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Dokumentenidentifikation DE19634949C1 05.03.1998
Titel Transversalflußmaschine mit passivem Läufer und großem Luftspalt
Anmelder Weh, Herbert, Prof. Dr.-Ing.h.c., 38116 Braunschweig, DE
Erfinder Weh, Herbert, Prof. Dr.-Ing.h.c., 38116 Braunschweig, DE
DE-Anmeldedatum 29.08.1996
DE-Aktenzeichen 19634949
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 05.03.1998
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.03.1998
IPC-Hauptklasse H02K 21/02
IPC-Nebenklasse H02K 19/06   H02K 9/00   H02K 1/12   
Zusammenfassung Für Transversalflußmaschinen mit Luftspaltlängen, die größer als der mechanisch minimal ausführbare Spalt sind, ergeben sich durch geänderte Abmessungen, wie die proportional zum Luftspalt vergrößerte Polteilung der ebenfalls vergrößerten Magnethöhe, der Sammlermenge und der verstärkten Wicklung gleichbleibend hohe Werte für die mittlere Kraftdichte in den Spalträumen. Die mit diesen Änderungen verbundene günstigste Maschinenkonfiguration mit zwei Sammlern, die axial an die Wicklung angrenzen, und eine mechanisch robuste Ausführung des Rotors werden ebenso wie die zweckmäßige Ausführung der Wicklungskühlung und die Befestigungsfragen der Statorelemente beschrieben. Besonders für hohe mechanische Belastungen (Stoßbeanspruchung), aber auch für die Anwendung bei hohen Umfangsgeschwindigkeiten sind Maschinen mit den beschriebenen Merkmalen zweckmäßig einsetzbar.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Transversalflußmaschine mit passivem Läufer gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 (DE 39 27 453 A1).

Eine solche Transversalflußmaschine ist aus der DE 39 27 453 A1 bekannt. Die dort gezeigte elektrische Maschine mit mehreren, im wesentlichen transversal verlaufenden Magnetkreisen gleichartiger Ausführung (Transversalflußmaschine) umfaßt einen Rotor mit einer Welle, einen Stator und einen Statorkörper, wobei der Stator für jeden Magnetkreis zwei ringförmige Sammleranordnungen aufweist, die sich aus im Abstand einer Polteilung zwischen Weicheisenlamellen eingebetteten, radial stehenden Permanentmagneten zusammensetzen. Zwischen den Sammleranordnungen des Stators ist jeweils eine ringförmigen Wicklung angeordnet. Der Rotor für jeden Magnetkreis ist in eine äußere und eine innere Rotorhälfte aufgeteilt, welche im Abstand der doppelten Polteilung jeweils axial verlaufende Polelemente aus Weicheisen trägt, wodurch ein zylindrischer Zwischenraum entsteht, in dem der Stator unter Bildung von zwei Luftspalten den Polelementen gegenübersteht.

Aus der DE 43 00 440 A1 ist ebenfalls eine Transversalflußmaschine bekannt. In Übereinstimmung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ist der zu einem Magnetkreis gehörige Rotorteil in eine äußere und eine innere Rotorhälfte aufgeteilt, wobei die Weicheisenelemente des Rotors in zylindrische Vertiefungen des Rotorkörpers eingesetzt sind, die sich zum jeweiligen Luftspalt hin öffnen. Beiderseits der Statorwicklungen schließt sich in Axialrichtung jeweils ein weichmagnetischer Statorring an, wobei die Anordnung Statorring - Wicklung - Statorring offensichtlich in axialer Richtung mit dem Statorkörper verschraubt wird. Allerdings sind zur Erregung auf der Statorseite keine Permanentmagnete vorgesehen. Als allgemein gültige Optimierungsregel für alle Bauformen von Transversalflußmaschinen wird noch angegeben, daß die Luftspaltlänge im Bereich von 0,5 bis 2 mm und die Polteilung im Bereich von 5 bis 15 mm gewählt werden sollte.

