Rotor einer elektrischen Maschine Die Erfindung betrifft einen Rotor einer elektrischen Maschine, die elektrische Maschine und ein Verfahren zur Fertigung des Rotors.

Die elektrische Maschine ist beispielsweise eine Synchronma- schinen oder eine Asynchronmaschine. Die Synchronmaschine ist beispielsweise als eine Drehstromsynchronmaschinen ausgebil ^¬ det, insbesondere als permanenterregte Drehstromsynchronma ^¬ schinen. Derartige Drehstromsynchronmaschinen können beispielsweise als Motor oder auch als Generator betrieben wer- den.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es einen Rotor mit einer glockenförmigen Form anzugeben, welcher eine hohe Effizienz einer elektrischen Maschine mit diesem Rotor bei möglichst ein- facher Fertigung ermöglicht.

Eine Lösung der Aufgabe wird bei einem Rotor mit den Merkma ^¬ len nach Anspruch 1 und bei einer elektrischen Maschine mit den Merkmalen nach Anspruch 7 erreicht. Eine weitere Lösung ergibt sich bei einem Verfahren zur Herstellung eines Rotors nach Anspruch 18. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 6, 8 bis 17 und 19 bzw. 20. Ein Rotor einer elektrischen Maschine ist derart ausbildbar, dass dieser eine glockenförmige Form aufweist. Derartige Ro ^¬ toren können auch als Glockenläufer bezeichnet werden. Der Rotor weist einen zylinderförmigen Abschnitt auf und einen konusförmigen Abschnitt, wobei der zylinderförmige Abschnitt magnetisch aktive Bereiche und amagnetische Bereiche auf ^¬ weist. Durch die Unterteilung in amagnetische Bereiche und magnetisch aktive Bereiche, kann der Rotor bezüglich seiner Wirkungsweise in der elektrischen Maschine optimiert werden. Magnetisch aktive Bereiche sind z.B. Permanentmagnete aber auch Bereiche mit weichmagnetischen Materialien wie ferromag- netische Materialien, die sich in einem Magnetfeld leicht magnetisieren lassen.

Der Rotor kann beispielsweise als Glockenläufer in einer Doppelstatormaschinen eingesetzt werden. Insbesondere dann, wenn der Rotor komplexe Strukturen aufweist, dann zur Fertigung des Rotors ein additives Fertigungsverfahren verwendet werden. So kann zum Aufbau eines glockenförmigen Rotors ein

Fertigungsverfahren verwendet werden, bei welchem aus kleinen Einzelpartikeln mit Hilfe einer AM-Technologie (AM: additive manufacturing) , ein dreidimensionaler Körper hergestellt wird. Dabei können mindestens 2 unterschiedliche Materialien verwendet werden. Ein erstes Material ist dabei ferromagne- tisch und ein zweites Material ist amagnetisch, wobei das amagnetische Material beispielsweise ein Wert ]ir<2 aufweist.

Durch ein additives Fertigungsverfahren (AM-Technologie) ist es möglich eine mit herkömmlichen Fertigungsmitteln (z.B.

Fräsen und Drehen) aufwendige Fertigung des Rotors einfacher zu gestalten.

In einer Ausgestaltung des Rotors weist dieser radial Löcher auf. Dadurch lässt sich beispielsweise das Gewicht des Rotors wie auch dessen Trägheit reduzieren. Die Löcher können auch zur Luftkühlung verwendet werden. Insbesondere können die Lö ^¬ cher als Luftschaufeln ausgebildet werden, welche zur Belüftung des Rotors bzw. der elektrischen Maschine beitragen. Ei- ne effiziente Luftkühlung der elektrischen Maschine dient der Steigerung der Effizienz.

In einer Ausgestaltung des Rotors weist dieser Luftschaufeln auf. Die Luftschaufeln werden insbesondere durch einen amag- netischen Bereich des Rotors ausgebildet, so dass die Luft ^¬ schaufeln in den amagnetischen Bereichen des Rotors integriert sind. Die Luftschaufeln erzeugen einen Luftstrom innerhalb der elektrischen Maschine und tragen so zu einer re- duzierten Erwärmung bei. Dies führt zu geringeren Belastungen der Bauteile (HRE-reduzierte oder - freie Magnete, bzw.

höherremanente Magnete) und/oder erhöht die Leistung der elektrischen Maschine. Die Luftschaufeln können in amagneti- sehen Stegen des Rotors integriert sein oder in einem Rotorbereich vor oder hinter dem Aktivteil. Der Aktivteil des Rotors ist der Teil, welcher die magnetisch aktiven Teile aufweist. In einer Ausgestaltung des Rotors weist dieser einen konus- förmigen Abschnitt auf. Mittels der Konusform kann der zylinderförmige Abschnitt zu einer Welle hin verbunden werden. Um das Gewicht des konusförmigen Abschnitts zu reduzieren und/oder dessen Stabilität zu erhöhen weist dieser eine Steg- struktur auf. Zwischen den Stegen kann die Konusform durchbrochen sein, also Löcher aufweisen.

