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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotor für eine elektrische Antriebseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, wobei der Rotor mehrere Polzähne aufweist, in denen jeweils eine Einrichtung zur Erzeugung eines Erregerfelds angeordnet ist. Die Polzähne werden durch eine erste Gruppe von Polzähnen und durch eine von der ersten Gruppe verschiedenen zweiten Gruppe von Polzähnen gebildet. Dabei ist gemäß der Offenbarung vorgesehen, dass die Einrichtung zur Erzeugung des Erregerfelds der ersten Gruppe von Polzähnen verschieden ist von der Einrichtung zur Erzeugung des Erregerfelds der zweiten Gruppe von Polzähnen. Zudem betrifft die Erfindung eine elektrische Antriebseinrichtung mit dem erfindungsgemäßen Rotor. Überdies betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Ansteuern einer elektrischen Antriebseinrichtung mit dem erfindungsgemäßen Rotor.
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Elektrische Antriebseinrichtungen, insbesondere Synchronmaschinen, sind aus dem Stand der Technik in vielfältigen Ausführungen bekannt. Sie können beispielsweise als elektrische bzw. fremderregte Synchronmaschinen („ESM“ oder „FSM“) ausgebildet sein. Die Einrichtung zur Erzeugung des Erregerfeldes ist in diesem Fall als eine bestrombare Rotorwicklung (Erregerwicklung) ausgebildet. Im Betrieb der elektrischen Antriebseinrichtung wird das Erregerfeld bzw. Magnetfeld des Rotors durch einen Stromfluss in der Rotorwicklung erzeugt.
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Ferner sind Synchronmaschinen aus dem Stand der Technik bekannt, die als permanenterregte Synchronmaschine („PSM“) ausgebildet sind. Bei permanenterregten Synchronmaschinen ist die Einrichtung zur Erzeugung des Erregerfelds von einem oder mehreren Permanentmagneten gebildet. Das Magnetfeld des Rotors wird durch das Material des bzw. der Permanentmagneten (Magnetmaterial) erzeugt.
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Schließlich sind aus dem Stand der Technik auch (nicht gattungsgemäße) Synchronmaschinen bekannt, die als sog. Reluktanzmotoren ausgebildet sind und somit ohne Erzeugung eines magnetischen Erregerfeldes betrieben werden.
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Bei Anwendungen derartiger elektrischer Antriebseinrichtungen (insbesondere Synchronmaschinen) mit Traktionsantrieben von Fahrzeugen, bei denen sowohl eine Drehzahl als auch eine Last der Synchronmaschine im Betrieb über weite Bereiche variieren können, stoßen die vorstehend genannten bekannten Ausführungen bzw. Funktionskonzepte von Synchronmaschinen hinsichtlich der Leistungsfähigkeit in der Praxis oftmals an ihre Grenzen. Dies insbesondere vor dem Hintergrund von zahlreicher Zielkonflikte zwischen wünschenswerten Leistungseigenschaften, wie z. B. hoher Nenndrehzahl bzw. Maximaldrehzahl, hohe Drehmomentdichte, hohe Energieeffizienz, geringer Drehmoment- bzw. Drehgeschwindigkeitsschwankungen etc.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Rotor für eine elektrische Antriebseinrichtung, insbesondere eine Synchronmaschine, bereitzustellen, mit dem eine Vielzahl unterschiedlicher Leistungseigenschaften der elektrischen Antriebseinrichtung erreicht werden können.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen und/oder Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachstehenden Beschreibung angegeben, sowie in den Zeichnungen offenbart, wobei jedes Merkmal sowohl einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen kann.
