WO2008043620A1 - Elektrische maschine - Google Patents

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WO2008043620A1 PCT/EP2007/059363 EP2007059363W WO2008043620A1 WO 2008043620 A1 WO2008043620 A1 WO 2008043620A1 EP 2007059363 W EP2007059363 W EP 2007059363W WO 2008043620 A1 WO2008043620 A1 WO 2008043620A1
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rotor
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Gerald Roos
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Robert Bosch Gmbh
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    • H02K15/08—Forming windings by laying conductors into or around core parts
    • H02K15/095—Forming windings by laying conductors into or around core parts by laying conductors around salient poles

Definitions

  • the invention relates to an electrical machine with a rotor or stator and magnets, wherein the rotor or stator has a plurality of grooves, between which, viewed in the circumferential direction in each case a pole is formed, which has at least one notch.
  • An electrical machine of the type mentioned is known for example as a DC motor.
  • the rotor of this DC motor has an armature with a plurality of grooves. Between each two grooves, a pole or tooth is formed, wherein at least one of the poles on its pole head (tooth tip) has a notch. This notch on the tooth head serves to position the stator during its winding and is designed, for example, as a center notch. Due to the circumferentially arranged grooves of the armature cogging moments are generated in electrical machines such as DC motors. These cause noise during operation.
  • the notches are arranged out-of-phase in relation to a latching phase which results from the slot positions and the number of magnets for latching-torque reduction.
  • the electric machine has the grooves and the poles (teeth) on the rotor, these are outer poles (outer teeth) that end at the outer circumference of the rotor in a pole head (tooth tip).
  • the poles (teeth) as inner poles (inner teeth) are formed, which end in the inner circumference of the stator in Polkmün (tooth tips).
  • one or preferably a plurality of notches per pole (tooth) are arranged such that they have an out-of-phase position relative to the grooves or their groove openings on the circumference of the rotor or stator.
  • the corresponding detent phase results from the groove positions of the grooves and the number and arrangement of the magnets.
  • a cocentric arrangement of the notches in phase with the slot openings is an arrangement, wherein the notches have a circumferential distance to the slot openings corresponding to a detent phase or a multiple of the detent phase.
  • An out-of-phase arrangement is an arrangement that is not in rest phase relative to the Rastmoment note-.
  • the detent torque orders are "smeared out” over a larger frequency range, so that the amplitudes of the noises themselves are lowered at the frequencies resulting from cogging torque and rotational speed For example, the resulting noise is perceived as pleasant.
  • the notches are arranged in opposite phase to the positions of the grooves.
  • the cogging torque policy is Thirtieth order.
  • the cogging torque basic order and the speed of the electric machine results in a fundamental frequency of the noise by the cogging torques.
  • characteristic harmonics result in higher cogging torque order.
  • the cogging moment basic order is, for example, the thirtieth order
  • the higher orders are the sixtieth order, the ninetieth order, etc.
  • the positions of adjacent grooves or their groove openings at ten grooves are circumferentially shifted from each other by 36 °. If one of the grooves has the position at 0 °, the center-phase positions of the basic order with ten slots and six magnets are at 0 °, 12 °, 24 ° and 36 °. For the phase-order positions of the first higher order, the phase separation is halved; for the phases of the second higher order, the phase separation is one third of the phase spacing of the fundamental order. The opposite phase positions for each of the cogging torque orders are halfway between the mitphasigen positions of the corresponding cogging torque order.
  • the antiphase arrangement of the notches is based on the cogging torque basic order.
  • the cogging momentum basic order has the largest cogging torque amplitude, so that the antiphase arrangement of the notches (in antiphase to the cogging momentum basic order) causes a reduction in the resulting noise of the fundamental frequency due to destructive interference.
  • the antiphase arrangement of the notches is based on a higher cogging torque order.
  • the corresponding higher cogging torque order can be selectively changed by the antiphase arrangement of the notches relative to this higher cogging torque arrangement.
