DE102009045101A1

DE102009045101A1 - Electric machine with minimized cogging torque

Info

Publication number: DE102009045101A1
Application number: DE200910045101
Authority: DE
Inventors: Quang-Ngoc Tran; Karl-Juergen Roth; Bruno Holzwarth
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-09-29
Filing date: 2009-09-29
Publication date: 2011-04-14
Also published as: CN102035281A; CN102035281B

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Komponente für eine elektrische Maschine, die konzentrisch um eine Rotorachse angeordnet ist, mit einem Dauermagneten, der in einer Aussparung der Komponente angeordnet ist, wobei die Aussparung zumindest ein Zentrierungsmittel zur Zentrierung des Dauermagneten in der Aussparung, und der Dauermagnet zumindest ein korrespondierendes Zentrierungsgegenmittel aufweist, das mit dem Zentrierungsmittel so zusammenwirkt, dass der Dauermagnet in der Aussparung tangential zentriert ist. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Lamelle sowie einen Dauermagneten für die erfindungsgemäße Komponente und eine elektrische Maschine mit der erfindungsgemäßen Komponente.The present invention relates to a component for an electrical machine, which is arranged concentrically around a rotor axis, with a permanent magnet, which is arranged in a recess of the component, the recess at least one centering means for centering the permanent magnet in the recess, and the permanent magnet at least has a corresponding centering countermeasure which interacts with the centering means in such a way that the permanent magnet is centered tangentially in the recess. The present invention further relates to a lamella and a permanent magnet for the component according to the invention and an electrical machine with the component according to the invention.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Komponente für eine elektrische Maschine, die konzentrisch um eine Rotorachse angeordnet ist, sowie eine elektrische Maschine mit der Komponente.The present invention relates to a component for an electric machine, which is arranged concentrically around a rotor axis, as well as an electrical machine with the component.

Elektrische Maschinen sind beispielsweise Elektromotoren, Starter oder Generatoren. Bei solchen elektrischen Maschinen ist es bekannt, den Rotor oder den Stator zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes mit zumindest einem Dauermagneten auszustatten. Dabei werden, beispielsweise in dauermagneterregten Servomotoren, häufig die Dauermagnete in Aussparungen eines Rotors eingesetzt. Um dies zu ermöglichen, müssen die Ausmaße der Aussparungen größer als die Ausmaße der Dauermagnete sein, wobei die Differenz aufgrund von Fertigungstoleranzen mehrere Zehntel Millimeter betragen kann.Electric machines are, for example, electric motors, starters or generators. In such electrical machines, it is known to provide the rotor or the stator for generating an electromagnetic field with at least one permanent magnet. In this case, the permanent magnets are often used in recesses of a rotor, for example in permanent magnet excited servomotors. To make this possible, the dimensions of the recesses must be greater than the dimensions of the permanent magnets, the difference may be several tenths of a millimeter due to manufacturing tolerances.

Die erforderliche große Differenz der Ausmaße hat jedoch zur Folge, dass die Position der Dauermagnete in den Taschen nicht eindeutig ist. Daher kann der Dauermagnet im ungünstigsten Fall an einer Innenfläche der Aussparung anliegen, während auf der gegenüberliegenden Seite ein maximal großer Spalt zwischen der Innenfläche der Aussparung und dem Dauermagneten vorhanden ist.However, the required large difference in dimensions has the consequence that the position of the permanent magnets in the pockets is not unique. Therefore, in the worst case, the permanent magnet may abut an inner surface of the recess, while on the opposite side there is a maximum gap between the inner surface of the recess and the permanent magnet.

Allerdings variiert der magnetische Widerstand und damit die Kraft auf den Stator bei Änderung des Luftspaltes. Dies führt zu Momentenwechsel beziehungsweise Rastmomenten, durch die das Rundlaufverhalten des Elektromotors und daher sein Regelungsverhalten verschlechtert ist.However, the magnetic resistance and thus the force on the stator varies as the air gap changes. This leads to torque changes or cogging torques, by which the concentricity of the electric motor and therefore its control behavior is deteriorated.

Die Druckschrift US 2007/0252469 A1 offenbart einen Elektromotor mit Lamellen, in dessen Rotor Aussparungen zur Aufnahme von Dauermagneten vorgesehen sind. Die Aussparungen sowie die Dauermagnete erstrecken sich in radialer sowie axialer Richtung der Rotorachse und sind so vorgesehen, dass die magnetischen Flussverluste möglichst minimiert sind. Jedoch sind die Dauermagnete innerhalb der dort offenbarten Aussparungen nicht exakt gleich positioniert, so dass Unsymmetrien im Rotor auftreten.The publication US 2007/0252469 A1 discloses an electric motor with lamellae, in whose rotor recesses are provided for receiving permanent magnets. The recesses and the permanent magnets extend in the radial and axial direction of the rotor axis and are provided so that the magnetic flux losses are minimized as possible. However, the permanent magnets are not positioned exactly the same within the recesses disclosed therein, so that asymmetries in the rotor occur.

Auch die Druckschrift EP 1 309 066 A2 offenbart einen Rotor mit Dauermagneten, die in Aussparungen des Rotors angeordnet aber ebenfalls nicht gleich positioniert sind.Also the publication EP 1 309 066 A2 discloses a rotor with permanent magnets, which are arranged in recesses of the rotor but also not positioned the same.

Zwar können Fertigungstoleranzen durch aufwändige Fertigungstechnologien minimiert werden. Jedoch werden die Herstellungskosten dadurch erheblich erhöht.Although manufacturing tolerances can be minimized by complex manufacturing technologies. However, the manufacturing costs are increased considerably.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Rotor für eine elektrische Maschine zu schaffen, bei dem die Rastmomente minimiert und das Rundlaufverhalten der elektrischen Maschine daher optimiert ist, und der dennoch kostengünstig herstellbar ist.The object of the invention is to provide a rotor for an electric machine, in which the cogging moments are minimized and the concentricity of the electrical machine is therefore optimized, and yet is inexpensive to produce.

Die Aufgabe wird gelöst mit einem Rotor für eine elektrische Maschine, der konzentrisch um eine Rotorachse angeordnet ist, mit einem Dauermagneten, der in einer Aussparung des Rotors angeordnet ist, wobei die Aussparung zumindest ein Zentrierungsmittel zur Zentrierung des Dauermagneten in der Aussparung, und der Dauermagnet zumindest ein korrespondierendes Zentrierungsgegenmittel aufweist, das mit dem Zentrierungsmittel so zusammenwirkt, dass zumindest an seiner von der Rotorachse abgewandten Seite tangential zentriert ist.The object is achieved with a rotor for an electrical machine, which is arranged concentrically around a rotor axis, with a permanent magnet which is arranged in a recess of the rotor, wherein the recess at least one centering means for centering the permanent magnet in the recess, and the permanent magnet has at least one corresponding Zentrierungsgegenmittel, which cooperates with the centering means so that is tangentially centered at least on its side facing away from the rotor axis side.

Erfindungsgemäß ermöglicht die tangentiale Zentrierung, dass heißt die Zentrierung in Umfangrichtung des Rotors, daher zumindest in dem der Rotorachse abgewandten Bereich eine genaue Positionierung des Dauermagneten in der Aussparung. Auch bei insbesondere fertigungsbedingten Toleranzen wird daher zumindest in dem von der Rotorachse abgewandten Bereich ein einseitiges Anliegen des Dauermagneten an der Aussparung vermieden, das an der gegenüberliegenden Seite zu einem maximal großen Spalt, und daher zu einer maximalen Unsymmetrie, führt.According to the invention allows the tangential centering, that is, the centering in the circumferential direction of the rotor, therefore, at least in the region remote from the rotor axis accurate positioning of the permanent magnet in the recess. Even with particular manufacturing tolerances therefore a one-sided contact of the permanent magnet is avoided at the recess at least in the area facing away from the rotor axis, which leads to a maximum gap on the opposite side, and therefore to a maximum asymmetry.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Aussparung bevorzugt an ihrer der Rotorachse abgewandten Seite eine dritte Seiteninnenfläche auf, die die Aussparung begrenzt, wobei der Dauermagnet an seiner der Rotorachse abgewandten Seite eine dritte Seitenoberfläche aufweist, die den Dauermagneten begrenzt, und wobei die fiktive Ebene sowohl die dritte Seiteninnenfläche der Aussparung, als auch die dritte Seitenoberfläche des Dauermagneten im Wesentlichen halbiert.In a preferred embodiment, the recess preferably has on its side facing away from the rotor axis, a third side inner surface which delimits the recess, wherein the permanent magnet on its side facing away from the rotor axis has a third side surface which defines the permanent magnet, and wherein the notional plane both the third side inner surface of the recess, as well as the third side surface of the permanent magnet substantially bisected.

