DE112019005764T5 - VARIABLE ENGINE LAYERS - Google Patents
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Abstract
Ein Elektromotor mit einem Läufer und einem Ständer, wobei der Läufer und/oder der Ständer zwei oder mehr Abschnitte umfassen kann/können, und wobei eine Drehmomentwelligkeit, die von dem (den) einem Abschnitt des Läufers (oder des Ständers) zugeordneten Magnetfeld(ern) verursacht wird, zumindest zum Teil eine Drehmomentwelligkeit ausgleicht, die von dem (den) einem anderen Abschnitt des Läufers (oder Ständers) zugeordneten Magnetfeld(ern) verursacht wird.An electric motor with a rotor and a stator, wherein the rotor and / or the stator can comprise two or more sections, and wherein a torque ripple generated by the magnetic field (s ), at least partially compensates for a torque ripple caused by the magnetic field (s) assigned to another section of the rotor (or stator).
Description
Gebiet der TechnikField of technology
Die Offenbarung betrifft Elektromotoren und erörtert Verfahren zum Verringern einer Welligkeit eines Motordrehmoments und zum Verringern eines Rastmoments bzw. einer Polfühligkeit.The disclosure relates to electric motors and discusses methods for reducing motor torque ripple and for reducing cogging torque or pole sensitivity.
Allgemeiner technischer HintergrundGeneral technical background
Elektromotoren werden mittels eines Läufers betrieben, der sich unter dem Einfluss einer magnetischen Wechselwirkung zwischen Komponenten des Läufers und eines Ständers in Bezug auf den Ständer dreht. Da sich der Läufer in Bezug auf den Ständer dreht, können Schwankungen der wechselwirkenden Kraft/des wechselwirkenden Drehmoments zwischen dem Läufer und dem Ständer aufgrund von Schwankungen in den relevanten Magnetfeldern auftreten. Eine Wirkung auf das Drehmoment, das an der relativen Drehung beteiligt ist, kann als „Polfühligkeit“ bezeichnet werden. Polfühligkeit kann als Drehmoment verstanden werden, das aufgrund der Wechselwirkung zwischen Magneten (z.B. Permanentmagneten) und einer Nutung entsteht. In manchen Ausführungsformen können die Magnete dem Läufer zugeordnet sein, während die Nutung dem Ständer zugeordnet ist, und in manchen Ausführungsformen können die Magnete dem Ständer zugeordnet sein, während die Nutung dem Läufer zugeordnet ist. Manchmal kann Polfühligkeit als Rast- oder Haltemoment bezeichnet werden. Im Allgemeinen ist eine Polfühligkeit unerwünscht und kann mit Ruckhaftigkeit und Drehmomentwelligkeit des Motors assoziiert sein, insbesondere bei niedrigeren Drehzahlen. Demgemäß kann es erstrebenswert sein, die Polfühligkeit für den Motor zu verringern.Electric motors are operated by means of a rotor which rotates with respect to the stator under the influence of a magnetic interaction between components of the rotor and a stator. Since the rotor rotates with respect to the stator, fluctuations in the interacting force / torque between the rotor and the stator can occur due to fluctuations in the relevant magnetic fields. An effect on the torque involved in the relative rotation can be referred to as "pole sensitivity". Pole sensitivity can be understood as torque that arises due to the interaction between magnets (e.g. permanent magnets) and a slot. In some embodiments, the magnets can be associated with the rotor while the groove is associated with the stator, and in some embodiments the magnets can be associated with the stator while the groove is associated with the rotor. Sometimes pole sensitivity can be described as cogging or holding torque. In general, pole sensitivity is undesirable and can be associated with motor jerkiness and torque ripple, especially at lower speeds. Accordingly, it may be desirable to reduce the pole sensitivity for the motor.
Eine andere Wirkung auf das Drehmoment, das an der relativen Drehung beteiligt ist, kann als „Drehmomentwelligkeit“ bezeichnet werden. Drehmomentwelligkeit kann eine periodische Zu- oder Abnahme des ausgegebenen Drehmoments, mit dem sich der Motor dreht, bezeichnen.Another effect on the torque involved in relative rotation can be called "torque ripple". Torque ripple can refer to a periodic increase or decrease in the output torque at which the motor rotates.
Offenbarungepiphany
Technische AufgabeTechnical task
Die vorliegende Offenbarung gibt einen Elektromotor an, der variable Motorschichtungen aufweist.The present disclosure provides an electric motor that has variable motor laminations.
Technische LösungTechnical solution
In einem ersten hierin offenbarten Aspekt wird ein Motorläufer angegeben, wobei der Motorläufer umfasst: einen Läufer, der einen ersten und einen zweiten Läuferabschnitt und eine Reihe von Magneten umfasst, wobei der erste Läuferabschnitt umfasst: eine Reihe von Magnetfächern in der Nähe eines Außenrands des ersten Läuferabschnitts, die dafür ausgelegt sind, jeweilige Magnete aufzunehmen, um mit einer Reihe von Spulen, die in einem Ständer angeordnet und um den ersten Läuferabschnitt herum verteilt sind, zu wechselwirken, um im Betrieb, wenn die Spulen bestromt werden, eine relative Drehung des Läufers und des Ständers zu bewirken; wobei jeder von den Magneten eine jeweilige d-Achse aufweist, die sich durch den Magneten und den Außenrand des ersten Läuferabschnitts erstreckt; wobei der erste Läuferabschnitt für jeden Magneten ein jeweiliges Luftloch oder Luftbarriere umfasst, die um eine jeweilige d-Achse symmetrisch sind; wobei jedes Luftloch oder jede Luftbarriere zu einem asymmetrischen Magnetfeld für den jeweiligen Magneten führt; wobei der zweite Läuferabschnitt umfasst: eine Reihe von Magnetfächern in der Nähe eines Außenrands des zweiten Läuferabschnitts, die dafür ausgelegt sind, jeweilige Magnete aufzunehmen, um mit einer Reihe von Spulen, die in einem