Elektrische Maschine

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit einem um eine Rotorachse drehbar gelagerten Rotor, der einen Permanentmagneten umfasst. Unter elektrischer Maschine wird hierbei insbesondere ein bürstenloser Elektromotor (Gleichstrommotor) oder eine Synchronmaschine, jedoch auch ein Generator verstanden.

Bürstenlose Elektromotoren weisen üblicherweise einen Rotor auf, der mittels eines Stators in eine Rotationsbewegung versetzt wird. Hierfür umfasst der Stator eine Anzahl von Spulen, üblicherweise drei, die mittels einer Elektronik bestromt werden. Dabei sind die einzelnen Spulen entweder in einer so genannten

Dreiecksschaltung oder aber einer Sternschaltung miteinander elektrisch kontaktiert. Mittels der Spulen wird im Betrieb ein rotierendes Magnetfeld erzeugt, das den Rotor antreibt.

Der Rotor selbst ist permanent erregt. Mit anderen Worten sind an dem Rotor Permanentmagnete angebracht, die mit dem von dem Stator erzeugten

Magnetfeld wechselwirken. Hierbei liegen die Permanentmagneten in Taschen eines Rotorkörpers ein, wobei als Rotorkörper meist ein Blechpaket verwendet wird, dessen einzelne Bleche senkrecht zur Rotorachse angeordnet sind. Die Bleche liegen über eine elektrisch isolierende Lackschicht aneinander an, um ein Ausbreiten von parasitären Wirbelströmen in dem Rotorkörper zu verhindern, die sonst den Wirkungsgrad des Elektromotors schmälern würden.

Die Taschen und die Permanentmagnete selbst weisen jeweils einen

quaderförmigen Querschnitt senkrecht zur Rotorachse auf und sind radial nach Art von Speichen angeordnet. Um einen möglichst hohen Wirkungsgrad der elektrischen Maschine und ein geeignet geformtes Magnetfeld der

Permanentmagneten zu erhalten, sind die Permanentmagnete so weit wie möglich radial nach außen in Richtung des Stators versetzt. Da sowohl hohe Betriebstemperaturen als auch (äußere) magnetische Felder, die beispielsweise durch in die statorseitige Feldwicklung bzw. Spulen induzierte Stromspitzen verursacht werden, zu einer unerwünschten Endmagnetisierung der rotorseitigen Permanentmagneten führen können, werden üblicherweise

Magnetmaterialien oder -legierungen mit möglichst hoher Koerzitivfeldstärke eingesetzt. Zur Erzielung einer möglichst hohen Koerzitivfeldstärke werden daher in der Regel Legierungen mit Bestandteilen oder Anteilen von Seltene- Erdelementen verwendet. Dabei werden sowohl leichte Seltene-Erdelemente (LREE), insbesondere Samarium-Cobalt- oder Neodym-Eisen-Bor-Legierungen als auch terbium- oder dysposiumhaltige Legierungen eingesetzt, um die

Koerzivität zu erhöhen und den nutzbaren Temperaturbereich zu erweitern.

Jedoch sind insbesondere die so genannten schweren Seltene-Erdelemente (HREE), wie beispielsweise Terbium und insbesondere Dysprosium

zwischenzeitlich zunehmend kostenintensiv.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders geeignete elektrische Maschine mit einem Permanentmagneten anzugeben, die vorteilhafterweise kostengünstig und insbesondere einfach herstellbar ist, wobei geeigneterweise eine Entmagnetisierung des Permanentmagneten bei Betrieb der elektrischen Maschine verhindert oder verringert ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der hierauf bezogenen Unteransprüche.

Insbesondere ist die elektrische Maschine ein Elektromotor, vorzugsweise ein bürstenbehafteter Gleichstrommotor, und vorteilhafterweise Bestandteil eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Hauptlüfters. Die elektrische Maschine umfasst einen Stator und einen Rotor, der mittels einer Rotorwelle um eine

Rotorachse bezüglich des Stators drehbar gelagert ist, wobei der Rotor

beispielsweise innerhalb des Stators angeordnet ist. Alternativ umgibt der Rotor den Stator nach Art eines Außenläufers. Der Stator und der Rotor sind geeigneterweise innerhalb eines Gehäuses angeordnet, das die beiden vor etwaigen Beschädigungen und/oder Umwelteinflüssen schützt.

