DE10120414A1 - Elektrische Maschine - Google Patents

Abstract

Es wird beschrieben eine elektrische Maschine (10), mit einer als Rotor ausgebildeten ersten Maschinenkomponente (20) und einer als Stator ausgebildeten zweiten Maschinenkomponente (30), wobei die beiden Maschinenkomponenten (20, 30) relativ zueinander rotieren oder rotierbar sind und wobei die zweite Maschinenkomponente (30) in bezug auf die Drehachse (D) der elektrischen Maschine (10) radial innen liegend von der ersten Maschinenkomponente (20) angeordnet ist. Weiterhin ist eine Leistungselektronik (50) zum Steuern der elektrischen Maschine (10) vorgesehen. Um die komplexe Leistungselektronik (50) besonders platzsparend bei gleichzeitig verbesserten Leistungsdaten positionieren zu können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß zumindest einzelne Bestandteile der Leistungselektronik (50), beispielsweise ein Glättungskondensator (51), Leistungshalbleiter (55) und dergleichen, in bezug auf die Drehachse (D) der elektrischen Maschine (10) radial innen liegend von der zweiten Maschinenkomponente (30) angeordnet sind. Weiterhin können alle Bestandteile der Leistungselektronik (50) innerhalb des Gehäuses (11) der elektrischen Maschine (10) angeordnet sein. Die elektrische Maschine (10) kann beispielsweise als riemengetriebener Starter-Generator ausgebildet sein.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Maschine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Bei elektrischen Maschinen handelt es sich generell um rotierende Maschinen, die mit Hilfe eines magnetischen Felds entweder nach dem Motorprinzip elektrische Energie in mechanische Energie oder nach dem Generatorprinzip mechanische Energie in elektrische Energie umwandeln.

Derartige elektrische Maschinen, die beispielsweise als Synchronmaschinen oder Asynchronmaschinen ausgebildet sein können, verfügen in der Regel über eine ersten Maschinenkomponente und eine zweite Maschinenkomponente. Beide Maschinenkomponenten rotieren relativ zueinander, beziehungsweise sind relativ zueinander rotierbar. Üblicherweise ist eine der beiden Maschinenkomponenten in bezug auf die Drehachse der elektrischen Maschine radial innen liegend von der jeweils anderen Maschinenkomponente angeordnet. Je nach Ausgestaltung der elektrischen Maschine kann es sich bei einer der Maschinenkomponenten um eine Rotorkomponente und bei der anderen Maschinenkomponente um eine Statorkomponente handeln. Die Statorkomponente, auch Ständer genannt, ist in der Regel der feststehende Teil, während die Rotorkomponente, auch Läufer genannt, der umlaufende Teil ist.

Je nach Ausgestaltungsart der elektrischen Maschine besteht die Statorkomponente beispielsweise aus einem Blechpaket, das aus einem Joch und einer Anzahl von Zähnen gebildet ist. In den Nuten zwischen den Zähnen sind die elektrischen Wicklungen angeordnet. Wenn diese Wicklungen von einem Strom durchflossen werden, wird dadurch das magnetische Feld der elektrischen Maschine erzeugt. Die Rotorkomponente besteht beispielsweise aus einem Blechpaket, an dem eine Anzahl von Magneten, etwa Permanentmagneten, angeordnet sind.

Elektrische Maschinen der genannten Art sind im Stand der Technik weit verbreitet und werden auf vielfältige Art und Weise eingesetzt.

Ein Einsatzgebiet für elektrische Maschinen sind Fahrzeuge aller Art. In Fahrzeugen, beispielsweise Personenkraftwagen, Nutzkraftwagen und dergleichen, werden elektrische Maschinen beispielsweise in Funktion als Lichtmaschine eingesetzt, wobei diese elektrischen Maschinen nach dem Generatorprinzip funktionieren und elektrische Energie erzeugen, die dann anderen Verbrauchern zur Verfügung gestellt werden kann. In anderer Anwendung werden elektrische Maschinen in Fahrzeugen beispielsweise auch als Starter-Generatoren eingesetzt. Bei einem Starter-Generator handelt es sich beispielsweise um eine elektrische Maschine, die zwischen der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors und einer Kupplung, beziehungsweise einem Getriebe, im Antriebsstrang des Fahrzeugs angeordnet sein kann. Mit Hilfe des Starter-Generators kann zum einen der Verbrennungsmotor des Fahrzeugs gestartet werden. Weiterhin kann dieser im Fahrbetrieb als Generator arbeiten, also Starter und Generator im Fahrzeug ersetzen.

Neben einer Anordnung des Starter-Generators direkt im Antriebsstrang ist es auch denkbar, daß ein Starter-Generator als im Vergleich zum Antriebsstrang zunächst separates, unabhängiges Bauteil vorliegt, das anschließend mit dem Antriebsstrang gekoppelt wird, beispielsweise mit dem Verbrennungsmotor oder dergleichen. In diesem Fall kann der Starter-Generator auch die Funktion einer Lichtmaschine erfüllen. Die Übertragung des Drehmoments von beziehungsweise auf die elektrische Maschine erfolgt dann über geeignete Mittel, beispielsweise über einen Riementrieb. Bei einer derart ausgebildeten elektrischen Maschine handelt es sich beispielsweise um einen riemengetriebenen Klauenpol-Starter-Generator. Klauenpolmaschinen sind im Stand der Technik bekannt. Ein Beispiel für eine Klauenpolmaschine ist beispielsweise in dem Aufsatz "StartlStop Function: The Clawpole Machine - a Good Alternative to the ISG" von Jo I Duhr et al., erschienen in dem Buch "Integrierter Starter-Generator (ISG)" von Dr. Ing. Heinz Schäfer und 32 Mitautoren, ISBN 3-8169-1946-4", beschrieben. Diese Klauenpolmaschine ist als Starter-Generator ausgelegt und ist nicht direkt im Antriebsstrang eines Fahrzeugs integriert. Vielmehr ist die Klauenpolmaschine als zunächst vom Antriebsstrang . unabhängiges Bauteil vorgesehen, das über entsprechende Mittel zur Übertragung des Drehmoments mit anderen Komponenten, beispielsweise einem Verbrennungsmotor, verbunden ist. Bei den Mitteln zum Übertragen des Drehmoments handelt es sich um einen Riementrieb.

