DE102019208158A1

DE102019208158A1 - Electric machine, in particular electric machine for a motor vehicle

Info

Publication number: DE102019208158A1
Application number: DE102019208158.4A
Authority: DE
Inventors: Andreas Eilenberger
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2019-06-05
Filing date: 2019-06-05
Publication date: 2020-12-10

Abstract

Elektrische Maschine (1), insbesondere eine elektrische Maschine (1) für ein Kraftfahrzeug, welche elektrische Maschine (1) einen Stator (2) und einen Rotor (3) umfasst, wobei der Rotor (3) wenigstens eine wenigstens einen Permanentmagneten aufweisende Magneteinrichtung (5) aufweist, umfassend eine Magnetisierungseinrichtung (7), die dazu ausgebildet ist, wenigstens einen magnetischen Parameter des wenigstens einen Permanentmagneten der Magneteinrichtung (5) mittels einer gezielten Magnetisierung wenigstens eines Teils der wenigstens einen Magneteinrichtung (5) einzustellen und/oder zu verändern.Electric machine (1), in particular an electric machine (1) for a motor vehicle, which electric machine (1) comprises a stator (2) and a rotor (3), the rotor (3) having at least one magnetic device ( 5), comprising a magnetization device (7) which is designed to set and / or change at least one magnetic parameter of the at least one permanent magnet of the magnetic device (5) by means of targeted magnetization of at least part of the at least one magnetic device (5).

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, insbesondere eine elektrische Maschine für ein Kraftfahrzeug, welche elektrische Maschine einen Stator und einen Rotor umfasst, wobei der Rotor wenigstens eine wenigstens einen Permanentmagneten aufweisende Magneteinrichtung aufweist.The invention relates to an electrical machine, in particular an electrical machine for a motor vehicle, which electrical machine comprises a stator and a rotor, the rotor having at least one magnetic device having at least one permanent magnet.

Elektrische Maschinen, insbesondere für die Verwendung in Kraftfahrzeugen, sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Derartige elektrische Maschinen weisen üblicherweise einen Rotor auf, der wenigstens eine einen Permanentmagneten aufweisende Magneteinrichtung trägt, insbesondere mehrere, beispielsweise drei oder sechs Magneteinrichtungen. Dabei sind zum Beispiel fremderregte Synchronmaschinen bekannt, bei denen ein Erregerfeld über einen Erregerstrom eingestellt werden kann, um das Magnetfeld („Feld“) der Magneteinrichtung entsprechend zu beeinflussen. Der Aufbau eines Rotors für eine solche fremderregte Synchronmaschine ist jedoch vergleichsweise aufwendig und kann im Betrieb zu Verlusten führen.Electrical machines, in particular for use in motor vehicles, are basically known from the prior art. Such electrical machines usually have a rotor which carries at least one magnetic device having a permanent magnet, in particular several, for example three or six magnetic devices. For example, separately excited synchronous machines are known in which an excitation field can be set via an excitation current in order to influence the magnetic field (“field”) of the magnetic device accordingly. However, the construction of a rotor for such a separately excited synchronous machine is comparatively complex and can lead to losses during operation.

Während des Betriebs bekannter elektrischer Maschinen wird zumeist versucht, die Temperaturen in Rotor und Stator auf einem möglichst geringen Niveau zu halten, um negative temperaturbedingte Einflüsse auf Betriebsparameter der elektrischen Maschine zu reduzieren. Beispielsweise ist es dabei bekannt, dass in Abhängigkeit der Temperatur, insbesondere bei steigender Temperatur, eine Schwächung der durch die Magneteinrichtungen des Rotors erzeugten Magnetfelder auftritt. Um somit den Rotor stets für das Bereitstellen eines maximalen Drehmoments benutzen zu können, wird der Rotor maximal möglich gekühlt, um ein maximales magnetisches Feld zu erhalten. Dies hat zur Folge, dass der Rotor durch die bewirkte Kühlleistung stets ein vergleichsweise hohes magnetisches Feld bereitstellen kann und dies über den Betrieb der elektrischen Maschine hinweg auch nicht verändert werden kann. beispielsweise in einem Feldschwächbereich oder in Bereichen hoher Drehzahl und niedriger Last, insbesondere im Leerlauf, bei denen aufgrund von auftretenden Verlusten ein gegenüber einem maximal erreichbaren Magnetfeld geringeres Magnetfeld vorteilhaft wäre, kann eine Veränderung des Magnetfelds, das durch die Magneteinrichtung bereitgestellt wird, dennoch nicht erreicht werden.During the operation of known electrical machines, attempts are usually made to keep the temperatures in the rotor and stator at the lowest possible level in order to reduce negative temperature-related influences on the operating parameters of the electrical machine. For example, it is known that, depending on the temperature, in particular when the temperature rises, the magnetic fields generated by the magnetic devices of the rotor are weakened. In order to always be able to use the rotor to provide a maximum torque, the rotor is cooled as much as possible in order to obtain a maximum magnetic field. The consequence of this is that the rotor can always provide a comparatively high magnetic field due to the cooling power that is brought about and this cannot be changed during the operation of the electrical machine. For example, in a field weakening area or in areas of high speed and low load, especially when idling, in which a lower magnetic field compared to a maximum achievable magnetic field would be advantageous due to losses that occur, a change in the magnetic field provided by the magnetic device cannot be achieved will.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine demgegenüber verbesserte elektrische Maschine anzugeben, bei der insbesondere eine gezielte Beeinflussung wenigstens eines magnetischen Parameters der wenigstens einen Magneteinrichtung möglich ist, insbesondere ohne eine Fremderregung der elektrischen Maschine, wie beispielsweise ein variables Rotorfeld.It is an object of the present invention to provide an electrical machine which is improved in comparison and in which, in particular, targeted influencing of at least one magnetic parameter of the at least one magnetic device is possible, in particular without external excitation of the electrical machine, such as a variable rotor field.

Die Aufgabe wird durch eine elektrische Maschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved by an electrical machine with the features of claim 1. Advantageous configurations are the subject of the subclaims.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass eine Magnetisierungseinrichtung vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, wenigstens einen magnetischen Parameter des wenigstens einen Permanentmagneten der Magneteinrichtung mittels einer gezielten Magnetisierung wenigstens eines Teils der wenigstens einen Magneteinrichtung einzustellen und/oder zu verändern. Demnach wird erfindungsgemäß eine Magnetisierungseinrichtung bereitgestellt, mittels der die wenigstens eine Magneteinrichtung, insbesondere der wenigstens eine Permanentmagnet der Magneteinrichtung, gezielt magnetisiert werden kann. Der Begriff „Magnetisierung“ betrifft dabei sowohl eine Erhöhung des von dem Permanentmagneten der Magneteinrichtung erzeugten magnetischen Felds, als auch eine Reduzierung des von dem Permanentmagneten erzeugten magnetischen Felds. Mit anderen Worten kann mit der Magnetisierungseinrichtung der magnetische Parameter, insbesondere das magnetische Feld, definiert eingestellt werden, also beispielsweise auf einen vorgegebenen Wert eingestellt, zum Beispiel beibehalten und/oder ein aktueller Wert definiert verändert werden.The invention is based on the knowledge that a magnetization device is provided which is designed to set and / or change at least one magnetic parameter of the at least one permanent magnet of the magnet device by means of a targeted magnetization of at least part of the at least one magnet device. Accordingly, according to the invention, a magnetization device is provided by means of which the at least one magnet device, in particular the at least one permanent magnet of the magnet device, can be specifically magnetized. The term “magnetization” relates to both an increase in the magnetic field generated by the permanent magnet of the magnetic device and a reduction in the magnetic field generated by the permanent magnet. In other words, the magnetization device can be used to set the magnetic parameter, in particular the magnetic field, in a defined manner, that is to say, for example, to set it to a predetermined value, for example to maintain it and / or to change a current value in a defined manner.

