WO2017167710A1 - Rotoranordnung - Google Patents

Rotoranordnung Download PDF

Info

Publication number
WO2017167710A1
WO2017167710A1 PCT/EP2017/057244 EP2017057244W WO2017167710A1 WO 2017167710 A1 WO2017167710 A1 WO 2017167710A1 EP 2017057244 W EP2017057244 W EP 2017057244W WO 2017167710 A1 WO2017167710 A1 WO 2017167710A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rotor
stator
permanent magnets
double
magnetized permanent
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/057244
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Matthias Dorfner
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Publication of WO2017167710A1 publication Critical patent/WO2017167710A1/de

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2793Rotors axially facing stators
    • H02K1/2795Rotors axially facing stators the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2796Rotors axially facing stators the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets where both axial sides of the rotor face a stator
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/272Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753Inner 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
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/272Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753Inner 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
    • H02K1/278Surface mounted magnets; Inset magnets
    • H02K1/2783Surface mounted magnets; Inset magnets with magnets arranged in Halbach arrays
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K16/00Machines with more than one rotor or stator
    • H02K16/04Machines with one rotor and two stators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K16/00Machines with more than one rotor or stator

Definitions

  • Rotor arrangement The invention relates to a rotor arrangement according to the Oberbe ⁇ handle of claim 1.
  • a two has therein verwen- finished double comb-rotor two magnetic systems, wherein a ers ⁇ tes magnet system having a first stator, for example, an outer stator, that is, a stator disposed on an outer side of the machine interacts, and wherein ⁇ tes magnet system with a second stator, for example, an inner stator, that is, a stator, which is arranged on an inner side of the machine interacts. So, on the per ⁇ consulted stator a respective Polspulensystem is integrated.
  • the rotor-side magnet systems are formed with the aid of surface magnets which are placed on an underlying soft-magnetic structure, for example on a laminated core.
  • a rotor assembly is be ⁇ known, having a externally disposed first stator having a Polspulensystem, an inner-side second stator having a Polspulensystem and an interposed double comb rotor with two permanent-magnet magnetic systems, from which one interacts with the outside on ⁇ ordered stator and the other with the inside angeord ⁇ Neten second stator.
  • the pole coil system of the stator arranged on the inside is realized with laterally magnetized permanent magnets which each have a north and a south pole on the same side towards the rotor.
  • the object of the present invention is to provide a Rotoranord- voltage for interdigital machines in radial flux arrangement by which a weight saving while maintaining a high power to weight ratio and on the other hand de ⁇ ren preparation is the one hand realized in a simple manner, so that a so developed machine
  • the lightweight construction and simplified production is now also suitable as an electric drive machine for mobile applications such as aerospace applications.
  • the double comb rotor is designed as a double comb rotor with laterally magnetized permanent magnet on the one hand to the first stator (Sl) and on the other hand to the second stator (S2) out.
  • Under lateral magnetized permanent magnet Stabmag- are understood to be net-like permanent magnets whose ends, al ⁇ so as to face each other, the poles, in the extreme case, almost together ⁇ quantitative folds are, and thereby have an air gap between rotor and stator having a north pole N and a south pole S ,
  • a magnetic pole N or S can also be formed by two mutually adjacent poles N, N or S, S ne ⁇ juxtaposed such permanent magnets.
  • a structural region of the double comb rotor located below the laterally magnetized permanent magnets is constructed with non-magnetically conductive material.
  • a structural region of the double comb rotor located below the laterally magnetized permanent magnets is constructed with non-magnetically conductive material and without laminated core characteristic.
  • Direction structure area of the interdigital rotor is constructed with non-magnetically conductive material and without Blech