Daher ist der Dauermagnet bevorzugt durch eine fiktive Ebene, die durch die Rotorachse sowie eine quer zur Rotorachse verlaufende Linie aufgespannt ist, und die die zur Aufnahme des Dauermagneten vorgesehene Aussparung im Bereich des Dauermagneten im Wesentlichen mittig teilt, zumindest an seiner von der Rotorachse abgewandten Seite ebenfalls im Wesentlichen mittig geteilt.Therefore, the permanent magnet is preferably by a fictitious plane, which is spanned by the rotor axis and a line extending transversely to the rotor axis, and which substantially centrally divides the recess provided for receiving the permanent magnet in the region of the permanent magnet, at least on its side facing away from the rotor axis also essentially divided in the middle.

Da der magnetische Fluss in dem zur Rotorachse hingewandten Teil des Rotors, insbesondere im hingewandten Drittel des Dauermagneten, zu einem großen Anteil als Streufluss verloren geht, trägt er im Vergleich zum magnetischen Fluss auf der zur Rotorachse abgewandten Seite einen erheblich geringeren Beitrag zum Nutzfluss bei. Fehler der tangentialen Zentrierung des Dauermagneten auf der zur Rotorachse hingewandten Seite des Rotors haben daher einen erheblich geringeren Einfluss auf das Rastmoment als Fehler der tangentialen Zentrierung auf der von der Rotorachse abgewandten Seite.Since the magnetic flux in the part of the rotor facing the rotor axis, in particular in the third of the permanent magnet, is lost to a large extent as stray flux, it contributes a considerably smaller contribution to the useful flux compared to the magnetic flux on the side facing away from the rotor axis. Error of tangential centering of the permanent magnet on the side facing the rotor axis of the rotor therefore have a significantly lower influence on the cogging torque as a fault of the tangential centering on the side facing away from the rotor axis side.

Daher ist in dem erfindungsgemäßen Rotor im Vergleich zu herkömmlichen Rotoren ein größerer Nutzfluss nutzbar, und das Rastmoment ist aufgrund der verbesserten Zentrierung verringert.Therefore, in the rotor according to the invention compared to conventional rotors, a larger useful flow can be used, and the cogging torque is reduced due to the improved centering.

Vorzugsweise weist die Aussparung eine sie begrenzende erste Seiteninnenfläche und eine sie begrenzende zweite Seiteninnenfläche, und der Dauermagnet eine ihn begrenzende erste Seitenoberfläche und eine ihn begrenzende zweite Seitenoberfläche auf, wobei die erste Seiteninnenfläche der ersten Seitenoberfläche und die zweite Seiteninnenfläche der zweiten Seitenoberfläche gegenüberliegt, wobei zwischen der ersten Seiteninnenfläche und der ersten Seitenoberfläche ein erster Spalt und zwischen der zweiten Seiteninnenfläche und der zweiten Seitenoberfläche ein zweiter Spalt ausgebildet ist, wobei das Zentrierungsmittel mit dem korrespondierenden Zentrierungsgegenmittel so zusammenwirkt, dass der erste Spalt sowie der zweite Spalt im Wesentlichen gleich sind.Preferably, the recess has a first side inner surface bordering it and a second side inner surface defining it, and the permanent magnet has a first side surface bounding it and a second side surface bounding it, the first side inner surface facing the first side surface and the second side inner surface facing the second side surface the first side inner surface and the first side surface, a first gap and between the second side inner surface and the second side surface, a second gap is formed, wherein the centering means cooperates with the corresponding centering counteracting means, that the first gap and the second gap are substantially equal.

Durch die tangentiale Zentrierung des Dauermagneten in der Aussparung beziehungsweise das Angleichen des ersten an den zweiten Spalt verbleibt in dieser Ausführungsform an beiden Seiten des Dauermagneten ein im Wesentlichen gleich großer Spalt, der im Vergleich zu einem einseitig angeordneten maximal großen Spalt halbiert ist.Due to the tangential centering of the permanent magnet in the recess or the matching of the first to the second gap remains in this embodiment, a substantially equal gap on both sides of the permanent magnet, which is halved compared to a unilaterally arranged maximum gap.

Dabei sind der Dauermagnet und die Aussparung zumindest im Bereich des Dauermagneten zu der fiktiven Ebene bevorzugt im Wesentlichen spiegelsymmetrisch. Der Dauermagnet ist dann in Bezug auf seine tangentiale Position im Wesentlichen mittig in der Aussparung angeordnet.In this case, the permanent magnet and the recess are preferably substantially mirror-symmetrical, at least in the region of the permanent magnet to the fictitious plane. The permanent magnet is then positioned substantially centrally in the recess with respect to its tangential position.

Die Zentrierung bewirkt, dass die Streuung des Luftspaltes zwischen dem Dauermagnet und der zugehörigen Aussparung minimiert ist. Ein durch unsymmetrische Spalte verursachtes unsymmetrisches Feld, durch das das Rastmoment und die Momentenwelligkeit erhöht sind, wird daher vermieden.The centering causes the scattering of the air gap between the permanent magnet and the associated recess is minimized. An asymmetrical field caused by asymmetrical gaps, by which the cogging torque and the torque ripple are increased, is therefore avoided.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Zentrierungsmittel an der von der Rotorachse abgewandten Seite der Aussparung, insbesondere an der dritten Seiteninnenfläche, und das Zentrierungsgegenmittel an der von der Rotorachse abgewandten Seite des Dauermagneten, insbesondere an der dritten Seitenoberfläche, angeordnet. Die Zentrierung erfolgt daher von der den Nutzfluss stärker beeinflussenden Seite des Dauermagneten aus.In a preferred embodiment, the centering means on the side facing away from the rotor axis of the recess, in particular on the third side inner surface, and the Zentrierungsgegenmittel on the side remote from the rotor axis of the permanent magnet, in particular on the third side surface, arranged. The centering therefore takes place from the side of the permanent magnet which influences the useful flow more strongly.

Das Zentrierungsmittel ist vorzugsweise als eine definierte Formung ausgebildet, insbesondere eine definierte Rundung, eine Schrägung, eine trapezförmige oder eine andere Formung. Eine solche Formung ist fertigungstechnisch einfach und kostengünstig herstellbar und benötigt keine weiteren Bauteile.The centering means is preferably designed as a defined shaping, in particular a defined rounding, a skew, a trapezoidal or another shaping. Such a molding is manufacturing technology easy and inexpensive to produce and requires no other components.

Je nach Toleranzlage und Toleranzweite liegt die dritte Seitenoberfläche des Dauermagneten an der dritten Seiteninnenfläche der Aussparung so an, dass der Dauermagnet in der Aussparung nur teilweise zentriert ist.Depending on the tolerance position and the tolerance width, the third side surface of the permanent magnet bears against the third side inner surface of the recess such that the permanent magnet is only partially centered in the recess.

Bevorzugt liegt das Zentrierungsgegenmittel daher am Zentrierungsmittel im Wesentlichen an. Dadurch ist das Zentrierungsgegenmittel mit dem Zentrierungsmittel form- und/oder kraftschlüssig verbunden.Therefore, the centering counteracting agent preferably lies substantially against the centering agent. As a result, the Zentrierungsgegenmittel is positively and / or non-positively connected to the centering means.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Rotor an der zur Rotorachse hingewandten Seite der Aussparung ein Haltemittel, insbesondere ein Näschen, auf, das den Dauermagneten in der Aussparung hält. Ein solches Näschen ist bevorzugt einstückig mit dem Rotor gebildet und daher kostengünstig herstellbar.In a preferred embodiment, the rotor on the side facing the rotor axis of the recess on a holding means, in particular a nose, on, which holds the permanent magnet in the recess. Such a nose is preferably formed integrally with the rotor and therefore inexpensive to produce.

