DE102007032141A1 - Electric machine - Google Patents

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DE102007032141A1
DE102007032141A1 DE200710032141 DE102007032141A DE102007032141A1 DE 102007032141 A1 DE102007032141 A1 DE 102007032141A1 DE 200710032141 DE200710032141 DE 200710032141 DE 102007032141 A DE102007032141 A DE 102007032141A DE 102007032141 A1 DE102007032141 A1 DE 102007032141A1
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/02Details
    • H02K21/04Windings on magnets for additional excitation ; Windings and magnets for additional excitation
    • H02K21/042Windings on magnets for additional excitation ; Windings and magnets for additional excitation with permanent magnets and field winding both rotating
    • H02K21/044Rotor of the claw pole type

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  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
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Abstract

Elektrische Maschine mit einem Stator (16) und einem Rotor (20), mit einander an dem Stator (16) zugewandten Umfang des Rotors (20) benachbart angeordneten, unterschiedlich polarisierten Erregerpolen (24, 25), insbesondere Klauenpolen, wobei zwischen den Erregerpolen (24, 25) Polzwischenräume (63) mit trapezförmigem Querschnitt angeordnet sind, wobei in zumindest einem Polzwischenraum (63) zumindest ein Permanentmagnet (70) angeordnet ist, der im Betrieb einem Streufluss zwischen seinen benachbarten Erregerpolen (24, 25) entgegenwirkt und der Permanentmagnet (70) einen an den trapezförmigen Querschnitt des Polzwischenraums (63) angepassten Querschnitt aufweist, wobei die kleinere Länge b<SUB>m1</SUB> der parallelen Seiten des trapezförmigen Querschnitts des Polzwischenraums (63) radial außen positioniert ist, wobei der Permanentmagnet (70) mittels eines Halteelements (80) zwischen den Erregerpolen (24, 25) abgestützt bzw. gehaltert ist. Des Weiteren wird ein Befestigungsverfahren offenbart.Electric machine with a stator (16) and a rotor (20), with mutually adjacent to the stator (16) facing the periphery of the rotor (20), differently polarized exciter poles (24, 25), in particular claw poles, wherein between the exciter poles ( 24, 25) are arranged with trapezoidal cross-section pole spaces (63), wherein in at least one pole gap (63) at least one permanent magnet (70) is arranged, which counteracts a leakage flux between its adjacent excitation poles (24, 25) and the permanent magnet ( 70) has a cross section adapted to the trapezoidal cross section of the pole interspace (63), the smaller length b <SUB> m1 </ SUB> of the parallel sides of the trapezoidal cross section of the interpole space (63) being positioned radially outward, the permanent magnet (70 ) is supported or held by means of a holding element (80) between the exciter poles (24, 25). Furthermore, a fastening method is disclosed.

Description

Stand der TechnikState of the art

Aus der europäischen Patentanmeldung EP 0762617 A1 ist eine elektrische Maschine bekannt, die als sogenannter Klauenpolgenerator ausgeführt ist. Diese elektrische Maschine weist einen Stator auf und einen Rotor, wobei am Umfang des Rotors benachbart angeordnete, unterschiedlich polarisierte Erregerpole bei Drehbewegung eine Ständerspannung in einer Ständerwicklung des Stators erzeugen. Die Erregerpole dieser Maschine sind als sogenannte Klauenpole ausgeführt. Zwischen diesen im Betrieb unterschiedlich polarisierten Erregerpolen sind Permanentmagnete angeordnet, die zur Streuflusskompensation zwischen den benachbart angeordneten Erregerpolen wirken. Die Polzwischenräume weisen einen trapezförmigen Querschnitt auf, wobei die kleinere Länge der parallelen Seiten des trapezförmigen Querschnitts des Polzwischenraums radial außen positioniert ist. Bei dieser Anordnung ist nachteilig, dass die in den Polzwischenräumen angeordneten Permanentmagneten Bewegungen zwischen den Erregerpolen ausgleichen müssen und/oder großen Spannungen ausgesetzt sind, die durch Aufweitung der Klauenpole unter hoher Drehlast entstehen. Dabei können solche Magnete unter Umständen sogar brechen.From the European patent application EP 0762617 A1 an electric machine is known, which is designed as a so-called Klauenpolgenerator. This electric machine has a stator and a rotor, wherein adjacent to the circumference of the rotor arranged differently polarized exciter poles generate a stator voltage in a stator winding of the stator during rotational movement. The excitation poles of this machine are designed as so-called claw poles. Permanent magnets are arranged between these excitation poles, which are polarized differently in operation, and which act for leakage flux compensation between the adjacent excitation poles. The pole interstices have a trapezoidal cross section, wherein the smaller length of the parallel sides of the trapezoidal cross section of the pole interspace is positioned radially outward. In this arrangement, it is disadvantageous that the permanent magnets arranged in the interpolar spaces have to compensate for movements between the excitation poles and / or are exposed to high voltages which arise due to widening of the claw poles under high rotary load. It may even break such magnets under certain circumstances.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße elektrische Maschine, mit einem Stator und einem Rotor, wobei der Rotor einander an dem dem Stator zugewandten Umfang des Rotors benachbart angeordnete, unterschiedlich polarisierte Erregerpole aufweist, die insbesondere Klauenpole sind und wobei zwischen den Erregerpolen Polzwischenräume trapezförmigen Querschnitts angeordnet sind, in denen wiederum zumindest ein Permanentmagnet angeordnet ist, welche im Betrieb eines Streuflusses zwischen seinen benachbarten Erregerpolen entgegen wirkt und der Permanentmagnet einen an den trapezförmigen Querschnitt des Polzwischenraums angepassten Querschnitt aufweist, wobei die kleinere Länge der parallelen Seiten des trapezförmigen Querschnitts des Polzwischenraums radial außen positioniert ist. Dabei ist der Permanentmagnet mittels eines Halteelements zwischen den Klaupenpolen gehaltert bzw. abgestützt. Dieses Halterelement bewirkt somit, dass der Permanentmagnet weniger stark mit einem Biegemoment belastet wird, womit ein Brechen des Permanentmagnets wirksam verhindert werden kann.The Electric machine according to the invention, with a Stator and a rotor, the rotor facing each other on the stator facing adjacent periphery of the rotor adjacent, different has polarized exciter poles, which are in particular claw poles and wherein between the excitation poles Polzwischenräume trapezoidal cross-section are arranged, in which in turn at least one permanent magnet is arranged, which in the operation of a leakage flux between his adjacent exciter poles counteracts and the permanent magnet one to the trapezoidal cross section of the pole gap having adapted cross-section, wherein the smaller length the parallel sides of the trapezoidal cross section of Polzwischenraums is positioned radially outward. It is the permanent magnet by means of a holding element between the Klaupenpolen held or supported. This holder element causes thus, that the permanent magnet less strong with a bending moment is loaded, whereby a breaking of the permanent magnet effectively prevented can be.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Halteelement gelocht ist. Dies führt dazu, dass bei weiterhin guten Abstützeigenschaften gegenüber dem Permanentmagneten eine Gewichtsersparnis erzielt wird und gleichzeitig das Eindringen von flüssigen Materialien zwischen Permanentmagnet und Halteelement vereinfacht ist. Ist das Halteelement mittels Nuten in den Erregerpolen gehaltert, oder ist es nur unter einem Überstand nach radial außen gesichert, so ergibt sich eine zuverlässige Verankerung des Halteelements bei gleichzeitig guter Belastbarkeit durch den Permanentmagneten bei sehr hohen Drehzahlen.According to one Further embodiment of the invention it is provided that the holding element is punched. This leads to continued good Support properties in relation to the permanent magnet a weight saving is achieved while penetrating of liquid materials between permanent magnet and Retaining element is simplified. Is the holding element by means of grooves held in the excitation poles, or is it just under a supernatant secured radially outward, so there is a reliable Anchoring of the retaining element with good load capacity through the permanent magnet at very high speeds.

