DE4300440A1 - Mehrsträngige Transversalflußmaschine mit Ringwicklung - Google Patents

Description

Die im vorliegenden Schrifttum bislang beschriebenen Bauformen von Transversalflußmaschinen zeigen das Merkmal einer im Ver­ gleich zu den Maschinen des Longitudinalfluß-Konzepts raumspa­ renden Anordnung der Magnetkreise. Es wird dabei von der Mög­ lichkeit Gebrauch gemacht, die Wicklungskreise induktiv ent­ koppelt zu betreiben und sie zu mehrsträngigen Bauformen zu kombinieren. Die Ausführungsform mit mehreren Wicklungen, die koaxial zueinander liegen und jeweils einem gemeinsamen Rotor zugeordnet sind, geben die Möglichkeit, mehrere gleichartige Teilmaschinen in einer sehr kompakten Bauform auszuführen. Aufgrund der räumlichen Symmetriebedingungen erscheint dabei die gerade Strangzahl gegenüber ungeraden Strangzahlen bevor­ zugt.

Die besonderen Vorteile einer Bauform von Transversalflußma­ schinen ergeben sich durch die Kombination der koaxialen Ring­ wicklungen mit den Magnetkreisen kleiner Polteilung. In dieser Zuordnung lassen sich verlustarme Ankerwicklungen und hohe Kraftdichten verwirklichen. Der massearme Energiewandler mit hohem Wirkungsgrad basiert auf diesen Konstruktionsmerkmalen. Bei zweckmäßiger Gestaltung zur Erzielung effizienter Funktio­ nen sind die Gesichtspunkte der wirtschaftlichen Baubarkeit und die Beherrschung der Festigkeitsprobleme beim Auftreten höherer Umfangsgeschwindigkeiten zu beachten. Für die Stator­ anordnung aber auch für den Läufer ist zusätzlich die Frage der wirksamen Wärmeabfuhr von Bedeutung. Schließlich erweisen sich jene Bauformen als besonders günstig, für welche die Ma­ schineneinheiten bei begrenztem Gesamtaufwand so ausführbar sind, daß die Kraftdichte mit verhältnismäßig geringer elek­ trischer Durchflutung erreicht werden kann. Diese Forderungen lassen sich mit einigen der bereits bekannten Lösungen wie z. B. DE 37 05 089, DE 41 25 779 und DE 41 38 014 teilweise er­ füllen. Die hier gestellte Aufgabe dient jedoch dem Ziel, eine wirtschaftlich baubare Transversalflußmaschine zu konzipieren, deren Stator und Läufer aus mehreren strangweise gleichartigen Einheiten aufgebaut und dabei mechanisch so beschaffen ist, daß hohe Umfangsgeschwindigkeiten des Rotors und/oder große Durchmesser erreicht werden können.

Die nachfolgende Beschreibung mit den durch die Bilder 1-9 gegebenen zusätzlichen Erläuterungen sowie die Formulierung der Schutzansprüche stellen die erfindungsgemäße Lösung für die gestellte Aufgabe ausführlich dar.

Fig. 1 Stator- und Rotorelemente ausschnittsweise darge­ stellt; entspricht Maschineneinheit einer Reluktanz­ anordnung.

Fig. 2 Stator- und Rotorelemente ausschnittsweise darge­ stellt; Rotorelemente mit alternierend angeordneten Permanentmagneten bestückt (Flachmagnetanordnung).

Fig. 3 Stator- und Rotorelemente ausschnittsweise darge­ stellt; Rotorelemente und Permanentmagnete in Samm­ leranordnung; Statorelemente um eine Polteilung ge­ kröpft.

Fig. 4 Stator- und Rotorelemente ausschnittsweise darge­ stellt, Zahl der Spalte gegenüber Fig. 1 verdoppelt; Statorelemente vierseitig angeordnet.

Fig. 5 doppelseitig wirkende Stator-/Rotoranordnung für Maschinen mit größerem Durchmesser.

Fig. 6 Verlauf des magnetischen Feldes bei doppelseitiger Anordnung.