Der Erfindung liegt sie Aufgabe zugrunde, eine Transversalflußmaschine der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß sie zum Betrieb bei erhöhten Umfangsgeschwindigkeiten und/oder zur Anwendung für robusten mechanischen Einsatz, z. B. mit Stoßbeanspruchung, geeignet ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale im Anspruch 1 gelöst. Durch die Ausführung der Transversalflußmaschine mit passivem Rotor, der in einer gegen Fliehkräfte der Rotorelemente gut abgestützten Konstruktion ausgeführt ist, einer Statoranordnung mit minimaler Schwingungsanregung, verbesserter Wärmeabfuhr und im Vergleich zu bekannten Anordnungen günstiger Herstellbarkeit wird die aus der DE 39 27 453 A1 bekannte Transversalflußmaschine wesentlich verbessert. Ansonsten weist die erfindungsgemäß ausgeführte Maschine die in früheren Schriften dargestellten positiven Merkmale auf. Sie wird mindestens zweisträngig, d. h. mit zwei ähnlichen Teilmaschinen, hergestellt, läßt sich aber auch vier- oder sechssträngig ausführen. Außerdem ist die Anordnung mit je zwei Sammlern (Magneteinheiten) je Maschinenstrang in der Art des geraden Sammlers, also mit radial stehenden Magneten, vorgesehen, verbunden mit der genannten Zielsetzung einer robusten Maschinenausführung. Sie ermöglicht die Anpassung der Luftspaltlänge an die mechanisch bedingten Anforderungen und kann bei entsprechenden Einsatzverhältnissen und Maschinengrößen zu Luftspaltlängen von mehr als 1‰ des mittleren Durchmessers des Rotors, also mehr als 2 mm führen. Um dies zu erreichen, werden gegenüber bisher beschriebenen Dimensionierungsregeln Veränderungen notwendig, so daß sich auch im Vergleich zu den aus der DE 44 30 139 A1 und der DE 44 43 999 C1 bekannten Transversalflußmaschinen neue Merkmale des Magnetkreises und des Maschinenaufbaus ergeben. Mit den in den Unteransprüchen angegebenen Merkmalen soll für den Stator eine sehr weitgehende Kompensation der die Schwingungen verursachenden Magnetkräfte erzielt werden. Zur Verbesserung der Wärmeabfuhr werden Maßnahmen angegeben, die im Vergleich zur vorstehend beschriebenen Technik auch die Ausführung von Wicklungen mit größerem Querschnitt oder die Verwendung höherer Stromdichten ermöglichen sollen.

In der nachfolgenden Beschreibung wird die Erfindung anhand der Fig. 1 bis 6 erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1a Querschnitt einer Maschineneinheit (einsträngig mit normalerweise zwei symmetrischen Statorhälften und zwei Teilrotoren.

Fig. 1b Seitenansicht zu 1a, linearisiert und ohne Gehäuse.

Fig. 2a Querschnitt einer Maschineneinheit (einsträngig) mit zwei Sammlern unterschiedlicher (radialer) Länge und Ringkernelementen im Rotor.

Fig. 2b Seitenansicht des Sammlers mit Durchführungen im Magnetbereich.

Fig. 3 Querschnitt einer Maschineneinheit mit Spannelementen und unterteilter Wicklung.

Fig. 4 Querschnitt einer Maschine mit Innenanbindung des Stators und Läuferkörper mit Hohlwelle.

Fig. 5 Schnittzeichnung einer viersträngig ausgeführten Maschine, schwingungsarme Ausführung.

Fig. 6 Viersträngige Maschine mit Statorinnenanbindung und Außenrotor, schwingungsarme Ausführung.

