Titel

Elektrische Maschine

Die Erfindung geht aus von einer elektrischen Maschine nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Im Fall einer permanenterregten Synchronmaschine kann eine zu hohe Rotortemperatur zu einer Entmagnetisierung der Permanentmagnete führen.

Die Rotortemperatur ist daher ein begrenzender Parameter für die Dauerleistung der elektrischen Maschine. Zum Schutz der Permanentmagnete muss sichergestellt sein, dass bei einem Erreichen einer kritischen Magnettemperatur Gegenmaßnahmen ergriffen werden, wie zum Beispiel das Reduzieren von Phasenströmen. Je genauer die Rotortemperatur bekannt ist, desto später können diese Maßnahmen getroffen werden und desto höhere Dauerleistungen können erzielt werden.

In DE 102007062 712 Al wird ein Verfahren zur Bestimmung der Temperatur eines ein magnetisches Rotorfeld aufweisenden Rotors einer mit einem feldorientierten Stromregler versehenen permanenterregten Synchronmaschine beschrieben, die einen Stator mit einer aus mindestens zwei Phasenwicklungen bestehenden Statorwicklung aufweist. Es ist vorgesehen, dass eine elektrische Maschinengleichung für eine quer zur Rotorfeldrichtung verlaufende Komponente (Usq) eines Statorspannungsvektors (Us) in einem feldorientierten Koordinatensystem aufgestellt wird, die einen magnetischen Fluss (Psi) des Rotors enthält. Weiter ist vorgesehen, dass die Komponente (Usq) des Statorspannungsvektors (Us) durch eine Spannungsstellgröße (UsqCC) berechnet und damit der magnetische Fluss (Psi) bestimmt wird. Zudem ist vorgesehen, dass aus dem magnetischen Fluss (Psi) die Temperatur (T) des Rotors bestimmt wird.

In EP 2853873 Al ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erfassung einer Temperatur eines Rotors eines Elektromotors beschrieben, wobei ein dem Elektromotor zugeordneter Resolver als Mittel zur Erfassung der Temperatur des Rotors fungiert.

Aus dem Handbuch der Mess- und Automatisierungstechnik in der Produktion, Springer-Verlag, 2. Auflage, Seite 84, Kapitel 1.4.2 sind Verfahren für eine Erfassung einer Rotordrehzahl und für eine Messung von dynamischen Aktionsmomenten bekannt, welche induktiv Signale übertragen.

Darüber hinaus sind teure telemetrische Systeme mit drahtloser Signalübertragung bekannt. Diese sind jedoch aufgrund der hohen Kosten für eine Anwendung in einer elektrischen Maschine eines Kraftfahrzeugs nicht geeignet.

Offenbarung der Erfindung

Die erfindungsgemäße elektrische Maschine mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass sie zur Messung der Temperatur des Rotors eine drahtlose Übertragung des entsprechenden Signals bzw. der entsprechenden Temperaturinformation umfasst, die mit nur wenigen Standardkomponenten realisierbar und dadurch sehr kostengünstig ist.

In einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine elektrische Maschine mit einem Stator, einem Rotor und einer Einrichtung zur Ermittlung einer Temperatur des Rotors vorgeschlagen. Die Einrichtung umfasst mindestens einen Primärkreis. Der Primärkreis ist am Stator oder an einem Gehäuse der elektrischen Maschine vorgesehen. Der Primärkreis weist mindestens eine Messvorrichtung zum Erfassen eines elektrischen Primärstroms I p _rimär im Primärkreis oder zum Erfassen einer den Primärstrom Ip _rimär charakterisierenden Größe, einen Signalgenerator zum Erzeugen einer als Wechselspannung ausgebildeten Signalspannung oder zwei Anschlüsse zum Einspeisen einer als Wechselspannung ausgebildeten Signalspannung in den Primärkreis und mindestens eine Primärspule auf. Weiterhin umfasst die Einrichtung mindestens einen Sekundärkreis. Der Sekundärkreis ist am Rotor ausgebildet. Der Sekundärkreis weist mindestens eine Sekundärspule auf, die zur induktiven Kopplung mit der Primärspule angeordnet ist, und eine temperaturabhängige elektrische Last auf. Die Einrichtung ist eingerichtet, bei einer Einspeisung der Signalspannung in den Primärkreis durch eine induktive Kopplung zwischen dem Primärkreis und dem Sekundärkreis eine Sekundärspannung in dem Sekundärkreis zu induzieren, wodurch ein durch die temperaturabhängige Last fließender Sekundärstrom L _ekundär im Sekundärkreis und infolge des Sekundärstroms I _sekundär ein rotortemperaturabhängiger Primärstrom I _pnmär im Primärkreis bewirkt wird. Die Einrichtung ist weiterhin eingerichtet, den Primärstrom I _pnmär im Primärkreis zu erfassen und daraus die Rotortemperatur zu ermitteln, insbesondere über eine in einem Speicher abgelegte Formel, Funktion, Tabelle, Kennfeld oder Kennlinie.

Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, dass die Primärspule eine erste axiale Länge in einer Richtung parallel zu einer Rotationsachse des Rotors aufweist, die Sekundärspule eine zweite axiale Länge in einer Richtung parallel zu der Rotationsachse aufweist, wobei die erste axiale Länge sich von der zweiten axialen Länge unterscheidet. Die am Rotor befestigte Sekundärwicklung bewegt sich bei Betrieb in axialer Richtung aufgrund von Toleranzen und aufgrund der Lagerung des Rotors. Durch die erfindungsgemäß unterschiedlichen axialen Längen wirkt sich die axiale Lageänderung der Sekundärspule nahezu nicht auf die induktive Kopplung der beiden Spulen aus und beeinflusst daher nicht die Temperaturmessung.

Die Einrichtung kann insbesondere zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug eingerichtet sein, insbesondere für Traktionsanwendungen für elektrische Maschinen. Unter einem „Rotor“ wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung grundsätzlich ein beliebiges Element verstanden, welches um mindestens eine Achse rotiert. Beispielsweise kann der Rotor eine Welle sein, beispielsweise eine Welle in einer Antriebsmaschine, beispielsweise eine Nockenwelle oder eine Kurbelwelle. Auch andere Eigenschaften und/oder andere Kombinationen von Eigenschaften können erfassbar sein.

Die Sekundärspule ist vorteilhafterweise bezüglich der Rotationsachse radial innerhalb der Primärspule angeordnet, wobei die Erstreckung der Primärspule in Richtung der Rotationsachse und die Erstreckung der Sekundärspule in Richtung der Rotationsachse zumindest teilweise überlappen.

Die erste axiale Länge kann größer als die zweite axiale Länge sein. Insbesondere kann die erste axiale Länge mindestens doppelt so groß wie die zweite axiale Länge sein. Alternativ kann die zweite axiale Länge größer als die erste axiale Länge sein. Insbesondere kann die zweite axiale Länge mindestens doppelt so groß wie die erste axiale Länge sein.

Die Primärspule kann eine Wicklung sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Sekundärspule eine Wicklung sein.

Die temperaturabhängige elektrische Last kann beispielsweise ein temperaturabhängiger Widerstand sein und ist in elektrischem Kontakt mit der zweiten Spule. Als temperaturabhängige elektrische Last sind weitere elektrische Bauteile denkbar, die in Abhängigkeit von der Temperatur ihren elektrischen Kennwert, beispielsweise ohmscher Widerstand, Induktivität oder Kapazität, ändern. Auch Bimetallschalter, die bei einem Temperaturschwellwert schalten, wären als temperaturabhängige elektrische Last denkbar.

Die Primärspule und die Sekundärspule können derart ausgebildet sein, dass die induktive Kopplung in jeder Drehlage des Rotors erfolgt. Die induktive Kopplung erfordert nicht zwingend eine Drehung des Rotors.

Die Primärspule und die Sekundärspule können sich jeweils über den vollen Umfang des Rotors erstrecken. Die Primärspule und die Sekundärspule können insbesondere konzentrisch zueinander angeordnet sein, wobei die Primärspule und die Sekundärspule jeweils eine Spulenachse aufweisen, die mit der Rotationsachse des Rotors fluchtet.

Die Primärspule kann einen Spulenkörper umfassen, in dem die Primärspule aufgenommen ist. Alternativ kann die Primärspule als Backlackspule ohne Spulenkörper ausgebildet sein. Bei einer Backlackspule wird ein Draht auf einem Dorn aufgewickelt, mittels Backlack thermisch miteinander verklebt und vom Dorn abgezogen. Ein Spulenkörper ist für eine Backlackwicklung nicht weiter notwendig. Dadurch ist es möglich, den Luftspalt um die Stärke des Spulenkörpergrunds zu reduzieren. Durch den reduzierten Luftspalt wird die Kopplung zwischen der Primärspule und der Sekundärspule erhöht, was die Messgenauigkeit des Messsystems erhöht.