Fertigungsbedingt lassen sich bei der Herstellung von Gegenständen praktisch nie die gleichen Maße reproduzieren. Aus diesem Grund sind sowohl die Polzwischenräume als auch die Permanentmagneten selbst immer wieder im Rahmen von zulässigen Toleranzen unterschiedlich breit. Derartig unterschiedliche Breiten führen bei der geschilderten Situation (trapezförmiger Querschnitt des Polzwischenraums, trapezförmiger Permanentmagnet) in der Regel zu innerhalb eines Rotors unterschiedlichen radialen Positionen der Permanentmagneten in den Polzwischenräumen. Um dabei noch eine zumindest ausreichend gute Abstützung des Permanentmagneten nach radial außen an das Halteelement zu erzielen, ist vorgesehen, dass der Permanentmagnet mit seiner nach radial außen gerichteten Seite unter Zwischenanordnung einer Ausgleichsschicht am Halteelement anliegt. Hierzu wird nach der Vormontage des Rotors, das heißt nach der Montage von Welle, Erregerpolplatinen, Polkernerregerwicklung dem oder den Halteblechen sowie dem oder den Permanentmagneten, zwischen das Halteelement und den Permanentmagneten die Ausgleichsschicht eingebracht. Hierzu bietet sich insbesondere das Einträufeln oder gar Tauchen in eine entsprechende Masse an, so dass zwischen dem Halteelement und dem Permanentmagneten diese Masse in die entsprechende Fuge kriecht und dort ausgehärtet wird. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung soll das Verhältnis der Längen des trapezförmigen Querschnitts des Permanentmagneten in einem bestimmten Bereich liegen, um einerseits keine zu hohen Klemmkräfte zwischen den Permanentmagneten und den Flanken der Erregerpole zu erzielen (Abschätzung nach oben) und andererseits soll der Klauenpol an seiner Unterseite genügend Eisen bzw. elektromagnetisch leitfähiges Material aufweisen (Abschätzung nach unten), so dass das Verhältnis von kleiner Länge zu größerer Länge der parallelen Seiten des trapezförmigen Querschnitts des Permanentmagneten zwischen 0,7 und 0,98 betragen soll.For manufacturing reasons can be practical in the manufacture of objects never reproduce the same dimensions. That's why both the pole spaces as well as the permanent magnets themselves again and again within the tolerances allowed wide. Such different widths lead in the described situation (trapezoidal cross section of Polzwischenraums, trapezoidal permanent magnet) in the Usually within different radial positions within a rotor the permanent magnet in the pole spaces. To go with it nor an at least sufficiently good support of the permanent magnet to achieve radially outward of the support member is provided that the permanent magnet with its radially outward directed side with interposition of a leveling layer abuts the retaining element. For this purpose, after the pre-assembly of the rotor, that is, after the assembly of shaft, excitation poles, polmer exciter winding the holding plate or the permanent magnet (s), between the retaining element and the permanent magnet, the compensation layer brought in. In particular, this is the instillation or even dipping in an appropriate mass, so that between the retaining element and the permanent magnet this mass in the corresponding Fugue crawls and is cured there. According to one Another embodiment of the invention, the ratio the lengths of the trapezoidal cross section of Permanent magnets lie in a certain area, on the one hand not too high clamping forces between the permanent magnets and to reach the flanks of the pathogen poles (estimate up) and on the other hand, the claw pole on its underside enough iron or electromagnetically conductive Have material (estimate down), so that the Ratio of small length to larger Length of the parallel sides of the trapezoidal Cross section of the permanent magnet between 0.7 and 0.98 should.

Des Weiteren ist vorgesehen, dass der Permanentmagnet mit seinen schrägen Seitenflächen an Erregerpolflanken der beiderseits benachbarten Erregerpole anliegt. Die Anlage der Seitenflächen führt im Gegensatz zu auch nur geringen Abständen (Fugen) von den Erregerpolflanken zu einer deutlich verbesserten Stromausbeute in der Statorwicklung. Es wurde festgestellt, dass beispielsweise bereits bei einem Abstand von 0,05 mm zwischen Permanentmagnet und Erregerpolflanke die Stromausbeute gegenüber dem Idealwert um ca. 17% sinkt.Furthermore, it is provided that the permanent magnet rests with its oblique side surfaces on exciter pole edges of the mutually adjacent exciter poles. The plant of the side surfaces leads in contrast to even small distances (joints) of the exciter pole edges to a significantly improved current efficiency in the stator winding. It has been found that, for example, even at a distance of 0.05 mm between permanent magnet and excitation pole edge, the current efficiency drops by approx. 17% compared to the ideal value.

Zur weiteren Optimierung ist vorgesehen, dass der oder die Permanentmagnete im Polzwischenraum in einer bestimmten Art und Weise angeordnet sind, wonach zwischen der nach radial außen gerichteten Oberseite des Permanentmagneten und des maximalen Außenumfangs der Erregerpole maximale 20% der Erregerpolhöhe sind, während unterhalb der Permanentmagnete maximal 20% der Erregerpolhöhe verbleiben. Mit anderen Worten: Der Permanentmagnet ist in einem Bereich zwischen 20% und 80%, vorzugsweise bis 100% angeordnet, wobei 0% auf dem Außenumfang der Erregerpole definiert ist. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in mehreren Zwischenräumen zwischen den Erregerpolen Permanentmagnete angeordnet sind, die in unterschiedlichen radialen Positionen angeordnet sind. Auf Grund der unterschiedlichen Toleranzlagen wird dadurch gewährleistet, dass die bereits vorher erwähnten Luftspalte (Fugen) zwischen dem Permanentmagneten und den Erregerpolflanken minimal sind. Die Leistungsausbeute ist dadurch idealerweise besonders hoch. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die vom Permanentmagneten nicht belegte Querschnittsfläche zwischen den schrägen Seitenflächen (Erregerpolflanken) an den Erregerpolen, der Unterseite des Halteelements und einer auf der größeren Länge des trapezförmigen Querschnitts des Permanentmagneten liegenden Gerade 50% nicht überschreitet. Durch diese Merkmale ist ebenfalls gewährleistet, dass die Stromausbeute der elektrischen Maschine besonders hoch ist.to Further optimization is provided that the one or more permanent magnets arranged in the pole space in a certain way are, according to which between the radially outward Top of the permanent magnet and the maximum outer circumference the exciter poles are a maximum of 20% of the excitation pole height while below the permanent magnets a maximum of 20% of the exciter pole height remain. In other words: The permanent magnet is in one Range between 20% and 80%, preferably up to 100%, where 0% is defined on the outer perimeter of the exciter poles. According to a further embodiment of the invention is provided that in several spaces between The exciter poles permanent magnets are arranged in different Radial positions are arranged. Due to the different Tolerances are ensured by the fact that already previously mentioned air gaps (joints) between the permanent magnet and the excitation pole edges are minimal. The power output is ideally especially high. According to one Another embodiment of the invention, it is provided that the from Permanent magnet unoccupied cross-sectional area between the oblique side surfaces (exciter pole edges) at the excitation poles, the underside of the holding element and a on the greater length of the trapezoidal cross section of the permanent magnet lying straight 50% does not exceed. These features also ensure that the current efficiency of the electrical machine is particularly high.