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Erfindungsgemäß ist ein Rotor für eine elektrische Antriebseinrichtung vorgesehen, umfassend eine ringförmig ausgebildete Rotorscheibe mit einer in radialer Richtung nach außen gerichteten Außenseite, eine Mehrzahl von Polzähnen, die auf der Außenseite zueinander beabstandet angeordnet sind, wobei jeder Polzahn eine Einrichtung zur Erzeugung eines Erregerfelds aufweist, wobei die Mehrzahl der Polzähne eine erste Gruppe von Polzähnen und eine zweite Gruppe von Polzähnen umfasst, die Einrichtung zur Erzeugung des Erregerfelds der ersten Gruppe von Polzähnen verschieden von der Einrichtung zur Erzeugung des Erregerfelds der zweiten Gruppe von Polzähnen ist, und das Erregerfeld der erste Gruppe oder der zweiten Gruppe der Polzähne variierbar und/oder veränderbar ist.
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Mit anderen Worten liegt ein Aspekt der vorliegenden Erfindung darin, dass ein Rotor für eine elektrische Antriebseinrichtung bereitgestellt wird. Die elektrische Antriebseinrichtung findet vorzugsweise Anwendung in einem Kraftfahrzeug, insbesondere in einem zumindest teilweise elektrisch und/oder vorzugsweise vollständig elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeug. Die elektrische Antriebseinrichtung ist dabei vorzugsweise als Synchronmaschine und/oder Synchronmotor ausgebildet.
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Der Rotor umfasst eine ringförmig ausgebildete Rotorscheibe mit einer in radialer Richtung nach außen gerichteten Außenseite. Auf der Außenseite sind eine Mehrzahl von Polzähnen zueinander beabstandet angeordnet. Die Polzähne können vorzugsweise einstückig mit der Rotorscheibe ausgebildet sein. Denkbar ist jedoch auch, dass die Polzähne von der Rotorscheibe getrennt hergestellt werden und mit der Rotorscheibe stoffschlüssig und/oder formschlüssig verbunden sind. Jeder Polzahn weist eine Einrichtung zur Erzeugung eines Erregerfelds auf. Mit anderen Worten kann in jedem Polzahn ein Magnetfeld erzeugt werden.
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Die Mehrzahl der Polzähne werden durch eine erste Gruppe von Polzähnen und durch eine von der ersten Gruppe von Polzähnen verschiedenen zweiten Gruppe von Polzähnen gebildet. Ein Aspekt der Offenbarung liegt darin, dass die Einrichtung zur Erzeugung des Erregerfelds in der ersten Gruppe von Polzähnen verschieden ist von der Einrichtung zur Erzeugung des Erregerfeldes in der zweiten Gruppe von Polzähnen. Mit anderen Worten weisen die Polzähne der ersten Gruppe ein erste Einrichtung zur Erzeugung eines ersten Erregerfeld auf und die Polzähne der zweiten Gruppe weisen eine zweite Einrichtung zur Erzeugung eines zweiten Erregerfelds auf. Dabei ist vorgesehen, dass das Erregerfeld der ersten Gruppe von Polzähnen permanent wirkt, während das Erregerfeld der zweiten Gruppe von Polzähnen variierbar und/oder einstellbar ist. Das Erregerfeld der zweiten Gruppe kann beispielsweise null sein. Ebenso kann es kleiner, gleich oder größer sein als das Erregerfeld der ersten Gruppe der Polzähne. Bei geringen Lasten der elektrischen Antriebseinrichtung bzw. niedrigen Drehzahlen des Rotors kann vorzugsweise lediglich ein Erregerfeld in der ersten Gruppe von Polzähnen erzeugt sein und/oder wirken, während in der zweiten Gruppe von Polzähnen kein Erregerfeld wirkt. Bei höheren Lasten der elektrischen Antriebseinrichtung kann vorgesehen sein, dass die Einrichtung zur Erzeugung des Erregerfelds in den zweiten Polzähnen ein Erregerfeld zusätzlich zu dem von dem Erregerfeld der ersten Gruppe der Polzähne erzeugt und somit eine höhere Leistung in der elektrischen Antriebseinrichtung bewirkt werden kann. Insbesondere kann das Drehmoment des Rotors und/oder die Drehzahl des Rotors erhöht werden.