Die Sekundärspule kann jeweils einen Spulenkörper umfassen, in dem die jeweilige Spule aufgenommen ist. Die elektrische Maschine kann eine Synchronmaschine sein. Bei der Synchronmaschine ist der Rotor eingerichtet ist, synchron von einem magnetischen Drehfeld des Stators angetrieben zu werden. Die Synchronmaschine kann insbesondere eine permanenterregte Synchronmaschine sein.

In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Ermittlung einer Temperatur eines Rotors einer elektrischen Maschine gemäß den vorstehenden Ausführungen vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

Induzieren der Sekundärspannung in dem Sekundärkreis durch die induktive Kopplung zwischen dem Primärkreis und dem Sekundärkreis bei einer Einspeisung der Signalspannung in den Primärkreis, wodurch ein durch die temperaturabhängige Last fließender Sekundärstrom L _ekundär im Sekundärkreis und infolge des Sekundärstroms L _ekundär ein rotortemperaturabhängiger Primärstrom l _primär im Primärkreis bewirkt wird; und Erfassen des Primärstroms I p _rimär und Ermitteln der Temperatur des Rotors.

Die genannten Verfahrensschritte können insbesondere in der genannten Reihenfolge durchgeführt werden, wobei jedoch auch eine andere Reihenfolge möglich ist. Weiterhin können zwei oder mehrere oder auch alle der genannten Verfahrensschritte zeitlich überlappend oder gleichzeitig durchgeführt werden. Weiterhin können einer, mehrere oder auch alle der genannten Verfahrensschritte einmalig, wiederholt oder auch permanent durchgeführt werden. Das Verfahren kann weiterhin einen oder mehrere zusätzliche, nicht genannte Verfahrensschritte umfassen. Für weitere Einzelheiten des Verfahrens kann grundsätzlich auf die obige Beschreibung der Einrichtung verwiesen werden, da das Verfahren insbesondere unter Verwendung der vorgeschlagenen Einrichtung durchgeführt werden kann.

Die Begriffe „Primärkreis“ und „Sekundärkreis“ sind als reine Beschreibungen anzusehen, ohne eine Reihenfolge oder Rangfolge anzugeben und beispielsweise ohne die Möglichkeit auszuschließen, dass mehrere Arten von Primärkeisen und/oder Sekundärkreisen oder jeweils genau eine Art vorgesehen sein können. Weiterhin können zusätzliche Kreise vorhanden sein. Die Begriffe „Primärkreis“ und „Sekundärkreis“ können insbesondere jeweils Stromkreise sein. Der Begriff „induktive Kopplung“ bezeichnet grundsätzlich eine gegenseitige magnetische Beeinflussung zweier oder mehrerer räumlich benachbarter elektrischer Stromkreise oder elektrischer Spulen durch eine elektromagnetische Induktion infolge einer Änderung eines magnetischen Flusses. Der Begriff „Spule“ bezeichnet grundsätzlich eine Wicklung oder ein Wickelgut, welches geeignet ist, ein Magnetfeld zu erzeugen oder zu detektieren. Die Spule kann mindestens einer Wicklung eines Stromleiters, insbesondere aus einem Draht, umfassen. Der Stromleiter kann auf einem Spulenkörper, insbesondere Spulenträger gewickelt sein und zumindest teilweise einen weichmagnetischen Kern aufweisen. Unter einer „Messvorrichtung“ im Sinne der vorliegenden Erfindung ist grundsätzlich eine beliebige Vorrichtung zu verstehen, welche eingerichtet ist, um mindestens eine Messgröße zu erfassen, die entweder unmittelbar oder mittelbar den zu erfassenden Strom darstellt. Eine direkte Erfassung des Stroms ist beispielsweise mittels eines Multimeters,

Amperemeters oder dergleichen realisierbar. Eine mittelbare Erfassung ist über die Erfassung einer den Strom charakterisierenden Größe, wie z.B. Spannung, möglich. In diesem Fall kann der Strom aus der erfassten Spannung und einem Widerstand bekannter Größe ermittelt werden.

Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen und Verfahren weisen gegenüber herkömmlichen Vorrichtungen und Verfahren zahlreiche Vorteile auf. So kann grundsätzlich eine direkte und genaue Temperaturmessung an den Magneten erfolgen. Das Sensorsignal kann grundsätzlich drahtlos übertragen werden. Ein Verschleiß kann somit vermieden werden. Weiterhin ist ein grundsätzlich wenig störanfälliges Verfahren realisierbar, insbesondere gegenüber von Magnetfeldern des Stators. Die Messeinrichtung ist weiterhin grundsätzlich für eine Erfassung von sehr hohen Rotortemperaturen geeignet. Darüber hinaus handelt es sich grundsätzlich um ein kostengünstiges Verfahren. Die Robustheit von Verfahren zur induktiven Signalübertragung gegenüber elektromagnetischen Störfeldern wird erhöht. Die Genauigkeit von Verfahren zur induktiven Signalübertragen wird erhöht, indem die induktive Kopplung beider Übertragerspulen gegenüber axialer Bewegung konstant gehalten wird. Es wird ein einfacher Aufbau realisiert, da je zwei Wicklungspaare auf einem Wickeldorn gefertigt werden können. Die Anordnung der Spulenpaare zeigt eine gute induktive Kopplung ohne Störung durch Rotorwelle und Stator- Blech pakete. Die induktive Kopplung der Spulenpaare wird deutlich verbessert und damit die Qualität der Signalübertragung verbessert. Die Genauigkeit von Verfahren zur induktiven Signalübertragung wird erhöht, indem die induktive Kopplung der beiden Übertragerspulen gegenüber axialer Bewegung konstant gehalten wird.

Weiterhin wirkt eine geringe Fliehkraft bedingt durch einen geringen Wicklungsdurchmesser der drehenden Wicklung direkt auf dem Rotor. Außerdem wird ein konstanter magnetischer Fluss realisiert, d.h. in der Wicklung wird keine Spannung durch die Felder in der elektrischen Maschine induziert, was das System robuster gegenüber Störungen macht.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere optionale Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind.

Es zeigen:

Figur 1 eine Schnittansicht einer elektrischen Maschine mit einer Einrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform,

Figur 2 ein elektrisches Schaltbild der Einrichtung nach Fig.l,

Figur 3 einen Ausschnitt A der Einrichtung nach Fig.l für die erste Ausführungsform und

Figur 4 einen Ausschnitt A der Einrichtung nach Fig.l für eine zweite Ausführungsform.

Ausführungsformen der Erfindung

Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer elektrischen Maschine mit einer Einrichtung 110 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Die Einrichtung 110 kann insbesondere Teil einer elektrischen Maschine 112, wie beispielsweise einer Synchronmaschine, sein. Die elektrischen Maschine 112 umfasst ein rotierendes Element in Form eines Rotors 114, der um eine Rotationsachse 116 rotiert, und einen Stator 118. Der Stator 118 kann in einem Gehäuse 120 angeordnet sein. Die Einrichtung 110 umfasst einen Primärkreis 122 und einen Sekundärkreis 124.

Der Primärkreis 122 ist am Gehäuse 120 oder am Stator 118 ausgebildet und und dort befestigt. Insbesondere kann der Primärkreis 122 am Gehäuse 120 oder am Stator 118 formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig angebracht sein.

Der Sekundärkreis 124 ist an dem Rotor 114 ausgebildet. Der Sekundärkreis 124 ist fest, insbesondere drehfest, mit dem Rotor 114 verbunden. Beispielsweise ist der Sekundärkreis 124 an einer Stirnseite des Rotorkörpers des Rotors 114 und/oder an der Welle des Rotors 114 angeordnet oder befestigt. Insbesondere kann der Sekundärkreis 124 an dem Rotor 114 formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig angebracht sein.

Figur 2 zeigt ein elektrisches Schaltbild der Einrichtung 110 nach Fig.l.

Der Primärkreis 122 weist mindestens eine Messvorrichtung 126 zum Erfassen eines elektrischen Primärstroms l _primär im Primärkreis 122 auf. Darüber weist der Primärkreis 122 einen Signalgenerator 128 zum Erzeugen einer als Wechselspannung ausgebildeten und in den Primärkreis 122 einzuspeisenden Signalspannung auf. Alternativ kann der Primärkreis 122 mindestens zwei Anschlüsse 127 zum Einspeisen einer als Wechselspannung ausgebildeten Signalspannung in den Primärkreis 122 umfassen.

