EP4789280A1

EP4789280A1 - Elektrische axialflussmaschine mit statorfilter

Info

Publication number: EP4789280A1
Application number: EP24791274.4A
Authority: EP
Inventors: Thorsten Biermann; Stefan SILDER
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2023-10-06
Filing date: 2024-10-07
Publication date: 2026-08-12
Also published as: WO2025073320A1; CN121620858A; DE102024128774A1

Abstract

Eine elektrische Axialflussmaschine weist einen Stator (10), einen Rotor (20), der in einer Axialrichtung (A) der elektrischen Axialflussmaschine mit einem sich dazwischen befindenden Luftspalt (30) um eine in der Axialrichtung (A) verlaufende Rotationsachse (40) der elektrischen Axialflussmaschine drehbar gegenüber dem Stator (10) angeordnet ist, einen sich zwischen dem Stator (10) und dem Rotor (20) in der Axialrichtung (A) befindenden Luftspalt (30), mittels dem der Stator (10) und der Rotor (20) in der Axialrichtung (A) voneinander beabstandet angeordnet sind, und ein Element (6) aus einem Ferritmaterial auf, das an einem radialen Außenumfang des Stators (10) angeordnet ist.

Description

Bezeichnung der Erfindung

Elektrische Axialflussmaschine mit Statorfilter

Gebiet der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Axialflussmaschine mit einem Statorfilter.

Stand der Technik

Fig. 8 zeigt eine schematische Schnittansicht einer elektrischen Axialflussmaschine im Stand der Technik.

In Fig. 8 bezeichnet das Bezugszeichen A eine Axialrichtung, bezeichnet das Bezugszeichen R eine Radialrichtung, bezeichnet das Bezugszeichen U eine Umfangsrichtung, bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein erstes Lager, bezeichnet das Bezugszeichen 2 ein zweites Lager, bezeichnet das Bezugszeichen 3 einen ersten gehäusefesten Bereich, bezeichnet das Bezugszeichen 4 einen zweiten gehäusefesten Bereich, bezeichnet das Bezugszeichen 5 ein Verbindungselement, bezeichnet das Bezugszeichen 10 einen Stator, bezeichnet das Bezugszeichen 20 Rotoren, bezeichnet das Bezugszeichen 30 Luftspalte und bezeichnet das Bezugszeichen 40 eine Drehachse.

Die in Fig. 8 gezeigte elektrische Axialflussmaschine ist eine elektrische Axialflussmaschine in einer H-Anordnung, die die Rotoren 20 aufweist, zwischen denen sich in der Axialrichtung A der Stator 10 befindet. Zwischen dem Stator 10 und jedem der Rotoren 20 ist in der Axialrichtung A jeweils ein Luftspalt 30 ausgebildet.

Die Rotoren 20 sind über das erste Lager 1 und das zweite Lager 2 an dem zweiten gehäusefesten Bereich 4 derart gelagert, dass die Rotoren 20 im Betrieb der elektrischen Axialflussmaschine, in dem ein magnetisches Feld mit einer Magnetflussrich- tung entlang der Axialrichtung A ausgebildet ist, relativ bezüglich des Stators 10 um die Drehachse 40 drehbar sind. Die Rotoren 20 sind mittels des Verbindungselements 5 drehtest miteinander verbunden. Der Stator 10 ist mit dem ersten gehäusefesten Bereich 3 verbunden.

Durch den ersten gehäusefesten Bereich 3 und den zweiten gehäusefesten Bereich 4, die jeweils fest mit einem Gehäuse der elektrischen Axialflussmaschine verbunden sind, sind die jeweils mit dem gehäusefesten Bereich 3 und dem gehäusefesten Bereich 4 verbundenen Komponenten auf ein Potential des Gehäuses der elektrischen Axialflussmaschine als ein Bezugspotential festgelegt. Dieses Bezugspotential kann ein Massepotential sein.

