WO2010046501A2 - Vorrichtung zur fixierung von magneten - Google Patents

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WO2010046501A2
WO2010046501A2 PCT/EP2009/064083 EP2009064083W WO2010046501A2 WO 2010046501 A2 WO2010046501 A2 WO 2010046501A2 EP 2009064083 W EP2009064083 W EP 2009064083W WO 2010046501 A2 WO2010046501 A2 WO 2010046501A2
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electrical machine
holding element
longitudinal
spring
bead
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PCT/EP2009/064083
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English (en)
French (fr)
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WO2010046501A3 (de
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Christa Bauch
Martin Schulz
Oliver Eckert
Ngoc-Thach Nguyen
Christian Dayan
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Robert Bosch Gmbh
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Priority to EP09743891A priority patent/EP2364523A2/de
Priority to US13/125,620 priority patent/US9124164B2/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/02—Details
    • H02K21/04—Windings on magnets for additional excitation ; Windings and magnets for additional excitation
    • H02K21/042—Windings on magnets for additional excitation ; Windings and magnets for additional excitation with permanent magnets and field winding both rotating
    • H02K21/044—Rotor of the claw pole type

Definitions

  • the electric machine is in particular an electrically excited claw pole generator for a motor vehicle.
  • the claw pole generator comprises a rotor having a plurality of axially aligned poles varying in the circumferential direction of the magnetization and having between the poles arranged permanent magnets for increasing the power and for reducing the leakage flux.
  • the permanent magnets are secured by means of non-magnetizable plates held in poles on both sides. These sheets each have at least one additional lock, with which they are supported in the axial direction of the poles.
  • the additional detents are designed, for example, as sheet metal tabs which are bent or angled and are resiliently clamped on at least one axial end portion of the poles.
  • DE 199 51 115 Al also relates to an electrical machine.
  • This is a generator for a motor vehicle, with an excitation system and a plurality of electrically excited single poles in the stator or in the rotor.
  • the stator and the rotor have the shape of circumferentially axially aligned, with circumferentially alternating polarity of electromagnetically excited poles.
  • permanent magnets are found in the spaces between the poles. The permanent magnets are inserted into the mentioned spaces.
  • the attachment of the permanent magnets on the stator or on the rotor is such that the permanent magnets are each held by a magnetically non-energizable holding element, said holding element is tangentially held axially on both sides by caulking in Polnuten and a Polnut longitudinally in a pole and a Polnut longitudinally in a counter-pole is incorporated.
  • the holding element covers the respective permanent magnet in the case of a rotor in the radial direction to the stator or in the case of a stator in the radial direction towards the rotor with a base region. At both opposite ends the base region has bent tabs which exert a clamping force on axial end faces of the permanent magnet used.
  • corrugated shaped holding elements are introduced in guide grooves on the sides of the claws. These are able to compensate for the installation tolerances very well and allow by means of a slot-centrally positioned insertion tongue a self-sealing of the groove in which the resiliently formed holding elements are to be mounted, which considerably improves the ease of assembly.
  • a variant in which the grooves are formed axially continuous allows it to insert the permanent magnets with spring-trained holding element in the already fully assembled rotor. If the grooves are not made continuously, bilateral axial stops are defined on the claw pole flanks. In this case, a paired construction with a small connecting strap around the claw tip of a claw pole can be made.
  • the magnets are axially fixed by the corrugated sheet spring-like holding elements and fixed in the radial direction and positioned.
  • the spring-shaped holding elements are preferably those which have a corrugated sheet-like pattern and have parallel transverse waves. This embodiment provides a very good rigidity despite thin wall thickness against bending as protection of the magnets against the very high centrifugal forces occurring at high speed. Due to the thin wall thickness, in which the corrugated, spring-like holding elements are made, the intrinsic load is very low.
  • the spring properties, ie the elasticity of the spring-shaped holding element allows accurate positioning and fixation.
  • the correspondingly shaped, resiliently formed holding element of non-electromagnetic spring material prevents electromagnetic short circuits.
  • the electric machine proposed according to the invention has significantly reduced power losses due to smaller air gaps and a large surface overlap between magnet and claw flanks.
  • the robustness of the electrical machine against mechanical, electrical and thermal loads is considerably increased. Due to definable positioning, relatively small mechanical cal and electromagnetic imbalances and thus reduced noise due to a high axial, radial and tangential positioning accuracy of the permanent magnets.
  • the inventively proposed solution opens up the possibility of magnetizing the magnets after assembly.
  • the inventively proposed, substantially corrugated sheet-like configured resiliently formed holding elements for parallelepiped magnets without inner end faces of the jaws can be used. Radially, these magnets have linear supports. This design leads to a good centrifugal load distribution and reduces the strength requirements of the spring-trained holding elements. The number and design of the waves can be varied well depending on the magnet length.
  • the retaining plates on longitudinally shaped, or depressed or embossed surfaces, which provide a support plane for the magnet against the risk of breakage at high centrifugal loads.
  • Molded parallel longitudinal grooves or beads offer a very good rigidity or correspondingly high bending moment of inertia against bending as protection of the magnets against the very high centrifugal forces occurring.
  • FIG. 1 shows a section through an electrical machine, in particular a generator
  • FIG. 2 shows a frontal view of the claw pairing of the rotor or of the rotor
  • FIG. 3 shows a plan view or side view of the claw-shaped pole arrangement
  • FIG. 4 shows a detailed view of the permanent magnets fixed by spring-shaped holding elements
  • FIG. 5 shows a view of the permanent magnets with the holder
  • Figure 6 shows a corrugated structure of the spring-formed holding elements
  • FIG. 7 shows the parallelepiped-shaped permanent magnet and the retaining element formed across it
  • FIG. 8 is a perspective view of the plan view of Figure 3 on an enlarged scale
  • FIG. 9 shows a further embodiment variant of the permanent magnets, for example fixing spring-formed holding elements
  • FIG. 10 shows a view from below
  • FIG. 11 shows an enlarged perspective top view of the spring-formed holding element according to the variant embodiment in FIG. 9,
  • FIG. 12 shows a side view of the arrangement shown in FIG. 11,
  • FIG. 13 shows a side view of only the spring-shaped holding element according to the embodiment in FIG. 9, FIG.
  • FIG. 14 shows a plan view of the resiliently formed retaining element
  • FIG. 15 is a view of the laterally bent portions thereof
  • FIG. 16 shows a claw half shell of the electric machine with the variant for the radial installation
  • FIG. 17 shows a plan view of a further embodiment of the permanent-magnet-fixing double-spring-shaped holding elements
  • FIG. 18 side view and top view of the embodiment of the spring-trained holding elements according to Figure 17 and
  • Figure 19 is a plan view of a provided by longitudinal beads resiliently formed retaining element
  • 20A and B show a spatial view and a partial section of a further embodiment of a holding element
  • FIGS. 21A and 21B show two views of a further exemplary embodiment of a retaining element
  • FIGS. 22A and 22B show two views of a further embodiment of a holding element
  • Figure 23 is a perspective view of another embodiment of a holding element.
  • FIG. 1 shows a cross section through an electric machine 10, here designed as a generator or alternator for motor vehicles.
  • This electrical machine 10 has inter alia a two-part housing 13, which comprises a first end shield 13.1 and a second end shield 13.2.
  • the first bearing plate 13.1 and the second bearing plate 13.2 take in a stator 16, which consists on the one hand of a substantially annular stator iron package 17 and in the radially inwardly directed, axially extending grooves a stator winding 18 is inserted or retracted.
  • the annular stator 16 surrounds with its radially inwardly directed grooved surface a rotor 20 which is formed as a claw-pole rotor.
  • the rotor 20 comprises inter alia two claw-pole boards 22 and 23, at the outer side of which are circumferentially extending in the axial direction or bent trained Klauenpolfmger 24, 25 are arranged. Both claw-pole plates 22 and 23 are arranged in the rotor 20 such that their claw-pole grippers 24 and 25, which extend in the axial direction, alternate with one another on the circumference of the rotor 20. This results in magnetically required intermediate or separation spaces between the mutually magnetized claw magnets 24 and 25, which are referred to as claw pole interspaces.
  • the rotor 20 is mounted in the respective end shields 13.1 and 13.2 by means of a shaft 27 and one respective rolling bearing 28 located on each side of the rotor.
  • the rotor 20 has a total of two axial end faces, on each of which a fan 30 is attached.
  • This fan 30 essentially consists of a wave plate-shaped or disc-shaped section, starting from the fan blades in a known manner.
  • These fans 30 serve to allow an air exchange between the outside of the electric machine 10 and the interior of the electric machine 10 via openings 40 in the end shields 13.1 and 13.2.
  • the openings 40 are provided substantially at the axial ends of the bearing shields 13.1 and 13.2, via which cooling air is sucked into the interior of the electric machine 10 by means of the fan 30.
  • This cooling air is accelerated by the rotation of the fan 30 radially outward, so that it can pass through the winding overhang 45. By this effect, the winding overhang 45 is cooled.
  • the cooling air takes after passing through the winding overhang 45 or after flowing around this winding overhang 45 a way to the outside radially, not shown here in Figure 1 openings.
  • FIG 1 is located on the right side of a protective cap 47, which protects various components against environmental influences.
  • this protective cap 47 covers, for example, a slip ring assembly 49 which serves to supply a field winding 51 with exciting current.
  • a heat sink 53 Around this slip ring assembly 49 around a heat sink 53 is arranged, which acts as a positive heat sink here.
  • the bearing plate acts 13.2.
  • a connection plate 56 Between the bearing plate 13.2 and the heat sink 53 there is a connection plate 56, which serves to connect in the bearing plate 13.2 minus diode 58 and not shown here in this illustration plus diodes in the heat sink 53 to each other and thus to form a bridge circuit.