Bevorzugt ist der Rotor aus zumindest einer ersten Lamelle und zumindest einer zweiten Lamelle gebildet, wobei die erste Lamelle sowie die zweite Lamelle die Aussparung zur Aufnahme des Dauermagneten aufweisen. Durch die Fertigung des Rotors aus Lamellen werden Wirbelströme minimiert. Außerdem ist der Rotor kostengünstig herstellbar, indem die Lamellen aus Blechen gestanzt werden.Preferably, the rotor is formed from at least one first fin and at least one second fin, the first fin and the second fin having the recess for receiving the permanent magnet. By manufacturing the rotor from lamellas eddy currents are minimized. In addition, the rotor is inexpensive to produce by the lamellae are punched from sheets.

Bevorzugt weist die erste Lamelle und/oder die zweite Lamelle das Zentrierungsmittel zum Zentrieren des Dauermagneten auf. Dadurch ist es möglich, dass auf der von der Rotorachse abgewandten Seite des Dauermagneten bei der ersten und/oder der zweiten Lamelle keine Verbindung zwischen der Nordpolseite und der Südpolseite des Dauermagneten besteht. Dadurch wird der Streufluss reduziert.Preferably, the first blade and / or the second blade on the centering means for centering the permanent magnet. This makes it possible that there is no connection between the north pole side and the south pole side of the permanent magnet on the side remote from the rotor axis of the permanent magnet in the first and / or the second fin. This reduces the leakage flux.

Ebenfalls bevorzugt weist die erste Lamelle und/oder die zweite Lamelle das Haltemittel zum Halten des Dauermagneten auf. Dies ermöglicht, dass auf der zur Rotorachse hingewandten Seite des Dauermagneten bei der ersten und/oder der zweiten Lamelle keine Verbindung zwischen der Nord- und der Südpolseite des Dauermagneten besteht. Dadurch wird der Streufluss reduziert.Also preferably, the first lamella and / or the second lamella on the holding means for holding the permanent magnet. This makes it possible that on the side facing the rotor axis of the permanent magnet in the first and / or the second fin no Connection exists between the north and the south pole side of the permanent magnet. This reduces the leakage flux.

Weiterhin bevorzugt erstreckt sich die Aussparung der ersten Lamelle und/oder der zweiten Lamelle auf den Bereich des Haltemittels. Vorzugsweise besteht dabei sowohl bei der ersten Lamelle als auch bei der zweiten Lamelle ebenfalls keine Verbindung zwischen der Nord- und der Südpolseite des Dauermagneten.Further preferably, the recess of the first blade and / or the second blade extends to the region of the holding means. Preferably, there is also no connection between the north and the south pole side of the permanent magnet both in the first lamella and in the second lamella.

Beispielsweise ist ein Haltemittel dieser Ausführungsform ein zwischen einer Rotorwelle des Rotors und dem Dauermagnete angeordnetes, insbesondere elastisches Bauelement, wobei sich die Aussparung sowohl der ersten als auch der zweiten Lamelle über den Bereich des Bauelementes erstreckt. Besonders bevorzugt weist jedoch entweder die erste oder die zweite Lamelle das Haltemittel, insbesondere das Näschen, auf, während die jeweils andere Lamelle kein Haltemittel sondern nur die sich auf diesen Bereich erstreckende Aussparung aufweist. Auch in dieser Ausführungsform ist der Streufluss durch die ausgedehnte Aussparung reduziert.For example, a holding means of this embodiment is a, in particular elastic component, arranged between a rotor shaft of the rotor and the permanent magnet, wherein the recess of both the first and the second lamella extends over the region of the component. However, particularly preferably, either the first or the second lamella has the holding means, in particular the nose, while the other lamella has no holding means but only the recess extending onto this area. Also in this embodiment, the stray flux is reduced by the extended recess.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Aussparung der ersten Lamelle und/oder der zweiten Lamelle auf der zur Rotorachse hingewandten Seite an der ersten Seiteninnenfläche und der zweiten Seiteninnenfläche jeweils ein Führungsmittel auf. Weiterhin bevorzugt ist die tangentiale Zentrierung auch auf der zur Rotorachse hingewandten Seite des Dauermagneten durch zweite Führungsmittel sichergestellt. Die tangentiale Zentrierung erfolgt beispielsweise auch dadurch, dass auf der zur Rotorachse hingewandten Seite die Führungsmittel und die erste und zweite Seitenoberfläche des Dauermagneten in Form einer Übergangs- oder Presspassung ausgeführt sind.In a preferred embodiment, the recess of the first blade and / or the second blade on the side facing the rotor axis on the first side inner surface and the second side inner surface each have a guide means. Further preferably, the tangential centering is ensured on the side facing the rotor axis of the permanent magnet by second guide means. The tangential centering also takes place, for example, in that the guide means and the first and second side surfaces of the permanent magnet are designed in the form of a transitional or interference fit on the side facing the rotor axis.

Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einer Lamelle für den erfindungsgemäßen Rotor, wobei die Lamelle das Zentrierungsmittel zum Zentrieren des Dauermagneten und/oder das Haltemittel zum Halten des Dauermagneten aufweist. Vorteilhafter Weise kann der Rotor daher aus einer Vielzahl von gestanzten Blechen, die aneinandergefügt werden, gefertigt werden. Dabei kann der Streufluss reduziert beziehungsweise der Anteil des magnetischen Flusses als Nutzfluss vergrößert werden, indem verschieden ausgeführte Lamellen aneinander gefügt werden. Beispielsweise können einige Lamellen das Zentrierungsmittel, das Haltemittel oder beides aufweisen, während bei den anderen Lamellen in diesem Bereich Streufluss verringernde Eigenschaften aufweisen. Daher ist es auch bevorzugt, dass die Aussparung einiger Lamellen auf den Bereich ausgedehnt ist, in dem bei den anderen Lamellen das Haltemittel angeordnet ist, so dass die Aussparung in diesem Bereich eine Öffnung bildet.The object is further achieved with a lamella for the rotor according to the invention, wherein the lamella has the centering means for centering the permanent magnet and / or the holding means for holding the permanent magnet. Advantageously, therefore, the rotor can be made of a plurality of stamped sheets which are joined together. In this case, the leakage flux can be reduced or the proportion of the magnetic flux can be increased as a useful flow by joining differently designed lamellae to one another. For example, some lamellae may have the centering means, the holding means or both, while in the other lamellae in this area leakage flux may have decreasing properties. Therefore, it is also preferable that the recess of some fins is extended to the area where the other fins have the holding means so that the recess forms an opening in this area.

Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einem Dauermagneten für den erfindungsgemäßen Rotor. Der erfindungsgemäße Dauermagnet weist das Zentrierungsgegenmittel auf, mit dem er in der Aussparung des Rotors tangential zentrierbar ist.The object is further achieved with a permanent magnet for the rotor according to the invention. The permanent magnet according to the invention has the Zentrierungsgegenmittel, with which it is tangentially centered in the recess of the rotor.

Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einer elektrischen Maschine mit dem erfindungsgemäßen Rotor. Die erfindungsgemäße elektrische Maschine weist einen Rotor mit zumindest einem tangential zentrierten Dauermagneten auf, so dass das Rastmoment sowie die Momentenwelligkeit bei der elektrischen Maschine verringert sind.The object is further achieved with an electric machine with the rotor according to the invention. The electric machine according to the invention has a rotor with at least one tangentially centered permanent magnet, so that the cogging torque and the torque ripple in the electric machine are reduced.

Bevorzugt ist die elektrische Maschine aus mehreren Lamellenpaketen gebildet. Dadurch ist es möglich, verschieden lange elektrische Maschinen aus einer verschiedenen Anzahl gleicher Lamellenpakete zu bilden, so dass die Lagerungskosten gering sind.Preferably, the electric machine is formed from a plurality of disk packs. This makes it possible to form different lengths of electrical machines from a different number of identical disk packs, so that the storage costs are low.