Es ist bekannt, dass bei einer derartigen elektrischen Axialflussmaschine häufig sehr hohe Störströme an einer Rotorwelle der elektrischen Axialflussmaschine auftreten. Diese können potenziell hohen Schäden an den mit einer Rotorwelle verbundenen bzw. in einem Rückstrompfad angeordneten drehenden Maschinenelementen wie zum Beispiel den Lagern 1 , 2, den gehäusefesten Bereichen 3, 4 oder auch Zahnrädern, verursachen.

Zusammenfassung der Erfindung

Technische Aufgabe

Es ist demgemäß die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Störströme an einer Rotorwelle einer elektrischen Axialflussmaschine und vorzugsweise ebenso leitungsgebundene und antennengebundene Emissionen der elektrischen Axialflussmaschine zu verringern.

Technische Lösung

Die Aufgabe wir mit den in dem unabhängigen Anspruch angegebenen Maßnahmen gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Gemäß einem Aspekt weist eine elektrische Axialflussmaschine einen Stator, einen Rotor, der in einer Axialrichtung der elektrischen Axialflussmaschine mit einem sich dazwischen befindenden Luftspalt um eine in der Axialrichtung verlaufende Rotationsachse der elektrischen Axialflussmaschine drehbar gegenüber dem Stator angeordnet ist, einen sich zwischen dem Stator und dem Rotor in der Axialrichtung befindenden Luftspalt, mittels dem der Stator und der Rotor in der Axialrichtung voneinander beab- standet angeordnet sind, und ein Element aus einem Ferritmaterial auf, das an einem radialen Außenumfang des Stators angeordnet ist.

Gemäß einer Ausgestaltung ist das Element als ein nanokristalliner Ringferrit um den radialen Außenumfang des Stators ausgebildet.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das Element aus um den radialen Außenumfang des Stators verteilt angeordneten Einzelferriten aus einem ferritischen Festmaterial ausgebildet.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das Element als eine auf den Stator aufgebrachte ferritische Pulverbeschichtung um den radialen Außenumfang des Stators ausgebildet.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das Element den Rotor in der Axialrichtung überlappend angeordnet.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das Element eine Induktivität auf, die im Zusammenwirken mit einer zwischen einer Phase des Stators und einem Bezugspotential ausgebildeten Kapazität ein Statorfilter ausbildet. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind je Phase der elektrischen Axialflussmaschine jeweils eine Induktivität und eine Kapazität vorhanden, die je Phase jeweils ein Statorfilter ausbilden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das Bezugspotential ein Potential eines Gehäuses der elektrischen Maschine oder ein Massepotential.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die elektrische Axialflussmaschine zwei Statoren auf, ist der Rotor in der Axialrichtung zwischen den zwei Statoren angeordnet ist, und weist jeder der zwei Statoren jeweils das Element auf.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die elektrische Axialflussmaschine zwei Rotoren auf und ist der Stator in der Axialrichtung zwischen den zwei Rotoren angeordnet.

Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung

Gemäß dem vorhergehenden Aspekt oder von dessen Ausgestaltungen sorgt das an dem radialen Außenumfang angeordnete Element u.a. dafür, dass zumindest ein Teil von Störströmen bzw. Common-Mode-Strömen in dem Ferritmaterial selbst direkt in Wärme umgewandelt wird und dadurch ein Inverter zum Betreiben der elektrischen Axialflussmaschine, speziell Y- Kondensatoren in diesem, durch ein Verringern von Rückströmen in den Inverter entlastet wird.

Dabei gilt die Formel: f = 1/[2TT*sqrt(L*C)] wobei f die Frequenz ist, TT die Kreiszahl ist, sqrt die Wurzelfunktion ist, L eine Induktivität je Phase des Elements aus dem Ferritmaterial ist und C eine Kapazität zwischen der Phase und dem Bezugspotential ist. Je größer das Produkt aus L*C ist, desto niedriger ist die Frequenz f von möglichen Rückströmen, die in Wärme umgesetzt werden. Ist die Frequenz f sehr niedrig, so wird nahezu die gesamte Bandbreite der Rückströme in Wärmeenergie umgewandelt. Es entsteht ein sogenanntes “induktives Statorfilter“, das direkt am Entstehungsort mögliche Störströme herausfiltert.