  • FIG. 2 shows a plan view of a rotor block of the electric machine 10.
  • the claw-pole plate 22 of the rotor 20 is shown, from which the claw-pole fingers designated by the reference numeral 24 extend into the plane of the drawing.
  • Between the individual axially conical Klauenpolfingern 24 are intermediate spaces 74, as shown in Figure 3, in which permanent magnets 66 are arranged.
  • the permanent magnets 66 (FIG. 4) serve to reduce the leakage flux.
  • the permanent magnets 66 are fastened by retaining elements 60, which are resilient according to the invention in the spaces 74 between the individual Klauenpolfingern 24 and 25 of the electric machine 10.
  • the spring-shaped retaining elements 60 proposed according to the invention are inserted into mutually assigning pole grooves 92, 94, as indicated in the front view in FIG.
  • the pole grooves 92 and 94 are substantially formed as slots and extend in the axial direction along the conical Polfinger flanks in the plane of the drawing as shown in Figure 2.
  • the plan view according to FIG. 3 shows that the rotor 20 of the electric machine 10 shown there has two claw-pole boards 22 and 23 inserted one inside the other.
  • the gaps 74 are bounded by mutually facing Polnuten 92, 94, which are executed in an alternating sequence in the sides of the Klauenpolfinger 24 and 25 respectively.
  • spring-shaped retaining elements 60 are inserted into the pole grooves 92, 94 between the individual claw-pole fingers 24, 25.
  • the spring-trained holding elements 60 have at their ends in each case bent executed clamping bracket 64, which fix the covered in the plan view of Figure 3 by the resilient holding member 60 permanent magnet 66.
  • the permanent magnet 66 fixed by each spring-holding element 60 is not shown in the intermediate spaces 74 in order to reduce the leakage flux.
  • the individual spring-shaped holding elements 60 have a profiling in waveform 62.
  • the number and shape of the waves are dependent on the required magnet length, clamping force and speed.
  • the profiling in waveform 62 extends from a clamping bracket 64 in the axial direction of the resiliently formed retaining element 60 to the opposite resiliently formed clamping bracket 64.
  • the resiliently formed clamping bracket 64 are the permanent magnets 66 fixed at their respective end faces and nestle with at least one longitudinal side of the underside of the spring-shaped holding member 60 at.
  • the spring-shaped retaining elements 60 are inserted into the pole grooves 92, 94.
  • the spring-trained holding elements 60 are widened in width with respect to the width of the clamping strap 64, so that the laterally extending edge regions of the spring-shaped holding elements 60 protrude into the respective Polnuten 92, 94 and a reliable mechanical fixation of the permanent magnets 66 even at allow high and high speeds of the electric machine 10.
  • FIG. 4 shows a perspective representation of the permanent magnets 66 fixed by the spring-shaped retaining elements 60.
  • the resiliently formed retaining elements 60 fix permanent magnets 66 to their end faces 70 by the clamping brackets 64. Due to the widened design of the spring-shaped retaining element 60, its edge regions are inserted into the pole grooves 92, 94 shown in FIG. 4 and formed in the individual claw magnets 24 and 25, respectively, and fixed reliably there.
  • the resiliently formed holding elements 60 form a reliable mechanical captive-formed fixation for the permanent magnets 66, which conform to the underside 72 of the spring-shaped holding elements 60 during a rotation of the rotor 20 of the electric machine 10 ,
  • the permanent magnets 66 are cuboidal and the resilient clamping bracket 64 clamp the opposite end faces 70 of a permanent magnet to be fixed 66.
  • the permanent magnet 66 is located, as can be seen in FIG. 5, with at least one of its longitudinal sides 68 on the underside 72 of the spring-shaped holding element 60.
  • the width of the spring-shaped holding element 60 exceeds the width of the permanent magnet 66 to be fixed. This is due to the fact that the spring-shaped holding element 60 engages the side edges of the profiling in waveform 62 into the pole grooves 92, 94 the Klauenpolfmger 24, 25 is pushed into it.
  • the profiling formed in waveform 62 advantageously makes it possible to absorb elastic deformations of the claw members 24, 25 at high rotational speeds and to compensate for deformations that occur due to the centrifugal force load, so that the spring-shaped retaining elements 60 proposed according to the invention fixed permanent magnets 66 are mechanically relieved. Also occurring deformations due to thermally induced loads, be it in the Klauenpolfmgern 24 and 25, can be easily absorbed due to the profiled design of the inventively proposed, spring-shaped holding elements 60. Furthermore, a smaller mechanical imbalance can be achieved by the shaping of the spring-shaped retaining elements 60 proposed according to the invention, as a result of which a reduction in the noise level can be achieved.
  • the pole grooves 92 and 94 on the sides of the claw magnets 24, 25 in the region of the intermediate spaces 74 are preferably machined, but can also be formed without cutting because of resilient adaptation.
  • the formed in the holding elements 60 parallel transverse waves profiling in waveform 62 provide a very good stiffness against bending and protection of positioned at the bottom 72 permanent magnet 66. Due to the very thin wall thickness, the intrinsic load is very low and the resilient design allows accurate fixation and positioning.
  • the spring-formed retaining element 60 is preferably made of non-electromagnetic and stainless material and allows a resilient axial and radial positioning of the permanent magnets 66 to be protected in the intermediate spaces 74 against high centrifugal forces and corrosion.
  • the representation according to FIG. 7 shows that the permanent magnet 66 can be cuboid in shape, for example. Radially, the permanent magnets 66 may have line-shaped supports. This construction has good centrifugal force distribution characteristics, whereby the strength requirements of the spring-formed holding member 60 can be reduced.
  • the illustration according to FIG. 8 shows how the spring-shaped retaining elements 60 are inserted into the pole grooves 92, 94. The pole grooves 92, 94 are adjacent to each other side edges of the Klauenpolfmger 24 and 25, which lie along the intermediate spaces 94 to each other.
  • FIG. 9 shows that in a preferred embodiment of the spring-shaped holding elements 60 proposed according to the invention, they can have a longitudinal reinforcement, for example in the form of a longitudinal bead 76, in the region of their profiling in waveform 62. From the illustration according to FIG. 9, it can be seen that the longitudinal bead 76 is introduced into the upper side of the retaining element 62 profiled in a wave-shaped manner, for example stamped or embossed. As shown in Figure 9, the longitudinal bead 76 extends centrally from one of the clamp 64 to the other clamp 64th
  • FIG. 10 shows that, due to the embossing or introduction of the longitudinal bead 76 into the material of the spring-shaped holding element 60, on its underside 72, a flat bead bottom 78 results.
  • a flat bead bottom 78 results.
  • two spring beads 76 extending next to each other or extending in the longitudinal direction can be embodied in the spring-shaped retaining element 60 proposed according to the invention.
  • FIG. 11 shows that the longitudinal bead 76 extends from one of the clamping brackets 64 to the other clamping bracket 64 and that the permanent magnet 66, which is embodied in a cuboid shape, is fixed by the clamping brackets 64 on its end faces 70. With one of its longitudinal sides 68 of the permanent magnet 66 is located in cuboid on the underside of the newly formed bead bottom 78 as shown in Figure 10. This can be seen very well from the side views of the spring-shaped holding element 60 proposed according to the invention as shown in FIGS. 12 and 13.
  • a longitudinal side 68 of the permanent magnet 66 conforms to the underside of the bead bottom 78 of the resiliently embodied holding element 60. At the opposite end faces 70, the permanent magnet 66 is enclosed by the resiliently formed clamping brackets 64.
  • FIG. 13 shows that the clamping brackets 64 are angled in a bracket angle 80 which, with respect to the bead bottom 78, ie the underside 72 of the resiliently formed retaining element 60 in the range between 0 ° and 60 °, preferably between 15 ° and 45 °.
  • the sides of the waveguide profiling 62 may be opened or closed, e.g. B. be potted with a filler.
  • FIG. 13 shows that due to the introduction of the longitudinal bead 76 into the profiling in waveform 62, a plane bead bottom 78 results, which represents a plane surface against which at least one longitudinal side 68 of the permanent magnet 66 snuggles during rotation of the rotor 20.
  • the longitudinal bead 76 is introduced into the profiling in waveform 62.
  • Edge regions of the profiling in waveform 62 are inserted into the correspondingly formed Polnuten 92, 94 of the Klauenpolfmger 24, 25 and thus locked there.
  • a width 84 of the resiliently formed holding element 60 exceeds the width of the clamping strap 64 (cf. illustration according to FIG. 15).
  • the side portions of the profiling in waveform 62 serve to lock the spring-formed holding element 60 in the pole grooves 92, 94 of the claw pole 24, 25th
  • FIG. 15 shows that a clamping strap width 82 of the clamping clip 64 exceeds the width 84 (cf. illustration according to FIG. 14) of the resiliently embodied holding element 60 by approximately twice.
  • the clamping strap width 82 is dimensioned so that it almost fully covers the end faces 70 of the permanent magnet 66 in the assembled state of the spring-shaped holding element 60 in the pole grooves 92, 94, so that its reliable fixation in the gaps 74 between the Klauenpolfmgern 24, 25 also at high peripheral speeds and high centrifugal forces is ensured.
  • FIG. 16 shows a further embodiment variant of the spring-shaped holding element 60 proposed according to the invention, which is to be provided especially for radial assembly from above or from outside to inside in the finished rotor assemblies.
  • the claw-pole plate 22 comprises a number of claw-pole grippers 24, corresponding free spaces are formed between the claw-pole grippers 24, 25, in which the claw-pole grippers 24 engage a further claw-pole plate 23.