Transversalflußmaschinen mit erhöhten Umfangsgeschwindigkeiten oder zur Anwendung für robusten mechanischen Einsatz, z. B. mit Stoßbeanspruchung, zwingen zur Ausführung von größeren Luftspalten, wobei das Ziel einer möglichst hohen Kraftdichte nicht aus den Augen verloren werden darf. Die Anordnung des magnetischen Kreises muß demnach so gewählt werden, daß trotz der Berücksichtigung des größeren magnetischen Widerstandes im Luftspalt ein Rückgang der Kraftdichte vermieden wird. Durch Rechnung konnte gezeigt werden, daß eine zur Luftspaltvergrößerung proportionale Vergrößerung der Magnetdicke, der Polteilung, der (radialen) Sammlerlänge und der Wicklungsdurchflutung zu einer Beibehaltung der Kraftdichte im Spaltraum führt. So erscheint es nun sehr zweckmäßig, die radiale Sammlerhöhe größer als bislang, also größer als die 1,5fache Polteilung, und die Polteilung etwa gleich der 10fachen sowie die Magnetdicke gleich der 5fachen Luftspaltlänge zu wählen. Mit den genannten Änderungen der geometrischen Größen ermöglicht die vergrößerte Wicklungsdurchflutung den Schritt zu Maschinen mit größerem Spalt und robuster Ausführung. Der Einsatz der Transversalflußmaschine gelingt damit in mehreren Anwendungsbereichen mit besonders kritischen Anforderungen mechanischer Art. Es ergeben sich daraus allerdings einige zusätzliche Forderungen mit Blick auf die Abfuhr der Verlustwärme, d. h. die Art der Kühlung und den Maschinenaufbau. Die Ausführbarkeit vergrößerter Durchflutungen mit normalerweise größeren Wicklungsquerschnitten erfordert bei Einhaltung von Temperaturgrenzen eine verbesserte Kühltechnik. Auch mit Blick auf den Wirkungsgrad ist die vergrößerte Durchflutung zunächst als nachteilig zu betrachten. Es muß allerdings berücksichtigt werden, daß in Verbindung mit der größeren Polteilung bei gegebener Drehzahl eine geringere Betriebsfrequenz resultiert, wodurch die frequenzabhängigen Eisenverluste verringert werden. Ein Rückgang des Wirkungsgrades muß daher im allgemeinen nicht befürchtet werden.

Baulich folgt aus der erwähnten notwendigen Verlängerung des Sammlers, daß je Wicklungsseite zweckmäßig nur ein Sammler angeordnet werden kann. Hierbei wird eine zylindrische Begrenzung der Sammlerflächen als bevorzugte Form mit Blick auf leichte Herstellung zugrunde gelegt. Da Magnetkreise mit zwei Sammlern sich als besonders effektiv erweisen, entsteht eine wie in Fig. 1a gezeigte Konfiguration. Hierbei ist in axialer Richtung links und rechts je eine Sammleranordnung S&min; und S&min;&min; der Wicklung W&min;, W&min;&min; eines Stranges zugeordnet. Ihre gegenseitige mechanische Verbindung hat auch die Aufnahme des entwickelten Drehmoments zu berücksichtigen und erfolgt, wie angedeutet, über Spannelemente K in der Mitte der radial aufgeteilten Wicklung W&min; und W&min;&min;. Dabei läßt sich die Wicklung W&min;, W&min;&min; in vorgefertigten Teilen herstellen und mit dem Stator verbinden. Wie der Fig. 1a weiter zu entnehmen ist, stehen die aktiven Statorelemente des Magnetkreises über das Maschinenmittelteil als Statorkörper T in Verbindung mit weiteren Gehäuseteilen, z. B. G&min;, die sich über Lager L mit der Welle W verbinden lassen. Der aus zwei Teilen bestehende Rotor R ist seinerseits doppelzylindrisch geformt und trägt z. B. für die rechte Maschinenseite (Rotorkörper R&min;) im Abstand der doppelten Polteilung außen die Polelemente E&min; und innen (gegenüber außen um eine Polteilung versetzt) die Polelemente E&min;&min;. In Fig. 1b ist die hierzu gehörige Seitenansicht linearisiert dargestellt. Darin erkennbar sind die senkrecht stehenden (radial angeordneten) Permanentmagnete Pm im Abstand der Polteilung. Der mit R&min; bezeichnete Rotorkörper weist zur Aufnahme der Polelemente entsprechende Nuten auf. Die Aufnahme der radial auswärts gerichten Fliehkräfte durch die Topfform des Rotors R ermöglicht bei entsprechender Wahl der Wandstärke und des nichtmagnetischen Materials hohe Umfangsgeschwindigkeiten. Die Sicherung der innen liegenden Lamellen ist infolge kleinerer Fliehkräfte weniger kritisch, kann aber gegebenenfalls durch eine besondere Formgebung (mit Verbreiterung der Elemente im Bereich des Nutgrunds) ebenfalls (formschlüssig) bewirkt werden. Die Anwendung einer Bandage Bd wird in Fig. 2a erwähnt. Diese enthält außerdem das Merkmal der ungleichen Sammlerlängen. Dabei ist angestrebt, durch die Verkürzung des am Rotorkörper R&min; liegenden Sammlers S&min;&min; das durch die Radiusvergrößerung entstehende größere Drehmoment zu nutzen. Es ist weiter zu erkennen, daß die Isolation I&min;, I&min;&min; der Wicklung gegenüber den Sammlern so ausgeführt ist, daß im Mittelbereich der Wicklung zwischen W&min; und W&min;&min; ein Kühlkanal K entsteht, der eine Strömung in Umfangsrichtung aufweist und über entsprechende Zuleitungen mit Kühlflüssigkeit beschickt werden kann. Eine Zuleitung a&min;&min; führt z. B. durch eine entsprechende Öffnung im Sammler S&min;. Sie kann einfach so entstehen, daß dort ein kleiner Teil der Magnetmasse ausgespart wird. Die radiale Höhe darf dabei nicht größer sein als etwa die Magnetbreite. Die weitere Anbindung des Ölkanals kann über den in zwei Hälften ausgeführte Statorkörper T erfolgen.

