magnettaschen umfasst, die durch einen Brückensteg voneinander getrennt sind.

Die jeweilige Magnettasche 10 weist zwischen zwei Magneten 9 einen magnetfreien Zentralbereich 11 und auf dem Zentralbereich 11 abgewandten Schmalseiten 9s der Magnete 9 zwei magnetfreie Randbereiche 12 auf. Der Zentralbereich 11 ist jeweils im Bereich der Polmitte 7 gebildet und erstreckt sich in Umfangsrichtung zwischen zwei der Polmitte 7 zugewandten Schmalseiten 9s zweier Magnete 9 der Magnettasche 10. Die Magnetlage 8 umfasst zwei unter einem Winkel angestellte Schenkel, wobei die Randbereiche 12 an den einander abgewandten Schenkelenden der Magnetlage 8 vorgesehen sind, insbesondere an oder nahe den Schmalseiten 9s, die dem Zentralbereich 11 abgewandt sind. Der jeweilige Randbereich 12 der jeweiligen Magnettasche 10 kann zum Außenumfang des Rotorkörpers 4 hin einen Brückensteg aufweisen oder brückensteglos ausgeführt sein.

Fig.2 zeigt eine Schnittansicht des Rotors nach Fig.1 entlang der Linie ll-ll in Fig.1 .

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in der jeweiligen Magnettasche 10 zumindest ein Taschenkühlkanal 15 ausgebildet ist, der mit dem Wellenkühlkanal 13 strömungsverbunden und zur Kühlung zumindest eines Magneten 9 der Magnettasche 10 vorgesehen ist. Beispielsweise können in der jeweiligen Magnettasche 10 auch mehrere Taschenkühlkanäle 15 ausgeführt sein.

Der jeweilige Taschenkühlkanal 15 kann nach der ersten und zweiten Ausführungsform in dem Zentralbereich 11 der jeweiligen Magnettasche 10 oder in einem der Randbereiche 12 der jeweiligen Magnettasche 10 ausgebildet sein.

Nach der ersten und zweiten Ausführungsform kann der Zentralbereich 11 der jeweiligen Magnettasche 10 einen Brückensteg 22 zur Verbindung von Polaußensegment 6a und Polinnensegment 6i aufweisen oder brückensteglos ausgebildet sein.

Jeder Taschenkühlkanal 15 weist einen Taschenkanaleinlass 15e zum Zuführen von Kühlfluid aus dem Wellenkühlkanal 13 und einen Taschenkanalauslass 15a zum Abführen des Kühlfluids auf. Dabei können die Taschenkanaleinlässe 15e einer ersten Gruppe 14.1 von Taschenkühlkanälen 15 an einer der beiden Stirnseiten und die Taschenkanaleinlässe 15e einer zweiten Gruppe 14.2 von Taschenkühlkanälen 15 an der anderen Stirnseite des Rotors 1 ausgebildet sein zur Erzeugung einer entgegengesetzten Durchströmung der Taschenkühlkanäle 15 in den beiden Gruppen 14.1 ,14.2 von Taschenkühlkanälen 15. Nach der ersten Gruppierungsvariante kann die erste Gruppe 14.1 von Taschenkühlkanälen 15 insbesondere in einer ersten Gruppe von Rotorpolen 6 und die zweite Gruppe 14.2 von Taschenkühlkanälen 15 insbesondere in einer zweiten Gruppe von Rotorpolen 6 angeordnet sein. Die erste Gruppe 14.1 von Taschenkühlkanälen 15 ist beispielsweise durch die Taschenkühlkanäle 15 jedes in Umfangsrichtung gesehen zweiten Rotorpols 6 gebildet. Die zweite Gruppe 14.2 von Taschenkühlkanälen 15 ist beispielsweise durch die Taschenkühlkanäle 15 jedes in Umfangsrichtung gesehen übrigen zweiten Rotorpols 6 gebildet. Der Rotorkörper 4 hat bei allen Ausführungsformen an beiden Stirnseiten jeweils eine Deckscheibe 25, wobei in der ersten Deckscheibe 25.1 erste Verbindungskanäle 26.1 zu den Taschenkanaleinlässen 15e der ersten Gruppe 14.1 von Taschenkühlkanälen 15 und in der zweiten Deckscheibe 25.2 zweite Verbindungskanäle 26.2 zu den Taschenkanaleinlässen 15e der zweiten Gruppe 14.2 von Taschenkühlkanälen 15 ausgebildet sind. Die ersten und zweiten Verbindungskanäle 26.1 ,26.2 der beiden Deckscheiben 25 sind mit dem Wellenkühlkanal 13 strömungsverbunden, so dass eine Parallelschaltung aller Taschenkühlkanäle 15 erreicht wird.

