Magnetanordnung, insbesondere für eine elektrische Maschine, sowie elektrische Maschine mit einer Magnetanordnung

Die Erfindung betrifft eine Magnetanordnung, insbesondere für eine elektrische Maschine. Die Erfindung betrifft weiterhin eine elektrische Maschine mit einer derartigen Magnetanordnung.

Stand der Technik

Aus der Druckschrift US 7 804 216 B2 ist eine elektrische Reluktanzmaschine bekannt mit einem Rotor, dessen Kern aus Ankerblechen von magnetischem Stahl zusammengesetzt ist. In diesem Kern sind Aufnahmeschlitze für Permanentmagnete ausgebildet, in denen

Permanentmagnete eingesetzt sind. Die Aufnahmeschlitze sind paarweise entlang Seiten gleichseitiger Dreiecke angeordnet. Zur Beeinflussung eines sich in der Reluktanzmaschine ausbildenden magnetischen Feldes bzw. Flusses, insbesondere zum Ausbilden magnetischer Pole, sind im Kern des Rotors mittig zu jedem der Paare der Aufnahmeschlitze zwischen den magnetischen Polen des Rotors liegende Luftzwischenräume nah am Umfang des Rotors angeordnet. Seitlich jedes der Permanentmagnete sind weitere, beidseitig unmittelbar an die Aufnahmeschlitze anschließende Lufttaschen ausgebildet, die ebenfalls der Beeinflussung des magnetischen Feldes bzw. Flusses dienen. Die Permanentmagnete selbst sind quaderförmig mit vollständig geschlossenem Querschnitt aus einem Werkstoff mit hoher Magnetisierung gefertigt.

Aus der Druckschrift DE 698 23 239 T2 ist ein Permanentmagnet-Synchronmotor mit einem drehbar angeordneten Rotor mit einem Rotoreisenkern und in der Nähe des

Außenumfangsrandes des Rotoreisenkerns angeordneten Permanentmagneten bekannt. Der Permanentmagnet weist einen Hauptmagnetpolabschnitt und Hilfspolabschnitte auf, die an Magnetpolendabschnitten mit dem Hauptmagnetpolabschnitt integral ausgebildet sind. In einer in der Druckschrift DE 698 23 239 T2 dargestellten Ausführung ist der Permanentmagnet im wesentlichen halbzylinderförmig ausgebildet und besteht aus einem sich in die tangentiale Richtung erstreckenden geraden Abschnitt, an beiden Enden des geraden Abschnitts ausgebildeten senkrechten Abschnitten, schrägen Abschnitten, die sich jeweils in Richtung ihrer wechselseitigen Annäherung von den senkrechten Abschnitten schräg nach außen erstrecken, und einem Bogenabschnitt, der die beiden schrägen Abschnitte verbindet und sich ungefähr parallel zum Außenumfangsrand des Rotoreisenkerns erstreckt. Der Hauptmagnetpolabschnitt ist hier zwischen dem geraden Abschnitt und dem Bogenabschnitt ausgebildet. Die an den Magnetpolendabschnitten in der Nähe des Hauptmagnetpolabschnitts und damit integral ausgebildeten Hilfspolabschnitte weisen die schrägen Abschnitte auf. Sowohl der

Hauptmagnetpolabschnitt als auch die Hilfspolabschnitte sind auf die gleiche Polarität magnetisiert, so dass die magnetischen Wege an den Magnetpolendabschnitten durch die aus den Hilfspolabschnitten herausfließenden magnetischen Flüsse gesättigt sind. In dieser Ausführungsform sind die schrägen Abschnitte und der Bogenabschnitt auf eine Polarität magnetisiert, während der gerade Abschnitt auf die andere Polarität magnetisiert ist.

Wie nun weiterhin in der Druckschrift DE 698 23 239 T2 ausgeführt ist, verlaufen, weil die Hilfspolabschnitte magnetisiert sind, die durch die Hilfspolabschnitte erzeugten magnetischen Flüsse ungefähr normal zu einer schrägen Fläche von den schrägen Abschnitten zum

Rotoreisenkern. Daher kann der magnetische Weg in der Nähe der Magnetpolendabschnitte im Rotoreisenkern, d. h. in der Nähe der Hilfspolabschnitte, in höherem Maße gesättigt sein.