  • the permanent magnets 66 are likewise fixed by spring-shaped holding elements 60 which, however, have a longitudinal ribbing 86 extending against the bending risk of the magnets in comparison with the first embodiment of the resiliently configured holding elements 60 shown in FIG. From the illustration according to FIG.
  • the spring-shaped holding elements 60 In contrast to the first embodiment of the spring-shaped holding elements 60 shown in FIGS. 9, 10, 11, 12, 13, 14 and 15, the spring-shaped holding elements 60, as shown in FIG. 16, have hooks 88 in which a magnet holder 96 is trained.
  • the magnetic holder 96 is formed as an undercut, so that the permanent magnets 66 are simply clipped into the spring-formed holding elements 60 as shown in Figure 16 and immediately assume their mounting position.
  • the resiliently shaped retaining elements 60, as shown in FIG. 16, are preferably in the radial direction, i. from the outer periphery, into the spaces 74 between the individual Klauenpolfmgern 24 as shown in the representation in Figure 16 mounted.
  • the hooks 88 Due to the elasticity of the hooks 88, they snap into correspondingly formed undercuts of the first claw-pole plate 22 and are reliably fixed by abutment of the hooks 88 on projections corresponding to their geometry even at high rotational speeds and consequently high centrifugal forces.
  • FIG. 17 shows that a longitudinal ribbing 86 is formed on the longitudinal side 68 of the resiliently embodied holding element 60 covering the permanent magnet 66, to which an overgrip 90 in each case adjoins.
  • the overlap 90 engages in the Polnuten 92, 94, which is executed on the individual Klauenpolfmgern 24, 25 of the two Klauenpolplatinen 22, 23.
  • the longitudinal ribbing 86 can comprise, for example, two beads 98 extending from one hook 88 to the opposite hook 88.
  • FIG. 18 shows that above the hooks 88 for fixing the spring-formed holding elements 60 in the respective claw-pole plate 22, 23 there is a magnetic holder 96, which defines the pre-mounted permanent magnet 66 to be fixed in the spring element 60 proposed according to the invention Situation convicted and keeps in this.
  • FIG. 18 also shows the laterally extending grips 90 with which the further embodiment variant shown in FIGS. 16, 17, 18 and 19 is shown the erf vor disciplineenndungswash proposed, resiliently shaped holding elements 60 in spaces 74 of the Klauenpolplatinen 22, 23 is fixed.
  • this further embodiment variant of the spring-shaped holding element 60 proposed according to the invention has two longitudinal corrugations 76 which extend symmetrically to one another and which represent the longitudinal ribbing 86.
  • the resiliently shaped hooks 88 serve for the reliable fixing of the stamped, preferably stamped, spring-shaped holding element 60, which is preferably formed as a holding plate, in the claw-pole plate 22 or 23.
  • 16 substantially permanent magnets 66 are shown, they can also be formed in geometries deviating from the cuboid shape, for example with chamfered surfaces.
  • the geometry of the permanent magnets 66 is selected so that they correspond to the corresponding contour of the claw poles 24, 25.
  • two pairs of permanent assemblies may be formed or a continuous ring with all the permanent magnets 66 may be represented by connecting straps which enclose and support below or centrally in recesses in the region of the tips of the claw members 24, 25.
  • the first embodiment of the present invention proposed resiliently formed retaining member 60, the mounting axially in the spaces 74 substantially from the end face 70 of the claw pole board 22, 23, the further, second embodiment of erf ⁇ ndungsloom can be proposed, resiliently formed holding elements 60 in the radial direction, ie from the periphery into the gaps 74 of the claw pole board 22, 23 clip.
  • FIG. 2OA is a holding element 60 made of non-or almost non-magnetic Metallg. Steel sheet shown, the transversely to the longitudinal direction of the intermediate space 74 has a wave shape 62. As a longitudinal direction, the direction is considered here, which runs substantially parallel to the flanks of Klauenpolfmger 24.
  • a wave trough 100 Centrally above the permanent magnet 66 is a wave trough 100, on which the permanent magnet 66 is supported with its radially outwardly directed upper side. On both sides of this wave trough 100 there are profiled wave beads 103 in the longitudinal direction, which have a radially inwardly directed edge 106 and on which the permanent magnet 66 is supported.
  • tension rods 109 which extend substantially radially inward and longitudinally at all four corners of the permanent magnet 66 in the longitudinal direction of a displacement relative to the tension rods 109th prevent.
  • the tie rods 109 are joined integrally with holding vertebrae 112.
  • the holding vortices 112 are each bent away from the permanent magnets 66 in such a way that they have a profile that is essentially round in the longitudinal direction.
  • Each two retaining vertebrae 112 on a longitudinally extending longitudinal side of the permanent magnet 66 are aligned with each other and are inserted into a not shown here Polnut 92 a Klauenpolf ⁇ ngers 24.
  • the retaining vertebrae 112 are provided with a chamfer 115. Between two circumferentially adjacent holding vortices 112 is in each case a clamping bracket 64, which clamps with a longitudinally opposite clamping bracket 64 between them a permanent magnet 66.
  • FIG 21 A is a holding element 60 made of non-or almost non-magnetic Metallg. Steel sheet shown, which also has a waveform 62 transverse to the longitudinal direction of the intermediate space 74. As a longitudinal direction, the direction is considered here, which runs substantially parallel to the flanks of Klauenpolfmger 24.
  • a wave trough 100 Centrally above the permanent magnet 66 is a wave trough 100, on which the permanent magnet 66 is supported with its radially outwardly directed upper side. On both sides of this wave trough 100 there are longitudinally profiled wave beads 103, which merge into a retaining roll 120.
  • the retaining rollers 120 are made in one piece with the retaining element 60.
  • the holding rollers 120 are wound such that a winding end 123 bears against the permanent magnet 66, wherein the holding roller 120 is arranged between a winding end 123 and the wave bead 103 in a pole groove 92.
  • the holding member 60 is supported on both sides with a respective retaining roller 120 in a respective pole groove 92.
  • each retaining roller 120 is provided on the end side with a chamfer 115.
  • a slot 126 is introduced between a retaining roller 120 and a trough 100.
  • Each retaining roller 120 preferably runs parallel to an edge of a cuboid permanent magnet 66.
  • FIG. 22A shows a side view of a further holding element 60 made of non-or almost non-magnetic metal or sheet steel which likewise has a wave shape 62 in the longitudinal direction of the intermediate space 74.
  • the holding element 60 consists of two parts which are pressed together at several points. On the one hand from an upper part 130, which has the waveform 130 and at one end a clamping bracket 64. To facilitate insertion, the upper part 130 is provided at one end with a taper 133, which facilitates insertion into the pole grooves 92. Between the upper part 130 and the permanent magnet 66 there is a lower part 136, see also FIG. 22B.
  • the lower part 136 optionally also optionally has a clamping bracket 64, the z. B. is adapted to the shape of the one Klemmbü- gel 64 of the upper part 130. Both at the one end of the permanent magnet 66 arranged clamping bracket 64 of the upper part 130 and lower part 136 then preferably press together on one end of the permanent magnet 66th
  • FIG. 23 shows a further holding element 60.
  • This holding element 60 is formed by prototyping and consists for example of a preferably fiber-reinforced thermoplastic or thermosetting plastic.
  • the holding element 60 also has a waveform 62 transverse to the longitudinal direction of the intermediate space 74. As a longitudinal direction, the direction is considered here, which runs substantially parallel to the flanks of Klauenpolfmger 24.
  • Centrally above the permanent magnet 66 is a trough 100, against which the permanent magnet 66 is supported with its radially outwardly directed upper side. On both sides of this wave trough 100 there are profiled corrugation beads 103 in the longitudinal direction which merge into a holding angle 150.
  • the brackets 150 are formed integrally with the retaining element 60 and each engage in one of the Polnuten 92 a.
  • the holding element 60 is supported on both sides with a respective bracket 150.
  • Two bays 153 each go towards a pole groove 92 of the wave trough 100.
  • snap-in hooks 165 connected in one piece to the holding element 60 and connected to the holding element 60.
  • Retaining arms 168 which are designed to be much more yielding than other areas of the retaining element 60, extend from the retaining angles 150 in the direction of escape (groove 92). At the end there are retaining lugs 171, which secure by means of a cheek surface 174 a stationary position of the holding member 60 with the permanent magnet 66 in the Polnuten 92. The holding arm 168 still engages the pole groove 92, while the cheek surface 174 conforms to a side surface of a claw pole root. By this clinging to Klauenpolwurzeln on both sides of the gap 74, the position of the support member 60 and thus the permanent magnet 66 is clearly secured.
  • the pole groove 92 extends in the side surface of the claw pole root.

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Maschine (10), insbesondere einen Generator für ein Kraftfahrzeug mit einem Erregersystem aus einer Vielzahl elektrisch erregter Einzelpole. Die Einzelpole können im Stator (16) oder im Rotor (20) in Form von am Umfang axial und radial ausgerichteten, mit in Umfangsrichtung abwechselnd gepolten, elektromagnetisch erregten Polen (22, 23; 24, 25) ausgebildet sein. Zur Verbesserung der Leistung und zusätzlich durch Verringerung des magnetischen Streuflusses sind in Zwischenräumen (74) zwischen den abwechselnden Polen (24, 25) Permanentmagnete (66) eingesetzt, die mittels eines magnetisch nicht erregbaren Halteelements (60) gehalten werden. Dieses ist beidseitig in Polnuten (92, 94) gehalten. Das Halteelement (60) ist federnd radial, axial und tangential ausgebildet und weist eine Profilierung in Wellenform (62) und/oder in Sickenform (76, 78; 86) auf.

