Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

DE102022001408A1 - axial flow machine - Google Patents

axial flow machine Download PDF

Info

Publication number
DE102022001408A1
DE102022001408A1 DE102022001408.4A DE102022001408A DE102022001408A1 DE 102022001408 A1 DE102022001408 A1 DE 102022001408A1 DE 102022001408 A DE102022001408 A DE 102022001408A DE 102022001408 A1 DE102022001408 A1 DE 102022001408A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
stator
flow
cooling fluid
valve
axial flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102022001408.4A
Other languages
German (de)
Inventor
Rainer Pauls
Martin Blessing
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Mercedes Benz Group AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mercedes Benz Group AG filed Critical Mercedes Benz Group AG
Priority to DE102022001408.4A priority Critical patent/DE102022001408A1/en
Publication of DE102022001408A1 publication Critical patent/DE102022001408A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
    • H02K9/197Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil in which the rotor or stator space is fluid-tight, e.g. to provide for different cooling media for rotor and stator
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/20Stationary parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H02K5/203Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium specially adapted for liquids, e.g. cooling jackets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/24Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets axially facing the armatures, e.g. hub-type cycle dynamos

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Axialflussmaschine mit einem Stator (1), der ein Statorgehäuse (8) und darin angeordnet eine Mehrzahl von als Einzelzähne (2) ausgeführten Wicklungen aufweist, die jeweils ein mit Kupferdraht umwickeltes, Blechpaket umfassen, und zwischen denen jeweils radial verlaufende Zwischenräume (3) vorgesehen sind, wobei im Statorgehäuse (8) ein äußerer Sammelraum (4) radial außerhalb der Einzelzähne (2), ein innerer Sammelraum (5) radial innerhalb der Einzelzähne (2), ein Zulauf (10) und ein Rücklauf (11) angeordnet sind, wobei der Stator (1) dazu konfiguriert ist, durch den Zulauf (10) in einen der Sammelräume (4, 5), durch die Zwischenräume (3) in den anderen der Sammelräume (4, 5) und durch den Rücklauf (11) von einem Kühlfluid (KF) durchströmt zu werden, wobei eine auf den Strom des Kühlfluids (KF) wirkende Ventileinrichtung (6) vorgesehen ist, wobei die Ventileinrichtung (6) eine Mehrzahl von Ventilflügeln (7) oder Klappen aufweist, die aus einem ferromagnetischen Material gebildet sind oder ein solches aufweisen, und die dazu konfiguriert sind, ihre Form und/oder Lage unter Einfluss eines vom Stator (1) ausgehenden Magnetfelds infolge eines Stromflusses so zu verändern, dass ein Strömungsquerschnitt für das Kühlfluid (KF) im Stator (1) so verändert wird, dass ein Durchströmen des Stators (1) mit Kühlfluid (KF) im unbestromten Zustand zumindest weitgehend unterbleibt und dass die Durchströmung mit Kühlfluid (KF) mit zunehmendem Stromfluss steigt.The invention relates to an axial flux machine with a stator (1), which has a stator housing (8) and arranged therein a plurality of windings designed as individual teeth (2), each comprising a laminated core wrapped with copper wire, and between which there are radially running spaces (3) are provided, with the stator housing (8) having an outer collecting space (4) radially outside the individual teeth (2), an inner collecting space (5) radially inside the individual teeth (2), an inlet (10) and a return (11 ) are arranged, the stator (1) being configured to flow through the inlet (10) into one of the plenums (4, 5), through the interspaces (3) into the other of the plenums (4, 5) and through the return (11) to be flowed through by a cooling fluid (KF), a valve device (6) acting on the flow of the cooling fluid (KF) being provided, the valve device (6) having a plurality of valve vanes (7) or flaps, which one ferromagnetic en material are formed or have such, and are configured to change their shape and / or position under the influence of a stator (1) emanating magnetic field as a result of a current flow so that a flow cross-section for the cooling fluid (KF) in the stator ( 1) is changed in such a way that cooling fluid (KF) does not flow through the stator (1) in the de-energized state, at least to a large extent, and that the flow of cooling fluid (KF) increases with increasing current flow.

