EP4677719A1

EP4677719A1 - Stator einer elektrischen maschine

Info

Publication number: EP4677719A1
Application number: EP24704144.5A
Authority: EP
Inventors: Felix BENSING; Jannik Stammler; Johannes Riedl; Daniel Kuehbacher
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2023-03-06
Filing date: 2024-02-07
Publication date: 2026-01-14
Also published as: DE102023201984A1; WO2024183999A1; JP2026509239A; CN120752828A

Abstract

Stator einer elektrischen Maschine (2) mit einer Statorachse (3) und mit einem Statorblechpaket (4), an dem Statorzähne (5) und zwischen den Statorzähnen (5) liegende Statornuten (6) ausgebildet sind, wobei in den Statornuten (6) jeweils ein einziger Leiter (8) oder ein mehrere Leiter (8) umfassendes Leiterbündel (9) zur Bildung einer elektrischen Statorwicklung (10) vorgesehen ist, wobei zwischen den Nutflanken (6f) der jeweiligen Statornut (6) und dem in der Statornut (6) angeordneten Leiter (8) bzw. Leiterbündel (9) zumindest ein Nutspalt (12) vorgesehen ist, der einen sich in axialer Richtung erstreckenden Nutspaltkanal (13) bildet, der entlang eines Nut-Kühlpfads (14) von einem Kühlmedium durchströmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass - im Statorblechpaket (4) zumindest ein Versorgungspfad (15) ausgebildet ist, der zur Kühlmedium-Versorgung zumindest eines Nut-Kühlpfads (14) jeweils in zumindest eine der Statornuten (6) mündet, - der jeweilige Versorgungspfad (15) mit einem Radialkanal (15.1) in einen Nut-Zulauf (14.1) der jeweiligen Statornut (6) mündet und stromauf des Radialkanals (15.1) zumindest einen Jochkanal (15.2) umfasst, der in axialer Richtung im Statorjoch (7) verläuft und zur Kühlung des Statorjochs (7) vorgesehen ist.

Description

Beschreibung

Titel

Stator einer elektrischen Maschine

Stand der Technik

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

Es ist schon ein Stator einer elektrischen Maschine aus der DE102019113785 A1 bekannt, mit einer Statorachse und mit einem Statorblechpaket, an dem Statorzähne und zwischen den Statorzähnen liegende Statornuten ausgebildet sind und das ein die Statorzähne verbindendes Statorjoch umfasst, wobei sich die Statornuten in radialer Richtung bezüglich der Statorachse jeweils zwischen einem Nutgrund und einem Nutkopf erstrecken, wobei in den Statornuten jeweils ein einziger Leiter oder ein mehrere Leiter umfassendes Leiterbündel, insbesondere ein Stapel von Flachdrahtleitern, zur Bildung einer elektrischen Statorwicklung vorgesehen ist, wobei zwischen den Nutflanken der jeweiligen Statornut und dem in der Statornut angeordneten Leiter bzw. Leiterbündel zumindest ein Nutspalt vorgesehen ist, der einen sich in axialer Richtung erstreckenden Nutspaltkanal zur Leiterdirektkühlung bildet, der entlang eines Nut-Kühlpfads von einem Kühlmedium durchströmbar ist.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Stator einer elektrischen Maschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass die Kühlung des Stators weiter verbessert wird. Weiterhin kann zusätzlich zur Leiterdirektkühlung eine Mantelkühlung des Statorjochs bereitgestellt werden. Da das Kühlmedium direkt durch das Statorjoch zugeführt wird, können aufwendig und teuer herzustellende Kühlkanäle in einem den Stator umschließenden Statorgehäuse entfallen. Die Herstellungskosten werden dadurch verringert. Dies wird erfindungsgemäß erreicht, indem

- im Statorblechpaket zumindest ein Versorgungspfad ausgebildet ist, der zur

Kühlmedium-Versorgung zumindest eines Nut-Kühlpfads jeweils in zumindest eine der Statornuten mündet,

- der jeweilige Versorgungspfad mit einem Radialkanal in einen Nut-Zulauf der jeweiligen Statornut mündet und stromauf des Radialkanals zumindest einen Jochkanal umfasst, der in axialer Richtung im Statorjoch verläuft und zur Kühlung des Statorjochs vorgesehen ist

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Stators einer elektrischen Maschine möglich.