Ist die Summe beider seitlichen, den Erregerpolen zugewandten Flächen der Permanentmagnete größer als die maximale radiale Querschnittsfläche eines Erregerpols, so ist so wird der Streufluss in besonderem Maße verringert Zur Geräuschverbesserung ist vorgesehen, dass die Erregerpole auf der ablaufenden bzw. auflaufenden Seite (in bzw. gegen die Drehrichtung) angefast sind.is the sum of both lateral surfaces facing the exciter poles the permanent magnets larger than the maximum radial Cross-sectional area of a path of excitation, so is the Leakage especially reduced To improve noise is provided that the exciter poles on the expiring or accruing Side (in or against the direction of rotation) are chamfered.

Des Weiteren ist ein Verfahren vorgesehen.Of Furthermore, a method is provided.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 zeigt einen Längsschnitt durch eine elektrische Maschine, ausgeführt als Generator, 1 shows a longitudinal section through an electric machine, designed as a generator,

2 zeigt in einer dreidimensionalen Darstellung einen Rotor der vorgenannten elektrischen Maschine, 2 shows in a three-dimensional representation a rotor of the aforementioned electric machine,

3 zeigt einen Querschnitt durch den Rotor, in dessen axialer Mitte, 3 shows a cross section through the rotor, in the axial center,

4 zeigt einen ausschnittweisen Querschnitt durch die axiale Mitte des Rotors 20, 4 shows a fragmentary cross section through the axial center of the rotor 20 .

5 zeigt eine räumliche Darstellung eines Halters 80, 5 shows a spatial representation of a holder 80 .

6 zeigt eine räumliche Darstellung des Halters 80 mit einem Permanentmagneten 70, 6 shows a spatial representation of the holder 80 with a permanent magnet 70 .

7 zeigt in einem zweiten Ausführungsbeispiel ein weiteres Halteelement, 7 shows in a second embodiment, another holding element,

8 zeigt in einem zweiten Ausführungsbeispiel einen Permanentmagneten 70, der an das Halteelement aus 7 anmontiert ist, 8th shows a permanent magnet in a second embodiment 70 , which is made of the retaining element 7 is mounted,

9 zeigt die Teilbaugruppe aus 8 in einer Pollücke. 9 shows the subassembly 8th in a pole gap.

10 zeigt die räumliche Darstellung eines trapezförmigen Permanentmagneten, 10 shows the spatial representation of a trapezoidal permanent magnet,

11a zeigt die radiale Lage eines Permanentmagneten zwischen zwei Erregerpolen, 11a shows the radial position of a permanent magnet between two exciter poles,

11b und 11c zeigen verschiedene Extremlagen eines Permanentmagneten im Polzwischenraum, 11b and 11c show different extreme positions of a permanent magnet in the pole gap,

12 zeigt ein Diagramm, in dem die Abhängigkeit des Stroms vom Luftspalt zwischen dem Permanentmagneten und den Erregerpolflanken dargestellt ist. 12 shows a diagram in which the dependence of the current from the air gap between the permanent magnet and the exciter pole edges is shown.