Description

Die Erfindung betrifft eine Axialflussmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere zur Verwendung als Antriebsmaschine in einem Kraftfahrzeug.The invention relates to an axial flow machine according to the preamble of claim 1, in particular for use as a drive machine in a motor vehicle.

Der Stator, insbesondere die Statorwicklung, einer elektrischen Axialflussmaschine muss im Betrieb je nach Betriebszustand der Maschine aktiv mit einem Kühlfluid gekühlt werden. Um den elektrischen oder mechanischen Leistungsbedarf einer Kühlfluidförderung so gering wie möglich zu halten, sollten die zu kühlenden Komponenten nur bei Bedarf mit Kühlfluid versorgt werden.The stator, in particular the stator winding, of an electrical axial flow machine must be actively cooled with a cooling fluid during operation, depending on the operating state of the machine. In order to keep the electrical or mechanical power requirement of a cooling fluid delivery as low as possible, the components to be cooled should only be supplied with cooling fluid when required.

Die Steuerung des Kühlfluidstroms kann beispielsweise über elektrisch geschaltete Ventile bewerkstelligt werden. Nachteilig ist hierbei der vorzuhaltende Bauraum und die erforderliche elektrische Ansteuerung und die Kosten separater Fluidventile.The cooling fluid flow can be controlled, for example, via electrically switched valves. Disadvantages here are the installation space to be provided and the required electrical control and the costs of separate fluid valves.

EP 2 606 561 B1 beschreibt eine elektrische Maschine, umfassend einen Rotor mit Permanentmagneten und einen Stator mit Spulen, die auf Statorstäbe gewickelt sind, um mit den Magneten über einen zwischen ihnen definierten Luftspalt zusammenzuwirken. Die Stäbe und Spulen sind von einem ringförmigen Statorgehäuse umschlossen, das sich zwischen den Luftspalten erstreckt. Das Statorgehäuse umfasst zwei zusammenpassende Schalen, die die Statorstäbe und Spulen in der Maschine halten. Jede Schale ist aus verstärktem Kunststoff spritzgegossen, und mindestens eine Schale weist darin eingegossene Statorstabschuhe, die einen Teil der radialen Wand bilden, und optional eine oder mehrere der folgenden Komponenten auf: zylindrische Nabenstützen, die sich entlang der zylindrischen Außenwand erstrecken; Verbindungsstifte, die die Kammer elektrisch nach außen verbinden; Statorspulen; Kühlmitteleinlass- und - auslassöffnungen zum Zuführen/Entfernen von Spulenkühlmittel in das/aus dem Gehäuse; und einen Außenring eines Rotorlagers. Die zweischalige Wand hat eine reduzierte Dicke, und Fließnuten für Formmaterial können auf der Grenzfläche des Polschuhs ausgebildet sein. EP 2 606 561 B1 describes an electric machine comprising a rotor with permanent magnets and a stator with coils wound on stator bars for cooperating with the magnets across an air gap defined between them. The bars and coils are enclosed in an annular stator housing that extends between the air gaps. The stator housing includes two mating shells that hold the stator bars and coils in the machine. Each shell is injection molded from reinforced plastic and at least one shell has stator bar shoes molded therein forming part of the radial wall and optionally one or more of the following: cylindrical hub supports extending along the outer cylindrical wall; connector pins electrically connecting the chamber to the outside; stator coils; coolant inlet and outlet ports for supplying/removing coil coolant to/from the housing; and an outer ring of a rotor bearing. The clamshell has a reduced thickness and molding material flow grooves may be formed on the interface of the pole piece.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine neuartige Axialflussmaschine anzugeben.The invention is based on the object of specifying a novel axial flow machine.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Axialflussmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The object is achieved according to the invention by an axial flow machine with the features of claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous configurations of the invention are the subject matter of the dependent claims.

