DE3704780A1 - System of improvements for electrical machines having an air-cored bell-type armature - Google Patents

System of improvements for electrical machines having an air-cored bell-type armature

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DE3704780A1 DE19873704780 DE3704780A DE3704780A1 DE 3704780 A1 DE3704780 A1 DE 3704780A1 DE 19873704780 DE19873704780 DE 19873704780 DE 3704780 A DE3704780 A DE 3704780A DE 3704780 A1 DE3704780 A1 DE 3704780A1
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Abstract

The invention relates to a system of improvements for electrical machines having an air-cored bell-type armature, and to their implementation. It is of central significance that all the armature conductors are in the axial direction in the case of one pole in the gap (which is as narrow as possible) in the magnet system and that current flows through them all in the same direction (and that they move at a high circumferential speed at the rated speed). This is achieved in particular by the design of the winding: the conductors are guided in the form of a "pitched roof" in the winding overhang and have the same extent here in the tangential direction as in the "axial part" of the winding (for which purpose they must be narrower in the winding overhang), so that they are closely together here as they are there (see Figures 1 and 2). In consequence, the winding overhangs are thicker than the "axial part" of the winding, so that, for example, the outer magnets are not installed until the armature has been installed, for minimum gap thickness. In consequence, inter alia, the magnets (when permanent magnets are used) are not magnetised until the magnet system has been installed, which is economically possible using a magnetisation tool having conductors in the form of bars which are simply plugged through the motor and onto which an "opposing plate" is plugged on the other side of the motor and through which a high magnetisation current is then passed. A high circumferential speed is made possible by sheathing the rotor with fibre-composite material. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft elektrische Maschinen mit eisenlosem Glockenanker und auch solche Ausführungen, bei denen das Magnetsystem rotiert und der Glockenanker stillsteht, so daß reibungslos elektronische Kommutierung mög­ lich ist (z. B. mittels optoelektronischer Sensoren für die Lage des Rotors) (z. B. für Schwungrad-Energiespeicher).The invention relates to electrical machines with an ironless bell anchor and also those designs in which the magnet system rotates and the Bell anchor stands still so that smooth electronic commutation is possible (e.g. by means of optoelectronic sensors for the position of the rotor) (e.g. for flywheel energy storage).

Elektromotoren mit eisenlosem Glockenanker sind bereits bekannt: Zum Beispiel der Faulhabermotor, s. AS 11 88 709, oder der japanische Gleichstrommotor ge­ mäß der OS 28 39 001. Ein besoderes Problem bei diesem Motortyp ist die Ausführung der Wicklung: Sie muß flach sein und sollte das vom Magnetsystem bereitgestellte Magnetfeld möglichst gut zur Kraftentwicklung nutzen. Dies tun die bekannten Ausführungen nur recht schlecht: Bei der Fauhalberwick­ lung ist jeweils nur knapp die Hälfte der Wicklung aktiv (← von einem Stück Wicklungsdraht zwischen zwei Knicken ist meist ein Teil der "falschen" Feld­ richtung ausgesetzt, wenn es nicht gerade genau mittig vor einem Pol liegt), und um einen weiteren Faktor von etwa 1/2 reduziert sich die "Feldausnutzung" dadurch, daß durch die Abweichung der Drahtrichtung von der axialen Richtung die Lorentzkraft nicht die gewünschte tangentiale Richtung hat (das ergibt z. B. für l = d u. p = 1 eine Drehmomentminderung auf 53,7%). Zudem ist der mag­ netische Gesamtfluß des Motors recht gering, was man schon an dem dünnen Weicheisen jedoch erkennt in Verbindung mit der Polpaarzahl p von nur 1. Bei dem japanischen Motor mit separat gewickelten Spulen ist die Feldaus­ nutzung noch schlechter, weil einzelne Teile der Wicklung noch öfter der "falschen" Feldrichtung ausgesetzt sind und weil im Inneren der Spulen viel Platz ungenutzt bleibt.Electric motors with an ironless bell anchor are already known: for example the Faulhabermotor, see AS 11 88 709, or the Japanese DC motor according to OS 28 39 001. A particular problem with this type of motor is the design of the winding: it must be flat and should use the magnetic field provided by the magnet system as well as possible to develop force. The known designs do this only very badly: In the Fauhalberwick development, only about half of the winding is active (← of a piece of winding wire between two kinks is usually part of the "wrong" direction of the field, if it is not exactly in the middle one pole is located), and by another factor of approximately 1/2, the "field utilization" reduced in that by the deviation of the wire direction of the axial direction of the Lorentz force not have the desired tangential direction is (the z results. B. for l = d and p = 1 a torque reduction to 53.7%). In addition, the total magnetic flux of the motor is quite low, which can already be seen from the thin soft iron in connection with the number of pole pairs p of only 1. In the Japanese motor with separately wound coils, the field utilization is even worse because individual parts of the winding are more often exposed to the "wrong" field direction and because a lot of space inside the coils remains unused.