Ständer angeordnet und um den zweiten Läuferabschnitt herum verteilt sind, magnetisch zu wechselwirken, um im Betrieb, wenn die Spulen bestromt werden, eine relative Drehung des Läufers und des Ständers zu bewirken; wobei jeder der Magnete eine jeweilige d-Achse aufweist, die sich durch den Magneten und den Außenrand des zweiten Läuferabschnitts erstreckt; wobei der zweite Läuferabschnitt für jeden Magneten ein jeweiliges Luftloch oder Luftbarriere umfasst, die um die jeweilige d-Achse asymmetrisch sind; wobei jedes Luftloch oder jede Luftbarriere zu einem asymmetrischen Magnetfeld für den jeweiligen Magneten führt; wobei der erste Läuferabschnitt in Reihe mit dem zweiten Läuferabschnitt positioniert ist, wobei die Magnetfächer des ersten Läuferabschnitts den Magnetfächern des zweiten Läuferabschnitts entsprechen; und wobei jeder von den Magneten innerhalb eines Magnetfachs des ersten Läuferabschnitts und eines Magnetfachs des zweiten Läuferabschnitts angeordnet ist; wobei die Asymmetrie der Magnetfelder des zweiten Läuferabschnitts im Betrieb eine Welligkeit in dem Drehmoment verursacht, die eine Welligkeit der Asymmetrie der Magnetfelder des ersten Läuferabschnitts zumindest zum Teil ausgleicht.In a first aspect disclosed herein, a motor rotor is provided, the motor rotor comprising: a rotor comprising first and second rotor sections and a series of magnets, the first rotor section comprising: a series of magnetic compartments near an outer edge of the first Rotor section, which are adapted to receive respective magnets to interact with a series of coils, which are arranged in a stator and distributed around the first rotor section, in order, in operation, when the coils are energized, a relative rotation of the rotor and to effect the stand; each of the magnets having a respective d-axis extending through the magnet and the outer edge of the first rotor portion; wherein the first runner portion for each magnet includes a respective air hole or air barrier symmetrical about a respective d-axis; each air hole or barrier leading to an asymmetric magnetic field for the respective magnet; wherein the second rotor section comprises: a series of magnetic compartments near an outer edge of the second rotor section adapted to receive respective magnets to be magnetically connected to a series of coils arranged in a stator and distributed around the second rotor section interact to cause relative rotation of the rotor and the stator during operation when the coils are energized; each of the magnets having a respective d-axis extending through the magnet and the outer edge of the second rotor portion; wherein the second runner section for each magnet comprises a respective air hole or air barrier which are asymmetrical about the respective d-axis; each air hole or barrier leading to an asymmetric magnetic field for the respective magnet; wherein the first rotor section is positioned in series with the second rotor section, the magnetic compartments of the first rotor section corresponding to the magnetic compartments of the second rotor section; and wherein each of the magnets is disposed within a magnetic compartment of the first rotor section and a magnetic compartment of the second rotor section; wherein the asymmetry of the magnetic fields of the second rotor section causes a ripple in the torque during operation, which at least partially compensates for a ripple of the asymmetry of the magnetic fields of the first rotor section.
In einem zweiten hierin offenbarten Aspekt wird ein Motorständer angegeben, wobei der Motorständer umfasst: einen ersten Ständerabschnitt und einen zweiten Läuferabschnitt und eine Reihe von Spulen, wobei der erste Ständerabschnitt umfasst: eine Reihe von Wicklungsöffnungen, wobei jede Wicklungsöffnung dafür ausgelegt ist, einen Draht aufzunehmen, um eine von der Reihe von Spulen zu bilden, die um einen Zahn des ersten Ständerabschnitts gewickelt werden; wobei jeder Zahn des ersten Ständerabschnitts ein erstes Ständermagnetfeld bereitstellt; wobei der zweite Ständerabschnitt umfasst:
- eine Reihe von Wicklungsöffnungen, wobei jede Wicklungsöffnung dafür ausgelegt ist, einen Draht aufzunehmen, um eine von der Reihe von Spulen zu bilden, die um einen Zahn des zweiten Ständerabschnitts gewickelt werden; wobei jeder Zahn des zweiten Ständerabschnitts ein zweites Ständermagnetfeld bereitstellt; wobei der erste Ständerabschnitt in Reihe mit dem zweiten Ständerabschnitt positioniert ist, wobei die Zähne des ersten Ständerabschnitts den Zähnen des zweiten Ständerabschnitts entsprechen und die Spule für jeden Zahn durch Wickeln eines Leiters um einen Zahn des ersten Ständerabschnitts und den entsprechenden Zahn des zweiten Ständerabschnitts hergestellt wird, und wobei das erste Ständermagnetfeld im Betrieb eine erste Welligkeit in dem Drehmoment verursacht, die eine zweite Welligkeit in dem Drehmoment, das von dem zweiten Ständermagnetfeld verursacht wird, zumindest zum Teil ausgleicht.
- a series of winding openings, each winding opening adapted to receive a wire to form one of the series of coils wound around a tooth of the second stator section; each tooth of the second stator portion providing a second stator magnetic field; wherein the first stator portion is positioned in series with the second stator portion, the teeth of the first stator portion corresponding to the teeth of the second stator portion and the coil for each tooth is made by winding a conductor around a tooth of the first stator portion and the corresponding tooth of the second stator portion and wherein, in operation, the first stator magnetic field causes a first ripple in the torque that at least partially offsets a second ripple in the torque caused by the second stator magnetic field.
