DE202008017448U1

DE202008017448U1 - Aktiveinheit einer elektrischen Maschine

Info

Publication number: DE202008017448U1
Application number: DE202008017448U
Authority: DE
Original assignee: INA Drives and Mechatronics GmbH and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-08-15
Filing date: 2008-08-15
Publication date: 2009-10-01
Anticipated expiration: 2018-08-16
Also published as: DE102008041292A1; CN201611804U

Abstract

Aktiveinheit einer elektrischen Maschine, umfassend:
– eine Rückschlusseinheit (1), die sich in einer Laufrichtung (A) längs erstreckt und zahlreiche quer zur Laufrichtung verlaufende Aufnahmeaussparungen (2) aufweist;
– eine Vielzahl von Zähnen (3), die jeweils mit ihrem Zahnfuß (4) in den Aufnahmeaussparungen (2) befestigt sind und sich in Richtung zu einem Luftspalt (L) erstrecken;
– zahlreiche elektrische Wicklungen (5), die jeweils von Wicklungsabschnitten (6) der Zähne (3) getragen werden, wobei Randzähne auch nicht bewickelt sein können;
dadurch gekennzeichnet, dass am Boden jeder Aufnahmeaussparung (2) eine sich axial über die Breite der Rückschlusseinheit (1) erstreckende Kühlrohrnut (10) eingearbeitet ist, in welche jeweils ein Kühlrohr (11) formschlüssig eingelegt ist, welches mit einem nicht mit der Kühlrohrnut (10) in Berührung stehendem Zahnkontaktabschnitt (15) formschlüssig am Zahnfuß (4) anliegt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aktiveinheit einer elektrischen Maschine. Zu den elektrischen Maschinen gehören im Sinne der vorliegenden Erfindung elektrische Generatoren und insbesondere elektrische Motoren, die als Rotationsmotoren oder Linearmotoren ausgelegt sein können. Eine derartige Aktiveinheit umfasst eine Rückschlusseinheit für den magnetischen Rückschluss zwischen den elektromagnetischen Polen. Die Rückschlusseinheit erstreckt sich in Laufrichtung und weist bei einer gattungsgemäßen Aktiveinheit Aufnahmeaussparungen auf, die quer zur Laufrichtung verlaufen. Weiterhin ist eine Vielzahl von Zähnen vorgesehen, die mit ihrem Zahnfuß in den Aufnahmeaussparungen befestigt sind und sich in Richtung zu einem Luftspalt erstrecken. Zahlreiche elektrische Wicklungen (insbesondere Einzelpolwicklungen oder gruppenweise Wicklungen um mehrere Zähne) werden jeweils von einem Wicklungsabschnitt eines Zahns bzw. den Wicklungsabschnitten mehrerer Zähne getragen, wodurch die Pole der elektrischen Maschine ausgebildet sind.
Aus der Europäischen Patentschrift EP 1 072 082 B1 ist eine Konstruktion einer elektrischen Maschine mit Einzelpolwicklungen bekannt. Dabei ist ein erster Körper geschichtet als Blechpaket aufgebaut und ein zweiter Körper dient als Aufnahmekörper und ist aus wenigstens zwei Trägersegmenten zusammengesetzt. Die Trägersegmente nehmen separat bewickelbare Wicklungsträger in Hohlräumen auf. Zwischen den lösbar befestigten Wicklungsträgern erstreckt sich jeweils ein Abschnitt der Trägersegmente, welcher benachbarte Wicklungsträger beabstandet und damit den für die elektrische Wicklung verfügbaren Bauraum beschränkt.