  • the laterally below the magnetized permanent magnets located exploiting Dende structure area of the interdigital rotor is constructed with egg ⁇ nem fiber composite material.
  • the structure region of the double-comb rotor located below the laterally magnetized permanent magnets is constructed with aluminum with or without cooling slots.
  • At least individual lenticular magnets have air gap-forming recesses.
  • forming in air gap recesses of the lateral magneti ⁇ overbased permanent magnets is arranged an electrically and magnetically non-conductive material axially rod-shaped.
  • the laterally magnetized permanent magnets are manufactured in such a way that at least two lenticular magnets are arranged one inside the other and that a soft magnetic material is arranged between two adjacent, laterally magnetized permanent magnets.
  • At least one of the laterally magnetized permanent magnets is lenticular, cup-shaped or trapezoidal in shape.
  • the laterally magnetized permanent magnets of the magnet systems for the stator arranged on the outside or the stator arranged on the inside of the double-comb rotor are arranged in a Halbach arrangement.
  • FIG. 1 shows a first prior art
  • Figure 2 shows a second prior art
  • FIGS 3A to 3C embodiments according to the invention. All figures show different radial field topologies in one development. In fact, the respective machines are rotationally symmetrical.
  • a rotor assembly RA comprising an externally angeord ⁇ Neten first stator Sl with a Polspulensystem, an internally arranged second stator S2 with a Polspulensystem and a double comb rotor Rl disposed therebetween; R2; R3 with two permanently excited magnetic systems, for example in a Halbach arrangement (FIG. 2), of which one interacts with the stator S1 arranged on the outside and the other interacts with the second stator S2 arranged on the inside. Between the stators Sl, S2 and the double-comb rotor Rl; R2; R3 are formed air gaps 51, 52.
  • the obtained with the inventive rotor assembly RA according to the figures 3A to 3C rotor-side light-weight construction is to ⁇ particular achieved by: (a) absence of soft magnetic material, in particular a laminated core for flux guidance, in the interdigital rotor R3, and (b) application of laterally magnetised permanent magnets.
  • the support structure of the double comb rotor R3 is made of a fiber composite material.
  • the advantage here is that this support ⁇ structure is a lightweight construction.
  • the support structure is made of aluminum.
  • In the hatched in the figure 3A part may additionally be provided an arrangement of cooling slots for air flow.
  • Aluminum is a thermally conductive material and is used to from driving ⁇ arising in the laterally magnetized permanent magnet LM heat usable. The heat dissipation takes place via the cooling slots.
  • an electrically and magnetically nonconductive material M is arranged axially rod-shaped in air-gap-side recesses of the laterally magnetized permanent magnets LM. At the end faces, the rods are connected to each other, so that an arrangement similar to the squirrel cage of an asynchronous machine results.
  • the rods can be made of a composite material. This arrangement can be provided as an additional support structure, which secures the rotor assembly RA according to the invention against radially acting forces.
  • the soft magnetic material WM may be a laminated core or be made (soft magnetic composi- te) from SMC, which can be introduced also by additive ceremoniessme ⁇ methods.
  • the lateral magnetic Permanentmag ⁇ designated LM are made of shell-like, the shape shown is le ⁇ diglich to be understood as a principle.
  • the double comb rotor R3 is circular and not straight, as may be suggested in FIG. In the figure 3 but only a small section of the double comb rotor R3 is shown, which then practically as
  • laterally magnetized permanent magnets may be arranged in a Halbach arrangement.

Abstract

Es wird eine Rotoranordnung (RA)für Doppelkamm-Maschinen in Radialfluss-Anordnung vorgeschlagen, die gewichtsreduziert und vereinfacht zu fertigen und darüber hinaus in mobilen Anwendungen wie in der Luftfahrt als elektrische Antriebsmaschine einsetzbar ist. Erreicht ist dies ausgehend von einer Rotoranordnung (RA), die einen außenseitig angeordneten ersten Stator (S1) mit einem Polspulensystem, einen innenseitig angeordneten zweiten Stator (S2) mit einem Polspulensystem und einem dazwischen angeordneten Doppelkamm-Rotor (R2) mit zwei permanent erregten Magnetsystemen in Halbach-Anordnung aufweist, von denen das eine mit dem außenseitig angeordneten Stator (S1) und das andere mit dem innenseitig angeordneten zweiten Stator (S2) interagiert, dadurch, dass der Doppelkamm-Rotor (R2) als ein Doppelkamm-Rotor (R3) mit lateral magnetisierten Permanentmagneten (LM) ist.