In einem dritten hierin offenbarten Aspekt wird ein Motor angegeben, wobei der Motor umfasst: einen Läufer, der einen ersten und einen zweiten Läuferabschnitt und eine Reihe von Magneten umfasst; und einen Motorständer, der einen ersten und einen zweiten Ständerabschnitt und eine Reihe von Spulen umfasst, wobei der erste Läuferabschnitt umfasst: eine Reihe von Magnetfächern in der Nähe eines Außenrands des ersten Läuferabschnitts, die dafür ausgelegt sind, jeweilige Magnete aufzunehmen, um mit einer Reihe von Spulen, die in einem Ständer angeordnet und um den ersten Läuferabschnitt herum verteilt sind, zu wechselwirken, um im Betrieb, wenn die Spulen bestromt werden, eine relative Drehung des Läufers und des Ständers zu bewirken; wobei jeder von den Magneten eine jeweilige d-Achse aufweist, die sich durch den Magneten und den Außenrand des ersten Läuferabschnitts erstreckt; wobei der erste Läuferabschnitt für jeden Magneten ein jeweiliges Luftloch oder Luftbarriere umfasst, die um eine jeweilige d-Achse asymmetrisch sind; wobei jedes Luftloch oder jede Luftbarriere zu einem asymmetrischen Magnetfeld für den jeweiligen Magneten führt; wobei der zweite Läuferabschnitt umfasst: eine Reihe von Magnetfächern in der Nähe eines Außenrands des zweiten Läuferabschnitts, die dafür ausgelegt sind, jeweilige Magnete aufzunehmen, um mit einer Reihe von Spulen, die in einem Ständer angeordnet und um den zweiten Läuferabschnitt herum verteilt sind, zu wechselwirken, um im Betrieb, wenn die Spulen bestromt werden, eine relative Drehung des Läufers und des Ständers zu bewirken; wobei jeder der Magnete eine jeweilige d-Achse aufweist, die sich durch den Magneten und den Außenrand des zweiten Läuferabschnitts erstreckt; wobei der zweite Läuferabschnitt für jeden Magneten ein jeweiliges Luftloch oder Luftbarriere umfasst, die um eine jeweilige d-Achse asymmetrisch sind; wobei jedes Luftloch oder jede Luftbarriere zu einem asymmetrischen Magnetfeld für den jeweiligen Magneten führt; wobei der erste Läuferabschnitt in Reihe mit dem zweiten Läuferabschnitt positioniert ist, wobei die Magnetfächer des ersten Läuferabschnitts den Magnetfächern des zweiten Läuferabschnitts entsprechen; und wobei jeder von den Magneten innerhalb eines Magnetfachs des ersten Läuferabschnitts und eines Magnetfachs des zweiten Läuferabschnitts angeordnet ist; wobei der erste Ständerabschnitt umfasst: eine Reihe von Wicklungsöffnungen, wobei jede Wicklungsöffnung dafür ausgelegt ist, einen Draht aufzunehmen, um eine von der Reihe von Spulen zu bilden, die um einen Zahn des ersten Ständerabschnitts gewickelt werden; wobei jeder Zahn des ersten Ständerabschnitts ein erstes Ständermagnetfeld bereitstellt; wobei der zweite Ständerabschnitt umfasst: eine Reihe von Wicklungsöffnungen, wobei jede Wicklungsöffnung dafür ausgelegt ist, eine von der Reihe von Spulen zu bilden, die um einen Zahn des zweiten Ständerabschnitts gewickelt werden; wobei jeder Zahn des zweiten Ständerabschnitts ein zweites Ständermagnetfeld bereitstellt; wobei der erste Ständerabschnitt in Reihe mit dem zweiten Ständerabschnitt positioniert ist, wobei die Zähne des ersten Ständerabschnitts den Zähnen des zweiten Ständerabschnitts entsprechen und die Spule für jeden Zahn durch Wickeln eines Leiters um einen Zahn des ersten Ständerabschnitts und den entsprechenden Zahn des zweiten Ständerabschnitts hergestellt wird; und wobei das erste Ständermagnetfeld im Betrieb eine Welligkeit in dem Drehmoment verursacht, die eine Welligkeit in dem zweiten Drehmoment, das von dem zweiten Ständermagnetfeld verursacht wird, zumindest zum Teil ausgleicht.In a third aspect disclosed herein, there is provided a motor, the motor comprising: a rotor including first and second rotor sections and a series of magnets; and a motor stator comprising first and second stator sections and a series of coils, wherein the first rotor section comprises: a series of magnetic compartments near an outer edge of the first rotor section adapted to receive respective magnets to communicate with a series interacting with coils arranged in a stator and distributed around the first rotor section in order, in operation, when the coils are energized, to cause a relative rotation of the rotor and the stator; each of the magnets having a respective d-axis extending through the magnet and the outer edge of the first rotor portion; wherein the first runner section for each magnet comprises a respective air hole or air barrier which are asymmetrical about a respective d-axis; each air hole or barrier leading to an asymmetric magnetic field for the respective magnet; wherein the second rotor section comprises: a series of magnetic compartments near an outer edge of the second rotor section adapted to receive respective magnets for interlocking with a series of coils arranged in a stator and distributed around the second rotor section interact to cause relative rotation of the rotor and the stator during operation when the coils are energized; each of the magnets having a respective d-axis extending through the magnet and the outer edge of the second rotor portion; wherein the second runner section for each magnet comprises a respective air hole or air barrier which are asymmetrical about a respective d-axis; each air hole or barrier leading to an asymmetric magnetic field for the respective magnet; the first rotor section being positioned in series with the second rotor section, the magnetic compartments of the first rotor section corresponding to the magnetic compartments of the second rotor section; and wherein each of the magnets is disposed within a magnetic compartment of the first rotor section and a magnetic compartment of the second rotor section; wherein the first stator section comprises: a series of winding openings, each winding opening adapted to receive a wire to form one of the series of coils wound around a tooth of the first stator section; each tooth of the first stator portion providing a first stator magnetic field; wherein the second stator portion comprises: a series of winding openings, each winding opening adapted to form one of the series of coils wound around a tooth of the second stator portion; each tooth of the second stator portion providing a second stator magnetic field; wherein the first stator portion is positioned in series with the second stator portion, the teeth of the first stator portion corresponding to the teeth of the second stator portion and the coil for each tooth is made by winding a conductor around a tooth of the first stator portion and the corresponding tooth of the second stator portion ; and wherein the first stator magnetic field causes a ripple in the torque during operation which at least partially offsets a ripple in the second torque caused by the second stator magnetic field.
In einer ersten Ausführungsform des zweiten oder des dritten Aspekts umfasst der Zahn des ersten Ständers einen ersten Zahnkopf und der erste Zahnkopf weist eine erste Zahnkopfform auf, der Zahn des zweiten Ständerabschnitts umfasst einen zweiten Zahnkopf und der zweite Zahnkopf weist eine zweite Zahnkopfform auf, wobei der erste und der zweite Zahnkopf voneinander verschieden sind und ein Unterschied zwischen der ersten und der zweiten Drehmomentwelligkeit mit einem Unterschied zwischen der ersten und der zweiten Zahnkopfform in Beziehung steht.In a first embodiment of the second or the third aspect, the tooth of the first stator comprises a first tooth head and the first tooth head has a first tooth head shape, the tooth of the second stator section comprises a second tooth head and the second tooth head has a second tooth head shape, the first and second tooth tips are different from each other and a difference between the first and second torque ripples is related to a difference between the first and second tooth tip shapes.
