DE102011018539B4 - Design principle for electrical machines with an external rotor - Google Patents

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Abstract

Elektrische Maschine mit innenliegendem Stator (a) und außenliegendem Rotor (h), der die zwischen Stator (a) und Rotor (h) wirkenden Magnetkräfte nutzt, die zu einer axialen Zentrierung führen, gekennzeichnet durchmindestens zwei Scheiben (b, c)in flacher oder räumlich strukturierter Ausführungaus Metall, elektrisch nicht leitendem Material oder mit elektrisch isolierender Beschichtung oderals scheibenförmige Leiterplatten,die den ringförmigen Stator (a) tragen, in dem sie mindestens an den in Axialrichtung äußeren Enden des ringförmigen Stators (a) und/oder einem den Stator (a) tragenden Metallring (f) ansetzen unddie radiale Kräfte, die auf die Maschine oder in ihr wirken, auf die Haltekonstruktion (d) der Maschine übertragen,die als feststehende Welle (d) ausgeführt wird.Es ist ein Aufbau vorgesehen, der sich zum Zweck der Kühlung, eines schmalen Ringes (f) bedient, auf dem der ringförmige Stator (a) aus magnetisierbarem Material sitzt und der mit den Scheiben (b, c) verbunden ist,wobei der schmale Ring (f) eingearbeitete Kanäle (g) für eine ergänzende Luft- oder Flüssigkeitskühlung aufweist.Electrical machine with an internal stator (a) and an external rotor (h), which uses the magnetic forces acting between the stator (a) and rotor (h) which lead to axial centering, characterized by at least two disks (b, c) in flat or spatially structured design made of metal, electrically non-conductive material or with an electrically insulating coating or as disc-shaped printed circuit boards, which carry the ring-shaped stator (a), in which they are attached at least to the axially outer ends of the ring-shaped stator (a) and/or a stator ( a) attach the supporting metal ring (f) and transmit the radial forces acting on or in the machine to the supporting structure (d) of the machine, which is designed as a fixed shaft (d). Purpose of cooling, a narrow ring (f) served, on which the ring-shaped stator (a) made of magnetizable material sits and which is connected to the disks (b, c),w wherein the narrow ring (f) has incorporated channels (g) for additional air or liquid cooling.

Description

Stand der TechnikState of the art

Elektrische Maschinen bestehen aus einem Stator, der mit elektrischen Wicklungen versehen ist und einem Rotor. Wird der Rotor außerhalb des Statorsystems angeordnet und im Verhältnis zur Breite des Stators groß dimensioniert, was vorteilhaft ist, wenn große Drehmomente erforderlich sind, gerät der elektromagnetisch wirksame Teil des Stators gewöhnlich zu einem mehr oder weniger schmalen Ring aus magnetisierbarem Material, z.B. in Form geschichteter und entsprechend genuteter Bleche. Um die auf den Stator wirkenden Kräfte auf eine Haltekonstruktion, etwa in Form einer feststehenden Welle, abzustützen, wird der ringförmige Stator gewöhnlich auf einen Metallkern, meist aus nicht magnetischem Material, aufgebracht, der die Verbindung zur Haltekonstruktion darstellt. Dieser Metallkern besitzt gewöhnlich zur Verringerung des Gewichtes Aussparungen oder eine rotationssymmetrische Profilierung. Sollen derartige Maschinen beispielsweise zum Antrieb von Rädern verwendet werden, so wird der Rotor gewöhnlich mit hohen Kräften belastet, die zwischen Rad und Maschine entstehen. Demgemäß wir der Rotor meist ebenfalls sehr massiv aufgebaut.Electrical machines consist of a stator with electrical windings and a rotor. If the rotor is placed outside the stator system and is dimensioned large in relation to the width of the stator, which is advantageous when large torques are required, the electromagnetically effective part of the stator usually becomes a more or less narrow ring of magnetizable material, e.g. in the form of layers and correspondingly grooved metal sheets. In order to support the forces acting on the stator on a support structure, such as a stationary shaft, the ring-shaped stator is usually mounted on a metal core, usually made of non-magnetic material, which is the connection to the support structure. This metal core usually has recesses or a rotationally symmetrical profile to reduce the weight. If such machines are to be used, for example, to drive wheels, the rotor is usually loaded with high forces that arise between the wheel and the machine. Accordingly, the rotor is usually also built very solidly.