Dadurch kann verhindert werden, dass die magnetischen Flüsse an den

Magnetpolendabschnitten kurzgeschlossen werden, wodurch die Größe des einen

Zwischenraum zwischen einem Stator und dem Rotor passierenden magnetischen Flusses zunimmt, so dass das Motordrehmoment erhöht wird.

Außerdem weisen die Hilfspolabschnitte an den Verbindungspunkten zwischen den schrägen Abschnitten und dem Bogenabschnitt geknickte Abschnitte auf, die Grenzen definieren, so dass der Abstand zwischen magnetischen Nord polen und magnetischen Südpolen der

Hilfspolabschnitte kleiner gemacht werden kann. Dadurch sollen das Volumen der Magnete in den Hilfspolabschnitten reduziert und der Abstand zwischen dem Außenumfang des

Rotoreisenkerns und den Hilfspolabschnitten vergrößert werden, so dass der magnetische Weg ausreichend gesättigt sein kann. Ferner kann ein Pol-Polabstand in Umfangsrichtung des Rotors vergrößert werden, wodurch die Festigkeit des Rotoreisenkerns erhöht wird.

Bei modernen elektrischen Maschinen, wie z.B. Reluktanzmaschinen oder Permanentmagnet- Synchronmotoren, insbesondere für einen Einsatz in Kraftfahrzeugen, vorzugsweise in Elektro- und/oder Hybridfahrzeugen, ist eine Steigerung des erzielbaren Drehmoments bzw. der abgebbaren Leistung bei gleichzeitiger Reduktion von Bauraum und Gewicht bedeutsam. Dazu werden u.a. Magnetanordnungen bzw. Permanentmagnete mit hoher Magnetisierung eingesetzt. Diese Permanentmagnete werden bevorzugt aus Werkstoffen hergestellt, die verhältnismäßig rar und damit kostspielig sind.

Darstellung der Erfindung: Aufgabe. Lösung, Vorteile

Die Erfindung hat die Aufgabe, bei einer elektrischen Maschine der beschriebenen Art sowie bei einer Magnetanordnung, insbesondere für eine derartige elektrische Maschine, eine weitere Verringerung der benötigten Menge kostspieliger magnetischer Werkstoffe ohne Einbußen bei Kraft bzw. Drehmoment bzw. Leistung zu erreichen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Magnetanordnung, die wenigstens einen mit einem permanentmagnetischen Werkstoff ausgebildeten Abschnitt umfasst, in dem wenigstens eine nichtmagnetische Ausnehmung ausgebildet ist zum Beeinflussen einer Richtung und/oder Stärke eines von der Magnetanordnung hervorgerufenen Magnetfeldes und/oder magnetischen Flusses. Insbesondere ist diese Magnetanordnung vorgesehen für eine Verwendung in einer elektrischen Maschine.

Bei elektrischen Maschinen erfolgt eine Optimierung darin ausgebildeter Magnetkreise, d.h. der Verteilung von magnetischem Feld bzw. magnetischem Fluss in ihrer Stärke und räumlichen Richtung, d.h. der magnetischen Feldstärke bzw. Stärke des magnetischen Flusses und der räumlichen Verteilung bzw. Richtung der Feldlinien des magnetischen Feldes bzw. der

Flusslinien des magnetischen Flusses, in der Maschine, bevorzugt deren Stator und Rotor, herkömmlich durch Ausgestaltung von Stator- und/oder Rotorblechschnitten mit Ausnehmungen für Magnetanordnungen, beispielsweise Permanentmagnete, und mit in den Blechschnitten angeordneten Lufttaschen. Dadurch sollen Material und Gewicht eingespart und die von der Maschine abgegebene mechanische Leistung gesteigert werden. Die vorliegende Erfindung beruht nun auf der Erkenntnis, dass eine noch weitergehende Optimierung derartiger