In 1 ist ein Längsschnitt durch eine elektrische Maschine 10, ausgeführt als Drehstromgenerator für Kraftfahrzeuge, dargestellt. Diese weist u. a. ein zweiteiliges Gehäuse 13 auf, das aus einem ersten Lagerschild 13.1 und einem zweiten Lagerschild 13.2 besteht. Das Lagerschild 13.1 und das Lagerschild 13.2 nehmen in sich einen Stator 16 auf, mit einem kreisringförmigen Blechpaket 17, in dessen innen offene und sich axial erstreckenden Nuten eine Statorwicklung 18 eingelegt ist. Der ringförmige Stator 16 umgibt mit seiner radial nach innen gerichteten Oberfläche einen elektromagnetisch erregten Rotor 20, der als Klauenpolläufer ausgebildet ist. Der Rotor 20 besteht u. a. aus zwei Klauenpolplatinen 22 und 23, an deren Außenumfang sich jeweils in axialer Richtung erstreckende Erregerpole (Klauenpolfinger) 24 und 25 angeordnet sind. Beide Klauenpolplatinen 22 und 23 sind im Rotor 20 derart angeordnet, dass ihre sich in axiale Richtung erstreckenden Erregerpole 24, 25 am Umfang des Rotors einander als Nord- und Südpole abwechseln. Es ergeben sich dadurch magnetisch erforderliche Polzwischenräume zwischen den gegensinnig magnetisierten Erregerpolen 24 und 25, welche wegen der sich zu ihren freien Enden hin verjüngende Erregerpole 24 und 25 leicht schräg zur Maschinenachse 26 verlaufen. Für die folgende Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung und in den Ansprüchen ist dieser Verlauf vereinfacht als axial bezeichnet. Der Rotor 20 ist mittels einer Welle 27 und je einem auf einer Rotorseite befindlichen Wälzlager 28 in den jeweiligen Lagerschilden 13.1 bzw. 13.2 drehbar gelagert. Er weist zwei axiale Stirnflächen auf, an denen jeweils ein Lüfter 30.1 bzw. 30.2 befestigt ist. Diese Lüfter 30.1 und 30.2 bestehen im Wesentlichen aus einem plattenförmigen bzw. scheibenförmigen Abschnitt, von dem Lüfterschaufeln in bekannter Weise ausgehen. Diese Lüfter 30.1 und 30.2 dienen dazu, über Öffnungen 40 in den Lagerschilden 13.1 und 13.2 einen Luftaustausch zwischen der Außenseite und dem Innenraum der elektrischen Maschine 10 zu ermöglichen. Dazu sind die Öffnungen 40 an den axialen Enden der Lagerschilder 13.1 und 13.2 vorgesehen, über die mittels der Lüfter 30.1 und 30.2 Kühlluft in den Innenraum der elektrischen Maschine 10 eingesaugt wird. Diese Kühlluft wird durch die Rotation der Lüfter 30.1 und 30.2 radial nach außen beschleunigt, so dass sie durch die für die Kühlluft durchlässigen Wickelköpfe 45 auf der Antriebsseite 46 und auf der Elektronikseite hindurch treten kann. Durch diesen Effekt werden die Wickelköpfe gekühlt. Die Kühlluft nimmt nach dem hindurch Treten durch die Wickelköpfe 45 bzw. 46 bzw. nach dem Umströmen dieser Wickelköpfe 45 und 46 einen Weg radial nach außen durch nicht dargestellte Öffnungen. In 1 auf der rechten Seite befindet sich eine Schutzkappe 47, die verschiedene Bauteile vor Umgebungseinflüssen schützt. So deckt diese Schutzkappe 47 beispielsweise eine Schleifringbaugruppe 49 ab, die eine Erregerwicklung 51 mit Erregerstrom versorgt. Um diese Schleifringbaugruppe 49 herum ist ein Kühlkörper 53 angeordnet, der hier als Pluspolkörper wirkt. Als sogenannter Minuskühlkörper wirkt das Lagerschild 13.2. Zwischen dem Lagerschild 13.2 und dem Kühlkörper 53 ist eine Anschlussplatte 56 angeordnet, welche im Lagerschild 13.2 befestigte Minusdioden 58 und in dieser Darstellung nicht gezeigte Plusdioden im Kühlkörper 53 in Form einer Brückenschaltung miteinander verbindet.In 1 is a longitudinal section through an electric machine 10 , designed as a three-phase generator for motor vehicles, shown. This has, inter alia, a two-part housing 13 on, that from a first bearing shield 13.1 and a second end shield 13.2 consists. The bearing plate 13.1 and the bearing plate 13.2 take in a stator 16 on, with a circular laminated core 17 , in which inwardly open and axially extending grooves a stator winding 18 is inserted. The annular stator 16 surrounds with its radially inwardly directed surface an electromagnetically excited rotor 20 who is trained as a clawpun runner. The rotor 20 consists inter alia of two claw pole boards 22 and 23 , on the outer circumference of each extending in the axial direction exciter poles (Klauenpolfinger) 24 and 25 are arranged. Both claw pole boards 22 and 23 are in the rotor 20 arranged such that their exciter poles extending in the axial direction 24 . 25 alternate at the circumference of the rotor as north and south poles. This results in magnetically required interpolar spaces between the oppositely magnetized exciter poles 24 and 25 , which because of the to its free ends tapering exciter poles 24 and 25 slightly inclined to the machine axis 26 run. For the following description of the embodiments of the Invention and in the claims, this course is simplified referred to as axial. The rotor 20 is by means of a wave 27 and each one located on a rotor side bearings 28 in the respective bearing shields 13.1 respectively. 13.2 rotatably mounted. It has two axial end faces, on each of which a fan 30.1 respectively. 30.2 is attached. These fans 30.1 and 30.2 consist essentially of a plate-shaped or disc-shaped portion, emanating from the fan blades in a known manner. These fans 30.1 and 30.2 serve to over openings 40 in the bearing shields 13.1 and 13.2 an exchange of air between the outside and the interior of the electric machine 10 to enable. These are the openings 40 at the axial ends of the bearing plates 13.1 and 13.2 provided by means of the fan 30.1 and 30.2 Cooling air in the interior of the electric machine 10 is sucked in. This cooling air is generated by the rotation of the fan 30.1 and 30.2 accelerated radially outwards so that they pass through the winding heads which are permeable to the cooling air 45 on the drive side 46 and can pass through on the electronics side. This effect cools the windings. The cooling air takes after passing through the winding heads 45 respectively. 46 or after the flow around this winding heads 45 and 46 a path radially outward through openings, not shown. In 1 on the right side is a protective cap 47 , which protects various components against environmental influences. So cover this cap 47 For example, a slip ring assembly 49 starting, which is a field winding 51 supplied with excitation current. To this slip ring assembly 49 around is a heat sink 53 arranged, which acts here as a positive pole body. As a so-called negative heat sink, the bearing plate acts 13.2 , Between the end shield 13.2 and the heat sink 53 is a connection plate 56 arranged, which in the bearing plate 13.2 fixed minus diodes 58 and in this illustration not shown plus diodes in the heat sink 53 connects together in the form of a bridge circuit.

Die 2 zeigt in einer dreidimensionalen Darstellung Teile des Rotors 20, der in 1 dargestellten elektrischen Maschine 10. Die Mantelfläche 60 des Rotors wird von zwei mal sechs Erregerpolen 24, 25 gebildet, die umfänglich abwechselnd angeordnet sind. Zwischen je einem Erregerpol 24 und einem Erregerpol 25 befindet sich ein Polzwischenraum 63, der durch Erregerpolflanken 65 der Erregerpole 24, 25 begrenzt ist. In den Erregerpolflanken 65 befindet sich jeweils eine Polnut 67, 68, die sich über die komplette Länge des Erregerpols 24, 25 erstreckt. In jedem der Polzwischenräume 63 kann ein Permanentmagnet 60 eingebracht werden, der von einem Halteelement 80 und einem Ausgleichselement 90 zwischen den Erregerpolen 24, 25 gehalten ist. Dazu greift eine leistenförmige Kante 76 des Halteelements 80 beidseitig in die Polnuten 67, 68. Die Permanentmagnete 70 dienen dabei zur Kompensation des magnetischen Streuflusses zwischen den gegenseitig magnetisierten Erregerpolen 24, 25. Durch die Streuflusskompensation erhöht sich die Leistungsabgabe. Zur Reduzierung des Magnetgeräusches können auf den Erregerpolen 24, 25 auf ihren hinsichtlich der Umlaufrichtung auflaufenden und/oder ablaufenden Kanten Anfasungen 78 angebracht sein.The 2 shows in a three-dimensional representation of parts of the rotor 20 who in 1 illustrated electric machine 10 , The lateral surface 60 of the rotor is of two times six exciter poles 24 . 25 formed, which are circumferentially arranged alternately. Between each one exciter pole 24 and a pathogen pole 25 there is a pole gap 63 that by pathogen pole flanks 65 the pathogen poles 24 . 25 is limited. In the exciter pole edges 65 there is one pole groove each 67 . 68 extending over the entire length of the exciter pole 24 . 25 extends. In each of the pole gaps 63 can be a permanent magnet 60 are introduced, by a holding element 80 and a compensation element 90 between the exciter poles 24 . 25 is held. For this purpose, a strip-shaped edge engages 76 of the holding element 80 on both sides in the Polnuten 67 . 68 , The permanent magnets 70 serve to compensate for the magnetic leakage flux between the mutually magnetized exciter poles 24 . 25 , The leakage flux compensation increases the power output. To reduce the magnetic noise can on the exciter poles 24 . 25 Chamfering on their running with respect to the direction of rotation and / or running edges chamfers 78 to be appropriate.