Alle elektrischen Maschinen verfügen in der Regel über eine Leistungselektronik, über die die elektrische Maschine gesteuert wird. Ein Beispiel für eine solche Leistungselektronik ist in der von der Anmelderin ebenfalls eingereichten älteren Patentanmeldung DE 199 13 450.2 beschrieben. Diese Leistungselektronik besteht aus einem Leistungsteil, der eine Anzahl von Kondensatoren und eine Anzahl von Leistungshalbleitern aufweist. Die Kondensatoren und die Leistungshalbleiter können mit einer Leistungsverschienung verbunden sein. Weiterhin verfügt diese Leistungselektronik über eine Steuereinrichtung für den Leistungsteil. Für die Steuerung ist beispielsweise ein leistungsfähiger Mikrocontroller vorgesehen. Weiterhin ist eine Einrichtung für die Spannungsversorgung vorgesehen. Über die Leistungselektronik werden die mit ihr verbundenen elektrischen Komponenten gesteuert.

Bei der Leistungselektronik handelt es sich üblicherweise um ein zur elektrischen Maschine separates, in der Regel komplexes Bauteil. Eine Leistungselektronik besteht dabei aus einer ganzen Reihe elektronischer Bauelemente, die je nach Ausgestaltung der elektrischen Maschine relativ groß ausgelegt sind. Durch die Tatsache, daß die Leistungselektronik als separates Bauteil vorliegt, entstehen jedoch eine Reihe von Nachteilen.

Bei einer riemengetriebenen elektrischen Maschine, beispielsweise einem riemengetriebenen Starter-Generator, führt eine separate, komplexe Leistungselektronik beispielsweise zu einer geringeren Leistungsdichte der elektrischen Maschine, da die separate Leistungselektronik in aufwendiger Weise mit der elektrischen Maschine verkabelt werden muß, wobei durch diese Verkabelung entsprechende Verluste auftreten. Weiterhin kommt es nicht selten zu Anbau­ beziehungsweise Einbauproblemen, da einzelne Bestandteile der Leistungselektronik, beispielsweise der notwendige Glättungskondensator, relativ groß sind. Dies führt zu einem erhöhten Platzbedarf. Insbesondere dann, wenn eine elektrische Maschine in einem Fahrzeug verwendet wird, steht üblicherweise nur ein geringer Bauraum zur Verfügung, so daß für die elektrische Maschine sowie die für die elektrische Maschine benötigten Komponenten, zu denen auch die Leistungselektronik gehört, nur ein begrenzter Bauraum zur Verfügung steht.

Heutige Lichtmaschinen für Fahrzeuge weisen üblicherweise einen passiven Gleichrichter auf, der direkt an der elektrischen Maschine angebaut ist. Die Leistungselektronik einer komplexeren elektrischen Maschine, beispielsweise eines - etwa riemengetriebenen - Starter-Generators ist jedoch wesentlich aufwendiger, so daß die Leistungselektronik nicht ohne weiteres an die elektrische Maschine angebaut werden kann, ohne zumindest Bauraumprobleme zu erzeugen.

Ausgehend vom genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine elektrische Maschine der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß die im Zusammenhang mit dem Stand der Technik beschriebenen Nachteile vermieden werden. insbesondere soll eine elektrische Maschine bereitgestellt werden, bei der die Leistungselektronik zum einen besonders leistungsfähig ist und bei der zum anderen die Leistungselektronik eine kompakte Bauweise und damit nur einen geringen Platzbedarf aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die elektrische Maschine gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Eine vorteilhafte Verwendung der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine ist in Patentanspruch 20 beansprucht. Weitere Vorteile, Merkmale, Details, Aspekte und Effekte der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den Zeichnungen.

Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird eine elektrische Maschine bereitgestellt, mit einer ersten Maschinenkomponente und einer zweiten Maschinenkomponente, wobei die beiden Maschinenkomponenten relativ zueinander rotieren oder rotierbar sind und wobei die zweite Maschinenkomponente in bezug auf die Drehachse der elektrischen Maschine radial innen liegend von der ersten Maschinenkomponente angeordnet ist und mit einer Leistungselektronik zum Steuern der elektrischen Maschine. Die elektrische Maschine ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einzelne Bestandteile der Leistungselektronik in bezug auf die Drehachse der elektrischen Maschine radial innen liegend von der zweiten Maschinenkomponente angeordnet sind.

Durch die erfindungsgemäße elektrische Maschine wird es auf einfache Weise möglich, eine besonders leistungsfähige Leistungselektronik platzsparend und bauraumoptimiert anzuordnen. Ein Grundgedanke der Erfindung besteht darin, daß zumindest einzelne Bestandteile der Leistungselektronik in der elektrischen Maschine selbst integriert sind. Dadurch ist es nicht mehr erforderlich, die Leistungselektronik mit den daraus resultierenden Nachteilen als separates Bauteil vorzusehen, das dann über eine entsprechende Verkabelung mit der elektrischen Maschine verbunden werden muß. Nunmehr wird eine Lösung bereitgestellt, in der zumindest einzelne Bestandteile der Leistungselektronik integraler Bestandteil der elektrischen Maschine sind. Weiterhin können die Leistungsdaten der elektrischen Maschinen verbessert werden, da beispielsweise keine Leitungsverluste in der Verkabelung zwischen Leistungselektronik und elektrischer Maschine mehr auftreten.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der bisher ungenutzte, radial innen liegende Bereich der elektrischen Maschine nunmehr zur Integration beziehungsweise Anordnung einzelner Bestandteile der Leistungselektronik genutzt werden kann. Der Begriff "radial innen liegend" bezieht sich dabei auf die Drehachse der elektrischen Maschine.

Die Erfindung ist nicht auf bestimmte elektrische Maschinen beschränkt. Vielmehr kann sie für alle möglichen elektrischen Maschinen eingesetzt werden. Zu nennen sind hier beispielsweise elektrische Maschinen in Innenläufer- oder Außenläuferbauweise, Synchronmaschinen, Asynchronmaschinen, permanent erregte Maschinen und dergleichen. Üblicherweise weisen solche elektrischen Maschinen eine Rotorkomponente und eine Statorkomponente auf. Es sind jedoch auch Maschinentypen denkbar, bei denen beide Maschinenkomponenten rotieren. Zu denken ist hier beispielsweise an elektromotorische Kupplungen oder dergleichen.

Die vorteilhafte Anordnung der Leistungselektronik, beziehungsweise einzelner Bestandteile der Leistungselektronik, kann bei allen Maschinentypen vorgenommen werden.

Vorteilhaft kann die elektrische Maschine jedoch in Außenläuferbauweise ausgebildet sein, wobei die radial außen liegende erste Maschinenkomponente als Rotor und die radial innen liegende zweite Maschinenkomponente als Stator ausgebildet ist. In einem solchen Fall kann die Lagerung des Rotors beispielsweise vom Statorträger übernommen werden.