Weiterhin weisen der Rotor und/oder die Lamellenpakete Stirnflächen auf, wobei die Stirnflächen des Rotors und/oder die Stirnflächen der Lamellenpakete insbesondere Abdeckungen aufweisen. Die Abdeckungen verschließen die Aussparungen zumindest teilweise, so dass zumindest die Dauermagnete, oder auch der Bereich der Aussparungen, in denen die Haltemittel angeordnet sind, in einem abgeschlossenen Raum verbaut sind und die Dauermagnet oder Teile der Dauermagnete nicht aus der Aussparung fallen können.Furthermore, the rotor and / or the plate packs have end faces, the end faces of the rotor and / or the end faces of the plate packs in particular having covers. The covers close the recesses at least partially, so that at least the permanent magnets, or even the region of the recesses in which the holding means are arranged, are installed in a closed space and the permanent magnet or parts of the permanent magnets can not fall out of the recess.

Die tangentiale Zentrierung des Dauermagneten, indem die den Dauermagnet aufnehmende Aussparung ein Zentrierungsmittel und der Dauermagnet ein mit dem Zentrierungsmittel zusammenwirkendes Zentrierungsgegenmittel aufweist, zur Reduzierung des Rastmomentes und der Welligkeit der elektrischen Maschine ist auch bei elektrischen Maschinen anwendbar, bei denen der Dauermagnet im Stator angeordnet ist.The tangential centering of the permanent magnet by the recess receiving the permanent magnet has a centering means and the permanent magnet cooperating with the centering Zentrierungsgegenmittel to reduce the detent torque and the ripple of the electric machine is also applicable to electric machines in which the permanent magnet is arranged in the stator ,

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren beschrieben. Die Figuren sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.In the following the invention will be described with reference to figures. The figures are merely exemplary and do not limit the general idea of the invention.

1 zeigt eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Rotor einer elektrischen Maschine, 1 shows a plan view of a rotor according to the invention an electric machine,

2 zeigt eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rotors, 2 shows a plan view of a further embodiment of a rotor according to the invention,

3 zeigt eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rotors, 3 shows a plan view of a further embodiment of a rotor according to the invention,

4 zeigt eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rotors, 4 shows a plan view of a further embodiment of a rotor according to the invention,

5 zeigt einen Ausschnitt aus dem Rotor der 3, 5 shows a section of the rotor of 3 .

6 zeigt eine erste Lamelle eines Rotors der 1 oder 2, 6 shows a first blade of a rotor of 1 or 2 .

7 zeigt den erfindungsgemäßen Rotor der 1 in einer perspektivischen Ansicht. 7 shows the rotor of the invention 1 in a perspective view.

1 zeigt eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Rotor 1 einer elektrischen Maschine (hier nicht gezeigt). Der Rotor 1 ist konzentrisch um eine Rotorachse 2 angeordnet. Die Rotorachse 2 erstreckt sich in einer Längsrichtung 5 (s. 7) durch eine Rotorwelle 22. Der Rotor 1 ist aus Lamellen 121, 122 (s. auch 7) gebildet, die bevorzugt metallisch und besonders bevorzugt aus Blechen gestanzt sind und zu einem Lamellenpaket zusammengefügt sind. Die 1 zeigt eine zweite Lamelle 122, die an einem inneren Ring 14 des Rotors 1 insbesondere elastische Haltelippen 47 aufweist, mit denen die zweite Lamelle 122 drehfest mit der Rotorwelle 22 verbunden ist. Von ersten Lamellen 121, die zwischen den zweiten Lamellen 122 angeordnet sind, zeigt 1 lediglich Haltemittel 11 in Form von Näschen zum Halten von Dauermagneten 3. Eine erste Lamelle 121 ist jeweils in den 4 und 6 gezeigt. 1 shows a plan view of a rotor according to the invention 1 an electric machine (not shown here). The rotor 1 is concentric around a rotor axis 2 arranged. The rotor axis 2 extends in a longitudinal direction 5 (S. 7 ) by a rotor shaft 22 , The rotor 1 is made of slats 121 . 122 (see also 7 ) are formed, which are preferably metallic and more preferably stamped from sheets and joined together to form a disk set. The 1 shows a second lamella 122 on an inner ring 14 of the rotor 1 in particular elastic retaining lips 47 has, with which the second lamella 122 rotatably with the rotor shaft 22 connected is. From first slats 121 between the second lamellae 122 are arranged, shows 1 only holding means 11 in the form of nibs for holding permanent magnets 3 , A first lamella 121 is in each case in the 4 and 6 shown.

Der Rotor 1 weist eine Vielzahl Aussparungen 4 auf, in denen die Dauermagnete 3 angeordnet sind. Die Dauermagnete 3 sind mittels den Haltemitteln 11 gehalten.The rotor 1 has a large number of recesses 4 on where the permanent magnets 3 are arranged. The permanent magnets 3 are by means of the holding means 11 held.

Die Aussparungen 4 weisen jeweils eine erste Seiteninnenfläche 41, eine zweite Seiteninnenfläche 41 sowie eine dritte Seiteninnenfläche 43 auf, wobei die dritte Seiteninnenfläche 43 durch einen Verbindungssteg 13 gebildet ist. Die erste Seiteninnenfläche 41 ist einer ersten Seitenoberfläche 31 des Dauermagneten 3 gegenüberliegend angeordnet, während die zweite Seiteninnenfläche 42 einer zweiten Seitenoberfläche 32 des Dauermagneten 3 und die dritte Seiteninnenfläche 43 einer dritten Seitenoberfläche 33 des Dauermagneten 3 gegenüberliegend angeordnet sind (s. auch 5).The recesses 4 each have a first side inner surface 41 , a second side inner surface 41 and a third side inner surface 43 on, with the third side inner surface 43 through a connecting bridge 13 is formed. The first side inside 41 is a first page surface 31 of the permanent magnet 3 arranged opposite, while the second side inner surface 42 a second side surface 32 of the permanent magnet 3 and the third side inside surface 43 a third page surface 33 of the permanent magnet 3 are arranged opposite each other (see also 5 ).

An der von der Rotorachse 2 abgewandten Seite der Aussparungen 4 weisen diese jeweils ein Zentrierungsmittel 45 zum Zentrieren des in ihnen angeordneten Dauermagneten 3 auf, und die Dauermagnete 3 weisen jeweils ein korrespondierendes Zentrierungsgegenmittel 35 auf, wobei das Zentrierungsmittel 45 mit dem Zentrierungsgegenmittel 35 zusammenwirkt. Im vorliegenden Fall sind zwei Zentrierungsmittel 45 sowie zwei Zentrierungsgegenmittel 35 an der von der Rotorachse 2 abgewandten Seite der Aussparung 4 beziehungsweise des Dauermagneten 3 vorgesehen. Die Zentrierungsmittel 45 sowie die Zentrierungsgegenmittel 35 sind hier jeweils eine Rundung der Kante zwischen der ersten Seiteninnenfläche 41 und der dritten Seiteninnenfläche 43, zwischen der zweiten Seiteninnenfläche 42 und der dritten Seiteninnenfläche 43, zwischen der ersten Seitenoberfläche 31 und der dritten Seitenoberfläche 33 sowie zwischen der zweiten Seitenoberfläche 32 und der dritten Seitenoberfläche 33. Das Zentrierungsgegenmittel 35 des Dauermagneten 3 liegt hier am Zentrierungsmittel 45 der Aussparung 4 an und ist somit form- und/oder kraftschlüssig mit diesem verbunden (s. auch 5).At the of the rotor axis 2 opposite side of the recesses 4 these each have a centering agent 45 for centering the permanent magnet arranged in them 3 on, and the permanent magnets 3 each have a corresponding Zentrierungsgegenmittel 35 on, with the centering agent 45 with the centering agent 35 interacts. In the present case, there are two centering agents 45 and two Zentrierungsgegenmittel 35 at the of the rotor axis 2 opposite side of the recess 4 or the permanent magnet 3 intended. The centering agents 45 and the Zentrierungsgegenmittel 35 here are each a rounding of the edge between the first side inner surface 41 and the third side inside surface 43 , between the second side inner surface 42 and the third side inside surface 43 , between the first page surface 31 and the third page surface 33 as well as between the second side surface 32 and the third page surface 33 , The centering agent 35 of the permanent magnet 3 is here at the centering means 45 the recess 4 and is thus positively and / or non-positively connected to this (s 5 ).

