DE102021212186A1 - Transverse flux machine, in particular for a motor vehicle - Google Patents

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Karl-Martin Fritsch
Thorsten Grelle
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Transversalstrommaschine (1). Die Maschine (1) umfasst einen Stator (2) und einen Rotor (3), der relativ zum Stator (2), der entlang einer Drehrichtung (D) um eine Drehachse und drehbar ausgebildet ist. Dabei umfasst der Stator (2) mehrere entlang der Drehrichtung (D) nebeneinander zueinander angeordnete Statorwicklungen (5). Der Stator (2) ist derart ausgebildet, dass jeweils zwei entlang der Drehrichtung (D) benachbarte Statorwicklungen (5) bei elektrischer Bestromung ein magnetisches Feld (Bstator) mit zueinander entgegengesetzter magnetischer Polung (S, N) erzeugen.The invention relates to an electrical transverse current machine (1). The machine (1) comprises a stator (2) and a rotor (3) which is designed to be rotatable about an axis of rotation and relative to the stator (2) along a direction of rotation (D). The stator (2) comprises a plurality of stator windings (5) arranged next to one another along the direction of rotation (D). The stator (2) is designed in such a way that two adjacent stator windings (5) along the direction of rotation (D) generate a magnetic field (Bstator) with opposite magnetic polarity (S, N) when electrically energized.

Description

Die Erfindung betrifft eine Transversalflussmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Transversalflussmaschine.The invention relates to a transverse flux machine, in particular for a motor vehicle. The invention also relates to a motor vehicle with such a transverse flux machine.

Eine Transversalflussmaschine (TFM) ist eine elektrische Maschine, die im Gegensatz zu herkömmlichen elektrischen Maschinen mit Wicklungen ausgestattet ist, die konzentrisch zur Drehachse des Rotors der Maschine angeordnet sind. Der im Betrieb der Maschine von diesen Wicklungen erzeugte magnetische Fluss verläuft somit senkrecht zur Drehebene des Rotors und parallel zu dessen Drehachse. Dies erlaubt u.a. eine gegenüber herkömmlichen Maschinen feinere Polteilung, was wiederum die Realisierung einer Maschine ermöglicht, die auch bei geringen Drehzahlen ein großes Drehmoment bereitstellen kann. Somit kann auch auf die Verwendung eines Getriebes verzichtet werden.A transverse flux machine (TFM) is an electrical machine that, unlike conventional electrical machines, is equipped with windings that are arranged concentrically to the axis of rotation of the rotor of the machine. The magnetic flux generated by these windings during operation of the machine thus runs perpendicularly to the plane of rotation of the rotor and parallel to its axis of rotation. This allows, among other things, a finer pole pitch compared to conventional machines, which in turn enables the realization of a machine that can provide a high torque even at low speeds. This means that the use of a gear can also be dispensed with.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei der Entwicklung von Transversalflussmaschinen neue Wege aufzuzeigen. Insbesondere soll eine Transversalflussmaschine geschaffen werden, die sich durch einen vereinfachten technischen Aufbau auszeichnet.It is an object of the present invention to show new ways in the development of transverse flux machines. In particular, a transverse flux machine is to be created which is distinguished by a simplified technical design.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.According to the invention, this object is achieved by the subject matter of the independent patent claims. Advantageous embodiments are the subject matter of the dependent patent claims.

Grundidee der Erfindung ist demnach, für den Stator einer Transversalflussmaschine anstelle von Permanentmagneten mehrere Statorwicklungen zu verwenden, die durch elektrisches Bestromen das zum Antreiben des Rotors erforderliche magnetische Felder erzeugen. Erfindungswesentlich ist eine Ausbildung der Statorwicklungen derart, dass jeweils zwei entlang der Drehrichtung benachbarte Statorwicklungen bei elektrischer Bestromung ein Magnetfeld mit zueinander entgegengesetzter magnetischer Polung erzeugen. Bei Erzeugung eines geeigneten elektrischen Wechselstroms in den Statorwicklungen kann das zum Antreiben des Rotors erforderliche magnetische Wechselfeld und die damit einhergehende Umpolung der Statorwicklungen erzeugt werden. Somit ist es nicht mehr erforderlich, den beweglichen Rotor so auszugestalten, dass er ein magnetisches Wechselfeld erzeugen kann. Dies führt zu einer erheblichen Vereinfachung des technischen Aufbaus der Maschine, da nur der unbewegliche Stator - und nicht der bewegliche Rotor - zum Antreiben des Rotors ein magnetisches Wechselfeld erzeugen muss.The basic idea of the invention is therefore to use a plurality of stator windings for the stator of a transverse flux machine instead of permanent magnets, which generate the magnetic fields required for driving the rotor by electrical current. Essential to the invention is a design of the stator windings such that two adjacent stator windings along the direction of rotation generate a magnetic field with mutually opposite magnetic polarity when electrically energized. When a suitable electrical alternating current is generated in the stator windings, the alternating magnetic field required to drive the rotor and the associated polarity reversal of the stator windings can be generated. It is therefore no longer necessary to design the movable rotor in such a way that it can generate an alternating magnetic field. This leads to a considerable simplification of the technical structure of the machine, since only the stationary stator - and not the moving rotor - has to generate an alternating magnetic field to drive the rotor.

Die Verwendung von Erreger-Wicklungen zum Erzeugen des magnetischen Feldes anstelle von Permanentmagneten führt außerdem zu reduzierten Herstellungskosten. Außerdem kann durch Anpassung des elektrischen Stromflusses durch die Statorwicklungen die Stärke des erzeugten magnetischen Feldes sehr genau eingestellt werden. Insbesondere kann durch entsprechende Dimensionierung der Statorwicklungen eine äußerst feine Polung realisiert werden, d.h. es kann auf einem entlang der Drehrichtung vorgegebenen Wegabschnitt eine besonders große Anzahl an sich abwechselnden magnetischen Nord- und Südpolen realisiert werden. Dies hat zur Folge, dass die elektrische Maschine auch bei sehr geringen Rotor-Drehzahlen ein hohes Drehmoment bereitstellen kann.The use of excitation windings to generate the magnetic field instead of permanent magnets also leads to reduced manufacturing costs. In addition, the strength of the generated magnetic field can be adjusted very precisely by adjusting the electric current flow through the stator windings. In particular, an extremely fine polarity can be achieved by appropriate dimensioning of the stator windings, i.e. a particularly large number of alternating magnetic north and south poles can be realized on a path section specified along the direction of rotation. As a result, the electric machine can provide a high torque even at very low rotor speeds.