Aus der Offenlegungsschrift DE 101 43 870 A1 ist eine Aktiveinheit einer elektromotorisch arbeitenden Vorrichtung mit Einzelpolwicklungen bekannt. Mehrere Wicklungsträger sind in einen Aufnahmekörper eingesetzt. Der Aufnahmekörper besteht aus einem Grundkörper, welcher mit der Motorachse in Verbindung steht und die auftretenden Kräfte aufnimmt, sowie aus zahlreichen Halteelementen, die sich vom Grundkörper radial nach außen erstrecken. Die beabstandeten Halteelemente lassen Bauraum frei, in welchem jeweils ein Wicklungsträger mit der darauf angeordneten elektrischen Wicklung eingesetzt werden kann. Die Wicklungsträger werden mit einem Fußbereich am Aufnahmekörper befestigt. Auch bei dieser Gestaltung sind einzelne Zähne oder Pole des Motors ausgebildet, wobei nur jeder zweite Zahn eine elektrische Wicklung trägt, während zwischen den gewickelten Zähnen die Halteelemente als nicht mit einer Wicklung versehene Zähne verbleiben.
Bei elektrischen Maschinen, die mit großer Leistung betrieben werden, entstehen hohe Verlustwärmewerte, die möglichst effizient von den elektrischen Wicklungen abgeführt werden müssen. Dabei ist es problematisch, spezielle Kühlsysteme so dicht wie möglich an die elektrische Wicklung heran zu bringen, ohne dadurch die elektromagnetischen Eigenschaften des Motors zu verschlechtern. Aus der DE 196 04 643 B4 ist zur Lösung dieses Problems ein Linearmotor mit integrierter Kühlung bekannt, der ein Primärteil und ein Sekundärteil besitzt. In Nuten des Primärteil-Eisenkerns ist eine Läuferwicklung angeordnet. Im Eisenkern des Primärteils verläuft außerdem ein Kühlrohr, welches von Kühlmittel durchströmt wird. Das Kühlrohr ist auf der Rückenfläche des Eisenkerns eingelegt, welche der mit den Läuferwicklungen bestückten Seite gegenüber liegt. Der Wärmeabtransport von der Läuferwicklung wird durch den Wärmewider stand erschwert, der sich aus der Materialdicke des Eisenkerns und dem daraus resultierendem Wärmetransportweg ergibt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Aktiveinheit einer elektrischen Maschine bereit zu stellen. Insbesondere wird dabei angestrebt, den Gleichlauf der Maschine zu verbessern, indem die so genannten cogging-Effekte (Rastmomente) weitgehend vermieden werden. Die insbesondere bei Permanentmagnet erregten Motoren auftretenden Rastmomente lassen sich reduzieren, wenn keine oder nur geringe Abstände zwischen den mit einer elektrischen Wicklung versehenen Polzähnen verbleiben. Gleichzeitig sollen durch die Erfindung die Fertigungskosten reduziert werden, insbesondere durch Vereinfachung der Anbringung der elektrischen Wicklung. Eine besondere Zielstellung ist es darüber hinaus, die Anbringung eines Kühlsystems zu vereinfachen und die Kühlleistung durch verbesserte Wärmeabfuhr von den elektrischen Wicklungen zu verbessern.
Die genannte Aufgabe wird durch eine Aktiveinheit gemäß dem beigefügten Anspruch 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Aktiveinheit zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass jeder der Zähne in einer der Aufnahmeaussparungen befestigt ist und dass zumindest alle zwischen gegebenenfalls nicht bewickelten Randzähnen positionierten Zähne zumindest einen Teil der elektrischen Wicklung tragen.
Ein wesentlicher Unterschied zu dem oben genannten Stand der Technik besteht somit darin, dass zwischen den bewickelten Zähnen keine passiven Zähne verbleiben, die keine elektrische Wicklung tragen. Eine Sonderrolle nehmen bei Linearmotoren die Randzähne ein, die am Ende der jeweiligen Lauffläche angeord net sind und gegebenenfalls ohne elektrische Wicklung ausgeführt werden. Dadurch, dass sämtliche Zähne in den Aufnahmeaussparungen befestigt sind, lässt sich die Rückschlusseinheit besonders einfach und materialsparend fertigen, da keine einstückig mit der Rückschlusseinheit ausgeführten Zähne vorgesehen sind.