Fig. 7a Verschmelzung der radialen Elemente zu gezahnten scheibenförmigen Magnetkreisteilen.

Fig. 7b Seitenansicht zu Fig. 7a.

Fig. 8 Magnetkreis- und Maschinenanordnung bei Doppelrotor und doppelter Zahl der Luftspalte (analog zu Fig. 4), geeignet für größere Durchmesser.

Fig. 9 Magnetkreis- und Maschinenanordnung mit Außenrotor und doppelter Zahl der Luftspalte, geeignet für kleinere Durchmesser und hohe Drehzahlen.

Eine Berücksichtigung von elektromagnetischen und mechanischen Gesichtspunkten für eine optimale Maschinenbauform von Trans­ versalflußmaschinen setzt eine intensive Wechselwirkung von Stator- und Läuferelementen zur Kraftbildung und eine günstige Anordnung mit Blick auf Fliehkraftbeanspruchung des Läufers voraus. Hierbei ist auch der Frage der Schwingungsanregung durch Normal- und Tangentialkraftkomponenten zu begegnen. Die Wahl der Bauform der magnetischen Kreise und deren Felddichte bestimmt die Größe der Anregungskomponenten.

Die Transversalflußmaschine mit Ringwicklung ist für eine Aus­ legung als permanentmagnet-erregte Maschine oder als elek­ trisch-erregte Reluktanzmaschine ähnlich baubar. Für beide Ma­ schinenversionen gilt, daß sie bei kleinen Polteilungen, im Bereich zwischen 0,5 und 1,5 cm sowie Luftspaltlängen zwischen 0,5 und 2,0 mm ihre maximale Kraftdichte entwickeln. Bei Line­ arantrieben mit größeren Luftspaltlängen nimmt die Kraftdichte bei größeren Polteilungen ihren optimalen Wert an. Spezielle Formgebungen der Magnetkreise wurden in vorausgehenden Anmel­ dungen wie z. B. DE 39 27 453 beschrieben, wobei das Ziel der Erreichung besonders hoher Kraftdichten galt. Auch die mini­ mierten Einflüsse der Schwingungsanregung führten zu besonde­ ren Bauformvorschlägen.

Die hier verfolgte Zielsetzung einer Kombination von zweckmä­ ßiger Funktion und günstiger Baubarkeit geht davon aus, daß beide Maschinenvarianten, die magnetisch- (durch Permanentma­ gnete) und die elektrisch-erregte Transversalflußmaschine ei­ nem ähnlichen Optimierungskonzept gehorchen.

Die mehrsträngige Anordnung weist mindestens zwei gleichartige Maschineneinheiten auf, die z. B. nebeneinander so angeordnet sind, daß sie mit geringem Zwischenraum auf einem gemeinsamen (evtl. aus mehreren Einheiten bestehenden) Träger integriert werden. Baulich sind die Maschineneinheiten identisch, weisen allerdings entsprechend dem Phasenversatz entweder im Stator oder Rotor unterschiedliche Stellung zueinander auf. Die Sta­ torströme werden mit entsprechender Phasenverschiebung zuge­ führt. Unterschiede der so konzipierten Maschinen liegen we­ sentlich bei der Läuferform.

Fig. 1 stellt je zwei Polelemente einer linearisiert gezeich­ neten Maschineneinheit für Stator und Rotor dar. Es bezeichnet SE die Statorelemente und RE die Rotorelemente des magneti­ schen Kreises. Die Ringwicklung ist mit RW bezeichnet und führt den Ankerstrom I_a. Die eingezeichneten Linien stellen den Verlauf des magnetischen Feldes dar. Der Rotor wird unter der Wirkung der magnetischen Kanteneffekte von links nach rechts bewegt. Die radiale Höhe der Weicheisenelemente h_r ent­ spricht etwa der axialen Ausdehnung der Statorelemente h_s. Fig. 2 zeigt eine ähnliche Maschinenanordnung. Bei ihr ist aber zum Unterschied zu Fig. 1 im Rotor eine Erregung durch Permanentmagnete MF vorgesehen. Wie die Pfeile andeuten, sind die Polaritäten alternierend in Bewegungsrichtung. Auch für die beiden Magnetreihen MF1 und MF2 sind für dasselbe Weichei­ senelement RE unterschiedliche Polaritäten der Magnete in An­ wendung. Die Zahl der Rotorpolelemente ist gegenüber der Zahl der Statorelemente SE doppelt so hoch.