Eine erfindungsgemäße elektrische Transversalstrommaschine umfasst einen Stator und einen Rotor. Der Rotor ist relativ zum Stator entlang einer Drehrichtung um eine Drehachse drehbar. Der Rotor wird durch magnetische Wechselwirkung mit dem Stator angetrieben. Zum Erzeugen des für die magnetische Wechselwirkung erforderlichen magnetischen Feldes weist der Stator mehrere entlang der Drehrichtung im Abstand zueinander angeordnete Statorwicklungen auf, die elektrisch bestromt werden können, so dass sich das gewünschte magnetische Feld aufbaut. Dabei ist der Stator - wie bei einer Transversalstrommaschine üblich - derart ausgebildet, dass das von den Statorwicklungen erzeugte magnetische Feld sich entlang der Drehachse erstreckt. Außerdem ist der Stator erfindungsgemäß derart ausgebildet, dass jeweils zwei entlang der Drehrichtung benachbarte Statorwicklungen bei elektrischer Bestromung ein Magnetfeld mit zueinander entgegengesetzter magnetischer Polung erzeugen. Entlang der Drehrichtung des Rotors wechseln sich somit die von den Statorwicklungen erzeugten magnetischen Pole, also Nord- und Südpol, ab.An electric transverse current machine according to the invention comprises a stator and a rotor. The rotor is rotatable about an axis of rotation relative to the stator along a direction of rotation. The rotor is driven by magnetic interaction with the stator. In order to generate the magnetic field required for the magnetic interaction, the stator has a plurality of stator windings which are spaced apart from one another along the direction of rotation and which can be electrically energized so that the desired magnetic field builds up. In this case, the stator—as is usual in a transversal current machine—is designed in such a way that the magnetic field generated by the stator windings extends along the axis of rotation. In addition, the stator is designed according to the invention in such a way that two adjacent stator windings along the direction of rotation generate a magnetic field with opposite magnetic polarity when electrically energized. The magnetic poles generated by the stator windings, i.e. north and south poles, alternate along the direction of rotation of the rotor.

Bevorzugt kommt die Transversalstrommaschine als Traktionsmotor, beispielsweise in einem Kraftfahrzeug, zum Einsatz. Die Transversalstrommaschine kann insbesondere in einem Kraftfahrzeug zum Einsatz kommen, welches als Energiequelle eine Batterie umfassen kann. In diesem Fall kann die Synchronmaschine insbesondere zum Antrieben des Kraftfahrzeugs dienen, ist also insbesondere als Traktionsmotor ausgebildet.The transverse flow machine is preferably used as a traction motor, for example in a motor vehicle. The transversal current machine can be used in particular in a motor vehicle, which can include a battery as the energy source. In this case, the synchronous machine can be used in particular to drive the motor vehicle, ie it is designed in particular as a traction motor.

Zweckmäßig wird die entgegengesetzte magnetische Polung jeweils zweier in der Drehrichtung aufeinander folgender Statorwicklungen durch eine entgegengesetzte Wicklungsrichtung der beiden Statorwicklungen realisiert. Hierzu können die einzelnen Statorwicklungen elektrisch in Reihe geschaltet werden, sodass nur zwei elektrische Anschlüsse erforderlich sind, um alle Statorwicklungen mit elektrischem Strom aus einer externen Stromquelle versorgen zu können.The opposite magnetic polarity of two stator windings that follow one another in the direction of rotation is expediently realized by an opposite winding direction of the two stator windings. For this purpose, the individual stator windings can be electrically connected in series, so that only two electrical connections are required in order to be able to supply all of the stator windings with electrical current from an external power source.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst der Stator wenigstens ein U-förmiges Statorjoch mit einer Basis und mit zwei von der Basis abstehenden Schenkeln. Dabei trägt die Basis des Statorjochs eine der Statorwicklungen des Stators. Mit Hilfe des Statorjochs werden die magnetischen Feldlinien des von der Statorwicklung erzeugten magnetischen Feldes geschlossen, wodurch der von den Statorwicklung erzeugte magnetische Fluss maximiert wird. Als Material für das Statorjoch können weichmagnetische Materialien wie beispielsweise Silizium verwendet werden. Denkbar sind aber auch andere geeignete magnetische oder magnetisierbare Materialien. Besonders vorteilhaft kann für jede Statorwicklung ein U-förmiges Statorjoch vorgesehen sein. In diesem Fall sind entlang der Drehrichtung mehrere U-förmige Statorjöcher benachbart zueinander angeordnet.According to an advantageous development, the stator comprises at least one U-shaped stator yoke with a base and with two legs projecting from the base. The base of the stator yoke carries one of the stator windings of the stator. With the help of the stator yoke, the magnetic field lines of the magnetic field generated by the stator winding are closed, thereby maximizing the magnetic flux generated by the stator winding. Soft-magnetic materials such as silicon can be used as the material for the stator yoke. However, other suitable magnetic or magnetizable materials are also conceivable. A U-shaped stator yoke can be provided particularly advantageously for each stator winding. In this case, a plurality of U-shaped stator yokes are arranged adjacent to one another along the direction of rotation.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Statorwicklungen jeweils auf einem separat zum Statorjoch ausgebildeten Spulenkörper angeordnet bzw. auf diesen gewickelt. Dies erlaubt es, zunächst die Statorwicklungen auf den Spulenkörper zu wickeln und erst danach den Spulenkörper mit der Statorwicklungen als Einheit in der Maschine zu verbauen. Auf diese Weise wird der Herstellungsprozess der elektrischen Maschine vereinfacht, woraus sich Kostenvorteile ergeben.According to a preferred embodiment, the stator windings are each arranged on or wound onto a coil body that is formed separately from the stator yoke. This makes it possible to first wind the stator windings onto the bobbin and only then to install the bobbin with the stator windings as a unit in the machine. In this way, the manufacturing process of the electrical machine is simplified, resulting in cost advantages.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst zumindest ein Statorjoch zwei L-förmige Jochelemente, welche in zwei einander gegenüberliegende Spulenkörperöffnungen des Spulenkörpers einsteckbar oder eingesteckt sind. Eine derartige Ausbildung des Statorjochs erleichtert den Zusammenbau. Besonders bevorzugt sind daher alle Statorjöcher des Stators in der beschriebenen Weise ausgebildet.According to a further preferred embodiment, at least one stator yoke comprises two L-shaped yoke elements, which can be inserted or are inserted into two opposite coil body openings of the coil body. Such a configuration of the stator yoke facilitates assembly. All of the stator yokes of the stator are therefore particularly preferably designed in the manner described.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist an zumindest ein Statorjoch ein von einem Kühlmedium durchströmbarer Kühlkanalabschnitt vorgesehen. Dieser Kühlkanalabschnitt ist von der Basis und den beiden Schenkeln des U-förmigen Statorjochs teilweise umgeben. Mit anderen Worten, der Kühlkanalabschnitt ist in der von dem U-förmigen Statorjoch gebildeten Ausnehmung angeordnet. Auf diese Weise wird eine flächige thermische Ankopplung des Kühlmediums an das zu kühlende Statorjoch und an die zu kühlende, auf dem Statorjoch angeordnete Statorwicklung erzielt. Diese Weiterbildung erfordert zudem besonders wenig Bauraum.According to an advantageous development, a cooling channel section through which a cooling medium can flow is provided on at least one stator yoke. This cooling channel section is partially surrounded by the base and the two legs of the U-shaped stator yoke. In other words, the cooling channel section is arranged in the recess formed by the U-shaped stator yoke. In this way, a planar thermal coupling of the cooling medium to the stator yoke to be cooled and to the stator winding to be cooled, which is arranged on the stator yoke, is achieved. This development also requires particularly little installation space.

