DE102012201347A1

DE102012201347A1 - Elektromaschine, insbesondere Elektromotor für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102012201347A1
Application number: DE201210201347
Authority: DE
Inventors: Johannes Lamers; Markus Jost
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2012-01-31
Filing date: 2012-01-31
Publication date: 2013-08-01

Abstract

Eine Elektromaschine (1), welche insbesondere ein Elektromotor für ein Kraftfahrzeug ist, umfasst in bekannter Weise einen Stator (4), einen Rotor (3), mechanische Verstimmungsmittel (9a, 9b, 10a–10c, 14, 15a, 15b, 16) zur Änderung der Lage von Stator (4) und Rotor (3) zueinander und/oder deren Geometrie, ein mit den mechanischen Verstimmungsmitteln (9a, 9b, 10a–10c, 14, 15a, 15b, 16) gekoppeltes Stellglied (13), sowie eine Steuereinheit (11). Erfindungsgemäß ist die Steuereinheit (11) zur Detektion eines Fehlers im Erregermagnetfeld und zur Ansteuerung des Stellglieds (13) im Fehlerfall eingerichtet ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Elektromaschine, insbesondere einen Elektromotor für ein Kraftfahrzeug. Die Elektromaschine umfasst einen Stator, einen Rotor, mechanische Verstimmungsmittel, ein Stellglied zur Änderung der Lage von Stator und Rotor zueinander und/oder deren Geometrie, sowie eine Steuereinheit.
Hintergrund der Erfindung
Rotierende Elektromaschinen als Elektromotoren oder Generatoren werden in verschiedenen technischen Anwendungen eingesetzt, um elektrische Energie in mechanische Energie umzuwandeln und umgekehrt. In Elektro- oder Hybridfahrzeugen werden beispielsweise Elektromaschinen eingesetzt, um das Elektro- oder Hybridfahrzeug anzutreiben oder im Rekuperationsbetrieb die kinetische Energie des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs in elektrische Energie umzuwandeln und damit Energiespeicher des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs zu speisen.
Als Antriebsvorrichtung für Hybrid- oder Elektrofahrzeuge werden dabei insbesondere permanenterregte Synchronmotoren eingesetzt. Permanenterregte Synchronmotoren umfassen einen Stator, einen Rotor und einen zwischen Stator und Rotor ausgebildeten Luftspalt. Der Rotor weist in der Regel unter anderem mit Permanentmagneten bestückte Blechpakete auf und ist drehfest mit einer Abtriebswelle verbunden. Der Stator trägt gewöhnlich mehrere Spulen. Der Rotor wird bei Einspeisung eines Stromes in die Spulen des Stators durch ein dabei erzeugtes rotierendes Magnetfeld (Drehfeld) und die Wechselwirkung zwischen dem Magnetfeld des Stators und dem Magnetfeld des Rotors in eine Drehbewegung versetzt, wobei der Rotor synchron mit dem vorgegebenen Drehfeld umläuft.
Die Größe von Stator und Rotor und deren Lage zueinander sind regelmäßig so dimensioniert bzw. aufeinander abgestimmt, dass bei möglichst wenig Stromfluss ein bestimmter Drehmomentbereich und Drehzahlbereich erzielbar ist. Vom Magnetfeld des Rotors geht generell eine Rückwirkung auf den Stator derart aus, dass durch das rotierende Magnetfeld des Rotors in den Spulen des Stators eine Gegenspannung induziert wird. Bei größer werdenden Drehzahlen wird die vom Rotor induzierte Gegenspannung größer und damit die maximal erreichbare Drehzahl begrenzt. Bei derartigen Motoren wird deshalb gemäß bekannten Ausführungen beispielsweise versucht, über eine Veränderung der Geometrie des Motors, den Drehzahlbereich zu erweitern.
Die DE 10 2010 049 906 A1 beschreibt beispielsweise eine Elektromaschine mit variabler Geometrie, wobei ein axial bewegbares magnetisches Element in einem Luftspalt zwischen einem Rotor und einem Stator positioniert ist. Das magnetische Element variiert den Flusspfad zwischen dem Rotor und dem Stator der Elektromaschine in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl, um den Fluss zwischen dem Rotor und dem Stator zu steuern. Wenn die Drehzahl der Maschine zunimmt, wird das magnetische Element selektiv in eine axiale Richtung aus dem Luftspalt zwischen dem Rotor und dem Stator herausgezogen, so dass die induzierte Gegenspannung so verringert wird, dass die Drehzahl der Maschine erhöht werden kann. Eine Servo-Positionssteuerungseinrichtung wird verwendet, um das magnetische Element geeignet zu positionieren.