Der Vorteil der magneterregten Maschinenversion liegt in einer erhöhten Kraftdichte. Für fahrzeugtechnische Anwendungen ist allerdings eine Ausführung der Magnetanordnung mit Sammler oder Flußkonzentrator der Flachmagnetanordnung vorzuziehen. Die hohe Kraftdichte kann hierbei mit kleinerer Durchflutung der Statorwicklung erzielt werden. Außerdem läßt sich durch Phasendrehung des Stromes gegenüber dem Erregerfeld eine Fluß­ überlagerung herbeiführen, die zu einer Feldschwächung führt. Momentenkennlinien, die umgekehrt proportional zur Geschwin­ digkeit fallen, lassen sich durch Anwendung der Feldschwächung mit annähernd konstantem Strom so realisieren, daß die indu­ zierte Spannung konstantgehalten wird. Hierdurch läßt sich der Frequenzumrichter annähernd für die mechanische Leistung aus­ legen.

In Fig. 3 ist eine Anordnung gezeigt, bei der die Permanentma­ gnete MS zwischen den Rückschlußelementen RE liegen. Die Sta­ torelemente SE sind so geformt, daß ihre am Luftspalt liegen­ den Pole um eine Polteilung in Bewegungsrichtung verschoben sind. Durch diese Kröpfung entsteht der eingezeichnete Feldli­ nienverlauf, bei rein axialer Ausrichtung der Rotorelemente. Das Verhältnis von Magnetquerschnitt zu Polflächenquerschnitt (des Statorelements) ist hierfür größer als 1 zu wählen. Es liegt normalerweise zwischen 2 und 5.

Eine zweckmäßige Abwandlung des Magnetkreises von Fig. 1 zeigt Fig. 4. Hierbei treten durch Unterteilung der Rotor-/Stator- Magnetkreiselemente statt 2 nun 4 Luftspalte und bei Erregung gleicher Flußdichte verdoppelte Vortriebskräfte auf. Die Ma­ gnetkreiselemente des Rotors RE sind in 2 Teilelemente RE′ und RE′′ unterteilt. Ein (feststehendes) Statorelement SEa ist in der gleichen Ebene wie das Element SE angeordnet. Die axiale Ausdehnung b_E von SEa ist geringer als die Nutbreite b_N.

Das Verfahren der Verdoppelung der Spaltzahlen läßt sich mit gleichem Effekt auch im Falle der durch Permanentmagnete er­ regten Magnetkreise (z. B. entsprechend Fig. 3) anwenden. Eine Kröpfung der Elemente SE ist damit zu umgehen.

Die Statoranordnung ist in allen Fällen sehr ähnlich und weist im Abstand der doppelten Polteilung Weicheisenelemente auf, welche die zur Welle konzentrische Ringwicklung umschließen. Sie sind im wesentlichen rechteckförmig und umschließen die Wicklung.

Ein kennzeichnendes Merkmal der beschriebenen Anordnungen ist eine vergleichsweise geringe radiale Höhe h_r der Magnetkreis- Rotorelemente RE und somit ein im Verhältnis zum Außendurch­ messer großer Durchmesser des Luftspaltraumes. Letzterer ist der für die Kraftbildung wirksame Raum, der zusätzlich durch den Radius als momentenbildender Hebelarm besonders bewertet wird. Für die Festlegung der Magnetkreisabmessungen ist die Bestimmung der axialen Ausdehnung der Magnetkreise von beson­ derer Bedeutung. Sie ergibt sich im Zusammenhang mit der Wahl des Luftspalt-Durchmessers und der gewünschten Strangzahl aus der erforderlichen Umfangskraft. Die Durchmesserwahl steht da­ bei auch in Zusammenhang mit der aus Fliehkraftgründen zuläs­ sigen Umfangsgeschwindigkeit sowie über den Zusammenhang zur Polteilung mit der höchstzulässigen Betriebsfrequenz. Beson­ ders bei Maschinen mit kleinem und mittlerem Durchmesser ist die Ausführung großer Luftspalt-Durchmesser sehr zweckmäßig, da sie bei gegebener Drehzahl zu einer Reduktion der Umfangs­ kraft führt. Es ist hierzu erforderlich, die radiale Läufer­ höhe auf sehr kleine Werte zu begrenzen. In der Kombination mit dem Transversalfluß-Magnetkreis ist dies gleichbedeutend mit der Begrenzung der axialen Magnetkreisabmessung. Als Richtwert dieser Größe kann gelten, daß sie etwa die Hälfte der Nutbreite ausmacht.