Entweder der Stator oder der Rotor weist eine Elektromagnetenstruktur mit zumindest einem Spulenkörper auf, der in einer bestimmten Position zu dem verbleibenden der beiden, also dem Rotor bzw. dem Stator, montiert ist. Der Spulenkörper besteht vorzugsweise aus einem lackierten Kupferdraht und dient der Erzeugung eines zeitlich veränderlichen Magnetfeldes, falls die elektrische Maschine ein Elektromotor ist. Dies wird mittels einer Bestromung der Spule über die Anschlussenden bereitgestellt. Bei der Verwendung als Generator wird an dem Spulenkörper eine induzierte elektrische Spannung abgegriffen.

Der von der Elektromagnetenstruktur freie Stator bzw. Rotor umfasst einen Permanentmagneten. Mit anderen Worten weist entweder der Stator oder der Rotor die Elektromagnetenstruktur und der andere den Permanentmagneten auf. Besonders bevorzugt ist die Elektromagnetenstruktur Bestandteil des Stators und der Permanentmagnet Bestandteil des Rotors.

Der Permanentmagnet ist in einer Tasche angeordnet, die eine radiale

Ausdehnung aufweist. Unter radialer Ausdehnung wird hierbei insbesondere die Länge derjenigen Projektion aller möglichen Projektionen der Tasche auf bezüglich der Rotorachse radial verlaufenden Geraden verstanden, die maximal ist. Ebenso weist der Permanentmagnet eine radiale Ausdehnung auf. Die radiale Ausdehnung des Permanentmagneten ist hierbei kleiner als die radiale

Ausdehnung der Tasche. Insbesondere ist der verbleibende Raum der Tasche mit einem nicht magnetischen Material befüllt. Besonders bevorzugt handelt es sich hierbei um Luft.

Äußere Magnetfelder, die beispielsweise von der Elektromagnetenstruktur erstellt werden, bewirken im Wesentlichen eine Entmagnetisierung des

Permanentmagneten im Bereich der radialen Enden des Permanentmagneten. Aufgrund des radialen Überstehens der Tasche, und insbesondere der Füllung des überstehenden Bereichs mit einem nichtmagnetischen Material, werden die äußeren Magnetfelder um den Permanentmagneten herum geleitet und somit von diesem abgehalten, was eine Entmagnetisierung des Permanentmagneten verhindert. Insbesondere ist die radiale Ausdehnung der Tasche größer als die 1 ,5-fache radiale Ausdehnung des Permanentmagneten und zweckmäßigerweise kleiner oder gleich dem Doppelten von dessen Ausdehnung.

Zweckmäßigerweise ist die Tasche in ein Blechpaket eingebracht, das eine Anzahl von gegeneinander elektrisch isolierten Blechlagen umfasst, was ein Ausbreiten von parasitierten Wirbelströmen in dem Blechkörper verhindert. Auf diese Weise ist der Permanentmagnet von einem vergleichsweise

weichmagnetischen Material umgeben, das eine Ausbreitung des Magnetfelds des Permanentmagneten nicht behindert oder das Magnetfeld verformt, wobei der Wirkungsgrad der elektrischen Maschine erhöht ist.

Vorteilhafterweise ist die Tasche geschlossen, insbesondere vollumfänglich. Mit anderen Worten ist der Permanentmagnet im Wesentlichen vollständig von Begrenzungswänden der Tasche umgeben. Zweckmäßigerweise ist zumindest der Permanentmagnet in radialer Richtung von Begrenzungswänden der Tasche umgeben, wobei zwischen den Wänden der Tasche und dem

Permanentmagneten weitere Materialien angeordnet sein können. Insbesondere befindet sich zwischen den radialen Begrenzungswänden der Tasche und dem Permanentmagneten Luft. Aufgrund der geschlossenen Tasche ist der

Permanentmagnet vor etwaigen Beschädigungen geschützt. Auch wird der Permanentmagnet, sofern dieser Bestandteil des Rotors ist, vor einem Ablösen aus der Tasche aufgrund von Fliehkräften infolge hoher Rotationsgeschwindigkeit gehindert, was anderweitig in der Zerstörung der elektrischen Maschine und einer Beschädigung von umgebenden Bauteilen resultieren könnte. Ebenso wird ein Verkeilen des Permanentmagneten zwischen dem Rotor und dem Stator und somit ein abruptes Blockieren der elektrischen Maschine verhindert, was die von der elektrischen Maschine angetriebenen Bauteile bzw. die die elektrische