Magnetkreise, d.h. eine Gewichts- und Materialersparnis und/oder eine Leistungssteigerung auch oder zusätzlich dadurch erzielt werden kann, dass in dem permanentmagnetischen Werkstoff eine oder mehrere nichtmagnetische Ausnehmungen ausgebildet werden. Bevorzugt sind diese derart angeordnet, dass dadurch eine Beeinflussung einer räumlichen Verteilung des sich im Betrieb der elektrischen Maschine ausbildenden magnetischen Feldes bzw. Flusses vorgenommen wird, durch die eine Steigerung der auf die Magnetanordnungen im Betrieb wirkenden, durch das magnetische Feld bzw. den magnetischen Fluss bedingten Kräfte erzielt wird. Es zeigt sich aber, dass auch eine Ausbildung wenigstens einer nichtmagnetischen Ausnehmung im mit permanentmagnetischem Werkstoff ausgebildeten Abschnitt möglich ist, bei der wenigstens im wesentlichen keine Beeinflussung des sich im Betrieb der elektrischen Maschine ausbildenden magnetischen Feldes bzw. Flusses und damit der im Betreib dadurch hervorgerufenen Kräfte auftritt und dennoch eine merkliche Einsparung an

permanentmagnetischem Werkstoff erzielt wird, so dass damit eine Gewichts- und

Kostenersparnis erhalten wird.

Die wenigstens eine nichtmagnetische Ausnehmung im mit permanentmagnetischem Werkstoff ausgebildeten Abschnitt ist bevorzugt derart gestaltet, dass gedanklich ausgehend von einem z.B. ebenflächigen Körper aus permanentmagnetischem Werkstoff nun im Bereich der Ausnehmungen permanentmagnetischer Werkstoff durch nichtmagnetischen Werkstoff bzw. Luft oder Vakuum, allgemeiner formuliert: durch einen Stoff mit geringerer relativer

magnetischer Permeabilität, bevorzugt durch einen Werkstoff mit der Luft bzw. dem Vakuum ähnlichen bzw. vergleichbaren magnetischen Eigenschaften, ersetzt wird. Insbesondere durch Ausbildung luftgefüllter, nichtmagnetischer Ausnehmungen wird eine besonders kostengünstige Bauform erhalten, die Gewicht einspart und mit der wahlweise auch eine Steigerung der magnetischen Kräfte und dadurch von Drehmoment und Leistung der elektrischen Maschine erzielbar ist. Insbesondere kann damit beim Rotor der elektrischen Maschine Gewicht eingespart und so dessen Trägheitsmoment verringert werden, was zu einer Einsparung elektrischer Leistung insbesondere beim Beschleunigen der Maschine beiträgt und deren diesbezügliches Betriebsverhalten verbessert. Die wenigstens eine Ausnehmung kann dabei als Bohrung, Höhlung, Schlitz, Grube, Vertiefung, Rille, Lochung oder dergleichen des mit permanentmagnetischem Werkstoff ausgebildeten Abschnitts der Magnetanordnung ausgebildet sein.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Magnetanordnung ist die wenigstens eine nichtmagnetische Ausnehmung im permanentmagnetischen Werkstoff als eine wenigstens nahezu allseitig geschlossene Ausnehmung ausgebildet. Dies stellt eine besondere Ausgestaltung der Ausnehmung dar, die grundsätzlich zu wenigstens einer Oberfläche der Magnetanordnung hin offen oder gegenüber den Oberflächen der Magnetanordnung wenigstens nahezu vollständig geschlossen und damit von jeder dieser Oberflächen beliebig beabstandet geformt sein kann, so dass eine große Variationsbreite für die Anordnung und Gestaltung dieser wenigstens einen Ausnehmung gegeben ist. Dabei kann vorteilhaft eine geschlossene Ausnehmung der beschriebenen Art z.B. durch eine zweiteilige Ausgestaltung des mit einem permanentmagnetischen Werkstoff ausgebildeten Abschnitts erzielt werden, wobei wenigstens eines der Teile eine offene Ausnehmung enthält und beide Teile mit dieser wenigstens einen Ausnehmung einander zugekehrt aneinandergefügt werden und damit die wenigstens eine offene Ausnehmung geschlossen wird.