3 zeigt einen Querschnitt durch den Rotor 20, in dessen axialer Mitte. Deutlich zu erkennen sind hier die Polzwischenräume 63, die zwischen den unterschiedlich polarisierten Erregerpolen 24 und 25 angeordnet sind. Die Polzwischenräume 63 weisen einen trapezförmigen Querschnitt auf, wobei der in den jeweiligen Polzwischenraum 63 eingesetzte Permanentmagnet 70 einen an den trapezförmigen Querschnitt des Polzwischenraums 63 angepassten Querschnitt aufweist. Der trapezförmige Querschnitt des Polzwischenraums 63 und auch der trapezförmige Querschnitts des Permanentmagneten 70 ist jeweils derartig orientiert, dass die kleinere Länge der parallelen Seiten des trapezförmigen Querschnitts des Polzwischenraums 63 und des Permanentmagneten 70 radial außen positioniert ist. Der Permanentmagnet 70 ist mittels des Halteelements 80 zwischen den Erregerpolen 24, 25 abgestützt bzw. gehaltert. Hierbei stellt das Halteelement 80 einen nach radial außen orientierten Anschlag für den Permanentmagneten 70 dar. Im Idealfall sind alle im Rotor 20 in den Polzwischenräumen 63 angeordneten Pemanentmagnete 70 nahezu unmittelbar bzw. unmittelbar am Halteelement 80 abgestützt. Wie nachfolgend noch detaillierter beschrieben werden wird, ist ein unmittelbares Abstützen des Permanentmagneten 70 am Halteelement 80 zwar der Idealfall, auf Grund von Fertigungstoleranzen hinsichtlich der Polzwischenräume 63, der Permanentmagneten 70 und der Zuordnung zwischen den Polplatinen 22 und 23 nicht die Regel. 3 shows a cross section through the rotor 20 , in its axial center. Clearly visible here are the Polzwischenräume 63 between the differently polarized excitation poles 24 and 25 are arranged. The pole gaps 63 have a trapezoidal cross section, wherein in the respective pole gap 63 used permanent magnet 70 one to the trapezoidal cross section of the pole gap 63 has adapted cross-section. The trapezoidal cross section of the pole gap 63 and also the trapezoidal cross section of the permanent magnet 70 is oriented in such a way that the smaller length of the parallel sides of the trapezoidal cross section of the pole gap 63 and the permanent magnet 70 is positioned radially outside. The permanent magnet 70 is by means of the holding element 80 between the exciter poles 24 . 25 supported or supported. This is the holding element 80 a radially outwardly oriented stop for the permanent magnet 70 Ideally, all are in the rotor 20 in the pole gaps 63 arranged Pemanentmagnete 70 almost directly or directly on the holding element 80 supported. As will be described in more detail below, is a direct support of the permanent magnet 70 on the holding element 80 Although the ideal case, due to manufacturing tolerances in terms of Polzwischenräume 63 , the permanent magnets 70 and the assignment between the pole boards 22 and 23 not the rule.

Um bei nicht idealen Toleranzlagen zwischen den Permanentmagneten 70 und den Polflanken 65 dennoch eine Abstützung des Permanentmagneten 70 am Halteelement 80 zu ermöglichen, liegt der Permanentmagnet 70 mit seiner nach radial außen gerichteten Seite unter Zwischenanordnung einer Ausgleichsschicht 90 am Halteelement 80 an. Diese Ausgleichsschicht kann beispielsweise durch verschiedene Ausführungen realisiert sein, wie nachfolgend erläutert wird.In case of non-ideal tolerance positions between the permanent magnets 70 and the pole flanks 65 nevertheless a support of the permanent magnet 70 on the holding element 80 to allow the permanent magnet is located 70 with its radially outward side with interposition of a leveling layer 90 on the holding element 80 at. This compensation layer can be realized for example by various embodiments, as will be explained below.

4 zeigt einen ausschnittweisen Querschnitt durch den Rotor 20. Wie deutlich zu erkennen ist, ist das Halteelement 80 beidseitig in Umfangsrichtung in Polnuten 67 bzw. 68 von einander entgegengesetzt gepolten Erregerpolen 24 bzw. 25 eingefügt. Diese Polnuten 67 bzw. 68 erstrecken sich mit konstantem Abstand zum Außenumfang des Rotors 20 in einem jeweiligen Erregerpol 24 bzw. 25. Das Halteelement 80 weist ein Basiselement 82 auf, an dem der Permanentmagnet 70 in diesem Fall mittelbar anliegt. Mittelbar deshalb, weil in diesem Fall eine Ausgleichsschicht 90 zwischen dem Permanentmagneten 70 und dem Basiselement 82 eingebracht ist. Auf Grund von unterschiedlichen Toleranzlagen ist der Permanentmagnet 70 für den hier bereitgestellten Polzwischenraum 63 zu breit, um unmittelbar am Basiselement 82 anzuliegen. Zum Einbringen des Ausgleichselements 90 weist das Halteelement 80, siehe auch 5, einen gelochten Basisbereich 82 auf, in den somit verschiedene Öffnungen 86 (Löcher) eingebracht sind. Der Basisbereich 82 weist im Ausführungsbeispiel zwei Einführschrägen 87 auf, die an unterschiedlichen axialen Enden des Halteelements 80 angebracht sind. Diese Einführschrägen 87 dienen dazu, das Halteelement 80 bzw. den Basisbereich 82 möglichst ohne Schwierigkeiten in die Polnuten 67 und 68 eines Polzwischenraums 63 einzufügen. Am axialen Ende des Basisbereichs 82 ist darüber hinaus jeweils eine Lasche 84 einstückig angeformt. Diese sich axial gegenüberstehenden Laschen 84 dienen dazu, einen zwischen diesen beiden Laschen 84 eingesetzten Permanentmagneten zwischen sich aufzunehmen und gleichzeitig durch eine gewisse, von den Laschen 84 auf den Permanentmagneten ausgeübte Federkraft reibschlüssig zu haltern, 6. 4 shows a fragmentary cross section through the rotor 20 , As can be clearly seen, the retaining element 80 on both sides in the circumferential direction in Polnuten 67 respectively. 68 of oppositely poled exciter poles 24 respectively. 25 inserted. These polynes 67 respectively. 68 extend at a constant distance to the outer circumference of the rotor 20 in a respective excitation pole 24 respectively. 25 , The retaining element 80 has a base element 82 on, on which the permanent magnet 70 in this case indirectly applied. Indirect, because in this case a leveling layer 90 between the permanent magnet 70 and the base element 82 is introduced. Due to different tolerance positions is the permanent magnet 70 for the pole gap provided here 63 too wide to be directly on the base element 82 to rest. For introducing the compensation element 90 has the retaining element 80 , see also 5 , a perforated base area 82 on, in the thus different openings 86 (Holes) are introduced. The base area 82 has in the embodiment two insertion bevels 87 on, at different axial ends of the retaining element 80 are attached. These chamfers 87 serve to the retaining element 80 or the base area 82 as easily as possible in the Polnuten 67 and 68 a pole gap 63 insert. At the axial end of the base area 82 is also a tab in each case 84 integrally formed. These axially opposing tabs 84 serve one between these two tabs 84 permanent magnets used between them and at the same time by a certain, from the tabs 84 to hold the spring force exerted on the permanent magnets frictionally, 6 ,