Die Magnetisierungseinrichtung bietet somit einen weiteren Freiheitsgrad für den Betrieb der elektrischen Maschine, da der wenigstens eine Permanentmagnet der Magneteinrichtung nicht stets dasselbe magnetische Feld bereitstellt bzw. mit demselben magnetischen Parameter betrieben wird, sondern die Magnetisierungseinrichtung mittels der gezielten Magnetisierung der Magneteinrichtung den wenigstens einen magnetischen Parameter gezielt einstellen und/oder verändern kann. Zum Beispiel ist es daher möglich, ein von dem Permanentmagneten der Magneteinrichtung bewirktes magnetisches Feld durch die Magnetisierung mittels der Magnetisierungseinrichtung zu verändern, insbesondere eine definierte Feldstärke des magnetischen Felds einzustellen. Somit ist es möglich, falls das Magnetfeld, das durch die Magneteinrichtung erzeugt wird, abgeschwächt werden soll, entsprechend eine Magnetisierung der Magneteinrichtung vorzunehmen. Soll das von der Magneteinrichtung erzeugte magnetische Feld verstärkt werden oder eine zuvor bewirkte Abschwächung wieder aufgehoben werden, kann die Magnetisierungseinrichtung eine definierte Magnetisierung vornehmen, um die zuvor bewirkte Feldschwächung zu reduzieren bzw. das von der Magneteinrichtung bereitstellbare Magnetfeld zu erhöhen.The magnetization device thus offers a further degree of freedom for the operation of the electrical machine, since the at least one permanent magnet of the magnet device does not always provide the same magnetic field or is operated with the same magnetic parameter, but the magnetization device uses the targeted magnetization of the magnet device to provide the at least one magnetic parameter can set and / or change specifically. For example, it is therefore possible to change a magnetic field brought about by the permanent magnet of the magnetic device through the magnetization by means of the magnetization device, in particular to set a defined field strength of the magnetic field. It is thus possible, if the magnetic field that is generated by the magnetic device is to be weakened, to magnetize the magnetic device accordingly. If the magnetic field generated by the magnetic device is to be strengthened or a previously effected weakening is to be canceled, the magnetization device can undertake a defined magnetization in order to reduce the previously effected field weakening or to increase the magnetic field that can be provided by the magnetic device.

Dadurch ist es insbesondere möglich, dass in bestimmten Betriebszuständen, in denen nicht ein maximal mögliches Magnetfeld, sondern ein demgegenüber abgeschwächtes Magnetfeld von der Magneteinrichtung bereitgestellt werden soll, durch eine entsprechende Magnetisierung mittels der Magnetisierungseinrichtung das Feld der Magneteinrichtung abgeschwächt wird und somit Verluste vermieden werden können, beispielsweise in Betriebszuständen der elektrischen Maschine in denen ein vergleichsweise geringes Drehmoment gefordert wird. Ein solcher Betriebszustand kann unter anderem im Leerlauf, in einem Feldschwächbereich oder in einem Betriebszustand mit hohen Drehzahlen und vergleichsweise niedriger Last vorliegen. Somit kann vorgesehen sein, dass die Magnetisierungseinrichtung dazu verwendet wird, die wenigstens eine Magneteinrichtung in wenigstens zwei Betriebszuständen unterschiedlich zu magnetisieren, insbesondere in einem Leerlaufzustand der elektrischen Maschine oder einem Feldschwächbereich der elektrischen Maschine oder einem Teillastbereich der elektrischen Maschine.This makes it possible, in particular, that in certain operating states in which there is not a maximum possible magnetic field, but rather a weakened magnetic field from the Magnet device is to be provided, the field of the magnet device is weakened by a corresponding magnetization by means of the magnetization device and thus losses can be avoided, for example in operating states of the electrical machine in which a comparatively low torque is required. Such an operating state can exist, inter alia, when idling, in a field weakening range or in an operating state with high speeds and a comparatively low load. It can thus be provided that the magnetization device is used to magnetize the at least one magnet device differently in at least two operating states, in particular in an idle state of the electrical machine or a field weakening range of the electrical machine or a partial load range of the electrical machine.

Somit können in verschiedenen Betriebszuständen verschiedene Magnetisierungen des oder der Permanentmagnete erreicht werden, um das von der Magneteinrichtung bereitgestellte magnetische Feld letztlich dem Bedarf, insbesondere dem Leistungsbedarf, anzupassen. Somit kann ein für die Magnetisierung der Magneteinrichtung benötigtes Magnetisierungsfeld durch die Magnetisierungseinrichtung angelegt werden, um die Einstellung/Veränderung des Magnetfelds der Magneteinrichtung, insbesondere des wenigstens einen Permanentmagneten der Magneteinrichtung, zu bewirken. Beispielsweise kann eine derartige Magnetisierung in einem Betriebszustand, beispielsweise einem Fahrzustand, durchgeführt werden, bei dem der durch das vergleichsweise hohe Magnetisierungsfeld, das durch die Magnetisierungseinrichtung erzeugt wird, kein vergleichsweise hohes Drehmoment auf den Antriebsstrang bewirkt wird. Insbesondere können während Schaltvorgängen oder im Leerlauf derartige Magnetisierungen durchgeführt werden.Thus, in different operating states, different magnetizations of the permanent magnet (s) can be achieved in order to ultimately adapt the magnetic field provided by the magnet device to the demand, in particular the power demand. Thus, a magnetization field required for the magnetization of the magnetic device can be applied by the magnetization device in order to effect the setting / change of the magnetic field of the magnetic device, in particular of the at least one permanent magnet of the magnetic device. For example, such magnetization can be carried out in an operating state, for example a driving state, in which the comparatively high magnetization field generated by the magnetization device does not produce a comparatively high torque on the drive train. In particular, such magnetizations can be carried out during switching operations or when idling.