Zweckmäßig ist der Kühlkanalabschnitt durch einen Rohrkörper begrenzt, der in der Ausnehmung angeordnet ist, die wiederum von der Basis und den beiden Schenkeln des U-förmigen Statorjochs begrenzt ist. Ein solcher Rohrkörper erstreckt sich zweckmäßig über mehrere Kühlkanalabschnitte entlang der Drehrichtung benachbarter Statorjöcher. Besonders bevorzugt wird vorgeschlagen, den Rohrkörper so auszubilden, dass er sich über alle vorhandenen Kühlkanalabschnitte weg erstreckt und auf diese Weise einen kompletten Kühlkanal ausbildet.The cooling channel section is expediently delimited by a tubular body which is arranged in the recess which in turn is delimited by the base and the two legs of the U-shaped stator yoke. Such a tubular body expediently extends over several cooling channel sections along the direction of rotation of adjacent stator yokes. It is particularly preferably proposed to design the tubular body in such a way that it extends over all existing cooling channel sections and in this way forms a complete cooling channel.

Eine optimale Kühlung des Stators wird daher bei einer anderen vorteilhaften Weiterbildung erzielt, bei welcher alle Statorjöcher mit einem Kühlkanalabschnitt ausgestattet werden. Bei dieser Weiterbildung sind alle Kühlkanalabschnitte zur Ausbildung eines sich entlang der Drehrichtung erstreckenden und von dem Kühlmedium durchströmbaren Kühlkanals fluidisch miteinander verbunden.Optimum cooling of the stator is therefore achieved in another advantageous development, in which all stator yokes are equipped with a cooling channel section. In this development, all of the cooling channel sections are fluidly connected to one another to form a cooling channel that extends along the direction of rotation and through which the cooling medium can flow.

Zweckmäßig können die Statorjöcher oder/und die Spulenkörper jeweils als Gleichteile ausgebildet sein. Damit gehen Kostenvorteile bei der Herstellung der Maschine einher.The stator yokes and/or the coil bodies can expediently each be designed as identical parts. This is accompanied by cost advantages in the manufacture of the machine.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfasst der Rotor eine sich entlang der Drehrichtung erstreckende, elektrisch bestrombare Ringspule. Außerdem umfasst der Rotor bei dieser Ausführungsform mehrere Rotorjöcher, welche entlang der Drehrichtung im Abstand zueinander angeordnet sind. Auf diese Weise kann, in analoger Weise zu den voranstehend beschriebenen Stator-Jöchern des Stators, auch der magnetische Fluss des vom Rotor erzeugten magnetischen Rotorfeldes maximiert werden. Als Material für die Rotorjöcher können weichmagnetische Materialien wie beispielsweise Silizium verwendet werden. Denkbar sind aber auch andere geeignete magnetische oder magnetisierbare Materialien.According to another preferred embodiment, the rotor comprises an annular coil that can be electrically energized and extends along the direction of rotation. In addition, in this embodiment, the rotor comprises a plurality of rotor yokes which are arranged at a distance from one another along the direction of rotation. In this way, in a manner analogous to the stator yokes of the stator described above, the magnetic flux of the magnetic rotor field generated by the rotor can also be maximized. Soft-magnetic materials such as silicon can be used as the material for the rotor yokes. However, other suitable magnetic or magnetizable materials are also conceivable.