Der Gesamtstrom durch den Anker ist durch die Wärmeentwicklung begrenzt. So liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Wicklung, Magnetsystem und an­ dere Teile so zu gestalten, daß der begrenzte Strom möglichst weitgehend und effektiv in Kraft und Leistung umgesetzt wird bei minimalem Gewicht.The total current through the armature is limited by the heat development. The invention is based on the object, winding, and magnet system to design parts so that the limited current as far as possible and is effectively implemented in power and performance with minimal weight.

Dadurch wird auch die Zeitkonstante des Motors klein, was z. B. bei seiner An­ wendung als Stellmotor erwünscht ist.This also makes the time constant of the motor small, which, for. B. at his arrival application as a servomotor is desired.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt z. B. einen 737 g-Motor mit 4907 W Dauerleistung (6,66 kW/kg) und einem Wirkungsgrad von 98%, s. u.The inventive solution to this problem results, for. B. with a 737 g engine 4907 W continuous power (6.66 kW / kg) and an efficiency of 98%, s. u.

Die erfindungsgemäße Wicklung ähnelt in ihrer Projektion auf den Zylinder­ mantel den gängigen Wicklungsschaltplänen für Schleifen- und Wellenwicklung, wie man sie finden kann z. B. bei J. Reiser: Elektrische Maschinen; allerdings abgesehen von dem besonderen Trick der "Leiterabflachung" (s. Anspruch 1 u. 2), mit dessen Hilfe die Wicklungsköpfe geordnet und dicht ausgeführt werden können, s. Abb. 1. Für Abknickwinkel und Abflachung günstige Werte sind 60°/0,5 (Anspruch 3): Zwar wird das Gewicht des Wicklungskopfes minimal für α → 90°, aber bei α = 60° ist es nur ca. 15% höher; dafür ist dann der Wick­ lungskopf nur doppelt so dick wie die Wicklung und man kann die Leiterabfla­ chung mit zwei parllelgeführten Runddrähten realisieren. Im übrigen ist die Wicklung gemäß den bekannten Wicklungsprinzipien für Schleifen- oder Wellen­ wicklung ausgeführt, wobei allerdings die einzelnen Spulen jeweils nur aus ei­ ner Windung bestehen (von denen auch nicht jede einen Kollektoranschluß haben muß) und mangels Nuten direkt nebeneinander liegen, wie üblich jeweils mit einer Seite in der "Unterschicht" und mit der anderen in der "Oberschicht". (Man kann natürlich auch mehrere dieser "Zweischichtwicklungen" übereinander anordnen).The winding according to the invention resembles in its projection on the cylinder jacket the usual winding diagrams for loop and wave winding, as you can find z. B. by J. Reiser: Electrical machines; however, apart from the special trick of "flattening the conductor" (see claims 1 and 2), with the help of which the winding heads can be arranged in an orderly and tight manner, see Fig. 1. Values that are favorable for the kink angle and flattening are 60 ° / 0.5 (claim 3): the weight of the winding overhang becomes minimal for α → 90 °, but with α = 60 ° it is only approx. 15% higher; the winding head is then only twice as thick as the winding and the conductor flattening can be achieved with two parallel round wires. Incidentally, the winding is carried out according to the known winding principles for loop or wave winding, although the individual coils each consist only of egg ner winding (of which not every one must have a collector connection) and are located next to each other for lack of slots, as usual in each case with one side in the "lower class" and the other in the "upper class". (Of course, you can also arrange several of these "two-layer windings" one above the other).