  • the cogging momentum order is the thirtieth order
  • the first (higher) cogging order is the sixtieth order first higher order are then at 0 °, 360760, 2 x 360760 ..., 36 °
  • the antiphase positions are at 0.5 x 360760, 1, 5 x 360760, 2.5 x 360760, ...., 39 °.
  • the notches-viewed in the circumferential direction have a notch width and the sum of the squares of the notch widths of a pole corresponds approximately to half the square of a slot opening width of a slot.
  • a notch width which is selected to be significantly smaller than the slot opening width of the slot openings is sufficient. As the number of notches per pole (tooth) increases, the notch width can be further reduced.
  • each pole has two notches.
  • a pole with two notches results in a particularly easy to implement arrangement for Rastmomentreduzi für
  • each pole has four notches. With four notches per pole, the notch widths can be narrow.
  • An electric machine with six magnets and a rotor or a stator with ten poles is a common electrical machine. This can be designed for example as a DC motor whose rotor has ten poles.
  • the electric machine is an electric motor, in particular a DC motor.
  • FIG. 1 shows a non-inventive rotor of a DC motor with ten slots and ten poles without notches
  • FIG. 2 shows a section of a stator, each having a notch, designed as a center notch, per pole;
  • Figure 3 shows a detail of a rotor according to the invention according to a first embodiment
  • FIG. 4 shows a detail of a rotor according to the invention according to a second embodiment.
  • the armature 1 shows an armature 1 of a rotor 2 designed as a DC motor electric machine 3.
  • Each of the poles 7 has on the outer circumference 5 of the armature 1 and the stator 2 a widened pole head 8, which has a diameter contour.
  • the broadened pole heads 8 form narrowed groove openings 9 of the grooves 6.
  • the groove openings are - seen in the circumferential direction - at the positions 0 °, 36 °, 72 °, ...., 324 °.
  • the positions of the antiphase arrangement for the cogging torque basic order are (0.5 x 360/30) °, (1, 5 x 360/30) °, (2,5 x 360/30) ° ..., 42 °.
  • the armature of FIG. 1 has no notches 11 at corresponding out-of-phase positions.
  • FIG. 2 shows a section of an armature 1 of a rotor 2, which substantially corresponds to the rotor 2 of FIG. 1, so that only the differences should be discussed here.
  • the pole heads 8 of the poles 7 of the armature 1 of Figure 2 each have a groove 10 formed as a notch 11 in the Center of each of the pole heads 8. These center notches 10 are used to position the laminated core 4 in its winding with not shown winding wire.
  • FIG. 3 shows a section of an armature 1 of a rotor 2, which essentially corresponds to the rotor of FIG. 1, so that only the differences should be discussed here.
  • the rotor 2 is part of an electric machine 3 according to the invention, whose stator, not shown, has six magnets.
  • Each of the poles 7 has at its pole head 8 four notches io 11.
  • the antiphase positions of the first higher cogging torque order for this electric machine 3 are (0.5 x 360/60) °, (1, 5 x 360/60) °, 2.5 x
  • Cogging torque is 0 °, (360/60) °, (2 x 360/60) °, ..., 36 °.
  • the slot opening 9 has a slot width N and the notches 12, 13 for Rastmomentreduzitation notch widths K1, K2. In this case, the sum of the squares of the notch widths K1, K2 of a pole 7 corresponds to approximately half
  • FIG. 4 shows a section of an armature 1 of a rotor 2 in a second exemplary embodiment of the invention.
  • the armature 1 substantially corresponds to the armature of the electric machine 3 of Figure 3, so that only the differences should be discussed here.
  • the rotor 2 of Figure 4 notches 12 for Rastmomentreduzitation the
  • the electric machine 3 can alternatively also have a stator with poles, which have notches 12, 13 for the reduction of the latching torque at their pole heads 8.
