WO2011120890A1 - Vorrichtung nach art einer elektrischen maschine mit einem permanentmagnetischen rotor und einem stator - Google Patents

Vorrichtung nach art einer elektrischen maschine mit einem permanentmagnetischen rotor und einem stator Download PDF

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WO2011120890A1
WO2011120890A1 PCT/EP2011/054670 EP2011054670W WO2011120890A1 WO 2011120890 A1 WO2011120890 A1 WO 2011120890A1 EP 2011054670 W EP2011054670 W EP 2011054670W WO 2011120890 A1 WO2011120890 A1 WO 2011120890A1
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WO
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permanent magnet
rotor
yoke structure
magnetic
stator
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PCT/EP2011/054670
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English (en)
French (fr)
Inventor
Markus KLÖPZIG
Detlef Potoradi
Klaus Schleicher
Gernot Spiegelberg
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Siemens Aktiengesellschaft
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]

Definitions

  • the present invention relates to a device in the manner of an electric machine with a stator and a permanent magnetic rotor according to the preamble of claim 1.
  • the rotor is rotatably mounted in the stator and the rotor is spaced from the stator by a hollow cylindrical gap.
  • the rotor comprises a Rotationswel ⁇ le, a rotation shaft enclosing the yoke structure and at least one permanent magnet.
  • Machines such as electric motors or generators are designed as a device with a startor and a rotor.
  • Machines with permanent magnetic rotors have particular advantages in terms of their performance and compact design.
  • Rotors of permanent magnet machines may be referred to as IPM rotors, i. with internal permanent magnets, or as APM rotors, i. with external permanent magnets are executed. With IPM rotors, the permanent magnets are completely enclosed in the iron circle of the rotor.
  • the iron circle in the region which short-circuits the north and south poles of magnets should be designed with the smallest possible cross section. This this area can be easily saturated and there is a relatively small portion of the permanent magnetic flux ⁇ -Nazi shorted. The short-circuited magnetic flux is lost for the formation of torque. A small proportion of the permanent magnetic flux, which is short-circuited, thus means a high efficiency of the machine.
  • the abovementioned short-circuit regions must be designed with as large a cross-section as possible. be led.
  • the short-circuit areas must absorb the centrifugal forces of the permanent magnets and the iron poles.
  • a solution to this contradiction may be the production of IPM rotors without iron bridges by overmoulding.
  • the permanent magnets are completely embedded in plastic ⁇ .
  • the short-circuited flow can be significantly re ⁇ **d.
  • this solution is not suitable for high speeds.
  • the plastic areas can not absorb high centrifugal forces.
  • the object of the present invention is to provide a cultivatedgünsti ⁇ ge device having a high mechanical stability ⁇ notes, especially at high speeds, while maintaining a high efficiency, ie for example at low like ⁇ netic short circuits.
  • the rotor is rotatably mounted in the stator.
  • the rotor and the stator are spaced from each other by a hollow cylindrical gap.
  • the rotor includes a rotating shaft, a yoke structure surrounding the rotating shaft, and we ⁇ iquess a permanent magnet.
  • At least one pole shoe ⁇ structure made of magnetically conductive material is arranged between the at least one permanent magnet and the gap.
  • the pole shoe structure can influence the magnetic flux. It creates new degrees of freedom in the design the device without the mechanical stability verrin ⁇ like.
  • the magnetic flux can no longer be influenced only by the La ⁇ ge of the permanent magnets, but by the shape and arrangement of the pole shoe structure. Thereby, a design can be selected with high efficiency of the device with high mechanical stability.
  • the arrangement of the permanent magnets in the interior of the yoke structure ensures a higher mechanical stability than outer Perma ⁇ mag- nets, which for example are on the yoke structure only placed or glued. Even at high speeds, the stability of the device is easy and inexpensive to ensure with permanent magnets inside.
  • a pole shoe structure can be arranged between a permanent magnet of the plurality of permanent magnets and the gap, in particular in direct mechanical contact with the respective permanent magnet.
  • the pole shoe structures of the plurality of permanent magnets can not be magnetically coupled with each other and / or magnetically not with the yoke structure. This prevents the occurrence of a magnetic short circuit, which leads to a reduction in the efficiency of the device.
  • the magnets are used optimally and cost-savings eg DIM is ⁇ ßere or more permanent magnets.
  • the yoke structure may be formed from magnetically conductive material and / or magnetically conductive material umfas ⁇ sen, in particular wherein the magnetically conductive material of the yoke structure and / or the polepiece is soft magnetic material. This enables the optimization of the pre- Direction with respect to the magnetic flux by design of the yoke structure and / or the pole shoe structure in shape and position.
  • a lower surface of at least one permanent magnet, insbeson ⁇ particular all permanent magnets may be disposed in direct mechanical contact with the yoke structure, wherein the Untersei ⁇ te represents the side of the at least one permanent magnet which is perpendicular to the north-south axis of the at least one permanent magnet to the south Pol is arranged.
  • the design may depend on the desired parameters of the device such as max. Speed, power and torque and are selected depending on the magnetic flux to be designed.
  • the yoke structure may be formed in a hollow cylindrical shape, with recesses in an outer shell of the hollow cylinder, in particular arranged at a regular distance from each other along a circumference of the hollow cylinder Ausneh ⁇ ments.
  • a shaft is angeord ⁇ net and mechanically stable, rigidly connected to the hollow cylinder.
  • a permanent magnet and / or a respective Pohlschuh MUST be arranged in a recess. Because the permanent magnets are arranged in the recesses, they lie in the interior of the yoke structure and an IPM rotor is formed. A mechanical attachment of the permanent magnets on, for example, their sides is possible, whereby a high mechanical stability of the rotor is achieved.
  • the recesses may have an enlarged shape of the circumference of the at least one permanent magnet and / or the Pohlschuh Modell, in particular with a cross section in the form of a dovetail groove.
  • a dovetail groove has a diameter decreasing toward its opening.
  • the dovetail groove allows di ⁇ direct or indirect attachment of a permanent magnet and / or a pole shoe structure in the recess on the side surfaces of the permanent magnet and / or pole shoe structure.