Herstellen kann man eine solche Wicklung nicht nur durch Wickeln, sondern insbesondere bei größeren Ausführungen problemloser durch Zusammensetzen von in ihrer endgültigen Form vorgefertigten, gleichen Einzelwindungen (s. Abb. 2) gemäß Anspruch 4, 5 und 6 (vorzugsweise mit Fertigungsautomaten) (Her­ stellung der Windungen etwa durch Biegen aus Rechteckprofilstäben oder durch Gießen). Beim Wickeln realisiert man die "Leiterabflachung" vorteilhaft mittels zweier parallelgeführter Runddrähte (s. Anspruch 7), die man vorzugs­ weise mit einem Wickelarm führt, der auch um seine Längsachse drehbar ist für die Verwindung beim Übergang zum Wicklungskopf (die hier übrigens für dichtest mögliche Wicklung 60° statt 90° beträgt). Um auch von den ersten Windungen jeweils eine Seite in die Oberschicht zu bekommen, verwendet man vorteilhaft einen Hilfskörper mit Stufe gemäß Anspruch 8, s. Abb. 5. (Sonst kämen von den ersten Windungen beide Seiten in die Unterschicht, von den letzten beide in die Oberschicht; die so erforderliche Sonderbehandlung dieser Windungen würde Bau und Programmierung des Wickelautomaten erschweren und durch die asymmetrische Form ergäbe sich eine Unwucht.)You can manufacture such a winding not only by winding, but especially in larger versions, more easily by assembling the same individual turns prefabricated in their final form (see Fig. 2) according to claim 4, 5 and 6 (preferably with production machines) (manufacture) of the turns, for example, by bending from rectangular profile bars or by casting). When winding, the "conductor flattening" is advantageously carried out by means of two parallel round wires (see claim 7), which is preferably carried out with a winding arm, which can also be rotated about its longitudinal axis for twisting at the transition to the winding head (which, incidentally, here for the densest possible Winding is 60 ° instead of 90 °). In order to get one side of each of the first turns into the upper layer, an auxiliary body with a step according to claim 8 is advantageously used. Fig. 5. (Otherwise, both sides would come into the lower layer from the first turns, and both into the upper layer from the last; the special treatment of these turns required would complicate the construction and programming of the winding machine and the asymmetrical shape would result in an unbalance.)

Das Magnetsystem unterscheidet sich von herkömmlichen Ausführungen schon durch seine relativ hohe Polpaarzahl. Die dadurch bedingten häufigeren Rich­ tungswechsel des Stromes im Anker schaden nicht, weil die Ummagnetisierungs­ verluste entfallen und auch die Stromwendung wegen der geringen Induktivität der Spulen relativ unproblematisch ist. Durch die hohe Polpaarzahl reduzieren sich die Einzelflüsse und brauchen nur noch über kürzere Wege geleitet werden, so daß man Weichen spart, ebenso wie durch das Merkmal gemäß Anspruch 11. Ersparnis am Magnetgewicht ergeben die Merkmale nach Anspruch 9 und 10. Besonders vorteilhaft ist das Merkmal des Anspruchs 10 bei Verwendung von Dauermagneten (Anspruch 12): Die Streuflüsse werden klein und ebenso die Induktivitäten der Spulen. Bei Aufbau mit Dauermagneten erzielt man eine wesentlich höhere Magnetisierung (und eine leichtere Montage: Im Ausführungs­ beispiel ziehen sich die Pole im magnetisierten Zustand mit einer Kraft von jeweils ca. 200 N an) dadurch, daß man das Magnetsystem erst nach der Mon­ tage magnetisiert, was mit dem Werkzeug gemäß Anspruch 13 und 14 schnell und billig geht.The magnet system already differs from conventional designs due to its relatively high number of pole pairs. The resulting more frequent rich Change in the current of the armature does not cause any harm because of the reversal of magnetization losses are eliminated and the use of electricity due to the low inductance the coils is relatively unproblematic. Reduce due to the high number of pole pairs the individual flows and only need to be directed over shorter distances, so that switches are saved, as well as by the feature according to claim 11. Savings in the magnet weight result in the features of claim 9 and 10. The feature of claim 10 is particularly advantageous when using  Permanent magnets (claim 12): The stray fluxes become small and so too Inductors of the coils. When building with permanent magnets you get one much higher magnetization (and easier assembly: in execution for example, the poles pull in the magnetized state with a force of approx. 200 N each) in that the magnet system is only installed after Mon days magnetized, what with the tool according to claim 13 and 14 quickly and goes cheap.