Der Vorteil der beschriebenen herkömmlichen mechanischen Anordnung liegt in der Möglichkeit, das magnetisierbare Statormaterial unmittelbar und durch entsprechende Prozeßschritte wie aufpressen, vergießen etc. mit guter Wärmeübertragung auf einen Metallkern aufzubringen, der auch die Haltekonstruktion beinhalten kann. Dieser Metallkern kann in alle Richtungen wirkende Kräfte aufnehmen bzw. übertragen. Der Vorteil einer massiven Rotorkonstruktion bietet die Möglichkeit, über einen integrierten oder direkt angearbeiteten Flansch unmittelbar Räder aufnehmen zu können und deren Querkräfte zu beherrschen.The advantage of the described conventional mechanical arrangement lies in the possibility of applying the magnetizable stator material directly and through appropriate process steps such as pressing, casting, etc. with good heat transfer to a metal core, which can also contain the holding structure. This metal core can absorb or transmit forces acting in all directions. The advantage of a solid rotor construction offers the possibility of being able to accommodate wheels directly via an integrated or directly attached flange and to control their transverse forces.

Die DE 199 54 434 A1 beschreibt eine elektrische Maschine mit einem Stator, sowie einer Kühleinrichtung, die mindestens einen mit einem Kühlmedium gefüllten Kühlkanal aufweist, der die Abwärme abführt, wobei die Kühleinrichtung mindestens ein schalenförmiges Gehäuseteil aufweist, wobei das schalenförmige Gehäuseteil mit einem Wandungsbereich des Stators den Kühlkanal bildet.the DE 199 54 434 A1 describes an electrical machine with a stator and a cooling device, which has at least one cooling duct filled with a cooling medium, which dissipates the waste heat, the cooling device having at least one shell-shaped housing part, the shell-shaped housing part forming the cooling duct with a wall area of the stator.

Die WO 03/085807 A1 beschreibt einen Rotationselektromotor, bei dem Rotor- und Statorelemente jeweils als ringförmige, zueinander konzentrische Ringe um eine Drehachse ausgebildet sind. Entweder das Rotor- oder das Statorelement ist aus Gruppen von Elektromagnetpolen gebildet, wobei die Gruppen im Wesentlichen äquidistant entlang der Winkelausdehnung des Ringes verteilt sind und jede der Gruppen magnetisches Material umfasst, das magnetisch isoliert und von den anderen Gruppen getrennt ist. Das andere Element umfasst eine Vielzahl von Permanentmagnetpolen, die im Wesentlichen äquidistant mit wechselnder magnetischer Polarität entlang der Winkelausdehnung des zwischen den Elementen gebildeten radialen Luftspalts verteilt sind, wobei die Permanentmagnetpole einen gemeinsamen magnetischen Rückweg haben.the WO 03/085807 A1 describes a rotary electric motor in which the rotor and stator elements are each designed as annular, mutually concentric rings around an axis of rotation. Either the rotor or the stator element is formed from groups of electromagnet poles, the groups being distributed substantially equidistantly along the angular extent of the ring, and each of the groups comprising magnetic material which is magnetically isolated and separate from the other groups. The other element comprises a plurality of permanent magnet poles distributed substantially equidistantly with alternating magnetic polarity along the angular extent of the radial air gap formed between the elements, the permanent magnet poles sharing a common magnetic return path.