Eine erfindungsgemäße Axialflussmaschine umfasst einen Stator und einen Rotor, wobei der Stator ein Statorgehäuse und darin angeordnet eine Mehrzahl von als Einzelzähne ausgeführten Wicklungen aufweist, die jeweils ein mit Kupferdraht umwickeltes, Blechpaket umfassen, und zwischen denen jeweils radial verlaufende Zwischenräume vorgesehen sind, wobei im Statorgehäuse ein äußerer Sammelraum radial außerhalb der Einzelzähne, ein innerer Sammelraum radial innerhalb der Einzelzähne, ein Zulauf und ein Rücklauf angeordnet sind, wobei der Stator dazu konfiguriert ist, durch den Zulauf in einen der Sammelräume, durch die Zwischenräume in den anderen der Sammelräume und durch den Rücklauf von einem Kühlfluid durchströmt zu werden, wobei eine auf den Strom des Kühlfluids wirkende Ventileinrichtung vorgesehen ist. Erfindungsgemäß weist die Ventileinrichtung eine Mehrzahl von Ventilflügeln oder Klappen auf, die aus einem ferromagnetischen Material gebildet sind oder ein solches aufweisen, und die dazu konfiguriert sind, ihre Form und/oder Lage unter Einfluss eines vom Stator ausgehenden Magnetfelds infolge eines Stromflusses so zu verändern, dass ein Strömungsquerschnitt für das Kühlfluid im Stator so verändert wird, dass ein Durchströmen des Stators mit Kühlfluid im unbestromten Zustand zumindest weitgehend unterbleibt und dass die Durchströmung mit Kühlfluid mit zunehmendem Stromfluss steigt.An axial flux machine according to the invention comprises a stator and a rotor, the stator having a stator housing and arranged therein a plurality of windings designed as individual teeth, each comprising a laminated core wrapped with copper wire, and between which radially running spaces are provided, with the stator housing an outer plenum radially outside of the discrete teeth, an inner plenum radially inward of the discrete teeth, an inlet and a return, the stator being configured to flow through the inlet into one of the plenums, through the spaces in the other of the plenums and through the Return to be flowed through by a cooling fluid, wherein a valve means acting on the flow of the cooling fluid is provided. According to the invention, the valve device has a plurality of valve vanes or flaps which are formed from a ferromagnetic material or have such a material and which are configured to change their shape and/or position under the influence of a magnetic field emanating from the stator as a result of a current flow in such a way that that a flow cross-section for the cooling fluid in the stator is changed in such a way that cooling fluid does not flow through the stator in the current-free state, at least to a large extent, and that the flow of cooling fluid increases with increasing current flow.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine Steuerung des Kühlfluidstroms durch den Stator der Axialflussmaschine durch das im Betrieb bestehende Statormagnetfeld.The present invention enables the flow of cooling fluid through the stator of the axial flow machine to be controlled by the stator magnetic field that exists during operation.

Die bedarfsgerechte Kühlfluidversorgung des Stators kann somit ohne separat vorzuhaltende und anzusteuernde Ventile im Umfeld der elektrischen Maschine dargestellt werden. In Folge dessen kann eine elektrohydraulische Steuereinheit des elektrischen Antriebs vereinfacht werden.The need-based supply of cooling fluid to the stator can thus be implemented without valves that have to be kept available and controlled separately in the environment of the electrical machine. As a result, an electrohydraulic control unit of the electric drive can be simplified.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:

  • 1 eine schematische Ansicht eines Stators einer Axialflussmaschine mit Ventilflügeln in einem geschlossenen Zustand, und
  • 2 eine schematische Ansicht des Stators, wobei die Ventilflügel unter Einfluss eines vom Stator ausgehenden Magnetfelds infolge eines Stromflusses geöffnet sind.
show:
  • 1 a schematic view of a stator of an axial flow machine with valve vanes in a closed state, and
  • 2 a schematic view of the stator, wherein the valve vanes are opened under the influence of a magnetic field emanating from the stator as a result of a current flow.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided with the same reference symbols in all figures.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Maschine, beispielsweise zum Antrieb eines überwiegend oder ausschließlich elektrisch angetriebenen Fahrzeugs. Die elektrische Maschine ist beispielsweise eine Axialflussmaschine mit öl- oder kühlmitteldurchströmtem Stator. Der öl- oder kühlmitteldurchströmte Stator soll bedarfsgerecht mit Kühlfluid versorgt werden und/oder die Kühlfluidzufuhr soll bei nicht bestromtem Stator blockiert werden.The present invention relates to an electric machine, for example for driving a predominantly or exclusively electrically driven vehicle. The electrical machine is, for example, an axial flow machine with a stator through which oil or coolant flows. The stator through which oil or coolant flows should be supplied with cooling fluid as required and/or the cooling fluid supply should be blocked when the stator is not energized.