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass jeder Polzahn wenigstens durch einen Polschaft und einen an den Polschaft angrenzenden Polschuh ausgebildet ist, wobei der Polschaft an die Außenseite der Rotorscheibe angrenzt, und der Polschaft gegenüber dem Polschuh eine bezogen auf die Umfangseinrichtung der Rotorscheibe reduzierte Breite aufweist. Mit anderen Worten ist der Polzahn hammerkopfartig ausgebildet, wobei der Polschaft gegenüber dem Polschuh eine reduzierte Breite aufweist. Anders ausgedrückt ist der Polschuh gegenüber dem Polschaft breiter.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass eine Formgebung und/oder ein Blechschnitt der ersten Gruppe der Polzähne verschieden ist von der Formgebung bzw. dem Blechschnitt der zweiten Gruppe der Polzähne. Auf diese Weise können die Polzähne der ersten Gruppe und die Polzähne der zweiten Gruppe eine entsprechende voneinander verschiedene Ausgestaltung für die Einrichtung zur Erzeugung des Erregerfelds aufweisen. Dies kann je nach Ausgestaltung der Polzähne nicht nur vorteilhaft für die Leistung der elektrischen Antriebseinrichtung sein, sondern auch des Gewicht und die Kosten des Rotors reduzieren, wenn nicht relevantes Material im Bereich des Polzahns entfernt wird.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass jeder Polzahn der ersten Gruppe von Polzähnen wenigstens eine Magnettasche aufweist, und der Polzahn der zweiten Gruppe magnettaschenfrei ausgebildet ist. Auf diese Weise ist vorzugsweise der Blechschnitt im Bereich der ersten Gruppe von Polzähnen verschieden von dem Blechschnitt im Bereich der zweiten Gruppe von Polzähnen.
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Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass in jedem Polzahn lediglich eine Magnettasche ausgebildet ist. Vorteilhaft ist vorgesehen, dass jeder Polzahn der ersten Gruppe eine Mehrzahl von Magnettaschen aufweist. Die Magnettaschen können in radialer Richtung der Rotorscheibe zueinander beabstandet innerhalb eines jeweiligen Polzahns der ersten Gruppe angeordnet sein und/oder in Umfangsrichtung der Rotorscheibe innerhalb eines jeweiligen Polzahns der ersten Gruppe.
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Denkbar ist, dass die wenigstens eine Magnettasche im Polschaft der Polzähne der ersten Gruppe ausgebildet ist. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass die wenigstens eine Magnettasche im Polschuh des jeweiligen Polzahns der ersten Gruppe ausgebildet ist. Denkbar ist auch, dass bei einer Mehrzahl von Magnettaschen innerhalb eines Polzahns die Magnettaschen alle ausschließlich im Polschuh vorgesehen sind. Auf diese Weise kann das Erregerfeld innerhalb des Polzahns nahe eines distalen Endes in radialer Richtung der Rotorscheibe ausgebildet sein, und somit die Leistungsfähigkeit der elektrischen Antriebseinrichtung erhöhen.