Die DE 10 2007 030 508 A1 beschreibt einen Waschmaschinen-Direktantrieb mit einem zur Befestigung an einem Laugenbehälter vorgesehenen Stator, welcher bestrombare Spulen einer Spulenlänge aufweist, die um ein Statorpaket der Statorpakethöhe gewickelt sind, mit einem den Stator umgreifenden, zur festen Verbindung mit einer Waschtrommel vorgesehenen, mit Permanentmagneten bestückten, einen Rotoraußendurchmesser aufweisenden Rotor sowie mit einem zwischen Stator und Rotor gebildeten Luftspalt, dessen minimaler Durchmesser einen Luftspaltdurchmesser bestimmt, wobei der Quotient aus dem Produkt des Rotoraußendurchmessers und der Spulenlänge und dem Produkt der Statorpakethöhe und des Luftspaltdurchmessers mindestens 5/3 und höchstens 9/2 beträgt.the DE 10 2007 030 508 A1 describes a washing machine direct drive with a stator provided for attachment to a tub, which has energizable coils of a coil length, which are wound around a stator core of the stator core height, with a stator surrounding the stator, provided for fixed connection to a washing drum and equipped with permanent magnets, a Rotor having a rotor outer diameter and with an air gap formed between the stator and rotor, the minimum diameter of which determines an air gap diameter, the quotient of the product of the rotor outer diameter and the coil length and the product of the stator stack height and the air gap diameter being at least 5/3 and at most 9/2.

Die US 2003/160537 A1 beschreibt einen Elektromotor oder einen Generator mit einem inneren Statorteil mit Statorspulen und eingebauten Schaltern. Der innere Statorteil ermöglicht es, dass ein Elektromotor oder Generator KE und KT mit unterschiedlichen Werten im Bereich niedriger, mittlerer oder hoher Drehzahlen aufweist. Durch die Variationen von KE und KT erhält der Elektromotor oder Generator die Eigenschaften eines gleichmäßigen und hocheffizienten Betriebs sowie „niedrige Drehzahl und hohe Verdrehung“ und „hohe Drehzahl und hohe Leistung“. An einem Ende des inneren Statorringes ist eine hohle Innenbohrung angebracht. Zwei Endabdeckplatten am Ende des inneren Ringabschnitts decken zwei Endflächen der hohlen Innenbohrung ab. Das innere Ringteilende bildet nach der Abdeckung einen Hohlraum zur Unterbringung der Schalter.the U.S. 2003/160537 A1 describes an electric motor or generator with an inner stator part with stator coils and built-in switches. The inner stator part allows an electric motor or generator to have KE and KT with different values in the range of low, medium or high speed. The variations of KE and KT give the electric motor or generator the characteristics of smooth and highly efficient operation, as well as "low speed and high twist" and "high speed and high power". A hollow internal bore is formed at one end of the inner stator ring. Two end cover plates at the end of the inner ring section cover two end faces of the hollow inner bore. The inner ring member end forms a cavity after the cover to house the switches.

Die EP 2 182 619 A1 beschreibt eine Kühlanordnung einer elektrischen Maschine, welche einen Rotor und einen Stator der elektrischen Maschine umfasst, wobei sich zwischen dem Rotor und dem Stator ein Luftspalt befindet. Die elektrische Maschine umfasst eine Luftkühlungsanordnung, die Luft innerhalb der elektrischen Maschine zirkulieren lässt. Die elektrische Maschine umfasst eine Flüssigkeits-Kühlvorrichtung, die Kühlflüssigkeit innerhalb der elektrischen Maschine zirkulieren lässt. Die Luftkühlungsanordnung und die Flüssigkeitskühlungsanordnung sind durch einen Luft-Flüssigkeits-Wärmetauscher verbunden, der dazu dient, Wärme durch die Kühlflüssigkeit aus der elektrischen Maschine zu transportieren.the EP 2 182 619 A1 describes a cooling arrangement of an electric machine, which comprises a rotor and a stator of the electric machine, with an air gap between the rotor and the stator. The electric machine includes an air cooling arrangement that circulates air within the electric machine. The electric machine includes a liquid cooling device that circulates cooling liquid within the electric machine. The air-cooling arrangement and the liquid-cooling arrangement are connected by an air-to-liquid heat exchanger which serves to transfer heat through to transport the coolant from the electrical machine.