Besonders vorteilhaft ist, wenn mehrere Jochkanäle des zumindest einen Versorgungspfades über den Umfang des Statorjochs verteilt sind und eine Mantelkühlung des Statorjochs bilden. Auf diese Weise wird eine gleichmäßige Kühlung des Statorjochs über den Umfang des Statorjochs erreicht.

Weiterhin vorteilhaft ist, wenn mehrere der Jochkanäle nach einem ersten Ausführungsbeispiel Durchgangskanäle sind, die das Statorblechpaket in axialer Richtung jeweils vollständig durchlaufen und jeweils zumindest einen Eingang in den jeweiligen Radialkanal aufweisen, der insbesondere im Bereich der axialen Mitte oder in der axialen Mitte des Durchgangskanals vorgesehen ist. Auf diese Weise wird das Statorjoch in axialer Richtung durchgängig durchströmt und somit eine gleichmäßige Kühlung des Statorjochs entlang der axialen Richtung erreicht.

Sehr vorteilhaft ist es, wenn mehrere der Jochkanäle nach einem zweiten Ausführungsbeispiel Kurzkanäle sind, die von zumindest einer der beiden Stirnseiten des Statorblechpakets ausgehend in axialer Richtung bis zum Eingang in den jeweiligen Radialkanal verlaufen und kürzer als ein Durchgangskanal ausgebildet sind, insbesondere bis in einen axialen Zentralbereich des Statorblechpakets reichen. Bei einer ersten Variante des zweiten Ausführungsbeispiels, bei der nur Kurzkanäle vorgesehen sind, die ausschließlich von einer der beiden Stirnseiten des Statorblechpakets ausgehend verlaufen, wird eine Teilmantelkühlung des Statorjochs erreicht, die nur einen axialen Teil des Statorjochs ummantelt. Diese erste Variante ist besonders einfach und kostengünstig realisierbar. Bei einer zweiten Variante des zweiten Ausführungsbeispiels, bei der Kurzkanäle vorgesehen sind, die von beiden Stirnseiten des Statorblechpakets ausgehend verlaufen, kann im wesentlichen eine Vollmantelkühlung des Statorjochs erreicht werden, die im wesentlichen das gesamte Statorjoch ummantelt. Allerdings erfordert die zweite Variante des zweiten Ausführungsbeispiels eine Kühlmedium-Versorgung von beiden Stirnseiten des Statorblechpakets.

Auch vorteilhaft ist, wenn nach einem dritten Ausführungsbeispiel mehrere Paare von Jochkanälen vorgesehen und über den Umfang des Statorjochs verteilt sind, wobei die Jochkanäle jedes Paares von derselben Stirnseite des Statorblechpakets ausgehend verlaufen und in Umfangsrichtung gesehen benachbart sind, wobei einer der Jochkanäle jedes Paares ein Kurzkanal und der andere der Jochkanäle ein Mäanderkanal ist, wobei der jeweilige Mäanderkanal einen Durchgangsabschnitt, einen Umlenkungsabschnitt und einen Kurzabschnitt umfasst, wobei für jedes Paar von Jochkanälen der Kurzkanal und der Kurzabschnitt des Mäanderkanals paarweise gegenüberliegend angeordnet sind, insbesondere in der gleichen Umfangsposition.

Auf diese Weise wird im wesentlichen eine Vollmantelkühlung des Statorjochs erreicht, die im wesentlichen das gesamte Statorjoch ummantelt, aber vorteilhafterweise nur eine Kühlmedium-Versorgung von einer der beiden Stirnseiten des Statorblechpakets erfordert.

Desweiteren vorteilhaft ist, wenn der Umlenkungsabschnitt des Mäanderkanals gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel im Statorblechpaket oder in einer stirnseitig am Statorblechpaket angeordneten Umlenkeinrichtung ausgebildet ist. Dadurch kann die Umlenkung des Mäanderkanals auf einfache Weise erreicht werden. Die Umlenkeinrichtung kann beispielsweise ringförmig oder scheibenförmig ausgebildet sein und die Umlenkungsabschnitte aller Mäanderkanäle umfassen.