  • the respective one permanent magnet and / or the respective one Pohlschuh Jardin can be mechanically stable fixed in at least one, in particular 2 or 4 spacers, each in a recess.
  • the at least one Abstandshal ⁇ ter may be made of a magnetically non-conductive material, particularly a fiber composite material or stainless steel Herge ⁇ represents. This prevents magnetic short circuits between adjacent permanent magnets and / or pole shoe structures.
  • the respective one permanent magnet and / or the respective one Pohlschuh Jardin can be secured in the recess by gluing and / or potting. This can be done directly or indi ⁇ rectly via spacers. Both bonding with a suitable adhesive and potting with a suitable potting compound can ensure a high mechanical stability of the Be ⁇ fastening even at high speeds. Furthermore, magnetic tolerances in the shape and magnetic flux of the magnets can be compensated by an adhesive or potting process and thus cheaper magnets can be used.
  • the yoke structure and / or the at least one pole shoe structure may be laminated. As a result, the In the yoke structure and / or in the at least one pole shoe structure, eddy currents, which lead to a reduction of the efficiency, are prevented or reduced.
  • the gap may be an air gap. But the gap may also be constructed as a vacuum gap or as a container filled with an inert gas such as helium or In ⁇ game with a gas such as nitrogen gap. Furthermore, the width of the gap may vary over the circumference of the rotor, in particular with extreme values of the width in areas of the center of the at least one permanent magnet and in areas of the middle between adjacent permanent magnets. The width is given by the distance of the outer circumference of the rotor from the inner circumference of the stator. With a maximum of the width in areas of the center of the at least one permanent magnet and with a minimum of the width in areas of the middle between adjacent permanent magnets, an increase in the efficiency of the device over a device with a gap of the same width throughout can be achieved.
  • the at least one pole shoe structure may have flux barriers for the magnetic flux.
  • the at least one permanent magnet and / or the at least one pole shoe structure can be mechanically stably fixed to the yoke structure by means of a structure in the form of at least one tie rod, in particular a non-magnetic web tie rod.
  • a structure in the form of at least one tie rod in particular a non-magnetic web tie rod.
  • this can result in a mechanically stable attachment of the permanent magnets and / or the at least one boot shoe structure to the yoke structure.
  • the use of non-magnetic material reduces or prevents the formation of magnetic short circuits over various or adjacent pole shoe structures and / or permanent magnets.
  • a large non-magnetic pole gap can be realized Zvi ⁇ rule the permanent magnets, and therefore very small inductances in the vertical radial ash to the rotational axis of the rotor.
  • the reluctance torque can thereby be increased compared to conventional devices.
  • Fig. 1 is a sectional view of a device 1 according to the invention in the manner of an electric machine
  • Fig. 2 is an enlarged view of the in Fig. 1 Darge ⁇ presented rotor 2 according to a first embodiment
  • Fig. 3 shows a detail of a rotor shown in Fig. 2
  • Fig. 4 shows a detail of a rotor shown in Fig. 2
  • Fig. 5 shows a detail of a rotor shown in Fig. 2
  • Tie rods 11 are attached to the yoke structure 4 instead of spacers 7.
  • 1 shows a sectional view of a device according to the invention in the manner of an electric machine 1 with a rotor 2 and a stator 3. The device 1 is shown in a vertical section to the axis of rotation of the rotor 2.
  • the rotor 2 is surrounded by a conventional stator 3, which is not shown in detail for the sake of simplicity.
  • the stator 3 contains electric coils which are e.g. create a rotating manet field. As in common motors so that the rotor 2 can be set in rotational motion.
  • a magnetic field from a rotating rotor 2 in the coils of the stator 3 induce a voltage. Electrical energy can thus be generated from a mechanical energy which is present in the form of the rotational movement of the rotor 2.
  • Fig. 2 is an enlarged view of the rotor 2 shown in Fig. 1 is shown.
  • the rotor 2 is constructed from a shaft or rotation shaft 8, a yoke structure 4, permanent magnets 5, a pole shoe structure 6 and spacers 7.
  • the yoke structure 4 is hollow cylindrical in shape and in the outer circumferential surface of the hollow cylinder recesses 9 are arranged.
  • the recesses 9 are e.g. formed at a regular distance from each other along the circumference of the yoke structure 4 in the yoke structure 4.
  • the shaft 8 is completely surrounded by the hollow cylinder of the yoke structure 4 and rigidly and mechanically stably connected thereto.
  • a torque can be between shaft 8 and yoke structure 4 by the rigid mechanical connection übertra ⁇ gen.
  • the shaft 8 is formed, for example, as a motor or Genera ⁇ door shaft made of steel.
  • the yoke structure 4 may be attached thereto by, for example, brazing or by welding.
  • the yoke structure 4 may, for example, be laminated from a soft magnetic material or manufactured as a homogeneous body.
  • the rotor 2 is designed as a permanent magnetic rotor 2, wherein in the recesses 9 of the hollow cylindrical yoke 4, the permanent magnets 5 are arranged.
  • the arrangement results in an IPM rotor, with permanent magnets inside 5.
  • the permanent magnets 5 are attached directly to the JochSystem für 4, for example by gluing, welding, brazing or pouring with potting compound.
  • a recess 9 may each, as shown in Fig. 2, the inverse form of a pole piece structure 6 and a permanent magnet 5 or, as shown in Fig. 3 and 4, a dovetail groove shape.
  • the recesses for example are trenches positioned as parallel to the axis of rotation of Ro ⁇ tors 2, with a planar bottom of the groove on a peripheral surface of the hollow cylindrical JochSystem für 4, and side walls of the groove which, starting from the flat bottom in Extend towards the outer periphery of the hollow cylindrical JochSystem- structure 4 and result in a decreasing in the direction of outer circumference groove diameter or cross section.
  • the permanent magnets 5 are arranged directly on the flat bottom of the groove.
  • a pole shoe structure 6 is arranged in each case on a permanent magnet. This can be fixed mechanically stable for example by gluing, brazing or welding to the permanent magnet 5.
  • the pole shoe structure 6 usually protrudes slightly beyond the sides of the permanent magnet 5, so that the permanent magnet 5 is completely separated from the pole piece. shoe structure 6 is covered.