Die EP 0 678 968 A2 beschreibt bürstenlose Motoren mit hohem Drehmoment, die ein geringes Gewicht und einen hohen Wirkungsgrad haben. Der Permanentmagnetrotor hat viele gleichmäßig beabstandete Pole mit wechselnder Polarität. Der Stator hat eine Vielzahl von Polgruppen, wobei jede Polgruppe eine Vielzahl von Polen mit der gleichen Teilung wie die Rotorpole hat. Wicklungen, die mit elektrischen Phasen verbunden sind, sind an den Polen innerhalb jeder Polgruppe vorgesehen, um die Pole in der Gruppe mit wechselnder Polarität zu polarisieren. Die Polgruppen sind relativ zueinander verschoben und die Lücken zwischen den Polgruppen werden durch Flussausgleichspole ausgefüllt, die in vielen Fällen abgewickelt werden. Der Motor kann mittels eines Umrichters angetrieben werden, und indem man ihn mit mindestens zwei Wicklungsabschnitten jeder Phase, mit Konfigurationsschaltern zur Verbindung der Wicklungsabschnitte in mindestens einer seriellen und einer quasi-parallelen Konfiguration und mit mindestens doppelt so vielen Brückenbeinen (doppelt so vielen Umrichterschaltelementen) ausstattet, wie sonst in der gewählten Brückenkonfiguration mindestens erforderlich wären, kann er mit zwei verschiedenen Drehmomenten betrieben werden.the EP 0 678 968 A2 describes high-torque brushless motors that are lightweight and high-efficiency. The permanent magnet rotor has many equally spaced poles of alternating polarity. The stator has a plurality of pole groups, each pole group having a plurality of poles with the same pitch as the rotor poles. Windings associated with electrical phases are provided on the poles within each pole group to polarize the poles in the group with alternating polarity. The pole groups are shifted relative to each other and the gaps between the pole groups are filled by flux balancing poles, which in many cases are unwound. The motor can be driven by means of an inverter and by providing it with at least two winding sections of each phase, with configuration switches to connect the winding sections in at least a series and a quasi-parallel configuration and with at least twice as many bridge legs (twice as many converter switching elements). , as would otherwise be required at least in the selected bridge configuration, it can be operated with two different torques.

Die JP 2010-51159A beschreibt einen Motor mit variablem Feld mit Rotoren, die frei drehbar auf Sockeln montiert sind, mit Statoren, die frei verschiebbar koaxial und axial zu den Rotoren montiert sind, und mit einer Statorbewegungseinrichtung zum axialen Verschieben des Stators. Die Statorbewegungseinrichtung hat viele Drehelemente, die um die Achslinien der Rotoren herum angeordnet sind, während sie auf den Basen drehbar gelagert sind und entweder mit männlichen Schrauben oder weiblichen Schrauben versehen sind, Gleitelemente, die entweder mit den männlichen Schrauben oder weiblichen Schrauben verschraubt und einstückig auf den Statoren montiert sind, eine Antriebseinrichtung für den Drehantrieb von mindestens einem der Drehelemente, Riemenscheiben, die an einer Endseite für jedes der Drehelemente befestigt sind, und Riemen, die zwischen den Riemenscheiben aufgerollt sind.the JP 2010-51159A describes a variable field motor having rotors freely rotatably mounted on pedestals, stators freely slidably mounted coaxially and axially with the rotors, and stator moving means for axially translating the stator. The stator moving device has many rotary members arranged around the axis lines of the rotors while being rotatably supported on the bases and provided with either male screws or female screws, sliding members screwed with either the male screws or female screws and integrally mounted mounted on the stators, driving means for rotating at least one of the rotary members, pulleys fixed to one end side for each of the rotary members, and belts wound between the pulleys.

Kritik am Stand der Technikcriticism of the state of the art

Ein Nachteil der beschriebenen herkömmlichen mechanischen Anordnung liegt im relativ hohen Gewicht sowohl der als Metallkern ausgeführten Statorhalterung als auch der Rotorkonstruktion, das sich verringern lässt, wenn die Kräfte nach Größe und Richtung berücksichtigt und zur Stabilisierung der Konstruktion mit einbezogen werden, die auf den Metallkern, auf den der ringförmige Stator aufgebracht ist bzw. auf die Haltekonstruktion wirken. Ebenso nachteilig wirkt sich eine massive Rotorkonstruktion, meist in Form einer Stahlglocke, auf das Gewicht aus. Ein weiterer Nachteil ist die erforderliche Anfertigung größerer Dreh- oder Gussteile, die keine Multifunktionalität besitzen.A disadvantage of the conventional mechanical arrangement described is the relatively high weight of both the stator support, which is designed as a metal core, and the rotor construction, which can be reduced if the magnitude and direction of the forces are taken into account and included to stabilize the construction, which are applied to the metal core, on which the annular stator is applied or act on the support structure. A massive rotor construction, usually in the form of a steel bell, has an equally disadvantageous effect on the weight. Another disadvantage is the need to produce larger turned or cast parts that do not have multifunctionality.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the Invention