Bei einer ersten Ausführungsform sind die elektrischen Wicklungen als mehrere Einzelpolwicklungen ausgelegt, wobei jeder Zahn eine eigene Wicklung trägt. Eine zweite Ausführungsform verwendet stattdessen gruppenweise elektrische Wicklungen, die um mehrere Zähne, vorzugsweise jeweils mindestens drei Zähne gewickelt sind (sogenannte vermaschte Wicklungen).
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Aktiveinheit zeichnet sich dadurch aus, dass am Boden jeder Aufnahmeaussparung eine sich axial über die Breite der Rückschlusseinheit erstreckende Kühlrohrnut eingearbeitet ist. In diese Kühlrohrnut lässt sich über die Aufnahmeaussparung sehr einfach ein Kühlrohr einlegen, so dass auf aufwendiges Einfädeln der Kühlrohre in durchlaufende Bohrungen verzichtet werden kann. Gleichzeitig bleibt ein Oberflächenabschnitt des Kühlrohrs als Zahnkontaktabschnitt in der Aufnahmeaussparung zugänglich, an welchem formschlüssig der jeweilige Zahnfuß zur Wärmeübertragung angekoppelt wird. Damit steht eine kurze Wärmeübertragungsstrecke von der elektrischen Wicklung über den Wicklungsabschnitt des Zahns unmittelbar an das Kühlrohr zur Verfügung. Der Wärmeübergang kann beispielsweise durch Verwendung einer Wärmeleitpaste weiter verbessert werden. Die Kühlrohre, welche in die Kühlrohrnuten in den Aufnahmeaussparungen eingelegt sind, sind Bestandteil eines Kühlsystems, welches vorzugsweise von einem Kühlmedium durchströmt wird.
Es ist besonders zweckmäßig, wenn sämtliche eine Einzelpolwicklung tragende Zähne lösbar in der jeweiligen Aufnahmeaussparung befestigt sind. Auf diese Weise ist nicht nur die Montage des Motors erleichtert sondern es besteht im Wartungs- oder Fehlerfall eine Möglichkeit zum leichten Austausch eines einzelnen Zahns, dessen elektrische Wicklung defekt ist oder dessen Zahnkopf beschädigt wurde.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Zahnköpfe der einzelnen Zähne im Querschnitt breiter als der Wicklungsabschnitt gestaltet, insbesondere mit einer Breite, die zu einer im Wesentlichen geschlossenen Lauffläche führt.
Die Wicklungen können vor der Einbringung der Zähne in die Aufnahmeaussparung maschinell auf den Wicklungsabschnitt aufgewickelt werden. Ebenfalls können vorgefertigte Spulenpakete auf die einzelnen Zähne aufgeschoben werden, so dass nachfolgend die fertig bewickelten Zähne in der Aufnahmeaussparung befestigt werden können. In beiden Fällen lässt sich der zur Verfügung stehende Wickelraum deutlich besser ausnutzen, womit die Leistung der Motoren erhöht werden kann.
Die z. B. aus Blechen zusammengesetzten Zähne können bei einer abgewandelten Ausführungsform an den Seitenkanten ihrer Zahnköpfe über eine Verbindungsstelle miteinander verbunden sein. Derartig verbundene Zahngruppen werden gemeinsam in die Rückschlusseinheit eingesetzt, nachdem die Wicklungen auf die einzelnen Zähne aufgebracht worden sind.
Die erfindungsgemäße Aktiveinheit lässt sich sowohl bei Linearmotoren als auch bei Rotationsmotoren vorteilhaft einsetzen. Generell kommt auch eine Anwendung in Generatoren in Frage, was für den Fachmann offensichtlich ist, obwohl die Erfindung hier im Wesentlichen unter Bezugnahme auf Motoren beschrieben wird.