In einer zweiten Ausführungsform des zweiten oder des dritten Aspekts umfasst der Zahn des ersten Ständers einen ersten Zahnkopf und der erste Zahnkopf weist eine erste Zahnkopfform auf, der Zahn des zweiten Ständerabschnitts umfasst einen zweiten Zahnkopf und der zweite Zahnkopf weist eine zweite Zahnkopfform auf, wobei der erste und der zweite Zahnkopf voneinander verschieden sind und ein Unterschied zwischen der ersten und der zweiten Drehmomentwelligkeit mit einem Unterschied zwischen der ersten und der zweiten Zahnkopfform in Beziehung steht und die erste Zahnkopfform und die zweite Zahnkopfform in einer Breite von Rand zu Rand verschieden sind.In a second embodiment of the second or the third aspect, the tooth of the first stator comprises a first tooth head and the first tooth head has a first tooth head shape, the tooth of the second stator section comprises a second tooth head and the second tooth head has a second tooth head shape, the the first and second tooth tips are different from each other and a difference between the first and second torque ripples is related to a difference between the first and second tooth tip shapes and the first tooth tip shape and the second tooth tip shape are different in width from edge to edge.
In einer dritten Ausführungsform des zweiten oder des dritten Aspekts umfasst der Zahn des ersten Ständers einen ersten Zahnkopf und der erste Zahnkopf weist eine erste Zahnkopfform auf, der Zahn des zweiten Ständerabschnitts umfasst einen zweiten Zahnkopf und der zweite Zahnkopf weist eine zweite Zahnkopfform auf, wobei der erste und der zweite Zahnkopf voneinander verschieden sind und ein Unterschied zwischen der ersten und der zweiten Drehmomentwelligkeit mit einem Unterschied zwischen der ersten und der zweiten Zahnkopfform in Beziehung steht und der erste Zahnkopf eine Fläche aufweist, die eine oder mehrere Facetten aufweist, und der zweite Zahnkopf eine Fläche aufweist, die eine oder mehrere Facetten aufweist, die der einen oder den mehreren Facetten des ersten Zahnkopfs entsprechen, und wobei sich die erste Zahnkopfform und die zweite Zahnkopfform in einer Größe der Oberfläche einer Facette des ersten Zahnkopfs und einer entsprechenden Facette des zweiten Zahnkopfs unterscheiden.In a third embodiment of the second or the third aspect, the tooth of the first stator comprises a first tooth head and the first tooth head has a first tooth head shape, the tooth of the second stator section comprises a second tooth head and the second tooth head has a second tooth head shape, the the first and second tooth tips are different from each other and a difference between the first and second torque ripples is related to a difference between the first and second tooth tip shapes and the first tooth tip has a surface having one or more facets and the second tooth tip has a surface having one or more facets corresponding to the one or more facets of the first tooth tip, and wherein the first tooth tip shape and the second tooth tip shape are in a size of the surface of a facet of the first tooth tip and a corresponding facet of the second tooth tip differentiate .
In einer vierten Ausführungsform des dritten Aspekts wird die Asymmetrie des Magnetfelds in dem ersten und dem zweiten Läuferabschnitt nur durch eine Asymmetrie in Luftlöchern verursacht.In a fourth embodiment of the third aspect, the asymmetry of the magnetic field in the first and second rotor sections is caused only by an asymmetry in air holes.
In einer fünften Ausführungsform des dritten Aspekts wird die Asymmetrie des Magnetfelds in dem ersten und dem zweiten Läuferabschnitt nur durch eine Asymmetrie in Luftbarrieren verursacht.In a fifth embodiment of the third aspect, the asymmetry of the magnetic field in the first and the second rotor section is caused only by an asymmetry in air barriers.
In einer ersten Ausführungsform des ersten Aspekts wird die Asymmetrie des Magnetfelds in dem ersten und dem zweiten Läuferabschnitt nur durch eine Asymmetrie in Luftlöchern verursacht.In a first embodiment of the first aspect, the asymmetry of the magnetic field in the first and the second rotor section is caused only by an asymmetry in air holes.
In einer zweiten Ausführungsform des ersten Aspekts wird die Asymmetrie des Magnetfelds in dem ersten und dem zweiten Läuferabschnitt nur durch eine Asymmetrie in Luftbarrieren verursacht.In a second embodiment of the first aspect, the asymmetry of the magnetic field in the first and the second rotor section is caused only by an asymmetry in air barriers.
In einer dritten Ausführungsform des ersten Aspekts umfasst der Motorläufer ferner einen dritten Läuferabschnitt, wobei der dritte Läuferabschnitt umfasst: eine Reihe von Magnetfächern in der Nähe eines Außenrands des dritten Läuferabschnitts, die dafür ausgelegt sind, jeweilige Magnete aufzunehmen, um mit einer Reihe von Spulen, die in einem Ständer angeordnet und um den dritten Läuferabschnitt herum verteilt sind, zu wechselwirken, um im Betrieb bei Bestromung der Spulen eine relative Drehung des Läufers und des Ständers zu bewirken; wobei jeder von den Magneten eine jeweilige d-Achse aufweist, die sich durch den Magneten und den Außenrand des ersten Läuferabschnitts erstreckt; wobei der dritte Läuferabschnitt an dem ersten und dem zweiten Läuferabschnitt ausgerichtet ist, wobei die Magnetfächer des dritten Läuferabschnitts den Magnetfächern des ersten und des zweiten Läuferabschnitts entsprechen; und wobei jeder von den Magneten innerhalb eines Magnetfachs des ersten, des zweiten und des dritten Läuferabschnitts angeordnet ist.In a third embodiment of the first aspect, the motor rotor further comprises a third rotor section, wherein the third rotor section comprises: a series of magnetic compartments in the vicinity of an outer edge of the third rotor section, which are adapted to receive respective magnets for connection with a series of coils, which are arranged in a stator and distributed around the third rotor section, to interact in order to cause a relative rotation of the rotor and the stator during operation when the coils are energized; each of the magnets having a respective d-axis extending through the magnet and the outer edge of the first rotor portion; the third rotor section being aligned with the first and second rotor sections, the magnetic compartments of the third rotor section corresponding to the magnetic compartments of the first and second rotor sections; and wherein each of the magnets is disposed within a magnet compartment of the first, second, and third rotor sections.