Die Magnetisierungseinrichtung kann ferner dazu ausgebildet sein, die wenigstens eine Magneteinrichtung in Abhängigkeit eines eine von der elektrischen Maschine bereitzustellende Leistung oder ein bereitzustellendes Drehmoment beschreibenden Leistungsparameters zu magnetisieren. Gemäß dieser Ausgestaltung kann ein Leistungsparameter vorgesehen sein bzw. vorgegeben werden, der angibt, welche Leistung bzw. welches Drehmoment von der elektrischen Maschine bereitzustellen ist bzw. in naher Zukunft bereitgestellt werden soll. Basierend auf dem Leistungsparameter kann sonach die Magnetisierung der Magneteinrichtung, insbesondere des Permanentmagneten der Magneteinrichtung, durchgeführt werden.The magnetization device can furthermore be designed to magnetize the at least one magnet device as a function of a power parameter describing a power to be provided by the electrical machine or a torque to be provided. According to this refinement, a performance parameter can be provided or specified which specifies which power or which torque is to be provided by the electrical machine or which is to be provided in the near future. Based on the performance parameter, the magnetization of the magnetic device, in particular the permanent magnet of the magnetic device, can therefore be carried out.

Beispielsweise kann, falls der Leistungsparameter eine vergleichsweise niedrige bereitzustellende Leistung oder ein vergleichsweise niedriges bereitzustellendes Drehmoment anzeigt bzw. angibt, ein im Vergleich mit einem maximal möglichen Magnetisierungszustand bzw. von der Magneteinrichtung bewirkten Magnetfeld, abgeschwächtes Magnetfeld magnetisiert werden. Mit anderen Worten kann in einem derartigen Zustand die Magnetisierungseinrichtung zum Abschwächen des magnetischen Felds, das durch die Magneteinrichtung bewirkt wird, verwendet werden. Umgekehrt kann, falls der Leistungsparameter ein vergleichsweise hohes bereitzustellendes Drehmoment anzeigt, beispielsweise einen Betriebszustand nahe einem Volllastbereich, das von der Magneteinrichtung bereitgestellte magnetische Feld mittels der Magnetisierungseinrichtung entsprechend verstärkt werden.For example, if the power parameter indicates or indicates a comparatively low power to be provided or a comparatively low torque to be provided, a magnetic field that is weakened in comparison with a maximum possible magnetization state or the magnetic device can be magnetized. In other words, in such a state, the magnetizing means can be used to weaken the magnetic field caused by the magnetic means. Conversely, if the performance parameter indicates a comparatively high torque to be provided, for example an operating state close to a full load range, the magnetic field provided by the magnet device can be correspondingly increased by means of the magnetization device.

Die elektrische Maschine kann ferner dahingehend weitergebildet werden, dass die Magnetisierungseinrichtung dazu ausgebildet ist, ein von der wenigstens einen Magneteinrichtung bereitstellbares oder bereitgestelltes magnetisches Feld durch die definierte Magnetisierung mittels der Magnetisierungseinrichtung einzustellen und/oder zu verändern, insbesondere zu reduzieren. Wie zuvor beschrieben, ist es in manchen Betriebszuständen der elektrischen Maschine vorteilhaft, wenn das von der Magneteinrichtung bereitgestellte magnetische Feld abgeschwächt wird. In diesem Fall kann mittels der Magnetisierungseinrichtung ein bestimmtes, vergleichsweise starkes Magnetisierungsfeld erzeugt werden, dessen Ausrichtung in Bezug auf das von der Magneteinrichtung bereitzustellende magnetische Feld abgestimmt bzw. festgelegt ist. Je nach Ausrichtung kann sonach eine Verstärkung bzw. Abschwächung des durch die Magneteinrichtung erzeugten Magnetfelds erreicht werden. Wird beispielsweise nur eine geringere Leistung bzw. ein vergleichsweise geringes Drehmoment von der elektrischen Maschine gefordert, ist es möglich, das Magnetfeld, das von der Magneteinrichtung bereitgestellt wird, entsprechend zu reduzieren, um so Verluste zu vermeiden.The electrical machine can also be developed in such a way that the magnetization device is designed to set and / or change, in particular to reduce, a magnetic field that can be provided or provided by the at least one magnet device by the defined magnetization by means of the magnetization device. As described above, in some operating states of the electrical machine it is advantageous if the magnetic field provided by the magnetic device is weakened. In this case, a specific, comparatively strong magnetization field can be generated by means of the magnetization device, the orientation of which is matched or fixed in relation to the magnetic field to be provided by the magnet device. Depending on the orientation, an amplification or weakening of the magnetic field generated by the magnetic device can therefore be achieved. If, for example, only a lower power or a comparatively low torque is required from the electric machine, it is possible to reduce the magnetic field provided by the magnetic device accordingly in order to avoid losses.

Die Magnetisierungseinrichtung kann beispielsweise wenigstens eine in dem Stator angeordnete bestrombare Spule aufweisen, insbesondere diejenigen Spulen, die der elektrischen Maschine zugeordnet sind bzw. die die elektrische Maschine zur Erzeugung der Drehbewegung aufweist. Wie zuvor beschrieben, weist der Stator der elektrischen Maschine mehrere bestrombare Spulen auf, mittels der in Zusammenwirkung mit den dem Rotor zugeordneten Magneteinrichtungen eine Drehbewegung erzeugt werden kann. Gemäß dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine ist wenigstens eine dieser der elektrischen Maschine zugeordneten Spulen, nämlich die in dem Stator angeordneten bestrombaren Spulen, der Magnetisierungseinrichtung zugeordnet bzw. weist die Magnetisierungseinrichtung wenigstens eine solche Spule auf bzw. verwendet diese.The magnetization device can, for example, have at least one energizable coil arranged in the stator, in particular those coils which are assigned to the electrical machine or which the electrical machine has for generating the rotary movement. As described above, the stator of the electrical machine has a plurality of energizable coils, by means of which a rotary movement can be generated in cooperation with the magnetic devices assigned to the rotor. According to this embodiment of the electrical machine according to the invention, at least one of these coils assigned to the electrical machine, namely the energizable coils arranged in the stator, is assigned to the magnetization device or has the Magnetizing device on or uses at least one such coil.

Mit anderen Worten ist es somit möglich, die ohnehin in der elektrischen Maschine vorgesehenen Statorspulen dazu zu verwenden, das Magnetisierungsfeld zu erzeugen, um den wenigstens einen Permanentmagneten der Magneteinrichtung im Rotor zu magnetisieren. Die Magnetisierungseinrichtung verwendet dazu die in dem Stator vorgesehenen Spulen, wobei verglichen mit einem Normalbetrieb ein deutlich höherer Strom verwendet werden kann, um ein verglichen mit dem Normalbetrieb deutlich höheres Magnetfeld, nämlich das Magnetisierungsfeld, zu erzeugen, um die Magneteinrichtungen definiert zu magnetisieren bzw. deren vorhandene Magnetisierung definiert zu verändern.In other words, it is thus possible to use the stator coils already provided in the electrical machine to generate the magnetization field in order to magnetize the at least one permanent magnet of the magnetic device in the rotor. The magnetization device uses the coils provided in the stator for this purpose, a significantly higher current can be used compared with normal operation in order to generate a magnetic field that is significantly higher than in normal operation, namely the magnetization field, in order to magnetize the magnet devices in a defined manner or their to change existing magnetization in a defined manner.