Die erfindungsgemäße Aktiveinheit eignet sich insbesondere für den Einsatz in Motoren, die in den folgenden Anwendungen vorteilhaft eingesetzt werden können:

– Bewegungsantrieb oder Dämpfungsbremse für eine Werkzeugmaschine, insbesondere Drehmaschine und/oder Fräsmaschine;
– Antrieb für eine Maschine zur Herstellung und Prüfung von elektronischen Bauelementen und/oder Leiterplatten;
– Antrieb für Testturrethandler;
– Antrieb für eine Maschine zur Bearbeitung von Wafern;
– Antrieb für eine Druckmaschine, insbesondere zum Antreiben der Walzen;
– Antrieb für eine Textilmaschine;
– Antrieb für eine Glasbearbeitungsmaschine;
– Antrieb für eine Behälterbefüllmaschine, insbesondere zum Antreiben von Zuführsternen, insbesondere beim Zuführen zum Verschließen der Behälter;
– Antrieb für Separatoren, Pumpen, optische Messmaschinen und -systeme;
– Antrieb für Haushaltsgeräte, insbesondere Waschmaschinen und Wäschetrockner;
– Aktuatoren und Reaktoren in Automobilen und Fahrwerksanwendungen, insbesondere Stabilisatoren und Kupplungsaktuatoren, insbesondere parallele und serielle Hybridantriebe.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
1 eine vereinfachte Längsschnittansicht einer erfindungsgemäßen Aktiveinheit, die für einen Linearmotor konfiguriert ist;
2 eine Seitenansicht einer Rückschlusseinheit der Aktiveinheit sowie eine Detailansicht einer Aufnahmeaussparung;
3 eine Seitenansicht mehrerer zusammenhängender Zähne der Aktiveinheit sowie eine Detailansicht einer Verbindungsstelle zwischen den Zähnen;
4 eine vereinfachte perspektivische Darstellung der Aktiveinheit gemäß 1;
5 eine vereinfachte Längsschnittansicht einer abgewandelten Aktiveinheit, die für einen Außenläufer-Rotationsmotor konfiguriert ist;
6 eine vereinfachte Längsschnittansicht einer abgewandelten Aktiveinheit, die für einen Innenläufer-Rotationsmotor konfiguriert ist.
1 zeigt eine vereinfachte Ansicht eines Längsschnitts durch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Aktiveinheit, die als Aktiveinheit eines Linearmotors zum Einsatz kommen kann. Die Aktiveinheit besitzt eine Rückschlusseinheit 1, welche aus magnetisch leitfähigem Material besteht. Da sich die gesamte Aktiveinheit senkrecht zur Zeichnungsebene in der Breite erstreckt, ist die Rückschlusseinheit 1 beispielsweise aus zahlreichen Weicheisenblechen zusammengesetzt oder sie besteht aus einem kompakten Material, wie es für entsprechende Eisenrückschlüsse zum Einsatz kommt. In der Rückschlusseinheit 1 sind in einer Laufrichtung A mehrere Aufnahmeaussparungen 2 nebeneinander angeordnet. Diese Aufnah meaussparungen 2 sind zu einer Oberseite der Rückschlusseinheit geöffnet und besitzen beispielsweise einen doppelt schwalbenschwanzförmigen Querschnitt.
Die Aktiveinheit besitzt weiterhin eine Vielzahl von Zähnen 3, welche jeweils mit einem Zahnfuß 4 in eine der Aufnahmeaussparungen 2 eingesetzt sind. Die Formgebung des Zahnfußes 4 ist so an die Form der Aufnahmeaussparung 2 angepasst, dass eine stabile Verankerung des Zahns 3 an der Rückschlusseinheit 1 möglich ist, vorzugsweise ohne zusätzliche Befestigungselemente. Jeder Zahn 3 trägt in der dargestellten Ausführungsform eine eigene elektrische Wicklung 5 auf einem Wicklungsabschnitt 6. Alternativ dazu können auf jedem Zahn auch mehrere Wicklungen bzw. Wicklungsabschnitte angeordnet werden (wenn gruppenweise Wicklungen zum Einsatz kommen). Die Wicklung 5 kann vorzugsweise automatisch auf den Wicklungsabschnitt 6 aufgewickelt werden oder als vorgefertigtes Wicklungspaket auf den Wicklungsabschnitt 6 aufgesetzt werden. Das Aufschieben eines vorgefertigten Wicklungspakets auf den Wicklungsabschnitt ist einfach möglich, da der Zahnfuß 4 im Querschnitt nicht über die Breite des Wicklungsabschnitts 6 hinausragt.