Description

Beschreibung
Rotoranordnung Die Erfindung betrifft eine Rotoranordnung gemäß dem Oberbe¬ griff des Anspruchs 1.
Dem Fachmann sind permanent erregte Doppelkamm-Maschinen in Radialfluss-Anordnung bekannt. Dabei weist der darin verwen- dete Doppelkamm-Rotor zwei Magnetsysteme auf, wobei ein ers¬ tes Magnetsystem mit einem ersten Stator, zum Beispiel einem Außenstator, das heißt einem Stator, der an einer Außenseite der Maschine angeordnet ist, interagiert, und wobei ein zwei¬ tes Magnetsystem mit einem zweiten Stator, zum Beispiel einem Innenstator, das heißt einem Stator, der an einer Innenseite der Maschine angeordnet ist, interagiert. Dazu ist in dem je¬ weiligen Stator ein jeweiliges Polspulensystem integriert.
Die rotorseitigen Magnetsysteme sind, wie aus der Figur 1 er- sichtlich, mit Hilfe von Oberflächenmagneten gebildet, die auf einer darunter liegenden weichmagnetischen Struktur, zum Beispiel auf einem Blechpaket, platziert sind.
Derartige Maschinen sind relativ schwer. Für mobile Anwendun- gen, beispielsweise in der Luftfahrt, sind sie daher nicht besonders geeignet.
Auf ein rotorseitiges Blechpaket kann verzichtet und damit Gewicht eingespart werden, wenn, wie die Figur 2 näher zeigt, Magnetsysteme des Doppelkamm-Rotors in so genannter Halbach- Anordnung auf dem Doppelkamm-Rotor angebracht sind. Durch die Anwendung von Halbach-Magneten kann der in der Figur 2 skizzierte und schraffierte Bereich weggelassen werden. Der verbleibende Bereich unterhalb der Magnete dient als Tragstruk- tur, der nicht zwingend aus magnetisch leitfähigem Material bestehen muss. Zur näheren Erklärung der Figur 2 sei erwähnt, dass die dort dargestellte Halbach-Anordnung eine diskrete Halbach- Anordnung ist, bei der die Magnete jeweils diskret um einen bestimmten Winkel zueinander versetzt magnetisiert sind. Zu deren Realisierung müssen die Magnete aus einem Rohling jeweils entlang der Anisotropie richtig ausgerichtet ausge¬ schnitten werden. Das führt zu hohem Materialausschuss . Au¬ ßerdem ist die Anordnung der Einzelmagnete auf der Tragstruktur aufwendig.
Aus dem Dokument EP 3 076 529 AI ist eine Rotoranordnung be¬ kannt, die einen außenseitig angeordneten ersten Stator mit einem Polspulensystem, einen innenseitig angeordneten zweiten Stator mit einem Polspulensystem und einen dazwischen ange- ordneten Doppelkamm-Rotor mit zwei permanent erregten Magnetsystemen aufweist, von denen das eine mit dem außenseitig an¬ geordneten Stator und das andere mit dem innenseitig angeord¬ neten zweiten Stator interagiert. Das Polspulensystem des innenseitig angeordneten Stators ist mit lateral magnetisierten Permanentmagneten realisiert, die jeweils auf der gleichen Seite zum Rotor hin einen Nord- und einen Südpol haben.
Aus dem Dokument EP 2 991 195 AI ist eine permanenterregte dynamoelektrische Maschine mit einem einzigen Stator und ei- nem Rotor bekannt, dessen Permanentmagnete mit lateral magne¬ tisierten Permanentmagneten gebildet sind.
Aus den Dokumenten EP 2 928 052 AI, EP 2 528 207 AI und DE 197 53 916 AI sind Doppelkamm-Rotoranordnungen bekannt.
Aus dem Dokument DE 10 2011 080 008 AI ist eine Rotoranord¬ nung unter Verwendung einer Halbach-Magnetisierung bekannt.
Weitere Rotoranordnungen im Zusammenwirken mit nur einem ein- zigen Stator und zum Teil mit lateral magnetisierten Permanentmagneten sind zum Beispiel auch aus den Dokumenten JP 2003 124019 A, DE 10 2013 007 563 AI und DE 27 56 626 AI be - kannt . Aus dem Dokument DE 10 2013 007 563 AI zum Beispiel ist weiter auch die Halbach-Magnetisierung bekannt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Rotoranord- nung für Doppelkamm-Maschinen in Radialfluss-Anordnung anzugeben, durch die einerseits eine Gewichtseinsparung bei Beibehaltung eines hohen Leistungsgewichts und andererseits de¬ ren Herstellung in einfacher Weise realisierbar ist, so dass eine damit entwickelte Maschine wegen der Leichtbauausführung und vereinfachten Herstellung sich nunmehr auch als elektrische Antriebsmaschine für mobile Anwendungen wie zum Beispiel Luftfahrtanwendungen eignet.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Rotoranordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch eine Rotoranord¬ nung gelöst, die das im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebe¬ ne Merkmal aufweist.