1 ist eine schematische Ansicht eines Stators 1 einer Axialflussmaschine. Der Stator 1, insbesondere die Statorwicklung, einer elektrischen Maschine, insbesondere einer Axialflussmaschine, muss im Betrieb je nach Betriebszustand der Maschine aktiv mit einem Kühlfluid KF gekühlt werden. Das Kühlfluid KF umströmt dabei partiell die als Einzelzähne 2 ausgeführten Wicklungen des Stators 1, die in einem Statorgehäuse 8 angeordnet sind. Unter diesen Einzelzähnen 2 ist jeweils eine Teilkomponente des Stators 1 zu verstehen, die ein mit Kupferdraht umwickeltes, geeignet geformtes Blechpaket und eventuell eine zusätzliche Kunststoffummantelung umfasst. Diese Einzelzähne 2 sind im Stator 1 wie in EP 2 606 561 B1 oder GB 2 482 928 A beschrieben angeordnet. EP 2 606 561 B1 und GB 2 482 928 A werden hiermit vollumfänglich durch Verweis in die vorliegende Patentanmeldung einbezogen. 1 12 is a schematic view of a stator 1 of an axial flux machine. The stator 1, in particular the stator winding, of an electrical machine, in particular an axial flow machine, must be actively cooled with a cooling fluid KF during operation, depending on the operating state of the machine. The cooling fluid KF partially flows around the windings of the stator 1 which are designed as individual teeth 2 and are arranged in a stator housing 8 . These individual teeth 2 are to be understood in each case as a partial component of the stator 1 which comprises a suitably shaped laminated core wrapped with copper wire and possibly an additional plastic sheathing. These individual teeth 2 are in the stator 1 as in EP 2 606 561 B1 or GB 2 482 928 A arranged as described. EP 2 606 561 B1 and GB 2 482 928 A are hereby fully incorporated by reference into the present patent application.

Das Kühlfluid KF wird auf geeignete Weise um die Einzelzähne 2 geleitet. Prinzipbedingt werden hierzu auf eine Drehachse der Axialflussmaschine bezogen radial verlaufende Zwischenräume 3 zwischen den Einzelzähnen 2 verwendet, da ein Luftspalt zwischen dem Stator 1 und einer Rotorscheibe der Axialflussmaschine in axialer Richtung möglichst klein gehalten werden sollte, um elektromagnetische Verluste zu begrenzen.The cooling fluid KF is routed around the individual teeth 2 in a suitable manner. Due to the principle, radially running gaps 3 between the individual teeth 2 are used for this in relation to an axis of rotation of the axial flux machine, since an air gap between the stator 1 and a rotor disk of the axial flux machine should be kept as small as possible in the axial direction in order to limit electromagnetic losses.

Das Kühlfluid KF passiert bei der Durchströmung des Stators 1 einen äußeren Sammelraum 4 radial außerhalb der Einzelzähne 2, als Kühlkanal dienende Spalte oder Zwischenräume 3 zwischen den Einzelzähnen 2 und einen inneren Sammelraum 5 radial innerhalb der Einzelzähne 2. Die Sammelräume 4, 5 und die einzelnen Zwischenräume 3 können hydraulisch in verschiedener Reihenfolge durchströmt werden.As it flows through the stator 1, the cooling fluid KF passes through an outer collecting space 4 radially outside the individual teeth 2, gaps or spaces 3 between the individual teeth 2 serving as a cooling channel, and an inner collecting space 5 radially inside the individual teeth 2. The collecting spaces 4, 5 and the individual Intermediate spaces 3 can be traversed hydraulically in different sequences.