Darüber hinaus vorteilhaft ist, wenn zumindest an einer der beiden Stirnseiten des Statorblechpakets ein ringförmiger Verteilerkanal angeordnet ist, der in die Jochkanäle mündet und zur Kühlmedium-Versorgung der Versorgungspfade vorgesehen ist. Der Verteilerkanal verteilt das Kühlmedium in Umfangsrichtung auf die über den Umfang verteilten Jochkanäle. Dadurch kann eine einfache Kühlmedium-Versorgung der Versorgungspfade erreicht werden. Vorteilhaft ist, wenn in der jeweiligen Statornut zwei in entgegengesetzte Richtung verlaufende Nut-Kühlpfade vorgesehen sind, die an den Enden der jeweiligen Statornut über einen Nut-Ablauf als Freistrahl austreten, insbesondere im Nutkopf oder im Nutgrund. Auf diese Weise wird der Kühlpfad im Stator vereinfacht hinsichtlich der Strömungsanbindung der Nutspaltkanäle bzw. der Nut-Kühlpfade. Insbesondere ist an den Stirnseiten des Statorblechpakets kein Ringsammler zum Sammeln des aus den Nutspaltkanälen austretenden Kühlmediums erforderlich, welcher eine Abdichtung eines Statorraums gegenüber einem Rotorraum der elektrischen Maschine, beispielsweise mittels einer Hülse oder eines Spaltrohres, erfordern würde. Weiterhin ermöglicht die erfindungsgemäße Strömungsanbindung der Nutspaltkanäle einen geringeren Druck im Kühlpfad, so dass die Anforderungen an die Abdichtung der Nutspaltkanäle verringert werden. Darüber hinaus wird der Druckverlust im jeweiligen Kühlpfad verringert, da der jeweilige Kühlpfad nicht über die gesamte Länge, sondern nur über eine axiale Teilstrecke der jeweiligen Statornut verläuft.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Radialkanal des jeweiligen Versorgungspfades durch eine Ausstanzung oder Vertiefung in einer einzigen Blechlamelle des Statorblechpaketes oder durch mehrere radiale Kanalabschnitte gebildet ist, die radial versetzt in mehreren benachbarten Blechlamellen ausgeführt sind und in radialer Richtung teilweise überlappen. Dadurch kann der Radialkanal auf einfache und kostengünstige Weise im Statorblechpaket erzeugt werden.

Weiter vorteilhaft ist, wenn in den Statornuten jeweils mehrere, in axialer Richtung bezüglich der Statorachse voneinander beabstandete Stützstellen zur Einklemmung des in der jeweiligen Statornut liegenden Leiters bzw. Leiterbündels gebildet sind, wobei die Stützstellen jeweils durch das Verdrehen von einzelnen oder mehreren Blechlamellen des Statorblechpakets, insbesondere von einer Gruppe oder von mehreren Gruppen von Blechlamellen, gebildet sind. Auf diese Weise sind die Stützstellen ohne Sonderlamellen erzeugbar und die Leiterbündel bei der Montage ohne Klemmkräfte in die Statornuten einführbar. Dadurch werden die Herstellungskosten des Stators verringert. Außerdem werden Beschädigungen der Leiterbündel beim Einführen der Leiterbündel in die jeweiligen Statornuten vermieden. Zeichnung

Mehrere Ausführungsbeispiel der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig.1 eine Seitenansicht eines Teils des erfindungsgemäßen Stators,

Fig.2A eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Stators gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel bei einem Schnitt des Stators entlang der Linie ll-ll in Fig.1 ,

Fig.2B mehrere der Jochkanäle des erfindungsgemäßen Stators nach Fig.1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig.2A in einer linearen Abwicklungs- Darstellung,

Fig.3A eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Stators gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel bei einem Schnitt des Stators entlang der Linie ll-ll in Fig.1 ,

Fig.3B mehrere der Jochkanäle des erfindungsgemäßen Stators nach Fig.1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig.3A in einer linearen Abwicklungs- Darstellung,

Fig.4A mehrere der Jochkanäle des erfindungsgemäßen Stators nach Fig.1 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel in einer linearen Abwicklungs-Darstellung,

Fig.4B eine erste Schnittansicht des erfindungsgemäßen Stators gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel nach Fig.4A bei einem Schnitt des Stators entlang der Linie IV-IV in Fig.4A,

Fig.4C eine zweite Schnittansicht des erfindungsgemäßen Stators gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel nach Fig.4A bei einem Schnitt des Stators entlang der Linie V-V in Fig.4A,

Fig.5A eine Ausführung einer ersten Blechlamelle mit Kanalabschnitten zur Erzeugung von Radialkanälen im Statorblechpaket,