Danach ist der Doppelkamm-Rotor als ein Doppelkamm-Rotor mit lateral magnetisierten Permanentmagneten und zwar einerseits zum ersten Stator (Sl) und andererseits zum zweiten Stator (S2) hin ausgeführt.
Unter lateral magnetisierten Permanentmagneten sind Stabmag- net ähnliche Permanentmagnete zu verstehen, dessen Enden, al¬ so die Pole, einander zugewandt, im Extremfall nahezu zusam¬ mengeklappt, sind und dabei zu einem Luftspalt zwischen Rotor und Stator einen Nordpol N und einen Südpol S aufweisen. Ein magnetischer Pol N oder S kann dabei auch gebildet sein durch zwei aneinander liegende gleichnamige Pole N, N oder S, S ne¬ beneinander angeordneter solcher Permanentmagnete.
Diese lateral magnetisierten Permanentmagnete produzieren nicht mehr den hohen Materialausschuss wie früher und es ent- fällt auch das aufwendige Aufbringen von Einzelmagneten. Es können Bereiche eingespart werden, was eine Leichtbauausführung befördert bei Aufrechterhaltung des Leistungsgewichts. Dazu trägt die Möglichkeit bei, dass auf eine rotorseitige weichmagnetische Struktur wie zum Beispiel ein Rotorblechpa¬ ket verzichtet werden kann. Zur Flussleitung dienen, wie bei der Halbach-Anordnung auch, die Magnete selbst. Anstatt einer weichmagnetischen Struktur kann ein anderes Material verwendet werden, das im Wesentlichen nur noch tragende und drehmomentübertragende Funktionen wahrnehmen muss. Es handelt sich demnach um eine Tragstruktur. Der Volumenbedarf und damit auch der Gewichtsbedarf der Tragstruktur nimmt ge- genüber Oberflächenmagneten ab, wie das der schraffierte Bereich in den Figuren andeutet. Es ist eine mobile Anwendung beispielsweise in der Luftfahrt, wie bereits erwähnt, mög¬ lich. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Danach ist in einer besonderen Ausgestaltung ein unterhalb der lateral magnetisierten Permanentmagnete sich befindender Strukturbereich des Doppelkamm-Rotors mit nicht magnetisch leitfähigem Material konstruiert.
In einer anderen besonderen Ausgestaltung ist ein unterhalb der lateral magnetisierten Permanentmagnete sich befindender Strukturbereich des Doppelkamm-Rotors mit nicht magnetisch leitfähigem Material und ohne Blechpaketcharakteristik konstruiert .
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein unterhalb der lateral magnetisierten Permanentmagnete sich befindender Strukturbereich des Doppelkamm-Rotors mit nicht magnetisch leitfähigem Material und ohne Blechpaketcha¬ rakteristik konstruiert.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der unterhalb der lateral magnetisierten Permanentmagnete sich befindende Strukturbereich des Doppelkamm-Rotors mit ei¬ nem Faserverbundwerkstoff konstruiert. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der unterhalb der lateral magnetisierten Permanentmagnete sich befindende Strukturbereich des Doppelkamm-Rotors mit Aluminium mit oder ohne Kühlschlitzen konstruiert.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen wenigstens einzelne linsenförmige Magnete Luftspalt bildende Aussparungen auf.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist in Luftspalt bildenden Aussparungen der lateral magneti¬ sierten Permanentmagnete ein elektrisch und magnetisch nicht leitfähiges Material axial stabförmig angeordnet.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die lateral magnetisierten Permanentmagnete auf eine Weise gefertigt, dass wenigstens zwei linsenförmige Magnete ineinander liegend angeordnet sind und dass zwischen zwei be- nachbarten, ineinander liegenden lateral magnetisierten Permanentmagneten ein weichmagnetisches Material angeordnet ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens ein einziger der lateral magnetisierten Perma- nentmagnete linsenförmig, schalenförmig oder trapezförmig ausgebildet .
In einer abschließenden vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die lateral magnetisierten Permanentmagnete der Magnetsysteme für den außenseitig angeordneten Stator oder dem innenseitig angeordneten Stator des Doppelkamm-Rotors in Halbach-Anordnung angeordnet.
All diese Maßnahmen tragen insbesondere zum Erhalt der vor- teilhaften Wirkungen des vorliegenden Erfindungsgegenstands bei . Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
Figur 1 einen ersten Stand der Technik,