Jeder Verbindungskanal 26.1 kann jeweils in mehrere Taschenkanaleinlässe 15e münden und somit als Verteilerkanal fungieren.

Die Deckscheiben 25.1 ,25.2 sind in radialer Richtung bezüglich der Rotorachse 2 beispielsweise bündig mit dem Rotorkörper 4 ausgeführt.

Fig.3 zeigt einen der Rotorpole des Rotors nach Fig.1 nach einem ersten Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform.

Nach der ersten Ausführungsform ist die jeweilige Magnettasche 10 zur Befestigung der Magnete 9 mit einem aushärtbaren Füllstoff 17, insbesondere einer Vergussmasse oder einem Moldmaterial, ausgefüllt, wobei der jeweilige Taschenkühlkanal 15 ein Hohlraum ist, der im Füllstoff 17 eingebettet oder zwischen einem Rand der jeweiligen Magnettasche 10 und einem Rand des Füllstoffes 17 ausgebildet ist.

Nach dem ersten Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform in Fig.3 ist der jeweilige Taschenkühlkanal 15 durch nachträgliches Entformen oder Herausziehen eines beispielsweise konusförmigen Entformwerkzeuges aus der jeweiligen Magnettasche 10, insbesondere aus dem Füllstoff 17 der jeweiligen Magnettasche 10, gebildet. Gemäß Fig.3 sind im Zentralbereich 11 beispielsweise zwei Taschenkühlkanäle 15 und in den beiden Randbereichen 12 jeweils ein Taschenkühlkanal 15 ausgeführt. Statt der zwei Taschenkühlkanäle 15 im Zentralbereich 11 kann auch nur ein Taschenkühlkanal 15 im Zentralbereich 11 ausgebildet sein. Selbstverständlich könnten in der jeweiligen Magnettasche 10 auch weniger als die vier Taschenkühlkanäle 15 vorgesehen sein, beispielsweise nur im Zentralbereich 11 oder nur in den Randbereichen 12.

Fig.4 zeigt einen der Rotorpole des Rotors nach Fig.1 nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform. Nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform ist der jeweilige Taschenkühlkanal 15 durch ein im Füllstoff 17 eingebettetes separates Kühlrohr 18 gebildet Gemäß Fig.4 ist im Zentralbereich 11 beispielsweise ein Kühlrohr 18 und in den beiden Randbereichen 12 ebenfalls jeweils ein Kühlrohr 18 ausgeführt. Selbstverständlich könnten in der jeweiligen Magnettasche 10 auch weniger als die drei Taschenkühlkanäle 15 vorgesehen sein, beispielsweise nur im Zentralbereich 11 oder nur in den Randbereichen 12.

Fig.5 zeigt einen der Rotorpole des Rotors nach Fig.1 nach einem dritten Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform.

Nach dem dritten Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform ist der jeweilige Taschenkühlkanal 15 zwischen einer der Schmalseiten 9s des jeweiligen Magneten 9 und einer an der Schmalseite 9s des Magneten 9 anliegenden und im Füllstoff 17 eingebetteten Rohrhalbschale 19 gebildet. Unter der Rohrhalbschale 19 sind auch Rohrschalen zu verstehen, die etwas mehr oder weniger als den halben Querschnitt des Rohres umfassen.

Nach dem dritten Ausführungsbeispiel sind zwei Rohrhalbschalen 19 an den beiden gegenüberliegenden Schmalseiten 9s des jeweiligen Magneten 9 vorgesehen, wobei der Magnet 9 und die beiden Rohrhalbschalen 19 von einer Ummantelung 20 umschlossen sind zur Bildung einer Magneteinheit.

Fig.6 zeigt einen der Rotorpole des Rotors nach Fig.1 nach einem ersten Ausführungsbeispiel einer zweiten Ausführungsform.

Nach dem ersten Ausführungsbeispiel der zweiten Ausführungsform ist der Zentralbereich 11 der jeweiligen Magnettasche 10 jeweils brückensteglos ausgebildet, wobei ein im Zentralbereich 11 gebildeter Taschenkühlkanal 15 durch einen hohlen Zentralbereich 11 und ein im Randbereich 12 gebildeter Taschenkühlkanal 15 durch einen hohlen Randbereich 12 gebildet ist. Dabei ist der hohle Zentralbereich 11 in Umfangsrichtung von den der Polmitte 7 zugewandten Schmalseiten 9s der zwei Magnete 9 und in radialer Richtung bezüglich der Rotorachse 2 von der Magnettasche 10 begrenzt. Der hohle Randbereich 12 ist von einer dem Zentralbereich 11 abgewandten Schmalseite 9s des jeweiligen Magneten 9 und den Seiten der Magnettasche 10 im Bereich des Schenkelendes begrenzt. In dem hohlen Zentralbereich 11 und/oder in den hohlen Randbereichen 12 der jeweiligen Magnettasche 10 kann jeweils ein magnetisch nicht-leitender stabförmiger Taschenkörper 23, insbesondere aus einem Kunststoff oder einem Elastomer, zur Querschnittsverengung des im Zentralbereich 11 oder im Randbereich 12 gebildeten Taschenkühlkanals 15 angeordnet sein. Der Taschenkühlkanal 15 ist in diesem Fall zwischen dem Taschenkörper 23 und der Schmalseite 9s des jeweiligen Magneten 9 gebildet.