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Die Magnettasche ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie dazu eingerichtet ist, einen Permanentmagneten aufnehmen zu können. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass die Magnettasche eine zumindest abschnittsweise geradlinige und/oder zumindest abschnittsweise bogenförmige Ausgestaltung aufweist. Ist die Magnettasche zumindest abschnittsweise geradlinig ausgebildet, so ist der geradlinige Abschnitt vorzugsweise in tangentialer Richtung der Rotorscheibe im Polschuh angeordnet.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass die Einrichtung zur Erzeugung des Erregerfelds der ersten Gruppe der Polzähne ein in der Magnettasche angeordneter Permanentmagnet ist. Bei einer Anwendung des Rotors in einer elektrischen Antriebsmaschine, insbesondere einer Synchronmaschine, kann abhängig von im Betrieb ermittelten Betriebsparametern der Synchronmaschine das Magnetfeld des Rotors vorteilhaft ausschließlich durch den bzw. die Permanentmagnete erzeugt werden. Die Polzähne der zweiten Gruppe weisen keinen Permanentmagneten auf. Sie sind demnach permanentmagnetfrei ausgebildet. Demnach kann das Erregerfeld des Rotors ausschließlich durch die Polzähne der ersten Gruppe erzeugt werden, was vorteilhaft bei niedrigen Drehzahlen des Rotors oder reduziertem Drehmoment der elektrischen Antriebseinrichtung sein kann.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass die Einrichtung zur Erzeugung des Erregerfelds der zweiten Gruppe der Polzähne eine um den Polschaft angeordnete, bestrombare Rotorwicklung ist. Die erste Gruppe von Polzähnen weist hingegen keine bestrombare Rotorwicklung auf und ist somit rotorwicklungsfrei ausgebildet. Ist ein höheres Drehmoment oder eine größere Last erforderlich, kann neben der Magnetfeld der ersten Gruppe der Polzähne ein weiteres Magnetfeld durch eine Bestromung der Rotorwicklung in der zweiten Gruppe der Polzähne erzeugt werden, sodass abhängig von im Betrieb ermittelten Betriebsparametern einer Synchronmaschine das Magnetfeld des Rotors wahlweise nur durch den oder die Permanentmagneten der ersten Polzähne oder aber zusätzlich durch die bestrombare Rotorwicklung der zweiten Gruppe von Polzähnen erzeugt werden kann. Somit kann die aktuelle Last der Synchronmaschine beispielsweise durch das aktuell von der Synchronmaschine gelieferte Drehmoment oder die aktuell davon abhängige Drehleistung variiert werden. Somit wird eine hybrid-erregte Synchronmaschine bereitgestellt.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass die Polzähne der ersten Gruppe und die Polzähne der zweiten Gruppe abwechselnd zueinander und in regelmäßigen Abständen zueinander angeordnet sind. Demnach sind die Polzähne der ersten Gruppe und der zweiten Gruppe winkeläquidistant zueinander angeordnet. Mit anderen Worten folgt auf einen Polzahn der ersten Gruppe ein Polzahn der zweiten Gruppe in regelmäßigen Abständen. Auf diese Weise kann vorzugsweise ein gleichmäßiges Erregerfeld in Abhängigkeit der erforderlichen Last erzeugt werden.
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Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass der Rotor lediglich eine Rotorscheibe aufweist. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass der Rotor mehrere in axialer Richtung des Rotors hintereinander angeordnete Rotorscheiben umfasst. Denkbar ist, dass die in axialer Richtung des Rotors hintereinander angeordneten Rotorscheiben schrägungsfrei angeordnet sind. Alternativ dazu kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die in axialer Richtung des Rotors hintereinander angeordneten Rotorscheiben in Umfangsrichtung zueinander verdreht angeordnet sind, so dass die Polzähne bzw. die in den Magnettaschen angeordneten Magnete eine Schrägung aufweisen. Über die Schrägung kann das NVH-Verhalten (Noise Vibration Harshness Verhalten) des Rotors reduziert bzw. positiv beeinflusst werden.
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Weiter vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass die Rotorscheibe als ein Blechpaket ausgebildet ist, die eine Mehrzahl von in axialer Richtung des Rotors hintereinander angeordneten Blechen aufweist. Auf diese Weise kann die Rotorscheibe preiswert hergestellt werden.
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Die Erfindung betrifft zudem eine elektrische Antriebseinrichtung für ein Fahrzeug, umfassend einen Stator mit mehreren Statorwicklungen zur Erzeugung eines Drehfelds und einen relativ zum Stator um eine Drehachse drehbar gelagerten Rotor gemäß der vorliegenden Erfindung, und eine Ansteuereinrichtung zur Erzeugung von Statorspannungen (U, V, W) zur Bestromung der Statorwicklungen und zur Erzeugung eines Erregerfelds für die zweite Gruppe von Polzähnen.