Figur 2 einen zweiten Stand der Technik, und die
Figuren 3A bis 3C Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung. Alle Figuren zeigen verschiedene Radialfeld-Topologien in einer Abwicklung. Tatsächlich sind die jeweiligen Maschinen rotationssymmetrisch ausgeführt.
Grundlage für die Ausführungen gemäß der Figuren 1 bis 3A ist eine Rotoranordnung RA, aufweisend einen außenseitig angeord¬ neten ersten Stator Sl mit einem Polspulensystem, einen innenseitig angeordneten zweiten Stator S2 mit einem Polspulensystem und einem dazwischen angeordneten Doppelkamm-Rotor Rl; R2 ; R3 mit zwei permanent erregten Magnetsystemen beispiels- weise in Halbach-Anordnung (Figur 2), von denen das eine mit dem außenseitig angeordneten Stator Sl und das andere mit dem innenseitig angeordneten zweiten Stator S2 interagiert. Zwischen den Statoren Sl, S2 und dem Doppelkamm-Rotor Rl; R2 ; R3 sind Luftspalte 51, 52 ausgebildet.
Die bei der erfindungsgemäßen Rotoranordnung RA gemäß der Figuren 3A bis 3C erzielte rotorseitige Leichtbauweise ist ins¬ besondere erreicht durch: (a) Verzicht auf weichmagnetisches Material, insbesondere ein Blechpaket zur Flussführung, im Doppelkamm-Rotor R3, und (b) Anwendung von lateral magnetisierten Permanentmagneten.
In einer Ausführungsform gemäß der Erfindung ist die Trag- struktur des Doppelkamm-Rotors R3 aus einem Faserverbundwerkstoff hergestellt. Vorteilhaft hierbei ist, dass diese Trag¬ struktur eine Leichtbauanordnung ist. In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Tragstruktur aus Aluminium hergestellt. In dem in der Figur 3A schraffierten Teil kann zusätzlich eine Anordnung von Kühlschlitzen zum Luftdurchsatz vorgesehen sein.
Aluminium ist ein wärmeleitfähiges Material und ist zur Ab¬ fuhr der in den lateral magnetisierten Permanentmagneten LM entstehenden Wärme verwendbar. Die Wärmeabfuhr erfolgt über die Kühlschlitze.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist, wie die Figur 3B näher zeigt, in luftspaltseitigen Aussparungen der lateral magnetisierten Permanentmagnete LM ein elektrisch und magnetisch nicht leitfähiges Material M axial stabförmig angeord- net. An den Stirnseiten werden die Stäbe miteinander verbunden, so dass sich eine Anordnung ähnlich dem Käfigläufer einer Asynchronmaschine ergibt.
Die Stäbe können aus einem Verbundwerkstoff gefertigt sein. Diese Anordnung kann als zusätzliche Tragstruktur vorgesehen sein, die die erfindungsgemäße Rotoranordnung RA gegen radial wirkende Kräfte sichert.
In einem letzten, in der Figur 3C näher gezeigten Ausfüh- rungsbeispiel sind die lateral magnetisierten Permanentmagne¬ te LM auf eine Weise gefertigt, dass wenigstens zwei lateral magnetisierte Permanentmagnete LM1, LM2 ineinander liegend angeordnet sind. Zwischen zwei benachbarten, ineinander liegenden lateral magnetisierten Permanentmagnete LM1, LM2 ist ein weichmagneti¬ sches Material WM angeordnet. Mit dieser Anordnung ist bei entsprechend richtiger Bestromung zusätzlich ein
Reluktanzmoment nutzbar. Das weichmagnetische Material WM kann ein Blechpaket sein oder aus SMC (soft magnetic composi- te) gefertigt sein, welches auch durch additive Fertigungsme¬ thoden einbringbar ist. In der Figur 3 sind die lateral magnetisierten Permanentmag¬ nete LM schalenartig gefertigt, wobei die gezeigte Form le¬ diglich als Prinzip zu verstehen ist. Tatsächlich zum Beispiel ist der Doppelkamm-Rotor R3 kreisförmig und nicht gera- de, wie in der Figur 3 eventuell vermuten lässt. In der Figur 3 ist aber lediglich nur ein kleiner Ausschnitt des Doppelkamm-Rotors R3 gezeigt, der sich dann praktisch als
Geradenstück zeigt. Auf Grund der Tatsache, dass der Doppel¬ kamm-Rotor R3 kreisförmig ist, ergeben sich für die schalen- artigen lateral magnetisierten Permanentmagnete LM zu den Luftspalten 51, 52 zwischen dem Doppelkamm-Rotor R3 und den Statoren Sl und S2 gerundete Abschlüsse, die dann die lateral magnetisierten Permanentmagnete einer linsenförmigen Gestalt erscheinen lassen. In einer solchen entsprechenden Weise las- sen sich die lateral magnetisierten Permanentmagnete LM, wenn zum Beispiel gerundete Abschnitte durch gerade Abschnitte mit Eckverbindungen ersetzt sind, auch trapezförmig gestalten.
Außerdem können die lateral magnetisierten Permanentmagnete in einer Halbach-Anordnung angeordnet sein.