Um den elektrischen oder mechanischen Leistungsbedarf der Förderung des Kühlfluids KF so gering wie möglich zu halten, sollten die zu kühlenden Komponenten nur bei Bedarf mit Kühlfluid KF versorgt werden.In order to keep the electrical or mechanical power requirement for conveying the cooling fluid KF as low as possible, the components to be cooled should only be supplied with cooling fluid KF when required.

Die vorliegende Erfindung nutzt ein durch Stromfluss bei Momentabgabe der Axialflussmaschine entstehendes Magnetfeld der Statorwicklungen zum Betätigen einer auf den Strom des Kühlfluids KF wirkenden Ventileinrichtung 6.The present invention uses a magnetic field of the stator windings, which is produced by current flow when the axial flow machine delivers torque, to actuate a valve device 6 that acts on the flow of cooling fluid KF.

Die Ventileinrichtung 6 ist so ausgebildet, dass ein Durchströmen des Stators 1 mit Kühlfluid KF im unbestromten Zustand der Axialflussmaschine weitgehend unterbleibt. Mit zunehmendem Stromfluss durch die Statorwicklungen soll sich der Strom des Kühlfluids KF erhöhen, da der Wärmeeintrag in den Stator 1 im Wesentlichen proportional zum Stromfluss durch die Statorwicklungen ist.The valve device 6 is designed in such a way that cooling fluid KF does not flow through the stator 1 in the de-energized state of the axial flow machine. With increasing current flow through the stator windings, the current of the cooling fluid KF should increase since the heat input into the stator 1 is essentially proportional to the current flow through the stator windings.

Hierzu weist die Ventileinrichtung 6 Ventilflügel 7 oder Klappen aus vollständig oder zumindest teilweise ferromagnetischem Material auf, die ihre Form und/oder Lage unter Einfluss des vom Stator 1 ausgehenden Magnetfelds so verändern, dass ein Strömungsquerschnitt für das Kühlfluid KF im Stator 1 freigegeben oder in seiner Größe in geeignetem Maß verändert wird.For this purpose, the valve device 6 has valve vanes 7 or flaps made of completely or at least partially ferromagnetic material, which change their shape and/or position under the influence of the magnetic field emanating from the stator 1 in such a way that a flow cross section for the cooling fluid KF is released in the stator 1 or in its size is changed to an appropriate extent.

In 1 sind die Ventilflügel 7 in geschlossenem Zustand dargestellt. Ein Durchströmen des Stators 1 mit dem Kühlfluid KF unterbleibt dabei.In 1 the valve vanes 7 are shown in the closed state. The cooling fluid KF does not flow through the stator 1 .

2 ist eine schematische Ansicht des Stators 1 der Axialflussmaschine, wobei die Ventilflügel 7 unter Einfluss des vom Stator 1 ausgehenden Magnetfelds infolge eines Stromflusses geöffnet sind. Von einem das Statorgehäuse 8 umfließenden Hauptfluidstrom 9 wird daher ein Teilstrom durch einen Zulauf 10 abgezweigt, der den Stator 1, das heißt den äußeren Sammelraum 4, die Zwischenräume 3 und den inneren Sammelraum 5 passiert und durch einen Rücklauf 11 aus dem Stator 1 abgeleitet wird. 2 is a schematic view of the stator 1 of the axial flow machine, the valve vanes 7 being open under the influence of the magnetic field emanating from the stator 1 as a result of a current flow. A partial flow is therefore branched off from a main fluid flow 9 flowing around the stator housing 8 through an inlet 10, which passes through the stator 1, i.e. the outer collecting space 4, the intermediate spaces 3 and the inner collecting space 5, and is discharged from the stator 1 through a return 11 .