Weist die erfindungsgemäße Magnetanordnung und insbesondere der mit

permanentmagnetischem Werkstoff ausgebildete Abschnitt derselben eine Mittelachse und/oder Mittelebene auf und ist insbesondere eine um diese Mittelachse und/oder Mittelebene symmetrische Verteilung des magnetischen Feldes bzw. Flusses angestrebt, ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Magnetanordnung die wenigstens eine nichtmagnetische Ausnehmung im permanentmagnetischen Werkstoff wenigstens weitgehend symmetrisch zu einer Mittelachse und/oder Mittelebene der

Magnetanordnung ausgebildet. Dies ist bei elektrischen Maschinen bevorzugt gegeben. Damit lassen sich die günstigen magnetischen Eigenschafte der erfindungsgemäßen

Magnetanordnung mit einer vereinfachten Herstellung verbinden.

Nach einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Magnetanordnung umfasst diese wenigstens einen mit einem magnetisch leitenden Werkstoff ausgebildeten Abschnitt, in dem wenigstens eine nichtmagnetische Ausnehmung ausgebildet ist zum Beeinflussen einer Richtung und/oder Stärke eines von der Magnetanordnung hervorgerufenen Magnetfeldes und/oder magnetischen Flusses.

Als magnetisch leitender Werkstoff wird hier bevorzugt ein Werkstoff mit einer hohen magnetischen Permeabilität verstanden, insbesondere wie Eisen oder ein Werkstoff mit vergleichbaren magnetischen Eigenschaften. Vorteilhaft wird bei dieser Ausgestaltung permanentmagnetischer Werkstoff durch magnetisch leitenden Werkstoff, z.B. Eisen, ersetzt, wodurch insbesondere eine Kostenersparnis erzielt wird. Darüber hinaus wird mit dieser Ausgestaltung auch eine Beeinflussung der Verteilung des magnetischen Feldes bzw. Flusses mit der Wirkung einer Steigerung der Kraft, bzw. des Drehmoments und damit der Leistung der elektrischen Maschine erreicht.

In einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Magnetanordnung ist die wenigstens eine nichtmagnetische Ausnehmung im magnetisch leitenden Werkstoff als eine wenigstens nahezu allseitig geschlossene Ausnehmung ausgebildet.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Magnetanordnung ist die wenigstens eine nichtmagnetische Ausnehmung im magnetisch leitenden Werkstoff wenigstens weitgehend symmetrisch zur Mittelachse und/oder Mittelebene der

Magnetanordnung ausgebildet.

Für die Ausgestaltung und Herstellungsweise der wenigstens einen nichtmagnetischen Ausnehmung im magnetisch leitenden Werkstoff gelten die Erläuterungen zu den und die Vorteile der nichtmagnetischen Ausnehmungen im permanentmagnetischen Werkstoff entsprechend.

Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine elektrische Maschine, die gekennzeichnet ist durch wenigstens eine Magnetanordnung der vorbeschriebenen Art und Gestaltung. Bevorzugt ersetzt diese wenigstens eine Magnetanordnung in vorteilhafter Weise herkömmlich gestaltete Magnetanordnungen, insbesondere herkömmlich gestaltete Magnete, vorzugsweise herkömmlich gestaltete Permanentmagnete.

Die erfindungsgemäße elektrische Maschine ist auf einfache Art zu einer besonders leistungsstarken Betriebsweise sowie einem kostengünstigen und leichten Aufbau durch den Einsatz preiswerter und gewichtsparender Magnetanordnungen ausgestaltet.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die erfindungsgemäße elektrische Maschine

gekennzeichnet durch eine Ausbildung als Reluktanzmaschine oder Permanentmagnet- Synchronmotor. Derartige Maschinen stellen besonders bevorzugte Ausführungen elektrischer Maschinen dar, weil sie einfach aufgebaut, leistungsstark, einfach und genau regel- bzw.