Die sich so ergebende Läuferform eignet sich für die Anwendung bei hohen Umfangsgeschwindigkeiten bis über 100 m/s. Der zy­ lindrische Teil des Rotors kann entweder aus Metall (Stahl) oder Fasermaterial ausgeführt werden. Im letzteren Fall lassen sich besonders günstige Bedingungen für die mechanische Bean­ spruchung erzielen, da Fasermaterial bei höherer Zugfestigkeit gegenüber Stahl um mehr als einen Faktor 3 kleineres spezifi­ sches Gewicht besitzt. Die durch die Eigenmasse erzeugte Fliehkraftbeanspruchung ist entsprechend geringer.

Wenn größere Maschinendurchmesser angestrebt bzw. zugelassen werden, spielt die radiale Rotorhöhe nur noch eine geringe Rolle; sie ist in jedem Fall klein gegenüber dem Radius des Rotors. Es sind in diesen Fällen auch solche Anordnungen sinn­ voll ausführbar, bei denen auch innnenliegende Rotoreinheiten eingesetzt werden.

Doppelseitige Ausführungen von Stator und Rotor sind - wie in Fig. 5 dargestellt - symmetrisch zu einer Mittelachse anwend­ bar, wobei die jeweils in übereinanderliegenden Polelementen befindlichen Leiter zweckmäßig zu einer Spule gehören. Die An­ ordnung ist ebenfalls bei Linearmotoren als bestens geeignet anzusehen. Zu ihren Merkmalen gehört eine Verdoppelung der Kraftwirkung bei kompakter Bauweise. Im Falle sehr großer Durchmesser kann die Herstellung von ringförmigen Spulen klei­ nen Querschnitts nicht mehr mit ausreichend hoher Genauigkeit möglich sein. Es ist die Anwendung von Spulen kleinerer Länge empfehlenswert. Die Spulen umschließen dann nur einen bestimm­ ten Sektor des Maschinenumfanges. Sie lassen sich dabei auch als selbständige Stränge betreiben. Da die beiden gegenüber­ liegenden Maschinenteile mit jeweils gleichen Strömen be­ schickt werden, sind ihre Normalkräfte auch gleichgroß (und entgegengesetzt gerichtet), soweit nicht geometrische Unter­ schiede hiervon geringfügige Abweichungen verursachen. Es ist somit davon auszugehen, daß die Leiter RW2 als Rückleiter der Spulenseite RW1 und die Leiter RW4 Rückleiter der Spulenseite RW3 sind.

Neben dem Effekt der Volumen- und Materialreduktion steht die Anwendbarkeit des Maschinenkonzepts, insbesondere bei hochtou­ rigen Ausführungen, aber auch bei großem Maschinendurchmesser (großes Drehmoment) und größeren Abmessungen der Eisenkreise, im Vordergrund. Im letzteren Fall tritt bei der durch die Fig. 1 skizzierten Bauform als Folge der verlängerten Eisenwege eine verstärkte Neigung zur Sättigung auf. Dies bedeutet, daß die Kraft-Stromkennlinie bei größeren Strömen nur mehr geringe Kraftzuwächse aufweist. Der verstärkte Sättigungseffekt be­ grenzt die Wirksamkeit der transversalen Magnetkreise.