Der erfindungsgemäße Aufbau bezieht die zwischen innenliegendem Stator und außenliegendem Rotor wirkenden axialen magnetischen Kräfte zur Stabilisierung des Systems ein, die besonders bei Maschinen mit Dauermagneten zur Erregung sehr hoch sind und zu einer axialen Zentrierung zwischen Stator und Rotor führen. Dadurch kann der übliche Metallkern entfallen und durch zwei einfache und leichte Scheiben ersetzt werden, die den ringförmigen Stator tragen. Diese Scheiben sind in der Lage, die radialen Kräfte, die sich aus dem Drehmoment der Maschine ergeben, einfach auf die Haltekonstruktion zu übertragen. Werden die Scheiben entsprechend ausgebildet, können sie zusätzliche Funktionen übernehmen, etwa dem ringförmigen Stator, der meist aus übereinander geschichteten Blechen besteht, mechanischen Halt geben und/oder den Statorring gegenüber der Wicklung isolieren, sofern sie aus nicht leitendem Material bestehen und in den Bereich der Nutung des Stators am äußeren Durchmesser riechen. Diese Scheiben können, als Leiterplatten ausgeführt, auch die Verdrahtung der Wicklungen übernehmen und/oder elektronische Komponenten für die Steuerung der Maschine tragen. Ferner können die Scheiben, entsprechend ausgeführt, auch Kühlkanäle abdichten. Diese axiale Zentrierung zwischen Rotor und Stator ermöglicht ebenso eine deutliche Verringerung des Rotorgewichts, sofern der Rotor beidseitig und analog zum Stator durch mindestens zwei Scheiben gehalten und abgestützt wird. Durch die Ausführung der Radaufnahme oder eines Ausgangsflansches der Maschine mit einer Lagerung, die keine oder nur geringe Querkräfte auf das Rotorsystem selbst überträgt, wird dieses entlastet.The structure according to the invention incorporates the axial magnetic forces acting between the inner stator and the outer rotor to stabilize the system, which are very high particularly in machines with permanent magnets for excitation and lead to axial centering between the stator and rotor. This eliminates the usual metal core and replaces it with two simple and light discs that support the annular stator. These discs are able to easily transfer the radial forces resulting from the machine torque to the support structure. If the discs are designed accordingly, they can take on additional functions, such as providing mechanical support for the ring-shaped stator, which usually consists of stacked sheets of metal, and/or insulating the stator ring from the winding, provided they are made of non-conductive material and in the area of the Smell the stator grooves on the outer diameter. Designed as printed circuit boards, these disks can also be used for wiring the windings and/or carry electronic components for controlling the machine. Furthermore, the discs, designed accordingly, can also seal cooling ducts. This axial centering between rotor and stator also enables a significant reduction in rotor weight, provided that the rotor is held and supported on both sides and analogously to the stator by at least two discs. By designing the wheel mount or an output flange of the machine with a bearing that transfers little or no lateral forces to the rotor system itself, this is relieved.