Maschine antreibenden Bauteile vor einer Beschädigung schützt. Vorzugsweise ist der Permanentmagnet von der Elektromagnetenstruktur bezüglich der maximalen Radialausdehnung der Tasche weg versetzt. Mit anderen Worten steht die Tasche in Richtung der Elektromagnetenstruktur über den Permanentmagnet über. Folglich befindet sich zwischen der

Elektromagnetenstruktur und dem Permanentmagnet eine radiale

Begrenzungswand der Tasche. Zwischen dieser Begrenzungswand und dem Permanentmagneten erstreckt sich ein weiterer Raum, der insbesondere mit Luft gefüllt ist. Folglich ist der Abstand zwischen dem Permanentmagneten und der Elektromagnetenstruktur erhöht und das auf die Elektromagnetenstruktur gerichtete radiale Ende des Permanentmagneten von dem mittels der Tasche erstellten Raum abgeschlossen. Auf diese Weise wird eine Entmagnetisierung dieses Endes des Permanentmagneten, das vergleichsweise anfällig für eine Entmagnetisierung ist, effektiv unterbunden. Insbesondere ist der

Permanentmagnet Bestandteil des Rotors und die elektrische Maschine ein Innenläufer. Folglich ist der Permanentmagnet in Richtung der Rotorachse versetzt. Beispielsweise liegt der Permanentmagnet an der radialen

Begrenzungswand der Tasche an, die den größten Abstand zur

Elektromagnetenstruktur aufweist, also insbesondere an derjenigen

Begrenzungswand, die den kleinsten Abstand zur Rotorachse aufweist.

Besonders bevorzugt übertrifft die radiale Ausdehnung der Tasche die radiale Ausdehnung des Permanentmagneten auf dessen beiden radialen Seiten, was den Permanentmagneten noch effektiver vor einer Entmagnetisierung schützt. Insbesondere ist der Permanentmagnet in radialer Richtung in der Mitte der Tasche angeordnet. Folglich wird der Permanentmagnet an dessen beiden radialen Seiten von mittels der Tasche erstellten Räumen umgeben, die

zweckmäßigerweise mittels eines nicht magnetischen Materials befüllt sind, insbesondere mit Luft. Sofern der Permanentmagnet Bestandteil des Rotors der als Innenläufer ausgeführten elektrischen Maschine ist, ist der Permanentmagnet in radialer Richtung von der Rotorachse beabstandet und zweckmäßigerweise von der Rotorwelle. Beispielsweise ist der Permanentmagnet im Wesentlichen radial angeordnet. Mit anderen Worten befinden sich die beiden Freienden des Permanentmagneten auf einer radial verlaufenden Geraden, zumindest jedoch auf einer Geraden, die senkrecht zur Rotorachse ist und durch die Rotorwelle reicht. Auf diese Weise ist es ermöglicht, einen Rotor mit einer vergleichsweise großen Anzahl von

Permanentmagneten zu fertigen, die stern-, lamellen- oder turbinenartig um die Rotorachse herum angeordnet sind. Vorteilhafterweise ist die

Magnetisierungsrichtung des Permanentmagneten im Wesentlichen tangential, was einen vergleichsweise hohen Wirkungsgrad und Gleichlauf der elektrischen Maschine bewirkt.

Vorteilhafterweise liegt der Permanentmagnet in tangentialer Richtung an der Tasche an. Mit anderen Worten liegen die im Wesentlichen radial verlaufenden Seiten des Permanentmagneten an den Begrenzungswänden der Tasche an, was eine Verschiebung des Permanentmagneten innerhalb der Tasche in tangentialer Richtung unterbindet. Insbesondere ist im Bereich der Anlage ein Form- und/oder Kraftschluss zwischen der Tasche und dem Permanentmagneten realisiert, was eine Ablösung des Permanentmagneten aus der Tasche der eine anderweitige Positionsänderung innerhalb der Tasche bei Betrieb der elektrischen Maschine verhindert. Alternativ oder in Kombination hierzu ist der Permanentmagnet mittels eines Klebstoffes oder anderer Befestigungsmittel in der Tasche befestigt.

Zweckmäßigerweise wird der Permanentmagnet mittels Vorsprüngen und/oder Stegen, die in die Tasche hineinragen, und insbesondere Bestandteil eines Blechpakets sind, an der gewünschten Position innerhalb der Tasche gehalten.