Eine Bauformoptimierung mit dem Ziel gleichzeitiger Verkürzung bzw. Entsättigung der Eisenwege bewirkt damit zusätzlich (zur Massenverringerung) eine Qualitätsverbesserung im Hinblick auf die Erzielung hoher Kraftdichten (bei gegebenem Strom). Weiter wird durch die Bauformverbesserung angestrebt, die radiale Ausdehnung der statorseitigen Magnetkreisteile zu verringern. Sie ist bei der bisher beschriebenen Ausführung nicht zuletzt durch die in axialer Richtung benötigten Querverbindungen der magnetischen Kreise bestimmt.

Fig. 6 zeigt die der Fig. 5 entsprechende Anordnung, wobei für eine bestimmte Stromrichtung auch Pfeile für die Richtung des magnetischen Feldes in den Weicheisenteilen eingezeichnet sind. Die auf die Magnetkreise wirkenden Kräfte werden über SE1 und SE2 auf die Statorkonstruktion SK übertragen. Bei der angenommenen gleichphasigen Stromführung der Wicklungen RW1 und RW2 ergeben sich antiparallele Richtungen des magnetischen Feldes in den Querverbindungen der magnetischen Kreise. Durch Verschmelzen der beiden Querverbindungen geht der resultie­ rende magnetische Fluß gegen Null; es kann auf die Querverbin­ dung verzichtet werden. In den Schenkeln der Magnetkreise SE1 und SE2 verläuft das Feld gleichgerichtet. Die radialen Teile können miteinander verbunden werden. Die Magnetkreisverschmel­ zung läßt, wie Fig. 7a zeigt, eine beträchtliche Verringerung der radialen Höhe der Anordnung erwarten. Dabei ist es mög­ lich, die bislang gewählte Blechung der Magnetkreise in der Achsebene beizubehalten oder, wie in Fig. 7a und 7b gezeich­ net, zu einer Blechung in der Maschinenquerebene überzugehen. Ersteres hat den Vorteil der vom Durchmesser unabhängigen Her­ stelltechnik für die Magnetkreiselemente während letzteres sich dadurch vorteilhaft erweist, daß die ringförmigen Teile des Magnetkreises gleichzeitig formsteife Elemente der Sta­ torstruktur darstellen. Neben der Flußführung übernehmen sie auch die Aufgabe, die eingeleiteten Kräfte mit einem Mindest­ maß an Formänderung aufzunehmen und damit auch geringste De­ formationsamplituden an den Statorkörper SK weiterzugeben. Zu­ sätzliche Versteifungen oder die Magnetkreise aufnehmende Tragkörper lassen sich auf ein Minimum reduzieren bzw. entfal­ len ganz. Der zwischen den Wicklungen RW1 und RW2 gezeichnete Körper D übernimmt die Aufgabe der Verbindung der beiden Ma­ gnetkreisringe SE1 und SE2. Fig. 7b zeigt den Ausschnitt der Seitenansicht zu Fig. 7a. Es ist erkennbar, daß die Zahnung des Stators die doppelte Teilung des Rotors aufweist. Die Zeichnung zeigt eine mit den Magneten RM1 und RM2 bestückte Doppelrotor-Anordnung. Für den gezeichneten Durchmesser erge­ ben sich trotz der erreichten Verringerung der radialen Bau­ höhe bereits größere Abweichungen zwischen innerer und äußerer Teilung und den geometrischen Abmessungen der Teile des magne­ tischen Kreises. Im Falle der Fig. 6 sind wegen der größeren Durchmesserunterschiede die Abweichungen von den der mittleren Teilung entsprechenden Größen noch stärker ausgeprägt. Es zeigt sich daraus, daß die Anwendbarkeit des Doppelrotors stark durch das Durchmesserverhältnis von äußerem und innerem Luftspalt begrenzt ist. Eine Verringerung der radialen Bauhöhe ist offensichtlich sehr nützlich.