Schließlich besitzen die Zähne 3 jeweils einen Wicklungskopf 7, der Bestandteil einer Lauffläche der Aktiveinheit ist und im Wesentlichen in der Ebene eines zwischen Aktiveinheit und Passiveinheit des Motors ausgebildeten Luftspalts L liegt. Die Zahnköpfe 7 sind bei der dargestellten Ausführungsform breiter als der Wicklungsabschnitt 6, wobei dieser Überstand den zur Verfügung stehenden Wicklungsraum bestimmt. Vorzugsweise grenzen die benachbarten Zahnköpfe im Wesentlichen spaltfrei aneinander an.
Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform sind am linken und rechten Ende der Aktiveinheit jeweils Randzähne 8 vorgesehen, die keine elektrische Wicklung tragen und gegenüber den dazwischen liegenden aktiven Zähnen 3 eine veränderte Kopfform aufweisen. Bei abgewandelten Ausführungsformen sind aber auch auf den Randzähnen 8 elektrische Wicklungen angebracht. Insbesondere ist dies erforderlich, wenn die Aktiveinheit für einen Rotationsmotor verwendet wird und somit als geschlossener Ring ausgeführt ist.
Aus 1 ist weiterhin ersichtlich, dass im unteren Bereich der Aufnahmeaussparungen 2 jeweils eine Kühlrohrnut 10 eingearbeitet ist, in welche ein Kühlrohr 11 eingelegt ist. Im gezeigten Beispiel besitzt das Kühlrohr 11 einen kreisrunden Querschnitt und liegt etwa mit dem halben Querschnitt in der Kühlrohrnut 10, während die obere Querschnittshälfte des Kühlrohrs als ein Zahnkontaktabschnitt 15 fungiert und in eine komplementäre Aussparung im Zahnfuß 4 eingreift. Das Kühlrohr 11 besitzt dadurch einen flächigen Kontakt sowohl zur Rückschlusseinheit 1 als auch zu dem jeweils aufgesetzten Zahnfuß 4. Auf diese Weise ist eine gute Wärmeübertragung von den Zähnen und von der Rückschlusseinheit auf das Kühlrohr und ein in diesem geführtes Kühlmedium sichergestellt.
Für die Befestigung der Aktiveinheit an einem Maschinengestell (nicht gezeigt) sind Befestigungsmittel 12 vorgesehen.
2 zeigt die Rückschlusseinheit 1 in einer. Seitenansicht ohne aufgesetzte Zähne. Die einzelnen Aufnahmeaussparungen 2 sind im Abstand der Motorpole in der Rückschlusseinheit 1 eingebracht. Zwischen den Aufnahmeaussparungen 2 kann die Oberseite der Rückschlusseinheit mit Freimachungen 13 versehen sein, die nach der Montage den elektrischen Wicklungen 5 gegenüber liegen, so dass eine unmittelbare Anlage der Wicklung auf der Rückschlusseinheit 1 vermieden wird. Dies dient der elektrischen Isolation und der Vermeidung von Verschleiß und unerwünschten Brummgeräuschen.
Die Detaildarstellung X in der 2 verdeutlicht eine mögliche Gestaltung der Aufnahmeaussparung 2. Die im oberen Teil der Aufnahmeaussparung 2 ausgebildete Schwalbenschwanzform gestattet das seitliche Einschieben der Zähne und deren form- und kraftschlüssige Verankerung. Andere Formgebungen, die eine stabile Verankerung der Zähne 3 ermöglichen, sind dem Fachmann geläufig.