Vorzugsweise kann ein die elektrische Maschine umgebendes Gehäuse vorgegeben sein, wobei alle Bestandteile der Leistungselektronik vorzugsweise innerhalb des Gehäuses angeordnet sind. Dadurch kann der für die elektrische Maschine erforderliche Bauraum weiter optimiert werden. Bei dieser Ausgestaltung befindet sich die gesamte Leistungselektronik innerhalb des Gehäuses der elektrischen Maschine, so daß keinerlei Bestandteil der Leistungselektronik mehr als von der elektrischen Maschine separates Bauteil ausgebildet werden muß. Dadurch, daß alle Bestandteile der elektrischen Maschine in deren Gehäuse integriert sind, werden auch die Leistungsdaten der elektrischen Maschine verbessert, da nunmehr keine aufwendige Verkabelung zwischen elektrischer Maschine und Kühleinrichtung mehr erforderlich ist. Schließlich ist zum Schutz der elektrischen Maschine sowie der Leistungselektronik nunmehr nur noch ein einziges Gehäuse erforderlich.

Vorteilhaft kann wenigstens eine Kühleinrichtung zum Kühlen der ersten Maschinenkomponente und/oder der zweiten Maschinenkomponente und/oder zumindest einzelner Bestandteile der Leistungselektronik vorgesehen sein. Eine solche Kühleinrichtung ist erforderlich, um die während des Betriebs der elektrischen Maschine entstehende Wärme zuverlässig abzuführen, damit es nicht zu Leistungseinbußen beziehungsweise Beschädigungen einzelner Komponenten kommen kann.

Die Kühlung eines Stators kann beispielsweise über den Statorträger erfolgen, indem hierfür beispielsweise entsprechende Kühlkanäle vorgesehen sein können, die von einem geeigneten Kühlmedium durchströmt werden. Weiterhin ist es denkbar, daß sich im Gehäuse der elektrischen Maschine entsprechende Öffnungen befinden können, über die ein Kühlluftstrom erzeugt werden kann. Diese Öffnungen sollten vorteilhaft besonders feinmaschig ausgebildet sein. Dabei sollte die Dimensionierung und Anordnung der Kühlluftöffnungen derart gewählt werden, daß ein Eintritt von Verunreinigungen in die elektrische Maschine verhindert wird. Weiterhin sollte auch metallischer Abrieb vermieden werden.

Auch während des Betriebs der Leistungselektronik entsteht in den einzelnen Bestandteilen, beispielsweise in den Kondensatoren, in den Leistungshalbleitern, in der Steuereinrichtung und dergleichen, Verlustwärme, die über eine geeignete Kühleinrichtung abgeführt werden muß. Dabei ist die Kühleinrichtung vorteilhaft derart mit den Bestandteilen der Leistungselektronik verbunden, daß zwischen diesen und der Kühleinrichtung ein thermischer Austausch stattfindet oder stattfinden kann.

In weiterer Ausgestaltung kann der Rotor einen Teilbereich des Gehäuses bilden, wobei der Rotor weiterhin mit einem weiteren Gehäuseteil oder einem Deckelelement verbunden ist. Wenn der Rotor mit einem weiteren Gehäuseteil verbunden ist, erfolgt dies beispielsweise über eine geeignete Dichtung, etwa eine Labyrinthdichtung oder dergleichen. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, daß kein großflächiges Dichtungselement erforderlich ist, wie etwa ein Simmerring auf großem Durchmesser. Wenn der Rotor mit einem Deckelelement verbunden ist, kann dadurch eine einfache Abdichtung, beispielsweise über einen Simmerring auf kleinem Durchmesser, realisiert werden.

Vorteilhaft kann die Leistungselektronik wenigstens einen Kondensator aufweisen, wobei der Kondensator in bezug auf die Drehachse der elektrischen Maschine vorzugsweise radial innen liegend von der zweiten Maschinenkomponente angeordnet ist. Wie weiter oben bereits dargelegt wurde, weisen komplexe Leistungselektroniken, beispielsweise Leistungselektroniken für riemengetriebene Starter-Generatoren, eine Reihe relativ großer Baugruppen auf. Bei einer dieser großen Baugruppen handelt es sich um den wenigstens einen Kondensator, der die Funktion eines Glättungskondensators übernimmt. Bei solchen Kondensatoren handelt es sich beispielsweise um Wickelkondensatoren, Elektrolytkondensatoren und dergleichen. Diese Kondensatoren, die bisher unter anderem dafür verantwortlich waren, daß die Leistungselektronik einen relativ großen Bauraumbedarf hatte, werden nun vorteilhaft in einem Bereich der elektrischen Maschine angeordnet, der ohnehin zur Verfügung steht und bisher ungenutzt war.

Wenn die elektrische Maschine in Außenläuferbauweise mit einem radial innen liegenden Stator und einem radial außen liegenden Rotor ausgebildet ist, ist der Kondensator vorteilhaft in den Stator der elektrischen Maschine integriert. Das hat den Vorteil, daß der Kondensator zum einen besonders einfach an beziehungsweise im Stator befestigt werden kann. Dazu wird der Kondensator vorteilhaft innerhalb des Statorträgers angeordnet. Weiterhin ermöglicht eine solche Anordnung auch eine kostengünstige, effiziente Kühlung des Kondensators. Die Kühlung des Kondensators kann nämlich ebenfalls über den Statorträger erfolgen. Dies kann beispielsweise in Form einer Mantelkühlung realisiert werden. Weiterhin kann der Statorträger im Bereich des Kondensatorbodens derart ausgeführt werden, daß auch eine Kühlung des Kondensatorbodens möglich ist. Dazu kann beispielsweise eine geeignete Trennwand zum Lager (Lager über das der Rotor am Stator gelagert ist) vorgesehen sein, die mit entsprechenden Kühlkanälen oder dergleichen bestückt ist.

In weiterer Ausgestaltung kann die Leistungselektronik einen oder mehrere Leistungshalbleiter aufweisen, wobei der/die Leistungshalbleiter in bezug auf die Drehachse der elektrischen Maschine radial innen liegend von der zweiten Maschinenkomponente angeordnet ist/sind und/oder wobei der/die Leistungshalbleiter an der zweiten Maschinenkomponente angeordnet ist/sind. Auf diese Weise können die Leistungshalbleiter besonders einfach und platzsparend innerhalb der elektrischen Maschine befestigt werden.