Fig. 2 weist außerdem darauf hin, daß die mechanische Verbindung der beiden Sammler und deren Kraftübertragung durch die ring- oder kastenförmig geformten Teile der Isolation I&min;, I&min;&min; erfolgen kann.

Weitere Aussparungen, wie z. B. a&min; und a&min;&min;&min;, dienen der Zuführung der Wicklungsverbindungen.

Ein wichtiges Merkmal von Fig. 1 und 2 ist die symmetrische Krafteinwirkung auf die Statorelemente durch deren magnetisches Feld. Die an den Außen- und Innenflächen der zylindrisch ausgeführten Sammler wirkenden Normalkräfte sind für gleiche Luftspaltlängen außen und innen nur insofern geringfügig unterschiedlich, als sich durch die ungleichen Abmessungen von Sammlerelementen kleine Differenzkräfte ergeben. Es kann allerdings gezeigt werden, daß durch die Maßnahme einer gezielten Luftspaltunsymmetrie von etwa 10% ein vollständiger Ausgleich der äußeren und inneren Normalkräfte erreicht werden kann. Hierbei ist der Luftspalt im Außenbereich länger als der innenliegende Spalt zu wählen. Für eine möglichst weitgehende Kompensation der Tangentialkraftschwankungen, die entsprechende Drehmomentstörungen zur Folge haben, sorgt die Maßnahme, daß die im Statorkörper T befestigten aktiven Statorteile so betrieben werden, daß ihre Ströme um 90° el und die Magnetkreisteile entsprechend gegeneinander verschoben sind. Weitere Maßnahmen zur Drehmomentglättung und Schwingungsberuhigung können darin bestehen, daß zusätzlich über den mit der Wicklung verbundenen Frequenzumrichter die Stromform glättungsfreundlich beeinflußt wird. Diese Maßnahme ist als Stromform-Vorgabe zur Drehmomentglättung in ähnlicher Form auch bei dreiphasig ausgeführten Maschinen möglich und grundsätzlich bekannt. Sie läßt sich auf zweisträngige oder viersträngige Maschinen folgerichtig übertragen.

Besonders wichtig für die zweckmäßige Ausführbarkeit von Maschinen mit großer Leistung ist eine effektive Wärmeabfuhr.