Das Verfahren zur Befestigung des Permanentmagneten 70 bei dieser elektrischen Maschine 10 wird dabei so vorgenommen, dass wie bereits zur 6 erläutert, zunächst Permanentmagneten zwischen die beiden Laschen 84 des Halteelement 80 geklemmt werden. Anschließend wird diese Teilbaugruppe aus Permanentmagnet 70 und Halteelement 80 in die vormontierte Baugruppe mit den Erregerpolen 24 und 25 in die zuvor eingebrachten Polnuten 67 und 68 eingeführt und an der richtigen axiale Stelle positioniert. Dabei kann es auf Grund der Toleranzlage von Permanentmagnet 70 und Polzwischenraum 63 dazu kommen, dass der mit seiner Oberseite 71 zunächst an der Unterseite des Basisbereichs 82 anliegende Permanentmagnet 70 wieder etwas vom Basisbereich 82 entfernt werden muss, damit dieser überhaupt in den Polzwischenraum 63 passt. Der Permanentmagnet 70 findet problemlos seine Lage. Wie angedeutet, können bei diesem Verfahren zwei verschiedene Situationen entstehen. Einmal kann der Permanentmagnet 70 mit seiner Oberseite 71 unmittelbar an der Unterseite des Basisbereichs 82 bzw. des Halteelements 80 anliegen, so dass der Permanentmagnet 70 mittels des Halteelements 80 nicht nur gesichert und zwischen den Erregerpolen 24 und 25 abgestützt bzw. gehaltert wird, sondern dass diese Abstützung auch unmittelbar erfolgt.The method for fixing the permanent magnet 70 in this electric machine 10 is done so that, as already for 6 explains, first permanent magnets between the two tabs 84 of the holding element 80 be clamped. Subsequently, this subassembly of permanent magnet 70 and holding element 80 into the pre-assembled module with the exciter poles 24 and 25 in the previously introduced Polnuten 67 and 68 inserted and positioned at the correct axial location. It may be due to the tolerance of permanent magnet 70 and pole gap 63 come to that with his top 71 first at the bottom of the base area 82 fitting permanent magnet 70 again something from the base area 82 must be removed so that this ever in the pole gap 63 fits. The permanent magnet 70 easily finds its location. As indicated, this process can create two different situations. Once the permanent magnet can 70 with his top 71 immediately at the bottom of the base area 82 or of the retaining element 80 abut, so that the permanent magnet 70 by means of the retaining element 80 not only secured and between the excitation poles 24 and 25 is supported or held, but that this support is also immediate.

Nach dem das Halteelement 80 mit dem Permanentmagneten 70 in die Polnuten 67 und 68 eines Polzwischenraums 63 eingefügt ist, bzw. alle entsprechenden Teilbaugruppen aus Halteelement 80 und Permanentmagnet 70 in den Rotor 20 eingebracht sind, wird in die ggf. vorhandene Zwischenräume 91 zwischen dem Halteelement 80 und dem Permanentmagneten 70 eine Ausgleichsschicht 90 eingebracht. Dies geschieht dadurch, indem durch die Löcher 86 ein entsprechendes Material in flüssiger Form (Kleber, Harz o. ä.) derartig eingebracht wird, dass diese Ausgleichschicht als Adhäsionsschicht den Permanentmagneten 70 mit dessen Oberseite 71 über die Ausgleichtschicht 90 an die Unterseite des Basisbereichs 82 des Haltelement 80 anbindet.After the holding element 80 with the permanent magnet 70 in the polnuts 67 and 68 a pole gap 63 is inserted, or all the corresponding subassemblies of retaining element 80 and permanent magnet 70 in the rotor 20 are introduced is in the possibly existing spaces 91 between the holding element 80 and the permanent magnet 70 a leveling layer 90 brought in. This is done by putting through the holes 86 a corresponding material in liquid form (adhesive, resin o. Ä.) Is introduced such that this compensating layer as an adhesion layer, the permanent magnet 70 with its top 71 about the balancing layer 90 to the bottom of the base area 82 of the holding element 80 connects.

Das Halteelement 80 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel (7) weist wiederum ein Basisteil 82 auf, das gelocht ist und somit die Löcher 86 aufweist. An beiden axialen Enden des Basisbereichs 82 befindet sich jeweils eine Lasche 84, die dazu geeignet sind, einen Permanentmagneten 70 zwischen sich aufzunehmen und kraftschlüssig zwischen sich einzuklemmen, 8.The holding element 80 according to the second embodiment ( 7 ) again has a base part 82 on that is punched and thus the holes 86 having. At both axial ends of the base area 82 there is one tab each 84 that are suitable for a permanent magnet 70 between them and between them, 8th ,

Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel gemäß 6 ist das Halteelement 80 bzw. der Basisbereich 82 nicht breiter als der Permanentmagnet 70. Mit anderen Worten: Der Basisbereich 82 ragt nicht quer zur Axialrichtung bzw. quer zur Längsrichtung des Polzwischenraums 63 über den Permanentmagneten 70 über, siehe auch 9.In contrast to the embodiment according to 6 is the retaining element 80 or the base area 82 not wider than the permanent magnet 70 , In other words: the base area 82 does not protrude transversely to the axial direction or transversely to the longitudinal direction of the pole interspace 63 over the permanent magnet 70 over, see also 9 ,

Die Trägerpole 24 und 25 sind im Unterschied zum Ausführungsbeispiel zuvor nicht mit Polnuten 67 bzw. 68 ausgestattet, sondern mit sogenannten Überständen 69. Diese Überstände 69 sind jeweils in Umfangsrichtung orientiert und erstrecken sich somit von der Hauptmasse des jeweiligen Erregerpols 24 bzw. 25 in Umfangsrichtung in Richtung zum gegenpoligen Erregerpol 25 bzw. 24. Die Überstände 69 tragen somit in den Polzwischenraum 63 hinein. Der Überstand bzw. die Überstände 69 ermöglichen damit für den Permanentmagneten 70 bzw. dessen Halteelement 80 lediglich einen axialen Rückhalt nach radial außen. Auch in diesem Ausführungsbeispiel wird es auf Grund der Toleranzlagen derartig sein, dass sich nicht nur beispielsweise ein idealer Zustand einstellen kann, wonach der Permanentmagnet 70 mit seiner Oberseite 71 an einer Unterseite des Basisbereichs 82 anliegt, sondern sich auch ein Zwischenraum 91 zwischen dem Permanentmagneten 70 und dem Basisbereich 82 einstellt. Auch hier wird in diesem Fall durch die Löcher 86 hindurch eine Ausgleichsschicht 91 in Form einer zunächst unausgehärteten Kleber- bzw. Adhäsionsschicht eingebracht. Dieses Mittel kann beispielsweise auch ein Harz sein.The carrier poles 24 and 25 are in contrast to the embodiment not previously with Polnuten 67 respectively. 68 equipped, but with so-called supernatants 69 , These supernatants 69 are each oriented in the circumferential direction and thus extend from the main mass of the respective exciter pole 24 respectively. 25 in the circumferential direction in the direction of the opposite pole exciter pole 25 respectively. 24 , The supernatants 69 thus carry in the pole gap 63 into it. The supernatant or the supernatants 69 enable it for the permanent magnet 70 or its retaining element 80 only an axial support radially outward. Also in this embodiment, it will be due to the tolerance levels such that not only, for example, can set an ideal state, after which the permanent magnet 70 with his top 71 at an underside of the base area 82 is present, but also a gap 91 between the permanent magnet 70 and the base area 82 established. Again, in this case, through the holes 86 through a leveling layer 91 introduced in the form of an initially uncured adhesive or adhesive layer. This agent may for example also be a resin.