Die Signalspannung ist eine Wechselspannung mit einer beliebigen Wellenform, beispielsweise mit einer sinusförmigen, dreieckförmigen, sägezahnförmigen oder rechteckförmigen Wellenform.

Der Primärkreis 122 weist weiterhin mindestens eine Primärspule 130 und beispielsweise einen elektrischen Kondensator 133 auf. Bei der Primärspule 130 kann es sich insbesondere um eine Wicklung handeln. Der Kondensator 133 ist zur Erzeugung eines Schwingkreises im Primärkreis 122 ausgebildet. Zwischen dem Signalgenerator 128 und dem Kondensator 133 ist beispielsweise ein elektrischer Vorwiderstand 132 angeordnet. Die Messvorrichtung 126 kann beispielsweise ein Voltmeter sein, das einen Spannungsabfall an dem Vorwiderstand 132 des Primärkreises 122 misst, so dass der Primärstrom l _primär mittels des bekannten elektrischen Widerstandes des Vorwiderstandes 132 und mittels des an dem Vorwiderstand 132 gemessenen Spannungsabfalls ermittelbar ist. Die Spannung des Signalgenerators 128 kann mit einem weiteren Messvorrichtung 126 bestimmt werden oder aufgrund einer Kalibrierung des Signalgenerators 128 bekannt sein.

Der Sekundärkreis 124 weist mindestens eine Sekundärspule 134 auf. Die Sekundärspule 134 ist zur induktiven Kopplung mit der Primärspule 130 angeordnet. Bei der Sekundärspule 134 kann es sich insbesondere um eine Wicklung handeln.

Darüber hinaus weist der Sekundärkreis 124 eine temperaturabhängige elektrische Last 136 auf, die als Messelement dient. Die temperaturabhängige Last 136 kann insbesondere ein temperaturabhängiger elektrischer Widerstand sein. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die temperaturabhängige Last 136 ein temperaturabhängiger elektrischer Widerstand mit einem negativen Temperaturkoeffizienten, d.h. ein sogenannter NTC (negative temperature coefficient). Auch andere Ausführungsformen sind jedoch grundsätzlich denkbar, wie beispielsweise ein temperaturabhängiger Widerstand mit einem positiven Temperaturkoeffizienten, d.h. ein sogenannter PTC (positive temperature coefficient). Alternativ kann die temperaturabhängige Last 136 ein Bimetallschalter sein. Die temperaturabhängige Last 136 ist an einer bestimmten Position des Rotors 114 angeordnet, um dort die Temperatur zu erfassen. Die temperaturabhängige Last 136 ist in elektrischem Kontakt mit der Sekundärspule 134.

Die Signalspannung im Primärkreis 122 induziert über eine induktive Kopplung der Primärspule 130 mit der Sekundärspule 134 eine Sekundärspannung in dem Sekundärkreis 124. Die Signalspannung des Signalgenerators 128 ist eine Wechselspannung, um die Sekundärspannung im Sekundärkreis 124 aufgrund einer Änderung eines Magnetfeldes zu induzieren und damit die induktive Kopplung der beiden Spulen 130, 134 zu erreichen. Die Wechselspannung ist eine Wechselspannung mit einer beliebigen Wellenform, beispielsweise mit einer sinusförmigen, dreieckförmigen, sägezahnförmigen oder rechteckförmigen Wellenform. Die induzierte Sekundärspannung, die selbstverständlich eine Wechselspannung ist, bewirkt einen durch die temperaturabhängige Last 136 fließenden Sekundärstrom L _ekund ä _r . Die Amplitude des Sekundärstroms L _ekund ä _r Wird durch die Temperatur des Rotors 114 bestimmt. Entsprechend ist der Sekundärstrom I _sekund ä _r des Sekundärkreises 124 rotortemperaturabhängig. Infolge des Sekundärstroms L _ekund ä _r wird ein rotortemperaturabhängiger Primärstrom l _Pnm ä _r im Primärkreis 122 bewirkt, der selbstverständlich ein Wechselstrom ist. Der Primärstrom I _prim ä _r wird durch die Einrichtung 110 mittels der Messvorrichtung 126 in dem Primärkreis 122 erfasst, beispielsweise direkt oder indirekt über eine den Primärstrom l _prim ä _r charakterisierende Größe, wie beispielsweise einer Spannung.