  • the pole heads 8 of the stator are mounted on the inner circumference of the stator. The calculation of the cogging torque basic order and the higher cogging torque orders results analogously from the number of slots 6 or poles 7 and the number of magnets.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine (3) mit einem Rotor (2) oder Stator und Magneten, wobei der Rotor (2) oder Stator mehrere Nuten (6) aufweist, zwischen denen - in Umfangsrichtung betrachtet - jeweils ein Pol (7) ausgebildet ist, der mindestens eine Kerbe (11) aufweist. Es ist vorgesehen, dass die Position der Kerben (11) bezogen auf eine Rastphase (R), die sich aus den Nutpositionen und der Anzahl der Magnete ergibt, zur Rastmomentreduzierung außerphasig angeordnet sind.

Description

Beschreibung
Titel Elektrische Maschine
Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit einem Rotor oder Stator und Magneten, wobei der Rotor oder Stator mehrere Nuten aufweist, zwischen denen in Umfangsrichtung betrachtet jeweils ein Pol ausgebildet ist, der mindestens eine Kerbe aufweist.
Stand der Technik
Eine elektrische Maschine der eingangs genannten Art ist zum Beispiel als Gleichstrommotor bekannt. Der Rotor dieses Gleichstrommotors weist einen Anker mit mehreren Nuten auf. Zwischen jeweils zwei Nuten ist ein Pol beziehungsweise Zahn ausgebildet, wobei mindestens einer der Pole an seinem Polkopf (Zahnkopf) eine Kerbe aufweist. Diese Kerbe am Zahnkopf dient zur Positionierung des Stators bei seiner Bewicklung und ist zum Beispiel als Mittelkerbe ausgebildet. Durch die umfänglich angeordneten Nuten des Ankers werden bei elektrischen Maschinen wie zum Beispiel Gleichstrommotoren Rastmomente erzeugt. Diese verursachen im Betrieb Geräusche.
Offenbarung der Erfindung
Bei der erfindungsgemäß ausgestalteten elektrischen Maschine ist vorgesehen, dass die Kerben bezogen auf eine Rastphase, die sich aus den Nutpositionen und der Anzahl der Magnete ergibt, zur Rastmomentreduzierung außerphasig angeordnet sind. Weist die elektrischen Maschine die Nuten und die Pole (Zähne) am Rotor auf, so handelt es sich um Außenpole (Außenzähne), die am Außenumfang des Rotors in einem Polkopf (Zahnkopf) enden. Handelt es sich um eine elektrische Maschine, deren Stator die Nuten und Pole aufweist, so sind die Pole (Zähne) als Innenpole (Innenzähne) ausgebildet, die am Innenumfang des Stators in Polköpfen (Zahnköpfen) enden. Durch die Nutung des Rotors oder Stators der elektrischen Maschine werden Rastmomente erzeugt. Diese Rastmomente verursachen im Betrieb Geräusche, deren Rastmomentamplituden durch die zusätzliche Kerben am Innenumfang des Stators beziehungsweise dem Außenumfang des Rotors beeinflusst werden können. Je nach Position und Breite dieser Kerben an den Polköpfen (Zahnköpfen) wird die Rastmomentamplitude mindestens einer Rastmomentordnung vermindert oder vergrößert. Durch Kerben an definierten Positionen der Pole können gezielt einzelne Rastmomentordnungen reduziert werden. Dazu werden eine oder bevorzugt mehrere Kerben pro Pol (Zahn) so angeordnet, dass sie eine außerphasige Lage zu den Nuten beziehungsweise deren Nutöffnungen am Umfang des Rotors oder Stators haben. Die entsprechende Rastphase ergibt sich aus den Nutpositionen der Nuten und der Anzahl und Anordnung der Magnete. Für die Rastphase R gilt mit der Rastmomentordnung O, der Anzahl M der Magnete und der Anzahl N der Nuten:
R = 360° mit O = O, 1 , 2, ... (1 )
M - JV - (O H- I)