In einer vierten Ausführungsform des ersten Aspekts umfasst der Motorläufer ferner einen dritten Läuferabschnitt, wobei der dritte Läuferabschnitt umfasst: eine Reihe von Magnetfächern in der Nähe eines Außenrands des dritten Läuferabschnitts, die dafür ausgelegt sind, jeweilige Magnete aufzunehmen, um mit einer Reihe von Spulen, die in einem Ständer angeordnet sind und um den dritten Läuferabschnitt herum verteilt sind, zu wechselwirken, um im Betrieb, bei Bestromung der Spulen eine relative Drehung des Läufers und des Ständers zu bewirken; wobei jeder von den Magneten eine jeweilige d-Achse aufweist, die sich durch den Magneten und den Außenrand des ersten Läuferabschnitts erstreckt; wobei der dritte Läuferabschnitt an dem ersten und dem zweiten Läuferabschnitt ausgerichtet ist, wobei die Magnetfächer des dritten Läuferabschnitts den Magnetfächern des ersten und des zweiten Läuferabschnitts entsprechen; und wobei jeder von den Magneten innerhalb eines Magnetfachs des ersten, des zweiten und des dritten Läuferabschnitts angeordnet ist und der dritte Läuferabschnitt für jeden Magneten ein jeweiliges Luftloch oder Luftbarriere umfasst, die um eine jeweilige d-Achse asymmetrisch sind; wobei jedes Luftloch oder jede Luftbarriere zu einem asymmetrischen Magnetfeld für den jeweiligen Magneten führt, und wobei im Betrieb die Asymmetrie der Magnetfelder des dritten Läuferabschnitts eine Welligkeit in dem Drehmoment verursacht, die eine Welligkeit der Asymmetrie der Magnetfelder des ersten Läuferabschnitts und/oder des zweiten Läuferabschnitts zumindest zum Teil ausgleicht.In a fourth embodiment of the first aspect, the motor rotor further comprises a third rotor section, wherein the third rotor section comprises: a series of magnetic compartments in the vicinity of an outer edge of the third rotor section, which are adapted to receive respective magnets for connection with a series of coils, which are arranged in a stator and are distributed around the third rotor section, to interact in order to bring about a relative rotation of the rotor and the stator during operation when the coils are energized; each of the magnets having a respective d-axis extending through the magnet and the outer edge of the first rotor portion; the third rotor section being aligned with the first and second rotor sections, the magnetic compartments of the third rotor section corresponding to the magnetic compartments of the first and second rotor sections; and each of the magnets within one Magnetic compartment of the first, the second and the third rotor section is arranged and the third rotor section comprises for each magnet a respective air hole or air barrier which are asymmetrical about a respective d-axis; wherein each air hole or air barrier leads to an asymmetrical magnetic field for the respective magnet, and wherein in operation the asymmetry of the magnetic fields of the third rotor section causes a ripple in the torque, which ripples the asymmetry of the magnetic fields of the first rotor section and / or the second rotor section at least partially offsets.
In einer siebten Ausführungsform des dritten Aspekts umfasst der Motorläufer ferner einen dritten Läuferabschnitt, wobei der dritte Läuferabschnitt umfasst: eine Reihe von Magnetfächern in der Nähe eines Außenrands des dritten Läuferabschnitts, die dafür ausgelegt sind, jeweilige Magnete aufzunehmen, um mit einer Reihe von Spulen, die in einem Ständer angeordnet und um den dritten Läuferabschnitt herum verteilt sind, um im Betrieb, wenn die Spulen bestromt werden, eine relative Drehung des Läufers und des Ständers zu bewirken; wobei jeder von den Magneten eine jeweilige d-Achse aufweist, die sich durch den Magneten und den Außenrand des ersten Läuferabschnitts erstreckt; wobei der dritte Läuferabschnitt an dem ersten und dem zweiten Läuferabschnitt ausgerichtet ist, wobei die Magnetfächer des dritten Läuferabschnitts den Magnetfächern des ersten und des zweiten Läuferabschnitts entsprechen; und wobei jeder von den Magneten innerhalb eines Magnetfachs des ersten, des zweiten und des dritten Läuferabschnitts angeordnet ist.In a seventh embodiment of the third aspect, the motor rotor further comprises a third rotor section, wherein the third rotor section comprises: a series of magnetic compartments near an outer edge of the third rotor section, which are adapted to receive respective magnets to be connected to a series of coils, which are arranged in a stator and distributed around the third rotor section in order, in operation, when the coils are energized, to cause a relative rotation of the rotor and the stator; each of the magnets having a respective d-axis extending through the magnet and the outer edge of the first rotor portion; the third rotor section being aligned with the first and second rotor sections, the magnetic compartments of the third rotor section corresponding to the magnetic compartments of the first and second rotor sections; and wherein each of the magnets is disposed within a magnet compartment of the first, second, and third rotor sections.
In einer achten Ausführungsform des dritten Aspekts umfasst der Motorläufer ferner einen dritten Läuferabschnitt, wobei der dritte Läuferabschnitt umfasst: eine Reihe von Magnetfächern in der Nähe eines Außenrands des dritten Läuferabschnitts, die dafür ausgelegt sind, jeweilige Magnete aufzunehmen, um mit einer Reihe von Spulen, die in einem Ständer angeordnet und um den dritten Läuferabschnitt herum verteilt sind, zu wechselwirken, um im Betrieb, wenn die Spulen bestromt werden, eine relative Drehung des Läufers und des Ständers zu bewirken; wobei jeder von den Magneten eine jeweilige d-Achse aufweist, die sich durch den Magneten und den Außenrand des ersten Läuferabschnitts erstreckt; wobei der dritte Läuferabschnitt an dem ersten und dem zweiten Läuferabschnitt ausgerichtet ist, wobei die Magnetfächer des dritten Läuferabschnitts den Magnetfächern des ersten und des zweiten Läuferabschnitts entsprechen; und wobei jeder von den Magneten innerhalb eines Magnetfachs des ersten, des zweiten und des dritten Läuferabschnitts angeordnet ist, und wobei der dritte Läuferabschnitt für jeden Magneten ein jeweiliges Luftloch oder Luftbarriere umfasst, die um eine jeweilige d-Achse asymmetrisch sind; wobei jedes Luftloch oder jede Luftbarriere zu einem asymmetrischen Magnetfeld für den jeweiligen Magneten führt, und wobei im Betrieb die Asymmetrie der Magnetfelder des dritten Läuferabschnitts eine Welligkeit in dem Drehmoment verursacht, die eine Welligkeit der Asymmetrie der Magnetfelder des ersten Läuferabschnitts und/oder des zweiten Läuferabschnitts zumindest zum Teil ausgleicht.In an eighth embodiment of the third aspect, the motor rotor further comprises a third rotor section, wherein the third rotor section comprises: a series of magnetic compartments in the vicinity of an outer edge of the third rotor section, which are adapted to receive respective magnets for connection with a series of coils, which are arranged in a stator and distributed around the third rotor section, to interact to cause a relative rotation of the rotor and the stator in operation when the coils are energized; each of the magnets having a respective d-axis extending through the magnet and the outer edge of the first rotor portion; the third rotor section being aligned with the first and second rotor sections, the magnetic compartments of the third rotor section corresponding to the magnetic compartments of the first and second rotor sections; and wherein each of the magnets is disposed within a magnetic compartment of the first, second, and third rotor sections, and wherein the third rotor section includes, for each magnet, a respective air hole or air barrier that is asymmetrical about a respective d-axis; wherein each air hole or air barrier leads to an asymmetrical magnetic field for the respective magnet, and wherein in operation the asymmetry of the magnetic fields of the third rotor section causes a ripple in the torque, which ripples the asymmetry of the magnetic fields of the first rotor section and / or the second rotor section at least partially offsets.