Das Zentrierungsmittel 45 und das Zentrierungsgegenmittel 35 wirken so zusammen, dass der Dauermagnet 3 in der Aussparung 4 tangential, und daher in einer Umfangrichtung 9, zentriert ist. Der Dauermagnet 3 ist durch eine fiktive Ebene 55, die durch die Rotorachse 2 sowie eine quer zur Rotorachse 2 verlaufende Linie 51 aufgespannt ist, und die die Aussparung 4 im Bereich des Dauermagneten 3 im Wesentlichen mittig teilt, ebenfalls im Wesentlichen mittig geteilt.The centering agent 45 and the centering agent 35 work together so that the permanent magnet 3 in the recess 4 tangential, and therefore in a circumferential direction 9 , is centered. The permanent magnet 3 is through a fictitious plane 55 passing through the rotor axis 2 and one transverse to the rotor axis 2 running line 51 is spanned, and the recess 4 in the area of the permanent magnet 3 essentially centrally divides, also substantially divided in the middle.

In 1 ist die Breite A des Dauermagneten 3 gezeigt, die durch die fiktive Ebene 55 im Wesentlichen in zwei Hälften a, a geteilt wird.In 1 is the width A of the permanent magnet 3 shown through the fictitious plane 55 is essentially divided into two halves a, a.

Dadurch ist ein erster Spalt 461 (s. 5) zwischen der ersten Seiteninnenfläche 41 und der ersten Seitenoberfläche 31 im Wesentlichen gleich einem zweiten Spalt 462 (s. 5) zwischen der zweiten Seiteninnenfläche 42 und der zweiten Seitenoberfläche 32.This is a first gap 461 (S. 5 ) between the first side inner surface 41 and the first page surface 31 essentially equal to a second gap 462 (S. 5 ) between the second side inner surface 42 and the second side surface 32 ,

Da das Zentrierungsmittel 45 sowie das Zentrierungsgegenmittel 35 jeweils an der von der Rotorachse 2 abgewandten Seite der Aussparung 4 beziehungsweise des Dauermagneten 3 angeordnet ist, wird die dritte Seiteninnenfläche 43 sowie die dritte Seitenoberfläche 33 durch die fiktive Ebene 55 halbiert. An der von der Rotorachse 2 abgewandten Seite, an der der magnetische Fluss im Vergleich zu der zur Rotorachse 2 hingewandten Seite einen erheblich größeren Beitrag zum Nutzfluss leistet, ist daher die Zentrierung sehr genau. Da der Anteil des magnetischen Flusses, der nicht zum Nutzfluss beiträgt, keinen Einfluss auf das Rastmoment sowie die Momentenwelligkeit der elektrischen Maschine hat, sind das Rastmoment sowie die Welligkeit durch das an der von der Rotorachse 2 abgewandten Seite angeordnete Zentrierungsmittel 45 und Zentrierungsgegen mittel 35 bereits erheblich verringert. Es ist aber bevorzugt, zusätzlich ein erstes insbesondere elastisches Führungsmittel 411 an der ersten Seiteninnenfläche 41 sowie eine zweites insbesondere elastisches Führungsmittel 421 an der zweiten Seiteninnenfläche 42 anzuordnen.Because the centering agent 45 and the centering agent 35 each at the of the rotor axis 2 opposite side of the recess 4 or the permanent magnet 3 is arranged, becomes the third side inner surface 43 as well as the third side surface 33 through the fictional plane 55 halved. At the of the rotor axis 2 opposite side, where the magnetic flux compared to the rotor axis 2 Therefore, the centering is very accurate. Since the portion of the magnetic flux, which does not contribute to the useful flux, has no influence on the cogging torque and the torque ripple of the electric machine, the cogging torque and the ripple are due to that of the rotor axis 2 arranged on the opposite side centering means 45 and Zentrierungsgegen medium 35 already significantly reduced. But it is preferred, in addition, a first particular elastic guide means 411 on the first side inside 41 and a second, in particular elastic guide means 421 on the second side inner surface 42 to arrange.

Aus fertigungstechnischen Gründen ist es häufig sinnvoll, dass auch an der zur Rotorachse 2 hingewandten Seite ein Zentrierungsgegenmittel 35 der Dauermagneten 3, beispielsweise in Form einer Schrägung oder Rundung, und/oder ein Zentrierungsmittel 45 der Aussparung 4 vorgesehen ist. Dadurch ist der Dauermagnet 3 symmetrisch und sehr einfach und kostengünstig herstellbar.For manufacturing reasons, it is often useful that also on the rotor axis 2 turned page a Zentrierungsgegenmittel 35 the permanent magnet 3 , for example in the form of a skew or curve, and / or a centering means 45 the recess 4 is provided. This is the permanent magnet 3 symmetrical and very easy and inexpensive to produce.

Bei der zweiten Lamelle 122 ist die Aussparung auf den Bereich 49 ausgedehnt, in dem bei der ersten Lamelle 121 das Haltemittel 11 angeordnet ist, so dass die Aussparung 4 hier eine sich in Richtung der Rotorachse 2 erstreckende Öffnung bildet. Dadurch ist der Streufluss in diesem Bereich 49 minimiert. At the second lamella 122 is the recess on the area 49 extended, in which at the first lamella 121 the holding means 11 is arranged so that the recess 4 here's one in the direction of the rotor axis 2 extending opening forms. This is the leakage flux in this area 49 minimized.

Im Folgenden wird für den Bereich 49 der Aussparung 4, in dem das Haltemittel 11 angeordnet ist, der Begriff Öffnung synonym verwendet.The following is for the area 49 the recess 4 in which the holding means 11 is arranged, the term opening used synonymously.

In der hier gezeigten Ausführungsform weist die zweite Lamelle 122 auf der von der Rotorachse 2 abgewandten Seite der Aussparung 4 keinen Verbindungssteg 13 auf. Sondern dieser ist durch den Verbindungssteg 13 der ersten Lamelle 121 gebildet.In the embodiment shown here, the second blade 122 on the from the rotor axis 2 opposite side of the recess 4 no connecting bridge 13 on. But this is through the connecting bridge 13 the first lamella 121 educated.

Die erste und zweite Seiteninnenfläche 41, 42 der Aussparung 4 im Bereich des Haltemittels 11 sind hier durch Haltestege 48 der zweiten Lamelle 122 gebildet.The first and second side inside 41 . 42 the recess 4 in the area of the holding means 11 are here by Haltstege 48 the second lamella 122 educated.

In 1 sind durch die Dauermagnete gebildete Nordpolseiten N und Südpolseiten S gezeigt.In 1 are formed by the permanent magnets north pole sides N and south pole sides S.

Die Kontur 23 des in 1 dargestellten Rotors 1 sowie der Rotoren 1 in den weiteren 2–7 ist als Sinuspol ausgeführt. Die Erfindung ist aber auch auf Rotoren 1 mit anderer, beispielsweise zylindrischer Kontur (hier nicht gezeigt) anwendbar.The contour 23 of in 1 represented rotor 1 as well as the rotors 1 in the others 2 - 7 is designed as sine pole. The invention is also on rotors 1 with other, for example, cylindrical contour (not shown here) applicable.

2 zeigt eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rotors 1. 2 shows a plan view of another embodiment of a rotor according to the invention 1 ,

Im Gegensatz zur 1 sind die erste und zweite Lamelle 121, 122 hier anstelle mit Haltelippen 47 am inneren Ring 14 des Rotors 1 mittels eines zylindrischen Pressverbandes 471 des inneren Ringes 14 drehfest mit der Rotorwelle 22 verbunden.In contrast to 1 are the first and second lamella 121 . 122 here instead of holding lips 47 on the inner ring 14 of the rotor 1 by means of a cylindrical interference fit 471 of the inner ring 14 rotatably with the rotor shaft 22 connected.