Die Rastmomentordnung Null entspricht dabei einer Rastmomentgrundordnung mit O = O. Für die erste (höhere) Rastmomentordnung gilt O = 1 , für die zweite (höhere) Rastmomentordnung gilt 0 = 2. Eine mitphasige Anordnung der Kerben in Phase mit den Nutöffnungen ist eine Anordnung, bei der die Kerben einen umfänglichen Abstand zu den Nutöffnungen entsprechend einer Rastphase oder einem vielfachen der Rastphase haben. Eine außerphasige Anordnung ist eine Anordnung, die -bezogen auf die Rastmomentordnung- nicht in Rastphase ist. Durch eine außerphasige Anordnung der Kerben werden die Rastmomentordnungen über einen größeren Frequenzbereich „ausgeschmiert", sodass die Amplituden der Geräusche bei den Frequenzen, die sich aus Rastmomentordnung und Drehzahl ergeben, selbst erniedrigt werden. Dadurch kann die Geräuschentwicklung der elektrischen Maschine derart beeinflusst werden, dass das resultierende Geräusch zum Beispiel als angenehm empfunden wird.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die Kerben gegenphasig zu den Positionen der Nuten angeordnet sind. Weist der Rotor oder Stator zum Beispiel zehn Nuten (N = 10) und die elektrische Maschine sechs mit dem Rotor oder Stator wechselwirkende Magnete (M = 6) aus, so ist die Rastmomentgrundordnung die dreißigste Ordnung. Über diese Rastmomentgrundordnung und die Drehzahl der elektrischen Maschine ergibt sich eine Grundfrequenz des Geräuschs durch die Rastmomente. Zusätzlich zu dieser Grundfrequenz ergeben sich charakteristische Oberwellen höherer Rastmomentordnung. Ist die Rastmomentgrundordnung zum Beispiel die dreißigste Ordnung, so sind die höheren Ordnungen die sechzigste Ordnung, die neunzigste Ordnung, usw.. Dabei sind die Positionen benachbarter Nuten beziehungsweise deren Nutöffnungen bei zehn Nuten um 36° umfänglich gegeneinander verschoben. Hat eine der Nuten die Position bei 0°, so sind die mitphasigen Positionen der Grundordnung bei zehn Nuten und sechs Magneten bei 0°, 12°, 24° und 36°. Für die mitphasigen Positionen der ersten höheren Ordnung halbiert sich der Phasenabstand, für die Phasen der zweiten höheren Ordnung ist der Phasenabstand ein Drittel des Phasenabstands der Grundordnung. Die gegenphasigen Positionen für jede der Rastmomentordnungen liegen auf halbem Weg zwischen den mitphasigen Positionen der entsprechenden Rastmomentordnung.
Mit Vorteil ist vorgesehen, dass die gegenphasige Anordnung der Kerben auf die Rastmomentgrundordnung bezogen ist. Die Rastmomentgrundordnung besitzt die größte Rastmomentamplitude, sodass die gegenphasige Anordnung der Kerben (in Gegenphase zur Rastmomentgrundordnung) eine Reduzierung des resultierenden Geräuschs der Grundfrequenz durch destruktive Interferenz verursacht.
Mit Vorteil ist vorgesehen, dass die gegenphasige Anordnung der Kerben auf eine höhere Rastmomentordnung bezogen ist. Stört insbesondere eine der Oberwellen des Geräuschs, so kann die entsprechende höhere Rastmomentordnung durch die gegenphasige Anordnung der Kerben bezogen auf diese höhere Rastmomentanordnung gezielt verändert werden. Bei einer elektrischen Maschine mit zehn Nuten (N = 10) und sechs Magneten (M = 6) ist die Rastmomentgrundordnung („Nullte" Rastmomentordnung) die dreißigste Ordnung. Die erste (höhere) Rastmomentordnung ist die sechzigste Ordnung. Die mitphasigen Positionen in Rastphase dieser ersten höheren Ordnung sind dann bei 0°, 360760, 2 x 360760..., 36°. Die gegenphasigen Positionen (auf halber Höhe zwischen den mitphasigen Positionen der ersten höheren Ordnung (sechzigste Ordnung) sind bei 0,5 x 360760, 1 ,5 x 360760, 2,5 x 360760, ...., 39°.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die Kerben - in Umfangsrichtung betrachtet - eine Kerbenbreite aufweisen und die Summe der Quadrate der Kerbenbreiten eines Pols in etwa dem halben Quadrat einer Nutöffnungsbreite einer Nut entspricht. Zur Reduzierung des Rastmoments reicht eine Kerbenbreite aus, die deutlich kleiner gewählt ist, als die Nutöffnungsbreite der Nutöffnungen. Mit zunehmender Anzahl der Kerben pro Pol (Zahn) kann die Kerbenbreite noch weiter reduziert werden.