Description

Beschreibung
Titel
Vorrichtung zur Fixierung von Magneten
Stand der Technik
DE 10 2006 041 981 Al bezieht sich auf eine elektrische Maschine. Bei der elektrischen Maschine handelt es sich insbesondere um einen elektrisch erregten Klauenpolgenerator für ein Kraftfahrzeug. Der Klauenpolgenerator umfasst einen Rotor mit einer Vielzahl von axial ausgerichteten, in Umfangsrichtung die Magnetisierung wechselnden Polen und mit zwischen den Polen angeordneten Permanentmagneten zur Leistungserhöhung und zur Reduzierung des Streuflusses. Die Permanentmagneten sind mittels nicht magnetisierbarer, beidseitig in Polnuten gehaltener Bleche gesichert. Diese Bleche weisen jeweils mindestens eine zusätzliche Arretierung auf, mit der sie sich in axialer Richtung an den Polen abstützen. Die zusätzlichen Arretierungen sind zum Beispiel als Blechlappen gestaltet, die gebogen oder abgewinkelt sind und sich an mindestens einem axialen Endabschnitt der Pole federnd klemmend abstützen.
DE 199 51 115 Al bezieht sich ebenfalls auf eine elektrische Maschine. Bei dieser handelt es sich um einen Generator für ein Kraftfahrzeug, mit einem Erregersystem und einer Vielzahl elektrisch erregter Einzelpole im Stator oder im Rotor. Der Stator sowie der Rotor weisen dabei die Form von am Umfang axial ausgerichteter, mit in Umfangsrichtung abwechselnder Polung elektromagnetisch erregter Pole auf. Zur Verringerung des magnetischen Streuflusses finden sich in den Zwischenräumen zwischen den Polen Permanentmag- nete. Die Permanentmagnete sind in die erwähnten Zwischenräume eingesetzt. Die Befestigung der Permanentmagnete am Stator beziehungsweise am Rotor erfolgt derart, dass die Permanentmagnete jeweils mittels eines magnetisch nicht erregbaren Halteelements gehalten sind, wobei dieses Halteelement beidseitig tangential und axial durch Verstemmung in Polnuten gehalten wird und eine Polnut längsseitig in einen Pol und eine Polnut längsseitig in einen Gegenpol eingearbeitet ist. Das Halteelement deckt den jeweiligen Permanentmagneten bei einem Rotor in radialer Richtung zum Stator oder bei einem Stator in radialer Richtung zum Rotor hin mit einem Basisbereich ab. An beiden sich gegenüberliegenden Enden des Basisbereichs weist es abgebogene Laschen auf, die auf axiale Stirnflächen des eingesetzten Permanentmagneten eine Klemmkraft ausüben.
Bei elektrischen Maschinen wie den aus DE 10 2006 041 981 Al sowie DE 199 51 115 Al bekannten elektrischen Maschinen, kommt es bei hohen Drehzahlen, > 20.000 U/min dazu, dass sich die Klauenpole einer Klauenpolmaschine radial nach außen aufbiegen. Diese Deformation tritt mehr oder weniger stark, jeweils abhängig von der Drehzahl der elektrischen Maschine auf.
Offenbarung der Erfindung
Zur Arretierung der Permanentmagnete werden in Führungsnuten an den Seiten der Klauen wellblechartig geformte federnd ausgebildete Halteelemente eingeführt. Diese sind in der Lage, die Einbautoleranzen sehr gut auszugleichen und lassen durch eine spaltmittig positi- onierte Einführzunge eine Selbstfmdung der Nut, in der die federnd ausgebildeten Haltelemente zu montieren sind, zu, was die Montagefreundlichkeit erheblich verbessert. Eine Ausführungsvariante, bei der die Nuten axial durchgehend ausgebildet sind lässt es zu, die Permanentmagnete mit federnd ausgebildetem Halteelement in den bereits komplett montierten Rotor einzuschieben. Sind die Nuten nicht durchgehend gefertigt, so werden beidseitige axiale Anschläge an den Klauenpolflanken definiert. In diesem Fall kann eine paarweise Bauweise mit einer kleinen Verbindungslasche um die Klauenspitze eines Klauenpols erfolgen.
Die Magneten werden axial durch die wellblechartig federnd ausgebildeten Halteelemente fixiert und in radialer Richtung fixiert und positioniert. Bei den federnd ausgebildeten Halteelementen handelt es sich bevorzugt um solche, die ein wellblechartiges Muster aufweisen und parallele Querwellen aufweisen. Diese Ausführungsform bietet eine sehr gute Steifigkeit trotz dünner Wandstärke gegen Biegung als Schutz der Magnete gegen die bei hoher Drehzahl auftretenden sehr hohen Fliehkräfte. Aufgrund der dünnen Wandstärke, in der die well- blechartigen, federnd ausgebildeten Halteelemente gefertigt werden, ist die Eigenbelastung sehr gering. Die Federeigenschaften, d.h. die Elastizität des federnd ausgebildeten Halteelements, ermöglicht eine genaue Positionierung und Fixierung. Das entsprechend geformte, federnd ausgebildete Halteelement aus nicht elektromagnetischem Feder-Material verhindert elektromagnetische Kurzschlüsse. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene elektrische Maschi- ne weist wesentlich reduziertere Leistungsverluste aufgrund kleinerer Luftspalte und einer großen flächigen Überdeckung zwischen Magneten und Klauenflanken auf. Die Robustheit der elektrischen Maschine gegen mechanische, elektrische und thermische Belastungen ist erheblich gesteigert. Es treten durch definierbare Positionierung relative geringe mechani- sche und elektromagnetische Unwuchten und damit verringerte Geräusche aufgrund einer hohen axialen, radialen und tangentialen Positioniergenauigkeit der Permanentmagneten auf. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung eröffnet die Möglichkeit, die Magnete nach der Montage zu magnetisieren.
Aufgrund der Formgebung des wellblechartigen federnd ausgebildeten Halteelements und dessen Fertigung aus nichtelektromagnetischem Material wird eine federnde axiale und radiale Positionierung und Fixierung durch die seitlich wellblechartig geformten federnd ausgebildeten Halteelemente im vormontierten sowie im eingebauten Zustand erreicht. Eine Leis- tungssteigerung beziehungsweise Minimierung der Verluste ist durch große seitliche freizugängliche Magnetflächen erreichbar, die im Wesentlichen an den Seiten der Klauen anliegen.
In einer ersten Ausführungsvariante können die erfindungsgemäß vorgeschlagenen, im Wesentlichen wellblechartig konfigurierten federnd ausgebildeten Halteelemente für quader- förmige Magneten ohne innenseitige Stirnflächen der Klauen eingesetzt werden. Radial haben diese Magneten linienförmige Abstützungen. Diese Bauweise führt zu einer guten Fliehkraftlastverteilung und stellt verringerte Festigkeitsanforderungen an die federnd ausgebildetem Halteelemente. Die Anzahl und Gestaltung der Wellen lässt sich gut je nach Magnetlänge variieren.
In einer zweiten Ausführungsform weisen die Haltebleche längs geformte, beziehungsweise eingedrückte oder eingeprägte Flächen auf, welche eine Abstützungsebene für die Magneten bieten gegen Bruchgefahr bei hohen Fliehkraft-Belastungen.
Schräg abgefaste Flächen der Magnete, die im Wesentlichen zu den Klauenkonturen korrespondieren, bringen zusätzliche Vorteile hinsichtlich Materialeinsparung sowie einer Verringerung der auftretenden Fliehkräfte. Die möglichen Erweiterungen liegen darin, dass die federnd ausgebildeten Halteelemente in V-Form für zwei Magnetbaugruppen oder alternativ als ein durchgehend ausgebildeter Kranz mit allen Magneten ausgeführt werden kann.
Eingeformte parallele Längsrillen beziehungsweise -Sicken bieten eine sehr gute Steifigkeit beziehungsweise entsprechend hohe Biegeträgheitsmomente gegen Biegung als Schutz der Magnete gegen die sehr hohen auftretenden Fliehkräfte.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.
Es zeigt
Figur 1 einen Schnitt durch eine elektrische Maschine, insbesondere einen Generator,
Figur 2 eine Frontalansicht der Klauenpaarung des Rotors beziehungsweise des Läufers,
Figur 3 eine Draufsicht beziehungsweise Seitenansicht auf die klauenförmige Polanord- nung,
Figur 4 eine Detailansicht der durch federnd ausgebildete Halteelemente fixierten Permanentmagnete,
Figur 5 eine Ansicht der Permanentmagnete mit der Halterung,
Figur 6 eine gewellte Struktur der federnd ausgebildeten Halteelemente
Figur 7 den quaderförmigen Permanentmagneten sowie das diesen übergreifende fe- dernd ausgebildete Halteelement,
Figur 8 eine perspektivische Darstellung der Draufsicht gemäß Figur 3 in vergrößertem Maßstab,
Figur 9 eine weitere Ausführungsvariante der Permanentmagnete zum Beispiel fixierende federnd ausgebildete Halteelemente,
Figur 10 eine Ansicht von unten,
Figur 11 eine vergrößerte perspektivische Draufsicht des federnd ausgebildeten Halteelements gemäß der Ausführungsvariante in Figur 9,
Figur 12 eine Seitenansicht der in Figur 11 dargestellten Anordnung,
Figur 13 eine Seitenansicht lediglich des federnd ausgebildeten Halteelements gemäß der Ausführungsvariante in Figur 9,
Figur 14 eine Draufsicht auf das federnd ausgebildete Halteelement, Figur 15 eine Ansicht der seitlich abgebogenen Abschnitte desselben,
Figur 16 eine Klauen-Halbschale der elektrischen Maschine mit der Variante für den radi- alen Einbau,
Figur 17 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der permanentmagnetfixierenden doppelfedernd ausgebildeten Halteelemente,
Figur 18 Seitenansicht und Draufsicht auf die Ausführungsvariante der federnd ausgebildete Halteelemente gemäß Figur 17 und
Figur 19 eine Draufsicht auf ein durch ein mit Längssicken versehenes federnd ausgebildetes Halteelement
Figur 20 A und B eine räumliche Ansicht auf und ein Teilschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Haltelements,
Figur 21 A und 21 B zwei Ansichten eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Haltele- ments,
Figur 22 A und 22 B zwei Ansichten eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Haltelements,
Figur 23 eine räumliche Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Haltelements.