In einem vierten Aspekt wird ein Elektromotor angegeben, wobei der Elektromotor einen Läufer und einen Ständer aufweist, wobei der Läufer und/oder der Ständer zwei oder mehr Abschnitte umfassen kann/können, und wobei eine Drehmomentwelligkeit, die von dem (den) einem Abschnitt des Läufers (oder des Ständers) zugeordneten Magnetfeld(ern) verursacht wird, eine Drehmomentwelligkeit, die von dem (den) einem anderen Abschnitt des Läufers (oder Ständers) zugeordneten Magnetfeld(ern) verursacht wird, zumindest zum Teil ausgleicht.In a fourth aspect, an electric motor is specified, wherein the electric motor has a rotor and a stator, wherein the rotor and / or the stator can comprise two or more sections, and wherein a torque ripple generated by the one section of the Magnetic field (s) assigned to the rotor (or stator) is caused, at least partially compensates for a torque ripple which is caused by the magnetic field (s) assigned to another section of the rotor (or stator).
Vorteilhafte WirkungenBeneficial effects
Die Elektromotoren gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können eine Welligkeit des Motordrehmoments und eine Polfühligkeit durch variable Motorschichtungen verringern.The electric motors according to the embodiments of the present disclosure can reduce motor torque ripple and pole sensitivity through variable motor laminations.
FigurenlisteFigure list
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1 ist ein Diagramm einer Ausführungsform eines Läufers und eines Ständers eines Motors.1 Figure 3 is a diagram of one embodiment of a rotor and stator of a motor. -
2 ist ein Diagramm einer Ausführungsform eines Läufers und eines Ständers eines Motors.2 Figure 3 is a diagram of one embodiment of a rotor and stator of a motor. -
3 ist ein Diagramm einer Ausführungsform eines Läufers und eines Ständers eines Motors.3 Figure 3 is a diagram of one embodiment of a rotor and stator of a motor. -
4 ist ein Diagramm einer Ausführungsform eines Ständers mit variabler Schichtung.4th Figure 13 is a diagram of one embodiment of a variable stratification stator. -
5 ist ein Diagramm einer Ausführungsform eines Magneten in einem Läufer.5 Figure 3 is a diagram of one embodiment of a magnet in a rotor. -
6 ist ein Diagramm einer Ausführungsform eines Magneten in einem Läufer.6th Figure 3 is a diagram of one embodiment of a magnet in a rotor. -
7 zeigt eine Ausführungsform eines symmetrischen Zahns für einen Ständer.7th shows an embodiment of a symmetrical tooth for a stator. -
8 und9 zeigen Ausführungsformen eines asymmetrischen Zahns für einen Ständer.8th and9 show embodiments of an asymmetrical tooth for a stator. -
10 ist ein Diagramm einer Modellierung von Drehmomentwelligkeit vs. Läuferposition für eine Ausführungsform von Läufern in einem Motor.10 Figure 12 is a diagram of a modeling of torque ripple versus rotor position for one embodiment of rotors in a motor. -
11 ist ein Diagramm einer Modellierung von Polfühligkeit vs. Läuferposition für eine Ausführungsform von Läufern in einem Motor.11 Figure 12 is a diagram of pole sensitivity versus rotor position modeling for one embodiment of rotors in a motor. -
12 zeigt eine Ausführungsform von Ständerzähnen mit unterschiedlicher Breite von Rand zu Rand.12th shows an embodiment of stator teeth with different widths from edge to edge. -
13 und14 zeigen eine Ausführungsform von Ständerzähnen mit facettierter Zahnfläche.13th and14th show an embodiment of stator teeth with a faceted tooth surface.
Bester ModusBest mode
In der folgenden Beschreibung werden zahlreiche spezifische Details vorgelegt, um verschiedene spezifische Ausführungsformen, die hierin offenbart sind, deutlich zu beschreiben. Ein Fachmann wird jedoch verstehen, dass die hier beanspruchte Erfindung auch ganz ohne die spezifischen Details, die nachstehend erörtert werden, in die Praxis umgesetzt werden kann. An anderen Stellen wurden bekannte Merkmale nicht beschrieben, um die Erfindung nicht zu verunklaren.In the following description, numerous specific details are set forth in order to clearly describe various specific embodiments disclosed herein. However, one skilled in the art will understand that the invention as claimed herein can be practiced without the specific details discussed below. Known features have not been described elsewhere in order not to obscure the invention.
Rotierende Elektromotoren, einschließlich von Permanentmagnetmotoren, können durch eine magnetische Wechselwirkung zwischen einem Läufer, der in einem Ständer angeordnet ist, arbeiten. Die hier gegebene Beschreibung basiert auf Motoren mit inneren Permanentmagneten, aber die angegebenen Lehren können auch auf Ausführungsformen gerichtet werden, die Motoren mit Oberflächen-Permanentmagneten sind. Außerdem basiert die hier gegebene Beschreibung auf den Magneten, die auf oder innerhalb eines Läufers angeordnet sind, der von einem Ständer umgeben ist, der Spulen aufweisen kann und der eine Nutung aufweisen kann, aber die angegebenen Lehren können auch auf Ausführungsformen gerichtet werden, wo die Magnete auf oder innerhalb des Ständers angeordnet sind und der Läufer Spulen und/oder eine Nutung aufweist.Rotating electric motors, including permanent magnet motors, can operate through magnetic interaction between a rotor placed in a stator. The description given herein is based on motors with internal permanent magnets, but the teachings given can be directed to embodiments that are motors with surface permanent magnets. In addition, the description given here is based on the magnets placed on or are arranged within a rotor, which is surrounded by a stator which can have coils and which can have a groove, but the teachings given can also be directed to embodiments where the magnets are arranged on or within the stator and the rotor coils and / or has a groove.