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In diesem Zusammenhang liegt eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung darin, dass die Ansteuereinrichtung dazu eingerichtet ist, eine um den Polschaft angeordnete Rotorwicklung der zweiten Gruppe von Polzähnen zu bestromen. Die Ansteuereinrichtung kann hierbei vorteilhaft vorgesehen sein, die Bestromung der Rotorwicklung in Abhängigkeit von einer aktuellen Last und/oder wenigstens eines weiteren Betriebsparameters der elektrischen Antriebseinrichtung bzw. der Synchronmaschine durchzuführen.
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Eine Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass die Ansteuerung dazu ausgebildet ist, die Bestromung der Rotorwicklung in Abhängigkeit von einer aktuellen Last der elektrischen Antriebseinrichtung und/oder der Synchronmaschine durchzuführen.
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Überdies betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Ansteuern einer elektrischen Antriebseinrichtung, umfassend ein Bestromen der Rotorwicklung in Abhängigkeit von einer aktuellen Last der elektrischen Antriebseinrichtung und/oder Synchronmaschine.
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Die aktuelle Last der elektrischen Antriebseinrichtung, insbesondere der Synchronmaschine, kann im Rahmen der Erfindung insbesondere zum Beispiel durch das aktuell von der Synchronmaschine gelieferte Drehmoment und/oder die aktuelle davon abgegebene Drehleistung definiert sein. Hinsichtlich der konkreten Art und Weise der Ermittlung der aktuellen Last der Synchronmaschine kann auf den einschlägigen Stand der Technik zurückgegriffen werden.
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie dem nachstehenden Ausführungsbeispiel. Das Ausführungsbeispiel ist nicht einschränkend, sondern vielmehr als beispielhaft zu verstehen. Es soll den Fachmann in die Lage versetzen, die Erfindung auszuführen. Die Anmelderin behält sich vor, einzelne und/oder mehrere in dem Ausführungsbeispiel offenbarten Merkmale zum Gegenstand von Patentansprüchen zu machen oder solche Merkmale in bestehende Ansprüche aufzunehmen. Das Ausführungsbeispiel wird anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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In diesen zeigen:
- 1 eine Draufsicht auf eine elektrische Antriebseinrichtung, insbesondere eine Synchronmaschine, mit Ansteuereinrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 2 eine dreidimensionale Ansicht einer Anordnung von Rotorscheiben eines Rotors der elektrischen Antriebseinrichtung gemäß einer ersten Ausgestaltung,
- 3 eine dreidimensionale Ansicht einer Anordnung der Rotorscheiben des Rotors der elektrischen Antriebseinrichtung in einer zweiten Ausgestaltung.
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1 zeigt eine elektrische Antriebseinrichtung 10 für ein Kraftfahrzeug. Die elektrische Antriebseinrichtung 10 weist eine Synchronmaschine 12 auf, die einen Stator 14 und einen relativ zum Stator 14 um eine Drehachse 16 drehbar gelagerten Rotor 18 aufweist. Der Stator 14 weist mehrere Statorwicklungen 20, 22, 24 auf. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind dies drei winkeläquidistant im gegenseitigen Winkelabstand von 120° um die Drehachse drehherum angeordnete Statorwicklungen 20, 22, 24. Mittels der Statorwicklungen 20, 22, 24 wird im Betrieb der Synchronmaschine 12 das magnetische Drehfeld des Stators 14 erzeugt.