Die Taschenkörper 23 nach Fig.6 können jedoch ausdrücklich auch entfallen.

Gemäß Fig.6 ist im Zentralbereich 11 beispielsweise ein Taschenkörper 23 und in den beiden Randbereichen 12 jeweils ein Taschenkörper 23 ausgeführt. Selbstverständlich könnten in der jeweiligen Magnettasche 10 auch weniger als die drei Taschenkörper 23 vorgesehen sein, beispielsweise nur ein im Zentralbereich 11 liegender Taschenkörper 23. Der im Zentralbereich 11 liegende Taschenkörper 23 ist beispielsweise symmetrisch zur Polmitte 7 angeordnet.

Nach der zweiten Ausführungsform ist der Rotorkörper 4 von einer Rotorhülse 24, insbesondere einer Faserverbundhülse, umschlossen, die zur Vorspannung der Polaußensegmente 6a gegen die Magnete 9 der Magnetlagen 8 mit Vorspannung hergestellt oder montiert ist.

Der jeweilige Taschenkörper 23 liegt in der jeweiligen Magnettasche 10 an dem jeweiligen Polaußensegment 6a und dem jeweiligen Polinnensegment 6i an und ist durch die vorgespannte Rotorhülse 24 beispielsweise zwischen den beiden Polsegmenten 6a, 6i eingeklemmt.

An den Breitseiten der Magnete 9 kann jeweils eine nicht dargestellte Vergussmasse, insbesondere ein Epoxidharz, zur Fixierung der Magnete oder zur Abdichtung vorgesehen sein.

Fig.7 zeigt einen der Rotorpole des Rotors nach Fig.1 nach einer dritten Ausführungsform. Nach der dritten Ausführungsform ist der jeweilige Taschenkühlkanal 15 in einer Aussparung 16 eines der Magnete 9 oder zwischen zwei Aussparungen 16 zweier Magnete 9 ausgebildet

Fig.8 zeigt einen Rotor einer elektrischen Maschine mit einer alternativen Reihenschaltung der erfindungsgemäßen Taschenkühlkanäle.

Alternativ zur Parallelschaltung der Taschenkühlkanäle 15 nach Fig.1 können bei allen Ausführungsformen 8 die ersten Verbindungskanäle 16.1 der ersten Deckscheibe 25.1 mit dem Wellenkühlkanal 13 und die zweiten Verbindungskanäle 16.2 der zweiten Deckscheibe 25.2 mit den Taschenkanalauslässen 15a der ersten Gruppe 14.1 von Taschenkühlkanälen 15 strömungsverbunden sein, so dass eine Reihenschaltung der Taschenkühlkanäle 15 der ersten Gruppe 14.1 mit den Taschenkühlkanälen 15 der zweiten Gruppe 14.2 erreicht wird. Insbesondere sind die zweiten Verbindungskanäle 16.2 jeweils mit einem der Taschenkanalauslässe 15a der ersten Gruppe 14.1 von Taschenkühlkanälen 15 strömungsverbunden. Nach der alternativen zweiten Gruppierungsvariante kann der zweite Verbindungskanal 16.2 jeweils innerhalb desselben Rotorpols 6 liegende Taschenkühlkanäle 15 miteinander verbinden.

Fig.9 zeigt eine Teilansicht eines Schnitts durch eine Deckscheibe des Rotors entlang einer Linie IX-IX in Fig.2 für das erste Ausführungsbeispiel der zweiten Ausführungsform nach Fig.6.

Bei allen Ausführungsform ist jeder Taschenkanalauslass 15a mit einem Sammelkanal 27 in einer der beiden Deckscheiben 25.1 ,25.2 strömungsverbunden, wobei die Sammelkanäle 27 der Deckscheiben 25.1 ,25.2 jeweils Auslassöffnungen 28 aufweisen, die an einer Stirnseite oder an einem Außenumfang der jeweiligen Deckscheibe 25.1 ,25.2 liegen können oder in einen Rücklaufabschnitt des Wellenkühlkanals 13 münden. In den Deckscheiben 25.1 ,25.2 können jeweils mehrere Sammelkanäle 27 ausgebildet sein.