Problematisch beim Einsatz von Elektromotoren in einem Kraftfahrzeug kann insbesondere das Auftreten eines Bremsmoments sein, sobald ein entsprechender Fehler im Motor auftritt. Dies kann zu einem Blockieren der Antriebsräder und somit zum „Ausbrechen” des Kraftfahrzeugs führen. Ohne eine geeignete Sicherheitseinrichtung besteht folglich ein erhebliches und nicht kalkulierbares Risiko für die Fahrsicherheit.
Aufgabe der Erfindung
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Elektromaschine, insbesondere einen Elektromotor für ein Kraftfahrzeug, bereitzustellen, bei der bzw. bei dem beim Auftreten eines Fehlers ein dadurch entstehendes Bremsmoment zumindest geschwächt wird.
Lösung der Aufgabe
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Eine Elektromaschine, welche insbesondere ein Elektromotor für ein Kraftfahrzeug ist, umfasst in bekannter Weise einen Stator, einen Rotor, mechanische Verstimmungsmittel zur Änderung der Lage von Stator und Rotor zueinander und/oder deren Geometrie, ein mit den mechanischen Verstimmungsmitteln gekoppeltes Stellglied, sowie eine Steuereinheit. Erfindungsgemäß ist die Steuereinheit zur Detektion eines Fehlers im Erregermagnetfeld und zur Ansteuerung des Stellglieds im Fehlerfall eingerichtet ist.
Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass Elektromaschinen, insbesondere für den Einsatz als Elektromotoren in Kraftfahrzeugen, mit einer entsprechenden Sicherheitseinrichtung versehen sein sollten, damit beim Auftreten eines Fehlers in der Elektromaschine kein weiterer Schaden verursacht wird und keine Gefahren, insbesondere für Leib und Leben, entstehen. Weiter geht die Erfindung von der Überlegung aus, dass eine derartige Sicherheitseinrichtung aus Kostengründen unter anderem durch bereits vorhandene Bauteile der Elektromaschine realisiert werden sollte. Daher sieht die Erfindung vor, entsprechende Fehler in der Elektromaschine zu detektieren und im Wesentlichen lediglich über eine Änderung der Geometrie der Elektromaschine darauf zu reagieren. Durch die Änderung der Geometrie kann nämlich die magnetische Kopplung zwischen Stator und Rotor geschwächt werden. Damit wird ein durch den Fehler verursachtes Bremsmoment reduziert.
Der Stator und der Rotor sind insbesondere zwei im Wesentlichen zylindrische Hohlkörper, wobei der Innenradius des Stators kleiner als der Außenradius des Rotors ist. Dieser radiale Unterschied entspricht einem Luftspalt zwischen Stator und Rotor. Vorzugsweise trägt der Stator eine oder mehrere Spulen und der Rotor ist permanent erregt, insbesondere trägt er mehrere Permanentmagnete. Optional können Stator und/oder Rotor verzahnt ausgeführt sein. Hierbei weist der Stator beispielsweise radial nach innen verlaufende und voneinander im Wesentlichen gleich beabstandete Zähne auf, wobei die Spulen zwischen oder auf diesen Zähnen positioniert sind. Entsprechendes gilt für einen verzahnten Rotor, wobei die Zähne hier radial nach außen verlaufen.
Das Stellglied kann in die Elektromaschine integriert oder außerhalb der Elektromaschine angebracht und mit dieser gekoppelt sein. Es dient im Wesentlichen der Verstellung oder Bewegung der mechanischen Verstimmungsmittel. Das Stellglied kann beispielsweise elektrisch, elektromagnetisch, hydraulisch oder pneumatisch ausgelegt sein und setzt eine Stellgröße, die es von der Steuereinheit erhält, insbesondere in Bewegung um. Bei dem Stellglied kann es sich also beispielsweise um einen Hydraulikzylinder oder einen Servomotor handeln. Je nach Anforderung und Anordnung kann dabei ein Stellglied ausreichend sein. Es können aber, auch unter dem Gesichtspunkt der Ausfallsicherheit, mehrere Stellglieder vorgesehen werden.