Zweckmäßig können auch die Rotorjöcher jeweils U-förmig mit einer Basis und mit zwei Schenkeln ausgebildet sein. Bevorzugt können die Rotorjöcher also hinsichtlich ihrer geometrischen Formgebung in derselben Weise ausgebildet sein wie voranstehend erläuterten Statorjöcher. Bei einer solchen Ausbildung bzw. geometrischen Formgebung ist es möglich, dass die Ringspule in einer Ausnehmung aufgenommen ist, welche die Basis und die beiden Schenkel des U-förmigen Rotorjochs in einem Querschnitt senkrecht zur Drehrichtung begrenzen. Diese Variante erfordert für den Rotor der Maschine besonders wenig Bauraum.The rotor yokes can also be expediently designed in a U-shape with a base and two legs. In terms of their geometric shape, the rotor yokes can preferably be designed in the same way as the stator yokes explained above. With such a design or geometric shape, it is possible for the ring coil to be accommodated in a recess which delimits the base and the two legs of the U-shaped rotor yoke in a cross section perpendicular to the direction of rotation. This variant requires particularly little installation space for the rotor of the machine.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung umfasst die Ringspule eine Rotorwicklung, die sich parallel zum Kühlkanal erstreckt. Auf diese Weise kann das durch den Kühlkanal geführte Kühlmittel auch zur Kühlung der Ringspule verwendet werden.According to a further advantageous development, the ring coil includes a rotor winding that extends parallel to the cooling channel. In this way, the coolant guided through the cooling channel can also be used to cool the toroidal coil.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Ringspule, insbesondere die Ringspule mit der Rotorwicklung, ortsfest mit dem Stator verbunden sein, wohingegen die Rotorjöcher gegenüber dem Stator mit der Ringspule um die Drehachse und in der Drehrichtung drehbar ist. Auf diese Weise lässt sich die Anzahl an beweglichen Komponenten des Rotors weiter reduzieren. Damit einher geht ein weiter vereinfachter Aufbau des Rotors, wodurch die Wahrscheinlichkeit, dass im Betrieb der Maschine Funktionsstörungen auftreten, reduzieren wird.According to an advantageous development, the ring coil, in particular the ring coil with the rotor winding, be stationarily connected to the stator, whereas the rotor yokes can be rotated relative to the stator with the toroidal coil about the axis of rotation and in the direction of rotation. In this way, the number of moving components of the rotor can be further reduced. This is accompanied by a further simplified construction of the rotor, which reduces the probability of malfunctions occurring during operation of the machine.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform steht von dem den Kühlkanal begrenzenden Rohrkörper radial eine Ringspulenaufnahme ab, in welcher die Ringspule bzw. die Rotorwicklung aufgenommen ist. Diese Ausführungsform erfordert besonders wenig Bauraum.According to a preferred embodiment, a toroidal coil receptacle, in which the toroidal coil or the rotor winding is accommodated, protrudes radially from the tubular body delimiting the cooling channel. This embodiment requires particularly little space.

Zweckmäßig kann die Ringspule bzw. die Rotorwicklung an der Ringspulenaufnahme befestigt sein. Dadurch wird eine stabile Fixierung des nicht-beweglichen Teils des Rotors am Stator gewährleistet.The toroidal coil or the rotor winding can expediently be fastened to the toroidal coil receptacle. This ensures stable fixing of the non-moving part of the rotor to the stator.

Besonders bevorzugt ragt die Ringspulenaufnahme in die vom Rotorjoch begrenzte Ringspurenausnehmung hinein, ohne das Rotorjoch zu berühren. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Ringspule bzw. die Rotorwicklung bei der Drehbewegung des Rotors nicht von diesem mitgenommen wird.Particularly preferably, the toroidal coil receptacle projects into the toroidal track recess delimited by the rotor yoke without touching the rotor yoke. In this way, it is ensured that the ring coil or the rotor winding is not taken along by the rotor as it rotates.

Bevorzugt kann die erfindungsgemäße Transversalstrommaschine als Außenläufer ausgebildet sein. Alternativ dazu kann die Transversalstrommaschine aber auch als Innenläufer ausgebildet sein.The transverse flow machine according to the invention can preferably be designed as an external rotor. As an alternative to this, the transverse flow machine can also be designed as an internal rotor.

Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug mit zumindest einer voranstehend erläuterten Transversalflussmaschine. Die voranstehend erläuterten Vorteile der Transversalstrommaschine übertragen sich daher auch auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.The invention also relates to a motor vehicle with at least one transverse flux machine explained above. The advantages of the transverse flow machine explained above are therefore also transferred to the motor vehicle according to the invention.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Further important features and advantages of the invention result from the dependent claims, from the drawings and from the associated description of the figures with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those still to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.Preferred exemplary embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description, with the same reference symbols referring to identical or similar or functionally identical components.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.Preferred exemplary embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description, with the same reference numbers referring to identical or similar or functionally identical components.

Es zeigen, jeweils schematisch,

  • 1a, 1b ein Beispiel einer elektrischen Transversalstrommaschine in einem Querschnitt bzw. in einem Längsschnitt,
  • 2 eine Weiterbildung der Maschine gemäß den 1a, 1b, bei welcher der Statorwicklungen auf separate Spulenkörper gewickelt sind.
They show, each schematically,
  • 1a , 1b an example of an electrical transverse current machine in a cross section or in a longitudinal section,
  • 2 a development of the machine according to the 1a , 1b , in which the stator windings are wound on separate bobbins.

Die 1a zeigt ein Beispiel einer erfindungsgemäßen elektrischen Transversalstrommaschine 1 mit einem Stator 2 und mit einem Rotor 3 - im Folgenden der Einfachkeit halber als „Maschine“ bezeichnet - in einer Teildarstellung und einem Querschnitt senkrecht zu einer Drehachse (nicht dargestellt) des Rotors 3. The 1a shows an example of an electric transverse current machine 1 according to the invention with a stator 2 and a rotor 3 - hereinafter referred to as "machine" for the sake of simplicity - in a partial view and a cross section perpendicular to an axis of rotation (not shown) of the rotor 3.

Die 1 b zeigt dieselbe Maschine 1 in einer Teildarstellung und in einem Längsschnitt entlang besagter Drehachse.The 1 b shows the same machine 1 in a partial view and in a longitudinal section along said axis of rotation.

Entsprechend den 1a und 1b umfasst die Maschine 1 den Stator 2 und den Rotor 3, der relativ zum Stator 2 um die nicht dargestellte Drehachse und entlang einer Drehrichtung D drehbar ist. Durch die Drehachse ist eine axiale Richtung A definiert, welche sich parallel zu der Drehachse erstreckt. Eine radiale Richtung R erstreckt sich senkrecht von der Drehachse weg und verläuft orthogonal sowohl zur axialen Richtung A als auch zur Drehrichtung D. Die Drehrichtung D ist identisch zu einer gemeinsamen Umfangsrichtung U von Stator 2 und Rotor 3 und erstreckt sich senkrecht sowohl zur axialen Richtung A als auch zur radialen Richtung R.According to the 1a and 1b the machine 1 comprises the stator 2 and the rotor 3, which is rotatable about the axis of rotation (not shown) and along a direction of rotation D relative to the stator 2. An axial direction A, which extends parallel to the axis of rotation, is defined by the axis of rotation. A radial direction R extends perpendicularly away from the axis of rotation and is orthogonal both to the axial direction A and to the direction of rotation D. The direction of rotation D is identical to a common circumferential direction U of the stator 2 and rotor 3 and extends perpendicularly to both the axial direction A as well as to the radial direction R.