Fig. 3 zeigt eine in vier Einheiten gegliederte Wicklung, deren Zwischenräume als Kühlkanäle für ein geeignetes Kühlmedium vorgesehen sind. Die Zuleitungen der Teilwicklungen W&min; bis W&min;&min;&min;&min; erfolgen über den mit dem Statorgehäuse verbundenen Sammler S&min;. Ebenso läßt sich das Kühlmittel durch kleine Kanäle des Sammlers S&min; zu- und ableiten. Das in der Mitte vorgesehene GFK-Element Kr übernimmt die Aufgabe der Kraftübertragung zwischen dem Sammler S&min;&min; und der übrigen Statoranordnung. Hierzu sind kubisch geformte Überstände Krz&min; und Krz&min;&min; am ringförmigen GFK-Element Kr vorgesehen, die in entsprechende Ausnehmungen der Permanentmagnete Pm eingreifen bzw. eingepaßt sind. Der Ring stützt sich somit zur Übertragung tangentialer und radialer Kraftkomponenten direkt auf die Sammlerstruktur (Weicheisenlamellen und Permanentmagnete) ab. Spannelemente Sb&min; und Sb&min;&min; vermitteln zusätzlich eine Vorspannung in axialer Richtung, so daß die Verbindung gegenüber Stößen unempfindlich gemacht wird. Es ist weiter vorgesehen, das GFK-Element Kr so zu gestalten, daß wechselweise an der unteren bzw. der oberen Nachbarschaft zur Wicklung Kühlkanäle, z. B. Ok&min;&min;, vorgesehen sind. Wie zu erkennen ist, sind die Spannelemente Sb&min; und Sb&min;&min; so mit dem GFK-Element Kr verbunden, daß gegenüber dem Kühlkanal Ok&min;&min; keine Durchtritte zu den Sammlern entstehen.

Für Maschinen mit sehr großen Abmessungen (axiale Ausdehnung der Sammler) kann zur weiteren Steigerung der Kühlwirkung eine Kühlung der Außenfläche des Sammlers S&min;&min; zweckmäßig sein. Hierzu lassen sich in Erweiterung der Kühlanordnung von Fig. 3 auch Kühlleitungen Ok&min;, Ok&min;&min;&min; vorsehen, die durch den Wicklungsbereich und den Sammler S&min;&min; in axialer Richtung bis zur Sammleraußenfläche führen, wo im Bereich der Stirnfläche eine zusätzliche großflächige Wärmeabfuhr stattfindet.

Die in Fig. 4 im Ausschnitt dargestellte zweisträngige Maschine stellt eine Sonderausführung insofern dar, als der Statorkörper gegenüber dem Rotor einseitig nach innen geführt ist, so daß über diesen Körper die Wicklungszuleitungen, evtl. das Kühlmedium geführt und auch die Abstützung des Drehmoments erfolgen muß. Die Lager L&min; und L&min;&min; stellen die Verbindung zwischen einer Hohlwelle Wh und dem Statorkörper A1 her. Wicklung und Sammleranordnung entsprechen weitgehend der Anordnung nach Fig. 1a, wobei allerdings, ähnlich wie in Fig. 2a, Ringkernelemente als Polelemente E&min; und E&min;&min; für den Rotor herangezogen werden. Der Rotorkörper Rr und Rl schließt den Motor nach außen ab. Er ist mit der Hohlwelle Wh ohne Schwierigkeiten zu verbinden und läßt damit eine einseitige Drehmomentübertragung - etwa für das Rad eines Fahrzeugs - zu. Hierbei kann davon ausgegangen werden, daß zwischen Rotor und Rad i.a. noch elastische Übertragungsglieder verwendet werden. Weiter sei darauf hingewiesen, daß durch die rotierende Außenhaut des Rotorkörpers Rr und Rl eine sehr gute Wärmeabgabe erreicht wird. Im Innern des Motors kann die Wärmeabfuhr durch einen internen Kühlkreislauf weiter verbessert werden. Wie die gezeichneten Pfeile von Fig. 4 andeuten, kommt der Umlauf durch entsprechende Rippen Lp am Rotorkörper zustande. Er wird in entsprechenden Kanälen von Rotor und Stator geführt und erfährt dabei eine Rückkühlung. Wie gezeichnet, kann diese verstärkt werden, wenn zusätzlich von Flüssigkeit durchströmte Kühlkanäle Ks&min; und Ks&min;&min; im Statormittelteil vorgesehen sind.