Wenn die elektrische Maschine einen radial innen liegenden Stator und einen radial außen liegenden Rotor aufweist, können die Leistungshalbleiter vorteilhaft am Statorträger angeordnet sein. Dies kann beispielsweise mittels einer Clipverbindung, durch direktes Applizieren der Leistungshalbleiter auf dem Statorträger oder dergleichen erfolgen. Die Kühlung der Leistungshalbleiter kann in einem solchen Fall wiederum mit dem gleichen Kühlkreislauf wie beim Stator erfolgen. Dazu sind die Leistungshalbleiter vorteilhaft auf dem Kühlkörper des Stators angeordnet.

Die Erfindung ist nicht auf bestimmte Leistungshalbleitertypen beschränkt. Als geeignete Leistungshalbleiter sind vorzugsweise MOSFETs, IGBTs oder dergleichen zu nennen. Die Auswahl der geeigneten Leistungshalbleiter erfolgt nach den Leistungsanforderungen an die Leistungselektronik und die elektrische Maschine.

Die Ausgestaltung der Leistungselektronik ist sehr stark abhängig von der erforderlichen Spannungsebene. Aus diesem Grund kann die Anzahl der Kondensatoren und Leistungshalbleiter je nach Auslegung der Leistungselektronik variieren, so daß die Erfindung nicht auf eine bestimmte Anzahl von Kondensatoren und Leistungshalbleitern beschränkt ist.

Vorteilhaft kann die Leistungselektronik eine Anzahl elektronischer Bauelemente aufweisen, die über wenigstens eine Busbar elektronisch miteinander verbunden sind. Beispielsweise können die Leistungshalbleiter, die Statorwicklungen und der wenigstens eine Kondensator über eine solche, gemeinsame Busbar miteinander verbunden und verschaltet sein.

Bei einer Busbar handelt es sich beispielsweise um eine Leistungsverschienung, beziehungsweise Stromschiene, die in der Regel dazu dient, elektrische Bauelemente miteinander zu verbinden und diese mit dem notwendigen Strom zu versorgen. Eine Busbar kann beispielsweise ein- oder mehrlagig ausgebildet sein. Wenn sie mehrlagig ausgebildet ist, können die einzelnen Lagen über ein geeignetes Verfahren, beispielsweise mittels eines Laminierverfahrens, miteinander verbunden werden. Dabei können einzelne Lagen aus leitendem Material und andere Lagen aus einem isolierenden Material bestehen. Eine Busbar ist an sich bekannt und bietet eine einfache und sichere Möglichkeit, verschiedene Verbraucher mit Strom zu versorgen, da aufwendige Verkabelungen entfallen können. Damit führt die Verwendung einer Busbar ebenfalls zu Platzeinsparungen in bezug auf den Bauraum. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Busbar in einer Leistungselektronik zum Betreiben einer elektrischen Maschine in einem Fahrzeug verwendet wird.

Vorteilhaft kann die Busbar aus einer oder mehreren Lagen aus Kupfer oder Aluminium gebildet sein. Natürlich sind auch andere Materialien denkbar. Wichtig ist jedoch, daß das verwendete Material ein guter elektrischer Leiter ist. Vorteilhaft besteht die Busbar aus einer oder mehreren Lagen von massivem Kupfer.

Vorteilhaft kann die wenigstens eine Busbar in bezug auf die Drehachse der elektrischen Maschine axial vor den elektrischen Maschinenkomponenten angeordnet sein. Die Busbar kann dabei vorzugsweise einen an die Maschinenkomponenten der elektrischen Maschine angepaßten Durchmesser aufweisen. Durch die axiale "Hintereinanderschaltung" der elektrischen Maschinenkomponenten und der Busbar wird eine zuverlässige und dennoch platzsparende Verschaltungsmöglichkeit für die einzelnen Komponenten der Leistungselektronik, beziehungsweise der entsprechenden Maschinenkomponente, ermöglicht.

Wenn die elektrische Maschine in Außenläuferbauweise mit einem radial außen liegenden Rotor und einem radial innen liegenden Stator ausgebildet ist, kann der Rotor vorteilhaft an der von der Busbar in axialer Richtung abgewandten Seite der elektrischen Maschine gelagert sein. In diesem Fall sind auch die weiteren Komponenten der Leistungselektronik vorteilhaft so in der elektrischen Maschine angeordnet, daß diese von der Rotorlagerung weg zeigen beziehungsweise ausgerichtet sind.

Vorzugsweise kann, wenn eine Maschinenkomponente als Stator ausgebildet ist, im Bereich des Stators eine Durchdringung des Stators, insbesondere des Statorträgers und der wenigstens einen Busbar vorgesehen sein. Der Vorteil einer solchen Durchdringung liegt darin, daß von den beispielsweise radial außen liegenden Leistungshalbleitern und Statorwicklungen eine elektrische Verbindung zu den radial innen liegenden Kondensatoranschlüssen geschaffen werden kann. Die Durchdringung kann dabei derart gestaltet sein, daß Hin- und Rückleitung zum Kondensator auf je einer Ebene erfolgen. Die Entstehung von unzulässigen Induktivitäten kann dadurch vermieden werden, daß die Durchdringung in einer Weise ausgestaltet wird, daß kein "kreisförmiger" Stromfluß um ein Statorträgerteil zustande kommen kann.

Vorzugsweise kann die wenigstens eine Busbar einen oder mehrere Anschlüsse für ein elektrisches Netz aufweisen. Dazu können die Anschlüsse der Kondensatoren beispielsweise derart ausgeprägt sei, daß sie gleichzeitig auch als Anschlußbolzen für das elektrische Netz genutzt werden können. Der Anschlußbolzen muß dann eine entsprechend große Länge haben. Ein solcher Anschluß kann beispielsweise mittels eines entsprechenden Gewindes und einen über einen entsprechenden Kabelschub realisierten externen Anschluß ermöglicht werden.

Wenn die elektrische Maschine beispielsweise in einem Fahrzeug eingesetzt wird, kann die Busbar einen oder mehrere Anschlüsse für das von der Automobilindustrie geplante 42-Volt-Bordnetz aufweisen, über das künftig neu eingeführte elektrische Komponenten wie beispielsweise Frontscheibenheizung, elektrischer Ventiltrieb und dergleichen betrieben werden sollen.