Der Stator 2 umfasst mehrere entlang der Drehrichtung D bzw. Umfangsrichtung U nebeneinander und vorzugsweise im Abstand zueinander angeordnete Statorwicklungen 5. Die Statorwicklungen 5 sind derart ausgebildet, dass jeweils zwei entlang der Drehrichtung D benachbarte Statorwicklungen 5 bei elektrischer Bestromung ein magnetisches Feld BStator mit zueinander entgegengesetzter magnetischer Polung erzeugen. Dabei liegt der von einer einzelnen Statorwicklung 5 erzeugte magnetische Nordpol N dem von derselben Statorwicklung 5 erzeugten magnetischen Südpol S entlang der axialen Richtung A gegenüber. Zumindest innerhalb der Statorwicklung 5 erstreckt sich das erzeugte magnetische Feld BStator im Wesentlichen entlang der axialen Richtung A vom magnetischen Nordpol N zum magnetischen Südpol S.The stator 2 comprises a plurality of stator windings 5 arranged next to one another along the direction of rotation D or circumferential direction U and preferably spaced apart from one another. The stator windings 5 are designed in such a way that two adjacent stator windings 5 along the direction of rotation D generate a magnetic field B stator with one another when electric current is applied generate opposite magnetic polarity. The magnetic north pole N generated by a single stator winding 5 is opposite the magnetic south pole S generated by the same stator winding 5 along the axial direction A. At least within the Stator winding 5, the generated magnetic field B stator extends essentially along the axial direction A from the magnetic north pole N to the magnetic south pole S.

Entlang der Drehrichtung D bzw. Umfangsrichtung U wechseln sich die von den Statorwicklungen 5 erzeugten magnetischen Nordpole N und magnetischen Südpole S ab. Diese entgegengesetzte magnetische Polung jeweils zweier in der Drehrichtung D bzw. der Umfangsrichtung U aufeinander folgender Statorwicklungen 5 wird durch eine entgegengesetzte Wicklungsrichtung W zweier benachbarter Statorwicklungen 5 realisiert. Die einzelnen Statorwicklungen 5 sind in einer elektrischen Reihenschaltung - dem einschlägigen Fachmann auch unter dem Begriff „Serienschaltung“ geläufig - elektrisch miteinander verbunden. Eine solche elektrische Verdrahtung der Statorwicklungen 5 in Form einer Reihenschaltung ist in 1a schematisch angedeutet und mit dem Bezugszeichen 21 bezeichnet.Along the direction of rotation D or circumferential direction U, the magnetic north poles N and magnetic south poles S generated by the stator windings 5 alternate. This opposite magnetic polarity of two consecutive stator windings 5 in the direction of rotation D or the circumferential direction U is realized by an opposite winding direction W of two adjacent stator windings 5 . The individual stator windings 5 are electrically connected to one another in an electrical series circuit—also known to those skilled in the art as “series circuit”. Such electrical wiring of the stator windings 5 in the form of a series connection is in 1a indicated schematically and denoted by reference numeral 21 .

Wie die 1a erkennen lässt, kann der Stator 2 mehrere U-förmige Statorjöcher 6 aufweisen. Gemäß 1 b ist das jeweilige Statorjoch 6 bevorzugt U-förmig ausgebildet und besitzt mit einer Basis 7 und zwei von der Basis abstehenden Schenkel 8a, 8b. Dabei trägt die Basis 7 des Statorjochs 6 eine jeweilige Statorwicklung 5. Gemäß 1a kann für jede Statorwicklung 5 ein solches U-förmiges Statorjoch 6 vorgesehen sein. Somit sind - als Teil des Stators 2 - entlang der Drehrichtung D mehrere U-förmige Statorjöcher 6 benachbart - vorzugsweise beabstandet -zueinander angeordnet.As the 1a can be seen, the stator 2 can have a plurality of U-shaped stator yokes 6 . According to 1 b the respective stator yoke 6 is preferably U-shaped and has a base 7 and two legs 8a, 8b projecting from the base. The base 7 of the stator yoke 6 carries a respective stator winding 5. According to FIG 1a such a U-shaped stator yoke 6 can be provided for each stator winding 5 . Thus, as part of the stator 2, several U-shaped stator yokes 6 are arranged adjacent to one another along the direction of rotation D, preferably at a distance from one another.

Wie 1b erkennen lässt, kann an dem Statorjoch 6 ein von einem Stator-Kühlmedium K, insbesondere von Kühlwasser, durchströmbarer Kühlkanalabschnitt 10 vorgesehen sein. Dieser Kühlkanalabschnitt 10 ist in dem in 2a gezeigten Querschnitt von der Basis 7 und den beiden Schenkeln 8a, 8b des U-förmigen Statorjochs 6 teilweise umgeben. Um einen Austritt des Stator-Kühlmediums K aus dem Kühlkanalabschnitt 10 zu verhindern, wird der Kühlkanalabschnitt 10 durch einen Rohrkörper 12 begrenzt. In dem Querschnitt der 1b ist der Rohrkörper 1 in einer Ausnehmung 13 angeordnet, die von der Basis 7 den beiden Schenkeln 8a, 8b des Statorjochs 6 begrenzt ist.How 1b can be seen, a cooling channel section 10 through which a stator cooling medium K, in particular cooling water, can flow can be provided on the stator yoke 6 . This cooling channel section 10 is in the 2a shown cross-section of the base 7 and the two legs 8a, 8b of the U-shaped stator yoke 6 partially surrounded. In order to prevent the stator cooling medium K from escaping from the cooling channel section 10 , the cooling channel section 10 is delimited by a tubular body 12 . In the cross section of 1b the tubular body 1 is arranged in a recess 13 which is delimited by the base 7 and the two legs 8a, 8b of the stator yoke 6.

Im Beispiel der 1a, 1b weisen alle Statorjöcher 6 des Stators 2 jeweils einen Kühlkanalabschnitt 10 auf. Die einzelnen Kühlkanalabschnitte 10 sind mittels des Rohrkörpers 12 fluidisch miteinander verbunden und bilden auf diese Weise einen sich entlang der Drehrichtung D bzw. Umfangsrichtung U erstreckenden und von dem Kühlmedium K durchströmbaren Kühlkanal 11 aus.In the example of 1a , 1b all stator yokes 6 of the stator 2 each have a cooling channel section 10 . The individual cooling channel sections 10 are fluidically connected to one another by means of the tubular body 12 and in this way form a cooling channel 11 which extends along the direction of rotation D or circumferential direction U and through which the cooling medium K can flow.