Beschreibungdescription

Erfindungsgemäß wird, wie in dargestellt, der ringförmige innenliegende Stator a von den beiden Scheiben b und c gehalten, die je nach Ausführung der Haltekonstruktion identisch oder weitgehend identisch sein können. Diese Scheiben wiederum sind mit der Haltekonstruktion verbunden, im dargestellten Fall in Form der Welle d, die auch die Lagerung des Rotors aufnimmt. In der Praxis wird meistens aus Gründen einer besseren Stabilität und Kühlung des innenliegenden Stators, wie in der Abbildung gezeigt, jedoch eher ein Metallring f mit eingearbeiteten Kanälen g für eine ergänzende Luft- oder Flüssigkeitskühlung zum Einsatz kommen, auf den der ringförmige Stator aus magnetisiserbarem Material aufgebracht wird und der mit den Scheiben b, c verbunden ist. Der Kraftschluss zwischen diesem Metallring f und den Scheiben kann analog der Verbindung zwischen den Scheiben und der Welle durch Verschraubung oder unterschiedliche Techniken verbunden werden. In der Abbildung sind für diese Verbindung keine Schrauben dargestellt; hier kann z.B. eine Verklebung angewendet werden.According to the invention, as in shown, the annular inner stator a held by the two discs b and c, which can be identical or largely identical depending on the design of the support structure. These discs in turn are connected to the support structure, in the case shown in the form of the shaft d, which also accommodates the bearing of the rotor. In practice, for reasons of better stability and cooling of the inner stator, as shown in the figure, a metal ring f with incorporated channels g is used for additional air or liquid cooling, onto which the ring-shaped stator made of magnetizable material is applied and which is connected to the discs b, c. The frictional connection between this metal ring f and the disks can be connected analogous to the connection between the disks and the shaft by screwing or different techniques. No screws are shown in the figure for this connection; gluing can be used here, for example.

Der außenliegende Rotor h der elektrischen Maschine wird, in gleicher Weise wie der innenliegende Stator, zwischen zwei Scheiben i und j gehalten, die im Wesentlichen für die radialen Kräfte ausgelegt werden, also in Axialrichtung relativ nachgiebig sein können. Da sich der außenliegende Rotor drehen soll, werden die mit ihm verbundenen Scheiben abweichend zum Statorsystem über die beiden Lager k und I abgestützt, die auch die eigentliche Lagerung der elektrischen Maschine darstellen.The outer rotor h of the electrical machine is held between two disks i and j in the same way as the inner stator, which are essentially designed for the radial forces, ie can be relatively flexible in the axial direction. Since the rotor on the outside is supposed to turn, the discs connected to it are supported by the two bearings k and I, which also represent the actual bearing of the electrical machine, in contrast to the stator system.

Die Kraftabgabe der Maschine, also die Übertragung des Drehmoments vom Rotor auf eine Radaufnahme m oder einen Ausgangsflansch, erfolgt durch einen Kraftschluss zwischen der Scheibe i und dem eigentlichen Flansch mittels starrer oder elastischer Koppelung oder Verschraubung. Zur Beherrschung von Querkräften, die vornehmlich Radkräfte sein werden, erhält die Radaufnahme oder der Ausgangsflansch eine mindestens zweifache stabile Lagerung. Eines der Lager kann, wie in gezeigt, mit dem Lager k zusammenfallen, auf dem sich die Scheibe i abstützt. Das ergänzende Lager n stabilisiert die Radaufnahme oder den Ausgangsflansch derart, dass auftretende Radkräfte unabhängig von deren Richtung hinreichend abgestützt werden.The power output of the machine, i.e. the transmission of torque from the rotor to a wheel mount m or an output flange, takes place through a frictional connection between the disc i and the actual flange by means of a rigid or elastic coupling or screw connection. To control transverse forces, which will primarily be wheel forces, the wheel mount or the output flange is given at least two stable bearings. One of the camps can, as in shown coincide with the bearing k on which the disk i rests. The additional bearing n stabilizes the wheel mount or the output flange in such a way that wheel forces that occur are adequately supported, regardless of their direction.

Claims (10)