Bei der Steuereinheit handelt es sich insbesondere um einen Rechner oder Mikrocontroller mit einem darin implementierten Steuerprogramm. Die Steuereinheit gibt bei Detektion eines Fehlers die Stellgröße an das Stellglied weiter. Die Stellgröße kann von der Steuereinheit insbesondere auf Basis der Rotordrehzahl, des Drehmoments, des elektrischen Stroms, beispielsweise in den Motorströmen, oder der elektrischen Spannung, beispielsweise zwischen den Motorpolen, gebildet werden.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung hat den Vorteil, dass das Auftreten eines Fehlers in einer Elektromaschine detektiert wird und ein durch den Fehler verursachtes Bremsmoment über eine Veränderung der Geometrie, und der daraus resultierenden Schwächung der magnetischen Kopplung zwischen Stator und Rotor, zumindest reduziert werden kann.
Die Steuereinheit ist in einer vorteilhaften Ausführungsform ferner eingerichtet, um im bestimmungsgemäßen Betrieb das Stellglied zur Drehzahlsteigerung des Rotors anzusteuern. Ein bestimmungsgemäßer Betrieb der Elektromaschine liegt dann vor, wenn die Elektromaschine betrieben wird und kein Fehlerfall vorliegt. Die Steuereinheit kann hierbei das Stellglied mit einer entsprechenden Stellgröße ansteuern. Das Stellglied setzt die Stellgröße insbesondere in eine Bewegung um und wirkt derart auf die mechanischen Verstimmungsmittel ein, dass dies zu einer Veränderung der Geometrie der Elektromaschine führt. Entsprechend der Stellgröße und damit der Veränderung der Geometrie wird die vom Rotor induzierte Gegenspannung derart reduziert, dass dadurch höhere Drehzahlen erreicht werden können.
In vorteilhafter Ausführung sind zur Ausbildung der mechanischen Verstimmungsmittel Stator und Rotor axial gegeneinander verschiebbar gelagert. Hierbei kann der Stator und/oder der Rotor axial verschiebbar gelagert sein. Vorzugsweise ist der Rotor mit einer Welle beispielsweise über Wälzlager drehbar gelagert und axial fixiert und der Stator ist im Gehäuse der Elektromaschine axial verschiebbar gelagert. Der Stator kann dabei beispielsweise an die Innenseite eines verschiebbar gelagerten Hohlzylinders fest angebracht sein. Der Hohlzylinder kann beispielsweise eine oder mehrere Nuten oder Stege, insbesondere T-Nuten oder T-Stege, an seiner Mantelfläche aufweisen, die mit entsprechenden Stegen bzw. Nuten im Gehäuse der Elektromaschine zusammenwirken. Alternativ kann der Stator selbst entsprechend verschiebbar ausgebildet sein. Das Stellglied kann insbesondere auf eine Stirnfläche des Hohlzylinders bzw. des Stators einwirken und diesen dadurch um einen durch die Stellgröße vorgegebenen Wert axial bewegen. Hierbei sind die mechanischen Verstimmungsmittel bevorzugt derart ausgelegt, dass der Versatz von Stator zu Rotor zwischen einem Minimalwert und einem Maximalwert stufenlos einstellbar ist. Im bestimmungsgemäßen Betrieb liegen Stator und Rotor vorzugsweise im Wesentlichen vollständig gegenüber, sind also nicht gegeneinander verschoben und weisen folglich keinen Versatz auf. Bei Detektion eines Fehlers sowie zur Drehzahlerhöhung im bestimmungsgemäßen Betrieb kann der Stator durch das Stellglied axial verschoben werden, so dass Stator und Rotor gegeneinander versetzt sind. Damit liegt keine vollständige Überdeckung von Stator und Rotor vor und die vom Rotor in die Spulen des Stators induzierte Spannung nimmt entsprechend ab. Auf diese Weise kann im Fehlerfall das Bremsmoment reduziert und im bestimmungsgemäßen Betrieb die Drehzahl erhöht werden.