Dadurch ist es möglich, während des Betriebs der elektrischen Maschine eine gezielte Magnetisierung bzw. „Ummagnetisierung“ der Permanentmagneten im Rotor zu erreichen, sodass der Magnetisierungsgrad bzw. die Feldstärke des von den Magneteinrichtungen bereitgestellten magnetischen Felds gezielt auf die vorliegende Situation, insbesondere den vorliegenden Betriebszustand, eingestellt werden kann. Beispielsweise kann, wie zuvor beschrieben, eine Schwächung des mittels der Magneteinrichtung bereitstellbaren oder bereitgestellten magnetischen Felds vorgenommen werden, indem ein entsprechendes Magnetisierungsfeld mittels der in dem Stator angeordneten Spule(n), insbesondere sämtlicher in dem Stator angeordneten Spulen, vorgenommen wird. Ebenso ist es möglich, das von den Magneteinrichtungen bereitgestellte magnetische Feld (wieder) zu erhöhen, insbesondere auf ein Ausgangsniveau bzw. ein maximal bereitstellbares magnetisches Feld. Selbstverständlich sind je nach Bedarf sämtliche zwischen einem Minimalwert und Maximalwert der Magnetisierung liegende Feldstärken und Richtungen, insbesondere stufenlos oder in festgelegten Stufen, einstellbar.This makes it possible to achieve targeted magnetization or "reversal of magnetization" of the permanent magnets in the rotor while the electrical machine is in operation, so that the degree of magnetization or the field strength of the magnetic field provided by the magnetic devices is specifically tailored to the situation, in particular the operating state , can be set. For example, as described above, the magnetic field that can be provided or provided by means of the magnetic device can be weakened by applying a corresponding magnetization field by means of the coil (s) arranged in the stator, in particular all coils arranged in the stator. It is also possible to (again) increase the magnetic field provided by the magnetic devices, in particular to an initial level or a maximum magnetic field that can be provided. Of course, all field strengths and directions lying between a minimum value and a maximum value of the magnetization, in particular continuously or in fixed steps, can be set as required.

Dabei kann durch definierte Ansteuerung der wenigstens einen Spule, insbesondere durch eine definierte Bestromung der wenigstens einen Spule, ein auf die Magneteinrichtung zur Einstellung und/oder Veränderung des magnetischen Parameters einwirkendes Magnetisierungsfeld erzeugt werden. Mit anderen Worten kann ein definierter Strom durch die Spule fließen, die ein entsprechendes Magnetisierungsfeld erzeugt, sodass die Magneteinrichtung definiert magnetisiert werden kann. Mit anderen Worten ist ein „Aufmagnetisieren“ oder „Abmagnetisieren“ der Magneteinrichtung durch die entsprechende Steuerung bzw. Bestromung der Spule möglich.A magnetization field acting on the magnetic device for setting and / or changing the magnetic parameter can be generated by a defined control of the at least one coil, in particular by a defined energization of the at least one coil. In other words, a defined current can flow through the coil, which generates a corresponding magnetization field so that the magnet device can be magnetized in a defined manner. In other words, it is possible to “magnetize” or “demagnetize” the magnet device through the corresponding control or energization of the coil.

Die elektrische Maschine kann ferner eine Ermittlungseinrichtung aufweisen, die dazu ausgebildet ist, die Lage der wenigstens einen Magneteinrichtung, insbesondere in Bezug auf die Magnetisierungseinrichtung, zu ermitteln, wobei die Magnetisierungseinrichtung dazu ausgebildet ist, eine Magnetisierung der wenigstens einen Magneteinrichtung in Abhängigkeit der aktuellen Lage der wenigstens einen Magneteinrichtung des Rotors zu verändern. Mittels der beschriebenen Ermittlungseinrichtung kann ermittelt werden, in welcher Lage, d.h. in welcher Position bzw. in welcher Ausrichtung sich die wenigstens eine Magneteinrichtung, also letztlich der Rotor, befindet. Basierend auf der Lage bzw. Ausrichtung bzw. Position der wenigstens einen Magneteinrichtung, ist die Magnetisierungseinrichtung in der Lage ein entsprechendes Magnetisierungsfeld zu erzeugen, um das Magnetfeld der Magneteinrichtung, insbesondere des wenigstens einen Permanentmagneten der Magneteinrichtung, gezielt einzustellen bzw. zu verändern. Die Ermittlungseinrichtung kann die Position und/oder Lage und/oder Ausrichtung der wenigstens einen Magneteinrichtung beispielsweise über einen Rotorlagesensor erfassen oder anderweitig bestimmen.The electrical machine can furthermore have a determination device which is designed to determine the position of the at least one magnet device, in particular in relation to the magnetization device, the magnetization device being configured to magnetize the at least one magnet device as a function of the current position of the to change at least one magnetic device of the rotor. By means of the determination device described, it can be determined in which position, i.e. in which position or in which orientation the at least one magnetic device, ie ultimately the rotor, is. Based on the location or alignment or position of the at least one magnetic device, the magnetization device is able to generate a corresponding magnetization field in order to set or change the magnetic field of the magnetic device, in particular of the at least one permanent magnet of the magnetic device, in a targeted manner. The determination device can detect or otherwise determine the position and / or location and / or orientation of the at least one magnetic device, for example via a rotor position sensor.

Wie zuvor beschrieben, kann die Magnetisierungseinrichtung die Richtung und/oder die Stärke des von ihr erzeugten Magnetisierungsfelds einstellen, um eine definierte Magnetisierung der Magneteinrichtung zu bewirken. Beispielsweise kann eine parallele oder antiparallele Ausrichtung des Magnetisierungsfelds in Bezug auf das von der Magneteinrichtung aktuell bewirkte Magnetfeld eingestellt werden. Folglich kann das Magnetisierungsfeld zur gezielten Schwächung oder Stärkung des aktuell von der Magneteinrichtung erzeugten magnetischen Felds benutzt werden. Mit anderen Worten wird ein Sollwert des von der Magneteinrichtung bereitgestellten oder bereitzustellenden Magnetfelds vorgegeben, sodass die Magnetisierungseinrichtung ein entsprechendes Magnetisierungsfeld erzeugen kann, und die Richtung und/oder die Feldstärke des erzeugten Magnetisierungsfelds entsprechend einstellt. Somit kann mittels der Magnetisierungseinrichtung das Magnetfeld der Magneteinrichtung entsprechend „aufmagnetisiert“ bzw. „abmagnetisiert“ werden.As described above, the magnetization device can adjust the direction and / or the strength of the magnetization field generated by it in order to bring about a defined magnetization of the magnet device. For example, a parallel or anti-parallel alignment of the magnetization field with respect to the magnetic field currently produced by the magnet device can be set. Consequently, the magnetization field can be used for the targeted weakening or strengthening of the magnetic field currently generated by the magnetic device. In other words, a nominal value of the magnetic field provided or to be provided by the magnetic device is specified so that the magnetization device can generate a corresponding magnetization field and adjusts the direction and / or the field strength of the generated magnetization field accordingly. Thus, by means of the magnetization device, the magnetic field of the magnetic device can be “magnetized up” or “demagnetized” accordingly.