Fig.5B eine Ausführung einer zweiten Blechlamelle mit Kanalabschnitten zur Erzeugung von Radialkanälen im Statorblechpaket,

Fig.5C eine Anordnung der ersten und zweiten Blechlamelle nach Fig.5A und 5B zur Erzeugung der Radialkanäle im Statorblechpaket,

Fig.6 einen Nutquerschnitt entlang der Linie Vl-Vl in Fig.2A, Fig.7 einen Nutquerschnitt entlang der Linie Vll-Vll in Fig.2A,

Fig.8 einen Nutquerschnitt entlang der Linie Vlll-Vlll in Fig.2A,

Fig.9 im Schnitt eine der Statornuten des erfindungsgemäßen Stators mit einem an mehreren Stützstellen gelagerten Leiterbündel und

Fig.10 eine Teilansicht des erfindungsgemäßen Stators mit verdrehten Lamellen zur Erzeugung von Stützstellen für die Leiterbündel.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig.1 zeigt eine Seitenansicht eines Teils des erfindungsgemäßen Stators.

Der erfindungsgemäße Stator 1 einer elektrischen Maschine 2 hat eine Statorachse 3 und weist ein Statorblechpaket 4 auf, an dem Statorzähne 5 und zwischen den Statorzähnen 5 liegende Statornuten 6 ausgebildet sind und das ein die Statorzähne 5 verbindendes Statorjoch 7 umfasst. Die Statornuten 6 erstrecken sich in radialer Richtung bezüglich der Statorachse 3 jeweils zwischen einem Nutgrund 6g und einem Nutkopf 6h und können im Nutkopf 6h jeweils einen Nutschlitz 6s aufweisen.

In den Statornuten 6 ist jeweils ein einziger elektrischer Leiter 8 oder ein mehrere Leiter 8 umfassendes Leiterbündel 9, insbesondere ein Stapel von Flachdrahtleitern, zur Bildung einer elektrischen Statorwicklung 10 vorgesehen.

Zwischen den Nutflanken 6f der jeweiligen Statornut 6 und dem in der Statornut 6 angeordneten Leiter 8 bzw. Leiterbündel 9 ist zumindest ein Nutspalt 12 vorgesehen, der einen sich in axialer Richtung bezüglich der Statorachse 3 erstreckenden Nutspaltkanal 13 bildet, der entlang eines Nut-Kühlpfads 14 von einem Kühlmedium durchströmbar ist.

Fig.2A zeigt eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Stators gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel bei einem Schnitt des Stators entlang der Linie ll-ll in Fig.1.

Das Statorblechpaket 4 ist durch einen Stapel von Blechlamellen 16 gebildet.

In der jeweiligen Statornut 6 sind zwei in entgegengesetzte Richtung verlaufende Nut- Kühlpfade 14 vorgesehen, die an den Enden der jeweiligen Statornut 6 über einen Nut- Ablauf 14.2 als Freistrahl austreten, insbesondere im Nutkopf 6h oder im Nutgrund 6g. Die Statornuten 6 können zur Abdichtung der Nut-Kühlpfade 14 mittels zumindest eines Nutverschlusses 19 verschlossen sein. Der Nutverschluss kann beispielsweise nach Fig.1 sowie Fig.6 bis Fig. 8 erzeugt werden, indem ein einziger hülsen- oder rohrförmiger Nutverschluss als separates Element zum Verschließen aller Nutschlitze 6s ausgeführt ist. Nach einer nicht dargestellten zweiten Variante kann in jedem Nutschlitz 6s ein streifenförmiger Nutverschluss, insbesondere ein Deckschieber, als separates Element vorgesehen sein. Nach einer nicht dargestellten dritten Variante können die Nutverschlüsse 19 jeweils durch Zahnkopfbrücken gebildet sein, die Teil der Blechlamellen 16 sind, Zahnköpfe von benachbarten Statorzähnen 5 verbinden und insbesondere eine verringerte magnetische Leitfähigkeit aufweisen.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass im Statorblechpaket 4 zumindest ein Versorgungspfad 15 ausgebildet ist, der zur Kühlmedium-Versorgung zumindest eines Nut-Kühlpfads 14 jeweils in zumindest eine der Statornuten 6 mündet.

Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der jeweilige Versorgungspfad 15 mit einem in radialer Richtung verlaufenden Radialkanal 15.1 in einen Nut-Zulauf 14.1 der jeweiligen Statornut 6 mündet und stromauf des Radialkanals 15.1 zumindest einen Jochkanal 15.2 umfasst, der in axialer Richtung im Statorjoch 7 verläuft und zur Kühlung des Statorjochs 7 vorgesehen ist.

Fig.2B zeigt mehrere der Jochkanäle des erfindungsgemäßen Stators nach Fig.1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig.2A in einer linearen Abwicklungs- Darstellung.

Beispielsweise sind mehrere Jochkanäle 15.2 des zumindest einen Versorgungspfades 15 über den Umfang des Statorjochs 7 verteilt und bilden auf diese Weise eine Mantelkühlung im Statorjoch 7.

Nach einem ersten Ausführungsbeispiel sind mehrere der Jochkanäle 15.2 als Durchgangskanäle 23 ausgebildet, die das Statorblechpaket 4 in axialer Richtung jeweils vollständig durchlaufen und jeweils zumindest einen Eingang 17 in den jeweiligen Radialkanal 15.1 aufweisen. Der Eingang 17 ist beispielsweise im Bereich der axialen Mitte des Durchgangskanals 23 vorgesehen, insbesondere in der axialen Mitte. An beiden Stirnseiten des Statorblechpakets 4 kann jeweils ein ringförmiger Verteilerkanal 20 angeordnet sein, der in die jeweiligen Jochkanäle 15.2 mündet und zur Kühlmedium-Versorgung der Versorgungspfade 15 vorgesehen ist.

Fig.3A zeigt eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Stators gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel bei einem Schnitt des Stators entlang der Linie ll-ll in Fig.1. Fig.3B zeigt mehrere der Jochkanäle des erfindungsgemäßen Stators nach Fig.1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig.3A in einer linearen Abwicklungs- Darstellung.

Nach dem zweiten Ausführungsbeispiel sind mehrere der Jochkanäle 15.2 als Kurzkanäle 24 ausgebildet, die von zumindest einer der beiden Stirnseiten des Statorblechpakets 4 ausgehend in axialer Richtung bis zum Eingang in den jeweiligen Radialkanal verlaufen und kürzer als ein Durchgangskanal 23 ausgebildet sind, insbesondere bis in einen axialen Zentralbereich des Statorblechpakets 4 reichen.

Nach einer nicht dargestellten ersten Variante des zweiten Ausführungsbeispiels können nur Kurzkanäle 24 vorgesehen sein, die ausschließlich von einer der beiden Stirnseiten des Statorblechpakets 4 ausgehend verlaufen und dadurch eine Teilmantelkühlung erreichen, die nur einen axialen Teil des Statorjochs 7 ummantelt. Nach einer zweiten, in Fig.3A und Fig.3B dargestellten Variante des zweiten Ausführungsbeispiels können auch Kurzkanäle 24 vorgesehen sein, die von beiden Stirnseiten des Statorblechpakets 4 ausgehend verlaufen. Diese zweite Variante erreicht eine Vollmantelkühlung, die im wesentlichen das gesamte Statorjoch 7 ummantelt. Für die zweite Variante kann an beiden Stirnseiten des Statorblechpakets 4 jeweils ein ringförmiger Verteilerkanal 20 vorgesehen sein, der in die jeweiligen Jochkanäle 15.2 mündet und zur Kühlmedium-Versorgung der Versorgungspfade 15 vorgesehen ist.

Die von einer der Stirnseiten des Statorblechpakets 4 ausgehenden Kurzkanäle 24 und die von der anderen Stirnseite ausgehenden Kurzkanäle 24 sind beispielsweise hinsichtlich der Umfangsposition paarweise zueinander ausgerichtet, insbesondere paarweise gegenüberliegend oder paarweise in der gleichen Umfangsposition angeordnet. Fig.4A zeigt mehrere der Jochkanäle des erfindungsgemäßen Stators nach Fig.1 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel in einer linearen Abwicklungs-Darstellung. Fig.4B zeigt eine erste Schnittansicht des erfindungsgemäßen Stators gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel nach Fig.4A bei einem Schnitt des Stators entlang der Linie

IV-IV in Fig.4A.

Fig.4C zeigt eine zweite Schnittansicht des erfindungsgemäßen Stators gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel nach Fig.4A bei einem Schnitt des Stators entlang der Linie

V-V in Fig.4A.