Mit Vorteil ist vorgesehen, dass jeder Pol zwei Kerben aufweist. Ein Pol mit zwei Kerben ergibt eine besonders einfach realisierbare Anordnung zur Rastmomentreduzierung.
Alternativ ist vorgesehen, dass jeder Pol vier Kerben aufweist. Bei vier Kerben pro Pol können die Kerbenbreiten schmal gewählt werden.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die Anzahl der Nuten zehn (N = 10) und die Anzahl der Magnete sechs ist (M = 6). Eine elektrische Maschine mit sechs Magneten und einem Rotor oder einem Stator mit zehn Polen ist eine gängige elektrische Maschine. Diese kann zum Beispiel als Gleichstrommotor ausgebildet sein, dessen Rotor zehn Pole aufweist.
Schließlich ist vorgesehen, dass die elektrische Maschine ein Elektromotor, insbesondere ein Gleichstrommotor ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend in mehreren Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen nicht erfindungsgemäßen Rotor eines Gleichstrommotors mit zehn Nuten und zehn Polen ohne Kerben, Figur 2 einen Ausschnitt eines Stators mit jeweils einer als Mittelkerbe ausgebildeten Kerbe pro Pol,
Figur 3 einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Rotors nach einem ersten Ausführungsbeispiel und
Figur 4 einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Rotors nach einem zweiten Ausführungsbeispiel.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Die Figur 1 zeigt einen Anker 1 eines Rotor 2 einer als Gleichstrommotor ausgebildeten elektrischen Maschine 3. Der Anker 1 ist als vorwiegend zylinderförmiges Blechpaket ausgebildet, das in seinem Außenumfang 5 zehn Nuten 6 (N = 10) aufweist, zwischen denen - in Umfangsrichtung betrachtet - jeweils ein Pol 7 ausgebildet ist. Diese Pole 7 werden auch als Zähne bezeichnet. Jeder der Pole 7 weist am Außenumfang 5 des Ankers 1 beziehungsweise des Stators 2 einen verbreiterten Polkopf 8 auf, der eine Durchmesserkontur aufweist. Die verbreiterten Polköpfe 8 bilden verengte Nutöffnungen 9 der Nuten 6. Die Nutöffnungen befinden sich - in Umfangsrichtung gesehen - auf den Positionen 0°, 36°, 72°, ...., 324°. Die Pole 7 (Zähne) finden sich auf Positionen bei 18°, 54°, 90°, ..., 342°. Weist die elektrische Maschine 3 sechs nicht dargestellte Magnete auf (M = 6), so ergibt sich als Rastmomentgrundordnung die dreißigste Ordnung, als erste höhere Rastmomentordnung die sechzigste Ordnung, als zweite höhere Ordnung die neunzigste Ordnung, usw.. Die mitphasige Positionen für die Rastmomentgrundordnung sind dann bei 0° (360/30)°, (2 x 360/30)°, ..., 36°, usw.. Die Positionen der gegenphasigen Anordnung für die Rastmomentgrundordnung liegen bei (0,5 x 360/30)°, (1 ,5 x 360/30)°, (2,5 x 360/30)°..., 42°. Der Anker der Figur 1 weist an entsprechenden gegenphasigen Positionen jedoch keine Kerben 11 auf.