  • the permanent magnet 5 may be formed in the shape of a cuboid, wherein the Pohlschuh ⁇ structure 6 may also be cuboid, with a side of the cuboid greater a side length of the cuboid of the permanent magnet 5. Both the cuboid of the permanent magnet 5 and the cuboid of Pohlschuh Modell. 6 and the recess 9 can be designed rod-shaped.
  • the pole shoe structure 6 in conjunction with the Abstandshalter 7 give the shape of an inverted wedge.
  • the side surfaces of the recess 9 and the side surfaces of the inverted wedge are connected to each other, and even at high torques of the rotor 2, the side surfaces are pressed against each other and "keyed", so that the system Ab- holder 7, Polschuh Design 6 and permanent magnet 5 not from The system remains stably fixed in the recess 9 of the yoke structure 4.
  • the permanent magnet 5 on the flat bottom surface of the groove or recess 9 and a fastening of the permanent magnets 5 is possible in accordance with the embodiment shown in Fig. 3 from ⁇ guide die.
  • FIG. 3 not the whole rotor 2, but only a segment of the rotor with a single recess 9 in the yoke structure 4, in contrast to the embodiment of FIG Ermanentmagnet 5 not mechanically connected directly to the yoke 4, but between the permanent magnet 5 and flat bottom of the recess 9 of the yoke 4 is a narrow gap, for example formed an air gap.
  • the permanent magnet 5 is on the Polschuh ⁇ structure 6 and the spacers so to speak "hanging" in the Recess 9 fixed in the yoke structure 4.
  • the gap between permanent magnet 5 and yoke structure 4 enables a reduction or prevention of magnetic short circuits via the yoke structure 4 between different permanent magnets 5.
  • FIG. 4 shows a further alternative embodiment of the device 1 shown in FIG.
  • the pole shoe structure 6 is not formed as a homogeneous body over a permanent magnet 5, but in the form of segments, with flow barriers 10 between the segments.
  • the segments may be single Ble ⁇ surface of a soft magnetic material which are each other by a paint electrically and / or magnetically decoupled. As a result, the formation of electrical eddy currents and magnetic short circuits is further reduced or completely prevented.
  • an alternative can be made to the fastening of the permanent magnets 5 and 6 in polepiece from ⁇ recesses 9 with the shape of a dovetail groove and a fastening of the permanent magnets 5 and 6 via tie rods polepiece.
  • the tie rods 11 are "hooked" in the yoke 4 and form in conjunction with the yoke 4 selectively the shape of the recesses 9.
  • the spacers 7 can be omitted.
  • spacers 7 and / or the tie rods 11 made of a magnetically non-conductive material, in particular a fiber composite material or stainless steel, magnetic short circuits of various permanent magnets 5 and / or pole shoe structures 6 can be prevented from each other, and the device 1 can prevent losses due to magnetic short circuits or . to reduce. This will be the Efficiency of the device 1, especially when trained as a motor or generator increases.
  • a further improvement of the efficiency can be achieved if the gap between the rotor 2 and stator 3 is not the same everywhere. This is not shown in the figures for the sake of simplicity. However, it can be derived from the shape of the rotor 2 illustrated in FIGS. 3 to 5, since the envelope surface of the rotor circumference does not yield a perfect rotationally symmetrical cylinder. Rather, the rotor 2 is a substantially cylindrical body, with indentations and Ausdellitch in its lateral surface.
  • a hollow cylindrical gap is produced between stator 3 and rotor 2, which in its radial thickness perpendicular to the axis of rotation of rotor 2 along the circumference of rotor 2 is not uniform, but has extremes.
  • the width of the gap varies over the circumference of the rotor 2 in that shown in the figures
  • extreme values of the width occur in areas of the center of the at least one permanent magnet 5 and in preparation ⁇ chen midway between adjacent permanent magnets. 5
  • the width of the gap is defi ned ⁇ by the distance of the outer environmental fangs of the rotor 2 from the inner periphery of the stator. 3
  • a possible embodiment has a minimum gap width in the region of the pole shoe structures 6, in particular in the center of a respective pole shoe structure 6, which is at the same time the center of a respective permanent magnet 5. In regions between the pole shoe structures 6, the gap width is maximum, in particular in the region of the spacers 7.
  • the gap maximum and minimum are reversed.
  • the embodiments illustrated in the figures can be used individually or in combination.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung (1) mit einem Stator (3) und einem permanentmagnetischen Rotor (2). Der Rotor (2) ist drehbar im Stator (3) gelagert und der Rotor (2) ist vom Stator (3) durch einen hohlzylindrischen Spalt beabstandet. Der Rotor (2) umfasst eine Rotationswelle (8), eine die Rotationswelle (8) umschlieende Jochstruktur (4) und wenigstens einen Permanentmagneten (5). Eine Polschuhstruktur (6) aus magnetisch leitfähigem Material ist zwischen dem wenigstens einen Permanentmagneten (5) und dem Spalt angeordnet.

Description

Beschreibung
Vorrichtung nach Art einer elektrischen Maschine mit einem permanentmagnetischen Rotor und einem Stator
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung nach Art einer elektrischen Maschine mit einem Stator und einem permanentmagnetischen Rotor entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Der Rotor ist drehbar im Stator gelagert und der Rotor ist vom Stator durch einen hohlzylindrischen Spalt beabstandet. Der Rotor umfasst eine Rotationswel¬ le, eine die Rotationswelle umschließende Jochstruktur und wenigstens einen Permanentmagneten.
Maschinen, wie elektrische Motoren oder Generatoren sind als Vorrichtung mit einem Startor und einem Rotor ausgeführt. Maschinen mit permanentmagnetischen Rotoren weisen dabei besondere Vorteile bezüglich ihrer Leistung und kompakten Bauart auf. Rotoren von permanentmagnetischen Maschinen können als IPM-Rotoren, d.h. mit innen liegenden Permanentmagneten, oder als APM-Rotoren, d.h. mit außen liegenden Permanentmagneten, ausgeführt werden. Bei IPM-Rotoren sind die Permanentmagnete vollständig im Eisenkreis des Rotors eingeschlossen.