Durch eine zweckmäßige Anordnung des Elements aus einem Ferritmaterial und einer Gestaltung der Kapazität C können ferner Wirbelstromverluste in dem Stator selbst verringert werden, wodurch eine Effizienz der elektrischen Axialflussmaschine erhöht werden kann. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung ist, dass die Störströme, die durch das induktive Statorfilter aus dem System entnommen und in Wärme umgesetzt werden, nicht als Störströme auf eine Rotorwelle der elektrischen Axialflussmaschine übertragen werden, wo sie Schäden an drehenden Maschinenelementen, wie zum Beispiel Lagern, Zahnrädern oder Erdungselementen, verursachen können.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines grundlegenden Aufbaus einer elektrischen Axialflussmaschine;

Fig. 2 eine schematische Schnittansicht eines grundlegenden Aufbaus einer elektrischen Axialflussmaschine in einer sogenannten I-Anordnung;

Fig. 3 eine schematische Schnittansicht eines grundlegenden Aufbaus einer elektrischen Axialflussmaschine in einer sogenannten H-Anordnung; Fig. 4 eine schematische Schnittansicht einer elektrischen Axialflussmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung:

Fig. 5 einen schematischen Stromlaufplan der elektrischen Axialflussmaschine gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 eine schematische Ansicht einer elektrischen Axialflussmaschine gemäß einer ersten Ausgestaltung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 eine schematische Ansicht einer elektrischen Axialflussmaschine gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 8 eine schematische Schnittansicht einer elektrischen Axialflussmaschine im Stand der Technik.

Beschreibung der Ausführungsform

Bevor eine Ausführungsform und deren Ausgestaltungen nachstehend im Detail unter Bezugnahme auf Fig. 4 bis Fig. 7 beschrieben werden, werden für die nachfolgenden Ausführungsform und deren Ausgestaltungen gleichermaßen geltenden Aspekte unter Bezugnahme auf Fig.1 bis Fig. 3 erläutert.

Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht eines grundlegenden Aufbaus einer elektrischen Axialflussmaschine.

In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 10 einen Stator, bezeichnet das Bezugszeichen 20 einen Rotor, bezeichnet das Bezugszeichen 30 einen Luftspalt, bezeichnet das Bezugszeichen 40 eine Drehachse, bezeichnet das Bezugszeichen 50 eine Magnetflussrichtung, bezeichnet das Bezugszeichen A eine Axialrichtung und bezeichnet das Bezugszeichen R eine Radialrichtung. Die Axialrichtung ist als eine Richtung entlang der Richtung der Drehachse 40 definiert. Die Radialrichtung R ist als eine Richtung definiert, die von einem Mittelpunkt des vorzugsweise scheibenförmigen Stators 10 bzw. Rotors 20, durch den die Drehachse 40 verläuft, von radial innen nach radial außen oder umgekehrt verläuft. Eine in Fig. 1 nicht gezeigte Umfangsrichtung ist als eine Richtung definiert, die entlang eines Umfangs des vorzugsweise scheibenförmigen Stators 10 bzw. Rotors 20 verläuft.

Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht, die entlang einer Ebene geschnitten ist, in der die Drehachse der Axialflussmaschine verläuft.

Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, verläuft bei der elektrischen Axialflussmaschine die Magnetflussrichtung 50 zwischen dem Stator 10 und dem Rotor 20 parallel zu der Drehachse 40 des Rotors 20 der elektrischen Axialflussmaschine, also in der Axialrichtung A der elektrischen Axialflussmaschine. Häufig sind sowohl der Stator 10 als auch der Rotor 20 weitgehend scheibenförmig ausgebildet. Elektrische Axialflussmaschinen sind insbesondere dann vorteilhaft, wenn der axial zur Verfügung stehende Bauraum in einem gegebenen Anwendungsfall begrenzt ist. Neben der verkürzten axialen Baulänge liegt ein weiterer Vorteil der elektrischen Axialflussmaschine in ihrer vergleichsweisen hohen Drehmomentdichte.