Aus Fig. 7b ist erkennbar, daß die Tiefe der Lücken zwischen den Zähnen ein Mehrfaches gegenüber der Länge des Luftspalts beträgt. Es wird dadurch erreicht, daß die Wirkung der im Be­ reich der Lücke stehenden Magnete (die gegenüber den Magneten im Zahnbereich umgekehrte Polarität aufweisen) im Zusammenwir­ ken mit den Strömen der Ringwicklung keine rücktreibenden Kraftanteile erzeugen. Die Zahnbreite am Luftspalt entspricht etwa 65-80% der Polteilung, während der Zahnfuß zur Entla­ stung des Magnetkreises breiter ausgeführt ist und etwa gleich der Polteilung gewählt wird. Durch die Verbindung der Zähne in der Art einer durchgehenden Blechronde wird im Mittelbereich zwischen den Wicklungen die Felddichte stark verringert, wo­ durch ebenfalls eine Magnetkreisentlastung resultiert. Zusätz­ lich zeigt Fig. 7a, daß zur Verringerung der radialen Höhe und des Streuflußanteils der Anordnung ein länglicher Wick­ lungsquerschnitt für RW1 und RW2 gewählt wurde. Es kann also festgestellt werden, daß der erfindungsgemäße Formgebungsvor­ schlag dem gesteckten Ziel erweiterter Ausführbarkeit und ver­ besserter Magnetkreiseffizienz sowie der Verringerung der Auswirkung der Schwingungsanregung dient. Bei der Herstellung des ringförmigen Blechkörpers ist z. B. durch Schlitzen der Blechronden die elektrische Leitfähigkeit in Umfangsrichtung gering zu halten.

Die in Fig. 7a gezeichnete Anordnung stellt einen zur Maschi­ nenmitte symmetrischen Rotor dar. Die auf die beiden Rotorsei­ ten aufgeteilten Stränge der Statoranordnung entsprechen dem Minimum der Drehstrom-Strangzahl 2. Die Normalkraftkompensa­ tion, die durch die Aufteilung auf äußeren und inneren Luft­ spaltbereich erzielt wird, ermöglicht auch den Bau einer schwingungsarmen Maschine mit nur zwei Wicklungssträngen. In den Zeichnungen Fig. 7a und 7b ist hierfür die Anwendung von Permanentmagneten zur Bereitstellung des Erregerfeldes vorge­ sehen.

Einer verhältnismäßig hohen Kraftdichte kommt zugute, daß zwischen den beiden Wicklungen das Verbindungselement D mit einer Kühleinrichtung in Verbindung steht und z. B. Kühlkanäle aufweist, (sh. Fig. 8) in denen flüssige oder gasförmige Kühl­ mittel geführt werden. Eine durch besonders kurze Wege gekenn­ zeichnete Kühleinrichtung, die in weitgehend federarmen Raum ermöglicht eine effiziente Wärmeabfuhr.

Die in Fig. 8 gezeichnete Anordnung weist die Anordnung doppel­ ter Spaltzahl und sättigungsunempfindlicher Statorausführung auf.

Die in die Statoranordnung eingeleitete Kräfte werden an die Statorkonstruktion SK links und rechts des Rotors übertragen und von den Gehäuseteilen G1 und G2 aufgenommen. Der Rotor R ist mit der Welle W verbunden. Diese Anordnung empfiehlt sich besonders bei Maschinen mit größerem Durchmesser (Durchmesser deutlicher größer als radiale Magnetkreishöhe). Die in Fig. 9 dargestellte einseitige Läuferausführung empfiehlt sich hinge­ gen für Maschinen mit kleinerem Durchmesser, insbesondere auch bei hochtourigem Betrieb.

Der Feldrückschluß wird im Stator-Innenraum durch das zylin­ derförmige Bauteil SE_i, das mit geringstem Spalt an die schei­ benförmigen Bauteile SE1 und SE2 anschließt, gebildet. Es ist z. B. als Eisenpulver-Preßteil hergestellt. Aufgrund der schei­ benförmigen Magnetkreisausführung ergeben sich auch bei ein­ seitigem Betrieb nur geringe Deformationsamplituden durch Nor­ malkraftanregung, ebenso sind die Vorteile durch geringe B- Werte umsetzbar.