Nach dem dritten Ausführungsbeispiel sind mehrere Paare 15.2p von unterschiedlich langen Jochkanälen 15.2 vorgesehen und über den Umfang des Statorjochs 7 verteilt. Die Jochkanäle 15.2 jedes Paares 15.2p verlaufen von derselben Stirnseite des Statorblechpakets 4 ausgehend und sind in Umfangsrichtung gesehen zueinander benachbart, wobei einer der Jochkanäle 15.2 jedes Paares 15.2p ein Kurzkanal 24 und der andere der Jochkanäle 15.2 desselben Paares 15.2p ein Mäanderkanal 25 ist, der einen Durchgangsabschnitt 25.1 , einen Umlenkungsabschnitt 25.2 und einen Kurzabschnitt 25.3 umfasst. An der Stirnseite des Statorblechpakets 4, von der die Jochkanäle 15.2 ausgehen, kann ein ringförmiger Verteilerkanal 20 angeordnet sein, der in die jeweiligen Jochkanäle 15.2 mündet und zur Kühlmedium-Versorgung der Versorgungspfade 15 vorgesehen ist.

Für jedes Paar 15.2p von Jochkanälen 15.2 sind der Kurzkanal 24 und der Kurzabschnitt 25.3 des Mäanderkanals 25 paarweise gegenüberliegend angeordnet, insbesondere in der gleichen Umfangsposition.

Das dritte Ausführungsbeispiel erreicht auf diese Weise eine Vollmantelkühlung, die im wesentlichen das gesamte Statorjoch 7 ummantelt.

Die Umlenkungsabschnitte 25.2 der Mäanderkanäle 25 kann nach Fig.4A in einer stirnseitig am Statorblechpaket 4 angeordneten Umlenkeinrichtung 26 oder in nicht dargestellter Weise im Statorblechpaket 4 ausgebildet sein. Die Umlenkeinrichtung 26 kann beispielsweise ringförmig oder scheibenförmig ausgebildet sein und die Umlenkungsabschnitte aller Mäanderkanäle umfassen.

Fig.5A zeigt eine Ausführung einer ersten Blechlamelle mit Kanalabschnitten zur Erzeugung von Radialkanälen im Statorblechpaket. Fig.5B zeigt eine Ausführung einer zweiten Blechlamelle mit Kanalabschnitten zur Erzeugung von Radialkanälen im Statorblechpaket.

Fig.5C zeigt eine Anordnung der ersten und zweiten Blechlamelle nach Fig.5A und 5B zur Erzeugung der Radialkanäle im Statorblechpaket.

Der Radialkanal 15.1 des jeweiligen Versorgungspfades 15 kann auf verschiedene Weise gebildet sein. Nach Fig.5A bis 5C kann er durch mehrere radiale Kanalabschnitte 18 gebildet sein, die radial versetzt in mehreren benachbarten Blechlamellen 16 ausgeführt sind und in radialer Richtung teilweise überlappen. Alternativ kann der Radialkanal 15.1 beispielsweise auch durch eine Ausstanzung oder Vertiefung in einer einzigen Blechlamelle 16 des Statorblechpakets 4 erzeugt sein.

Fig.6 zeigt einen Nutquerschnitt entlang der Linie Vl-Vl in Fig.2A, Fig.7 einen Nutquerschnitt entlang der Linie Vll-Vll in Fig.2 A und Fig.8 zeigt einen Nutquerschnitt entlang der Linie Vlll-Vlll in Fig.2A.

Fig.9 zeigt eine Teilansicht des erfindungsgemäßen Stators mit verdrehten Lamellen zur Erzeugung von Stützstellen für die Leiterbündel.