Beispielsweise ist der Querschnitt des Permanentmagneten senkrecht zur

Rotorachse quaderförmig. Derartige Permanentmagneten sind vergleichsweise einfach und kostengünstig herstellbar. Hierbei ist der Permanentmagnet

vorteilhafterweise radial angeordnet, und die elektrische Maschine weist bevorzugt eine Anzahl derartiger Permanentmagneten auf, was ein besonders geeignet geformtes Magnetfeld zur Folge hat. Alternativ ist der Querschnitt des

Permanentmagneten tonnen- oder fassformig. Insbesondere bei einem Anliegen des Permanentmagneten in tangentialer Richtung an der Tasche ist auf diese Weise ein Formschluss zwischen der Tasche und dem Permanentmagneten realisiert, der eine Verschiebung des Permanentmagneten in radialer Richtung unterbindet. Zweckmäßigerweise weist die elektrische Maschine eine Anzahl derartiger Permanentmagneten auf, die insbesondere im Wesentlichen radial angeordnet sind, so dass sich eine blütenblattähnliche Struktur im Querschnitt ergibt. Vorzugsweise weist der Rotor sechs bis sechzehn, insbesondere zehn Pole auf, wobei zweckmäßigerweise jeder Pol mittels jeweils einem

Permanentmagneten erstellt ist.

Zweckmäßigerweise umfasst die elektrische Maschine zwei parallel zueinander angeordnete Taschen, die beispielsweise gleich groß sind. Insbesondere weist die elektrische Maschine zwei parallel zueinander angeordnete Taschen auf, innerhalb derer sich jeweils ein Permanentmagnet befindet, wobei die radiale Ausdehnung jeder Tasche größer als die radiale Ausdehnung des zugeordneten Permanentmagneten ist. Vorteilhafterweise sind die beiden Taschen und/oder die beiden Permanentmagneten gleich groß. Beispielsweise ist die

Magnetisierungsrichtung der beiden Permanentmagnete gleich, was einerseits eine gegenseitige Entmagnetisierung durch die Permanentmagneten unterbindet und andererseits ein geeignet geformtes Magnetfeld schafft. Besonders bevorzugt sind die beiden Taschen, insbesondere auch die beiden Permanentmagneten, sofern diese vorhanden sind, parallel zu einer Symmetrieachse angeordnet, die radial verläuft. Mit anderen Worten sind die beiden Taschen jeweils auf eine Seite der Symmetrieachse in tangentialer Richtung versetzt. Insbesondere falls mehrere derartige Taschenpaare vorhanden sind, ist es ermöglicht, ein geeignet geformtes Magnetfeld zu schaffen, wobei die Masse an magnetischem Material

vergleichsweise gering ist. Die beiden Taschen sind in einer weiteren

Ausführungsform der Erfindung miteinander über ein Verbindungsstück zu einer einzigen Tasche verbunden Der Permanentmagnet ist innerhalb des

Verbindungsstückes angeordnet, was dessen Positionierung erleichtert und eine Positionsänderung des Permanentmagneten während des Betriebs verhindert.

Besonders bevorzugt weist die elektrische Maschine eine Brücke auf, die innerhalb der Tasche angeordnet ist. Die Brücke besteht aus einem magnetischen, insbesondere ferromagnetischen oder weichmagnetischen Material und befindet sich zwischen der Elektromagnetenstruktur und dem

Permanentmagneten. Folglich ist der Abstand zwischen der Brücke und der Elektromagnetenstruktur kleiner als der Abstand des Permanentmagneten zur Elektromagnetenstruktur. Auf diese Weise wird das mittels der

Elektromagnetenstruktur erzeugte magnetische Feld mittels der Brücke geleitet und der Permanentmagnet vor dem Magnetfeld abgeschirmt, das ansonsten zu einer Entmagnetisierung des Permanentmagneten führen könnte. Sofern der Permanentmagnet Bestandteil des Rotors ist, ist der Abstand zwischen der Brücke und der Rotorachse größer als der Abstand des Permanentmagneten zur

Rotorachse. Insbesondere ist der Permanentmagnet zur Brücke beabstandet, so dass mittels der Tasche zwischen dem Permanentmagneten und der Brücke ein Raum geschaffen ist, der vorzugsweise von einem nicht magnetischen Material, insbesondere Luft, befüllt ist. Dies bewirkt eine verbesserte Abschirmung des Permanentmagneten.