Die elektrische Maschine kann ferner wenigstens eine Temperaturerfassungseinrichtung aufweisen, welche dazu ausgebildet ist, die Temperatur wenigstens einer Komponente der elektrischen Maschine, insbesondere der wenigstens einen Magneteinrichtung, zu erfassen, wobei die Magnetisierungseinrichtung dazu ausgebildet ist, die Magnetisierung der wenigstens einen Magneteinrichtung in Abhängigkeit der erfassten Temperatur durchzuführen. Mit anderen Worten kann mittels der Temperaturerfassungseinrichtung die Temperatur einer Komponente der elektrischen Maschine, beispielsweise des wenigstens einen Permanentmagneten der wenigstens einen Magneteinrichtung, erfasst werden. Da das von der Magneteinrichtung bereitgestellte oder bereitzustellende magnetische Feld von der aktuellen Temperatur der Magneteinrichtung abhängt, ist es möglich, die aktuelle Temperatur der Magneteinrichtung in die Magnetisierung der Magneteinrichtung miteinzubeziehen. Insbesondere kann die Magnetisierung, die mittels der Magnetisierungseinrichtung durchgeführt wird, in Abhängigkeit der erfassten Temperatur durchgeführt werden, um den Temperatureinfluss auf das Magnetfeld der Magneteinrichtung zu berücksichtigen und somit eine verbesserte Einstellung des Magnetfelds der Magneteinrichtung zu erreichen.The electrical machine can furthermore have at least one temperature detection device which is designed to detect the temperature of at least one component of the electrical machine, in particular of the at least one magnetic device, the magnetization device being designed to determine the magnetization of the at least one magnetic device as a function of the detected Temperature. In other words, the temperature of a component of the electrical machine, for example of the at least one permanent magnet of the at least one magnetic device, can be detected by means of the temperature detection device. Since that from the magnetic field provided or to be provided depends on the current temperature of the magnetic device, it is possible to include the current temperature of the magnetic device in the magnetization of the magnetic device. In particular, the magnetization that is carried out by means of the magnetization device can be performed as a function of the detected temperature in order to take into account the temperature influence on the magnetic field of the magnetic device and thus to achieve an improved setting of the magnetic field of the magnetic device.

Die wenigstens eine Magneteinrichtung weist, wie zuvor beschrieben, insbesondere wenigstens einen Permanentmagneten auf. Ein solcher Permanentmagnet kann beispielsweise als Ferritmagnet ausgebildet sein oder einen Ferritmagneten aufweisen. Selbstverständlich kann die Magneteinrichtung auch weitere bzw. andere Magnete aufweisen, beispielsweise Neodymmagnete. Ferritmagneten zeichnen sich dabei besonders dadurch aus, dass diese gegenüber anderen Magneten wesentlich leichter zu magnetisieren sind und somit das Magnetisierungsfeld, das mittels der Magnetisierungseinrichtung bereitgestellt wird, vergleichsweise niedriger ausfallen kann, sodass entsprechend niedrigere Ströme an die Magnetisierungseinrichtung bereitgestellt werden müssen. Folglich müssen die relevanten elektrischen Komponenten der Magnetisierungseinrichtung, wie beispielsweise Wechselrichter und dergleichen, weniger widerstandsfähig gegenüber hohen Strömen ausgelegt werden.As described above, the at least one magnetic device has in particular at least one permanent magnet. Such a permanent magnet can for example be designed as a ferrite magnet or have a ferrite magnet. Of course, the magnetic device can also have further or other magnets, for example neodymium magnets. Ferrite magnets are particularly characterized by the fact that they are much easier to magnetize than other magnets and thus the magnetization field that is provided by the magnetization device can be comparatively lower, so that correspondingly lower currents must be provided to the magnetization device. As a result, the relevant electrical components of the magnetization device, such as, for example, inverters and the like, have to be designed to be less resistant to high currents.

Eine elektrische Maschine kann dabei wenigstens einen Wechselrichter aufweisen, der dazu ausgebildet ist, einen für die Erzeugung des Magnetisierungsfelds benötigten Strom, insbesondere in Bezug auf einen Normalbetrieb höheren Strom, zu führen. Wie zuvor beschrieben, werden für die Erzeugung des Magnetisierungsfelds im Vergleich zu den von den Statorspulen im Normalbetrieb erzeugten magnetischen Feldern deutlich höhere Ströme benötigt. Der wenigstens eine Wechselrichter der elektrischen Maschine, der den Strom für die Magnetisierungseinrichtung, also den für die Erzeugung des Magnetisierungsfelds benötigten Strom, führt, ist gemäß dieser Ausgestaltung in der Lage, einen derartig hohen Strom, zumindest für kurze Zeit, also ein definiertes Zeitintervall, zu führen. In diesem Zeitintervall kann folglich das Magnetisierungsfeld erzeugt werden. Dieser vergleichsweise hohe Strom wird benötigt, um das Magnetisierungsfeld zu erzeugen, das in Bezug auf normale Magnetfelder, die in einem normalen Betrieb der elektrischen Maschine zur Erzeugung der Drehbewegung verwendet werden, deutlich übersteigt. Entsprechend muss der Wechselrichter ausgelegt werden, um einen derartigen Strom, wenn auch nur für kurze Zeit, führen zu können.An electrical machine can have at least one inverter which is designed to carry a current required to generate the magnetization field, in particular a higher current with respect to normal operation. As described above, significantly higher currents are required to generate the magnetization field compared to the magnetic fields generated by the stator coils in normal operation. The at least one inverter of the electrical machine, which carries the current for the magnetization device, i.e. the current required to generate the magnetization field, is able, according to this embodiment, to generate such a high current, at least for a short time, i.e. a defined time interval, respectively. The magnetization field can consequently be generated in this time interval. This comparatively high current is required in order to generate the magnetization field which, in relation to normal magnetic fields which are used to generate the rotary movement in normal operation of the electrical machine, is required. The inverter must be designed accordingly in order to be able to carry such a current, even if only for a short time.