steuerbar sowie flexibel und universell einsetzbar sind. Kurze Beschreibung der Zeichnungen

In der Zeichnung, in der übereinstimmende Elemente in allen Figuren mit denselben

Bezugszeichen versehen sind und zu der auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird, zeigen:

Figur 1 eine grob schematische Darstellung mit einem Beispiel einer nach

herkömmlichem Bauprinzip gestalteten Magnetanordnung,

Figur 2 eine grob schematische Darstellung mit einem Beispiel für eine mit Figur 1

vergleichbare, jedoch nach der erfindungsgemäßen Lehre gestaltete Magnetanordnung, und

Figur 3 eine grob schematische Darstellung eines Beispiels für einen

Rotorblechausschnitt bzw. eine Teilansicht eines Querschnitts durch einen Rotor einer erfindungsgemäß ausgebildeten elektrischen Maschine rechtwinklig zur Rotationsachse des Rotors, aufweisend Magnetanordnungen gemäß Figur 2.

Die in der Zeichnung dargestellten Konfigurationen bzw. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im nachfolgenden näher beschrieben.

Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung

In Figur 1 ist zur Erläuterung der technischen Fallgestaltung eine grob schematische

Darstellung eines Beispiels eines Modells einer mit dem Bezugszeichen 100 versehenen Magnetanordnung wiedergegeben, die nach herkömmlichem Bauprinzip gestaltet ist. Die Magnetanordnung 100 ist im Querschnitt wiedergegeben und umfasst einen quaderförmigen Rechteckmagneten 101 mit einem magnetischen Nordpol N und einem magnetischen Südpol S. Der Rechteckmagnet 101 bildet einen mit einem permanentmagnetischen Werkstoff ausgebildeten Abschnitt der Magnetanordnung 100. An diesen schließt sich am magnetischen Nordpol N ein weiterer, ebenfalls quaderförmiger und mit einem magnetisch leitenden Werkstoff ausgebildeter Abschnitt 102 an, der z.B. aus magnetisierbarem Stahl bzw. Eisen geformt ist. An den mit einem magnetisch leitenden Werkstoff ausgebildeten Abschnitt 102 schließt sich dem magnetischen Nordpol N des Rechteckmagneten gegenüber ein dritter, nichtmagnetischer Abschnitt 103 an, der z.B. mit Luft oder einem anderen Werkstoff gebildet ist, der ebenfalls eine relative magnetische Permeabilitätskonstante von wenigstens nahezu 1 hat. Der

Rechteckmagnet 101 , der mit magnetisch leitendem Werkstoff ausgebildete Abschnitt 102 und der dritte, nichtmagnetische Abschnitt 103 grenzen je flächig mit ihren größten Oberflächen aneinander.

In Figur 1 ist ferner ein Gegenmagnet 104 ebenfalls quaderförmiger Ausbildung grob schematisch wiedergegeben, dessen magnetischer Südpol S dem magnetischen Südpol S der Magnetanordnung 100 gegenübersteht, d.h. die Ausrichtung des vom Gegenmagneten 104 aufgespannten magnetischen Feldes ist umgekehrt zu derjenigen der Magnetanordnung 100 und Gegenmagnet 104 und Magnetanordnung 100 stoßen einander ab. Zur Verdeutlichung sind in Figur 1 ferner Feldlinienverläufe 105 eines magnetischen Feldes, welches aus einer Überlagerung der von der Magnetanordnung 100 und dem Gegenmagneten 104 aufgespannten magnetischen Felder resultiert, symbolisch angedeutet.