Wie weiter zu erkennen ist, sind linkes und rechtes Rotorteil Rl und Rr über eine Schraubverbindung Sa miteinander verbunden.

Die in Fig. 5 gezeichnete Maschine stellt die symmetrisch ausgeführte viersträngige Anordnung dar, die sich als Erweiterung der zweisträngigen Maschine nach Fig. 1a ergibt. Je zwei Teilstatore sind an ein scheibenförmiges Statorteil T1 und T2 geführt, wobei die zusammengehörigen (mechanisch verbundenen) Statoren S1&min;, S1&min;&min; und S2&min;, S2&min;&min; mit Strömen von 90° Phasenverschiebung betrieben werden. Weiter ist vorausgesetzt, daß zur Erzielung einer möglichst schwingungsarmen Ausführung linkes und rechtes Statorpaar mit Strömen betrieben werden, deren Phasenunterschied 45° el beträgt. Unter dieser Voraussetzung wird ein sehr hohes Maß an Gleichlauf und ein Mindestmaß an Schwingungsanregung für den Mittelbereich M der Maschine erzielt. Wie gezeigt werden kann, heben sich bei dieser symmetrischen Anordnung von mechanisch gleich ausgeführten Maschineneinheiten die Grundschwingung und die durch 4 teilbaren Schwankungsanteile (Harmonische der Momentenschwankungen) unter der Annahme auf, daß eine steife mechanische Verbindung (über das Gehäuse) vorliegt. Es ist demnach zweckmäßig, die Verbindung der Maschine mit dem Fundament über das in Fig. 5 zweiteilig dargestellte mittlere Gehäuseteil vorzunehmen.

Wie weiter gezeigt werden kann, ist zur Verminderung der am Gehäuse wirksamen Schwingungen der Einbau einer begrenzt elastischen Zwischenschicht zwischen den aktiven Statorelementen (dem angrenzenden Sammler, z. B. S&min; in Fig. 1a) und dem Gehäuseteil (z. B. T in Fig. 1a) empfehlenswert.

Die in Fig. 6 dargestellte alternative Maschinenanordnung, bei der grundsätzlich die gleichen Bauteile wie bei der Maschinenanordnung der Fig. 5 zum Einsatz kommen, besitzt die hinsichtlich der Schwingungsneigung reduzierend wirkende 4-Strang-Symmetrie. Der Stator wird zweimal einseitig über den Innenbereich, der auch die (als Gleitlager ausgeführten) Lager enthält, zum Mittelbereich M hin - ähnlich wie Fig. 5 - herausgeführt. Dort erfolgt die Verbindung mit dem Fundament. Für den Außenrotor charakteristisch kann hier - ähnlich wie in Fig. 4 beschrieben - die vorteilhafte Luftkühlung hervorgehoben werden. Günstig ist weiter die über den Stator-Innenkörper konsequent durchgeführte Komponentenüberlagerung der Schwingungsanteile beider zweisträngigen Teilmaschinen.

Die sinngemäße Übertragung der beschriebenen Merkmale auf Maschinen mit 6 oder mehr Strängen ist möglich.


Anspruch[de]
  1. 1. Elektrische Maschine mit mehreren, im wesentlichen transversal verlaufenden Magnetkreisen gleichartiger Ausführung (Transversalflußmaschine), umfassend einen Rotor (R) mit einer Welle (W), einen Stator und einen Statorkörper (T), wobei der Stator für jeden Magnetkreis aus zwei ringförmigen Sammleranordnungen (S&min;, S&min;&min;), die sich aus im Abstand einer Polteilung zwischen Weicheisenlamellen eingebetteten, radial stehenden Permanentmagneten (Pm) zusammensetzen, sowie einer zwischen den Sammleranordnungen (S&min;, S&min;&min;) angeordneten, ringförmigen Wicklung (W&min;, W&min;&min;) besteht, und wobei der Rotor (R) für jeden Magnetkreis in eine äußere und eine innere Rotorhälfte aufgeteilt ist, welche im Abstand der doppelten Polteilung jeweils axial verlaufende Polelemente (E&min;, E&min;&min;) aus Weicheisen trägt, wodurch ein zylindrischer Zwischenraum entsteht, in dem der Stator unter Bildung von zwei Luftspalten den Polelementen (E&min;, E&min;&min;) gegenübersteht,