Der Magnetisierungseinrichtung der elektrischen Maschine kann ferner wenigstens eine eine anstehende Leistungsanforderung der elektrischen Maschine beschreibende Leistungsinformation zugeführt werden, wobei die Magnetisierungseinrichtung dazu ausgebildet ist, die wenigstens eine Magneteinrichtung in Abhängigkeit der Leistungsinformation, insbesondere basierend auf Streckendaten, einzustellen. Die Leistungsinformationen beschreibt eine aktuelle oder anstehende Leistungsanforderung der elektrischen Maschine, wie zuvor beschrieben. Die Leistungsinformation kann beispielsweise auf Streckendaten basieren, die angeben, entlang welcher Strecke ein Kraftfahrzeug, dem die elektrische Maschine zugeordnet ist oder zugeordnet werden kann, bewegt werden soll. In Abhängigkeit der Streckendaten ergibt sich somit ein Leistungsprofil das von der elektrischen Maschine abgerufen bzw. angefordert wird, beispielsweise basierend auf den Streckendaten, die die anzufordernde Leistung beschreibende Größen umfasst, wie Steigungen, Gefälle, Höhenunterschiede, Kurvendaten und zulässige Geschwindigkeiten, auf die das Kraftfahrzeug beschleunigt werden soll und dergleichen. Demnach kann aus der Leistungsinformation abgeleitet werden bzw. beschreibt die Leistungsinformation, welche Leistung die elektrische Maschine zukünftig bereitstellen soll. In Abhängigkeit dieser Leistungsinformation ist es somit möglich, festzulegen, welches Magnetfeld die wenigstens eine Magneteinrichtung erzeugen soll, um die elektrische Maschine möglichst effizient betreiben zu können. Demnach kann mittels der Magnetisierungseinrichtung eine entsprechende Magnetisierung der wenigstens einen Magneteinrichtung erreicht werden, um in Abhängigkeit der Leistungsinformation einen möglichst effizienten Betrieb der elektrischen Maschine zu gewährleisten.The magnetization device of the electrical machine can also be supplied with at least one piece of power information describing a pending power request from the electrical machine, the magnetization device being designed to set the at least one magnet device as a function of the power information, in particular based on route data. The power information describes a current or pending power requirement of the electrical machine, as described above. The performance information can be based, for example, on route data which specify the route along which a motor vehicle to which the electrical machine is assigned or can be assigned is to be moved. Depending on the route data, a performance profile is thus obtained that is called up or requested by the electric machine, for example based on the route data that includes variables describing the performance to be requested, such as inclines, descents, height differences, curve data and permissible speeds to which the motor vehicle is based should be accelerated and the like. Accordingly, the performance information can be used to derive or describe the performance information which the electrical machine should provide in the future. Depending on this power information, it is thus possible to determine which magnetic field the at least one magnetic device should generate in order to be able to operate the electrical machine as efficiently as possible. Accordingly, a corresponding magnetization of the at least one magnet device can be achieved by means of the magnetization device in order to ensure the most efficient possible operation of the electrical machine as a function of the power information.

Daneben betrifft die Erfindung einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine erfindungsgemäße elektrische Maschine, wie zuvor beschrieben. Selbstverständlich sind sämtliche Vorteile, Einzelheiten und Merkmale, die in Bezug auf die elektrische Maschine beschrieben wurden, vollständig auf den erfindungsgemäßen Antriebsstrang übertragbar.In addition, the invention relates to a drive train for a motor vehicle, comprising an electrical machine according to the invention, as described above. It goes without saying that all the advantages, details and features that have been described with reference to the electrical machine can be fully transferred to the drive train according to the invention.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Fig. erläutert. Die Fig. sind schematische Darstellungen und zeigen:

1 eine schematische Längsschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine; und
2 eine schematische Querschnittdarstellung der elektrischen Maschine von 1.

The invention is explained below using an exemplary embodiment with reference to the figures. The figures are schematic representations and show:

1 a schematic longitudinal sectional view of an electrical machine according to the invention; and
2 a schematic cross-sectional view of the electrical machine of FIG 1 .

1 zeigt eine elektrische Maschine 1 in einer längsgeschnittenen Darstellung, insbesondere eine elektrische Maschine 1 für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs (nicht dargestellt), welche elektrische Maschine 1 einen Stator 2 und einen Rotor 3 aufweist. Der Rotor 3 ist um eine Drehachse 4 drehbar angeordnet. Die Darstellung in 1 ist in diesem Fall entlang der Drehachse 4 geschnitten dargestellt. Der Rotor 3 weist mehrere Magneteinrichtungen 5 auf, in diesem Ausführungsbeispiel drei Magneteinrichtungen 5, wobei die Anzahl der Magneteinrichtungen 5 dabei beliebig gewählt werden kann, insbesondere können auch sechs Magneteinrichtungen 5 verwendet werden. 1 shows an electrical machine 1 in a longitudinal section, in particular an electric machine 1 for a drive train of a motor vehicle (not shown), which electrical machine 1 a stator 2 and a rotor 3 having. The rotor 3 is around an axis of rotation 4th rotatably arranged. The representation in 1 is in this case along the axis of rotation 4th shown cut. The rotor 3 has several magnetic devices 5 on, in this embodiment three magnet devices 5 , where the number of magnet devices 5 can be chosen arbitrarily, in particular six magnetic devices 5 be used.

Der Stator 2 weist Spulen 6 auf, deren Anordnung zu der Anordnung der Magneteinrichtungen 5 des Rotors 3 korrespondiert. In dem Ausführungsbeispiel sind die Magneteinrichtungen 5 und die Spulen 6 jeweils um 120° gegeneinander versetzt angeordnet. Die Magneteinrichtungen 5 weisen Permanentmagneten auf oder sind als Permanentmagnete ausgebildet, die beispielsweise auf eine bestimmte Feldstärke magnetisiert sind, sodass diese ein definiertes Magnetfeld erzeugen. Durch die Wechselwirkung mit den von den Spulen 6 erzeugten Magnetfeldern kann eine Drehbewegung des Rotors 3 um die Drehachse 4 erzeugt werden, die beispielsweise für den Antrieb des Antriebsstrangs genutzt werden kann.The stator 2 has coils 6th their arrangement to the arrangement of the magnetic devices 5 of the rotor 3 corresponds. In the exemplary embodiment, the magnetic devices are 5 and the coils 6th each arranged offset from one another by 120 °. The magnetic devices 5 have permanent magnets or are designed as permanent magnets that are magnetized, for example, to a certain field strength so that they generate a defined magnetic field. By interacting with those from the coils 6th generated magnetic fields can cause a rotary motion of the rotor 3 around the axis of rotation 4th can be generated, which can be used, for example, to drive the drive train.

Die elektrische Maschine 1 weist ferner eine Magnetisierungseinrichtung 7 auf, die dazu ausgebildet ist, wenigstens einen magnetischen Parameter der Permanentmagnete der Magneteinrichtungen 5 einzustellen bzw. zu verändern. Dazu ist die Magnetisierungseinrichtung 7 dazu ausgebildet die Spulen 6 des Stators 2 entsprechend zu bestromen, also diese entsprechend anzusteuern, sodass diese jeweils ein Magnetisierungsfeld 8 erzeugen, um die Permanentmagnete der Magneteinrichtungen 5 zu magnetisieren bzw. definiert zu entmagnetisieren. Mit anderen Worten kann mittels des Magnetisierungsfelds 8 oder der Magnetisierungsfelder 8, die von den Spulen 6 entsprechend der Ansteuerung durch die Magnetisierungseinrichtung 7 erzeugt werden, die Feldstärke der Magnetfelds, die von den Magneteinrichtungen 5 erzeugt werden, eingestellt werden. Dazu können die Magnetisierungsfelder 8 entsprechend in ihrer Feldstärke und Richtung mittels der Magnetisierungseinrichtung 7 erzeugt bzw. verändert werden.The electric machine 1 also has a magnetization device 7th which is designed to include at least one magnetic parameter of the permanent magnets of the magnetic devices 5 set or change. This is the magnetization device 7th designed for this purpose the coils 6th of the stator 2 to energize accordingly, i.e. to control them accordingly, so that they each have a magnetization field 8th generate the permanent magnets of the magnetic devices 5 to magnetize or to demagnetize in a defined manner. In other words, by means of the magnetization field 8th or the magnetization fields 8th by the coils 6th according to the control by the magnetization device 7th the field strength of the magnetic field generated by the magnetic devices 5 are generated. The magnetization fields 8th accordingly in their field strength and direction by means of the magnetization device 7th can be generated or changed.