Elektrische Maschine mit innenliegendem Stator (a) und außenliegendem Rotor (h), der die zwischen Stator (a) und Rotor (h) wirkenden Magnetkräfte nutzt, die zu einer axialen Zentrierung führen, gekennzeichnet durch mindestens zwei Scheiben (b, c) in flacher oder räumlich strukturierter Ausführung aus Metall, elektrisch nicht leitendem Material oder mit elektrisch isolierender Beschichtung oder als scheibenförmige Leiterplatten, die den ringförmigen Stator (a) tragen, in dem sie mindestens an den in Axialrichtung äußeren Enden des ringförmigen Stators (a) und/oder einem den Stator (a) tragenden Metallring (f) ansetzen und die radiale Kräfte, die auf die Maschine oder in ihr wirken, auf die Haltekonstruktion (d) der Maschine übertragen, die als feststehende Welle (d) ausgeführt wird. Es ist ein Aufbau vorgesehen, der sich zum Zweck der Kühlung, eines schmalen Ringes (f) bedient, auf dem der ringförmige Stator (a) aus magnetisierbarem Material sitzt und der mit den Scheiben (b, c) verbunden ist, wobei der schmale Ring (f) eingearbeitete Kanäle (g) für eine ergänzende Luft- oder Flüssigkeitskühlung aufweist.Electrical machine with an internal stator (a) and an external rotor (h), which uses the magnetic forces acting between the stator (a) and rotor (h), which lead to axial centering, characterized by at least two disks (b, c) in a flat or spatially structured design made of metal, electrically non-conductive material or with an electrically insulating coating or as disc-shaped printed circuit boards that carry the ring-shaped stator (a), in which they are attached at least to the axially outer ends of the ring-shaped stator (a) and/or a place the metal ring (f) supporting the stator (a) and transmit the radial forces acting on or in the machine to the machine's support structure (d), which is designed as a fixed shaft (d). A structure is provided which, for the purpose of cooling, uses a narrow ring (f) on which sits the ring-shaped stator (a) made of magnetizable material and which is connected to the discs (b, c), the narrow ring (f) incorporated channels (g) for additional air or liquid cooling. Elektrische Maschine, gekennzeichnet durch mindestens zwei Scheiben (i, j) in flacher oder räumlich strukturierter Ausführung aus Metall oder elektrisch nicht leitendem Material die den außenliegenden Rotor (h) tragen und mit diesem direkt verschraubt, verklebt oder durch sonstige Fügetechnik verbunden sind und die sich über mindestens zwei Lager (k, I) auf der Haltekonstruktion (d) abstützen.Electrical machine, characterized by at least two discs (i, j) in a flat or spatially structured design made of metal or electrically non-conductive material which carry the outer rotor (h) and are screwed, glued or connected to it directly by other joining techniques and which supported by at least two bearings (k, I) on the holding structure (d). Elektrische Maschine nach Anspruch 2, bezüglich wirkender Querkräfte weitgehend entkoppelten Ausführung der Radaufnahme (m) oder eines Ausgangsflansches durch eine Lagerung der Radaufnahme (m) oder eines Ausgangsflansches mittels mindestens zweier Lager (k, I), die auf der Haltekonstruktion (d) sitzen, und von denen eines der Lager (k; I) mit der Lagerung der räumlich nächsten Scheibe (i; j) des Rotorsystems zusammenfallen kann.Electric machine after claim 2 , largely decoupled design of the wheel mount (m) or an output flange with respect to acting transverse forces by mounting the wheel mount (m) or an output flange by means of at least two bearings (k, I), which sit on the holding structure (d), and one of which Bearing (k; I) can coincide with the storage of the spatially next disk (i; j) of the rotor system. Elektrische Maschine nach Anspruch 2 oder 3, ferner mit einem weiteren Flansch, etwa zur Aufnahme einer Bremse, gekennzeichnet durch eine der Radaufnahme (m) oder des Ausgangsflansches vergleichbaren Konstruktion, die auf der freien Seite des Rotorsystems, also der der Radaufnahme (m) oder des Ausgangsflansches gegenüberliegenden Seite, in gleicher Weise angebracht und gelagert wird und die auch eine Entkoppelung bezüglich wirkender Querkräfte zwischen Rotorsystem und diesem weiteren Flansch ermöglicht.Electric machine after claim 2 or 3 , also with a further flange, for example for accommodating a brake, characterized by a construction comparable to the wheel mount (m) or the output flange, which is on the free side of the rotor system, i.e. the side opposite the wheel mount (m) or the output flange, in the same Way is attached and stored and also allows a decoupling with respect to acting lateral forces between the rotor system and this further flange. Elektrische