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Die elektrische Antriebseinrichtung 10 umfasst ferner eine elektrische Ansteuereinrichtung 26, mittels derer mehrere Statorspannungen bzw. wie im Ausführungsbeispiel veranschaulicht eine mehrphasige Statorspannung mit drei Phasen U, V und W (Drehstromphasen) an die zum Beispiel in sogenannter Sternschaltung miteinander verschalteten Statorwicklungen 20, 22, 24 zugeführt wird. Der Rotor 18 weist eine ringförmig ausgebildete Rotorscheibe 28 mit einer in radialer Richtung der Rotorscheibe nach außen gerichteten Außenseite 30 auf. Auf der Außenseite 30 sind eine Mehrzahl von Polzähnen 32 zueinander beabstandet angeordnet. Wobei jeder Polzahn 32 eine Einrichtung zur Erzeugung eines Erregerfelds aufweist.
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Die Mehrzahl der Polzähne 32 wird durch eine erste Gruppe 34 von Polzähnen 32 und eine von der ersten Gruppe 34 verschiedenen zweiten Gruppe 36 von Polzähnen 32 gebildet. Jeder Polzahn 32 weist eine Einrichtung zur Erzeugung eines Erregerfelds auf. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist vorgesehen, dass die Einrichtung zur Erzeugung des Erregerfelds der ersten Gruppe 34 der Polzähne 32 verschieden von der Einrichtung zur Erzeugung des Erregerfelds der zweiten Gruppe 36 der Polzähne 32 ist.
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Vorliegend weist jeder Polzahn 32 einen Polschaft 38 und einen an dem Polschaft 38 angrenzenden Polschuh 40 auf. Der Polschaft 38 grenzt an die Außenseite 30 der Rotorscheibe 28 an. Bezogen auf die Umfangsrichtung der Rotorscheibe 28 weist der Polschaft 38 gegenüber dem Polschuh 40 eine reduzierte Breite auf. Mit anderen Worten ist jeder Polzahn 32 hammerkopfförmig ausgebildet.
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In den Polzähnen 32 der ersten Gruppe 34 ist wenigstens eine Magnettasche 42 angeordnet und/oder ausgebildet. Vorliegend ist die Magnettasche 42 im Polschuh 40 angeordnet. Denkbar ist, dass jeder Polzahn 32 eine Mehrzahl von Magnettaschen 42 aufweist, die vorzugsweise im Polschuh 40 angeordnet und/oder ausgebildet sind. Innerhalb der Magnettasche 42 ist ein Permanentmagnet 44 angeordnet. Der Permanentmagnet 44 kann formschlüssig, stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig in der Magnettasche 42 angeordnet sein. Ein Stoffschluss wird vorzugsweise durch Verkleben bereitgestellt. Ein Formschluss kann durch ein Verstemmen der Permanentmagnete in den Magnettaschen erfolgen. Ein Kraftschluss kann beispielsweise über federnde Laschen, die in den Magnettaschen ausgebildet sind und auf den Permanentmagneten wirken, erzielt werden.
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Der Permanentmagnet 44 stellt eine Einrichtung zur Erzeugung eines Erregerfelds in den Polzähnen 32 der ersten Gruppe 34 dar.
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Der Polzahn 32 der zweiten Gruppe 36 ist magnettaschenfrei ausgebildet. Die Einrichtung zur Erzeugung des Erregerfelds der zweiten Gruppe 36 der Polzähne 32 wird durch eine um den Polschaft 38 angeordnete bzw. gewickelte, bestrombare Rotorwicklung 46 bereitgestellt. In einem Betrieb der Synchronmaschine 12 wird ein Magnetfeld des Rotors 18 grundsätzlich ausschließlich durch das über die Permanentmagnete 44 der ersten Gruppe 34 von Polzähnen 32 erzeugte Erregerfeld bereitgestellt. Überdies ist es möglich, dass über eine Bestromung der Rotorwicklung 46 der Polzähne 32 der zweiten Gruppe 36 ein weiteres Erregerfeld bereitgestellt wird, um das Magnetfeld des Rotors 18 zu erhöhen das Erregerfeld der zweiten Gruppe 36 der Polzähne 32 kann kleiner, gleich oder größer dem Erregerfeld der ersten Gruppe 34 der Polzähne 32 sein.