Die 2 zeigt eine Weiterbildung des voranstehend erläuterten Beispiels. Die 2 ist analog zu 1b ein Längsschnitt der Maschine 1 in einem Längsschnitt entlang der Drehachse und zeigt ein einzelnes Statorjoch 6. In der Weiterbildung der 2 ist die Statorwicklung 5 nicht direkt auf der Basis 7 des Statorjochs 6 angeordnet, sondern auf einem separat zum Statorjoch 6 ausgebildeten Spulenkörper 4. Dabei ist das U-förmige Statorjoch 6 zweiteilig ausgebildet und umfasst zwei L-förmige Jochelemente 6a, 6b. Im Zuge des Zusammenbaus des Statorjochs 6 können die beiden Jochelemente 6a, 6b in zwei einander gegenüberliegende Spulenkörperöffnungen 9a, 9b des mit der Statorwicklung 5 bewickelten Spulenkörpers 4 eingesteckt werden. In diesem eingesteckten Zustand ist der Spulenkörper 5 mit der Statorwicklung 5 auf der Basis 7 des U-förmigen Statorjochs 6 angeordnet.The 2 shows a further development of the example explained above. The 2 is analogous to 1b a longitudinal section of the machine 1 in a longitudinal section along the axis of rotation and shows a single stator 6. In the development of 2 the stator winding 5 is not arranged directly on the base 7 of the stator yoke 6, but on a coil former 4 which is formed separately from the stator yoke 6. The U-shaped stator yoke 6 is formed in two parts and comprises two L-shaped yoke elements 6a, 6b. In the course of assembling the stator yoke 6, the two yoke elements 6a, 6b can be inserted into two opposing coil body openings 9a, 9b of the coil body 4 on which the stator winding 5 is wound. In this plugged-in state, the bobbin 5 is arranged with the stator winding 5 on the base 7 of the U-shaped stator yoke 6 .

Im Folgenden wird wieder auf die 1a und 1 b Bezug genommen. Demnach umfasst der Rotor 3 der Maschine 1 eine sich entlang der Drehrichtung D erstreckende und elektrisch bestrombare Ringspule 14. Bei elektrischer Bestromung erzeugt die Ringspule 14 in analoger Weise zu den Statorwicklungen 5 ein magnetisches Feld BRotor, welches im Folgenden als „Rotor-Feld“ bezeichnet wird. Wie 1 anschaulich belegt, erstreckt sich auch das Rotor-Feld parallel zur axialen Richtung A.The following will return to the 1a and 1 b referenced. Accordingly, the rotor 3 of the machine 1 comprises a toroidal coil 14 that extends along the direction of rotation D and can be electrically energized. When energized, the toroidal coil 14 generates a magnetic field B rotor in a manner analogous to the stator windings 5, which is referred to below as the “rotor field”. referred to as. How 1 clearly documented, the rotor field also extends parallel to the axial direction A.

Die geschlossenen magnetischen Feldlinien sowohl des vom Stator 2 erzeugten magnetischen (Stator-)Feldes BStator als auch des vom Rotor 3 erzeugten magnetischen Rotor-Feldes BRotor sind in einer Schnittebene erkennbar, die durch die axiale Richtung A und die radiale Richtung R definiert ist.The closed magnetic field lines of both the magnetic (stator) field B Stator generated by the stator 2 and the magnetic rotor field B Rotor generated by the rotor 3 can be seen in a sectional plane that is defined by the axial direction A and the radial direction R .

In analoger Weise zu den Statorjöchern 6 des Stators 2 kann auch der Rotor 3 mit mehreren Rotorjöchern 15 ausgestattet sein. Zweckmäßig sind diese wie in 1a angedeutet entlang der Drehrichtung D bzw. der Umfangsrichtung U im Abstand zueinander angeordnet. Auch die Rotorjöcher 15 können - in analoger Weise zu den Statorjöchern 6 - im Querschnitt senkrecht zur Drehrichtung D bzw. Umfangsrichtung U jeweils eine U-förmige Geometrie mit einer Basis 16 und zwei Schenkeln 17a, 17b aufweisen und auf diese Weise eine Ausnehmung 18 teilweise begrenzen. In der Ausnehmung 18 ist wie 1b dargestellt eine die Ringspule 14 bildende Rotorwicklung 19 aufgenommen. Zweckmäßig gehen in dem Querschnitt senkrecht zur Drehrichtung D bzw. Umfangsrichtung U die vom Statorjoch 6 begrenzte Ausnehmung 13 und die vom Rotorjoch 15 begrenzte Ausnehmung 18 entlang der radialen Richtung R ineinander über. Dies erlaubt es, die Ringspule 14 mit der Rotorwicklung 19 ortsfest mit dem Stator 2 zu verbinden. Dies bedeutet, dass die Rotorjöcher 15 des Rotors 3 gegenüber dem Stator 2 mit der ortsfest an diesem angebrachten Ringspule 14 des Rotors 3 entlang der Drehrichtung D um die Drehachse gedreht werden kann.In a manner analogous to the stator yokes 6 of the stator 2, the rotor 3 can also be equipped with a plurality of rotor yokes 15. Appropriately, these are as in 1a indicated along the direction of rotation D or the circumferential direction U at a distance from one another. In a similar way to the stator yokes 6, the rotor yokes 15 can also have a U-shaped geometry with a base 16 and two legs 17a, 17b in cross section perpendicular to the direction of rotation D or circumferential direction U and in this way partially delimit a recess 18 . In the recess 18 is like 1b a rotor winding 19 forming the ring coil 14 is shown. Expediently, in the cross section perpendicular to the direction of rotation D or circumferential direction U, the recess 13 delimited by the stator yoke 6 and the recess 18 delimited by the rotor yoke 15 merge into one another along the radial direction R. This allows the annular coil 14 with the rotor winding 19 to be connected to the stator 2 in a stationary manner. This means that the Rotorjöcher 15 of the rotor 3 relative to the stator 2 with the stationary on this attached toroidal coil 14 of the rotor 3 can be rotated along the direction of rotation D about the axis of rotation.