Die Ventilflügel 7 sind insbesondere gehäusefest gelagert. Im unbestromten Zustand der Statorwicklung sollte der dem Kühlfluid KF durch die Ventilflügel 7 zur Verfügung stehende Strömungsquerschnitt kleiner sein als im bestromten Zustand. Idealerweise kann der Strömungsquerschnitt im unbestromten Zustand der Statorwicklung Null sein.The valve wings 7 are mounted in particular fixed to the housing. When there is no current in the stator winding, the flow cross section available to the cooling fluid KF through the valve vanes 7 should be smaller than in the current-carrying state. Ideally, the flow cross-section can be zero when there is no current in the stator winding.

Im bestromten Zustand der Statorwicklung sollte der dem Kühlfluid KF zur Verfügung stehende Strömungsquerschnitt größer sein als im unbestromten Zustand. Beim Übergang vom bestromten in den unbestromten Zustand sollten sich die Ventilflügel 7 von selbst wieder in eine Ausgangslage zurückbewegen und den Strömungsquerschnitt verkleinern. Dies kann durch eine elastische Ausführung der Ventilflügel 7 selbst, eine entsprechende Befederung und/oder eine Ausrichtung entgegen einer Strömungsrichtung erreicht werden.When the stator winding is energized, the flow cross-section available for the cooling fluid KF should be larger than in the de-energized state. During the transition from the energized to the de-energized state, the valve vanes 7 should automatically move back into an initial position and reduce the flow cross section. This can be achieved by an elastic design of the valve wing 7 itself, a corresponding springing and/or an alignment against a direction of flow.

Die Geometrie der Ventilflügel 7 kann so gewählt sein, dass sich der Strömungsquerschnitt proportional zum vom Stromfluss verursachten Wärmeeintrag ändert.The geometry of the valve vane 7 can be chosen so that the flow cross section proportional to the heat input caused by the current flow.

In der gezeigten Ausführungsform sind die Ventilflügel 7 paarweise mit je einem festen Ende an einem Fixpunkt 12 am Statorgehäuse 8 im Bereich des äußeren Sammelraums 4 befestigt. Ein freies Ende jedes Ventilflügels 7 weist in Richtung eines benachbarten Paars von Ventilflügeln 7 und bestimmt zusammen mit dem freien Ende eines der Ventilflügel 7 des benachbarten Paars den Querschnitt eines der Zwischenräume 3. In der Ausgangslage können die freien Enden dieser Ventilflügel 7 beispielsweise aneinander anliegen oder nahezu aneinander anliegen.In the embodiment shown, the valve vanes 7 are attached in pairs, each with a fixed end, to a fixed point 12 on the stator housing 8 in the area of the outer collecting space 4 . A free end of each valve vane 7 points in the direction of an adjacent pair of valve vanes 7 and, together with the free end of one of the valve vanes 7 of the adjacent pair, determines the cross section of one of the intermediate spaces 3. In the initial position, the free ends of these valve vanes 7 can, for example, abut one another or almost touching each other.

BezugszeichenlisteReference List

11
Statorstator
22
Einzelzahnsingle tooth
33
Zwischenraumspace
44
äußerer Sammelraumouter plenum
55
innerer Sammelrauminner gathering space
66
Ventileinrichtungvalve device
77
Ventilflügelvalve vane
88th
Statorgehäusestator housing
99
Hauptfluidstrommain fluid stream
1010
ZulaufIntake
1111
Rücklaufreturn
1212
Fixpunkt fixed point
KFKF
Kühlfluidcooling fluid

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • EP 2606561 B1 [0004, 0015]EP 2606561 B1 [0004, 0015]
  • GB 2482928 A [0015]GB 2482928A [0015]

Claims (7)