3 zeigt eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rotors 1. 3 shows a plan view of another embodiment of a rotor according to the invention 1 ,

Beim Rotor 1 der 3 sind das Zentrierungsmittel 45 sowie das Zentrierungsgegenmittel 35 Schrägungen, im Gegensatz zu den Rundungen bei dem Rotor 1 der 1. Der Querschnitt des Dauermagneten 3 hat hier daher an seiner der Rotorachse 2 abgewandten Seite 37 die Form eines Trapezes.At the rotor 1 of the 3 are the centering agent 45 and the centering agent 35 Bevels, in contrast to the curves in the rotor 1 of the 1 , The cross section of the permanent magnet 3 has here therefore at its the rotor axis 2 opposite side 37 the shape of a trapezoid.

Zur Verdeutlichung ist in der 3 die Tiefe 61 der Aussparung 4 der zweiten Lamelle 122 im Vergleich zur Tiefe 71 des Dauermagneten 3 gezeigt.For clarification is in the 3 the depth 61 the recess 4 the second lamella 122 in comparison to the depth 71 of the permanent magnet 3 shown.

In 3 ist weiterhin zur Verdeutlichung die zur Rotorachse 2 hingewandte Seite 38 des Dauermagneten 3 sowie die von der Rotorachse 2 abgewandte Seite 37 des Dauermagneten 3 bezeichnet.In 3 is still for clarification to the rotor axis 2 page turned page 38 of the permanent magnet 3 as well as from the rotor axis 2 opposite side 37 of the permanent magnet 3 designated.

In 3 ist weiterhin gezeigt, dass zwischen dem Haltemittel 11 der ersten Lamelle 121 und dem inneren Ring 14 der zweiten Lamelle 122 ein Spalt 111 vorhanden ist, um den Streufluss zu verringern.In 3 is further shown that between the holding means 11 the first lamella 121 and the inner ring 14 the second lamella 122 A gap 111 is present to reduce the leakage flux.

4 zeigt eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rotors 1. 4 shows a plan view of another embodiment of a rotor according to the invention 1 ,

Die 4 zeigt eine erste Lamelle 121, die im Gegensatz zu den obigen Ausführungsformen sowohl das Zentrierungsmittel 45 der Aussparung 4, als auch das Haltemittel 11 für den Dauermagneten 3 als auch die durch die Ausdehnung der Aussparung 4 auf den Bereich 49 des Haltemittels 11 gebildete Öffnung 49 als auch das erste und das zweite Führungsmittel 411, 412 aufweist. Das Zentrierungsmittel 45 sowie das Zentrierungsgegenmittel 35 sind wie in der Ausführungsform der 3 hier als Schrägungen ausgeführt, so dass auch hier der Dauermagnet 3 eine trapezförmige Form aufweist. Diese Ausführungsform der ersten Lamelle 121 weist sowohl den Verbindungssteg 13 auf der von der Rotorachse 2 abgewandten Seite des Dauermagneten 3 auf, als auch den Haltesteg 48, der die erste und zweite Seiteninnenfläche 41, 42 im Bereich 49 des Haltemittels 11 bildet.The 4 shows a first lamella 121 which, in contrast to the above embodiments, both the centering means 45 the recess 4 , as well as the holding means 11 for the permanent magnet 3 as well as by the extent of the recess 4 on the area 49 of the holding agent 11 formed opening 49 as well as the first and the second guide means 411 . 412 having. The centering agent 45 and the centering agent 35 are as in the embodiment of 3 executed here as bevels, so that here too the permanent magnet 3 has a trapezoidal shape. This embodiment of the first lamella 121 has both the connecting bridge 13 on the from the rotor axis 2 opposite side of the permanent magnet 3 on, as well as the jetty 48 , the first and second side inside 41 . 42 in the area 49 of the holding agent 11 forms.

Ein erfindungsgemäßer Rotor 1 kann ausschließlich aus ersten Lamellen 121 der Ausführungsform der 4 gebildet sein. Weiterhin kann ein erfindungsgemäßer Rotor 1 auch ausschließlich aus ersten Lamellen 121 der Ausführungsformen der 1–3, 5–7, oder aus ersten Lamellen 121 sowie zweiten Lamellen 122 der Ausführungsform der 1–3, 5–7 gebildet sein. Weiterhin können beispielsweise die ersten Lamellen 121 der Ausführungsform der 4 mit den zweiten Lamellen 122 der Ausführungsform der 1–3, 5–7 kombiniert werden, um einen erfindungsgemäßen Rotor 1 zu bilden. Außerdem können andere erste und zweite Lamellen 121, 122 oder erste und zweite Lamellen 121, 122 der hier vorgestellten Ausführungsformen mit einer oder mehreren dritten und/oder weiteren Lamellen (hier nicht gezeigt) einen erfindungsgemäßen Rotor 1 bilden.An inventive rotor 1 can only be made from first lamellae 121 the embodiment of the 4 be formed. Furthermore, a rotor according to the invention 1 also exclusively from first slats 121 the embodiments of the 1 - 3 . 5 - 7 , or from first slats 121 as well as second lamellae 122 the embodiment of the 1 - 3 . 5 - 7 be formed. Furthermore, for example, the first fins 121 the embodiment of the 4 with the second fins 122 the embodiment of the 1 - 3 . 5 - 7 combined to form a rotor according to the invention 1 to build. In addition, other first and second fins 121 . 122 or first and second lamellae 121 . 122 the embodiments presented here with one or more third and / or further fins (not shown here) a rotor according to the invention 1 form.

Weiterhin können die ersten und/oder zweiten und/oder weiteren Lamellen 121, 122 zu einem einzigen, den Rotor 1 bildenden Lamellenpaket 81, 82 zusammengefügt sein. Oder die ersten und/oder zweiten und/oder weiteren Lamellen 121, 122 können zu mehreren Lamellenpaketen 81, 82 gefügt sein, die gemeinsam den Rotor 1 bilden.Furthermore, the first and / or second and / or further fins 121 . 122 to a single, the rotor 1 forming disc pack 81 . 82 be joined together. Or the first and / or second and / or further slats 121 . 122 can lead to several disc packs 81 . 82 be joined, which together the rotor 1 form.

5 zeigt einen Ausschnitt B aus dem Rotor 1 der 3. 5 shows a section B from the rotor 1 of the 3 ,

Im Bereich der dritten Seiteninnenfläche 43 sowie der Zentrierungsmittel 45 liegt der Dauermagnet 3 form- und/oder kraftschlüssig an der dritten Seitenoberfläche 33 sowie den Zentrierungsgegenmitteln 35 an. Dadurch ist die Positionierung des Dauermagneten 3 in der Aussparung 4 sehr genau sichergestellt und der Dauermagnet 3 tangential zentriert. In the area of the third side inner surface 43 as well as the centering agent 45 lies the permanent magnet 3 positive and / or non-positive on the third side surface 33 and the centering counter 35 at. This is the positioning of the permanent magnet 3 in the recess 4 very sure and the permanent magnet 3 tangentially centered.

Die zum Einfügen des Dauermagneten 3 in die Aussparung 4 benötigte und durch Fertigungstoleranzen variable Differenz zwischen der Breite 72 des Dauermagneten 3 und der Breite 62 der Aussparung 4 bedingt zwischen der ersten Seiteninnenfläche 41 und der ersten Seitenoberfläche 31 sowie zwischen der zweiten Seiteninnenfläche 42 und der zweiten Seitenoberfläche 32 einen ersten Spalt 461 und einen zweiten Spalt 462. Die tangentiale Zentrierung bewirkt eine im Wesentlichen mittige Positionierung des Dauermagneten 3 in der Aussparung 4. Der Dauermagnet 3 und die Aussparung 4 werden daher durch eine fiktive Ebene 55, die durch die Rotorachse 2 sowie eine quer zur Rotorachse 2 verlaufende Linie 51 aufgespannt ist, im Wesentlichen halbiert. Der erste Spalt 461 sowie der zweite Spalt 462 sind daher im Wesentlichen gleich.The to insert the permanent magnet 3 in the recess 4 required and variable by manufacturing tolerances difference between the width 72 of the permanent magnet 3 and the width 62 the recess 4 conditionally between the first side inner surface 41 and the first page surface 31 as well as between the second side inner surface 42 and the second side surface 32 a first gap 461 and a second gap 462 , The tangential centering causes a substantially central positioning of the permanent magnet 3 in the recess 4 , The permanent magnet 3 and the recess 4 are therefore through a fictional level 55 passing through the rotor axis 2 and one transverse to the rotor axis 2 running line 51 spanned, essentially halved. The first gap 461 as well as the second gap 462 are therefore essentially the same.