Bei mechanischer Stromwendung führt man die Bürsten vorteilhaft gemäß An­ spruch Abb. 15 als Mehrschicht-Bürsten aus: Dadurch, daß die Lamellen gegen Ende der Stromwendung nur noch Kontakt mit schwach leitenden Bereichen der Bürsten haben, wird die Stromwendung unterstützt, so daß man bis zu hohen Leis­ tungen ohne Wendepole auskommt. Solche wird man erst ab einer Leistung zwi­ schen 10 und 100 kW brauchen, ab der dann auch Elektromagnete günstiger als Dauermagnete werden.In the case of mechanical current reversal, the brushes are advantageously carried out according to claim Fig. 15 as multi-layer brushes: The fact that the lamellae only come into contact with weakly conductive areas of the brushes towards the end of the current reversal supports the current reversal, so that one can high performance without turning poles. Such will only be needed from a power between 10 and 100 kW, from which electromagnets will also be cheaper than permanent magnets.

Um aus dem begrenzten Strom nicht nur viel Kraft, sondern auch viel Leistung zu "machen", bedarf es einer hohen Umfangsgeschwindigkeit. Hier ist der be­ grenzende Faktor die Festigkeit des Rotors gegen die Zentrifugalkraft. Um sie zu erhöhen, kann man ihn gemäß Anspruch 16 mit einem Fasermantel um­ geben. Zumindest in dem Fall, daß die stromführende Struktur der Rotor ist, sollte man dafür ein Material mit sehr hohem Elastizitätsmodul nehmen wie z. B. Si C-Whisker mit E≈500 GPa: Da die Leiter dicht zusammen liegen, sind die Klebstoffschichten zwischen ihnen sehr dünn, so daß der Rotor nur eine sehr geringe Dehnbarkeit aufweist. Zum Beispiel bei einem Glasfasermaterial mit einem E- Modul von nur ca. 70 GPa würde die dann stärkere Dehnung die Leiter ausein­ anderreißen, lange bevor die Festigkeitsgrenze des Glasfasermaterials erreicht wäre. Zu beachten ist ferner, daß der Fasermantel keine schädliche Leitfä­ higkeit aufweist, die ihn zur Wirbelstrombremse machen würde.In order not only to make a lot of power but also a lot of power from the limited current, a high peripheral speed is required. The limiting factor here is the strength of the rotor against centrifugal force. To increase it, you can give it according to claim 16 with a fiber jacket. At least in the case that the current-carrying structure is the rotor, one should use a material with a very high modulus of elasticity such as e.g. B. Si C-Whisker with E≈500 GPa: Since the conductors are close together, the adhesive layers between them are very thin, so that the rotor has only a very low stretch. For example, in a glass fiber material with an E - modulus of only about 70 GPa, the then stronger expansion would tear the other Offn the ladder, long before the breaking point of the glass fiber material would be achieved. It should also be noted that the fiber jacket has no harmful conductivity, which would make it an eddy current brake.

Zwecks besserer Wärmeabfuhr kann man den Rotor gemäß Anspruch 17 mit ei­ ner "Ventilationsspirale" versehen. Will man damit Luft von "außen" ansaugen, sollte man einen Filter vorschalten.For better heat dissipation, the rotor according to claim 17 with egg ner "ventilation spiral" provided. If you want to suck in air from "outside", you should add a filter.

Für extrem hohe Belastung oder Drehzahl kann es günstig sein, die strom­ führende Struktur gemäß Anspruch 18 u. 19 an beiden Seiten abzustützen:
Radial mit enem "Ring" zwischen dem "offenen Ende" des Glockenankers und dem die inneren Magnete tragenden Rohr, der vorzugsweise mit ersterem fest ver­ bunden ist und auf letzterem drehbar gelagert ist, s. Abb. 8. Tangential (zur Minderung der Torsionsbelastung) mit einer zweiten Drehmomentabnahme an einem Zahnrad an obigem Ring z. B. über eine Vorlegewelle, s. Abb. 8.For extremely high loads or speeds, it can be beneficial to structure the current-carrying structure according to claim 18 u. 19 to support on both sides:
Radially with an "ring" between the "open end" of the bell anchor and the tube carrying the inner magnets, which is preferably connected to the former and connected to the latter in a rotatable manner, see FIG. Fig. 8. Tangential (to reduce the torsional load) with a second torque decrease on a gear on the above ring z. B. via a countershaft, s. Fig. 8.