Zweckmäßigerweise ist mittels der Tasche auch auf der dem Permanentmagneten abgewandten Seite der Brücke ein Raum geschaffen, der mit nicht magnetischem Material, z.B. Luft, befüllt ist. Somit wird das mittels der Elektromagnetenstruktur erzeugte Magnetfeld vergleichsweise konzentriert durch die Brücke geleitet und eine Bildung von Wirbeln unterbunden, was den Wirkungsgrad der elektrischen Maschine erhöht.

Geeigneterweise ist der Permanentmagnet frei von Dysprosium und/oder Terbium und zweckmäßigerweise auch frei von den übrigen schweren Seltenen-Erdelementen. Somit ist die elektrische Maschine vergleichsweise kostengünstig herstellbar. Beispielsweise weist der Permanentmagnet einen Anteil von leichten Seltenen-Erdelementen auf, die eine vergleichsweise hohe Remanenz aufweisen. Vorzugsweise besteht der Permanentmagnet vollständig oder zumindest teilweise aus einem Ferrit, SmCo oder NdFeB und/oder SmFeM, die jeweils beispielsweise gesintert oder alternativ gegossen sind. Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 in einer Schnittdarstellung eine elektrische Maschine mit in Taschen angeordneten Permanentmagneten,

Fig. 2 bis 4 alternative Ausführungsformen gemäß Fig. 1 , und

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform der elektrischen Maschine mit

Brücken gemäß Fig. 1.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen

Bezugszeichen versehen.

In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform einer als Synchronmaschine

ausgestatteten elektrischen Maschine 2 dargestellt, die als Elektromotor verwendet wird. Die elektrische Maschine 2 ist dabei in einer Schnittdarstellung senkrecht zu einer Rotorachse 4 eines Rotors 6 gezeigt, der von einem Stator 8 umgeben ist. Zwischen dem Rotor 6 und dem Stator 8 ist ein Luftspalt 10 gebildet. Der Stator 8 umfasst eine Elektromagnetenstruktur 12 mit einem

weichmagnetischem Statorblechpaket 14, das zwölf Zähne 16 aufweist, die jeweils mittels einer parallel zur Rotorachse 4 verlaufenden Nut 18 getrennt sind. Um jeden Zahn 16 ist eine Spule 20 geschlungen, die in den jeweils benachbarten beiden Nuten 18 angeordnet ist. Hierbei sind lediglich drei der insgesamt zwölf Spulen 20 dargestellt. Die Spulen 20 sind aus einem Lackdraht gefertigt und werden mittels einer nicht gezeigten Elektronik bestromt. Der Elektromotor 2 ist somit bürstenlos.

Der Rotor 6 weist eine Welle 22 auf, die formschlüssig von einem

weichmagnetischen Blechpaket 24 umgeben ist. Das Blechpaket 24 weist folglich eine vergleichsweise geringe magnetische Koerzitivfeldstärke auf. In das

Blechpaket 24 sind zehn gleich große jeweils radial verlaufende Taschen 26 eingebracht, die jeweils geschlossen sind. Folglich ist jede Tasche 26 in radialer Richtung mittels des Rotorblechpakets 24 von dem Luftspalt 10 getrennt. Innerhalb jeder Tasche 26 ist jeweils ein Permanentmagnet 28 angeordnet, wobei der Querschnitt des Permanentmagneten 28 senkrecht zur Rotorachse 4 quaderförmig ist. Die radial verlaufenden Seiten jedes Permanentmagneten 28 liegen an den Begrenzungswänden der zugehörigen Tasche 26 an, die jeweils ebenfalls einen quaderförmigen Querschnitt aufweisen. Im Bereich der Anlage ist ein Kraft- und Formschluss zwischen dem jeweiligen Permanentmagneten 28 und den Taschen 26 gebildet. Beide radialen Enden jedes Permanentmagneten 28 sind von der Radialbegrenzung der jeweiligen Tasche 26 beabstandet. Folglich ist die radiale Ausdehnung der Taschen 26 größer als die radiale Ausdehnung der Permanentmagneten 28, die jeweils auch radial angeordnet sind. Der Abstand der radialen Enden jedes Permanentmagneten 28 zu den radialen Enden der zugehörigen Tasche 26 ist im Wesentlichen gleich groß. Mit anderen Worten befindet sich jeder Permanentmagnet 28 im Wesentlichen in der Mitte der jeweils zugeordneten Tasche 26 bezüglich deren radialen Ausdehnung.