In weiterer Ausgestaltung kann die Leistungselektronik wenigstens eine Steuereinrichtung, insbesondere eine Steuerplatine, aufweisen. Die Steuereinrichtung kann in SMD-Technik ausgeführt sein und übernimmt sämtliche Steuerungs-, Überwachungs- und Regelfunktionen der Leistungselektronik einschließlich der Ansteuerung der Leistungshalbleiter. Für die Steuerung ist vorzugsweise ein leistungsfähiger Mikrocontroller in der Steuereinrichtung vorgesehen, wobei vorteilhaft alle Funktionen über einen CAN-Bus vorgegeben werden. Weiterhin weist die Steuereinrichtung vorzugsweise eine Einrichtung für die Spannungsversorgung auf. Je nach Bedarf und Anwendungsfall kann die Steuereinrichtung weitere Elemente aufweisen, wie beispielsweise eine Treiber- Platine, Elemente für die Sensorikauswertung und dergleichen.

Vorteilhaft können die Steuereinrichtung und die Busbar in bezug auf die Drehachse der elektrischen Maschine axial hintereinander liegend angeordnet sein. Die Steuereinrichtung, insbesondere wenn sie als Steuerplatine ausgebildet ist, ist dann in ihrer Form vorzugsweise dem - in der Regel runden - Gehäuse der elektrischen Maschine angepaßt.

Vorteilhaft kann zwischen der Steuereinrichtung und der Busbar wenigstens ein Schirmelement, insbesondere ein Schirmblech, vorgesehen sein. Dieses Schirmelement kann die im Leistungsteil der Leistungselektronik entstehenden elektromagnetischen Störfelder zuverlässig abschirmen. Gleichzeitig kann das Schirmelement zum Abkapseln der Steuereinrichtung, beispielsweise vor Feuchtigkeit, Schmutz und dergleichen, genutzt werden. Für die Statorwicklung und die Leistungshalbleiter ist bei entsprechendem Aufbau keine weitere Abdichtung erforderlich. Je nach Bedarf und Anwendungsfall kann das Schirmelement als massives Gehäuseteil ausgebildet sein, das optional sogar entsprechende Kühlkanäle aufweisen kann, die von einem geeigneten Kühlmedium durchflossen werden.

Vorzugsweise kann das Schirmelement wenigstens eine Öffnung aufweisen. Eine dieser Öffnungen kann sich beispielsweise im Bereich der Wickelköpfe des Stators befinden. Auf der Steuereinrichtung können sich an dieser Stelle entsprechende Sensorelemente befinden.

Die Leistungselektronik kann vorteilhaft ein oder mehrere Sensorelemente zum Messen und/oder Erfassen elektrischer und/oder mechanischer und/oder thermischer Werte aufweisen.

Eines dieser Sensorelemente, das sich beispielsweise auf der Steuereinrichtung im Bereich der zuvor beschriebenen Öffnung im Schirmelement befindet, kann beispielsweise zur Messung des Streuflusses des Wickelkopfes ausgebildet sein. Ein solches Sensorelement kann beispielsweise als Hall-Sensor, magnetoresistiver Sensor oder dergleichen ausgebildet sein. Aus diesem Sensorsignal wird der Ist- Strom für die Regelung generiert. Gegebenenfalls können entsprechende Linearisierungsfunktionen in der Steuereinrichtung realisiert werden. Die im Schirmelement befindliche Öffnung kann je nach Bedarf und Anwendungsfall beispielsweise durch ein elektromagnetisch neutrales Dichtmittel, etwa einen Kunststoffverguß oder dergleichen, verschlossen werden.

Im Bereich der Öffnung im Schirmelement kann sich weiterhin ein Sensorelement auf beziehungsweise in der Steuereinrichtung befinden, welches damit ebenfalls im Bereich der Wickelköpfe angeordnet ist und mit dem die Wicklungstemperatur gemessen wird. Vorteilhaft wird dabei die Oberflächentemperatur der Wicklungen gemessen. Durch diese Anordnung ist kein Verdrahtungsaufwand für das Sensorelement erforderlich. Das Sensorelement wird direkt in der Steuereinrichtung angeordnet, beispielsweise auf der Steuerplatine bestückt. Als Sensor kommen durchaus einfache optische Sensoren, beispielsweise Infrarotsensoren oder dergleichen, in Betracht.

Bei EMV-Problemen kann es sinnvoll sein, Sensorelemente zu verwenden, die nicht direkt in der Steuereinrichtung angeordnet, beispielsweise auf der Steuerplatine bestückt sind. In einem solchen Fall ist keine Öffnung im Schirmelement erforderlich.

Ein weiteres Sensorelement kann beispielsweise für die Drehwinkelerkennung vorgesehen sein. Über einen Drehwinkelsensor läßt sich die Rotorlage der elektrischen Maschine genau bestimmen. Die genaue Kenntnis der Winkellage des Rotors ist wichtig, um die elektrische Maschine optimal betreiben zu können. Der Grund hierfür liegt unter anderem darin, daß elektrische Maschinen in der Regel einen Stromrichter nötig haben, um aus einer Zwischenkreisspannung eine Drehstromspeisung zu erhalten. Dabei muß zur Erzeugung des optimalen Drehmoments für die elektrische Maschine der Drehstrom so eingeprägt werden, daß sich das maximale Drehmoment ausbilden kann. Hierzu muß der Stromrichter jeweils die genaue Rotorlage und damit den genauen Polradlagewinkel kennen. Eine hochgenaue Rotorlageerfassung ist somit Voraussetzung für einen hohen Wirkungsgrad der elektrischen Maschine.

Vorzugsweise kann der Drehwinkelsensor als Resolver, mit einem Konturring oder dergleichen ausgebildet sein.

Optional kann weiterhin auch ein Sensorelement zur Überwachung der Rotortemperatur vorgesehen sein.

Die wie vorstehend beschriebene erfindungsgemäße elektrische Maschine kann vorteilhaft als riemengetriebene Maschine ausgebildet sein. Dabei kann eine Einrichtung für den Riemenabgriff vorgesehen sein. Wenn die elektrische Maschine in Außenläuferbauweise mit einem radial außen liegenden Rotor ausgebildet ist, kann die Einrichtung für den Riemenabgriff vorzugsweise auf dem Rotorrücken angeordnet sein. Dabei kann der Abgriff vorteilhaft in der gleichen Ebene erfolgen, in der auch der Rotor gelagert ist. Bei der Einrichtung für den Riemenabgriff handelt es sich um die Lauffläche für den Riemen, die etwa als Riemenscheibe oder dergleichen ausgebildet sein kann.