Eine elektrische Axialflussmaschine kann in I-Anordnung oder H-Anordnung ausgebildet sein.

Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht eines grundlegenden Aufbaus einer elektrischen Axialflussmaschine in einer sogenannten I-Anordnung.

In Fig. 2 sind die gleichen oder entsprechende Teile wie in Fig. 1 mit den gleich oder entsprechenden Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnet, so dass bezüglich dieser gleichen oder entsprechenden Teile auf Fig. 1 und deren Beschreibung verwiesen und an dieser Stelle auf eine erneute Beschreibung verzichtet wird. Bei der I-Anordnung ist der Rotor 20 axial neben dem Stator 10 oder, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, zwischen zwei Statoren 10 angeordnet.

Fig. 3 zeigt eine schematische Ansicht eines grundlegenden Aufbaus einer elektrischen Axialflussmaschine in einer sogenannten H-Anordnung.

In Fig. 3 sind die gleichen oder entsprechende Teile wie in Fig. 1 und Fig. 2 mit den gleich oder entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet, so dass bezüglich dieser gleichen oder entsprechenden Teile auf Fig. 1 und Fig. 2 und deren Beschreibung verwiesen und an dieser Stelle auf eine erneute Beschreibung verzichtet wird.

Bei der H-Anordnung sind zwei Rotoren 20 auf gegenüberliegenden axialen Seiten eines Stators 10 angeordnet.

Die nachstehende Ausführungsform und deren Ausgestaltungen können bei allen der zuvor genannten Anordnungen angewendet werden, sind jedoch insbesondere bei einer H-Anordnung besonders vorteilhaft anwendbar.

Nachstehend erfolgt die Beschreibung einer Ausführungsform.

Fig. 4 zeigt eine schematische Schnittansicht einer elektrischen Axialflussmaschine gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

In Fig. 4 bezeichnet das Bezugszeichen A eine Axialrichtung, bezeichnet das Bezugszeichen R eine Radialrichtung, bezeichnet das Bezugszeichen U eine Umfangsrichtung, bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein erstes Lager, bezeichnet das Bezugszeichen 2 ein zweites Lager, bezeichnet das Bezugszeichen 3 einen ersten gehäusefesten Bereich, bezeichnet das Bezugszeichen 4 einen zweiten gehäusefesten Bereich, bezeichnet das Bezugszeichen 5 ein Verbindungselement, bezeichnet das Bezugszeichen 10 einen Stator, bezeichnet das Bezugszeichen 20 Rotoren, bezeichnet das Bezugszeichen 30 Luftspalte und bezeichnet das Bezugszeichen 40 eine Drehachse. Die in Fig. 4 gezeigte elektrische Axialflussmaschine ist eine elektrische Axialflussmaschine in einer H-Anordnung, die die Rotoren 20 aufweist, zwischen denen sich in der Axialrichtung A der Stator 10 befindet. Zwischen dem Stator 10 und jedem der Rotoren 20 ist in der Axialrichtung A jeweils ein Luftspalt 30 ausgebildet.

Die Rotoren 20 sind über das erste Lager 1 und das zweite Lager 2 an dem zweiten gehäusefesten Bereich 4 derart gelagert, dass die Rotoren 20 im Betrieb der elektrischen Axialflussmaschine, in dem ein magnetisches Feld mit einer Magnetflussrichtung entlang der Axialrichtung A ausgebildet ist, relativ bezüglich des Stators 10 um die Drehachse 40 drehbar sind. Die Rotoren 20 sind mittels des Verbindungselements 5 drehfest miteinander verbunden. Der Stator 10 ist mit dem ersten gehäusefesten Bereich 3 verbunden.