Insbesondere kann die Magnetisierungseinrichtung 7 dazu verwendet werden, für zwei verschiedene Betriebszustände der elektrischen Maschine 1 die Magneteinrichtungen 5 verschieden zu magnetisieren, sodass die Magneteinrichtungen 5 in den verschiedenen Betriebszuständen verschiedene Magnetfelder, insbesondere verschieden starke Magnetfelder bereitstellen. Zum Beispiel ist es möglich, in einem Leerlaufzustand der elektrischen Maschine 1 oder einem Feldschwächbereich der elektrischen Maschine 1, andere magnetische Parameter, insbesondere andere Magnetfelder für die Magneteinrichtungen 5 einzustellen, als in einem Betriebszustand, in dem eine höhere Drehmomentanforderung vorliegt. Insbesondere können in einem Teillastbereich der elektrischen Maschine 1 andere magnetische Parameter mittels der Magnetisierungseinrichtung 7 eingestellt werden, als in einem Volllastbereich.In particular, the magnetization device 7th can be used for two different operating states of the electrical machine 1 the magnetic devices 5 to magnetize differently, so that the magnet devices 5 Provide different magnetic fields, in particular different strong magnetic fields, in the different operating states. For example, the electrical machine can be in an idling state 1 or a field weakening area of the electrical machine 1 , other magnetic parameters, in particular other magnetic fields for the magnetic devices 5 than in an operating state in which there is a higher torque demand. In particular, in a partial load range of the electrical machine 1 other magnetic parameters by means of the magnetization device 7th than in a full load range.

Im Speziellen ist es möglich, mittels einer Steuerungseinrichtung 9 eine Leistungsinformation zu erzeugen bzw. zu empfangen und diese an die Magnetisierungseinrichtung 7 zu übermitteln. Die Leistungsinformation beschreibt beispielsweise welches Drehmoment von der elektrischen Maschine 1 angefordert wird bzw. welches Drehmoment oder welche Leistung die elektrische Maschine 1 bereitstellen soll. Die Leistungsinformation kann beispielsweise anhand von Streckendaten erzeugt werden, sodass für die verschiedenen Fahrsituationen entlang einer Strecke, auf der das die elektrische Maschine 1 aufweisende Kraftfahrzeug betrieben werden soll, entsprechende Randwerte für den Betrieb der elektrischen Maschine 1 ermittelt werden können. Somit kann gewährleistet werden, dass für die verschiedenen Fahrzustände jeweils die entsprechenden Magnetfelder von den Magneteinrichtungen 5 bereitgestellt werden. Dazu kann die Magnetisierungseinrichtung 7 mittels der Spulen 6 die Magneteinrichtungen 5 entsprechend magnetisieren, sodass die elektrische Maschine 1 besonders effizient betrieben werden kann.In particular, it is possible by means of a control device 9 to generate or receive power information and to send this to the magnetization device 7th to submit. The power information describes, for example, which torque from the electrical machine 1 is requested or what torque or what power the electrical machine 1 should provide. The performance information can be generated, for example, on the basis of route data, so that for the various driving situations along a route on which the electric machine is used 1 having motor vehicle is to be operated, corresponding boundary values for the operation of the electrical machine 1 can be determined. It can thus be ensured that the respective magnetic fields from the magnetic devices for the various driving states 5 to be provided. The magnetization device 7th by means of the coils 6th the magnetic devices 5 magnetize accordingly so that the electric machine 1 can be operated particularly efficiently.

Die Magnetisierungseinrichtung 7 kann in diesem Fall als separate Steuerungseinrichtung für die elektrische Maschine 1 ausgebildet sein oder als in eine bereits vorhandene Steuerungseinrichtung der elektrischen Maschine 1 integriert sein. Die Spulen 6 können dabei als Bestandteil bzw. als zu der Magnetisierungseinrichtung 7 zugehörig verstanden werden, wobei die Spulen 6 als die ohnehin in dem Stator 2 vorhandenen Spulen 6 verwendet werden können. Mittels der Magnetisierungseinrichtung 7 wird sonach der für die Erzeugung des Magnetisierungsfelds 8 bzw. der Magnetisierungsfelder 8 benötigte Strom an die Spulen 6 bereitgestellt, sodass diese (kurzzeitig) ein vergleichsweise starkes Magnetisierungsfeld 8 erzeugen, um die Permanentmagnete der Magneteinrichtungen 5 zu magnetisieren. Die Magneteinrichtungen 5 sind beispielsweise als Ferritmagnete oder Neodymmagnete ausgebildet oder weisen wenigstens einen Ferritmagneten oder Neodymmagneten auf.The magnetization device 7th can in this case as a separate control device for the electrical machine 1 be designed or as an existing control device of the electrical machine 1 be integrated. The spools 6th can be used as a component or as part of the magnetization device 7th belonging to be understood, the coils 6th than those in the stator anyway 2 existing coils 6th can be used. By means of the magnetization device 7th therefore becomes the one for the generation of the magnetization field 8th or the magnetization fields 8th required power to the coils 6th provided, so that this (briefly) has a comparatively strong magnetization field 8th generate the permanent magnets of the magnetic devices 5 to magnetize. The magnetic devices 5 are designed, for example, as ferrite magnets or neodymium magnets or have at least one ferrite magnet or neodymium magnet.

2 zeigt ferner, dass die Magnetisierungseinrichtung 7 mit einer Ermittlungseinrichtung 10 gekoppelt ist, die einen Rotorlagesensor 11 und einen Temperatursensor 12 aufweist. Mittels des Temperatursensors 12, der eine nicht näher dargestellten Temperaturerfassungseinrichtung zugeordnet ist, können die Temperaturen einzelner Komponenten der elektrischen Maschine 1 erfasst werden, insbesondere die Temperatur der Permanentmagnete der Magneteinrichtungen 5. Die erfasste Temperatur kann letztlich in die Regelung der Magnetisierungseinrichtung 7 einbezogen werden, sodass die von der aktuellen Temperatur abhängige Feldstärke der von den Magneteinrichtungen 5 erzeugten Magnetfelder entsprechend in der Magnetisierung, die mittels der Magnetisierungseinrichtung 7 durchgeführt wird, berücksichtigt werden. Dazu kann die erfasste Temperatur der Magnetisierungseinrichtung 7 zugeführt werden, sodass diese eine entsprechende Bestromung der Spulen 6 veranlasst, sodass jeweils das korrekte Magnetisierungsfeld 8 erzeugt werden kann. 2 also shows that the magnetizing device 7th with an investigative device 10 is coupled which has a rotor position sensor 11 and a temperature sensor 12th having. Using the temperature sensor 12th , to which a temperature detection device (not shown) is assigned, the temperatures of individual components of the electrical machine 1 are detected, in particular the temperature of the permanent magnets of the magnetic devices 5 . The detected temperature can ultimately be used to regulate the magnetization device 7th are included, so that the field strength of the magnetic devices, which depends on the current temperature 5 generated magnetic fields accordingly in the magnetization, which by means of the magnetization device 7th will be taken into account. For this purpose, the recorded temperature of the magnetization device 7th are supplied so that this a corresponding energization of the coils 6th so that the correct magnetization field in each case 8th can be generated.