Die radiale Ausdehnung der Taschen 26 beträgt hierbei dem Doppelten der radialen Ausdehnung der Permanentmagnete 28. Der verbleibende Raum innerhalb der Taschen 26 ist mit Luft gefüllt. Alternativ ist der Raum mit einem Material befüllt, das eine mit Luft vergleichbare Koerzitivfeldstärke und Remanenz aufweist, jedoch sich in einem festen Aggregatzustand befindet. Auf diese Weise ist jeder Permanentmagnet 28 vor einem Verrutschen innerhalb der jeweiligen Tasche 26 gesichert. Alternativ ist der Form- und Kraftschluss zwischen dem Permanentmagnet 28 und der jeweiligen Tasche 26 für diese Sicherung

ausreichend. Aufgrund des verbleibenden Raumes zwischen dem

Permanentmagnet 28 und der radialen Begrenzung der Taschen 26 wird ein mittels der Elektromagnetenstruktur 12 erstelltes Magnetfeld durch das

Rotorblechpaket 24 im Bereich des Luftspalts 10 geleitet und der Bereich jeder Tasche 26, der nicht mit dem jeweiligen Permanentmagneten 28 befüllt ist, praktisch magnetfeldfrei, was eine Entmagnetisierung der Permanentmagneten 28 verhindert.

Die Permanentmagneten 28 sind vollständig aus NbFeB hergestellt. Die

Magnetisierungsrichtung M ist im Wesentlichen tangential zu dem Rotor 6 und senkrecht zur Rotorachse 4. Die Magnetisierungsrichtung M zwischen zwei benachbarten Permanentmagneten 28 ist entgegengesetzt, so dass insgesamt zehn Pole gebildet sind. Mit anderen Worten ist die elektrische Maschine 2 zehnpolig.

In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform der elektrischen Maschine 2 gemäß Fig. 1 gezeigt. Der Stator 8 und die Welle 22 entsprechen der ersten Ausführungsform. Das Blechpaket 24 sowie die Permanentmagneten 28 als auch die Taschen 26 hingegen sind verändert. Anstatt jeweils einer Tasche 26 befinden sich nunmehr zwei Taschen 26, die parallel zueinander und parallel zu einer jeweiligen Symmetrieachse 30 angeordnet sind. Mit anderen Worten ist jede der in Fig. 1 gezeigten Tasche 26 mittels eines radial verlaufenden Stegs des Statorblechpakets 24 in nunmehr zwei parallel zueinander verlaufenden Taschen 26 aufgeteilt.

Innerhalb jeder der Taschen 26 ist wiederum jeweils ein Permanentmagnet 28 angeordnet, wobei die radiale Ausdehnung der Permanentmagneten 28 der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform entspricht. Hierbei weisen die parallel zu der

Symmetrieachse 30 angeordneten Permanentmagneten 28 die gleiche

Magnetisierungsrichtung M auf. Das jeweils benachbarte Paar von

Permanentmagneten 28 ist dabei entgegen der Magnetisierungsrichtung M magnetisiert. Folglich weist auch diese elektrische Maschine 2 zehn magnetische Pole auf. Auch bei dieser Ausführungsform der elektrischen Maschine 2 sind sämtliche Permanentmagneten 28 aus NdFeB gefertigt. Die Permanentmagneten 28 sind in einem Sinterverfahren hergestellt.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform der elektrischen Maschine 2

entspricht der Stator 8 wiederum den beiden ersten Ausführungsformen. Im

Vergleich zu der in Fig. 2 gezeigten Variante der elektrischen Maschine 2 sind jeweils die beiden parallel zur Symmetrieachse 30 verlaufenden Taschen 26 miteinander verbunden, so dass lediglich eine einzige Tasche 26 gebildet ist. Die Verbindung erfolgt hierbei im Wesentlichen mittig bezüglich der radialen

Ausdehnung. Im Bereich der Verbindung liegt der Permanentmagnet 28 in der nunmehr einzigen Tasche 26 ein. Ein Verrutschen des Permanentmagneten 28 in radialer Richtung ist durch zwei von den jeweiligen Freienden der Taschen 26 in diese hinein ragenden Stege 32 verhindert, die aus dem Rotorblechpaket 24 gebildet sind. Folglich entspricht diese Ausführungsform des Rotors 6 der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform, wobei in die dort gezeigten Taschen 26 von deren radialen Freienden die beiden Stege 32 hinein ragen und die Permanentmagneten 28 stabilisieren.