Claims

Patentansprüche
1. Rotoranordnung (RA), aufweisend einen außenseitig angeord¬ neten ersten Stator (Sl) mit einem Polspulensystem, einem in- nenseitig angeordneten zweiten Stator (S2) mit einem Polspulensystem, einem dazwischen angeordneten Doppelkamm-Rotor (R2) mit zwei permanent erregten Magnetsystemen, von denen das eine mit dem außenseitig angeordneten Stator (Sl) und das andere mit dem innenseitig angeordneten zweiten Stator (S2) interagiert, und lateral magnetisierten Permanentmagneten, dadurch gekennzeichnet, dass
- der Doppelkamm-Rotor (R2) als ein Doppelkamm-Rotor (R3) mit lateral magnetisierten Permanentmagneten und zwar einerseits zum ersten Stator (Sl) und andererseits zum zweiten Stator (S2) hin ausgeführt ist.
2. Rotoranordnung (RA) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
- ein unterhalb der lateral magnetisierten Permanentmagnete (LM) sich befindender Strukturbereich des Doppelkamm-Rotors
(R3) mit nicht magnetisch leitfähigem Material konstruiert ist .
3. Rotoranordnung (RA) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- net, dass
- ein unterhalb der lateral magnetisierten Permanentmagnete (LM) sich befindender Strukturbereich des Doppelkamm-Rotors (R3) mit nicht magnetisch leitfähigem Material und ohne
Blechpaketcharakteristik konstruiert ist.
4. Rotoranordnung (RA) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass
- der unterhalb der lateral magnetisierten Permanentmagnete (LM) sich befindende Strukturbereich des Doppelkamm-Rotors (R3) mit einem Faserverbundwerkstoff konstruiert ist.
5. Rotoranordnung (RA) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass - der unterhalb der lateral magnetisierten Permanentmagnete (LM) sich befindende Strukturbereich des Doppelkamm-Rotors (R3) mit Aluminium mit oder ohne Kühlschlitzen konstruiert ist .
6. Rotoranordnung (RA) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass
- wenigstens einzelne lateral magnetisierte Permanentmagnete (LM) Luftspalt bildende Aussparungen aufweisen.
7. Rotoranordnung (RA) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
- in Luftspalt bildenden Aussparungen der lateral magnetisierten Permanentmagnete (LM) ein elektrisch und magnetisch nicht leitfähiges Material (M) axial stabförmig angeordnet ist .
8. Rotoranordnung (RA) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass
- die lateral magnetisierten Permanentmagnete (LM) auf eine Weise gefertigt sind, dass wenigstens zwei lateral magneti- siere Permanentmagnete (LM1; LM2) ineinander liegend angeord¬ net sind, und
- zwischen zwei benachbarten, ineinander liegenden lateral magnetisierten Permanentmagneten (LM1; LM2) ein weichmagnetisches Material (WM) angeordnet ist.
9. Rotoranordnung (RA) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass
- wenigstens ein einziger der lateral magnetisierten Permanentmagnete (LM) linsenförmig, schalenförmig oder trapezförmig ausgebildet ist.
10. Rotoranordnung (RA) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da- durch gekennzeichnet, dass
- die lateral magnetisierten Permanentmagnete (LM) der Mag¬ netsysteme für den außenseitig angeordneten Stator (Sl) oder dem innenseitig angeordneten Stator (S2) des Doppelkamm- Rotors (R2) in Halbach-Anordnung angeordnet sind.
PCT/EP2017/057244 2016-03-30 2017-03-28 Rotoranordnung WO2017167710A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016205246.2 2016-03-30
DE102016205246.2A DE102016205246A1 (de) 2016-03-30 2016-03-30 Rotoranordnung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017167710A1 true WO2017167710A1 (de) 2017-10-05