Da man für die meisten Anwendungen deutlich niedrigere Drehzahlen braucht als die für diese Wandler typischen, wird man sie in der Regel serienmäßig mit einem Getriebe versehen, und zwar von vorzugsweise gemäß Anspruch 20 mit einem Planetengetriebe mit dem Sonnenrad auf der Wandlerachse: Dadurch wird diese nicht radial belastet, so daß ihre wegen der hohen Drehzahlen nicht ganz un­ problematische Lagerung vereinfacht wird.Because you need significantly lower speeds for most applications than those typical for these converters, they are usually included as standard provided a gear, and preferably according to claim 20 with a  Planetary gear with the sun gear on the converter axis: This makes it not loaded radially, so its not quite un because of the high speeds problematic storage is simplified.

Ein Ausführungsbeispiel zeigen die Abb. 3 und 4 im Maßstab 2 : 1:
Das Magnetsystem ist der stillstehende Teil und arbeitet mit Dauermagneten aus AlNiCO 60/11. Luftspalt: Breite: 1,17 mm Induktion: 0,85 T Rotor: Durchmesser: 43 mm Länge (ohne Wicklungsköpfe): 54 mm Wandstärke: 0,914 mm, davon Wicklung 0,49, Fasermantel (SiC) 0,424. Die Wicklung ist als Schleifenwicklung ausgeführt; jede 4. Windung ist an eine Kollektorlamelle angeschlossen. Netto-Abgabeleistung: 4907 W bei 56180 U/min. Gesamtwir­ kungsgrad: ca. 98%. Ohmsche Verluste: 34,4 W (Es handelt sich um eine ge­ schlosse Ausführung; eine offene Ausführung mit Kühlluftförderung gemäß Anspruch 17 würden eine 2-3mal höhere Leistungsabgabe ermöglichen). Spannung: 130 V Strom: 38 A. Gewicht: 737 g.An exemplary embodiment is shown in Figs. 3 and 4 on a 2: 1 scale:
The magnet system is the stationary part and works with permanent magnets made of AlNiCO 60/11. Air gap: Width: 1.17 mm Induction: 0.85 T Rotor: Diameter: 43 mm Length (without winding heads): 54 mm Wall thickness: 0.914 mm, of which winding 0.49, fiber jacket (SiC) 0.424. The winding is designed as a loop winding; every 4th turn is connected to a collector lamella. Net output: 4907 W at 56180 rpm. Overall efficiency: approx. 98%. Ohmic losses: 34.4 W (It is a closed version; an open version with cooling air delivery according to claim 17 would allow a 2-3 times higher power output). Voltage: 130 V Current: 38 A. Weight: 737 g.

Die Zeitkonstante beträgt nur ca. 1 msec, wobei der Motor nicht daraufhin optimiert ist; durch spezielle Maßnahmen (z. B. Wicklung aus Al statt Cu) lie­ ße sich auf ca. 0,2 msec reduzieren.The time constant is only about 1 msec, but the motor does not respond is optimized; through special measures (e.g. winding made of Al instead of Cu) can be reduced to approx. 0.2 msec.

Anmerkungen: Zum Anspruch 9: Man kann die äußeren Magnete nach Montage des Ankers z. B. in der Weise montieren, daß man sie an ihren kollektorseitigen Stirnflächen mit Gewindebohrungen versieht, mittels derer man sie mit einem kollektorseitig positionierten Haltering verbindet, der etwa den Durchmesser des Ankers hat. Sind dann alle Magnete an ihrem Platz, wird der Weicheisen­ mantel übergestreift.Notes: Regarding claim 9: You can remove the outer magnets after installing the Anchor z. B. assemble in such a way that you on their collector side End faces are provided with threaded holes, by means of which they can be the retaining ring positioned on the collector side connects about the diameter of the anchor. When all the magnets are in place, the soft iron will be coat slipped on.

Zu S. 2 Z. 32ff: Die hohe Polpaarzahl hat außerdem den Vorteil, daß die Wick­ lungsköpfe klein ausfallen.Re p. 2 line 32ff: The high number of pole pairs also has the advantage that the wick heads are small.

Zur Stromwendung: Eventuell wird für die Abführung der durch die Stromwen­ dung bedingten Verlustleistung eine besondere Kühlung der Bürsten und des Kollektors notwendig, etwa mittels Kühlluftförderung durch deren Inneres.For the use of electricity: Possibly for the removal of electricity through the a special cooling of the brushes and the Collector necessary, for example by means of cooling air through the interior.