Vorzugsweise kann die erfindungsgemäße elektrische Maschine als Starter- Generator ausgebildet sein. Besonders vorteilhaft kann es um eine elektrische Maschine in Außenläuferbauweise in Form eines Riemen-Starter-Generators handeln. Ein Starter-Generator wird nicht nur zum Starten und Stoppen eines Motors, beispielsweise eines Verbrennungsmotors in einem Fahrzeug verwendet, sondern er kann auch während des Motorbetriebs verschiedene Funktionen übernehmen, wie beispielsweise Bremsfunktionen, Boosterfunktionen, Batteriemanagement, aktive Schwingungsdämpfung, Synchronisierung des Motors und dergleichen.

Besonders vorteilhaft kann eine wie vorstehend beschriebene erfindungsgemäße elektrische Maschine in einem oder für ein Fahrzeug verwendet werden.

Die Erfindung wird nun an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht sowie Draufsicht auf eine erfindungsgemäße elektrische Maschine; und

Fig. 2 einen vergrößerten Teilaspekt der elektrischen Maschine gemäß Fig. 1.

In Fig. 1 ist eine elektrische Maschine 10 dargestellt, die in Form eines Riemen- Starter-Generators ausgebildet ist. Die elektrische Maschine 10 verfügt über eine erste Maschinenkomponente 20, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Rotor ausgebildet ist. Weiterhin verfügt die elektrische Maschine 10 über eine zweite Maschinenkomponente 30, die im Ausführungsbeispiel als Stator ausgebildet ist. Die elektrische Maschine 10 ist in Außenläuferbauweise ausgebildet, wobei der Stator 30 in bezug auf die Drehachse D der elektrischen Maschine 10 radial innen liegend von dem Rotor 20 angeordnet ist.

Der Rotor 20 verfügt über ein Rotorblechpaket 21 mit einer Anzahl von Permanentmagneten 24 und ist über eine entsprechende Lagerung 22 am Stator 30 gelagert. Der Stator 30 verfügt zunächst über einen Statorträger 32, an dem sich die Lager 22 für den Rotor 20 befinden. Weiterhin ist am Statorträger 32 das Statorblechpaket 31 mit den Statorwicklungen und Wickelköpfen 33 befestigt.

Am Rotorrücken 23 ist eine Einrichtung 15 für den Riemenabgriff angeordnet, im vorliegenden Fall eine Riemenscheibe, die die Lauffläche für den nicht dargestellten Riemen bildet. Die Riemenscheibe 15 liegt dabei vorzugsweise in einer Ebene mit den Lagern 22.

Die elektrische Maschine 10 verfügt über ein Gehäuse 11, wobei ein Teil des Gehäuses 11 durch den Rotor 20 gebildet wird. Der komplette Gehäuseabschluß der elektrischen Maschine 10 kann auf verschiedene Weise erfolgen. In der mit I bezifferten oberen Bildhälfte von Fig. 1 ist zum Abschluß des Gehäuses ein weiteres Gehäuseteil 12 vorgesehen, das über ein geeignetes Dichtungselement 14, beispielsweise eine Labyrinthdichtung oder dergleichen, mit dem - einen Teil des Gehäuses 11 bildenden - Rotor 20 verbunden ist. In anderer Ausgestaltung kann, wie dies in der mit II bezifferten unteren Bildhälfte von Fig. 1 dargestellt ist, ein Deckelelement 13 vorgesehen sein, das mit dem Rotor 20 verbunden ist. Eine Abdichtung des Deckelelements 13 und damit des gesamten Gehäuses 11 im Bereich des Stators 30 erfolgt über ein geeignetes Dichtungselement 14, bei dem es sich beispielsweise um einen Simmerring auf kleinem Durchmesser handelt.

Innerhalb des Gehäuses 11 ist eine Leistungselektronik 50 vorgesehen, über die die elektrische Maschine 10 gesteuert wird. Um die Leistungselektronik 50 besonders platzsparend bei gleichzeitig guten Leistungsdaten anordnen zu können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß zumindest einzelne Bestandteile der Leistungselektronik in bezug auf die Drehachse D der elektrischen Maschine 10 radial innen liegend von dem Stator 30 angeordnet sind.

Die Leistungselektronik 50 weist zunächst wenigstens einen Kondensator 51 auf, bei dem es sich beispielsweise um einen in Form eines Wickel- oder Elektrolytkondensators ausgebildeten Glättungskondensator handelt. Um dieses im Rahmen der Leistungselektronik 50 sehr große Bauteil optimal und damit platzsparend unterbringen zu können, ist vorgesehen, daß der Kondensator 51 in den Stator 30 der elektrischen Maschine 10 integriert ist. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist der Kondensator 51 dazu im Statorträger 32 integriert. Dadurch wird nicht nur der in der elektrischen Maschine 10 ohnehin vorhandene Bauraum, der bisher nicht genutzt wurde, optimal ausgefüllt. Vielmehr kann die Kühlung des Kondensators 51 auch über die Statorkühlung erfolgen.

Um die während des Betriebs der elektrischen Maschine 10 entstehende Wärme abführen zu können, ist im Stator beispielsweise eine geeignete Kühleinrichtung (nicht dargestellt) vorgesehen. Hierbei kann es sich beispielsweise um geeignete Kühlkanäle handeln, die im Statorträger 32 vorgesehen sind, und die von einem geeigneten Kühlmedium durchströmt werden. Dazu ist die Kühleinrichtung über einen Kühlanschluß 16 mit einem Kühlsystem (ebenfalls nicht dargestellt) verbunden. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung des Kondensators 51 innerhalb des Statorträgers 32 kann die Kühlung des Kondensators 51 nunmehr ebenfalls über den Statorträger 32 erfolgen. Der Statorträger 32 kann dazu im Bereich des Kondensatorbodens derart ausgeführt werden, daß eine Kühlung des Kondensatorbodens über eine entsprechende Kondensator-Bodenkühlplatte 52 möglich wird. Dazu kann die Kondensator-Bodenkühlplatte 52 beispielsweise entsprechende Kühlkanäle aufweisen, die mit dem Kühlsystem des Statorträgers 32 in geeigneter Weise verbunden sind.

Weiterhin weist die Leistungselektronik 50 eine Anzahl von Leistungshalbleitern 55 auf, die im vorliegenden Beispiel ebenfalls auf dem Statorträger 32 befestigt sind. Dies kann beispielsweise mittels einer geeigneten Clipverbindung realisiert werden. Da im Statorträger 32 eine geeignete Kühleinrichtung vorgesehen ist, kann die Kühlung der Leistungshalbleiter 55 daher ebenfalls mit dem gleichen Kühlkreislauf wie beim Stator 30 erfolgen.