Family

ID=58461295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2017/057244 WO2017167710A1 (de) 2016-03-30 2017-03-28 Rotoranordnung

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102016205246A1 (de)
WO (1) WO2017167710A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3657634A1 (de) * 2018-11-26 2020-05-27 Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule (RWTH) Aachen Rotor für eine elektrische ringmaschine

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2756626A1 (de) 1977-12-19 1979-06-21 Philips Patentverwaltung Rotor und verfahren zu seiner herstellung
DE19753916A1 (de) 1997-12-05 1999-06-17 Bernd Prof Dr Ing Weidemann Elektrische Maschine
JP2003124019A (ja) 2001-10-18 2003-04-25 Yaskawa Electric Corp 永久磁石とそれを用いた回転形モータのロータ
US20080296994A1 (en) * 2007-05-31 2008-12-04 General Electric Company Synchronous reluctance machine
WO2009130456A2 (en) * 2008-04-23 2009-10-29 Magnomatics Limited Electrical machines
JP2010098929A (ja) * 2008-09-22 2010-04-30 Asmo Co Ltd ダブルギャップモータ
JP2010119167A (ja) * 2008-11-11 2010-05-27 Honda Motor Co Ltd アキシャルギャップ型モータ及びそのロータ製造方法
EP2528207A1 (de) 2011-05-23 2012-11-28 Delphi Automotive Systems Luxembourg SA Bürstenlose elektrische Maschine
DE102011080008A1 (de) 2011-07-28 2013-01-31 Siemens Aktiengesellschaft Elektrische Maschine
DE102013007563A1 (de) 2013-05-02 2014-11-06 Minebea Co., Ltd. Rotor für eine elektrische Maschine
EP2928052A1 (de) 2014-04-01 2015-10-07 Siemens Aktiengesellschaft Elektrische Maschine mit permanenterregtem Innenstator und Aussenstator mit Wicklungen
EP2991195A1 (de) 2014-09-01 2016-03-02 Siemens Aktiengesellschaft Permanenterregte dynamoelektrische Maschine
EP3076529A1 (de) 2015-04-01 2016-10-05 Siemens Aktiengesellschaft Elektrische rotierende maschine mit lateral magnetisierten linsenförmigen magneten