Zu Abb. 2: Die Einzelwindung ist dargestellt in schräger Parallelprojektion mit einem Verzerrungswinkel von 45° und einem Verzerrungfaktor von 1 über ihrem "inneren Sechseck" (und drei Hilfslinien) als Grundriß. Der Leiterquer­ schnitt ist "übertrieben" und der größte Teil des axialen Bereichs ist wegge­ lassen.To Fig. 2: The single turn is shown in an oblique parallel projection with a distortion angle of 45 ° and a distortion factor of 1 over its "inner hexagon" (and three auxiliary lines) as a floor plan. The conductor cross section is "exaggerated" and most of the axial area is omitted.

Claims (20)

1. Elektromechanischer Wandler für rotierende Bewegungen mit einem Magnet­ system, das in einem zylindrischen Spalt ein radiales Magnetfeld erzeugt, und mit einem glockenförmigen Anker, welcher mit seinem zylindrischen Teil in dem Spalt des Magnetsystems angeordnet ist und hier in axialer Richtung Strom führen kann in von Pol zu Pol wechselnder Richtung, wobei das Magnetsystem und der Anker gegeneinander drehbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Anker die tangentialen Verbindungen ("Wick­ lungskopf") der etwa axialen Leiter realisiert sind in der Weise, daß sie in ihren Projektionen auf den Zylindermantel ein spitzdachförmiges Bild erge­ ben mit einem Abknickwinkel α gegen die axiale Richtung und daß die brei­ te der Leiter in der Pojektion auf den Zylindermantel im Wicklungskopf um den Faktor r A = cos α kleiner ist als im "axialen Teil" der Wicklung, so daß die Leiter aufeinanderfolgender Windungen, wenn sie m Wicklungskopf dicht ne­ beneinander liegen, auch im axialen Teil dicht liegen (s. Abb. 1).1. Electromechanical transducer for rotating movements with a magnet system that generates a radial magnetic field in a cylindrical gap, and with a bell-shaped armature, which is arranged with its cylindrical part in the gap of the magnet system and can carry current in the axial direction in here Pole to pole changing direction, wherein the magnet system and the armature are rotatable against each other, characterized in that the tangential connections ("Wick lungskopf") of the approximately axial conductors are realized in such a way that their projections onto the cylinder jacket are realized in the armature pointed roof-shaped picture result ben with a kink angle α against the axial direction and that the width of the conductor in the projection onto the cylinder jacket in the winding end is smaller by a factor r A = cos α than in the "axial part" of the winding, so that the conductor of successive turns, if they are close together in the winding end, also close in the axial part n (s. Fig. 1). 2. Elektromechanischer Wandler gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter in der Weise flach sind, daß sie etwa im "axialen" Bereich in radialer Richtung um den "Abflachungsfaktor" r A = cos α weniger ausgedehnt sind als in tangentialer Richtung und daß ihre Profile beim Übergang zum Wicklungskopf um ca. 90° um ihre Achsen gedreht sind (→ Verwindung), so daß sie im Wicklungskopf ihre größte Ausdehnung in radialer Richtung haben (s. Abb. 2).2. Electromechanical transducer according to claim 1, characterized in that the conductors are flat in such a way that they are approximately in the "axial" area in the radial direction by the "flattening factor" r A = cos α less extended than in the tangential direction and that their profiles are rotated about 90 ° around their axes at the transition to the winding head (→ twist), so that they have their greatest extension in the radial direction in the winding head (see Fig. 2). 3. Elektromechanischer Wandler gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abknickwinkel α zu 60° gewählt wird und die Leiterabflachung dement­ sprechen zu 1/2.3. An electromechanical transducer according to claim 2, characterized in that the sharp angle α is selected to be 60 ° and the corresponding talk Leiterabflachung: 1/2. 4. Herstellungsverfahren für elektromechanischen Wandler gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung zur Zylinderform zusammengesetzt wird aus einzelnen, vorzugsweise gleichen, in ihrer endgültigen Form aus lei­ tendem Material vorgefertigten Windungen (s. Abb. 2), die dann verbunden werden.4. Manufacturing method for electromechanical transducers according to claim 1, characterized in that the winding is put together to form a cylinder from individual, preferably the same, in its final form from lei ing material prefabricated turns (see Fig. 2), which are then connected. 5. Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen vorgefertigten Windungen nacheinander nebeneinander aufgelegt werden auf einen zylindrischen Hilfskörper (vorzugsweise mit waagerechter Achse und um diese drehbar) mit einem Außendurchmesser, der etwa gleich dem Innendurchmesser der herzustellenden Wicklung ist, wobei einerseits unter den ersten Windungen Hilfsfäden in etwa tangentialer Richtung angebracht sind, damit diese Windungen später etwas angehoben werden können, um die Untersei­ te der letzten Windungen unter sie schieben zu können, und andererseits über den Oberseiten der schon aufgelegten Windungen Hilfsfäden in etwa tan­ gentialer Richtung gespannt werden, die diese am Zylinder halten. 