Weiter sind zur Ausbildung der mechanischen Verstimmungsmittel in einer anderen oder zusätzlichen zweckmäßigen Ausführungsform der Durchmesser von Stator und/oder Rotor veränderbar. Vorzugsweise ist die Mantelfläche des Stators geschlitzt ausgeführt. Insbesondere kann ein Schlitz in axialer Richtung entlang der Mantelfläche des Stators verlaufen und sich über die komplette Länge des Stators erstrecken. Ein Stellglied kann hierbei im Bereich der beiden Trennflächen angreifen. Beispielsweise können zwei Muttern mit gegenläufigen Gewinden im Bereich der beiden Trennflächen angeordnet werden, welche über eine drehbare Gewindestange und je nach Drehrichtung der Gewindestange aufeinander zu bzw. voneinander weg bewegt werden können. Die Gewindestange kann beispielsweise über einen Servomotor angetrieben werden. Dabei ist es insbesondere möglich, mehrere Mutternpaare mit jeweiligen Gewindestangen über die axiale Länge des Schlitzes verteilt im Bereich der beiden Trennflächen anzubringen, um eine möglichst gleichmäßige Variation des Durchmessers des Stators zu erreichen. Um eine Aufweitung des Durchmessers des Stators zu ermöglichen, ist der Stator in seinen technischen Material- oder Konstruktionsparametern verformbar oder aufklappbar gestaltet. Vorzugsweise ist der Stator aus einem Material gebildet, das ausreichend elastisch ist. Alternativ oder zusätzlich weist der Stator beispielsweise einen an die Verformung angepassten Wanddickenverlauf auf. Im bestimmungsgemäßen Betrieb ist der Schlitz zweckmäßiger Weise möglichst klein gehalten. Bei Detektion eines Fehlers sowie zur Drehzahlerhöhung im bestimmungsgemäßen Betrieb können die Muttern über die Gewindestange und damit die beiden Trennflächen voneinander weg bewegt und auf diese Weise der Durchmesser des Stators und folglich der Luftspalt zwischen Stator und Rotor aufgeweitet werden.
In einer wiederum anderen oder zusätzlichen zweckmäßigen Ausführungsform sind zur Ausbildung der mechanischen Verstimmungsmittel Stator und Rotor radial zueinander verschiebbar gelagert. Hierbei ist insbesondere der Stator radial verschiebbar im Gehäuse der Elektromaschine gelagert. Beispielsweise können Positionierschrauben oder Positionierstifte an eine oder mehrere Stellen der Mantelfläche des Stators angreifen, welche angetrieben über ein oder mehrere entsprechende Stellglieder, den Stator im Fehlerfall oder im bestimmungsgemäßen Betrieb zur Drehzahlsteigerung radial verschieben können.
In einer weiteren anderen oder zusätzlichen zweckmäßen Ausführungsform ist der Rotor mit Permanentmagneten bestückt und zur Ausbildung der mechanischen Verstimmungsmittel sind die Permanentmagnete radial verschiebbar gelagert. Beispielsweise können die Permanentmagnete im Fehlerfall oder im bestimmungsgemäßen Betrieb zur Drehzahlsteigerung in entsprechend geformte Taschen radial nach innen versenkbar sein.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Steuereinheit zu einer Fehlererkennung zur Überwachung mindestens einer elektrischen und/oder einer magnetischen Größe eingerichtet. Hierbei kann es sich vorzugsweise um den elektrischen Strom, die elektrische Spannung oder die magnetische Flussdichte handeln. Beispielsweise werden diese Größen an einer oder mehreren Spulen, in oder an den Motorzuleitungen oder an oder zwischen den Motorpolen erfasst. Grundsätzlich können aber auch die Rotordrehzahl oder das Drehmoment erfasst und entsprechend überwacht werden. Ein oder mehrere Istwerte einer oder mehrerer dieser Größen werden von der Steuereinheit direkt oder indirekt über entsprechende Sensoren, wie beispielsweise einem Hall-Sensor, in bestimmten Zeitabständen oder kontinuierlich erfasst und mit einem oder mehreren entsprechenden vorgegebenen Sollwerten oder Sollwertbereichen verglichen. Ein Sollwertbereich kann beispielsweise auch durch einen oberen Grenzwert und einen unteren Grenzwert festgelegt werden. Ein oder mehrere Istwerte einer oder mehrerer Größen können dann insbesondere mit den entsprechenden oberen und unteren Grenzwerten verglichen werden. Die Sollwerte, Sollwertbereiche und Grenzwerte können fest in der Steuereinheit hinterlegt sein und entsprechen den Werten oder Bereichen bei bestimmungsgemäßen Betrieb der Elektromaschine. Die Sollwerte, Sollwertbereiche und Grenzwerte können aber auch während des bestimmungsgemäßen Betriebs der Elektromaschine aus den jeweiligen erfassten Werten, beispielsweise auch als Durchschnittswerte, gebildet werden.