Die hier gezeigte zweite Lamelle 122 weist in dem zur Rotorachse 2 hingewandten Bereich der ersten Seiteninnenfläche 41 und der zweiten Seiteninnenfläche 42 das erste Führungsmittel 411 und das zweite Führungsmittel 421 auf. Die Aussparung 4 ist auf den Bereich 49 des Haltemittels 11 ausgedehnt, so dass das Haltemittel 11, welches an einer ersten Lamelle 121 angeordnet ist, sichtbar ist. Außerdem ist zwischen dem Haltemittel 11 und der ersten Seiteninnenfläche 41 ein Abstand 112 gebildet, so dass zumindest bei der ersten Lamelle 121 auf der zur Rotorachse 2 hingewandten Seite 38 keine Verbindung zwischen der Südpolseite S und der Nordpolseite N (s. 1) des Dauermagneten 3 besteht.The second lamella shown here 122 points in the direction of the rotor axis 2 walled area of the first side inner surface 41 and the second side inner surface 42 the first guide 411 and the second guide means 421 on. The recess 4 is on the area 49 of the holding agent 11 extended, so that the holding means 11 , which at a first lamella 121 is arranged, is visible. It is also between the holding means 11 and the first side inner surface 41 a distance 112 formed, so that at least at the first lamella 121 on the rotor axis 2 page turned 38 no connection between the south pole side S and the north pole side N (see FIG. 1 ) of the permanent magnet 3 consists.

6 zeigt eine erste Lamelle 121 eines Rotors 1 der 1, 2 und 5. 6 shows a first lamella 121 a rotor 1 of the 1 . 2 and 5 ,

Die erste Lamelle 121 ist beispielsweise mittels Stanzpaketierung, mittels Verbacken oder mittels eines anderen Verfahrens mit zumindest einer zweiten Lamelle 122 zu einem Lamellenpaket des Rotors 1 verbunden.The first lamella 121 is for example by means of stamped packetization, by means of caking or by means of another method with at least one second lamella 122 to a disk set of the rotor 1 connected.

Die erste Lamelle 121 weist eine Vielzahl Aussparungen 4 zur Aufnahme von Dauermagneten 3 (s. 1, 2) auf. In den Aussparungen 4 sind auf der von der Rotorachse 2 abgewandten Seite die Zentrierungsmittel 45 vorgesehen. Um die Dauermagnete 3 in den Aussparungen zu halten, sind Haltemittel 11 in Form von Näschen vorgesehen.The first lamella 121 has a large number of recesses 4 for receiving permanent magnets 3 (S. 1 . 2 ) on. In the recesses 4 are on the of the rotor axis 2 facing away from the centering means 45 intended. To the permanent magnets 3 to hold in the recesses are holding means 11 provided in the form of noses.

Zwischen den Haltemitteln 11 und der ersten Seiteninnenfläche 41 ist ein Abstand 112 vorgesehen, so dass an der zur Rotorachse 2 hingewandten Seite keine Verbindung zwischen der Südpolseite S und der Nordpolseite N (s. 1) des Dauermagneten besteht. Weiterhin ist an der ersten Seiteninnenfläche 41 sowie dem Haltemittel 11 jeweils eine Verjüngung 113 vorgesehen. Es ist lediglich ein Verbindungssteg 13 an der von der Rotorachse 2 abgewandten Seite vorgesehen, der die dritte Seiteninnenfläche 43 bildet. Diese Maßnahmen bewirken eine erhebliche Verringerung des Streuflusses.Between the holding means 11 and the first side inner surface 41 is a distance 112 provided so that at the rotor axis 2 walled side no connection between the south pole side S and the north pole side N (s. 1 ) of the permanent magnet. Furthermore, on the first side inner surface 41 and the holding means 11 each a rejuvenation 113 intended. It is just a connecting bridge 13 at the of the rotor axis 2 provided side facing away from the third side inner surface 43 forms. These measures cause a significant reduction of the leakage flux.

Der Rotor 1 ist aus ersten Lamellen 121 der 6 und zweiten Lamellen 122 der 1, die zu einem Lamellenpaket zusammengefügt sind, gebildet. Die Lamellen 121, 122 sind am inneren Ring 14, hier mittels Haltelippen 47, an der Rotorwelle 22 drehfest angeordnet. Die Rotorwelle 22 erstreckt sich entlang der Rotorachse 2 in einer Längsrichtung 5.The rotor 1 is from first slats 121 of the 6 and second fins 122 of the 1 , which are joined together to form a disk pack formed. The slats 121 . 122 are on the inner ring 14 , here by means of retaining lips 47 , on the rotor shaft 22 arranged rotationally fixed. The rotor shaft 22 extends along the rotor axis 2 in a longitudinal direction 5 ,

Die Lamellenpakete 81, 82 sind aus mehreren geschichteten Lamellen 121, 122 aufgebaut, die im Wesentlichen dieselbe Dicke aufweisen. Sind mehrere gleiche Lamellen 121, 122 nacheinander angeordnet, sind zur Vereinfachung die Trennstellen der einzelnen Lamellen 121, 122 zueinander nicht dargestellt.The plate packs 81 . 82 are made of several layered lamellae 121 . 122 constructed, which have substantially the same thickness. Are several identical slats 121 . 122 arranged one after the other, are the separation points of the individual slats for simplicity 121 . 122 not shown to each other.

Im Rotor 1 ist eine Vielzahl von Aussparungen 4 zur Aufnahme von Dauermagneten 3 vorgesehen. Die Aussparungen 4 weisen Rundungen als Zentrierungsmittel 45 und die Dauermagnete 3 Rundungen als Zentrierungsgegenmittel 35 auf, die zusammenwirken. Dadurch sind die Dauermagnete 3 zumindest an ihrer der Rotorachse 2 abgewandten Seite in den Aussparungen 4 tangential, also in Umfangrichtung 9 des Rotors 1, zentriert, so dass fertigungstechnisch erforderliche Spalte 461, 462 (s. 1, 5) zwischen der ersten und zweiten Seiteninnenfläche 41, 42 (s. 1) der Aussparung 4 und der ersten und zweiten Seitenoberfläche 31, 32 des Dauermagneten 3 (s. 1), und daher auch das Rastmoment der elektrischen Maschine minimiert sind.In the rotor 1 is a variety of recesses 4 for receiving permanent magnets 3 intended. The recesses 4 have curves as centering agents 45 and the permanent magnets 3 Rounding as Zentrierungsgegenmittel 35 that work together. As a result, the permanent magnets 3 at least at its the rotor axis 2 opposite side in the recesses 4 tangential, ie in the circumferential direction 9 of the rotor 1 , centered, so that technically required column 461 . 462 (S. 1 . 5 ) between the first and second side inner surfaces 41 . 42 (S. 1 ) of the recess 4 and the first and second side surfaces 31 . 32 of the permanent magnet 3 (S. 1 ), and therefore the cogging torque of the electric machine are minimized.

Die dritte Seiteninnenfläche 43 der Aussparung 4 sowie die dritte Seitenoberfläche 33 des Dauermagneten 3 (s. 1) sind dann durch eine fiktive Ebene 55, die sich in Richtung der Rotorachse 2 erstreckt und in der die Rotorachse 2 angeordnet ist, im Wesentlichen halbiert.The third side inside 43 the recess 4 as well as the third side surface 33 of the permanent magnet 3 (S. 1 ) are then through a fictitious plane 55 extending in the direction of the rotor axis 2 extends and in the rotor axis 2 is arranged, substantially halved.