Bei einer Optimierung von IPM-Rotoren ist der Eisenkreis in dem Bereich, welcher den Nord und den Südpol von Magneten kurzschließt, mit möglichst kleinem Querschnitt auszuführen. Dadurch kann dieser Bereich leicht gesättigt werden und es wird ein vergleichsweise geringer Anteil des permanentmagne¬ tischen Flusses kurz geschlossen. Der kurz geschlossene magnetische Fluss geht für die Drehmomentbildung verloren. Ein geringer Anteil des permanentmagnetischen Flusses, welcher kurzgeschlossen ist, bedeutet somit einen hohen Wirkungsgrad der Maschine.
Andererseits müssen für hohe Drehzahlen der Maschine bei einer Optimierung von IPM-Rotoren die zuvor genannten Kurzschlussbereiche mit einem möglichst großen Querschnitt ausge- führt werden. Die Kurzschlussbereiche müssen die Fliehkräfte der Permanentmagnete und der Eisenpole auffangen.
Eine Lösung dieses Widerspruchs kann in der Herstellung der IPM-Rotoren ohne Eisenbrücken durch Umspritzen bestehen. Dazu werden die Permanentmagnete vollständig in Kunststoff einge¬ bettet. Dadurch kann der kurzgeschlossene Fluss deutlich re¬ duziert werden. Diese Lösung ist jedoch nicht für hohe Drehzahlen geeignet. Die Kunststoffbereiche können keine hohen Fliehkräfte aufnehmen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine kostengünsti¬ ge Vorrichtung anzugeben, welche eine hohe mechanische Stabi¬ lität aufweist, insbesondere bei hohen Drehzahlen, bei gleichzeitig hohem Wirkungsgrad, d.h. z.B. bei geringen mag¬ netischen Kurzschlüssen.
Die angegebene Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst .
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung gehen aus den abhängigen Unteransprüchen hervor. Dabei können Merkmale mehrerer zugeordneter Unteransprüche kombi¬ niert werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Art einer elektrischen Maschine umfasst einen Stator und einen permanentmagnetischen Rotor. Der Rotor ist drehbar im Stator gelagert. Der Rotor und der Stator sind durch einen hohlzylindrischen Spalt von- einander beabstandet. Der Rotor weist eine Rotationswelle, eine die Rotationswelle umschließende Jochstruktur und we¬ nigstens einen Permanentmagneten auf. Wenigstens eine Pol¬ schuhstruktur aus magnetisch leitfähigem Material ist zwischen dem wenigstens einen Permanentmagneten und dem Spalt angeordnet.
Durch die Polschuhstruktur kann der magnetische Fluss beein- flusst werden. Es entstehen neue Freiheitsgrade beim Design der Vorrichtung, ohne die mechanische Stabilität zu verrin¬ gern. Der magnetische Fluss kann nicht mehr nur durch die La¬ ge der Permanentmagneten beeinflusst werden, sondern durch die Form und Anordnung der Polschuhstruktur. Dadurch kann ein Design gewählt werden mit hohem Wirkungsgrad der Vorrichtung bei gleichzeitig hoher mechanischer Stabilität.
Es können mehrere Permanentmagnete vorgesehen sein, welche insbesondere als innen liegende Permanentmagnete in der Joch¬ struktur ausgebildet sind (IPM-Rotor) . Die Anordnung der Permanentmagnete im Inneren der Jochstruktur gewährleistet eine höhere mechanische Stabilität als bei außen liegenden Perma¬ nentmagneten, welche z.B. auf die Jochstruktur nur aufgesetzt bzw. geklebt sind. Selbst bei hohen Drehzahlen ist bei innen liegende Permanentmagneten die Stabilität der Vorrichtung einfach und kostengünstig zu gewährleisten.
Dabei kann jeweils zwischen einem Permanentmagneten der mehreren Permanentmagnete und dem Spalt eine Polschuhstruktur angeordnet sein, insbesondere in direktem mechanischen Kontakt zu dem jeweiligen Permanentmagneten. Durch Anordnung einer Polschuhstruktur auf jedem Permanentmagneten, und nicht nur auf ausgewählten, werden der Effekt und die Vorteile der Polschuhstruktur noch verstärkt.
Die Polschuhstrukturen der mehreren Permanentmagnete können magnetisch nicht miteinander und/oder magnetisch nicht mit der Jochstruktur gekoppelt sein. Dadurch wird verhindert, dass ein magnetischer Kurzschluss entsteht, welcher zu einer Verringerung des Wirkungsgrads der Vorrichtung führt. Die Magnete werden so optimal ausgenutzt und Kosten z.B. für grö¬ ßere oder mehr Permanentmagnete eingespart.
Die Jochstruktur kann aus magnetisch leitfähigem Material gebildet sein und/oder magnetisch leitfähiges Material umfas¬ sen, wobei insbesondere das magnetisch leitfähige Material der Jochstruktur und/oder der Polschuhstruktur weichmagnetisches Material ist. Dies ermöglicht die Optimierung der Vor- richtung im Hinblick auf den magnetischen Fluss durch Design der Jochstruktur und/oder der Polschuhstruktur in Form und Lage .
Eine Unterseite wenigstens eines Permanentmagneten, insbeson¬ dere aller Permanentmagneten, kann in direktem mechanischen Kontakt zur Jochstruktur angeordnet sein, wobei die Untersei¬ te die Seite des wenigstens einen Permanentmagneten darstellt, welche senkrecht zur Nord-Süd-Achse des wenigstens einen Permanentmagneten am Süd-Pol angeordnet ist. Alternativ kann ein Abstand z.B. in Form eines Luftspaltes zwischen dem wenigstens einen Permanentmagneten und der Jochstruktur bestehen. Das Design kann abhängig von den gewünschten Parametern der Vorrichtung wie z.B. max . Drehzahl, Leistung und Drehmoment und abhängig von dem zu designendem Magnetfluss gewählt werden.