Axialflussmaschine mit einem Stator (1) und einem Rotor, wobei der Stator (1) ein Statorgehäuse (8) und darin angeordnet eine Mehrzahl von als Einzelzähne (2) ausgeführten Wicklungen aufweist, die jeweils ein mit Kupferdraht umwickeltes, Blechpaket umfassen, und zwischen denen jeweils radial verlaufende Zwischenräume (3) vorgesehen sind, wobei im Statorgehäuse (8) ein äußerer Sammelraum (4) radial außerhalb der Einzelzähne (2), ein innerer Sammelraum (5) radial innerhalb der Einzelzähne (2), ein Zulauf (10) und ein Rücklauf (11) angeordnet sind, wobei der Stator (1) dazu konfiguriert ist, durch den Zulauf (10) in einen der Sammelräume (4, 5), durch die Zwischenräume (3) in den anderen der Sammelräume (4, 5) und durch den Rücklauf (11) von einem Kühlfluid (KF) durchströmt zu werden, wobei eine auf den Strom des Kühlfluids (KF) wirkende Ventileinrichtung (6) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (6) eine Mehrzahl von Ventilflügeln (7) oder Klappen aufweist, die aus einem ferromagnetischen Material gebildet sind oder ein solches aufweisen, und die dazu konfiguriert sind, ihre Form und/oder Lage unter Einfluss eines vom Stator (1) ausgehenden Magnetfelds infolge eines Stromflusses so zu verändern, dass ein Strömungsquerschnitt für das Kühlfluid (KF) im Stator (1) so verändert wird, dass ein Durchströmen des Stators (1) mit Kühlfluid (KF) im unbestromten Zustand zumindest weitgehend unterbleibt und dass die Durchströmung mit Kühlfluid (KF) mit zunehmendem Stromfluss steigt.Axial flow machine with a stator (1) and a rotor, the stator (1) having a stator housing (8) and arranged therein a plurality of windings designed as individual teeth (2), each comprising a laminated core wrapped with copper wire, and between them radially running intermediate spaces (3) are provided, with an outer collecting space (4) radially outside the individual teeth (2), an inner collecting space (5) radially inside the individual teeth (2), an inlet (10) and a return (11) are arranged, the stator (1) being configured to flow through the inlet (10) into one of the collecting spaces (4, 5), through the intermediate spaces (3) into the other of the collecting spaces (4, 5) and to be flowed through by a cooling fluid (KF) through the return (11), a valve device (6) acting on the flow of the cooling fluid (KF) being provided, characterized in that the valve device (6) has a plurality of valve vanes (7 ) or flaps, which are formed from a ferromagnetic material or have such a material and which are configured to change their shape and/or position under the influence of a magnetic field emanating from the stator (1) as a result of a current flow such that a flow cross section for the cooling fluid (KF) in the stator (1) is changed in such a way that cooling fluid (KF) does not flow through the stator (1) in the current-free state, at least to a large extent, and that the flow of cooling fluid (KF) increases with increasing current flow. Axialflussmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsquerschnitt im unbestromten Zustand Null ist.axial flow machine claim 1 , characterized in that the flow cross section is zero in the de-energized state. Axialflussmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilflügel (7) elastisch ausgebildet und/oder mit einer Befederung versehen sind und/oder eine Ausrichtung entgegen einer Strömungsrichtung aufweisen, um sich im unbestromten Zustand in eine Ausgangslage zurückzubewegen und den Strömungsquerschnitt zu verkleinern.axial flow machine claim 1 or 2 , characterized in that the valve vanes (7) are elastic and / or provided with a spring and / or have an orientation against a flow direction to move back to a starting position in the de-energized state and to reduce the flow cross section. Axialflussmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Geometrie der Ventilflügel (7) so gewählt ist, dass sich der Strömungsquerschnitt proportional zu einem vom Stromfluss verursachten Wärmeeintrag ändert.Axial flow machine according to one of the preceding claims, characterized in that the geometry of the valve vanes (7) is selected in such a way that the flow cross section changes proportionally to a heat input caused by the current flow. Axialflussmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilflügel (7) paarweise mit je einem festen Ende an einem Fixpunkt (12) am Statorgehäuse (8) im Bereich des äußeren Sammelraums (4) befestigt sind, wobei ein freies Ende jedes Ventilflügels (7) zusammen mit einem freien Ende eines der Ventilflügel (7) eines benachbarten Paars den Querschnitt eines der Zwischenräume (3) bestimmt.Axial flow machine according to one of the preceding claims, characterized in that the valve vanes (7) are attached in pairs, each with a fixed end, to a fixed point (12) on the stator housing (8) in the area of the outer collecting chamber (4), with a free end of each valve vane (7) together with a free end of one of the valve vanes (7) of an adjacent pair determines the cross-section of one of the intermediate spaces (3). Axialflussmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelzähne (2) jeweils eine Kunststoffummantelung aufweisen.Axial flow machine according to one of the preceding claims, characterized in that the individual teeth (2) each have a plastic coating. Verwendung einer Axialflussmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Antrieb eines überwiegend oder ausschließlich elektrisch angetriebenen Fahrzeugs.Use of an axial flow machine according to one of the preceding claims for driving a predominantly or exclusively electrically driven vehicle.
DE102022001408.4A 2022-04-25 2022-04-25 axial flow machine Pending DE102022001408A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022001408.4A DE102022001408A1 (en) 2022-04-25 2022-04-25 axial flow machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022001408.4A DE102022001408A1 (en) 2022-04-25 2022-04-25 axial flow machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102022001408A1 true DE102022001408A1 (en) 2022-06-09