Gegenüber dieser nach herkömmlichem Bauprinzip gestalteten Magnetanordnung 100 mit quaderförmigen, glattflächigen Abschnitten 101 , 102, 103 zeigt Figur 2 eine grob schematische Darstellung mit einem Beispiel für eine mit Figur 1 vergleichbare, jedoch nach der

erfindungsgemäßen Lehre gestaltete Magnetanordnung 200. Diese weist ebenfalls einen mit einem permanentmagnetischen Werkstoff ausgebildeten Abschnitt 201 und einen mit einem magnetisch leitenden Werkstoff ausgebildeten Abschnitt 202 auf. In dem mit

permanentmagnetischem Werkstoff ausgebildeten Abschnitt 201 sind mehrere unterschiedliche nichtmagnetische Ausnehmungen 203 ausgebildet. Auch in dem mit magnetisch leitendem Werkstoff ausgebildeten Abschnitt 202 sind mehrere unterschiedliche nichtmagnetische Ausnehmungen 204 ausgebildet. Im dargestellten Beispiel der Magnetanordnung 200 sind zwei der nichtmagnetischen Ausnehmungen 203 im mit permanentmagnetischem Werkstoff ausgebildeten Abschnitt 201 zur Seite des magnetischen Südpols S hin offen ausgestaltet und in Randbereichen des mit permanentmagnetischem Werkstoff ausgebildeten Abschnitts 201 belegen, wohingegen in dieser Darstellung drei weitere, mittig im mit permanentmagnetischem Werkstoff ausgebildeten Abschnitt 201 belegene nichtmagnetische Ausnehmungen 203 geschlossen ausgestaltet, d.h. allseitig von permanentmagnetischem Werkstoff umgeben sind. Der mit magnetisch leitendem Werkstoff ausgebildete Abschnitt 202 weist in diesem Beispiel nach Figur 2 insgesamt fünf nichtmagnetische Ausnehmungen 204 auf, von denen zwei in Randbereichen des mit magnetisch leitendem Werkstoff ausgebildeten Abschnitts 202 an den mit permanentmagnetischem Werkstoff ausgebildeten Abschnitt 201 grenzen sowie zum magnetischen Südpol S offen sind, wohingegen drei weitere der nichtmagnetischen

Ausnehmungen 204 zum magnetischen Nordpol N offen sind. Die nichtmagnetischen

Ausnehmungen 203, 204 sind außerdem symmetrisch zu einer Mittelachse bzw. hier

Mittelebene 205 der Magnetanordnung 200 ausgestaltet und weisen in diesem Beispiel eine entlang einer senkrecht zur Zeichenebene verlaufenden Koordinatenachse gleichbleibende Querschnittskontur auf.

Der magnetisch leitende Werkstoff ist bevorzugt wieder magnetisierbarer Stahl bzw. Eisen, die nichtmagnetischen Ausnehmungen 203, 204 sind z.B. mit Luft oder einem anderen Werkstoff gebildet, der ebenfalls eine relative magnetische Permeabilitätskonstante von wenigstens nahezu 1 hat. Als permanentmagnetischer Werkstoff ist z.B. ein NdFeB- Werkstoff verwendet. Dieser Werkstoff ist zwar sehr kostenintensiv, weist aber eine besonders hohe magnetische Energiedichte auf und ermöglicht dadurch sehr kompakte Magnetanordnungen mit hohen magnetischen Kräften.

In der Darstellung gemäß Figur 2 ist wieder ein Gegenmagnet 104 dargestellt. In Figur 2 sind außerdem Feldlinienverläufe 206 eines magnetischen Feldes, welches aus einer Überlagerung der von der Magnetanordnung 200 und dem Gegenmagneten 104 aufgespannten

magnetischen Felder resultiert, symbolisch angedeutet. Aus einem Vergleich der

Feldlinienverläufe 105 der Figur 1 mit den Feldlinienverläufen 206 der Figur 2 ist ersichtlich, dass Richtung und Stärke des von der Magnetanordnung 200 hervorgerufenen Magnetfeldes bzw. magnetischen Flusses durch die veränderte Gestaltung des mit permanentmagnetischem Werkstoff ausgebildeten Abschnitts 201 und des mit magnetisch leitendem Werkstoff ausgebildeten Abschnitts 202 beeinflusst worden sind. In dem skizzierten Beispiel ist durch die erfindungsgemäße Ausbildung bei zwischen den Magnetanordnungen 100 aus Figur 1 und 200 aus Figur 2 unveränderter Masse permanentmagnetischen Werkstoffs eine Steigerung der magnetischen Kraft von 518% erzielbar. Wird die Gestaltung des mit permanentmagnetischem Werkstoff ausgebildeten Abschnitts 201 derart abgeändert, dass die Masse