Sowohl beim ersten Ausführungsbeispiel als auch beim zweiten Ausführungsbeispiel wäre für den Fall, dass ein Zwischenraum 91 entsteht, die Situation wie folgt. Nach dem Vormontieren des Permanentmagneten an das Halteelement 80 wird diese Teilbaugruppe in den Polzwischenraum 63 eingebracht. In den allermeisten Fällen wird der Permanentmagnet 70 vor der Unterseite des Basisbereichs 82 beabstandet sein, das heißt, das in allen Fällen elektromagnetisch unwirksame Halteelement 80 wird zunächst in die Polnuten 67 bzw. 68 eingeschoben bzw. am Überstand 69 zur Anlage gebracht. Dabei wird der Permanentmagnet 70 unter Einhaltung eines Abstands zum Basisbereich 82 durch seine permanentmagnetische Wirkung an den Polflanken 65 anliegen und dabei den kleinstmöglichen Abstand zur radialen Außenseite der Erregerpole 24 und 25 einnehmen. Anschließend wird in den sich regelmäßig einstellenden Zwischenraum 91 die Ausgleichsmasse bzw. die Ausgleichsschicht 90 eingebracht.In both the first embodiment and the second embodiment would be in the event that a gap 91 arises, the situation as follows. After pre-assembling the perma Magnets to the holding element 80 this subassembly gets into the pole gap 63 brought in. In most cases, the permanent magnet 70 in front of the bottom of the base area 82 be spaced, that is, in all cases, electromagnetically ineffective retaining element 80 is first in the polnuts 67 respectively. 68 pushed in or on the supernatant 69 brought to the plant. In this case, the permanent magnet 70 while maintaining a distance to the base area 82 due to its permanent magnetic effect on the pole edges 65 abut and thereby the smallest possible distance to the radial outside of the exciter poles 24 and 25 taking. Subsequently, in the regularly adjusting gap 91 the leveling compound or the leveling layer 90 brought in.

In 10 sind ein Permanentmagnet 70 und seine trapezförmige prismatische Form sowie diverse Maße gezeigt. Die Höhe des Magneten hm bezeichnet die Höhe des Permanentmagneten 70 in eingebautem Zustand in radialer Richtung, die Länge Im des Permanentmagneten 70 in Richtung des Polzwischenraums 63 sowie S die Kante zwischen Ober- und Unterseite des Permanentmagneten 70. Des Weiteren ist die trapezförmige Stirnfläche 200 des Permanentmagneten 70 erkennbar. Die Stirnfläche 200 wird einerseits durch zwei Kanten S als auch durch zwei Breiten bm1 und bm2 begrenzt. Die kleinere Breite bm1 ist die nach radial außen orientierte kleinere Parallele des Trapezes. Die größere Breite bm2 ist die längere der beiden zueinander Breiten. Es ist bezüglich der Breiten gewünscht, dass ein Verhältnis von kleinerer Breite bm1 zur größerer Breite bm2 des Permanentmagneten 70 zwischen 0,7 und 0,98 beträgt.In 10 are a permanent magnet 70 and its trapezoidal prismatic shape and various dimensions shown. The height of the magnet h m denotes the height of the permanent magnet 70 in the installed state in the radial direction, the length Im of the permanent magnet 70 in the direction of the pole gap 63 and S the edge between top and bottom of the permanent magnet 70 , Furthermore, the trapezoidal face 200 of the permanent magnet 70 recognizable. The face 200 is bounded on the one hand by two edges S and by two widths b m1 and b m2 . The smaller width b m1 is the radially outwardly oriented smaller parallel of the trapezoid. The larger width b m2 is the longer of the two widths. It is desired in terms of widths that a ratio of smaller width b m1 to larger width b m2 of the permanent magnet 70 between 0.7 and 0.98.

In 11a ist skizziert, in welcher relativen radialen Lage ein Permanentmagnet 70 zwischen Außenseite der Erregerpole 24 und 25 (0%-Linie) und innerster radialer Lage, bezogen auf die beiden Erregerpole 24 und 25, geordnet sein soll. Diese Angaben beziehen sich, wie auch der hier dargestellte Querschnitt an sich, auf die axiale Mittellage des Rotors 20. Es ist dabei vorgesehen, dass der Permanentmagnet 70 mit seinen beiden Breiten bm1 und bm2 zwischen der 20%- und der 80%-Linie, vorzugsweise 100%-Linie angeordnet ist.In 11a is outlined in which relative radial position a permanent magnet 70 between outside of the exciter poles 24 and 25 (0% line) and innermost radial position, based on the two exciter poles 24 and 25 , should be ordered. These details relate, as well as the cross section shown here, to the axial center position of the rotor 20 , It is envisaged that the permanent magnet 70 with its two widths b m1 and b m2 between the 20% and the 80% line, preferably 100% line is arranged.

In 11b ist eine radiale innerste Extremlage des Permanentmagneten 70 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist eine Querschnittsfläche Q definiert, die durch die Unterseite des Halteelements 80, die beiden Erregerpolflanken 65 und die Unterseite des Permanentmagneten 70 und damit durch die größere Breite bm2 definiert ist. Es ist dabei vorgesehen, dass die vom Permanentmagneten 70 belegte Querschnittsfläche zwischen den schrägen Erregerpolflanken, der Unterseite des Halteelements 80 und einer auf der größeren Breite bm2 des trapezförmigen Querschnitts liegenden Gerade 50% nicht unterschreitet.In 11b is a radial innermost extreme position of the permanent magnet 70 shown. In this embodiment, a cross-sectional area Q defined by the underside of the retaining element 80 , the two exciter pole edges 65 and the underside of the permanent magnet 70 and thus by the greater width b m2 is defined. It is envisaged that the permanent magnet 70 occupied cross-sectional area between the oblique excitation pole edges, the underside of the retaining element 80 and a lying on the larger width b m2 of the trapezoidal cross-section straight 50% does not fall below.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - EP 0762617 A1 [0001] EP 0762617 A1 [0001]

Claims (14)