Maschine mit außenliegendem Rotor (h) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei sowohl die Scheiben (b, c), die den Stator (a) tragen, als auch die Scheiben (b, c), die den Rotor (h) tragen, durch geometrische Aussparungen in Bezug auf Gewicht und zu übertragende Kräfte optimiert sind und/oder im Bereich des äußeren Durchmessers oder in weniger belasteten Bereichen eine geringere Materialstärke besitzen.Electrical machine with external rotor (h) according to one of the preceding claims, wherein both the discs (b, c) carrying the stator (a) and the discs (b, c) carrying the rotor (h), are optimized by geometric recesses in terms of weight and forces to be transmitted and/or have a lower material thickness in the area of the outer diameter or in less stressed areas. Elektrische Maschine mit außenliegendem Rotor (h) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Scheiben (b, c), die den Stator (a) tragen, aus elektrisch nicht leitendem Material oder elektrisch isolierend beschichtet sind und am äußeren Durchmesser eine Stukturierung besitzen, die mit der Geometrie des ringförmigen Stators (a) korrespondiert, ihr also im Bereich des äußeren Durchmessers in etwa entspricht oder ihr folgt und dadurch eine vorteilhafte Isolierung der Wicklungen gegen die Stirnflächen der Nutungen des ringförmigen Stators (a) darstellt.Electrical machine with external rotor (h) according to one of the preceding claims, wherein the disks (b, c) which carry the stator (a) are made of electrically non-conductive material or have an electrically insulating coating and have a structuring on the outer diameter which corresponds to the geometry of the ring-shaped stator (a), i.e. in the area of the outer diameter messers approximately corresponds to or follows it and thus represents an advantageous insulation of the windings against the end faces of the slots of the annular stator (a). Elektrische Maschine mit außenliegendem Rotor (h) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der ringförmige Stator (a) nicht direkt mit den ihn tragenden Scheiben (b, c) verschraubt, verklebt oder durch sonstige Fügetechnik verbunden wird, sondern mittels beigefügtem ringförmigem, am inneren Durchmesser des ringförmigen Stators (a) orientierten Distanzringes (o), woraus sich eine um die Stärke des Distanzringes (o) nach außen verlegte Position der Scheibe (b) in axialer Richtung ergibt, die so außerhalb des für die Wicklung (p) nötigen Raumes liegt.Electrical machine with an external rotor (h) according to one of the preceding claims, wherein the ring-shaped stator (a) is not screwed, glued or connected by any other joining technique directly to the discs (b, c) carrying it, but by means of an attached ring-shaped, on the inner Diameter of the ring-shaped stator (a) oriented spacer ring (o), resulting in a position of the disc (b) shifted outwards by the thickness of the spacer ring (o) in the axial direction, which is thus outside the space required for the winding (p). lies. Elektrische Maschine nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen weiteren Distanzring auf der anderen des Stators (a), damit auch hier die Position der Scheibe (b; c) außerhalb des für die Wicklung nötigen Raumes liegt.Electric machine after claim 7 , characterized by a further spacer ring on the other of the stator (a), so that the position of the disc (b; c) is outside the space required for the winding. Elektrische Maschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Distanzringe (o) auch als Bestandteil eines schmalen Metallringes (f) möglich ist, auf dem der ringförmige Stator (a) aus magnetisierbarem Material sitzen kann.Electric machine after claim 7 or 8th , characterized in that at least one of the spacer rings (o) is also possible as part of a narrow metal ring (f) on which the ring-shaped stator (a) made of magnetizable material can sit. Elektrische Maschine mit außenliegendem Rotor (h) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zum Zweck der Kühlung in den schmalen Ring (f), auf dem der ringförmige Stator (a) aufgebracht sein kann, eingearbeiteten Kanäle (g) für eine Luft- oder Flüssigkeitskühlung, vorteilhaft im Bereich der Berührungsfläche mit den Scheiben (b, c) mittels Dichtmittel oder einem beigefügten Dichtmaterial auf einfache Weise abgedichtet werden können.Electrical machine with external rotor (h) according to one of the preceding claims, wherein the channels (g) for an air or Liquid cooling, advantageously in the region of the contact surface with the discs (b, c) can be sealed in a simple manner by means of sealant or an enclosed sealing material.
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