Die Leistungshalbleiter 55, die Wicklungen 33 und der Kondensator 51 sind über eine gemeinsame Busbar 53 elektrisch verschaltet. Bei der Busbar 53 handelt es sich um eine Art Stromschiene, die beispielsweise aus Kupfer oder dergleichen hergestellt ist, und die in bezug auf die Drehachse D der elektrischen Maschine axial vor dem Rotor 20 und dem Stator 30 der elektrischen Maschine 10 angeordnet ist. Die Verbindung der Wickelköpfe 33 mit der Busbar 53 erfolgt über entsprechende Anschlüsse 34. Ebenso erfolgt die Verbindung der Kondensatoren 51 mit der Busbar 53 über entsprechende Anschlußkontakte 56. Die Leistungshalbleiter 59 sind über entsprechende Anschlüsse 59 mit der Busbar 53 verbunden.

Im Bereich des Statorträgers 32 durchdringen sich der Statorträger 32 und die Busbar 53, so daß von den radial außen liegenden Leistungshalbleitern 55 und Wickelköpfen 33 eine elektrische Verbindung zu den Anschlußkontakten 56 des Kondensators 51 geschaffen werden kann. Die Durchdringung ist dabei so gestaltet, daß Hin- und Rückleitung zum Kondensator 51 durch eine gemeinsame Öffnung der Durchdringung erfolgt.

Zur Steuerung der elektrischen Maschine 10 ist eine Steuereinrichtung 54 vorgesehen, die im vorliegenden Fall als Steuerplatine 54 ausgebildet ist. Dabei ist die Steuerplatine 54 derart angeordnet, daß diese und die Busbar 53 in bezug auf die Drehachse D der elektrischen Maschine 10 axial hintereinander liegend angeordnet sind.

Zwischen der Steuereinrichtung 54 und der Busbar 53 ist ein Schirmelement 58, im vorliegenden Beispiel ein Schirmblech, vorgesehen. Das Schirmblech 58 hat die Aufgabe, die im Leistungsteil der Leistungselektronik 50 entstehenden elektromagnetischen Störfelder abzuschirmen. Weiterhin kann das Schirmblech 58 auch zum Abkapseln der Steuerplatine 54 vor Feuchtigkeit, Verschmutzung und dergleichen genutzt werden. Die Wickelköpfe 33 und die Leistungshalbleiter 55 benötigen bei entsprechendem Aufbau keine weitere Abdichtung.

Für den Anschluß der Leistungselektronik 50 an ein nicht explizit dargestelltes Bordnetz des Fahrzeugs sind entsprechende Anschlüsse 57 vorgesehen.

In Fig. 2 ist in größerem Detail ein Ausschnitt aus der in der oberen Bildhälfte I von Fig. 1 dargestellten elektrischen Maschine 10 dargestellt. Aus Fig. 2 läßt sich besonders gut erkennen, wie sich die Busbar 53 und der Statorträger 32 durchdringen. Weiterhin ist in Fig. 2 besonders gut zu erkennen, wie der Kondensator 51 über den Anschlußkontakt 56, die Leistungshalbleiter 55 über ihre Anschlüsse 59 und die Wickelköpfe 33 über entsprechende Anschlüsse 34 mit der Busbar 35 verbunden und verschaltet sind.

Weiterhin läßt sich aus Fig. 2 besonders gut erkennen, wie das Schirmblech 58 axial zwischen der Busbar 53 und der Steuereinrichtung 54 angeordnet ist.

Wie aus Fig. 2 zusätzlich ersichtlich ist, weist das Schirmblech 58 wenigstens eine Öffnung 60 auf, die im Ausführungsbeispiel im Bereich der Wickelköpfe 33 ausgebildet ist. Auf der Steuerplatine 54 befindet sich im Bereich der Öffnung 60 ein Sensorelement 61, mit dessen Hilfe beispielsweise die Temperatur in den Wickelköpfen 33 gemessen werden kann. Da der Temperatursensor 61 im Bereich der Öffnung 60 angeordnet ist, kann dieser beispielsweise als optischer Sensor, etwa als Infrarotsensor oder dergleichen, ausgebildet sein. Durch die besondere Anordnung des Sensorelements 61 im Bereich der Öffnung 60 ist kein Verdrahtungsaufwand für das Sensorelement 61 erforderlich. Das Sensorelement 61 kann vielmehr direkt auf der Steuerplatine 54 bestückt werden.

Weiterhin befindet sich etwas versetzt von der Öffnung 60 ein weiteres Sensorelement 62, das im vorliegenden Fall als Stromsensor ausgebildet ist. Der Stromsensor 62 ist über einen entsprechenden Anschluß 63 mit der Steuerplatine 54 verbunden. Ebenso ist es auch denkbar, daß der Stromsensor 62 direkt auf der Steuerplatine 54 angeordnet wird. In diesem Fall würde das Sensorelement 62 vorteilhaft im Bereich der Öffnung 60 des Schirmblechs 58 auf der Steuerplatine 54 angeordnet. Das Sensorelement 62 dient zur Messung des Streuflusses in den Wickelköpfen 33 und kann beispielsweise als Hall-Sensor, magnetoresistiver Sensor oder dergleichen ausgebildet sein. Aus dem vom Sensorelement 62 ermittelten Sensorsignal wird der Ist-Strom für die Regelung generiert.

In Fig. 2 ist schließlich noch ein weiteres Sensorelement 64 dargestellt, bei dem es sich um einen Sensor zur Drehlageerfassung des Rotors 20 handelt. Das Sensorelement 64 zur Lageerfassung ist über einen entsprechenden Anschluß 65 ebenfalls mit der Steuerplatine 54 verbunden.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der elektrischen Maschine wird erreicht, daß alle Bestandteile der Leistungselektronik 50 innerhalb des Gehäuses 11 der elektrischen Maschine 10 angeordnet werden können, so daß der für die elektrische Maschine und die bis dahin separate Leistungselektronik erforderliche hohe Platzbedarf deutlich reduziert werden kann. Weiterhin kann durch die direkte Anordnung der einzelnen Komponenten der Leistungselektronik innerhalb des Gehäuses 11 der elektrischen Maschine 10 erreicht werden, daß die bisher notwendige, aufwendige Verkabelung zwischen der Leistungselektronik und der elektrischen Maschine vermieden werden kann. Dadurch lassen sich die Leistungsdaten der elektrischen Maschine deutlich verbessern. Weiterhin kann durch die besonders vorteilhafte Anordnung der einzelnen Bestandteile der Leistungselektronik 50 im Gehäuse 11 der elektrischen Maschine, und hier insbesondere die Anordnung des Kondensators 51 innerhalb des Statorträgers 32, beziehungsweise der Leistungshalbleiter 55 am Statorträger 32, das zur Kühlung der elektrischen Maschine 10 erforderliche Kühlsystem deutlich vereinfacht werden. Nunmehr können sowohl der Kondensator 51, als auch der Stator 30 und die Leistungshalbleiter 55 über ein und dasselbe Kühlsystem, das beispielsweise im Statorträger 32 ausgebildet ist, gekühlt werden. Dadurch wird der konstruktive Aufwand der elektrischen Maschine 10 weiter reduziert, was nicht zuletzt auch zu einer erheblichen Kostenreduktion führt.