Die Jochstruktur kann in hohlzylindrischer Form ausgebildet sein, mit Ausnehmungen in einem äußeren Mantel des Hohlzylinders, insbesondere mit in regelmäßigem Abstand voneinander entlang eines Umfangs des Hohlzylinders angeordneten Ausneh¬ mungen. Im Inneren des Hohlzylinders ist eine Welle angeord¬ net und mechanisch stabil, starr mit dem Hohlzylinder verbunden. Dabei kann jeweils ein Permanentmagnet und/oder jeweils eine Pohlschuhstruktur in einer Ausnehmung angeordnet sein. Dadurch dass die Permanentmagneten in den Ausnehmungen angeordnet sind, liegen sie im inneren der Jochstruktur und es wird ein IPM-Rotor gebildet. Eine mechanische Befestigung der Permanentmagnete über z.B. ihre Seiten wird möglich, wodurch eine hohe mechanische Stabilität des Rotors erreicht wird.
Die Ausnehmungen können eine vergrößerte Form des Umfangs des wenigstens einen Permanentmagneten und/oder der Pohlschuhstruktur aufweisen, insbesondere mit einem Querschnitt in Form einer Schwalbenschwanznut. Eine Schwalbenschwanznut weist einen zu ihrer Öffnung hin geringer werdenden Durchmesser auf. Der in der Ausnehmung angeordnete jeweils eine Per¬ manentmagnet und/oder die in der Ausnehmung angeordnete je- weils eine Pohlschuhstruktur können dadurch in der Jochstruktur so angeordnet werden, dass sie keinen direkten mechanischen und magnetischen Kontakt mit der Jochstruktur aufweisen. Dies kann ebenfalls magnetische Kurzschlüsse verhindern und zu einer Erhöhung des Wirkungsgrads der Vorrichtung führen. Insbesondere die Schwalbenschwanznut ermöglicht eine di¬ rekte oder indirekte Befestigung eines Permanentmagneten und/oder einer Polschuhstruktur in der Ausnehmung über die Seitenflächen der Permanentmagneten und/oder Polschuhstruktur. Bei starken Fliehkräften auf die Permanentmagneten und/oder Polschuhstruktur werden diese gegen den geringer werdenden Durchmesser der Schwalbenschwanznut gepresst und es entsteht eine hohe mechanische Stabilität der Vorrichtung selbst bei hohen Drehzahlen.
Der jeweils eine Permanentmagnet und/oder die jeweils eine Pohlschuhstruktur können über wenigstens einen, insbesondere 2 oder 4 Abstandshalter, jeweils in einer Ausnehmung mechanisch stabil befestigt sein. Der wenigstens eine Abstandshal¬ ter kann aus einem magnetisch nichtleitenden Material, insbesondere einem Faserverbundwerkstoff oder Edelstahl herge¬ stellt sein. Dadurch werden magnetische Kurzschlüsse zwischen benachbarten Permanentmagneten und/oder Polschuhstrukturen verhindert .
Der jeweils eine Permanentmagnet und/oder die jeweils eine Pohlschuhstruktur können in der Ausnehmung durch Verklebung und/oder Verguss befestigt sein. Dies kann direkt oder indi¬ rekt über Abstandshalter erfolgen. Sowohl Verklebung mit einem geeigneten Kleber als auch Verguss mit einer geeigneten Vergussmasse können eine hohe mechanische Stabilität der Be¬ festigung auch bei hohen Drehzahlen gewährleisten. Weiterhin können durch einen Klebe- bzw. Vergussprozess Magnettoleranzen in Form und Magnetfluss der Magnete ausgeglichen werden und somit können kostengünstigere Magnete verwendet werden.
Die Jochstruktur und/oder die wenigstens eine Polschuhstruktur können geblecht ausgeführt sein. Dadurch kann die Entste- hung von Wirbelströmen, welche zu einer Verringerung des Wirkungsgrades führen, in der Jochstruktur und/oder in der wenigstens einen Polschuhstruktur verhindert beziehungsweise reduziert werden.
Der Spalt kann ein Luftspalt sein. Der Spalt kann aber auch als Vakuumsspalt oder als ein mit einem Edelgas wie zum Bei¬ spiel Helium oder mit einem Gas wie zum Beispiel Stickstoff gefüllter Spalt ausgeführt sein. Weiterhin kann die Breite des Spalts über den Umfang des Rotors variieren, insbesondere mit Extremwerten der Breite in Bereichen der Mitte des wenigstens einen Permanentmagneten und in Bereichen der Mitte zwischen benachbarten Permanentmagneten. Dabei ist die Breite durch den Abstand des äußeren Umfangs des Rotors vom inneren Umfang des Stators gegeben. Bei einem Maximum der Breite in Bereichen der Mitte des wenigstens einen Permanentmagneten und bei einem Minimum der Breite in Bereichen der Mitte zwischen benachbarten Permanentmagneten kann eine Erhöhung des Wirkungsgrades der Vorrichtung gegenüber einer Vorrichtung mit einem Spalt überall gleicher Breite erreicht werden.
Die wenigstens eine Polschuhstruktur kann Flusssperren für den magnetischen Fluss aufweisen. Dadurch kann die Bildung von Wirbelströmen in der Pohlschuhstruktur weiter verringert werden bis hin zu einer vollständigen Unterbindung von Wirbelströmen .
Der wenigstens eine Permanentmagnet und/oder die wenigstens eine Pohlschuhstruktur können über eine Struktur in Form von wenigstens einem Zuganker, insbesondere einem geblechten Zuganker aus nichtmagnetischem Material, mechanisch stabil an der Jochstruktur befestigt sein. Dies kann, alternativ zu einer Ausbildung von Ausnehmung in der Jochstruktur mit Schwalbenschwanzform, eine mechanisch stabile Befestigung der Per- manentmagnete und/oder der wenigstens einen Pohlschuhstruktur an der Jochstruktur ergeben. Die Verwendung von nicht magnetischem Material verringert beziehungsweise verhindert die Ausbildung von magnetischen Kurzschlüssen über verschiedene beziehungsweise benachbarte Polschuhstrukturen und/oder Permanentmagneten .