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Mittels der Ansteuereinrichtung 26 kann dem Rotor 18 über elektrische Anschlüsse X1, X2 (z. B. mit Schleifkontaktübertragung an einer Rotorwelle) eine dem jeweiligen Betriebszustand der Synchronmaschine 10 angepasste, gewünschte Rotorspannung (Potentialdifferenz zwischen X1 und X2) zugeführt und somit an die Rotorwicklung 46 angelegt werden. Denkbar ist auch, wobei in 1 nicht dargestellt, dass die Rotorwicklung 46 berührungslos bzw. schleifkontaktfrei bestromt wird bzw. bestrombar ist. Die berührungslose Bestromung der Rotorwicklung 46 kann vorzugsweise über ein magnetisches Wechselfeld erfolgen, dass von einer an einem Gehäuse der elektrischen Antriebseinrichtung angeordneten primärseitige Spule auf eine am Rotor angeordnete sekundärseitige Spule übertragen wird, wobei das übertragene magnetische Wechselfeld, bzw. die übertragene Wechselspannung über eine Gleichrichterplatine in eine Gleichspannung zur Bestromung der Rotorwicklung 46 umgewandelt wird.
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Mithin dient bei der elektrischen Antriebseinrichtung 10 die Ansteuereinrichtung 26 zur Erzeugung von mehreren Statorspannungen (beispielsweise einer mehrphasigen Statorspannung) zur Bestromung der Statorwicklungen 20, 22, 24 und zur Erzeugung einer Rotorspannung zur Bestromung der Rotorwicklung 46.
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Die Ansteuereinrichtung 26 ist dabei dazu ausgebildet, die Bestromung der Rotorwicklung 46 in Abhängigkeit von einer aktuellen Last der Synchronmaschine 12 durchzuführen.
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2 zeigt eine dreidimensionale Ansicht einer Anordnung der Rotorscheiben 28 des Rotors 18 der elektrischen Antriebseinrichtung 10 in einer ersten Ausgestaltung. Eine Mehrzahl der Rotorscheiben 28 sind in axialer Richtung des Rotors 18 bzw. in dessen Längsrichtung hintereinander angeordnet, wobei die Rotorscheiben 28 schrägungsfrei zueinander angeordnet sind. Mit anderen Worten Fluchten die Polzähne 28 und die Magnettaschen 42 der in axialer Richtung des Rotors 18 nebeneinander angeordneten Rotorscheiben 28. Die Rotorwicklung 46 zur Bestromung der Polzähne 32 der zweiten Gruppe 36 ist vorliegend nicht dargestellt.
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3 zeigt eine dreidimensionale Ansicht einer Anordnung der Rotorscheiben 28 des Rotors 18 der elektrischen Antriebseinrichtung 10 in einer zweiten Ausgestaltung. Die Mehrzahl der Rotorscheiben 28 sind in axialer Richtung des Rotors 18 bzw. in dessen Längsrichtung hintereinander angeordnet, wobei die Rotorscheiben 28 in Umfangsrichtung zueinander versetzt und/oder verdreht angeordnet sind. Die Verdrehung φ der nebeneinander angeordneten Rotorscheiben beträgt vorzugsweise 0,5° ≤ φ ≤ 5°, besonders bevorzugt 1 ° ≤ φ ≤ 4°. Mit anderen Worten sind die Polzähne 28 und die Magnettaschen 42 der in axialer Richtung des Rotors 18 in Umfangsrichtung um den Winkel φ zueinander versetzt angeordnet. Die Schrägungsrichtung der Rotorscheiben 28 über die Länge des Rotors 18 wechselt nicht. Somit wird eine lineare Schrägung des Rotors 18 bereitgestellt, wodurch das NVH-Verhalten des Rotors 18 reduziert bzw. positiv beeinflusst werden kann. Die Rotorwicklung 46 zur Bestromung der Polzähne 32 der zweiten Gruppe 36 ist vorliegend nicht dargestellt.