In den Statornuten 6 sind jeweils mehrere, in axialer Richtung bezüglich der Statorachse 3 voneinander beabstandete Stützstellen 11 zur Einklemmung und Halterung des in der jeweiligen Statornut 6 liegenden Leiters 8 bzw. Leiterbündels 9 gebildet. Die Stützstellen 11 können nach Fig.10 jeweils durch das Verdrehen von einzelnen oder mehreren Blechlamellen 16 des Statorblechpakets 4, insbesondere von einer Gruppe oder von mehreren Gruppen 28 von Blechlamellen 16, gebildet sein. Die verdrehten Blechlamellen 16 sind zur Bildung einer einzelnen der Stützstellen 11 gegenüber den übrigen Blechlamellen 16 des Statorblechpaketes 4 um die Statorachse 3 verdreht (in entgegengesetzter Richtung), beispielsweise um einen bestimmten Verdrehwinkel <|). Die jeweilige Stützstelle 11 ist beispielsweise gebildet durch zwei Gruppen 28 von Blechlamellen 16, die in entgegengesetzter Richtung um den bestimmten Verdrehwinkel t|) um die Statorachse 3 verdreht sind. Zwischen den erfindungsgemäßen Stützstellen 11 sind der Leiter 8 bzw. das Leiterbündel 9 der jeweiligen Statornut 6 frei schwebend, also ohne Kontakt zum Statorblechpaket 4, gelagert. Der Leiter 8 bzw. das Leiterbündel 9 der jeweiligen Statornut 6 ist also nur an den Stützstellen 11 mit dem Statorblechpaket 4 in Kontakt. Der jeweilige Nut-Kühlpfad 14 ist an den Stützstellen 11 zumindest verengt. Daher ist an den Stützstellen 11 jeweils ein Bypass 21 vorgesehen, um das Kühlmedium an der jeweiligen verengten Stützstelle 11 vorbeizuleiten. Die Bypässe 21 der jeweiligen Statornut 6 sind dabei ausgehend vom jeweiligen Nut-Zulauf 14.1 entlang des jeweiligen Nut-Kühlpfads 14 beispielsweise abwechselnd im Nutgrund 6g oder im Nutkopf 6h ausgebildet (Fig.2A, Fig.6 und Fig.8), wodurch ein mäanderförmiger Verlauf der Nut-Kühlpfade 14 erzielbar ist.

Der jeweilige Bypass 21 im Nutgrund 6g kann nach Fig.6 beispielsweise gebildet sein durch eine oder zwei Ausnehmungen in den Nutflanken 6f am Fuße der Statorzähne 5 oder eine Ausnehmung im Nutgrund 6g.

Der jeweilige Nutverschluss 19 hat für die jeweilige Statornut 6 nach Fig.2A, Fig.6 und Fig.8 jeweils mehrere in axialer Richtung voneinander beabstandete Versperrungen 22 zur Einstellung des mäanderförmigen Nut-Kühlpfads 14. Die Versperrungen 22 reichen insbesondere bis an oder nahe an den Leiter 8 bzw. das Leiterbündel 9 heran.

Zwischen benachbarten Versperrungen 22 derselben Statornut 6 ist jeweils ein in axialer Richtung verlaufender Durchlass als Bypass 21 für den jeweiligen Nut-Kühlpfad vorgesehen. Fig.6 und Fig.7 zeigen eine der Versperrungen 22 des jeweiligen Nutverschlusses 19.

Claims

Ansprüche

1 . Stator einer elektrischen Maschine (2) mit einer Statorachse (3) und mit einem Statorblechpaket (4), an dem Statorzähne (5) und zwischen den Statorzähnen (5) liegende Statornuten (6) ausgebildet sind und das ein die Statorzähne (5) verbindendes Statorjoch (7) umfasst, wobei sich die Statornuten (6) in radialer Richtung bezüglich der Statorachse (3) jeweils zwischen einem Nutgrund (6g) und einem Nutkopf (6h) erstrecken, wobei in den Statornuten (6) jeweils ein einziger Leiter (8) oder ein mehrere Leiter (8) umfassendes Leiterbündel (9), insbesondere ein Stapel von Flachdrahtleitern, zur Bildung einer elektrischen Statorwicklung (10) vorgesehen ist, wobei zwischen den Nutflanken (6f) der jeweiligen Statornut (6) und dem in der Statornut (6) angeordneten Leiter (8) bzw. Leiterbündel (9) zumindest ein Nutspalt (12) vorgesehen ist, der einen sich in axialer Richtung erstreckenden Nutspaltkanal (13) bildet, der entlang eines Nut-Kühlpfads (14) von einem Kühlmedium durchströmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass

- im Statorblechpaket (4) zumindest ein Versorgungspfad (15) ausgebildet ist, der zur Kühlmedium-Versorgung zumindest eines Nut-Kühlpfads (14) jeweils in zumindest eine der Statornuten (6) mündet,

- der jeweilige Versorgungspfad (15) mit einem Radialkanal (15.1) in einen Nut-

Zulauf (14.1) der jeweiligen Statornut (6) mündet und stromauf des Radialkanals (15.1) zumindest einen Jochkanal (15.2) umfasst, der in axialer Richtung im Statorjoch (7) verläuft und zur Kühlung des Statorjochs (7) vorgesehen ist.