5. Manufacturing method according to claim 4, characterized in that the individual prefabricated turns are placed next to each other one after the other are placed on a cylindrical auxiliary body (preferably with a horizontal one) Axis and rotatable about this) with an outer diameter that is approximately equal to that Inside diameter of the winding to be produced, on the one hand under auxiliary threads are attached in the approximately tangential direction to the first turns, so that these windings can be raised a little later to the lower part of the last few turns, and on the other hand About the top of the already laid turns auxiliary threads in about tan potential direction are tensioned, which hold them on the cylinder.   6. Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des zylindrischen Hilfskörpers etwas veränderbar ist, z. B. mit Hilfe eines Schlitzes und einer Überlappung, so daß er gegen Ende des Zu­ sammensetzens der Wicklung etwas vergrößert werden kann zwecks Erleichterung des Unterschiebens der letzten Windungen.6. Manufacturing method according to claim 5, characterized in that the diameter of the cylindrical auxiliary body is somewhat changeable, e.g. B. with the help of a slot and an overlap so that it towards the end of the zu assembling the winding can be slightly enlarged for ease of pushing in the last turns. 7. Elektromechanischer Wandler gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter aus zwei parallelgeführten Runddrähten besteht.7. Electromechanical transducer according to claim 3, characterized in that the conductor consists of two parallel round wires. 8. Herstellungsverfahren für elektromechanischen Wandler gemäß Anspruch 7 mit Schleifenwicklung, dadurch gekennzeichnet, daß jede Windung genau gleich geformt sein kann dadurch, daß die Wicklung zunächst auf einen Hilfskörper gewickelt wird, der für den Wicklungsbeginn eine ebensolche "Erhöhung/Stufe" hat, wie sie sich für die späteren Windungen aus den schon gewickelten Windun­ gen ergibt, s. Abb. 5, und erst nach der Wicklung zur Zylinderform "zu­ sammengefügt" wird, die auf diese Weise völlig gleichmäßig wird (.d h. rota­ tionssystemmetrisch bezüglich Drehwinkeln entsprechend der Leiterbreite und ganz­ zahliger Vielfacher davon).8. Manufacturing method for electromechanical transducers according to claim 7 with loop winding, characterized in that each turn can be shaped exactly the same in that the winding is first wound on an auxiliary body which has the same "increase / level" for the start of the winding as it does results for the later turns from the already wound turns, s. Fig. 5, and only after the winding to the cylinder shape "to be assembled", which is completely uniform in this way (ie rotation system metrics with respect to angles of rotation corresponding to the conductor width and quite a number of multiples thereof). 9. Elektromechanischer Wandler gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt des Magnetsystems nur wenig dicker ist als der "axiale Teil" der Wicklung, so daß etwa der äußere Teil des Magnet­ systems erst nach Einsetzen des Ankers montiert wird, weil die etwa doppelt dicken Wicklungsköpfe nicht durch den Spalt passen.9. Electromechanical transducer according to the preamble of claim 1 characterized in that the gap of the magnet system is only a little thicker than the "axial part" of the winding, so that about the outer part of the magnet systems is only installed after inserting the anchor, because it is about double thick winding heads do not fit through the gap. 10. Elektromechanischer Wandler gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetsystem Magnete (d. h. Teile, die magne­ tische Spannung erzeugen), innerhalb und außerhalb der stromführenden Struk­ tur aufweist (s. Abb. 4).10. Electromechanical transducer according to the preamble of claim 1, characterized in that the magnet system has magnets (ie parts that generate magnetic voltage), inside and outside of the current-carrying structure (see Fig. 4). 11. Elektromechanischer Wandler für rotierende Bewegung mit einem Magnetsys­ tem, das in einem zylindrischen Spalt ein radiales Magnetfeld erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die die magnetischen Kreise schließenden Weich­ eisenteile gewichtssparend ausgeführt sind mit entlang dem Umfang variieren­ der, dem lokalen magnetischen Fluß angepaßte Dicke, s. Abb. 4.11. Electromechanical transducer for rotating movement with a Magnetsys tem that generates a radial magnetic field in a cylindrical gap, characterized in that the soft iron parts closing the magnetic circuits are designed to save weight with vary along the circumference of the thickness adapted to the local magnetic flux, s. Fig. 4. 