In zweckmäßiger Weise ist die Steuereinheit eingerichtet, aus einer Abweichung eines Istwerts mindestens der einen elektrischen und/oder der einen magnetischen Größe von einem Sollwert oder Sollwertbereich auf einen Fehler im Erregermagnetfeld zu schließen. Ist der Sollwertbereich insbesondere durch einen oberen Grenzwert und einen unteren Grenzwert festgelegt, so kann die Steuereinheit vorzugsweise derart eingerichtet sein, dass sie bei einer Unterschreitung eines unteren Grenzwerts oder bei einer Überschreitung eines oberen Grenzwerts auf einen Fehler im Erregermagnetfeld schließt. Ein solcher Fehler kann insbesondere durch eine defekte Spule oder einen defekten Umrichter verursacht werden. Ist die Steuereinheit beispielsweise zur Überwachung der magnetische Flussdichte und eine Spule ist defekt, z. B. durch einen Wicklungsfehler oder Wicklungskurzschluss, so weicht der Istwert der magnetischen Flussdichte von einem vorgegebenen Sollwert oder Sollwertbereich ab. Diese Abweichung wird von der Steuereinheit erfasst und daraus auf einen Fehler im Erregermagnetfeld geschlossen.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläuter. Darin zeigen:
1 in einer schematischen Schnittdarstellung eine Elektromaschine, und
2 in schematischer Darstellung die Vorderansicht einer Elektromaschine in einer alternativen Ausführungsform.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
In 1 ist in einem Schnitt eine Elektromaschine 1 dargestellt. Die Elektromaschine 1 umfasst einen mit Permanentmagneten 2 bestückten Rotor 3 und einen Stator 4, der mehrere Spulen 5 trägt. Zwischen Rotor 3 und Stator 4 ist ein Luftspalt 6 ausgebildet. Der Rotor 3 ist drehfest mit einer Welle 7 verbunden. Das Gehäuse 8 der Elektromaschine 1 weist innenseitig zwei in Axialrichtung verlaufende Nuten 9a, 9b auf, die als Führungsschiene für den Stator 4 dienen. An der Mantelfläche des Stators 4 sind vier Stege 10a–10c angeordnet, welche als Lager und Gleitelemente in die entsprechenden Nuten 9a, 9b des Gehäuses 8 der Elektromaschine 1 eingreifen. Dadurch ist der Stator 4 axial verschiebbar gelagert.
Eine Steuereinheit 11 überwacht mittels mehrerer Sensoren 12 elektrische und magnetische Größen der Spulen 5. Ein Stellglied 13 ist kraftschlüssig mit der Stirnfläche des Stators 4 verbunden und kann den Stator 4 in axialer Richtung bewegen. Die entsprechende Stellgröße erhält das Stellglied 13 von der Steuereinheit 11. In der hier gezeigten Darstellung liegen Rotor 3 und Stator 4 vollständig gegenüber, sind also nicht gegeneinander verschoben und weisen folglich keinen Versatz auf. Bei Detektion eines Fehlers durch die Steuereinheit 11 sowie zur Drehzahlerhöhung im bestimmungsgemäßen Betrieb wird der Stator 4 durch das Stellglied 13 axial verschoben, so dass Rotor 3 und Stator 4 gegeneinander versetzt sind, wodurch die von den Permanentmagneten 2 des Rotors in die Spulen 5 des Stators 4 induzierte Gegenspannung reduziert wird. Durch diese Veränderung der Geometrie der Elektromaschine 1 und der daraus resultierenden Schwächung der magnetischen Kopplung zwischen Stator 4 und Rotor 3 wird im Fehlerfall das Bremsmoment reduziert.