Ausführungsformen
Figur 1 ist ein Querschnitt durch eine elektrische Maschine 10 zu entnehmen, hier ausge- führt als Generator, beziehungsweise Drehstromgenerator für Kraftfahrzeuge. Diese elektrische Maschine 10 weist unter anderem ein zweiteiliges Gehäuse 13 auf, welches ein erstes Lagerschild 13.1 sowie ein zweites Lagerschild 13.2 umfasst. Das erste Lagerschild 13.1 und das zweite Lagerschild 13.2 nehmen in sich einen Stator 16 auf, der einerseits aus einem im Wesentlichen kreisringförmigen Ständereisen-Paket 17 besteht und in dessen nach radial innen gerichtete, sich axial erstreckenden Nuten eine Ständerwicklung 18 eingelegt beziehungsweise eingezogen ist. Der ringförmige Stator 16 umgibt mit seiner radial nach innen gerichteten genuteten Oberfläche einen Rotor 20, der als Klauenpolläufer ausgebildet ist. Der Rotor 20 umfasst unter anderem zwei Klauenpolplatinen 22 und 23, an deren Außen- umfang sich in axialer Richtung erstreckende oder gebogen ausgebildete Klauenpolfmger 24, 25 angeordnet sind. Beide Klauenpolplatinen 22 und 23 sind im Rotor 20 derart angeordnet, dass deren sich in axialer Richtung erstreckende Klauenpolfmger 24 beziehungsweise 25 am Umfang des Rotors 20 einander abwechseln. Es ergeben sich dadurch magnetische erforderliche Zwischen- beziehungsweise Trennräume zwischen den gegenseitig magneti- sierten Klauenpolfmgern 24 und 25, die als Klauenpolzwischenräume bezeichnet werden. Der Rotor 20 ist mittels einer Welle 27 und je einem auf je einer Rotorseite befindlichen Wälzlager 28 in den jeweiligen Lagerschilden 13.1 und 13.2 gelagert.
Der Rotor 20 weist insgesamt zwei axiale Stirnflächen auf, an denen jeweils ein Lüfter 30 befestigt ist. Dieser Lüfter 30 besteht im Wesentlichen aus einem wellenplattenförmigen beziehungsweise scheibenförmigen Abschnitt, von dem Lüfterschaufeln in bekannter Weise ausgehen. Diese Lüfter 30 dienen dazu, über Öffnungen 40 in den Lagerschilden 13.1 und 13.2 einen Luftaustausch zwischen der Außenseite der elektrischen Maschine 10 und den Innenraum der elektrischen Maschine 10 zu ermöglichen. Dazu sind die Öffnungen 40 im Wesentlichen an den axialen Enden der Lageschilde 13.1 und 13.2 vorgesehen, über die mittels der Lüfter 30 Kühlluft in den Innenraum der elektrischen Maschine 10 eingesaugt wird. Diese Kühlluft wird durch die Rotation der Lüfter 30 nach radial außen beschleunigt, so dass diese durch den Wicklungsüberhang 45 hindurchfluten kann. Durch diesen Effekt wird der Wicklungsüberhang 45 gekühlt. Die Kühlluft nimmt nach dem Hindurchfluten durch den Wicklungsüberhang 45 beziehungsweise nach dem Umströmen dieses Wicklungsüberhangs 45 einen Weg nach radial außen, durch hier in der Figur 1 nicht dargestellte Öffnungen.
In Figur 1 befindet sich auf der rechten Seite eine Schutzkappe 47, die verschiedene Bauteile vor Umgebungseinflüssen schützt. So deckt diese Schutzkappe 47 beispielsweise eine Schleifringbaugruppe 49 ab, die dazu dient, eine Erregerwicklung 51 mit Erregerstrom zu versorgen. Um diese Schleifringbaugruppe 49 herum ist ein Kühlkörper 53 angeordnet, der hier als Pluskühlkörper wirkt. Als so genannter Minuskühlkörper wirkt das Lagerschild 13.2. Zwischen dem Lagerschild 13.2 und dem Kühlkörper 53 befindet sich eine Anschlussplatte 56, die dazu dient, im Lagerschild 13.2 angeordnete Minusdiode 58 mit und hier in dieser Darstellung nicht gezeigten Plusdioden im Kühlkörper 53 miteinander zu verbinden und somit eine Brückenschaltung zu bilden.
Der Darstellung gemäß Figur 2 ist eine Draufsicht auf einen Rotorblock der elektrischen Maschine 10 zu entnehmen. In der Darstellung gemäß Figur 2 ist die Klauenpolplatine 22 des Rotors 20 dargestellt, von der aus sich in die Zeichenebene die mit Bezugszeichen 24 bezeichneten Klauenpolfinger erstrecken. Zwischen den einzelnen axial konisch ausgebildeten Klauenpolfingern 24 befinden sich Zwischenräume 74, wie Figur 3 zu entnehmen, in welchen Permanentmagnete 66 angeordnet sind. Die Permanentmagnete 66 (Figur 4) dienen der Reduzierung des Streuflusses. Die Permanentmagnete 66 werden durch Halteelemente 60, die erfindungsgemäß federnd ausgebildet sind in den Zwischenräumen 74 zwischen den einzelnen Klauenpolfingern 24 beziehungsweise 25 der elektrischen Maschine 10 befestigt. Dazu werden die erfindungsgemäß vorgeschlagenen, federnd ausgebildeten Halteelemente 60 in einander zuwei- sende Polnuten 92, 94 eingeschoben, wie in der Frontansicht in Figur 2 angedeutet. Die Polnuten 92 beziehungsweise 94 sind im Wesentlichen als Schlitze ausgebildet und erstrecken sich in axialer Richtung entlang den konisch ausgebildeten Polfinger-Flanken in die Zeichenebene gemäß der Darstellung in Figur 2.
Die Draufsicht gemäß Figur 3 zeigt, dass der dort dargestellte Rotor 20 der elektrischen Maschine 10 zwei ineinander gesteckte Klauenpolplatinen 22 beziehungsweise 23 aufweist. Ausgehend von den Stirnseiten der Klauenpolplatinen 22, 23 erstrecken sich in alternierender Abfolge die einzelnen durch Bezugszeichen 24, 25 bezeichneten Klauenpolfinger. Zwischen den Klauenpolfingern 24, 25 erstrecken sich gemäß der Darstellung in Figur 3 die Zwischenräume 74. Die Zwischenräume 74 sind durch einander zuweisende Polnuten 92, 94 begrenzt, die in alternierender Abfolge in den Seiten der Klauenpolfinger 24 beziehungsweise 25 ausgeführt sind.
Aus der Darstellung gemäß Figur 3 geht hervor, dass erfindungsgemäß federnd ausgebildete Halteelemente 60 in die Polnuten 92, 94 zwischen den einzelnen Klauenpolfingern 24, 25 eingeschoben sind. Die federnd ausgebildeten Halteelemente 60 weisen an ihren Enden jeweils gebogen ausgeführte Klemmbügel 64 auf, welche den in der Draufsicht gemäß Figur 3 vom federnd ausgebildeten Halteelement 60 überdeckten Permanentmagneten 66 fixieren. Aus Gründen der zeichnerischen sichtbaren Darstellung ist der von einem jeden federnd ausgebildeten Halteelement 60 fixierte Permanentmagnet 66 zur Reduzierung des Streuflusses in den Zwischenräumen 74 nicht dargestellt.
Figur 3 ist zu entnehmen, dass die einzelnen, federnd ausgebildeten Halteelemente 60 eine Profilierung in Wellenform 62 aufweisen. Die Anzahl und Form der Wellen sind von der erforderlichen Magnet länge, Klemmkraft und Drehzahl abhängig. Die Profilierung in Wellenform 62 erstreckt sich ausgehend von einem Klemmbügel 64 in axiale Richtung des federnd ausgebildeten Halteelements 60 bis zum gegenüberliegenden federnd ausgebildeten Klemmbügel 64. Durch die federnd ausgebildeten Klemmbügel 64 werden die Permanent- magnete 66 an ihren jeweiligen Stirnseiten fixiert und schmiegen sich mit mindestens einer Längsseite an die Unterseite des federnd ausgebildeten Halteelements 60 an.
In der Darstellung gemäß Figur 3 ist angedeutet, dass die federnd ausgebildeten Halteele- mente 60 in die Polnuten 92, 94 eingeschoben sind. Dazu sind die federnd ausgebildeten Halteelemente 60 hinsichtlich ihrer Breite in Bezug auf die Breite der Klemmbügel 64 verbreitert ausgebildet, so dass die seitlich verlaufenden Randbereiche der federnd ausgebildeten Halteelemente 60 in die jeweiligen Polnuten 92, 94 hineinragen und eine zuverlässige mechanische Fixierung der Permanentmagnete 66 selbst bei hohen und höchsten Drehzahlen der elektrischen Maschine 10 ermöglichen.
Figur 4 zeigt in perspektivischer Wiedergabe die von den federnd ausgebildeten Halteelemente 60 fixierten Permanentmagnete 66.