Jeder Sammelkanal 27 kann mit mehreren Taschenkanalauslässen 15a, insbesondere eines Rotorpols 6, strömungsverbunden sein, deren Taschenkühlkanäle 15 eine unterschiedliche radiale Lage bezüglich der Rotorachse 2 aufweisen, wobei die Sammelkanäle 27 der Deckscheiben 25.1 ,25.2 vom jeweiligen Taschenkanalauslass 15a ausgehend zu den Auslassöffnungen 28 hin jeweils nach radial innen bezüglich der Rotorachse 2 verlaufen.

Fig.10 zeigt einen der Rotorpole des Rotors nach Fig.1 nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der zweiten Ausführungsform.

Das zweite Ausführungsbeispiel der zweiten Ausführungsform nach Fig.10 unterscheidet sich gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig.6 nur darin, dass zwei Magnetlagen 8 mit erfindungsgemäßen Taschenkörpern 23 vorgesehen sind.

Fig.11 zeigt eine Schnittansicht des Rotors nach Fig.10.

Die Rotorhülse 24 kann sich in axialer Richtung bezüglich der Rotorachse 2 über den Rotorkörper 4 hinaus erstrecken zum ringförmigen Umschließen von den zwei stirnseitig angeordneten Deckscheiben 25.1 ,25.2 des Rotors 1 jeweils in einem Fügebereich 24.1. Zwischen dem jeweiligen Fügebereich 24.1 der Rotorhülse 24 und der jeweiligen Deckscheibe 25.1 ,25.2 ist beispielsweise eine Fügeverbindung vorgesehen, die insbesondere flüssigkeitsdicht ausgeführt sein kann.

Auch in Fig.11 verlaufen die Sammelkanäle 27 der Deckscheiben 25.1 ,25.2 vom jeweiligen Taschenkanalauslass 15a ausgehend zu den Auslassöffnungen 28 hin jeweils nach radial innen bezüglich der Rotorachse 2.

Fig.12 zeigt einen der Rotorpole des Rotors nach Fig.1 nach einem vierten Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform.

Nach dem vierten Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform ist der Zentralbereich 11 der jeweiligen Magnettasche 10 brückensteglos ausgebildet. Ein einzelner Taschenkühlkanal 15 ist im Zentralbereich 11 durch einen hohlen Zentralbereich 11 außerhalb des Füllstoffs 17 ggebildet, indem die Magnettasche 10 über einen Anguss außerhalb des Zentralbereichs 11 , beispielsweise in zumindest einem der Randbereiche 12, mit dem Füllstoff 17 befüllt wird und der Zentralbereich 11 vollständig frei von Füllstoff 17 gehalten wird, beispielsweise mittels eines nachträglich entfernbaren Entformwerkzeugs oder durch druckloses Befüllen mit Füllstoff. Der Zentralbereich 11 der Magnettasche 10 ist beispielsweise dreieckförmig oder trapezförmig ausgeführt. Die dem Zentralbereich 11 zugewandte Schmalseite 9s des jeweiligen Magnets 9 bleibt durch eine Abdichtung am Rotorkörper 4 oder am Entformwerkzeug beispielsweise frei von Füllstoff 17. Die jeweilige Magnettaschel 0 kann an einer inneren Seite, die einer Breitseite des jeweiligen Magneten 9 zugewandt ist, eine Aussparung aufweisen, die zur Verbesserung der Entlüftung bei Einfüllen des Füllstoffes 17 vorgesehen und insbesondere nahe einer Positioniernase zur Positionierung des Magneten 9 ausgebildet ist.

Fig.13 zeigt einen der Rotorpole des Rotors nach Fig.1 nach einem fünften Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform.

Nach dem fünften Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform ist der Zentralbereich 11 der jeweiligen Magnettasche 10 brückensteglos ausgebildet. Ein einzelner Taschenkühlkanal 15 ist im Zentralbereich 11 der jeweiligen Magnettasche 10 gebildet, indem die Magnettasche 10 über einen Anguss außerhalb des Zentralbereichs 11 , beispielsweise in zumindest einem der Randbereiche 12, mit dem Füllstoff 17 befüllt wird und der Zentralbereich 11 mittels eines nachträglich entfernbaren Entformwerkzeugs in einem Teilquerschnitt, der kleiner ist als der Querschnitt des Zentralbereiches 11 , frei von Füllstoff 17 gehalten wird.

Der dadurch gebildete Taschenkühlkanal 15 ist dadurch von Füllstoff 17 umschlossen und durch den Füllstoff 17 abgedichtet. Der Zentralbereich 11 der Magnettasche 10 ist beispielsweise dreieckförmig oder trapezförmig ausgeführt.