Die Figur 2 zeigt einen Ausschnitt eines Ankers 1 eines Rotors 2, der im Wesentlichen dem Rotor 2 der Figur 1 entspricht, sodass hier nur auf die Unterschiede eingegangen werden soll. Die Polköpfe 8 der Pole 7 des Ankers 1 der Figur 2 weisen jeweils eine als Mittelkerbe 10 ausgebildete Kerbe 11 in der Mitte jedes der Polköpfe 8 auf. Diese Mittelkerben 10 dienen zur Positionierung des Blechpakets 4 bei dessen Bewicklung mit nicht dargestelltem Wicklungsdraht.
5 Die Figur 3 zeigt einen Ausschnitt eines Ankers 1 eines Rotors 2, der im Wesentlichen dem Rotor der Figur 1 entspricht, sodass hier nur auf die Unterschiede eingegangen werden soll. Der Rotor 2 ist Teil einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine 3, deren nicht dargestellter Stator sechs Magnete aufweist. Jede der Pole 7 weist an seinem Polkopf 8 vier Kerben io 11 auf. Die Kerben 11 sind Kerben 12, 13 zur Rastmomentreduzierung, die gegenphasig zur ersten höheren Rastmomentordnung der elektrischen Maschine mit sechs Magneten (M = 6) und zehn Polen (N = 10) angeordnet sind. Die gegenphasigen Positionen der ersten höheren Rastmomentordnung für diese elektrische Maschine 3 liegen bei (0,5 x 360/60)°, (1 ,5 x 360/60)°, 2,5 x
15 360/60°, ..., 39°. Die mitphasigen Positionen für die erste höhere
Rastmomentordnung liegen bei 0°, (360/60)°, (2 x 360/60)°, ..., 36°. Die Nutöffnung 9 weist eine Nutöffnungsbreite N und die Kerben 12, 13 zur Rastmomentreduzierung Kerbenbreiten K1 , K2 auf. Dabei entspricht die Summe der Quadrate der Kerbenbreiten K1 , K2 eines Pols 7 ungefähr dem halben
20 Quadrat der Nutöffnungsbreite N. Durch die Position und Breite der Kerben 12, 13 zur Rastmomentreduzierung wird die Rastmomentamplitude der ersten höheren Rastmomentordnung reduziert. Im Beispiel der Figur 3 und der Figur 4 ist dies die sechzigste Ordnung.
25 Die Figur 4 zeigt einen Ausschnitt eines Ankers 1 eines Rotors 2 in einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Anker 1 entspricht im Wesentlichen dem Anker der elektrischen Maschine 3 der Figur 3, sodass hier nur auf die Unterschiede eingegangen werden soll. Ebenso wie der Rotor 2 der Figur 3 weist der Rotor 2 der Figur 4 Kerben 12 zur Rastmomentreduzierung der
30 ersten höheren Rastmomentordnung einer elektrischen Maschine 3 mit sechs Magneten (M = 6) und zehn Polen (N = 10) auf. Die Position der Kerben 12 zur Rastmomentreduzierung der Figur 4 entspricht der Position der Kerben 12 zur Rastmomentreduzierung der Figur 3. Lediglich die Kerbenbreite K1 der Kerben 12 sind im Ausführungsbeispiel der Figur 4 gegenüber dem Ausführungsbeispiel
35 der Figur 3 erhöht, sodass die Summe der Quadrate der Kerbenbreiten K1 eines Pols 7 in etwa dem halben Quadrat einer Nutöffnungsbreite N einer Nut 7 entspricht. Im Ausführungsbeispiel der Figur 4 ist nicht an jeder gegenpgasigen Position eine Kerbe 11 angeordnet.
Die elektrische Maschine 3 kann alternativ auch einen Stator mit Polen aufweisen, die an ihren Polköpfen 8 Kerben 12, 13 zur Rastmomentreduzierung aufweisen. Die Pol köpfe 8 des Stators sind dabei am Innenumfang des Stators angebracht. Die Berechnung der Rastmomentgrundordnung und der höheren Rastmomentordnungen ergibt sich analog aus der Anzahl der Nuten 6 beziehungsweise Pole 7 und der Anzahl der Magnete.