Die Primärspule 130 und die Sekundärspule 134 sind derart angeordnet, dass die induktive Kopplung zwischen den beiden Spulen 130, 134 unabhängig von einer Drehung des Rotors 114 über 360 Grad bezüglich der Rotationsachse 116 vorliegt. Um dies zu erreichen, verlaufen die Primärspule 130 und die Sekundärspule 134 jeweils mit mehreren Windungen um eine Rotorwelle des Rotors 114 herum. Dabei liegt eine der beiden Spulen 130,134, beispielsweise die Sekundärspule 134, bezüglich der Rotationsachse 116 radial innerhalb der anderen Spule 130,134, beispielsweise der Primärspule 130. Außerdem sind die Primärspule 130 und die Sekundärspule 134 beispielsweise konzentrisch zueinander angeordnet, wobei die Primärspule 130 und die Sekundärspule 134 jeweils eine Spulenachse aufweisen, die mit der Rotationsachse 116 des Rotors 114 fluchtet.

Temperaturänderungen am Rotor 114 erzeugen eine Widerstandsänderung der temperaturabhängigen Last 136.

Die temperaturabhängige Widerstandsänderung an der temperaturabhängigen Last 136 führt zu einer Änderung der Amplitude des Primärstroms l _prim ä _r des Primärkreises 122. Folglich besteht eine Beziehung zwischen der Amplitude des Primärstroms l _prim ä _r im Primärkreis 122 und der zu bestimmenden Temperatur des Rotors 114. Die Temperatur des Rotors 114 kann somit basierend auf dem Wert eines mittels der Messvorrichtung 126 gemessenen Primärstroms l _prim ä _r ermittelt werden. Dies geschieht beispielsweise mittels einer in dem elektronischen Speicher des Steuergerätes abgelegten Formel, Tabelle, Matrix, Kennfeld oder Kennlinie, wodurch jeweils eine Zuordnung zwischen einem gemessenen Wert des Primärstroms l _primär und einer zugehörigen Temperatur des Rotors 114 vorliegt.

Die temperaturabhängige Widerstandsänderung an der temperaturabhängigen Last 136 führt außerdem zu einer Phasenverschiebung zwischen der eingespeisten Signalspannung und dem Primärstrom l _primär des Primärkreises 122. Folglich besteht auch eine Beziehung zwischen der Phasenverschiebung im Primärkreis 122 und der zu bestimmenden Temperatur des Rotors 114. Die Temperatur des Rotors 114 kann somit alternativ auch basierend auf der ermittelten Phasenverschiebung zwischen der eingespeisten Signalspannung und dem Primärstrom l _primär ermittelt werden, insbesondere über eine in einem elektronischen Speicher eines elektronischen Steuergerätes abgelegte Formel oder Funktion, insbesondere eine Arkustangensfunktion, oder über eine in dem Speicher abgelegte Tabelle, Kennfeld, Kennlinie oder Matrix. Auf diese Weise liegt jeweils eine Zuordnung zwischen einer ermittelten Phasenverschiebung und der zugehörigen Temperatur des Rotors 114 vor. Zur Bestimmung der Phasenverschiebung zwischen der eingespeisten Signalspannung und dem Primärstrom l _primär wird der Primärstrom l _primär mittels der Messvorrichtung 126 gemessen und basierend darauf die Phasenverschiebung ermittelt.

Erfindungsgemäß erfolgt also eine kabellose Signalübertragung. Das Signal, welches übertragen werden kann, ist die Temperatur des Rotors 114. Die Temperatur-Information ist indirekt Teil des Sekundärstroms bzw. über die induktiv gekoppelten Spulen 130,134 auch Teil des Primärstroms.

Der zusätzliche Kondensator 133 verändert das Übertragungssystem der Einrichtung 110 und somit das Systemverhalten, was zur Einstellung der Messgenauigkeit der Einrichtung 110 verwendet werden kann.

Figur 3 zeigt einen Ausschnitt A der Einrichtung nach Fig.l für die erste Ausführungsform.