2. Stator nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Jochkanäle (15.2) des zumindest einen Versorgungspfades (15) über den Umfang des Statorjochs (7) verteilt sind und eine Mantelkühlung des Statorjochs (7) bilden.

3. Stator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere der Jochkanäle (15.2) Durchgangskanäle (23) sind, die das Statorblechpaket (4) in axialer Richtung jeweils vollständig durchlaufen und jeweils zumindest einen Eingang (17) in den jeweiligen Radialkanal (15.1) aufweisen, der insbesondere im Bereich der axialen Mitte oder in der axialen Mitte des Durchgangskanals (15.2) vorgesehen ist.

4. Stator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere der Jochkanäle

(15.2) Kurzkanäle (24) sind, die von zumindest einer der beiden Stirnseiten des Statorblechpakets (4) ausgehend in axialer Richtung bis zum Eingang (17) in den jeweiligen Radialkanal (15.1) verlaufen und kürzer als ein Durchgangskanal (23) ausgebildet sind, insbesondere bis in einen axialen Zentralbereich des Statorblechpakets (4) reichen.

5. Stator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Paare (15.2p) von Jochkanälen (15.2) vorgesehen und über den Umfang des Statorjochs (7) verteilt sind, wobei die Jochkanäle (15.2) jedes Paares (15.2p) von derselben Stirnseite des Statorblechpakets (4) ausgehend verlaufen und in Umfangsrichtung gesehen benachbart sind, wobei einer der Jochkanäle (15.2) jedes Paares (15.2p) ein Kurzkanal (24) und der andere der Jochkanäle (15.2) ein Mäanderkanal (25) ist, wobei der jeweilige Mäanderkanal (25) einen Durchgangsabschnitt (25.1), einen Umlenkungsabschnitt (25.2) und einen Kurzabschnitt (25.3) umfasst, wobei für jedes Paar (15.2p) von Jochkanälen (15.2) der Kurzkanal (24) und der Kurzabschnitt (25.3) des Mäanderkanals (25) paarweise gegenüberliegend angeordnet sind, insbesondere in der gleichen Umfangsposition.

6. Stator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Umlenkungsabschnitt

(25.2) des Mäanderkanals (25) im Statorblechpaket (4) oder in einer stirnseitig am Statorblechpaket (4) angeordneten Umlenkeinrichtung (26) ausgebildet ist.

7. Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest an einer der beiden Stirnseiten des Statorblechpakets (4) ein ringförmiger Verteilerkanal (20) angeordnet ist, der in die Jochkanäle (15.2) mündet und zur Kühlmedium-Versorgung der Versorgungspfade (15) vorgesehen ist.

8. Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der jeweiligen Statornut (6) zwei in entgegengesetzte Richtung verlaufende Nut- Kühlpfade (14) vorgesehen sind, die an den Enden der jeweiligen Statornut (6) über einen Nut-Ablauf (14.2) als Freistrahl austreten, insbesondere im Nutkopf (6h) oder im Nutgrund (6g).

9. Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Radialkanal (15.1) des jeweiligen Versorgungspfades (15) durch eine Ausstanzung oder Vertiefung in einer einzigen Blechlamelle (16) des Statorblechpaketes (4) oder durch mehrere radiale Kanalabschnitte (18) gebildet ist, die radial versetzt in mehreren benachbarten Blechlamellen (16) ausgeführt sind und in radialer Richtung teilweise überlappen.

10. Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Statornuten (6) zur Abdichtung der Nut-Kühlpfade (14) mittels zumindest eines Nutverschlusses (19) verschlossen sind.

11 . Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Statornuten (6) jeweils mehrere, in axialer Richtung bezüglich der Statorachse (3) voneinander beabstandete Stützstellen (11) zur Einklemmung des in der jeweiligen Statornut (6) liegenden Leiters (8) bzw. Leiterbündels (9) gebildet sind, wobei die Stützstellen (11) jeweils durch das Verdrehen von einzelnen oder mehreren Blechlamellen (16) des Statorblechpakets (4), insbesondere von einer Gruppe oder von mehreren Gruppen (28) von Blechlamellen (16), gebildet sind.

12. Elektrische Maschine (2) mit einem Stator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.