Um hohe Störströme an einer Rotorwelle der elektrischen Axialflussmaschine zu verringern, ist das Element 6 aus einem Ferritmaterial vorgesehen. Das Element 6 ist zwischen dem Stator 10 und dem ersten gehäusefesten Bereich 3 angeordnet.

Fig. 5 zeigt einen schematischen Stromlaufplan der elektrischen Axialflussmaschine gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

In Fig. 5 bezeichnet das Bezugszeichen GND ein Bezugspotential, bezeichnet das Bezugszeichen C1 eine Kapazität zwischen einer Phase U und dem Bezugspotential, bezeichnet das Bezugszeichen C2 eine Kapazität zwischen einer Phase V und dem Bezugspotential, bezeichnet das Bezugszeichen C3 eine Kapazität zwischen einer Phase W und dem Bezugspotential, bezeichnet das Bezugszeichen C4 eine Kapazität zwischen dem Rotor 20 und dem Stator 10, bezeichnet das Bezugszeichen C5 eine Kapazität zwischen dem Rotor 20 und dem Gehäuse, bezeichnet das Bezugszeichen L1 eine Induktivität einer Statorwicklung der Phase U, bezeichnet das Bezugszeichen L2 eine Induktivität einer Statorwicklung der Phase V, bezeichnet das Bezugszeichen L3 eine Induktivität einer Statorwicklung der Phase W, bezeichnet das Bezugszeichen L6 eine Induktivität des Elements 6 für die Phase W, bezeichnet das Bezugszeichen L7 eine Induktivität des Elements 6 für die Phase V und bezeichnet das Bezugszeichen L8 eine Induktivität des Elements 6 für die Phase U.

Die Induktivitäten L6 bis L8 sind durch das Element 6 aus einem Femtmaterial an dem radialen Außenumfang des Stators 10 in Fig. 4 umgesetzt. Die Kapazitäten C1 bis C3 sind zwischen den Phasen U, V und W in dem Stator 10 und dem Gehäuse gebildet, das auf das Bezugspotential GND, wie zum Beispiel Massepotential, festgelegt ist. Zum Beispiel kann der Stator 10 über ein Masseband geerdet sein.

Gemäß der vorhergehenden Ausführungsform sorgt das an dem radialen Außenumfang angeordnete Element 6 u.a. dafür, dass zumindest ein Teil von Störströmen bzw. Common-Mode-Strömen in dem Ferritmaterial selbst direkt in Wärme umgewandelt wird und dadurch ein Inverter zum Betreiben der elektrischen Axialflussmaschine, speziell Y- Kondensatoren in diesem, durch ein Verringern von Rückströmen in den Inverter entlastet wird.

Dabei gilt die Formel: f = 1/[2TT*sqrt(L*C)] wobei f die Frequenz ist, TT die Kreiszahl ist, sqrt die Wurzelfunktion ist, L eine Induktivität je Phase U, V, W des Elements 6 aus dem Femtmaterial ist und C eine Kapazität zwischen der Phase U, V, W und dem Bezugspotential GND ist.

Je größer das Produkt aus L*C ist, desto niedriger ist die Frequenz f von möglichen Rückströmen, die in Wärme umgesetzt werden. Ist die Frequenz f sehr niedrig, so wird nahezu die gesamte Bandbreite der Rückströme in Wärmeenergie umgewandelt. Es entsteht ein sogenanntes “induktives Statorfilter“, das direkt am Entstehungsort mögliche Störströme herausfiltert.

Durch eine zweckmäßige Anordnung des Elements 6 aus einem Ferritmaterial und einer Gestaltung der jeweiligen Kapazität C können ferner Wirbelstromverluste in dem Stator 10 selbst verringert werden, wodurch eine Effizienz der elektrischen Axialflussmaschine erhöht werden kann. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung ist, dass die Störströme, die durch das induktive Statorfilter aus dem System entnommen und in Wärme umgesetzt werden, nicht als Störströme auf eine Rotorwelle der elektrischen Axialflussmaschine übertragen werden, wo sie Schäden an drehenden Maschinenelementen, wie zum Beispiel Lagern, Zahnrädern oder Erdungselementen, verursachen können.