12. Elektromechanischer Wandler gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete Dauermagnete sind.12. Electromechanical transducer according to claim 10, characterized in that that the magnets are permanent magnets. 13. Herstellungsverfahren für elektromechanischen Wandler gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 11 mit Dauermagneten, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete erst nach der Montage des Wandlers magnetisiert werden mit Hilfe von durch die axialen Zwischenräume zwischen den Polen gesteckten elektrisch lei­ tenden Stäben, durch die für kurze Zeit ein hoher Magnetisierungsstrom gelei­ tet wird in von Pol zu Pol wechselnder Richtung.13. Manufacturing process for electromechanical transducers according to the Oberbe Handle of claim 11 with permanent magnets, characterized in that the  Magnets can only be magnetized after mounting the transducer using through the axial gaps between the poles electrically connected tendency rods, through which a high magnetizing current is produced for a short time The direction of change is from pole to pole. 14. Werkzeug für Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stäbe auf der einen Seite passend für den zu magnetisieren­ den Wandler fest in einem Träger (z. B. Platte) montiert sind und passend lei­ tend verbunden sind und zum Magnetisieren durch den Wandler geschoben werden durch passende Löcher in dessen Grundplatte und im "Deckel" der glock­ enförmigen Struktur und daß auf der anderen Seite des Wandlers eine 2. Platte auf die Stäbe aufgesetzt wird, mit der sie mäanderförmig leitend ver­ bunden werden, s. Abb. 6.14. Tool for manufacturing method according to claim 13, characterized in that the rods on one side suitable for the magnetize the transducer are firmly mounted in a carrier (z. B. plate) and suitably connected and tend to magnetize by the transducer are pushed through matching holes in its base plate and in the "lid" of the bell-shaped structure and that on the other side of the transducer a second plate is placed on the rods with which they are connected in a meandering manner, see FIG. Fig. 6. 15. Elektromechanischer Wandler mit mechanischem Kollektor, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bürsten aus mehreren Schichten senkrecht zur tangentialen Richtung aufgebaut sind in der Weise, daß in tangentialer Richtung erst eine Schicht geringer Leitfähigkeit kommt, dann eine Schicht hoher Leitfähigkeit und schließlich wieder eine Schicht geringer Leitfähigkeit, s. Abb. 7.15. Electromechanical transducer with mechanical collector, characterized in that the brushes are constructed from several layers perpendicular to the tangential direction in such a way that only a layer of low conductivity comes in the tangential direction, then a layer of high conductivity and finally a layer less Conductivity, s. Fig. 7. 16. Elektromechanischer Wandler gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor zwecks Aufnahme der Fliehkräfte mit einem Mantel aus Faserverbundwerkstoff mit sehr hohem E-Modul (z. B mit Si C-Whiskern) umgeben ist.16. Electromechanical converter according to the preamble of claim 1, characterized in that the rotor is surrounded by a jacket made of fiber composite material with a very high E module (for example with Si C whiskers) in order to absorb the centrifugal forces. 17. Elektromechanischer Wandler gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, da­ durch gekennzeichnet, daß auf dem Rotor eine linienförmige Erhebung spiralför­ mig aufgebracht ist, die Kühlluft in axialer Richtung durch den Spalt fördert.17. Electromechanical transducer according to the preamble of claim 1, there characterized in that a linear elevation spiral on the rotor mig is applied, the cooling air in the axial direction through the gap promotes. 18. Elektromechanischer Wandler gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Glockenanker eine zweite Abstützung hat an seinem sonst offenen Ende gegen das Rohr, das die inneren Magnete trägt, s. Abb. 8.18. Electromechanical transducer according to the preamble of claim 1, characterized in that the bell armature has a second support at its otherwise open end against the tube that carries the inner magnets, see. Fig. 8. 19. Elektromechanischer Wandler gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Glockenanker eine zweite Drehmomentabnahme hat über einen Zahnkranz an der zweiten Abstützung, s. Abb. 8.19. Electromechanical converter according to claim 18, characterized in that the bell armature has a second torque decrease via a ring gear on the second support, see. Fig. 8. 20. Elektromechanischer Wandler gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Planetengetriebe angeflanscht ist mit dem Sonnenrad auf der Achse des Wandlers.20. Electromechanical transducer according to the preamble of claim 1 characterized in that a planetary gear is flanged to the Sun gear on the axis of the converter.
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