3 zeigt eine Seitenansicht einer Zahnkette, die aus mehreren Zähnen 3 besteht. Bei dieser Ausführungsform sind die benachbarten Zähne an einer Verbindungsstelle 14, die im Detail X der 3 dargestellt ist, miteinander verbunden. Mehrere Zähne lassen sich auf diese Weise einfach fertigen und montieren, insbesondere wenn die Zähne aus zahlreichen Blechen zusammengesetzt werden müssen. Die Verbindungsstelle 14 ist möglichst materialschwach auszulegen, um einen in dieser Richtung unerwünschten Magnetfluss zu minimieren. Denkbar ist es auch, dass die Verbindungsstelle 14 bei der Montage bewusst zertrennt wird. Ebenso gestattet eine gelenkartig ausgebildete Verbindungsstelle 14 das Verschwenken der benachbarten Zähne, so dass die Zahnachsen Z winklig zueinander verlaufen. Eine entsprechende Winkelstellung der Zähne ist erforderlich, wenn die Aktiveinheit in einem Rotationsmotor verwendet wird.
Aus 3 ist weiterhin ersichtlich, dass am unteren Ende des Zahnfußes 4 ein Kühlrohranlageabschnitt 16 als halbzylinderförmige Ausnehmung angeordnet ist. Der Kühlrohranlageabschnitt 16 dient bei der Montage der halbseitigen Aufnahme des Zahnkontaktabschnitts 15 des Kühlrohrs 11.
4 zeigt eine vereinfachte perspektivische Ansicht der Aktiveinheit im zusammengebauten Zustand, wobei aus Verständnisgründen die elektrischen Wicklungen nicht dargestellt sind. Die nebeneinander liegenden Zahnköpfe 7 bilden eine Lauffläche 20 aus, die im Luftspalt liegt. Die Oberfläche der Zahnköpfe kann eben oder in bestimmten Anwendungsfällen auch strukturiert sein, beispielsweise in Wellen- oder Stufenform. Die Rückschlusseinheit 1 dient gleichzeitig als Trägerelement für sämtliche Zähne 3. Die in der Rückschlusseinheit 1 in den Aufnahmeaussparungen 2 und den darin eingebrachten Kühlrohrnuten 10 eingelegten Kühlrohre 11 sind als durchgehende Kühlleitungen ausgebildet oder z. B. über Rohrverbinder 21 miteinander gekoppelt und zu einem Kühlsystem zusammengeschlossen. Zum Einschieben der Zahnfüße 4 in die Aufnahmeaussparungen 2 werden die außerhalb der Rückschlusseinheit verlaufenen Kühlrohrschleifen geringfügig aus dem benötigten Einschubbereich weggedrückt. Dies ist auch bei Kupfer-Kühlrohren ohne weiteres möglich.
5 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Aktiveinheit, die für einen Rotationsmotor mit Außenläufer konfiguriert ist. Die Rückschlusseinheit 1 ist dazu gekrümmt. Nach Befestigung der Zähne 3 entsteht auf diese Weise eine zylinderförmige Lauffläche 20, die nach außen gerichtet ist und dem nicht dargestellten Außenläufer gegenüberliegt.
Eine nochmals abgewandelte Ausführungsform der Aktiveinheit ist in 6 dargestellt. In diesem Fall handelt es sich um den Stator eines Rotationsmotors mit Innenläufer. Die Rückschlusseinheit 1 ist nach innen gekrümmt, so dass eine innen liegende zylindrische Lauffläche 20 durch die Zahnköpfe 7 gebildet wird.
Es ist erkennbar, dass die erfindungsgemäße Aktiveinheit an die Anforderungen unterschiedlichster elektrischer Maschinen angepasst werden kann.