Analog dazu kann mittels des Rotorlagesensors 11 die Position des Rotors 3, insbesondere die Position bzw. Ausrichtung bzw. Lage der Magneteinrichtungen 5 in Bezug auf die Spulen 6 der Magnetisierungseinrichtung 7 ermittelt und der Magnetisierungseinrichtung 7 zugeführt werden. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Magnetisierungsfelder 8 im korrekten Zeitpunkt erzeugt werden. Somit ist es mit anderen Worten möglich, dass die Magnetisierungseinrichtung 7 die entsprechenden Magnetisierungsfelder 8 erzeugt, wobei die Feldstärke der Magnetisierungsfelder 8 und die Richtung der Magnetisierungsfelder 8 derart gesteuert werden, dass eine definierte Magnetisierung der Magneteinrichtungen 5 vorgenommen wird. Beispielsweise kann durch eine parallele oder antiparallele Ausrichtung der Magnetisierungsfelder 8 zu den Magnetfeldern, die von den Permanentmagneten der Magneteinrichtung 5 erzeugt werden, eine Stärkung oder eine Schwächung des Magnetfelds jedes Permanentmagneten der Magneteinrichtung 5 erzeugt werden.Analogously, the rotor position sensor can be used 11 the position of the rotor 3 , in particular the position or orientation or location of the magnetic devices 5 in terms of the coils 6th the magnetization device 7th determined and the magnetization device 7th are fed. This can ensure that the magnetizing fields 8th be generated at the correct time. In other words, it is thus possible that the magnetization device 7th the corresponding magnetization fields 8th generated, the field strength of the magnetizing fields 8th and the direction of the magnetizing fields 8th be controlled in such a way that a defined magnetization of the magnet devices 5 is made. For example, a parallel or anti-parallel alignment of the magnetization fields 8th to the magnetic fields generated by the permanent magnets of the magnetic device 5 are generated, a strengthening or a weakening of the magnetic field of each permanent magnet of the magnetic device 5 be generated.

Insbesondere kann dadurch jedes entsprechende Magnetfeld, das von einer Magneteinrichtung 5 erzeugt wird, verändert werden, sodass für einzelne Betriebszustände die Permanentmagneten definierte Magnetfelder erzeugen, sodass die elektrische Maschine 1 effizient betrieben werden kann. Selbstverständlich kann die vorgenommene Magnetisierung, also die Erzeugung bzw. Einstellung eines definierten Magnetfelds für jede der Magneteinrichtungen 5 im späteren Betrieb der elektrischen Maschine 1, wie zuvor beschrieben, wieder verändert werden.In particular, each corresponding magnetic field generated by a magnetic device 5 is generated, changed so that the permanent magnets generate defined magnetic fields for individual operating states, so that the electric machine 1 can be operated efficiently. It goes without saying that the magnetization carried out, that is to say the generation or setting of a defined magnetic field for each of the magnetic devices 5 in later operation of the electrical machine 1 can be changed again as described above.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: elektrische Maschineelectric machine
22: Statorstator
33: Rotorrotor
44th: DrehachseAxis of rotation
55: MagneteinrichtungMagnetic device
66th: SpuleKitchen sink
77th: MagnetisierungseinrichtungMagnetizing device
88th: MagnetisierungsfeldMagnetizing field
99: SteuerungseinrichtungControl device
1010: ErmittlungseinrichtungInvestigative facility
1111: RotorlagesensorRotor position sensor
1212: TemperatursensorTemperature sensor

Claims

Electric machine (1), in particular an electric machine (1) for a motor vehicle, which electric machine (1) comprises a stator (2) and a rotor (3), the rotor (3) having at least one magnetic device ( 5), characterized by a magnetization device (7) which is designed to set and / or change at least one magnetic parameter of the at least one permanent magnet of the magnet device (5) by means of a targeted magnetization of at least part of the at least one magnet device (5) .

Electric machine after Claim 1 , characterized in that the magnetization device (7) is designed to magnetize the at least one magnet device (5) differently in at least two operating states, in particular in an idle state of the electrical machine (1) or a field weakening range of the electrical machine (1) or a Partial load range of the electrical machine (1).

Electric machine after Claim 1 or 2 characterized in that the magnetization device (7) is designed to magnetize the at least one magnet device (5) as a function of a power parameter describing a power to be provided by the electrical machine (1) or a torque to be provided.

Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the magnetization device (7) is designed to set and / or to adjust a magnetic field that can be provided or provided by the at least one magnet device (5) through the defined magnetization by means of the magnetization device (7) change, especially reduce.

Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the magnetization device (7) has at least one energizable coil (6) arranged in the stator (2), in particular the coils (6) which the electrical machine (1) of the magnetization device ( 7) are assigned.

Electric machine after Claim 5 , characterized in that the magnetization device (7) is designed to apply a defined control of the at least one coil (6), in particular by a defined energization of the at least one coil (6), to the magnet device (5) for setting and / or Change the magnetic parameter to generate the acting magnetization field (8).

Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical machine (1) has a determination device (10) which is designed to determine the position of the at least one magnet device (5), in particular in relation to the magnetization device (7), to determine, wherein the magnetization device (7) is designed to change a magnetization of the at least one magnetic device (5) as a function of the current position of the at least one magnetic device (5) of the rotor (3).

Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the magnetization device (7) is designed to set the direction and / or the strength of the magnetization field (8) generated.

Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized by at least one temperature detection device which is designed to detect the temperature of a component of the electrical machine (1), in particular of the at least one magnet device (5), the magnetization device (7) being designed to do so is to carry out the magnetization of the at least one magnetic device (5) as a function of the detected temperature.

Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one magnet device (5) is designed as a ferrite magnet or has at least one ferrite magnet.

Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized by at least one inverter which is designed to carry a current required to generate the magnetization field, in particular a current that is higher than normal operation.

Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the magnetization device (7) can be supplied with at least one piece of power information describing a pending power requirement of the electrical machine (1), the magnetization device (7) being designed to include the at least one magnet device (5) depending on the performance information, in particular based on route data.

Drive train for a motor vehicle, comprising an electrical machine (1) according to one of the preceding claims.