Family

ID=81655406

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102022001408.4A Pending DE102022001408A1 (en) 2022-04-25 2022-04-25 axial flow machine

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102022001408A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022119278A1 (en) 2022-07-05 2024-01-11 GM Global Technology Operations LLC Thermal connection system for a stator core of an axial flux electric motor

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2482928A (en) 2010-08-19 2012-02-22 Oxford Yasa Motors Ltd Over-moulding construction of an electric machine stator

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2482928A (en) 2010-08-19 2012-02-22 Oxford Yasa Motors Ltd Over-moulding construction of an electric machine stator
EP2606561B1 (en) 2010-08-19 2014-10-15 Yasa Motors Limited Electric machine - over-moulding construction

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022119278A1 (en) 2022-07-05 2024-01-11 GM Global Technology Operations LLC Thermal connection system for a stator core of an axial flux electric motor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69113479T2 (en) MOTOR WITH INTEGRATED LOCKING.
DE602004012340T2 (en) Turbocharger with electric auxiliary drive
WO2001065661A1 (en) Power generating installation that comprises a generator and a reciprocating internal combustion engine as drive
DE102011080213A1 (en) FUEL PUMP
WO2007036202A1 (en) Jet engine comprising an integrated electric motor/generator unit
DE102013020332A1 (en) Electric machine i.e. asynchronous machine, for use in drive train of e.g. hybrid vehicle, has shaft comprising outlet opening for guiding coolant from channel of shaft to surrounding of shaft, and duct element comprising flow opening
DE102004017507A1 (en) Rotor arrangement for an electric machine
DE112019003783T5 (en) COOLING SYSTEM FOR AN ELECTRIC ROTATION MACHINE
DE102016215428A1 (en) Electric rotary machine
DE102017010383A1 (en) Rotary motor with a rotor element and with a stator element
DE102022001408A1 (en) axial flow machine
DE202011001558U1 (en) Electric machine
DE102004046160B4 (en) Fuel pump
DE102019205098A1 (en) Electric motor with reduced gap to optimize the magnetic flux between rotor and stator
DE102021125219A1 (en) Rotor assembly and motor comprising same
DE102018114825A1 (en) Cooling device for a rotating electrical machine and rotating electrical machine for driving a vehicle
DE102016207428A1 (en) Drive system for the individual driving of single propellers of a double propeller
EP1732088B1 (en) Electromagnetic actuator
DE102020209709A1 (en) electrical machine
DE102007015839A1 (en) Electrical machine has rotor and stator, in which electrical coils and permanent magnets are arranged, which affect each other with mutual rotational movement of rotor
DE2027923A1 (en) Dynamo-electric machine
EP3211767B1 (en) Electric machine with bell-shaped rotor
EP3457529B1 (en) Disc motor
DE102016104858A1 (en) Electric machine
DE102009007660A1 (en) Transmission systems with continuously variable transmission ratio

Legal Events

Date Code Title Description
R230 Request for early publication