permanentmagnetischen Werkstoffs verringert wird, ist neben einer Steigerung der magnetischen Kraft auch eine Einsparung an permanentmagnetischem Werkstoff oder im Grenzfall bei unveränderter magnetischer Kraft eine besonders hohe Einsparung an permanentmagnetischem Werkstoff möglich. In einer Abwandlung der Magnetanordnungen 100, 200, insbesondere der Magnetanordnung 200, sind diese rotationssymmetrisch ausgebildet, die Magnetanordnung 200 insbesondere um die Mittelachse 205. Die nichtmagnetischen Ausnehmungen 203, 204 sind dann

rotationssymmetrisch um die Mittelachse 205 ausgestaltet. In der Querschnittsdarstellung entsprechend Figur 2 bleiben dabei die Feldlinienverläufe 206 zumindest weitgehend unverändert.

In Figur 3 ist in grob schematischer Darstellung ein Beispiel für einen Rotorblechausschnitt bzw. eine Teilansicht eines Querschnitts durch einen Rotor 301 einer erfindungsgemäß

ausgebildeten, nicht im einzelnen abgebildeten elektrischen Maschine 300 rechtwinklig zu einer nicht dargestellten Rotationsachse des Rotors 301 wiedergegeben. Der Rotor 301 ist mit einem Kern gebildet, der zusammengesetzt ist aus Ankerblechen 302 von magnetischem Stahl, deren Kontur teilweise der Rotorblechausschnitt nach Figur 3 zeigt. In diesem Kern sind

Aufnahmeschlitze 303 für Permanentmagnete ausgebildet. Weiterhin weisen die Ankerbleche 302 unterschiedliche Ausnehmungen auf, von denen einige, mit dem Bezugszeichen 304 versehene zur Beeinflussung des magnetischen Feldes bzw. Flusses im Rotor 301 und andere, mit dem Bezugszeichen 305 versehene zum Führen eines Kühlmediums durch den Rotor 301 zwecks Abfuhr von Betriebswärme bzw. zur Gewichtsersparnis dienen.

Die Aufnahmeschlitze 303 sind im Beispiel der Figur 3 paarweise entlang Seiten

gleichschenkliger Dreiecke angeordnet. An der Stelle herkömmlich gestalteter

Permanentmagnete sind in die Aufnahmeschlitze 303 , Magnetanordnungen 200 eingesetzt, die bevorzugt gemäß Figur 2 gestaltet sind. Im dargestellten Beispiel ergibt sich dadurch bevorzugt eine beträchtliche Einsparung des kostspieligen permanentmagnetischen Werkstoffs bei gleichbleibender bzw. gesteigerter Leistung der Maschine 300.

Bezugszeichenliste

100 Magnetanordnung, mit herkömmlichem Bauprinzip gestaltet

101 Rechteckmagnet von 100

102 Mit magnetisch leitendem Werkstoff ausgebildeter Abschnitt von 100

103 Nichtmagnetischer Abschnitt von 100

104 Gegenmagnet

105 Feldlinienverläufe

200 Nach der erfindungsgemäßen Lehre gestaltete Magnetanordnung

201 Mit permanentmagnetischem Werkstoff

ausgebildeter Abschnitt von 200

202 Mit magnetisch leitendem Werkstoff ausgebildeter Abschnitt von 200

203 Nichtmagnetische Ausnehmungen in 201

204 Nichtmagnetische Ausnehmungen in 202

205 Mittelachse bzw. Mittelebene von 200

206 Feldlinienverläufe

300 Elektrische Maschine

301 Rotor von 300

302 Ankerblech von 301

303 Aufnahmeschlitze in 301 bzw. 302

304 Ausnehmungen zur Beeinflussung des

magnetischen Feldes bzw. Flusses in 301

305 Ausnehmungen für Kühlmedium bzw. zur

Gewichtsersparnis

N Magnetischer Nordpol

S Magnetischer Südpol