1: Rückschlusseinheit
2: Aufnahmeaussparung
3: Zahn
4: Zahnfuß
5: Wicklung
6: Wicklungsabschnitt
7: Zahnkopf
8: Randzahn
9
10: Kühlrohrnut
11: Kühlrohr
12: Befestigungsmittel
13: Freimachung
14: Verbindungsstelle
15: Zahnkontaktabschnitt
16: Kühlrohranlageabschnitt
20: Lauffläche
21: Rohrverbinder
A: Laufrichtung
L: Luftspalt
Z: Zahnachse

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

- EP 1072082 B1 [0002]
- DE 10143870 A1 [0003]
- DE 19604643 B4 [0004]

Claims

Aktiveinheit einer elektrischen Maschine, umfassend: – eine Rückschlusseinheit (1), die sich in einer Laufrichtung (A) längs erstreckt und zahlreiche quer zur Laufrichtung verlaufende Aufnahmeaussparungen (2) aufweist; – eine Vielzahl von Zähnen (3), die jeweils mit ihrem Zahnfuß (4) in den Aufnahmeaussparungen (2) befestigt sind und sich in Richtung zu einem Luftspalt (L) erstrecken; – zahlreiche elektrische Wicklungen (5), die jeweils von Wicklungsabschnitten (6) der Zähne (3) getragen werden, wobei Randzähne auch nicht bewickelt sein können; dadurch gekennzeichnet, dass am Boden jeder Aufnahmeaussparung (2) eine sich axial über die Breite der Rückschlusseinheit (1) erstreckende Kühlrohrnut (10) eingearbeitet ist, in welche jeweils ein Kühlrohr (11) formschlüssig eingelegt ist, welches mit einem nicht mit der Kühlrohrnut (10) in Berührung stehendem Zahnkontaktabschnitt (15) formschlüssig am Zahnfuß (4) anliegt.
Aktiveinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Querschnittsbreite der Kühlrohrnut (10) nicht größer als die Öffnungsbreite der Aufnahmeaussparung (2) ist.
Aktiveinheit nach Anspruche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlrohr (11) einen kreisförmigen Querschnitt hat und etwa je mit der Hälfte seines Querschnitts in einer halbkreisförmigen Kühlrohrnut (10) und in einem halbkreisförmig geöffneten Kühlrohranlageabschnitt (16) des Zahnfußes (4) eingefasst ist.
Aktiveinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (3) jeweils einen Zahnkopf (7) besitzen, der im Querschnitt breiter als der Wicklungsabschnitt (6) ist und mit seiner zum Luftspalt (L) gewandten Seite einen Abschnitt einer Lauffläche (20) der elektrischen Maschine bildet.
Aktiveinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnköpfe (7) benachbarter Zähne (3) mit ihren Seitenkanten im Wesentlichen spaltfrei aneinander angrenzen.
Aktiveinheit nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere nebeneinander liegende Zähne an den Seitenkanten ihrer Zahnköpfe über eine Verbindungsstelle (14) miteinander verbunden sind.
Aktiveinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstellen (14) derart ausgebildet sind, dass ein Verschwenken der Zähne (3) ermöglicht ist, sodass die senkrecht zur Rückschlusseinheit (1) verlaufenden Zahnachsen (Z) winklig zueinander verlaufen.
Aktiveinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den elektrischen Wicklungen um Einzelpolwicklungen (5) handelt, die jeweils auf genau einem Zahn (3) angeordnet sind.
Aktiveinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den elektrischen Wicklungen um gruppenweise Wicklungen handelt, die um mindestens drei Zähne (3) gewickelt sind.
Aktiveinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Wärmekontakt verbesserndes Material zwischen Kühlrohr (11) und Kühlrohrnut (10) und/oder zwischen Kühlrohr (11) und Zahnfuß (4) eingebracht ist.
Aktiveinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Kühlrohrnuten (10) verlaufenden Kühlrohre (11) zu einem Kühlsystem verbunden sind, welches von einem Kühlmedium durchströmt wird.
Aktiveinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass jeder zumindest einen Teil der elektrischen Wicklung (5) tragende Zahn (3) lösbar in seiner Aufnahmeaussparung (2) befestigt ist.
Aktiveinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (3) jeweils aus zahlreichen Zahnblechen zusammengesetzt sind, die vorzugsweise aus Weicheisen bestehen.
Aktiveinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungen (5) auf den Wicklungsabschnitten (6) der Zähne (3) angeordnet werden, bevor diese in den Aufnahmeaussparungen (2) befestigt werden.
Aktiveinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Aktiveinheit eines der folgenden Motortypen ausgestaltet ist: – Linearmotoren; – Rotationsmotoren mit rotierendem Innenläufer; – Rotationsmotor mit rotierendem Außenläufer.
Aktiveinheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Stator des jeweiligen Motors ausgebildet ist.