Durch die zuvor beschriebene Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann eine große nichtmagnetische Pollücke zwi¬ schen den Permanentmagneten realisiert werden, und damit sehr kleine Induktivitäten in der senkrechten radialen Asche zur Drehachse des Rotors. Das Reluktanzmoment kann dadurch im Vergleich zu herkömmlichen Vorrichtungen erhöht werden.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung mit vorteilhaften Weiterbildungen gemäß den Merkmalen der abhängigen Ansprüche werden nachfolgend anhand der folgenden Figuren näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 nach Art einer elektrischen Maschine, und
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des in Fig. 1 darge¬ stellten Rotors 2 nach einer ersten Ausführungsform, und Fig. 3 einen Ausschnitt eines in Fig. 2 dargestellten Rotors
2 nach einer zweiten Ausführungsform mit von einer Jochstruktur 4 beabstandeten Permanentmagneten 5, und
Fig. 4 einen Ausschnitt eines in Fig. 2 dargestellten Rotors
2 nach einer dritten Ausführungsform mit einer Polschuhstruktur 6 mit Flusssperren 10, und
Fig. 5 einen Ausschnitt eines in Fig. 2 dargestellten Rotors
2 nach einer vierten Ausführungsform mit einer Pol- schuhstruktur 6 und Permanentmagneten 5, welche über
Zuganker 11 statt über Abstandshalter 7 an der Jochstruktur 4 befestigt sind. Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Art einer elektrischen Maschine 1 mit einem Rotor 2 und einem Stator 3. Die Vorrichtung 1 ist in einem senkrechten Schnitt zur Rotationsachse des Rotors 2 darge- stellt.
Der Rotor 2 ist von einem gebräuchlichen Stator 3 umgeben, welcher der Einfachheit halber im Weiteren nicht im Detail dargestellt ist. Der Stator 3 enthält elektrische Spulen, welche z.B. ein rotierendes Manetfeld erzeugen können. Wie in gebräuchlichen Motoren kann damit der Rotor 2 in Rotationsbewegung versetzt werden. Alternativ kann, wie in einem Generator, ein Magnetfeld von einem rotierenden Rotor 2 in den Spulen des Stators 3 eine Spannung induzieren. Elektrische Ener- gie kann so aus einer mechanischen Energie, welche in Form der Rotationsbewegung des Rotors 2 vorliegt, erzeugt werden.
In Fig. 2 ist eine vergrößerte Darstellung des in Fig. 1 gezeigten Rotors 2 dargestellt. In einer ersten Ausführungsform ist der Rotor 2 aus einer Welle bzw. Rotationswelle 8, einer Jochstruktur 4, Permanentmagneten 5, einer Polschuhstruktur 6 und Abstandshaltern 7 aufgebaut. Die Jochstruktur 4 ist hohl- zylinderförmig ausgebildet und in der äußeren Mantelfläche des Hohlzylinders sind Ausnehmungen 9 angeordnet. Die Ausneh- mungen 9 sind z.B. in regelmäßigem Abstand voneinander entlang des Umfangs der Jochstruktur 4 in der Jochstruktur 4 ausgebildet .
Die Welle 8 ist von dem Hohlzylinder der Jochstruktur 4 voll- ständig umgeben und mit dieser starr und mechanisch stabil verbunden. Ein Drehmoment kann zwischen Welle 8 und Jochstruktur 4 durch die starre, mechanische Verbindung übertra¬ gen werden. Die Welle 8 ist z.B. als eine Motor- oder Genera¬ torwelle aus Stahl ausgebildet. Die Jochstruktur 4 kann an diese durch z.B. Hartlöten oder durch Schweißen angebracht sein. Die Jochstruktur 4 kann z.B. aus einem weichmagnetischen Material geblecht oder als homogener Körper hergestellt sein . Der Rotor 2 ist als permanentmagnetischer Rotor 2 ausgeführt, wobei in den Ausnehmungen 9 des hohlzylindrischen Jochkörpers 4 die Permanentmagnete 5 angeordnet sind. Dabei sind die Per- manentmagnete 5 mit ihrer Achse vom Nord zum Südpol auf dem Radius eines kreisförmigen Schnittes senkrecht zur Rotations¬ achse der hohlzylindrischen Jochstruktur 4 bzw. des Rotors 2 angeordnet. Es kann der Nordpol oder alternativ der Südpol des Permanentmagneten 5 in Richtung Rotationsachse weisen. Durch die Anordnung ergibt sich ein IPM-Rotor, mit innen liegenden Permanentmagneten 5.
Die Permanentmagnete 5 sind direkt an der Jochkörperstruktur 4 befestigt, z.B. durch Kleben, Schweißen, Hartlöten oder Eingießen mit Vergussmasse. Eine Ausnehmungen 9 kann jeweils, wie in Fig. 2 gezeigt die inverse Form einer Polschuhstruktur 6 und eines Permanentmagnetes 5 aufweisen oder, wie in Fig. 3 und 4 dargestellt, eine Schwalbenschwanznutform. Bei Ausbil¬ dung der Ausnehmungen 9 in Schwalbenschwanznutform sind die Ausnehmungen z.B. wie Gräben parallel der Drehachse des Ro¬ tors 2 angeordnet, mit einem ebenen Boden der Nut auf einer Umfangsfläche der hohlzylindrischen Jochkörperstruktur 4, und Seitenwänden der Nut, welche vom ebenen Boden ausgehend in Richtung äußerem Umfang der hohlzylindrischen Jochkörper- struktur 4 verlaufen und einen in Richtung äußeren Umfang abnehmenden Nut-Durchmesser bzw. Querschnitt ergeben. Die Permanentmagneten 5 sind direkt auf dem ebenen Boden der Nut angeordnet . Auf der entgegen gesetzten Seite der Befestigungsfläche des Permanentmagneten 5 an der Jochkörperstruktur 4, wobei die Befestigungsfläche durch den ebenen Boden einer Ausnehmung 9 gegeben ist, ist jeweils auf einem Permanentmagneten 5 eine Polschuhstruktur 6 angeordnet. Diese kann z.B. durch Kleben, Hartlöten oder Schweißen an dem Permanentmagneten 5 mechanisch stabil befestigt sein. Die Polschuhstruktur 6 ragt in der Regel etwas über die Seiten des Permanentmagneten 5 heraus, so dass der Permanentmagnet 5 vollständig von der Pol- schuhstruktur 6 bedeckt ist. Der Permanentmagnet 5 kann in Form eines Quaders ausgebildet sein, wobei die Pohlschuh¬ struktur 6 ebenfalls quaderförmig ausgebildet sein kann, mit einer Seitenlänge des Quaders größer einer Seitenlänge des Quaders des Permanentmagneten 5. Sowohl der Quader des Permanentmagneten 5 als auch der Quader der Pohlschuhstruktur 6 und die Ausnehmung 9 können stabförmig ausgeführt sein.