Aus der Darstellung gemäß Figur 4 geht hervor, dass die federnd ausgebildeten Halteelemente 60 Permanentmagnete 66 an deren Stirnseiten 70 durch die Klemmbügel 64 fixieren. Aufgrund der verbreiterten Ausbildung des federnd ausgebildeten Halteelements 60 werden dessen Randbereiche in die in Figur 4 dargestellten in den einzelnen Klauenpolfmgern 24 beziehungsweise 25 ausgebildeten Polnuten 92, 94 eingeschoben und dort zuverlässig fi- xiert. Bei einer Rotation der elektrischen Maschine 10 beziehungsweise des Rotors 20 bilden die federnd ausgebildeten Halteelemente 60 eine zuverlässige mechanische verliersicher ausgebildete Fixierung für die Permanentmagnete 66, die sich bei einer Rotation des Rotors 20 der elektrischen Maschine 10 an die Unterseite 72 der federnd ausgebildeten Halteelemente 60 anschmiegen.
Figur 5 ist zu entnehmen, dass die Permanentmagneten 66 quaderförmig ausgebildet sind und die federnden Klemmbügel 64 die einander gegenüberliegenden Stirnseiten 70 eines zu fixierenden Permanentmagneten 66 festklemmen. Der Permanentmagnet 66 liegt, wie Figur 5 zu entnehmen ist, mit mindestens einer seiner Längsseiten 68 an der Unterseite 72 des federnd ausgebildeten Halteelements 60 an. Wie Figur 5 darüber hinaus zeigt, übersteigt die Breite des federnd ausgebildeten Halteelements 60 die Breite des zu fixierenden Permanentmagneten 66. Dies findet seine Ursache darin, dass das federnd ausgebildete Halteelement 60 mit den Seitenrändern der in Wellenform 62 ausgebildeten Profilierung in die Polnuten 92, 94 der Klauenpolfmger 24, 25 hinein geschoben wird. Die in Wellenform 62 aus- gebildete Profilierung ermöglicht in vorteilhafter Weise die Aufnahme elastischer Verformungen der Klauenpolfmger 24, 25 bei hohen Rotationsgeschwindigkeiten sowie eine Kompensation von Verformungen, die aufgrund der Fliehkraftbelastung auftreten, so dass die von der erfindungsgemäß vorgeschlagenen, federnd ausgebildeten Halteelemente 60 fixierten Permanentmagneten 66 mechanisch entlastet werden. Auch auftretende Verformungen aufgrund thermisch bedingter Belastungen, sei es in den Klauenpolfmgern 24 beziehungsweise 25, können aufgrund der profilierten Ausbildung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen, federnd ausgebildeten Halteelemente 60, leichter verkraftet werden. Des Weite- ren kann durch die Formgebung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen, federnd ausgebildeten Halteelemente 60 eine geringere mechanische Unwucht erreicht werden, wodurch eine Verringerung des Geräuschpegels erzielt werden kann. Die Polnuten 92 beziehungsweise 94 an den Seiten der Klauenpolfmger 24, 25 im Bereich der Zwischenräume 74 werden bevorzugt spanabhebend, können wegen federnder Anpassung jedoch auch spanlos geformt wer- den.
Aufgrund des Umstands, dass die Klemmbügel 64 an den federnd ausgebildeten Halteelementen 60 spaltmittig, d.h. mittig in Bezug auf den Zwischenraum 74 ausgebildet sind, kann bei der Montage eine sehr gute Selbstfmdung der Polnuten 92, 94 erreicht werden, was die Montagefreundlichkeit erheblich verbessert. Werden an den Klauenpolfmgern 92, 94 axial durchgehende Nuten angebracht, können die an den erfindungsgemäß vorgeschlagenen, federnd ausgebildeten Haltern 60 montierten Permanentmagnete 66 in dem komplett montierten Rotor 20 eingeschoben werden. Bei nicht durchgehend ausgebildeten Polnuten 92, 94 werden beidseitige axiale Anschläge durch die Flanken der Klauenpolfmger 24 bezie- hungsweise 25 der beiden Klauenpolplatinen 22, 23 definiert. Die in die Halteelemente 60 eingeformten parallelen Querwellen der Profilierung in Wellenform 62 bieten eine sehr gute Steifigkeit gegen Biegung sowie einen Schutz des an der Unterseite 72 positionierten Permanentmagneten 66. Durch die sehr dünne Wandstärke ist die Eigenbelastung sehr gering und die federnde Ausführung erlaubt eine genaue Fixierung und Positionierung. Das federnd ausgebildete Halteelement 60 wird bevorzugt aus nicht elektromagnetischem und nicht rostendem Material gefertigt und erlaubt eine federnde axiale und radiale Positionierung der in den Zwischenräumen 74 gegen hohe Fliehkräfte und Korrosion abzusichernden Permanentmagnete 66.
Aus der Darstellung gemäß Figur 6 geht hervor, wie der Permanentmagnet 66 an seinen Stirnseiten 70 durch die diese übergreifenden Klemmbügel 64 fixiert ist. Zudem lässt sich der Darstellung gemäß Figur 6 die Profilierung in Wellenform 62 entnehmen.
Der Darstellung gemäß Figur 7 ist zu entnehmen, dass der Permanentmagnet 66 zum Bei- spiel quaderförmig ausgebildet sein kann. Radial können die Permanentmagneten 66 linien- förmige Abstützungen aufweisen. Diese Bauweise hat gute Fliehkraftleistverteilungseigen- schaften, wodurch die Festigkeitsanforderungen an das federnd ausgebildete Haltelement 60 reduziert werden können. Der Darstellung gemäß Figur 8 ist zu entnehmen, wie die federnd ausgebildeten Halteelemente 60 in die Polnuten 92, 94 eingeschoben sind. Die Polnuten 92, 94 liegen aneinander zuweisenden Seitenkanten der Klauenpolfmger 24 beziehungsweise 25, die entlang der Zwi- schenräume 94 aneinander gegenüberliegen.
Der Darstellung gemäß Figur 9 ist zu entnehmen, dass in einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäß vorgeschlagen federnd ausgebildeten Haltelemente 60 diese im Bereich ihrer Profilierung in Wellenform 62 eine Längsversteifung, so zum Beispiel in Form einer Längssicke 76, aufweisen können. Aus der Darstellung gemäß Figur 9 geht hervor, dass die Längssicke 76 in die Oberseite des hier wellenförmig profilierten Halteelements 62 eingebracht, so zum Beispiel eingestanzt oder eingeprägt, ist. Gemäß der Darstellung in Figur 9 erstreckt sich die Längssicke 76 mittig von einem der Klemmbügel 64 bis zum anderen Klemmbügel 64.
Figur 10 zeigt, dass sich aufgrund des Einprägens beziehungsweise des Einbringens der Längssicke 76 in das Material des federnd ausgebildeten Halteelements 60 an dessen Unterseite 72 ein eben verlaufender Sickenboden 78 ergibt. Anstelle der in den Darstellungen gemäß der Figuren 9 und 10 dargestellten mittig eingebrachten beziehungsweise eingepräg- ten Längssicke 76 können in das erfindungsgemäß vorgeschlagene federnd ausgebildete Halteelement 60 auch zwei nebeneinander liegende oder mehrere sich in Längsrichtung erstreckende Längssicken 76 ausgeführt sein.
Figur 11 zeigt, dass die Längssicke 76 sich von einem der Klemmbügel 64 zum anderen Klemmbügel 64 erstreckt und dass der hier in Quaderform ausgebildete Permanentmagnet 66 von den Klemmbügeln 64 an seinen Stirnseiten 70 fixiert ist. Mit einer seiner Längsseiten 68 liegt der Permanentmagnet 66 in Quaderform an der Unterseite des eben ausgebildeten Sickenbodens 78 gemäß der Darstellung in Figur 10 an. Dies ist sehr gut den Seitenansichten des erfindungsgemäß vorgeschlagenen, federnd ausgebildeten Halteelements 60 gemäß der Figuren 12 und 13 zu entnehmen.
Aus der Darstellung gemäß Figur 12 geht hervor, dass sich eine Längsseite 68 des Permanentmagneten 66 an die Unterseite des Sickenbodens 78 des federnd ausgebildeten Halteelements 60 anschmiegt. An den einander gegenüberliegenden Stirnseiten 70 ist der Perma- nentmagnet 66 von den federnd ausgebildeten Klemmbügeln 64 umschlossen.
Figur 13 zeigt, dass die Klemmbügel 64 in einem Bügelwinkel 80 abgewinkelt, der in Bezug auf den Sickenboden 78, d.h. die Unterseite 72 des federnd ausgebildeten Halteelements 60 im Bereich zwischen 0° und 60°, bevorzugt zwischen 15° und 45° liegt. Die Seiten der Pro- fϊlierung in Wellenform 62 können geöffnet oder verschlossen sein, so z. B. mit einem Füllmaterial vergossen sein. Figur 13 zeigt, dass sich aufgrund den Einbringens der Längssicke 76 in die Profilierung in Wellenform 62 ein eben verlaufender Sickenboden 78 ergibt, der eine Planfläche darstellt, an der sich mindestens eine Längsseite 68 des Permanentmagneten 66 bei Rotation des Rotors 20 anschmiegt.
Der Draufsicht gemäß Figur 14 ist zu entnehmen, dass die Längssicke 76 in die Profilierung in Wellenform 62 eingebracht ist. Randbereiche der Profilierung in Wellenform 62 werden in die korrespondierend ausgebildeten Polnuten 92, 94 der Klauenpolfmger 24, 25 eingeschoben und somit dort arretiert. Aus der Darstellung gemäß Figur 14 geht hervor, dass eine Breite 84 des federnd ausgebildeten Halteelements 60 die Breite der Klemmbügel 64 (vergleiche Darstellung gemäß Figur 15) übersteigt. Die Seitenbereiche der Profilierung in Wellenform 62 dienen der Arretierung des federnd ausgebildeten Halteelements 60 in den Polnuten 92, 94 der Klauenpolfmger 24, 25.