Nachstehend erfolgt die Beschreibung einer ersten Ausgestaltung der Ausführungsform

Fig. 6 zeigt eine schematische Ansicht einer elektrischen Axialflussmaschine gemäß der ersten Ausgestaltung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

In Fig. 6 bezeichnen die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 4 gleiche oder entsprechende Elemente wie in Fig. 4, so dass bezüglich dieser gleichen oder entsprechenden Elemente auf eine erneute Beschreibung dieser gleichen oder entsprechenden Elemente auf die Ausführungen zu Fig. 4 verwiesen und an dieser Stelle auf eine erneute Beschreibung dieser gleichen oder entsprechenden Elemente verzichtet wird. Ebenso gelten die zuvor bezüglich Fig. 5 gemachten Ausführungen analog ebenso für die Ausgestaltung von Fig. 6.

In Fig. 6 ist auf der rechten Seite von Fig. 6 ein Halbschnitt entlang einer auf der linken Seite von Fig. 6 gezeigten Schnittebene S gezeigt. Die Schnittebene S ist eine in der Radialrichtung R und senkrecht der zu der Axialrichtung A verlaufende Ebene. In Fig. 6 ist das Element 6 aus einem Ferritmateral als ein zwischen dem Stator 10 und dem Gehäuse vorzugsweise nanokristalliner Ringferrit ausgebildet, der zum Beispiel gewickelt ist.

Nachstehend erfolgt die Beschreibung einer zweiten Ausgestaltung der Ausführungsform.

Fig. 7 zeigt eine schematische Ansicht einer elektrischen Axialflussmaschine gemäß der zweiten Ausgestaltung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und

In Fig. 7 bezeichnen die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 4 und Fig. 6 gleiche oder entsprechende Elemente wie in Fig. 4 und Fig. 6, so dass bezüglich dieser gleichen oder entsprechenden Elemente auf eine erneute Beschreibung dieser gleichen oder entsprechenden Elemente auf die Ausführungen zu Fig. 4 und Fig. 6 verwiesen und an dieser Stelle auf eine erneute Beschreibung dieser gleichen oder entsprechenden Elemente verzichtet wird. Ebenso gelten die zuvor bezüglich Fig. 5 gemachten Ausführungen analog ebenso für die Ausgestaltung von Fig. 7.

In Fig. 7 ist auf der rechten Seite von Fig. 7 ein Halbschnitt entlang einer auf der linken Seite von Fig. 7 gezeigten Schnittebene S gezeigt. Die Schnittebene S ist eine in der Radialrichtung R und senkrecht der zu der Axialrichtung A verlaufende Ebene.

In Fig. 7 ist das Element 6 aus einem Ferritmateral aus zwischen dem Stator 10 und dem Gehäuse umfangsseitig angeordneten ferritischen Einzelsegmenten ausgebldet. Die Einzelsegmente können aus einem Festmaterial ausgebildet sein oder alternativ auch in Pulverform in entsprechende Kammern in dem Stator oder Gehäuse eingebracht sein. Dabei ist eine Form und Zusammensetzung des Ferritmaterials frei wählbar.

Ebenso kann das ferritische Material auch direkt als Pulverbeschichtung an dem radialen Außenumfang des Stators 10 aufgetragen sein. Schließlich können die zuvor beschriebenen unterschiedlichen Varianten des Elements 6 aus einem Femtmaterial auf jede beliebige, technisch sinnvolle Weise miteinander kombiniert werden. Obgleich die vorliegende Erfindung vorhergehend anhand von Ausführungsformen beschrieben worden ist, versteht es sich, dass verschiedene Ausgestaltungen und Änderungen durchgeführt werden können, ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen, wie er in den beiliegenden Ansprüchen definiert ist. Bezüglich weiterer Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung wird ausdrücklich auf die Offenbarung der Zeichnung verwiesen.