Die Rotorwicklung 19 der Ringspule 14 erstreckt sich entlang der Drehrichtung D bzw. Umfangsrichtung U parallel zum Kühlkanal 11 bzw. zu dem den Kühlkanal 11 begrenzenden Rohrkörper 12.The rotor winding 19 of the toroidal coil 14 extends along the direction of rotation D or circumferential direction U parallel to the cooling channel 11 or to the tubular body 12 delimiting the cooling channel 11.

Entsprechend 1b steht von dem den Kühlkanal 11 begrenzenden Rohrkörper radial nach außen eine Ringspulenaufnahme 20 ab, in welcher die Ringspule 14 bzw. die Rotorwicklung 19 aufgenommen ist. Zweckmäßig ist die Ringspule 14 bzw. die Rotorwicklung 19 an der Ringspulenaufnahme 20 befestigt. Die Ringspulenaufnahme 20 mit der Ringspule 14 und der Rotorwicklung 19 ragt Bevorzugt in die vom Rotorjoch 15 begrenzte Ausnehmung hinein, ohne das Rotorjoch zu berühren. Die Rotorwicklung 19 kann von einer elektrisch isolierenden Isolation 22 aus einem elektrisch isolierenden Material umgeben sein, die in der Art eines Gehäuses 23 ausgebildet sein kann.Accordingly 1b protrudes from the tubular body delimiting the cooling channel 11 radially outwards from a toroidal coil receptacle 20 in which the toroidal coil 14 or the rotor winding 19 is accommodated. The toroidal coil 14 or the rotor winding 19 is expediently fastened to the toroidal coil receptacle 20 . The annular coil receptacle 20 with the annular coil 14 and the rotor winding 19 preferably projects into the recess delimited by the rotor yoke 15 without touching the rotor yoke. The rotor winding 19 can be surrounded by an electrically insulating insulation 22 made of an electrically insulating material, which can be designed in the manner of a housing 23 .

Die Statorjöcher 6 sowie - alternativ oder zusätzlich - die Spulenkörper 4 können als Gleichteile ausgebildet sein. Als Material für die Statorjöcher sowie für die Rotorjöcher können weichmagnetische Materialien wie beispielsweise Silizium verwendet werden. Denkbar sind aber auch andere geeignete magnetische oder magnetisierbare Materialien.The stator yokes 6 and--alternatively or additionally--the coil body 4 can be designed as identical parts. Soft-magnetic materials such as silicon can be used as the material for the stator yokes and for the rotor yokes. However, other suitable magnetic or magnetizable materials are also conceivable.

Die Transversalstrommaschine 1 kann wie in den Figuren gezeigt als Außenläufer ausgebildet sein, bei welcher der Rotor 3 radial außerhalb des Stators 2 angeordnet ist. Voranstehende Erläuterungen gelten aber - soweit sinnvoll - mutatis mutandis auch für eine Realisierung der Transversalstrommaschine 1 als Innenläufer, bei welcher der Rotor 3 radial innerhalb des Stators 2 angeordnet ist.As shown in the figures, the transverse current machine 1 can be designed as an external rotor, in which the rotor 3 is arranged radially outside of the stator 2 . However, the above explanations also apply—insofar as this makes sense—mutatis mutandis to an implementation of the transversal current machine 1 as an internal rotor, in which the rotor 3 is arranged radially inside the stator 2 .

Claims (15)