Figur 15 zeigt, dass eine Klemmbügelbreite 82 der Klemmbügel 64 die Breite 84 (vergleiche Darstellung gemäß Figur 14) des federnd ausgebildeten Halteelements 60 um etwa das Doppelte übersteigt. Die Klemmbügelbreite 82 ist so bemessen, dass diese im montierten Zustand des federnd ausgebildeten Halteelements 60 in den Polnuten 92, 94 die Stirnseiten 70 des Permanentmagneten 66 nahezu vollständig überdeckt, so dass dessen zuverlässige Fixierung in den Zwischenräumen 74 zwischen den Klauenpolfmgern 24, 25 auch bei hohen Umfangsgeschwindigkeiten und hohen auftretenden Fliehkräften gewährleistet ist.
Figur 16 zeigt eine weitere Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen, federnd ausgebildeten Halteelements 60. Die besonders für radiale Montage von oben beziehungsweise außen nach innen bei den fertigen Rotorbaugruppen vorzusehen!
Aus der Darstellung gemäß Figur 16 geht hervor, dass die Klauenpolplatine 22 eine Anzahl von Klauenpolfmgern 24 umfasst, wobei zwischen den Klauenpolfmgern 24, 25 korrespondierende Freiräume ausgebildet sind, in denen die Klauenpolfmger 24 einer weiteren Klauenpolplatine 23 eingreifen. Aus Gründen der besseren Darstellbarkeit ist in der perspektivischen Ansicht gemäß Figur 16 lediglich eine der Klauenpolplatinen 22, 23 dargestellt. In der Darstellung gemäß Figur 16 werden die Permanentmagneten 66 ebenfalls durch federnd ausgebildete Halteelemente 60 fixiert, die jedoch im Vergleich zur ersten in Figur 9 dargestellten Ausführungsvariante der federnd ausgebildeten Halteelemente 60 eine sich in Längsrichtung erstreckende Längsverrippung 86 gegen Knickungsgefahr der Magneten aufweisen. Aus der Darstellung gemäß Figur 16 geht hervor, dass die Längsverrippung 86 der zwei parallel zueinander sich erstreckende Vertiefungen, d.h. Längssicken 76, in der die Permanentmagnete 66 überdeckenden Fläche der federnd ausgebildeten Halteelemente 60 dargestellt ist. Beidseits der Längsverrippung 86 erstrecken sich Übergriffe 90, die ihrerseits in die Polnuten 92, 94 der Klauenpolfmger 24, 25 der Klauenpolplatinen 22, 23 eingreifen.
Im Unterschied zur in Figur 9, 10, 11, 12, 13, 14 und 15 dargestellten ersten Ausführungsform der federnd ausgebildeten Halteelemente 60, weisen die federnd ausgebildeten Halteelemente 60 gemäß der Darstellung in Figur 16 Haken 88 auf, in denen eine Magnethalte- rung 96 ausgebildet ist. Die Magnethalterung 96 ist als Hinterschneidung ausgebildet, so dass die Permanentmagnete 66 einfach in die federnd ausgebildeten Halteelemente 60 gemäß der Darstellung in Figur 16 eingeklipst werden und sofort ihre Montageposition einnehmen. Die federnd ausgebildeten Halteelemente 60 gemäß der Darstellung in Figur 16 werden bevorzugt in radialer Richtung, d.h. vom Außenumfang her, in die Zwischenräume 74 zwischen den einzelnen Klauenpolfmgern 24 gemäß der der Darstellung in Figur 16 montiert. Aufgrund der Elastizität der Haken 88 schnappen diese in korrespondierend ausgebildete Hinterschneidungen der ersten Klauenpolplatine 22 ein und sind durch Anlage der Haken 88 an korrespondierend zu deren Geometrie ausgebildeten Vorsprung auch bei hohen Rotationsgeschwindigkeiten und demzufolge hohen auftretenden Fliehkräften zuverlässig fixiert.
Der Darstellung gemäß den Figuren 17, 18 und 19 ist die weitere Ausführungsvariante des federnd ausgebildeten Halteelements en Detail zu entnehmen.
Figur 17 zeigt, dass auf der den Permanentmagneten 66 überdeckende Längsseite 68 des federnd ausgebildeten Halteelements 60 eine Längsverrippung 86 ausgebildet ist, an die sich jeweils ein Übergriff 90 anschließt. Der Übergriff 90 greift in die Polnuten 92, 94 ein, der an den einzelnen Klauenpolfmgern 24, 25 der beiden Klauenpolplatinen 22, 23 ausgeführt ist.
Aus der Draufsicht gemäß Figur 17 geht hervor, dass die Längsverrippung 86 beispielsweise zwei sich von einem Haken 88 zum gegenüberliegenden Haken 88 erstreckende Sicken 98 umfassen kann.
Figur 18 ist zu entnehmen, dass sich oberhalb der Haken 88 zur Fixierung der federnd ausgebildeten Halteelemente 60 in der jeweiligen Klauenpolplatine 22, 23 eine Magnethalterung 96 befindet, welche den vorzumontierenden, im erfindungsgemäß vorgeschlagenen, federnd ausgebildeten Halteelement 60 zu fixierenden Permanentmagneten 66 in eine definierte Lage überführt und in dieser hält. Figur 18 zeigt zudem die sich seitlich erstreckenden Übergriffe 90, mit denen die in den Figuren 16, 17, 18 und 19 dargestellte weitere Ausführungsvariante der erfϊndungsgemäß vorgeschlagenen, federnd ausgebildeten Halteelemente 60 in Zwischenräumen 74 der Klauenpolplatinen 22, 23 fixiert wird.
Aus der Darstellung gemäß Figur 19 geht hervor, dass diese weitere Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen, federnd ausgebildeten Halteelements 60 zwei symmetrisch zueinander verlaufende Längssicken 76 aufweist, die die Längsverrippung 86 darstellen. Die federnd ausgebildeten Haken 88 dienen der zuverlässigen Fixierung des bevorzugt als Halteblech geformten gestanzten, zum Beispiel gestanzten federnd ausgebildeten Haltelements 60 in der Klauenpolplatine 22 beziehungsweise 23.
Während in den Figuren 5, 6, 7, 12, 16 im Wesentlichen in Quaderform ausgebildete Permanentmagnete 66 dargestellt sind, können diese auch in von der Quaderform abweichenden Geometrien, so zum Beispiel mit abgefasten Flächen ausgebildet sein. Bevorzugt wird die Geometrie der Permanentmagnete 66 so gewählt, dass diese der korrespondierenden Kontur der Klauenpolfmger 24, 25 entsprechen. So können zum Beispiel zwei Paare von Permanent-Baugruppen gebildet werden oder ein durchgehender Kranz mit sämtlichen Permanentmagneten 66 über Verbindungslaschen dargestellt sein, die sich unterhalb beziehungsweise mittig in Aussparungen im Bereich der Spitzen der Klauenpolfmger 24, 25 umschließen und dort abstützen.
Während in der in den Figuren 4 bis 15 dargestellten ersten Ausführungsform des erfindungsgemäß vorgeschlagenen, federnd ausgebildeten Halteelements 60, dessen Montage axial in den Zwischenräumen 74 im Wesentlichen von der Stirnseite 70 der Klauenpolplatine 22, 23 erfolgt, lässt sich die weitere, zweite Ausführungsform der erfϊndungsgemäß vorge- schlagenen, federnd ausgebildeten Halteelemente 60 in radialer Richtung, d.h. vom Umfang aus in die Zwischenräume 74 der Klauenpolplatine 22, 23 einklipsen.
In Figur 2OA ist eine Halteelement 60 aus nicht oder nahezu nicht magnetischem Metallbzw. Stahlblech dargestellt, das quer zur Längsrichtung des Zwischenraums 74 eine Wellen- form 62 aufweist. Als Längsrichtung wird hier die Richtung angesehen, die im Wesentlichen parallel zu den Flanken der Klauenpolfmger 24 verläuft. Zentral über dem Permanentmagneten 66 ist ein Wellental 100, an dem sich der Permanentmagnet 66 mit seiner nach radial außen gerichteten Oberseite abstützt. Beiderseits dieses Wellentals 100 befinden sich in Längsrichtung profilierte Wellenwulste 103, die eine nach radial innen gerichtete Kante 106 aufweisen und an der sich der Permanentmagnet 66 abstützt. In Längsrichtung beiderseits des Permanentmagnets 66 befinden sich einstückig angeformt Zugstäbe 109, die im Wesentlichen nach radial innen verlaufen und in Längsrichtung an allen vier Ecken des Permanentmagneten 66 diesen in Längsrichtung an einer Verschiebung relativ zu den Zugstäben 109 hindern. An die Zugstäbe 109 schließen sich einstückig Haltewirbel 112 an. Die Haltewirbel 112 sind jeweils so von den Permanentmagneten 66 weggebogen, dass diese ein in Längsrichtung im Wesentlichen rundes Profil aufweisen. Je zwei Haltewirbel 112 an einer sich in Längsrichtung erstreckenden Längsseite des Permanentmagneten 66 fluchten miteinander und sind in eine hier nicht dargestellte Polnut 92 eines Klauenpolfϊngers 24 eingeschoben. Zur Erleichterung des Einschiebens in je zwei gegenpolige Polnuten 92 sind die Haltewirbel 112 mit einer Fase 115 versehen. Zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Haltewirbeln 112 befindet sich jeweils ein Klemmbügel 64, der mit einem in Längsrichtung gegenüberliegenden Klemmbügel 64 zwischen sich einen Permanentmagneten 66 einklemmt.