    dadurch gekennzeichnet, daß
    1. - die radiale Länge des Luftspaltes mehr als 1‰ des mittleren Rotordurchmessers, wenigstens aber 1 mm beträgt,
    2. - die Polteilung etwa gleich der zehnfachen und die Dicke der Permanentmagnete (Pm) in Umfangsrichtung der fünffachen Länge des Luftspaltes proportional ist,
    3. - die Sammleranordnung (S&min;, S&min;&min;) in radialer Richtung eine Höhe von mehr als dem eineinhalbfachen der Polteilung aufweisen und mit der Wicklung (W&min;, W&min;&min;) sowie dem Statorkörper (T) mechanisch über Spannelemente (K), die in axialer Richtung wirken, verbunden sind,
    4. - der Rotor (R) für jeden Magnetkreis aus einem doppelzylindrischen Rotorkörper (R&min;) besteht, welcher zum jeweiligen Luftspalt hin Vertiefungen aufweist, in die die Polelemente (E&min;, E&min;&min;) eingesetzt sind.
  2. 2. Transversalflußmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Wicklungsbereich mindestens ein aus nichtleitfähigem, nichtmagnetischem Material bestehendes ringförmiges Bauelement Verwendung findet, das seitlich am Umfang gezahnt ist und mit entsprechenden Vertiefungen des Magnetbereichs der beiden Sammlerzuordnungen (S&min;, S&min;&min;) korrespondiert.
  3. 3. Transversalflußmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der radial außen liegende Luftspalt gegenüber dem innen liegenden Luftspalt um 10% verlängert ist.
  4. 4. Transversalflußmaschine nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen (W&min;, W&min;&min;) aus zwei Wicklungsteilen besteht und der Zwischenraum zwischen den Wicklungsteilen Kanäle zur Führung eines flüssigen Kühlmittels in Umfangsrichtung aufweist, dessen Zu- und Ableitungen vom Statorkörper (T) über eine der beiden Sammleranordnungen (S&min;, S&min;&min;) erfolgt.
  5. 5. Transversalflußmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Erzeugung einer axialen Vorspannung verwendeten Spannelemente (K) so mit dem ringförmigen Bauelement im Wicklungsbereich verbunden sind, daß keine direkte Verbindung mit einem Kühlkanal entsteht.
  6. 6. Transversalflußmaschine nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur verbesserten Wärmeabgabe bei schnellaufenden Maschinen ein Innen-Kühlkreis für Luft vorhanden ist, dessen Bewegung durch im wesentlichen radial stehende Rippen an der Rotorinnenfläche entsteht und die Rückkühlung über die Rotoraußenflächen und durch zusätzliche Maßnahmen der Wärmeabfuhr im Stator erfolgt.
  7. 7. Transversalflußmaschine nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Statorkörper (T) mit den Zuführungen zur Wicklung (W&min;,W&min;&min;) radial nach innen und dann einseitig mit kleinerem Durchmesser axial nach außen geführt wird, so daß der Rotor einseitig die äußere Begrenzung der Maschine darstellt.
  8. 8. Transversalflußmaschine nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Maschinenstränge, die elektrisch um 90° verschobene Ströme aufweisen, mit ihren dazugehörigen Sammleranordnungen (S&min;, S&min;&min;) an einem aus ein oder zwei Teilen bestehenden, ringförmig ausgeführten Statorteil (T1, T2) befestigt sind und eine zweiphasige Teilmaschine bilden.
  9. 9. Transversalflußmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei zweiphasige Teilmaschinen mit einer Phasenverschiebung von 45° betrieben und mechanisch entsprechend versetzt angeordnet eine viersträngige Maschineneinheit bilden.
  10. 10. Transversalflußmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Statorteile (T1, T2) der Teilmaschinen an einem gemeinsamen Stator-Mittelteil befestigt sind, mit dem die Transversalflußmaschine mit einem Fundament verbunden ist.






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