2 zeigt in einer Vorderansicht eine Elektromaschine 1 in einer alternativen Ausführungsform. Die Elektromaschine 1 umfasst einen mit Permanentmagneten 2 bestückten Rotor 3 und einen Stator 4, der mehrere Spulen 5 trägt. Ein Luftspalt 6 ist zwischen dem Rotor 3 und dem Stator 4 ausgebildet. In Axialrichtung ist entlang der Mantelfläche des Stators 4 über dessen komplette Länge ein Schlitz 14 ausgebildet. Zwei Muttern 15a, 15b mit gegenläufigen Gewinden sind im Bereich der beiden Trennflächen stoffschlüssig an den Stator 4 angebracht. Der Stator 4 ist innerhalb gewisser Grenzen in axialer Richtung aufweitbar ausgebildet. Über eine drehbare Gewindestange 16, welche über einen Servomotor 13 angetrieben wird, werden die beiden Muttern 15a, 15b und damit die beiden Trennflächen je nach Drehrichtung der Gewindestange 16 aufeinander zu bzw. voneinander weg bewegt. Dadurch wird der Luftspalt 6 zwischen Rotor 3 und Stator 4 variiert. Eine Steuereinheit 11 überwacht mittels mehrerer Sensoren 12 elektrische und magnetische Größen der Spulen 5 und gibt bei Bedarf die entsprechende Stellgröße an den Servomotor 13 weiter. Bei Detektion eines Fehlers durch die Steuereinheit 11 sowie zur Drehzahlerhöhung im bestimmungsgemäßen Betrieb werden die beiden Muttern 15a, 15b über die Gewindestange 11, angetrieben von dem Servomotor 13, voneinander weg bewegt und auf diese Weise der Durchmesser des Stators 4 und damit der Luftspalt 6 zwischen Stator 4 und Rotor 3 auf geweitet. Infolge dieser veränderten Geometrie der Elektromaschine 1 und der sich daraus ergebenden Schwächung der magnetischen Kopplung zwischen Stator 4 und Rotor 3 wird im Fehlerfall das Bremsmoment reduziert.
Bezugszeichenliste

1: Elektromaschine
2: Permanentmagnet
3: Rotor
4: Stator
5: Spule
6: Luftspalt
7: Welle
8: Gehäuse
9a, 9b: Nut
10a–10c: Steg
11: Steuereinheit
12: Sensor
13: Stellglied
14: Schlitz
15a, 15b: Mutter
16: Gewindestange

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102010049906 A1 [0005]

Claims

Elektromaschine (1), insbesondere Elektromotor für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Stator (4), einen Rotor (3), mechanische Verstimmungsmittel (9a, 9b, 10a–10c, 14, 15a, 15b, 16) zur Änderung der Lage von Stator (4) und Rotor (3) zueinander und/oder deren Geometrie, ein mit den mechanischen Verstimmungsmitteln (9a, 9b, 10a–10c, 14, 15a, 15b, 16) gekoppeltes Stellglied (13), sowie eine Steuereinheit (11), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (11) zur Detektion eines Fehlers im Erregermagnetfeld und zur Ansteuerung des Stellglieds (13) im Fehlerfall eingerichtet ist.
Elektromaschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (11) eingerichtet ist, im bestimmungsgemäßen Betrieb das Stellglied (13) zur Drehzahlsteigerung des Rotors (3) anzusteuern.
Elektromaschine (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung der mechanischen Verstimmungsmittel (9a, 9b, 10a–10c, 14, 15a, 15b, 16) Stator (4) und Rotor (3) axial gegeneinander verschiebbar gelagert sind.
Elektromaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung der mechanischen Verstimmungsmittel (9a, 9b, 10a–10c, 14, 15a, 15b, 16) der Durchmesser von Stator (4) und/oder Rotor (3) veränderbar ist.
Elektromaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung der mechanischen Verstimmungsmittel (9a, 9b, 10a–10c, 14, 15a, 15b, 16) Stator (4) und Rotor (3) radial zueinander verschiebbar gelagert sind.
Elektromaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) mit Permanentmagneten (2) bestückt ist, und zur Ausbildung der mechanischen Verstimmungsmittel (9a, 9b, 10a–10c, 14, 15a, 15b, 16) die Permanentmagnete (2) radial verschiebbar gelagert sind.
Elektromaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (11) zur Überwachung mindestens einer elektrischen und/oder einer magnetischen Größe eingerichtet ist.
Elektromaschine (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (11) eingerichtet ist, aus einer Abweichung eines Istwerts mindestens der einen elektrischen und/oder der einen magnetischen Größe von einem Sollwert oder Sollwertbereich auf einen Fehler im Erregermagnetfeld zu schließen.