Bezugszeichenliste

10

elektrische Maschine

11

Gehäuse

12

Gehäuseteil

13

Deckelelement

14

Dichtungselement

15

Einrichtung für den Riemenabgriff

16

Kühlanschluß

20

erste Maschinenkomponente (Rotor)

21

Rotorblechpaket

22

Lagerung

23

Rotorrücken

24

Permanentmagnet

30

zweite Maschinenkomponente (Stator)

31

Statorblechpaket

32

Statorträger

33

Wickelkopf

34

Anschlußwickelkopf

50

Leistungselektronik

51

Kondensator

52

Kondensator-Bodenkühlplatte

53

Busbar

54

Steuereinrichtung

55

Leistungshalbleiter

56

Anschlußkontakt für den Kondensator

57

Anschluß

58

Schirmelement

59

Anschluß Leistungshalbleiter

60

Öffnung im Schirmelement

61

Sensorelement (Temperatursensor)

62

Sensorelement (Stromsensor)

63

Anschlußsensorelement

64

Sensorelement zur Lageerfassung des Rotors

65

Anschlußsensorelement
D Drehachse der elektrischen Maschine

Claims (20)

1. Elektrische Maschine, mit einer ersten Maschinenkomponente (20) und einer zweiten Maschinenkomponente (30), wobei die beiden Maschinenkomponenten (20, 30) relativ zueinander rotieren oder rotierbar sind und wobei die zweite Maschinenkomponente (30) in bezug auf die Drehachse (D) der elektrischen Maschine (10) radial innen liegend von der ersten Maschinenkomponente (20) angeordnet ist und mit einer Leistungselektronik (50) zum Steuern der elektrischen Maschine (10), dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einzelne Bestandteile der Leistungselektronik (50) in bezug auf die Drehachse (D) der elektrischen Maschine (10) radial innen liegend von der zweiten Maschinenkomponente (20) angeordnet sind.

2. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Maschine (10) in Außenläuferbauweise ausgebildet ist und daß die radial außen liegende erste Maschinenkomponente (20) als Rotor und die radial innen liegende zweite Maschinenkomponente (30) als Stator ausgebildet ist.

3. Elektrische Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein die elektrische Maschine (10) umgebendes Gehäuse (11) vorgesehen ist und daß alle Bestandteile der Leistungselektronik (50) innerhalb des Gehäuses (11) angeordnet sind.

4. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Kühleinrichtung zum Kühlen der ersten Maschinenkomponente (20) und/oder der zweiten Maschinenkomponente (30) und/oder zumindest einzelner Bestandteile der Leistungselektronik (50) vorgesehen ist.

5. Elektrische Maschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (20) einen Teilbereich des Gehäuses (11) bildet und daß der Rotor (20) mit einem weiteren Gehäuseteil (12) oder einem Deckelelement (13) verbunden ist.

6. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungselektronik (50) wenigstens einen Kondensator (51) aufweist und daß der Kondensator (51) in bezug auf die Drehachse (D) der elektrischen Maschine (10) radial innen liegend von der zweiten Maschinenkomponente (30) angeordnet ist.

7. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungselektronik (50) einen oder mehrere Leistungshalbleiter (55) aufweist und daß der/die Leistungshalbleiter (55) in bezug auf die Drehachse (D) der elektrischen Maschine (10) radial innen liegend von der zweiten Maschinenkomponente (30) angeordnet ist/sind und/oder daß der/die Leistungshalbleiter (55) an der zweiten Maschinenkomponente (30) angeordnet ist/sind.

8. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungselektronik (50) eine Anzahl elektronischer Bauelemente aufweist und daß die elektronischen Bauelemente über wenigstens eine Busbar (53) elektronisch miteinander verbunden sind.

9. Elektrische Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Busbar (53) in bezug auf die Drehachse (D) der elektrischen Maschine (10) axial vor den elektrischen Maschinenkomponenten (20, 30) angeordnet ist.

10. Elektrische Maschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Maschinenkomponente als Stator (30) ausgebildet ist und daß im Bereich des Stators (30) eine Durchdringung des Stators (30), insbesondere des Statorträgers (32) und der wenigstens einen Busbar (53) vorgesehen ist.

11. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Busbar (53) einen oder mehrere Anschlüsse (57) für ein elektrisches Netz aufweist.

12. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungselektronik (50) wenigstens eine Steuereinrichtung (54), insbesondere eine Steuerplatine, aufweist.

13. Elektrische Maschine nach Anspruch 12, soweit dieser auf einen der Ansprüche 8 bis 11 rückbezogen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (54) und die Busbar (53) in bezug auf die Drehachse (D) der elektrischen Maschine (10) axial hintereinander liegend angeordnet sind.

14. Elektrische Maschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Steuereinrichtung (54) und Busbar (53) wenigstens ein Schirmelement (58), insbesondere ein Schirmblech, vorgesehen ist.

15. Elektrische Maschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Schirmelement (58) wenigstens eine Öffnung (60) aufweist.

16. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungselektronik (50) ein oder mehrere Sensorelement(e) (61, 62, 64) zum Messen und/oder Erfassen elektrischer und/oder mechanischer und/oder thermischer Werte aufweist.

17. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß diese als riemengetriebene Maschine ausgebildet ist.

18. Elektrische Maschine nach Anspruch 17, soweit diese auf einen der Ansprüche 2 bis 16 rückbezogen ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung für den Riemenabgriff (15) vorgesehen ist und daß die Einrichtung für den Riemenabgriff (15) auf dem Rotorrücken (23) angeordnet ist.

19. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß diese als Starter-Generator ausgebildet ist.

20. Verwendung einer elektrischen Maschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 19 in einem oder für ein Fahrzeug.