Claims

Ansprüche
1. Elektrische Maschine (3) mit einem Rotor (2) oder Stator und Magneten, wobei der Rotor (2) oder Stator mehrere Nuten (6) aufweist, zwischen denen - in Umfangshchtung betrachtet - jeweils ein Pol (7) ausgebildet ist, der mindestens eine Kerbe (11 ) aufweist, wobei die Position der Kerben (11 ) bezogen auf eine Rastphase (R), die sich aus den Nutpositionen und der Anzahl der Magnete ergibt, zur Rastmomentreduzierung außerphasig angeordnet sind.
2. Elektrische Maschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kerben (11 ) gegenphasig zu den Positionen der Nuten (6) angeordnet sind.
3. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gegenphasige Anordnung der Kerben (12,13) auf die Rastmomentgrundordnung bezogen ist.
4. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gegenphasige Anordnung der Kerben (12,13) auf eine höhere Rastmomentordnung bezogen ist.
5. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerben (12,13) - in Umfangsrichtung betrachtet - eine Kerbenbreite (K1 , K2) aufweisen und die Summe der Quadrate der Kerbenbreiten (K1 , K2) eines Pols (7) in etwa dem halben Quadrat einer Nutöffnungsbreite (N) einer Nutöffnung (9) der Nuten (6) entspricht.
6. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Pol zwei Kerben (12,13) aufweist.
7. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Pol vier Kerben (12,13) aufweist.
8. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl (N) der Nuten (6) zehn und die Anzahl (M) der Magnete sechs ist.
9. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (3) ein Elektromotor, insbesondere ein Gleichstrommotor ist.
PCT/EP2007/059363 2006-10-09 2007-09-07 Elektrische maschine WO2008043620A1 (de)

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WO (1) WO2008043620A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014206188A1 (de) 2014-04-01 2015-10-01 Robert Bosch Gmbh Spulenträger einer elektrischen Maschine

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2378627B9 (de) * 2010-04-13 2014-02-26 ebm-papst Mulfingen GmbH & Co. KG Elektromotor
DE102019214076B3 (de) * 2019-09-16 2020-11-12 Magna powertrain gmbh & co kg Elektrische Maschine für ein Kraftfahrzeug

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0375228A1 (de) * 1988-12-22 1990-06-27 General Electric Company Elektronisch kommutierter Motor und dafür feststehender Anker mit Schlitzen aufweisenden Zähnen und mit einer Schräge zwischen den Nuten und dem permanenten Magnetfeld zum Abschwächen des pulsierenden Drehmoments
JPH08308198A (ja) * 1995-05-08 1996-11-22 Nippon Seiko Kk ブラシレスモータ
EP1246349A2 (de) * 2001-03-30 2002-10-02 Japan Servo Co. Ltd. Dauermagnetmotor
JP2002300758A (ja) * 2001-03-30 2002-10-11 Japan Servo Co Ltd 永久磁石モータ
DE69726547T2 (de) * 1996-05-24 2004-11-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma Motor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0375228A1 (de) * 1988-12-22 1990-06-27 General Electric Company Elektronisch kommutierter Motor und dafür feststehender Anker mit Schlitzen aufweisenden Zähnen und mit einer Schräge zwischen den Nuten und dem permanenten Magnetfeld zum Abschwächen des pulsierenden Drehmoments
JPH08308198A (ja) * 1995-05-08 1996-11-22 Nippon Seiko Kk ブラシレスモータ
DE69726547T2 (de) * 1996-05-24 2004-11-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma Motor
EP1246349A2 (de) * 2001-03-30 2002-10-02 Japan Servo Co. Ltd. Dauermagnetmotor
JP2002300758A (ja) * 2001-03-30 2002-10-11 Japan Servo Co Ltd 永久磁石モータ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014206188A1 (de) 2014-04-01 2015-10-01 Robert Bosch Gmbh Spulenträger einer elektrischen Maschine

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