In Fig. 4 ist eine weitere Variante der elektrischen Maschine 2 gezeigt. Im

Vergleich zu der vorher gezeigten Ausführungsform der Erfindung ist der

Querschnitt der Permanentmagnete 28 nicht quaderförmig, sondern nach Art eines Fasses oder einer Tonne gestaltet. Auch diese Permanentmagneten 28 sind radial angeordnet, so dass die tangentiale Ausdehnung im Bereich der Mitte des Permanentmagneten 28 größer als an dessen radialen Freienden ist. Die

Taschen 26 sind hierbei an die Permanentmagneten 28 angepasst, so dass diese mit deren im Wesentlichen radial verlaufenden Seiten an den Seitenwänden der Taschen 26 anliegen. Hierfür ist die tangentiale Ausdehnung jeder der Taschen 26 in deren jeweiliger Mitte erhöht. Folglich liegt jeder der Permanentmagnete 28 mit dessen radial verlaufenden Seiten formschlüssig in der Tasche 26 ein, was ein Verrutschen oder Verschieben des Permanentmagneten 28 in der Tasche 26 verhindert. Der Permanentmagnet 28 wird zudem mittels der vorhandenen Stege 32 gehalten. Alternativ ist es möglich, auf die Stege 32 zu verzichten, so dass jeder Permanentmagnet 28 lediglich mittels des Formschlusses innerhalb der jeweiligen Tasche 26 gehalten ist.

In Fig. 5 ist eine letzte Ausführungsform der elektrischen Maschine 2 dargestellt. Im Vergleich zu der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform ist jeder der Permanentmagneten 28 in dessen tangentialer Ausdehnung verbreitert und die jeweilige Tasche 26 dahingehend angepasst. Mit anderen Worten sind mittels der Taschen 26 an den radialen Freienden des zugeordneten Permanentmagneten 28 zwei Vorsprünge 34 gebildet, mittels derer der Permanentmagnet 28 innerhalb der Tasche 26 gehalten ist. Zusätzlich ist jeder Permanentmagnet 28 mittels einer Brücke 36 abgeschirmt, wobei die Gestaltung der Taschen 26 mit den

Vorsprüngen 34 unabhängig von den Brücken 36 erfolgen kann. Jede Brücke 36 ist aus einem ferromagnetischen Material hergestellt und weist einen im Wesentlichen quaderförmigen Querschnitt auf. Jede Brücke 36 ist dabei tangential angeordnet, wobei die tangentiale Ausdehnung geringer als die tangentiale Ausdehnung des Freiendes des jeweiligen Permanentmagneten 28 ist. Jede Brücke 36 ist zwischen dem radialen Freiende des zugeordneten

Permanentmagneten 28 und dem Luftspalt 10 innerhalb der jeweiligen Tasche 26 angeordnet. Mittels jeder Brücke 36 wird der jeweilige Permanentmagnet 28 vor einem mittels der Elektromagnetenstruktur 12 erstellten Magnetfeld vor einer Entmagnetisierung geschützt. In weiteren nicht dargestellten Ausführungsformen sind die Permanentmagneten 28 tonnenförmig gestaltet oder die Stege 32 und/oder die Vorsprünge 34 weggelassen. Mit anderen Worten entsprechen diese Ausführungsformen den in Fig. 1 bis Fig. 4 gezeigten Ausführungsformen der elektrischen Maschine 2, wobei zwischen den Permanentmagneten 28 und dem Luftspalt 10 jeweils eine der Brücken 36 angeordnet ist.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den

Ausführungsbeispielen beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.

Bezugszeichenliste

2 elektrische Maschine

4 Rotorachse

6 Rotor

8 Stator

10 Luftspalt

12 Elektromagnetenstruktur

14 Statorblechpaket

16 Zahn

18 Nut

20 Spule

22 Rotorwelle

24 Rotorblechpaket

26 Tasche

28 Permanentmagnet

30 Symmetrieachse

32 Steg

34 Vorsprung

36 Brücke