Elektrische Transversalstrommaschine (1), insbesondere Traktionsmotor für ein Kraftfahrzeug, - mit einem Stator (2) und mit einem relativ zum Stator (2) um eine Drehachse und entlang einer Drehrichtung (D) drehbaren Rotor (3), - wobei der Stator (2) mehrere entlang der Drehrichtung (D) nebeneinander zueinander angeordnete Statorwicklungen (5) umfasst, wobei der Stator (2) derart ausgebildet ist, dass jeweils zwei entlang der Drehrichtung (D) benachbarte Statorwicklungen (5) bei elektrischer Bestromung ein Magnetfeld (BStator) mit zueinander entgegengesetzter magnetischer Polung (S, N) erzeugen.Electrical transversal current machine (1), in particular a traction motor for a motor vehicle, - with a stator (2) and with a rotor (3) which can be rotated relative to the stator (2) about an axis of rotation and along a direction of rotation (D), - the stator (2 ) comprises a plurality of stator windings (5) arranged next to one another along the direction of rotation (D), the stator (2) being designed in such a way that two adjacent stator windings (5) along the direction of rotation (D) each generate a magnetic field (B stator ) when electrically energized generate with mutually opposite magnetic polarity (S, N). Elektrische Transversalstrommaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die entgegengesetzte magnetische Polung (S, N) jeweils zweier in Drehrichtung (D) aufeinander folgender Statorwicklungen (5) durch eine entgegengesetzte Wicklungsrichtung (W) dieser beiden Statorwicklungen (5) realisiert ist.Electric Transversal Current Machine claim 1 , characterized in that the opposite magnetic polarity (S, N) of two consecutive stator windings (5) in the direction of rotation (D) is realized by an opposite winding direction (W) of these two stator windings (5). Elektrische Transversalstrommaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (2) wenigstens ein U-förmiges Statorjoch (6) mit einer Basis (7) und mit zwei von der Basis (7) abstehenden Schenkeln (8a, 8b) umfasst, wobei die Basis (7) des Statorjochs (6) eine Statorwicklung (5) trägt.Electric Transversal Current Machine claim 1 or 2 , characterized in that the stator (2) comprises at least one U-shaped stator yoke (6) with a base (7) and with two legs (8a, 8b) projecting from the base (7), the base (7) of the Stator yoke (6) carries a stator winding (5). Elektrische Transversalstrommaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Statorwicklung (5) des Stators (2) ein Statorjoch (6) vorgesehen ist, so dass entlang der Drehrichtung mehrere Statorjöcher (6) benachbart, vorzugsweise beabstandet zueinander, zueinander angeordnet sind.Electric transverse current machine according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that a stator yoke (6) is provided for each stator winding (5) of the stator (2), so that a plurality of stator yokes (6) are arranged adjacent to one another along the direction of rotation, preferably at a distance from one another. Elektrische Transversalstrommaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Statorwicklungen (5) jeweils auf einem separat zum Statorjoch (6) ausgebildeten Spulenkörper (4) angeordnet sind.Electric Transversal Current Machine claim 4 , characterized in that the stator windings (5) are each arranged on a coil body (4) which is formed separately from the stator yoke (6). Elektrische Transversalstrommaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Statorjoch (6), vorzugsweise alle Statorjöcher (6) des Stators (2), zwei L-förmige Jochelemente (6a, 6b) umfasst, welche in zwei einander gegenüberliegende Spulenkörperöffnungen (9a, 9b) des Spulenkörpers (4) einsteckbar oder eingesteckt sind.Electric Transversal Current Machine claim 4 or 5 , characterized in that at least one stator yoke (6), preferably all of the stator yokes (6) of the stator (2), comprises two L-shaped yoke elements (6a, 6b) which are inserted in two opposite coil body openings (9a, 9b) of the coil body ( 4) pluggable or plugged in. Elektrische Transversalstrommaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest ein U-förmigen Statorjoch (6) ein von einem Kühlmedium (K) durchströmbarer Kühlkanalabschnitt (9) vorhanden ist, der von der Basis (7) und den beiden Schenkeln (8a, 8b) des U-förmigen Statorjochs (6) teilweise umgeben ist.Electric transverse current machine according to one of Claims 4 until 6 , characterized in that on at least one U-shaped stator yoke (6) there is a cooling channel section (9) through which a cooling medium (K) can flow, which is formed by the base (7) and the two legs (8a, 8b) of the U-shaped Statorjochs (6) is partially surrounded. Elektrische Transversalstrommaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanalabschnitt (9) durch einen Rohrkörper (12) begrenzt ist, der in einer Ausnehmung (13) angeordnet ist, die von der Basis (7) und von den beiden Schenkeln (8a, 8b) des Statorjochs (6) begrenzt ist.Electric Transversal Current Machine claim 7 , characterized in that the cooling channel section (9) is delimited by a tubular body (12) which is arranged in a recess (13) which is formed by the base (7) and by the two legs (8a, 8b) of the stator yoke (6th ) is limited. Elektrische Transversalstrommaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass alle Statorjöcher (6) des Stators (2) einen jeweiligen Kühlkanalabschnitt (9) aufweisen, wobei die Kühlkanalabschnitte (10) zur Ausbildung eines sich entlang der Drehrichtung (D) erstreckenden und von dem Kühlmedium (K) durchströmbaren Kühlkanals (11) fluidisch miteinander kommunizieren.Electric transverse current machine according to one of Claims 4 until 8th , characterized in that all stator yokes (6) of the stator (2) have a respective cooling channel section (9), the cooling channel sections (10) for training of a cooling channel (11) extending along the direction of rotation (D) and through which the cooling medium (K) can flow. Elektrische Transversalstrommaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - der Rotor (3) eine sich entlang der Drehrichtung (D) erstreckende, elektrisch bestrombare Ringspule (14) umfasst, - der Rotor (3) außerdem mehrere Rotorjöcher (15) umfasst, welche entlang der Drehrichtung (D) im Abstand zueinander angeordnet sind; - vorzugsweise die Rotorjöcher (15) jeweils U-förmig mit einer Basis (16) und mit zwei Schenkeln (17a, 17b) ausgebildet sind, so dass die Basis (16) und die beiden Schenkel (17a, 17) in einem Querschnitt senkrecht zur Drehrichtung (D) eine Ausnehmung (18) begrenzen, in welcher die Ringspule (14) aufgenommen ist.Electrical transversal current machine according to one of the preceding claims, characterized in that - the rotor (3) comprises an annular coil (14) which can be electrically energized and extends along the direction of rotation (D), - the rotor (3) also comprises a plurality of rotor yokes (15), which are spaced apart along the direction of rotation (D); - Preferably, the Rotorjöcher (15) are each U-shaped with a base (16) and two legs (17a, 17b), so that the base (16) and the two legs (17a, 17) in a cross section perpendicular to the Limit direction of rotation (D) a recess (18) in which the toroidal coil (14) is accommodated. Elektrische Transversalstrommaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass - die Ringspule (14) eine Rotorwicklung (19) umfasst, die sich parallel zum Kühlkanal (11) erstreckt; oder/und dass - die Ringspule (14), insbesondere die Rotorwicklung (19) der Ringspule (14), ortsfest mit dem Stator (2) verbunden ist und die Rotorjöcher (15) gegenüber dem Stator (2) mit der Ringspule (14) entlang der Drehrichtung (D) um die Drehachse drehbar sind.Electric Transversal Current Machine claim 10 , characterized in that - the toroidal coil (14) comprises a rotor winding (19) which extends parallel to the cooling channel (11); or/and that - the toroidal coil (14), in particular the rotor winding (19) of the toroidal coil (14), is stationarily connected to the stator (2) and the rotor yokes (15) opposite the stator (2) to the toroidal coil (14) are rotatable about the axis of rotation along the direction of rotation (D). Elektrische Transversalstrommaschine nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass von dem den Kühlkanal (11) begrenzenden Rohrkörper (12) radial eine Ringspulenaufnahme (20) absteht, in welcher die Ringspule (14) bzw. die Rotorwicklung (19) aufgenommen ist.Electric Transversal Current Machine claim 10 or 11 , characterized in that the tubular body (12) delimiting the cooling channel (11) protrudes radially from a toroidal coil receptacle (20) in which the toroidal coil (14) or the rotor winding (19) is accommodated. Elektrische Transversalstrommaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringspule (14) bzw. die Rotorwicklung (19) an der Ringspulenaufnahme (20) befestigt ist.Electric Transversal Current Machine claim 12 , characterized in that the toroidal coil (14) or the rotor winding (19) is attached to the toroidal coil receptacle (20). Elektrische Transversalstrommaschine nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringspulenaufnahme (20) in die vom Rotorjoch (15) begrenzte Ringspulenausnehmung (20) hineinragt, ohne das Rotorjoch (15) zu berühren.Electric Transversal Current Machine claim 12 or 13 , characterized in that the toroidal coil receptacle (20) projects into the toroidal coil recess (20) delimited by the rotor yoke (15) without touching the rotor yoke (15). Kraftfahrzeug mit zumindest einer elektrischen Transversalstrommaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Motor vehicle with at least one electric transverse current machine (1) according to one of the preceding claims.
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