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2756626A1 (de) 1977-12-19 1979-06-21 Philips Patentverwaltung Rotor und verfahren zu seiner herstellung
DE19753916A1 (de) 1997-12-05 1999-06-17 Bernd Prof Dr Ing Weidemann Elektrische Maschine
JP2003124019A (ja) 2001-10-18 2003-04-25 Yaskawa Electric Corp 永久磁石とそれを用いた回転形モータのロータ
US20080296994A1 (en) * 2007-05-31 2008-12-04 General Electric Company Synchronous reluctance machine
WO2009130456A2 (en) * 2008-04-23 2009-10-29 Magnomatics Limited Electrical machines
JP2010098929A (ja) * 2008-09-22 2010-04-30 Asmo Co Ltd ダブルギャップモータ
JP2010119167A (ja) * 2008-11-11 2010-05-27 Honda Motor Co Ltd アキシャルギャップ型モータ及びそのロータ製造方法
EP2528207A1 (de) 2011-05-23 2012-11-28 Delphi Automotive Systems Luxembourg SA Bürstenlose elektrische Maschine
DE102011080008A1 (de) 2011-07-28 2013-01-31 Siemens Aktiengesellschaft Elektrische Maschine
DE102013007563A1 (de) 2013-05-02 2014-11-06 Minebea Co., Ltd. Rotor für eine elektrische Maschine
EP2928052A1 (de) 2014-04-01 2015-10-07 Siemens Aktiengesellschaft Elektrische Maschine mit permanenterregtem Innenstator und Aussenstator mit Wicklungen
EP2991195A1 (de) 2014-09-01 2016-03-02 Siemens Aktiengesellschaft Permanenterregte dynamoelektrische Maschine
EP3076529A1 (de) 2015-04-01 2016-10-05 Siemens Aktiengesellschaft Elektrische rotierende maschine mit lateral magnetisierten linsenförmigen magneten

Also Published As

Publication number Publication date
DE102016205246A1 (de) 2017-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2639936B1 (de) Elektrische Maschine mit permanent erregtem Läufer und zugehöriger permanent erregter Läufer
DE69629192T2 (de) Selbststartender bürstenloser motor
EP1495527B1 (de) Elektrische maschine, insbesondere permanentmagnet-erregter motor
EP1955426B1 (de) Elektromaschine und rotor für eine elektromaschine
DE102006022836A1 (de) Statoranordnung und Rotoranordnung für eine Transversalflußmaschine
DE112010003859T5 (de) Drehmotor vom Lundell-Typ
DE19780317B4 (de) Elektrische Maschine
DE102009054069A1 (de) Dreiphasige dynamoelektrische permanenterregte Synchronmaschine
EP2751906B1 (de) Elektromotor mit eisenloser wicklung
EP2766976B1 (de) Optimierte speichenrotor- innengeometrie
DE102015111480A1 (de) Rotor und elektrische Maschine
EP1711994A1 (de) Statorbaueinheit
DE102010054847A1 (de) Bürstenloser Elektromotor oder Generator in Schalenbauweise
EP2991195A1 (de) Permanenterregte dynamoelektrische Maschine
DE102013200476A1 (de) Permanenterregte Synchronmaschine mit einem Rotor mit Permanentmagneten und Verfahren zur Herstellung derartiger Maschinen bzw. Rotoren
DE102013109448B4 (de) Elektromechanischer Wandler
DE102019206460B3 (de) Drehende Mehrphasen-Transversalflussmaschine
EP2479872B1 (de) Permanenterregte synchronmaschine mit einem rotor
DE102016212022A1 (de) Rotor
EP2319164B1 (de) Rotor für eine elektrische maschine mit reduziertem rastmoment
EP2104976B1 (de) Elektrische maschine
EP2792051A1 (de) Transversalflussmaschine mit halbach-arrays
DE1160080B (de) Elektromagnetisches System, insbesondere fuer einen Gleichstrommotor
DE102008022209A1 (de) Wechselstrommotor
DE102015110652B4 (de) Rotor-stator-anordnung für eine hybriderregte synchronmaschine und ein rotor dafür

Legal Events

Date Code Title Description
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17714686

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17714686

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1