An den Seiten der Pohlschuhstruktur 6, welche den Seitenwän- den der Ausnehmung 9 bzw. Nut gegenüber liegen, können mechanisch stabil Abstandshalter 7 befestigt sein, über welche die Polschuhstruktur 6 mechanisch stabil an die Jochstruktur 4 befestigt ist. Bei einer schwalbenschwanznutförmigen Ausnehmung 9 kann die Polschuhstruktur 6 in Verbindung mit den Ab- Standshaltern 7 die Form eines umgekehrten Keils ergeben. Die Seitenflächen der Ausnehmung 9 und die Seitenflächen des umgekehrten Keils sind miteinander verbunden, und selbst bei hohen Drehmomenten des Rotors 2 werden die Seitenflächen gegeneinander gepresst und „verkeilt", so dass das System Ab- Standshalter 7, Polschuhstruktur 6 und Permanentmagnet 5 nicht aus der Ausnehmung 9 durch Fliegkräfte gedrückt wird, selbst bei hohen Drehzahlen des Rotors 2. Das System bleibt stabil in der Ausnehmung 9 der Jochstruktur 4 fixiert. Bei dieser Anordnung ist alternativ zu der in Fig. 2 gezeigten Befestigung der Permanentmagnete 5 an der ebenen Bodenfläche der Nut bzw. Ausnehmung 9 auch eine Befestigung der Permanentmagnete 5 entsprechend der in Fig. 3 gezeigten Aus¬ führungsform möglich. Der Einfachheit halber ist in Fig. 3 nicht der ganze Rotor 2, sondern nur ein Segment des Rotors mit einer einzigen Ausnehmung 9 in der Jochstruktur 4 dargestellt. Im Gegensatz zu der Ausführungsform der Fig. 2 ist in der Ausführungsform der Fig. 3 der Permanentmagnet 5 nicht direkt mit der Jochstruktur 4 mechanisch verbunden, sondern zwischen Permanentmagnet 5 und ebenen Boden der Ausnehmung 9 der Jochstruktur 4 ist ein schmaler Spalt, z.B. ein Luftspalt ausgebildet. Der Permanentmagnet 5 ist über die Polschuh¬ struktur 6 und die Abstandshalter sozusagen „hängend" in der Ausnehmung 9 in der Jochstruktur 4 befestigt. Der Spalt zwischen Permanentmagnet 5 und Jochstruktur 4 ermöglicht eine Reduzierung bzw. Verhinderung von magnetischen Kurzschlüssen über die Jochstruktur 4 zwischen verschiedenen Permanentmag- neten 5.
In Fig. 4 ist eine weitere alternative Ausführungsform der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung 1 dargestellt. In der in Fig. 4 gezeigten Vorrichtung 1 ist die Polschuhstruktur 6 nicht als homogener Körper über einem Permanentmagneten 5 ausgebildet, sondern in Form von Segmenten, mit Flusssperren 10 zwischen den Segmenten. Zum Beispiel können die Segmente einzelne Ble¬ che aus einem weichmagnetischen Material sein, welche durch einen Lack voneinander elektrisch und/oder magnetisch entkop- pelt sind. Dadurch wird die Bildung von elektrischen Wirbelströmen und magnetische Kürzschlüssen weiter verringert bzw. vollständig unterbunden.
Wie in Fig. 5 dargestellt ist, kann alternativ zu der Befes- tigung der Permanentmagnete 5 und Polschuhstruktur 6 in Aus¬ nehmungen 9 mit der Form einer Schwalbenschwanznut auch eine Befestigung der Permanentmagnete 5 und Polschuhstruktur 6 über Zuganker 11 erfolgen. Dabei sind die Zuganker 11 in der Jochstruktur 4 „verhakt" und bilden in Verbindung mit der Jochstruktur 4 punktuell die Form der Ausnehmungen 9. Analog der Befestigung der Permanentmagnete 5 und Polschuhstruktur 6 in einer Ausnehmung 9 sind die Permanentmagnete 5 und Pol¬ schuhstruktur 6 über die Zuganker 11 „verkeilt" an der Jochstruktur 4 mechanisch stabil befestigt. Durch die Verwendung der Zuganker 11 können die Abstandshalter 7 entfallen.
Bei einer Ausbildung der Abstandshalter 7 und/oder der Zuganker 11 aus einem magnetisch nichtleitenden Material, insbesondere einem Faserverbundwerkstoff oder Edelstahl, können magnetische Kurzschlüsse verschiedener Permanentmagnete 5 und/oder Polschuhstrukturen 6 untereinander verhindert werden, und die Vorrichtung 1 kann Verluste durch magnetische Kurzschlüsse verhindern bzw. reduzieren. Dadurch wird der Wirkungsgrad der Vorrichtung 1, insbesondere bei Ausbildung als Motor oder Generator erhöht.
Eine weitere Verbesserung des Wirkungsgrads kann erreicht werden, wenn der Spalt zwischen Rotor 2 und Stator 3 nicht überall gleich groß ist. Dies ist der Einfachheit halber in den Figuren nicht dargestellt. Es lässt sich jedoch aus der Form des in den Figuren 3 bis 5 dargestellten Rotors 2 ableiten, da die Einhüllende Fläche des Rotorumfangs keinen per- fekten rotationssymmetrischen Zylinder ergibt. Vielmehr stellt der Rotor 2 einen im Wesentlichen zylindrischen Körper dar, mit Einbuchtungen und Ausdellungen in seiner Mantelfläche. In Verbindung mit einem hohlzylindrischen, rotationssymmetrischen Stator 3 ergibt sich ein hohlzylindrischer Spalt zwischen Stator 3 und Rotor 2, welcher in seiner radialen Dicke senkrecht zur Rotationsachse des Rotors 2 entlang des Um- fangs des Rotors 2 nicht gleichmäßig ausgebildet ist, sondern Extrema aufweist. Die Breite des Spalts variiert über den Um¬ fang des Rotors 2 in der in den Figuren dargestellten
Schnittebene.