Die Lamellen 121, 122 können vollständig aus ferromagnetischem Metall oder einer Metallegierung mit ferromagnetischen Eigenschaften gebildet sein. Es ist jedoch ebenfalls bevorzugt, dass der Verbindungssteg 13 und/oder der Steg 48 aus einem Nichtleiter, insbesondere einem Kunststoff gebildet ist, um den Streufluss weiter zu verringern.The slats 121 . 122 may be formed entirely of ferromagnetic metal or a metal alloy with ferromagnetic properties. However, it is also preferred that the connecting web 13 and / or the jetty 48 is formed of a non-conductor, in particular a plastic, to further reduce the leakage flux.

In der hier gezeigten Ausführungsform bilden die ersten und zweiten Lamellen 121, 122 ein erstes Lamellenpaket 81 sowie ein zweites Lamellenpaket 82 mit jeweils einer ersten Stirnseite 811 und einer zweiten Stirnseite 822. In der 7 ist die erste Stirnseite 811 des ersten Lamellenpaketes 121 sowie die zweite Stirnseite 822 des zweiten Lamellenpaketes 122, bezeichnet. Das erste Lamellenpaket 81 ist mit seiner zweiten Stirnseite (hier nicht bezeichnet) an die erste Stirnseite (hier nicht bezeichnet) des zweiten Lamellenpaketes 82 gefügt, so dass die beiden Lamellenpakete 81, 82 den Rotor 1 bilden. Dadurch ist die erste Stirnseite 811 des ersten Lamellenpaketes 81 die erste Stirnseite 811 des Rotors 1 und die zweite Stirnseite 822 des zweiten Lamellenpaketes 82 die zweite Stirnseite 822 des Rotors 1.In the embodiment shown here, the first and second fins form 121 . 122 a first plate pack 81 and a second disc pack 82 each with a first end face 811 and a second end face 822 , In the 7 is the first front page 811 of the first disk pack 121 as well as the second front side 822 of the second disk pack 122 , designated. The first disc pack 81 is with its second end face (not labeled here) to the first end face (not labeled here) of the second disk set 82 joined so that the two disc packs 81 . 82 the rotor 1 form. This is the first face 811 of the first disk pack 81 the first front side 811 of the rotor 1 and the second end face 822 of the second disk pack 82 the second front side 822 of the rotor 1 ,

Damit die Dauermagnete 3 in den Aussparungen 4 in einem abgeschlossenen Raum angeordnet sind, können an den Stirnflächen 811, 822 des Rotors 1 und/oder der Dauermagnete 3 Abdeckungen (hier nicht gezeigt) vorgesehen sein, die die Aussparungen 4 zumindest im Bereich der Dauermagnete 3, oder vollständig abdecken. Eine solche Abdeckung ist bevorzugt aus einer dritten Lamelle gebildet, die keine Aussparung aufweist.So that the permanent magnets 3 in the recesses 4 arranged in a closed space, can be attached to the end faces 811 . 822 of the rotor 1 and / or the permanent magnets 3 Covers (not shown here) may be provided which the recesses 4 at least in the area of permanent magnets 3 , or completely cover. Such a cover is preferably formed from a third blade, which has no recess.

Die Abdeckung ist vorzugsweise aus einem Kunststoff oder einem anderen nicht ferromagnetischen Material gefertigt.The cover is preferably made of a plastic or other non-ferromagnetic material.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 2007/0252469 A1 [0005]
EP 1309066 A2 [0006]

Claims

Rotor ( 1 ) for an electrical machine concentric about a rotor axis ( 2 ) is arranged with a permanent magnet ( 3 ), which is in a recess ( 4 ) of the rotor ( 1 ), characterized in that the recess ( 4 ) at least one centering agent ( 45 ) for centering the permanent magnet ( 3 ) in the recess ( 4 ), and the permanent magnet ( 3 ) at least one corresponding anti-centering agent ( 35 ), which with the centering means ( 45 ) cooperates so that the permanent magnet ( 3 ) at least at its from the rotor axis ( 2 ) side facing away tangentially centered.

Rotor ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the permanent magnet ( 3 ) through a fictitious plane ( 55 ) passing through the rotor axis ( 2 ) and one transverse to the rotor axis ( 2 ) running line ( 51 ) is spanned, and the recess ( 4 ) in the region of the permanent magnet ( 3 ) substantially centrally divides, at least at its from the rotor axis ( 2 ) away side is also substantially divided in the middle.

Rotor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the recess ( 4 ) at its the rotor axis ( 2 ) side facing away from a third side inner surface ( 43 ) having the recess ( 4 ), wherein the permanent magnet ( 3 ) at its the rotor axis ( 2 ) side facing away from a third side surface ( 33 ), which the permanent magnet ( 3 ), characterized in that the fictitious plane ( 55 ) both the third side inner surface ( 43 ) of the recess ( 4 ), as well as the third page surface ( 33 ) of the permanent magnet ( 3 ) is substantially halved.

Rotor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the recess ( 4 ) a first inner side surface ( 41 ) and a second side surface (FIG. 42 ), and the permanent magnet ( 3 ) a first side surface limiting it ( 31 ) and a second side surface ( 32 ), wherein the first side inner surface ( 41 ) of the first side surface ( 31 ), and wherein the second side inner surface ( 42 ) of the second side surface ( 32 ), wherein the recess ( 4 ) between the first side inner surface ( 41 ) and the first page surface ( 31 ) a first gap ( 461 ) and between the second side inner surface ( 42 ) and the second side surface ( 32 ) a second gap ( 462 ), wherein the centering agent ( 45 ) with the centering agent ( 35 ) cooperates so that the first gap ( 461 ) as well as the second gap ( 462 ) are substantially the same.

Rotor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the permanent magnet ( 3 ), and the recess ( 4 ) at least in the region of the permanent magnet ( 3 ), to the fictitious level ( 55 ) is substantially mirror symmetric.

Rotor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the centering means ( 45 ) at the of the rotor axis ( 2 ) facing away from the recess ( 4 ), in particular on the third side inner surface ( 43 ), and the centering agent ( 35 ) at the of the rotor axis ( 2 ) facing away from the permanent magnet ( 3 ), especially on the third side surface ( 33 ) is arranged.

Rotor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the centering means ( 45 ) is formed as a defined shaping - in particular with respect to the radial direction angled surfaces - on which the Zentrierungsgegenmittel ( 35 ) is substantially present.

Rotor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that it is connected to the rotor axis ( 2 ) turned side of the recess ( 4 ) a holding means ( 11 ), in particular a nose, having the permanent magnet ( 3 ) in the recess ( 4 ) holds.

Rotor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that it consists of at least one first lamella ( 121 ) and at least one second lamella ( 122 ), wherein the first lamella ( 121 ) as well as the second lamella ( 122 ) the recess ( 4 ) for receiving the permanent magnet ( 3 ) exhibit.

Rotor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first lamella ( 121 ) and / or the second lamella ( 122 ) the centering agent ( 45 ) for centering the permanent magnet ( 3 ) having.

Rotor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first lamella ( 121 ) and / or the second lamella ( 122 ) the holding means ( 11 ) for holding the permanent magnet ( 3 ) having.

Rotor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the recess ( 4 ) of the first lamella ( 121 ) and / or second lamella ( 122 ) on the rotor axis ( 2 ) on the first side inner surface ( 41 ) and the second side inner surface ( 42 ) in each case an elastic guide means ( 411 . 421 ) having.

Slat ( 121 . 122 ) for the rotor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises the centering means ( 45 ) for centering the permanent magnet ( 3 ) and / or the holding means ( 11 ) for holding the permanent magnet ( 3 ) having.

Permanent magnet ( 3 ) for the rotor ( 1 ) according to any one of claims 1-12.

Electric machine with the rotor ( 1 ) according to any one of claims 1-12. in particular the rotor ( 1 ) and / or disk packs ( 81 . 82 ) of the rotor ( 1 ) End faces ( 811 . 822 ), and the end faces ( 811 . 822 ) of the rotor ( 1 ) and / or the end faces ( 811 . 822 ) of the disk packs ( 81 . 82 ) Have covers.