Wie in
Die Magnete
Der Läufer kann jedes geeignete Design aufweisen. Der in
Der Motor wird durch Nacheinander-Bestromen der Spulen betrieben, was dann ein elektromagnetisches Feld erzeugt, das mit den Magneten des Läufers wechselwirkt, um ein Drehmoment an den Läufer anzulegen, und den Läufer veranlasst, sich in Bezug auf den Ständer zu drehen. Wenn sich der Motor dreht, wechselwirken die Zähne (und entsprechende Spulen) magnetisch mit nahen Magneten, und diese Wechselwirkung kann in manchen Ausführungsformen variieren, was zu einer Welligkeit in dem Drehmoment führt, das von dem Motor geliefert wird. In manchen Ausführungsformen kann eine Erhöhung der Zahl der Zähne und Magnete das Ausmaß der Welligkeit verringern. Jedoch können auch andere Verfahren zum Verringern der Welligkeit erstrebenswert sein.The motor is operated by energizing the coils in sequence, which then creates an electromagnetic field which interacts with the rotor's magnets to apply torque to the rotor and causes the rotor to rotate with respect to the stator. As the motor rotates, the teeth (and corresponding coils) magnetically interact with nearby magnets, and this interaction can vary in some embodiments, resulting in ripples in the torque delivered by the motor. In some embodiments, increasing the number of teeth and magnets can decrease the amount of waviness. However, other methods of reducing waviness may also be desirable.
Bei einer Methode zur Verringerung einer Drehmomentwelligkeit kann eine Asymmetrie in einem ersten Abschnitt des Läufers
In manchen Ausführungsformen eines hierin beschriebenen geschichteten Läufers
In manchen Ausführungsformen kann auch eine dritte Läuferschicht vorhanden sein, etwa eine Läuferschicht, der die Asymmetrie der ersten und der zweiten Schicht fehlt, oder eine Läuferschicht mit Asymmetrie wie sie etwa für die erste und die zweite Schicht beschrieben ist. In verschiedenen Ausführungsformen kann die dritte Läuferschicht zwischen der ersten und der zweiten Läuferschicht positioniert werden oder kann an dem einen oder dem anderen Ende der Baugruppe aus erster und zweitem Läuferschicht positioniert werden.In some embodiments, a third runner layer may also be present, for example a runner layer that lacks the asymmetry of the first and second layers, or a runner layer with asymmetry such as is described for the first and second layers. In various embodiments, the third runner layer can be positioned between the first and the second runner layer or can be positioned at one or the other end of the assembly of the first and second runner layers.
In einer anderen Ausführungsform eines asymmetrischen Läuferabschnitts kann eine asymmetrische Luftbarriere
In manchen Ausführungsformen kann eine Kombination aus Luftlöchern
In verschiedenen Ausführungsformen von asymmetrischen Läuferschichten können die Größen und Positionen der Luftlöchern
In manchen Ausführungsformen können die asymmetrische erste und zweite Läuferschicht (und optional eine dritte Läuferschicht) mit einem Ständer verwendet werden, der die hierin beschriebenen asymmetrischen Merkmale nicht aufweist.In some embodiments, the asymmetric first and second runner layers (and optionally a third runner layer) can be used with a stator that does not have the asymmetric features described herein.
Bei einer zweiten Methode zur Verringerung einer Drehmomentwelligkeit können Zahndesigns verwendet werden, die in einem ersten Ständerabschnitt im Vergleich zu einem zweiten Ständerabschnitt anders sind. In manchen Ausführungsformen, wo Zahndesigns zwischen einem ersten und einem zweiten Ständerabschnitt verschieden sind, kann bei den Zähnen in dem ersten und dem zweiten Ständerabschnitt der Teil des Zahns, der von Drähten umwickelt ist (der Zahnkörper), bei dem ersten und dem zweiten Ständerabschnitt die gleiche Breite aufweisen und die Ständerabschnitte können so angeordnet sein, dass die Zahnkörper des ersten Ständerabschnitts an den Zahnabschnitten des zweiten Ständerabschnitts ausgerichtet sind, etwa um ein gemeinsames Umwickeln der jeweiligen ausgerichteten Zähne des ersten Ständerabschnitts und des zweiten Ständerabschnitts zu bewerkstelligen. In verschiedenen Ausführungsformen kann der Zahnkopf
Die
In manchen Ausführungsformen eines asymmetrischen Zahndesigns kann eine Asymmetrie in einem oder mehreren oder allen Zähnen eines ersten Ständerabschnitts bereitgestellt werden, etwa durch Gestalten der Zahnflächen
In verschiedenen Ausführungsformen kann die Asymmetrie der Zahnfacetten eine Änderung eines Krümmungsradius für die Zahnfläche auf einer Seite der Zahnachse
In manchen Ausführungsformen eines hierin beschriebenen geschichteten Ständers
In manchen Ausführungsformen kann auch eine dritte Ständerschicht vorhanden sein, etwa eine Ständerschicht, der die Asymmetrie der ersten und der zweiten Schicht fehlt, oder eine Ständerschicht mit Asymmetrie, wie sie etwa für die erste und die zweite Schicht beschrieben ist. In verschiedenen Ausführungsformen kann die dritte Ständerschicht zwischen der ersten und der zweiten Ständerschicht positioniert sein oder kann an dem einen oder an dem anderen Ende der Baugruppe aus erster und zweiter Ständerschicht positioniert sein.In some embodiments, a third stator layer can also be present, for example a stator layer that lacks the asymmetry of the first and second layers, or a stator layer with asymmetry, such as is described for the first and second layers. In various embodiments, the third stator layer can be positioned between the first and second stator layers or can be positioned at one or the other end of the assembly of the first and second stator layers.
In manchen Ausführungsformen können die asymmetrische erste und zweite Ständerschicht (und optional eine dritte Ständerschicht) mit einem Läufer verwendet werden, der die hierin beschriebenen asymmetrischen Merkmale nicht aufweist.In some embodiments, the asymmetric first and second stator layers (and optionally a third stator layer) can be used with a rotor that does not have the asymmetric features described herein.