In Figur 21 A ist ein Halteelement 60 aus nicht oder nahezu nicht magnetischem Metallbzw. Stahlblech dargestellt, das quer zur Längsrichtung des Zwischenraums 74 ebenfalls eine Wellenform 62 aufweist. Als Längsrichtung wird hier die Richtung angesehen, die im Wesentlichen parallel zu den Flanken der Klauenpolfmger 24 verläuft. Zentral über dem Permanentmagneten 66 ist ein Wellental 100, an dem sich der Permanentmagnet 66 mit seiner nach radial außen gerichteten Oberseite abstützt. Beiderseits dieses Wellentals 100 befinden sich in Längsrichtung profilierte Wellenwulste 103, die in eine Halterolle 120 übergehen. Die Halterollen 120 sind einstückig mit dem Halteelement 60 ausgeführt. Die Halterollen 120 sind so gewickelt, dass ein Wickelende 123 am Permanentmagneten 66 anliegt, wo- bei die Halterolle 120 zwischen einem Wickelende 123 und dem Wellenwulst 103 in einer Polnut 92 angeordnet ist. Das Halteelement 60 stützt sich beiderseits mit je einer Halterolle 120 in je einer Polnut 92 ab. Zum erleichterten Einschieben ist eine jede Halterolle 120 end- seitig mit einer Fase 115 versehen. Zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Halterollen 120 befindet sich jeweils ein Klemmbügel 64, der mit einem in Längsrichtung gege- nüberliegenden Klemmbügel 64 zwischen sich einen Permanentmagneten 66 einklemmt. Zur Verringerung von Belastungsspitzen ist zwischen einer Halterolle 120 und einem Wellental 100 ein Schlitz 126 eingebracht. Eine jede Halterolle 120 verläuft vorzugsweise parallel zu einer Kante eines quaderförmigen Permanentmagneten 66.
In Figur 22 A ist eine Seitenansicht eines weiteren Halteelements 60 aus nicht oder nahezu nicht magnetischem Metall- bzw. Stahlblech dargestellt, das in Längsrichtung des Zwischenraums 74 ebenfalls eine Wellenform 62 aufweist. Das Halteelement 60 besteht aus zwei Teilen, die an etlichen Stellen aneinandergeschmiegt sind. Einerseits aus einem Oberteil 130, das die Wellenform 130 und an je einem Ende einen Klemmbügel 64 aufweist. Zum erleich- terten Einschieben ist das Oberteil 130 an einem Ende mit einer Verjüngung 133 ausgestattet, das ein Einschieben in die Polnuten 92 erleichtert. Zwischen dem Oberteil 130 und dem Permanentmagneten 66 befindet sich ein Unterteil 136, siehe auch Figur 22B. Von diesem Unterteil 136 gehen seitlich auf jeder Seite je drei Arme 139 aus, die von einer auch bei dem Unterteil 136 vorgesehenen Verjüngung 133 wegweisen. Zwischen einem Arm 139 und einem ebenen Hauptkörper 142, an dem sich im Betrieb der Permanentmagnet 66 abstützt, befindet sich ein Schlitz 145. Die Arme 139 schmiegen sich im mit dem Oberteil 130 verbundenen Zustand an Wellenflanken 148 an und bewirken so zwischen dem Oberteil 130 und dem Unterteil 136 eine dämpfende Reibung, die Schwingungen und Relativbewegungen entgegenwirkt. Zwei von dem Unterteil 136 im Bereich der Verjüngung 133 ausgehende Laschen 151 umgreifen einander gegenüberliegend seitlich das Oberteil 130, so dass das Oberteil 130 und das Unterteil 136 miteinander verbunden sind. Das Unterteil 136 weist ggf. optional ebenfalls einen Klemmbügel 64 auf, der z. B. an die Form des einen Klemmbü- gels 64 des Oberteils 130 angepasst ist. Beide an dem einen Ende des Permanentmagneten 66 angeordneten Klemmbügel 64 von Oberteil 130 und Unterteil 136 drücken dann vorzugsweise gemeinsam auf das eine Ende des Permanentmagneten 66.
In Figur 23 ist ein weiteres Halteelement 60 dargestellt. Dieses Halteelement 60 ist durch Urformen entstanden und besteht beispielsweise aus einem vorzugsweise faserverstärkten Thermoplast oder Duroplast. Das Halteelement 60 weist quer zur Längsrichtung des Zwischenraums 74 ebenfalls eine Wellenform 62 auf. Als Längsrichtung wird hier die Richtung angesehen, die im Wesentlichen parallel zu den Flanken der Klauenpolfmger 24 verläuft. Zentral über dem Permanentmagneten 66 ist ein Wellental 100, an dem sich der Perma- nentmagnet 66 mit seiner nach radial außen gerichteten Oberseite abstützt. Beiderseits dieses Wellentals 100 befinden sich in Längsrichtung profilierte Wellenwulste 103, die in einen Haltewinkel 150 übergehen. Die Haltewinkel 150 sind einstückig mit dem Halteelement 60 ausgeführt und greifen jeweils in eine der Polnuten 92 ein. Das Halteelement 60 stützt sich beiderseits mit je einem Haltewinkel 150 ab. Von dem Wellental 100 gehen Buchten 153 aus, die einen ebenen Boden 156 aufweisen und dort an einer Seite 159 des Permanentmagneten 66 anliegen. Je zwei Buchten 153 gehen in Richtung zu einer Polnut 92 von dem Wellental 100 aus. An den Stirnenden 162 der Permanentmagneten 66 werden diese durch einstückig mit dem Halteelement 60 verbundene Schnapphaken 165 hintergriffen und mit dem Halteelement 60 verbunden. Von den Haltewinkeln 150 gehen in Fluchtrichtung (PoI- nut 92) Haltearme 168 aus, die deutlich nachgiebiger als andere Bereiche des Halteelements 60 ausgeführt sind. An deren Ende befinden sich Haltefahnen 171, die mittels einer Wangenfläche 174 eine ortsfeste Lage des Halteelements 60 mit dem Permanentmagneten 66 in den Polnuten 92 sichern. Der Haltearm 168 greift noch in die Polnut 92 ein, während sich die Wangenfläche 174 an einer Seitenfläche einer Klauenpolwurzel anschmiegt. Durch dieses Anschmiegen an Klauenpolwurzeln beiderseits des Zwischenraums 74 wird die Lage des Halteelements 60 und damit des Permanentmagneten 66 eindeutig gesichert. Die Polnut 92 läuft in der Seitenfläche der Klauenpolwurzel aus.

Claims

Ansprüche
1. Elektrische Maschine (10), insbesondere Generator für ein Kraftfahrzeug mit einem Erregersystem aus einer Vielzahl elektrisch erregter Einzelpole im Stator (16) oder Ro- tor (20) in Form von am Umfang axial ausgerichteten, mit in Umfangsrichtung abwechselnd gepolten, elektromagnetisch erregten Polen (22, 23; 24, 25) zur Leistungssteigerung durch zusätzliche Magnetfeldstärke und mit zur Verringerung des magnetischen Streufiusses in Zwischenräumen (74) zwischen den abwechselnden Polen (24, 25) eingesetzten Permanentmagneten (66), die mittels eines magnetisch nicht erregbaren HaI- teelements (60) gehalten werden, das beidseitig in Polnuten (92, 94) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (60) federnd ausgebildet ist und eine Profilierung in Wellenform (62) und/oder in Sickenform (76, 78; 86) aufweist.
2. Elektrische Maschine (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das HaI- teelement (60) Klemmbügel (64) zur Fixierung des Permanentmagneten (66) an seinen
Stirnseiten (70) und an zumindest einer Längsseite (68) aufweist.
3. Elektrische Maschine (10) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Profilierung in Wellenform (62) in Axialrichtung des Halteelements (60) kontinuierlich oder diskontinuierlich zwischen den Klemmbügeln (64) erstreckt.
4. Elektrische Maschine (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass seitliche Ränder der in Wellenform (62) profilierten Halteelemente (60) in Polnuten (92, 94) eingeschoben werden, die jeweils einen Zwischenraum (74) begrenzen.
5. Elektrische Maschine (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in die Profilierung in Wellenform (62) eine Längsversteifung, insbesondere mindestens eine Längssicke (76, 78) oder eine Längsverrippung (86) eingebracht ist.
6. Elektrische Maschine (10) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Si- ckenboden (78) der mindestens einen Längssicke (76) eben ausgeführt ist und sich der Permanentmagnet (66) entlang mindestens einer Längsseite (68) am Sickenboden (78) der mindestens einen Längssicke (76) oder der mindestens einen Längsverrippung (86) abstützt.
7. Elektrische Maschine (10) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Klemmbügel (64) in einem Bügelwinkel 80 zwischen 0° und 60°, seitlich nach innen ge- schlossen oder geöffnet, bevorzugt zwischen 15° und 45° in Bezug auf eine Unterseite (72) des Halteelements (60) abgewinkelt sind.
8. Elektrische Maschine (10) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmbügel (64) eine in Bezug auf eine Breite (84) des Halteelements (60) reduzierte
Bügelbreite (82) aufweisen.
9. Elektrische Maschine (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente (60) durch Einschieben in die Polnuten (92, 94) in einen Zwischenraum (74) von einer Stirnseite des Rotors (20) oder des Stators (16) aus axial montierbar sind.
10. Elektrische Maschine (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente (60) Haken (88) aufweisen, an denen Magnethalterungen (96) ausgeführt sind und die Halteelemente (60) mit Haken (88) radial von außen in die Zwischenräume (74) eingeklipst werden.
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