Die Verlagerung des für die Momentenbildung wirksamen Radius R_M′<R_M nach außen (Fig. 9 gegenüber Fig. 8) kann bei kleinem Außendurchmesser einen Vorteil für die Bemessung der Magnet­ kreisabmessung nach Fig. 9 ergeben. Für die aus Fasermaterial bestehende Rotorteile R bzw. RK′ und RK′′ lassen sich hohe zulässige Rotorumfangsgeschwindigkeiten erreichen. Bei der ge­ wählten Ausführung mit verdoppelter Spaltzahl ist eine Unter­ teilung des Rotors (RK und R) aus Montagegründen erforderlich. Die Verbindung von RK mit R erfolgt durch entsprechende Öff­ nungen in den Gehäuseteilen.

Claims (9)

1. Elektrische Maschine

• - mit mehreren Wicklungssträngen (RW1, RW2, RW3) im Stator in Form von koaxial zur Maschinenachse angeordneten ring­ förmigen Spulen, die im Motorbetrieb über elektronische Stellelemente gespeist werden,
• - mit in Umfangsrichtung angeordneten Folgen von Weichei­ senelementen im Stator, die
• - untereinander gleichen Abstand aufweisen,
• - sich quer zu den Wicklungssträngen erstrecken
• - und nutähnliche Ausnehmungen aufweisen, durch die Wick­ lungsstränge verlaufen
• - sowie mit einem wicklungslosen Rotor mit mehreren, den einzelnen Wicklungssträngen zugeordneten Teilrotoren, welche flußführende Elemente aufweisen, die entweder in gleicher oder doppelter Anzahl gegenüber dem Stator vor­ handen sind,
  dadurch gekennzeichnet,
• - daß mindestens zwei Stator/Rotoreinheiten nahe neben­ einanderliegend vorgesehen sind,
• - daß die magnetischen Funktionseinheiten des Rotorkreises sich auf zum gemeinsamen Rotor R gehörigen zylindrischen Ansätzen, die aus nichtmagnetischem Material bestehen können, angeordnet werden,
• - daß die Statoreinheiten auf mindestens 2 Seiten Weichei­ senelemente aufweisen, welche die in Bewegungsrichtung verlaufende Wicklung umschließen,
• - daß die Stator-Weicheisenelemente in ihrer axialen Aus­ dehnung den Elementen der Rotoranordnung in deren radi­ aler Höhe entsprechen und
• - daß die radiale Rotorhöhe nicht wesentlich größer als die Nutbreite ausgeführt ist.

2. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß mindestens 2 gleichartige (einsträngige) Maschineneinheiten zu einer Drehstrommaschine vereinigt werden.

3. Elektrische Maschine nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

• - daß ein inneres und ein äußeres Rotorteil zur Kraftbil­ dung beitragen, (Fig. 5).

4. Elektrische Maschine nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Wicklung von auf 4 Seiten angeordneten Stator- Weicheisenelementen umgeben ist und die Rotorelemente in den 4 Ecken des Magnetkreises angeordnet sind; ihre Spaltebenen stehen senkrecht aufeinander, (Fig. 4, Fig. 8, 9).

5. Elektrische Maschine nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

• - daß zwei der Weicheisenelemente als gezahnte Blechpakete ausgeführt sind, (Fig. 7a, 7b).

6. Elektrische Maschine nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

• - daß im Bereich der Polkanten nahe dem Luftspalt Feldblen­ den aus Permanentmagnetmaterial eingesetzt werden.

7. Elektrische Maschine nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

• - daß zwischen den Weicheisenelementen des Rotors Perma­ nentmagnete mit Magnetisierungsrichtung parallel zur Um­ fangsrichtung eingesetzt werden, (Fig. 3).

8. Elektrische Maschine nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

• - daß im Bereich zwischen den beiden Teilwicklungen (Fig. 8) bzw. im feldfreien Raum des Magnetkreises (Fig. 9) eine Kühleinrichtung die Wärmeabfuhr der Statoranordnung unterstützt.

9. Elektrische Maschine nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Rotor symmetrisch zur Maschinenmitte ausgeführt wird.