Bei einer dritten Methode zur Verringerung einer Drehmomentwelligkeit können asymmetrische Läuferschichten und asymmetrische Ständerschichten miteinander kombiniert werden, etwa ein Läufer mit einer asymmetrischen Schicht und einer ausgleichend asymmetrischen Schicht oder einer Schicht ohne die hierin beschriebenen asymmetrischen Merkmale, der mit einem Ständer kombiniert ist, der eine asymmetrische Schicht und eine ausgleichend asymmetrische Schicht (nicht-asymmetrische Schicht) oder eine Schicht ohne die hierin beschriebenen asymmetrischen Merkmale (eine nicht asymmetrische Ständerschicht) aufweist.In a third method for reducing torque ripple, asymmetrical rotor layers and asymmetrical stator layers can be combined with one another, for example a rotor with an asymmetrical layer and a compensating asymmetrical layer or a layer without the asymmetrical features described herein, which is combined with a stator, which is an asymmetrical Layer and a compensating asymmetrical layer (non-asymmetrical layer) or a layer without the asymmetrical features described herein (a non-asymmetrical stand layer).
In manchen Ausführungsformen kann eine asymmetrische Läuferschicht durch eine asymmetrische Ständerschicht ausgeglichen werden, die der asymmetrischen Läuferschicht benachbart ist oder die einer anderen Läuferschicht benachbart ist. In manchen Ausführungsformen kann eine asymmetrische Läuferschicht durch eine asymmetrische Ständerschicht und eine asymmetrische Läuferschicht ausgeglichen werden, wo die asymmetrische Ständerschicht der asymmetrischen Läuferschicht benachbart ist oder der ausgleichend asymmetrischen Läuferschicht benachbart ist. In manchen Ausführungsformen kann eine asymmetrische Ständerschicht durch eine asymmetrische Ständerschicht und eine asymmetrische Läuferschicht ausgeglichen werden, wo die asymmetrische Läuferschicht der asymmetrischen Läuferschicht oder der ausgleichend asymmetrischen Ständerschicht benachbart ist.In some embodiments, an asymmetrical runner layer can be compensated for by an asymmetric stator layer that is adjacent to the asymmetrical runner layer or that is adjacent to another runner layer. In some embodiments, an asymmetric runner layer can be balanced by an asymmetric stator layer and an asymmetric runner layer where the asymmetric stator layer is adjacent to the asymmetric runner layer or the compensating asymmetric runner layer is adjacent. In some embodiments, an asymmetrical stator layer can be balanced by an asymmetrical stator layer and an asymmetrical rotor layer where the asymmetrical rotor layer is adjacent to the asymmetrical rotor layer or the compensating asymmetrical stator layer.
Wie hierin verwendet, sind die Wörter „ungefähr“, „etwa“, „im Wesentlichen“, „nahezu“ und andere ähnliche Wörter und Ausdrücke von einem Fachmann so zu verstehen, dass sie ein Maß an Variation zulassen, welches das Funktionieren der Vorrichtung, des Beispiels oder der Ausführungsform nicht wesentlichen beeinträchtigt. In Situationen, wo eine weitergehende Anweisung notwendig ist, ist der Grad der Variation als 5 % oder weniger zu verstehen.As used herein, the words "approximately", "about", "substantially", "nearly" and other similar words and expressions are to be understood by one skilled in the art to permit a degree of variation which could affect the functioning of the device, of the example or the embodiment is not significantly impaired. In situations where further instruction is necessary, the degree of variation should be understood as 5% or less.
Nachdem die Erfindung gemäß den Anforderungen der Patentsatzung beschrieben wurde, wird der Fachmann wissen, wie er Änderungen und Modifikationen an der vorliegenden Erfindung durchzuführen hat, um seine jeweiligen Bedürfnisse oder Vorgaben zu erfüllen. Solche Änderungen und Modifikationen können vorgenommen werden, ohne vom Bereich und Gedanken der Erfindung, wie hierin offenbart, abzuweichen.Having described the invention in accordance with the requirements of the patent statute, those skilled in the art will know how to make changes and modifications to the present invention to meet their particular needs or specifications. Such changes and modifications can be made without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed herein.
Die obige ausführliche Beschreibung von beispielhaften und bevorzugten Ausführungsformen wird zum Zwecke der Erläuterung und Offenbarung gemäß den gesetzlichen Anforderungen vorgelegt. Sie soll nicht erschöpfend sein oder die Erfindung auf genau die beschriebene(n) Ausbildung(en) beschränken, sondern lediglich einen Fachmann in die Lage versetzen, zu verstehen, wie die Erfindung für einen bestimmten Zweck oder eine bestimmte Implementierung geeignet ist. Die Möglichkeit von Modifikationen und Variationen ist für einen Fachmann naheliegend. Durch die Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen, die Toleranzen, Merkmalsabmessungen, bestimmte Betriebsbedingungen, technische Vorgaben oder dergleichen enthalten kann und die von Implementierung zu Implementierung oder mit Änderungen am Stand der Technik variieren kann, ist keine Beschränkung beabsichtigt und es sollte keine Beschränkung davon abgeleitet werden. Der Anmelder macht diese Offenbarung in Bezug auf den aktuellen Stand der Technik, hält aber auch Fortschritte für möglich, und dass Anpassungen in der Zukunft, das heißt gemäß dem dann aktuellen Stand der Technik, diesen Fortschritten Rechnung tragen werden. Es ist beabsichtigt, dass der Bereich der Erfindung von den schriftlich formulierten Ansprüchen und gegebenenfalls Äquivalenten davon definiert wird. Eine Bezugnahme auf ein Anspruchselement im Singular soll nicht „eines und nur eines“ bedeuten, wenn nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist. Darüber hinaus sollen kein Element, keine Komponente und kein Verfahrens- oder Prozessschritt in dieser Offenbarung Allgemeingut sein, unabhängig davon, ob das Element, die Komponente oder der Schritt in den Ansprüchen ausdrücklich genannt ist.The above detailed description of exemplary and preferred embodiments is presented for purposes of illustration and disclosure in accordance with legal requirements. It is not intended to be exhaustive or to limit the invention to the precise form (s) described, but rather to enable any person skilled in the art to understand how the invention is suitable for a particular purpose or implementation. The possibility of modifications and variations is obvious to a person skilled in the art. No limitation is intended and should not be derived from the description of exemplary embodiments that may include tolerances, feature dimensions, particular operating conditions, technical specifications, or the like, and that may vary from implementation to implementation or with changes in the state of the art. The applicant makes this disclosure in relation to the current state of the art, but also considers progress to be possible, and that adaptations in the future, that is to say in accordance with the then current state of the art, will take these advances into account. It is intended that the scope of the invention be defined by the written claims and, where applicable, equivalents thereof. Reference to a claim element in the singular is not intended to mean “one and only one” unless expressly stated otherwise. Furthermore, no element, no component and no method or process step in this disclosure are intended to be common property, regardless of whether the element, the component or the step is expressly mentioned in the claims.
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