Dabei treten z.B. Extremwerte der Breite in Bereichen der Mitte des wenigstens einen Permanentmagneten 5 und in Berei¬ chen der Mitte zwischen benachbarten Permanentmagneten 5 auf. Die Breite des Spalts ist durch den Abstand des äußeren Um- fangs des Rotors 2 vom inneren Umfang des Stators 3 defi¬ niert .
Eine mögliche Ausführungsform weist eine minimale Spaltbreite im Bereich der Polschuhstrukturen 6 auf, insbesondere in der Mitte einer jeweiligen Polschuhstruktur 6, welche gleichzeitig die Mitte eines jeweiligen Permanentmagneten 5 ist. In Bereichen zwischen den Polschuhstrukturen 6 ist die Spaltbreite maximal, insbesondere im Bereich der Abstandshalter 7.
In einer alternativen Ausführungsform ist das Spaltmaximum und Minimum vertauscht. Die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele können einzeln oder in Kombination verwendet werden.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (1) nach Art einer elektrischen Maschine mit einem Stator (3) und einem permanentmagnetischen Rotor (2), wobei der Rotor (2) drehbar im Stator (3) gelagert ist und der Rotor (2) und der Stator (3) durch einen hohlzylindrischen Spalt voneinander beabstandet sind, und wobei der Rotor (2) eine Rotationswelle (8), eine die Rotationswelle (8) um¬ schließende Jochstruktur (4) und wenigstens einen Permanent- magneten (5) umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Polschuhstruktur (6) aus magnetisch leitfähigem Material zwischen dem wenigstens einen Permanentmagneten (5) und dem Spalt angeordnet ist .
2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Permanentmagnete (5) vorgesehen sind, welche insbesondere als innen liegende Permanentmagnete (5) in der Jochstruktur (4) ausgebildet sind.
3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwischen einem Permanentmagneten (5) der mehreren Permanentmagnete (5) und dem Spalt eine Polschuhstruktur (6) angeordnet ist, insbesondere in direktem mechanischen Kontakt zu dem jeweiligen Permanentmagneten (5) .
4. Vorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Polschuhstrukturen (6) der mehreren Permanentmagnete (5) magnetisch nicht miteinander und/oder magnetisch nicht mit der Jochstruktur (4) gekoppelt sind.
5. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Jochstruktur (4) aus magne¬ tisch leitfähigem Material gebildet ist und/oder magnetisch leitfähiges Material umfasst, wobei insbesondere das magne¬ tisch leitfähige Material der Jochstruktur (4) und/oder der Polschuhstruktur (6) weichmagnetisches Material ist.
6. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Unterseite wenigstens eines Permanentmagneten (5) , insbesondere aller Permanentmagneten (5), in direktem mechanischen Kontakt zur Jochstruktur (4) angeordnet ist, wobei die Unterseite die Seite des wenigstens einen Permanentmagneten (5) darstellt, welche senkrecht zur Nord-Süd-Achse des wenigstens einen Permanentmagneten (5) am Süd-Pol angeordnet ist.
7. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Jochstruktur (4) in hohlzylindrischer Form ausgebildet ist, mit Ausnehmungen (9) in einem äußeren Mantel des Hohlzylinders, insbesondere mit in regel¬ mäßigem Abstand voneinander entlang eines Umfangs des Hohlzy- linders angeordneten Ausnehmungen (9), wobei jeweils ein Permanentmagnet (5) und/oder jeweils eine Pohlschuhstruktur in einer Ausnehmung (9) angeordnet ist.
8. Vorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (9) eine vergrößerte Form des Umfangs des wenigstens einen Permanentmagneten (5) und/oder der Pohlschuhstruktur aufweisen, insbesondere mit einem Querschnitt in Form einer Schwalbenschwanznut, und/oder der in der Ausnehmung (9) angeordnete jeweils eine Permanentmagnet (5) und/oder die in der Ausnehmung (9) angeordnete jeweils eine Pohlschuhstruktur mit der Jochstruktur (4) keinen direkten mechanischen und magnetischen Kontakt aufweisen.
9. Vorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweils eine Permanentmagnet (5) und/oder die je¬ weils eine Pohlschuhstruktur über wenigstens einen, insbesondere 2 oder 4 Abstandshalter (7), jeweils in einer Ausnehmung (9) mechanisch stabil befestigt sind.
10. Vorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Abstandshalter (7) aus einem magne¬ tisch nichtleitenden Material, insbesondere einem Faserverbundwerkstoff oder Edelstahl hergestellt ist.
11. Vorrichtung (1) nach Anspruch 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweils eine Permanentmagnet (5) und/oder die jeweils eine Pohlschuhstruktur in der Ausnehmung (9) durch Verklebung und/oder Verguss befestigt sind.
12. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Jochstruktur (4) und/oder die wenigstens eine Polschuhstruktur (6) geblecht ausgeführt sind.
13. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt ein Luftspalt ist und/oder dass die Breite des Spalts über den Umfang des Ro- tors (2) variiert, insbesondere mit Extremwerten der Breite in Bereichen der Mitte des wenigstens einen Permanentmagneten (5) und in Bereichen der Mitte zwischen benachbarten Permanentmagneten (5) , wobei die Breite durch den Abstand des äu¬ ßeren Umfangs des Rotors (2) vom inneren Umfang des Stators (3) gegeben ist.
14. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Polschuh¬ struktur (6) Flusssperren (10) für den magnetischen Fluss aufweist.
15. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Permanent¬ magnet (5) und/oder die wenigstens eine Pohlschuhstruktur über eine Struktur in Form von wenigstens einem Zuganker
(11), insbesondere einem geblechten Zuganker (11) aus nicht¬ magnetischem Material, mechanisch stabil an der Jochstruktur (4) befestigt sind.
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