Liste der Bezugszeichen

A Axialrichtung

R Radialrichtung

S Schnittebene

U Umfangsrichtung

GND Bezugspotential

C1 , 02, 03 Kapazität zwischen Phase und Bezugspotential

04 Kapazität zwischen Rotor und Stator

05 Kapazität zwischen Rotor und Gehäuse

L1 , L2, L3 Induktivität der Statorwicklung

L6, L7, L8 Induktivität des Elements aus Ferritmaterial

1 Erstes Lager

2 Zweites Lager

3 Erster gehäusefester Bereich

4 Zweiter gehäusefester Bereich

5 Verbindungselement

6 Element aus Ferritmaterial

10 Stator

20 Rotor

30 Luftspalt

40 Drehachse

50 Magnetflussrichtung

Claims

Patentansprüche

1. Elektrische Axialflussmaschine, die aufweist: einen Stator (10); einen Rotor (20), der in einer Axialrichtung (A) der elektrischen Axialflussmaschine mit einem sich dazwischen befindenden Luftspalt (30) um eine in der Axialrichtung (A) verlaufende Rotationsachse (40) der elektrischen Axialflussmaschine drehbar gegenüber dem Stator (10) angeordnet ist; einen sich zwischen dem Stator (10) und dem Rotor (20) in der Axialrichtung (A) befindenden Luftspalt (30), mittels dem der Stator (10) und der Rotor (20) in der Axialrichtung (A) voneinander beabstandet angeordnet sind; und ein Element (6) aus einem Ferritmaterial, das an einem radialen Außenumfang des Stators (10) angeordnet ist.

2. Elektrische Axialflussmaschine nach Anspruch 1 , wobei das Element (6) als ein nanokristalliner Ringferrit um den radialen Außenumfang des Stators (10) ausgebildet ist.

3. Elektrische Axialflussmaschine nach Anspruch 1 , wobei das Element (6) aus um den radialen Außenumfang des Stators (10) verteilt angeordneten Einzelferriten aus einem ferritischen Festmaterial ausgebildet ist.

4. Elektrische Axialflussmaschine nach Anspruch 1 , wobei das Element (6) als eine auf den Stator (10) aufgebrachte ferritische Pulverbeschichtung um den radialen Außenumfang des Stators (10) ausgebildet ist.

5. Elektrische Axialflussmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Element (6) den Rotor (20) in der Axialrichtung (A) überlappend angeordnet ist.

6. Elektrische Axialflussmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Element (6) eine Induktivität (L6, L7, L8) aufweist, die im Zusammenwirken mit einer zwi- sehen einer Phase des Stators (10) und einem Bezugspotential (3) ausgebildeten Kapazität (C1 , C2, C3) ein Statorfilter ausbildet.

7. Elektrische Axialflussmaschine nach Anspruch 6, wobei je Phase der elektrischen Axialflussmaschine jeweils eine Induktivität (L6, L7, L8) und eine Kapazität (C1 , C2, C3) vorhanden sind, die je Phase jeweils ein Statorfilter ausbilden.

8. Elektrische Axialflussmaschine nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Bezugspotential ein Potential eines Gehäuses der elektrischen Maschine oder ein Massepotential ist.

9. Elektrische Axialflussmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die elektrische Axialflussmaschine zwei Statoren (10) aufweist, der Rotor (20) in der Axialrichtung (A) zwischen den zwei Statoren (10) angeordnet ist, und jeder der zwei Statoren (10) jeweils das Element (6) aufweist.

10. Elektrische Axialflussmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die elektrische Axialflussmaschine zwei Rotoren (20) aufweist, und der Stator (10) in der Axialrichtung (A) zwischen den zwei Rotoren (20) angeordnet ist.