Die Primärspule 130 weist eine erste axiale Länge 138 in einer Richtung parallel zu der Rotationsachse 116 auf. Die Sekundärspule 134 weist eine zweite axiale Länge 140 in einer Richtung parallel zu der Rotationsachse 116 auf. Dabei unterscheidet sich die erste axiale Länge 138 von der zweiten axialen Länge 140. Bei der ersten Ausführungsform ist die erste axiale Länge 138 größer als die zweite axiale Länge 140. Insbesondere ist die erste axiale Länge 138 mindestens doppelt so groß wie die zweite axiale Länge 140. Die Wicklungslängen beider Spulen 130, 134 sind somit verschieden und die Sekundärspule 134 liegt in radialer Richtung bezüglich der Rotationsachse 116 innerhalb der Primärspule 130. Die Erstreckung der Primärspule 130 in Richtung der Rotationsachse 116 und die Erstreckung der Sekundärspule 134 in Richtung der Rotationsachse 116 überlappen dabei zumindest teilweise.

Die an einer Welle des Rotors 114 angeordnete Sekundärspule 134 bewegt sich aufgrund von Toleranzen und Lagerung in axialer Richtung bei Betrieb. Durch die beschriebene Wicklungsanordnung mit den verschiedenen axialen Längen und der Überlappung der axialen Erstreckungen wirkt sich diese axiale Lageänderung nahezu nicht auf die Kopplung beider Spulen 130, 134 aus und beeinflusst daher nicht die Temperaturmessung.

Figur 4 zeigt einen Ausschnitt A der Einrichtung nach Fig.l für eine zweite Ausführungsform. Nachstehend werden lediglich die Unterschiede zu der Einrichtung 110 der ersten Ausführungsform beschrieben und gleiche oder vergleichbare Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Bei der zweiten Ausführungsform ist die zweite axiale Länge 140 größer als die erste axiale Länge 138. Insbesondere ist die zweite axiale Länge 140 mindestens doppelt so groß wie die erste axiale Länge 138. Die Wicklungslängen beider Spulen 130, 134 sind somit verschieden und eine Spule liegt in radialer Richtung bezüglich der Rotationsachse 116 innerhalb der anderen Spule. Die Erstreckung der Primärspule 130 in Richtung der Rotationsachse und die Erstreckung der Sekundärspule 134 in Richtung der Rotationsachse überlappen dabei zumindest teilweise. So befindet sich die Primärspule 130 des Stators 118 innerhalb der axialen Abmessung der zweiten Spule 134 des Rotors 114. Die am Rotor 114 befestigte Sekundärspule 134 bewegt sich aufgrund von Toleranzen und Lagerung in axialer Richtung bei Betrieb. Durch die beschriebene Wicklungsanordnung mit den verschiedenen axialen Längen und der radialen Überlappung wirkt sich diese axiale Lageänderung nahezu nicht auf die Kopplung beider Spulen 130, 134 aus und beeinflusst daher nicht die Temperaturmessung. Die elektrische Maschine bzw. Einrichtung der zuvor beschriebenen Ausführungsformen kann wie folgt modifiziert werden, ohne vom Schutzumfang der Ansprüche abzuweichen. Die feststehende Primärspule 130 und die mit dem Rotor 114 drehbare

Sekundärspule 134 erstrecken sich jeweils mit mehreren Windungen um eine Rotorwelle des Rotors 114 herum, wobei die Sekundärspule 134 bezüglich der Rotationsachse 116 des Rotors 114 derart radial innerhalb der Primärspule 130 angeordnet ist, dass in jeder Drehlage des Rotors 114 eine induktive Kopplung der beiden Spulen 130,134 vorliegt. Die induktive Kopplung erfordert also nicht zwingend eine Drehung des Rotors 114. Die Primärspule 130 und die Sekundärspule 134 sind beispielsweise konzentrisch zueinander angeordnet, wobei die Primärspule 130 und die Sekundärspule 134 jeweils eine Spulenachse aufweisen, die mit der Rotationsachse 116 des Rotors 114 fluchtet.

Die Primärspule 130 kann einen Spulenkörper umfassen, in dem die Primärspule 130 aufgenommen ist. Alternativ kann die Primärspule 130 als Backlackspule ohne Spulenkörper ausgebildet sein. Die Sekundärspule 134 weist beispielsweise ebenfalls einen Spulenkörper auf, in dem die jeweilige Spule aufgenommen ist.