Elektrische Maschine mit einem Stator (16) und einem Rotor (20), mit einander an dem Stator (16) zugewandten Umfang des Rotors (20) benachbart angeordneten, unterschiedlich polarisierten Erregerpolen (24, 25), insbesondere Klauenpolen, wobei zwischen den Erregerpolen (24, 25) Polzwischenräume (63) mit trapezförmigem Querschnitt angeordnet sind, wobei in zumindest einem Polzwischenraum (63) zumindest ein Permanentmagnet (70) angeordnet ist, der im Betrieb einen Streufluss zwischen seinen benachbarten Erregerpolen (24, 25) entgegen wirkt und der Permanentmagnet (70) einen an den trapezförmigen Querschnitt des Polzwischenraums (63) angepassten Querschnitt aufweist, wobei die kleinere Länge bm1 der parallelen Seiten des trapezförmigen Querschnitts des Polzwischenraums (63) radial außen positioniert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Permanentmagnet (70) mittels eines Halteelements (80) zwischen den Erregerpolen (24, 25) abgestützt bzw. gehaltert ist.Electric machine with a stator ( 16 ) and a rotor ( 20 ), with each other on the stator ( 16 ) facing the circumference of the rotor ( 20 ) adjacently arranged, differently polarized exciter poles ( 24 . 25 ), in particular claw poles, wherein between the exciter poles ( 24 . 25 ) Pole spaces ( 63 ) are arranged with trapezoidal cross-section, wherein in at least one pole gap ( 63 ) at least one permanent magnet ( 70 ) is arranged, which in operation a leakage flux between its adjacent exciter poles ( 24 . 25 ) and the permanent magnet ( 70 ) to the trapezoidal cross-section of the interpolar space ( 63 ), wherein the smaller length b m1 of the parallel sides of the trapezoidal cross section of the interpolar space ( 63 ) is positioned radially on the outside, characterized in that the permanent magnet ( 70 ) by means of a retaining element ( 80 ) between the excitation poles ( 24 . 25 ) is supported or held. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (80) gelocht ist.Electrical machine according to claim 1, characterized in that the retaining element ( 80 ) is punched. Elektrische Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (80) mittels Polnuten (67, 68) in den Erregerpolen (24, 25) gehaltert ist.Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the retaining element ( 80 ) by means of Polnuten ( 67 . 68 ) in the pathogen poles ( 24 . 25 ) is held. Elektrische Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (80) nur unter einem Überstand (69) der Erregerpole (24, 25) nach radial außen gesichert ist.Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the retaining element ( 80 ) only under a supernatant ( 69 ) of the excitation poles ( 24 . 25 ) is secured radially outward. Elektrische Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Permanentmagnet (70) mit seiner nach radial außen gerichteten Seite und der Zwischenanordnung einer Ausgleichsschicht (90) am Halteelement (80) anliegt.Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the permanent magnet ( 70 ) with its radially outwardly directed side and the intermediate arrangement of a compensation layer ( 90 ) on the holding element ( 80 ) is present. Elektrische Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis von kleinerer Breite bm1 zu größerer Breite bm2 des Permanentmagneten (70) zwischen 0,7 und 0,98 beträgt.Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that a ratio of smaller width b m1 to larger width b m2 of the permanent magnet ( 70 ) is between 0.7 and 0.98. Elektrische Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Permanentmagnet (70) mit seinen schrägen Seitenflächen (72) an Erregerpolflanken (65) der beiderseits benachbarten Erregerpole (24, 25) anliegt.Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the permanent magnet ( 70 ) with its oblique side surfaces ( 72 ) at exciter pole edges ( 65 ) of the mutually adjacent exciter poles ( 24 . 25 ) is present. Elektrische Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erregerpole (24, 25) in ihrer axialen Mitte eine radiale Höhe HEP aufweisen, wobei der Permanentmagnet (70) in einem Bereich zwischen 20% und 100% angeordnet ist, wobei 0% auf dem Außenumfang der Klauenpole definiert ist.Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the excitation poles ( 24 . 25 ) have in their axial center a radial height H EP , wherein the permanent magnet ( 70 ) is set in a range between 20% and 100%, with 0% defined on the outer circumference of the claw poles. Elektrische Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in mehreren Polzwischenräumen (63) zwischen Erregerpolen (24, 25) Permanentmagnete (70) angeordnet sind, die in unterschiedlichen radialen Positionen angeordnet sind.Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that in a plurality of pole spaces ( 63 ) between excitation poles ( 24 . 25 ) Permanent magnets ( 70 ) are arranged, which are arranged in different radial positions. Elektrische Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine vom Permanentmagnet (70) belegte Querschnittsfläche zwischen den schrägen Erregerpolflanken (65), der Unterseite des Halteelements (80) und eine auf der größeren Breite bm2 des trapezförmigen Querschnitts liegenden Gerade 50% nicht unterschreitet.Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that one of the permanent magnet ( 70 ) occupied cross-sectional area between the oblique exciter pole edges ( 65 ), the underside of the retaining element ( 80 ) and lying on the larger width b m2 of the trapezoidal cross-section straight 50% does not fall below. Elektrische Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe beider seitlichen, den Erregerpolen (24, 25) zugewandten Flächen (72) der Permanentmagnete (70) größer als die maximale radiale Querschnittsfläche eines Erregerpols (24, 25) ist.Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the sum of both lateral, the exciter poles ( 24 . 25 ) facing surfaces ( 72 ) of the permanent magnets ( 70 ) greater than the maximum radial cross-sectional area of an exciter pole ( 24 . 25 ). Elektrische Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erregerpole (24, 25) an ihren in Drehrichtung oder gegen die Drehrichtung orientierten Kanten Phasen aufweisen (und/oder).Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the excitation poles ( 24 . 25 ) have phases (and / or) at their edges oriented in the direction of rotation or against the direction of rotation. Verfahren zur Befestigung von Permanentmagneten (70) in einer elektrischen Maschine (10), mit einem Stator (16) und einem Rotor (20), miteinander an dem Stator (16) zugewandten Umfang des Rotors (20) benachbart angeordneten, unterschiedlich polarisierten Erregerpolen (24, 25) insbesondere Klauenpolen, wobei zwischen den Erregerpolen (24, 25) Polzwischenräume (63) mit trapezförmigem Querschnitt angeordnet sind, wobei in zumindest einem Polzwischenraum (63) zumindest ein Permanentmagnet (70) angeordnet wird, der in Betrieb einen Streufluss zwischen seinen benachbarten Erregerpolen (24, 25) entgegen wirkt und der Permanentmagnet (70) einen an den trapezförmigen Querschnitt des Polzwischenraums (63) angepassten Querschnitt aufweist, wobei die kleinere Länge bm1 der parallelen Seiten des trapezförmigen Querschnitts des Polzwischenraums (63) radial außen positioniert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Permanentmagnet (70) mittels eines Halteelements (80) und durch Einschieben zwischen die Erregerpole (24 und 25) abgestützt bzw. gehaltert wird.Method for fixing permanent magnets ( 70 ) in an electric machine ( 10 ), with a stator ( 16 ) and a rotor ( 20 ), with each other on the stator ( 16 ) facing the circumference of the rotor ( 20 ) adjacently arranged, differently polarized exciter poles ( 24 . 25 ) in particular claw poles, wherein between the excitation poles ( 24 . 25 ) Pole spaces ( 63 ) are arranged with trapezoidal cross-section, wherein in at least one pole gap ( 63 ) at least one permanent magnet ( 70 ) which, in use, conducts a leakage flux between its neighboring exciter poles ( 24 . 25 ) and the permanent magnet ( 70 ) to the trapezoidal cross-section of the interpolar space ( 63 ), wherein the smaller length b m1 of the parallel sides of the trapezoidal cross section of the interpolar space ( 63 ) is positioned radially on the outside, characterized in that the permanent magnet ( 70 ) by means of a retaining element ( 80 ) and by insertion between the excitation poles ( 24 and 25 ) is supported or held. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Permanentmagnet (70) mit seiner nach radial außen gerichteten Seite zur Zwischenanordnung einer Ausgleichsschicht (90) am Halteelement (80) anliegt, wobei die Ausgleichsschicht (90) flüssig in einem Zwischenraum (91) zwischen Halteelement (80) und Permanentmagnet (70) eingebracht und anschließend ausgehärtet wird.Method according to claim 13, characterized in that the permanent magnet ( 70 ) With its radially outward side to Zwi arrangement of a leveling layer ( 90 ) on the holding element ( 80 ), wherein the leveling layer ( 90 ) liquid in a space ( 91 ) between holding element ( 80 ) and permanent magnet ( 70 ) is introduced and then cured.
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