In einer Ausgestaltung des Rotors weist der magnetisch aktive Bereich des Rotors eine Blechung auf. Die Blechung befindet sich insbesondere im magnetischen Aktivteil. Die Blechung wird beispielsweise durch eine alternierende Verfestigung ei ^¬ nes flüssigen oder pulverförmigen Ausgangsmaterials mittels eines AM-Prozesses erreicht. Durch die „Blechung" können die Eisenverluste im Rotor verringert werden.

In die Rotorstruktur können außer der gezielten magnetischen Struktur auch Strukturen zur Reduzierung von Wirbelströmen integriert sein. In einer Ausgestaltung des Rotors weist dieser ein additiv erzeugtes dreidimensionales Element auf. Dieses Element ist z.B. zumindest ein Teil des zylinderförmigen Abschnitts und/oder ein Teil des konusförmigen Abschnitts des Rotors. Durch einen Aufbau des Rotors durch eine additive Fertigungs- methode kann eine reduzierte Trägheit des Rotors erreicht werden. Eine Topologie des Rotors kann so optimiert werden, dass der Rotor dort, wo mechanische Kräfte auftreten, Stege und/oder Verstärkungen gezielt ausgebildet werden. Die AM- Technologie erlaubt es ein Bauteil so aufzubauen, dass Mate ^¬ rial insbesondere nur an den belasteten Bereichen aufgebaut wird. So ist es möglich im Bereich eines Wellenendes Wurze ^¬ lartige Bereiche auszuführen. Diese wurzelartigen Bereiche bilden Stegstrukturen aus, welche insbesondere im Bereich des konusförmigen Abschnitts für eine gute Kraftübertragung sorgen können. Die amagnetischen Bereiche im Aktivteil können hohl ausgeführt werden oder auch mit einer Fachwerkstruktur versehen werden um die Stabilität zu erhöhen. Des Weiteren ist es auch möglich axiale Lücken in Bereichen zu gestalten, in denen kein Material benötigt wird.

Eine permanenterregte Drehstromsynchronmaschine ist derart ausbildbar, dass diese einen glockenförmigen Rotor der be- schriebenen Art aufweist. Permanentmagnete weisen bezüglich ihres Einsatzes einen begrenzten Temperaturbereich auf. Magnete mit Seltenen Erden sind oft auch bei höheren Temperatu ^¬ ren verwendbar, allerdings vergleichsweise teuer. Eine elek ^¬ trische Maschine, bei welcher die verwendeten Permanentmagne- te nicht unzulässig erwärmt werden kann somit ein Konstrukti ^¬ onsziel sein.

Eine elektrische Maschine ist derart ausbildbar, dass diese einen Außenstator, einen Innenstator, der konzentrisch zu dem Außenstator innerhalb des Außenstators angeordnet ist, und einen Rotor, der konzentrisch zu dem Außenstator und dem Innenstator zwischen dem Außenstator und dem Innenstator angeordnet ist und der relativ zum Außenstator und zum

Innenstator bewegbar ist, aufweist. Dabei weist der

Außenstator eine Mehrzahl von Wicklungen auf. Der Innenstator weist eine Mehrzahl von Permanentmagneten auf. Der Rotor weist insbesondere ein Trägerelement auf, das ganz oder teil ^¬ weise aus einem amagnetischen Material gebildet ist und das eine Mehrzahl von Aussparungen aufweist, in denen jeweils ein weichmagnetisches Segment angeordnet ist.

Die elektrische Maschine ist insbesondere als Drehstromsyn ^¬ chronmaschine ausgebildet und kann als Motor oder als Genera- tor verwendet werden. Die elektrische Maschine umfasst einen Außenstator, der mehrere Wicklungen aufweist. Zu diesem Zweck kann der Außenstator entsprechende Nuten aufweisen, in denen die Wicklungen angeordnet sind. Innerhalb des Außenstators ist der Rotor angeordnet, der beispielsweise mit einer Welle drehfest verbunden sein kann. Der Rotor umfasst wiederum ein Trägerelement, das aus einem amagnetischen Material gebildet ist. Ein amagnetisches Material ist üblicherweise durch ein magnetisches Feld nicht beeinflussbar. In das Trägerelement sind eine Mehrzahl von weichmagnetischen Segmenten eingebettet. Schließlich umfasst die elektrische Maschine einen

Innenstator, der eine Mehrzahl von Permanentmagneten aufweist. Somit kann eine permanenterregte Drehstromsynchronma ^¬ schine bereitgestellt werden, bei der die Permanentmagneten an dem Innenstator angeordnet sind und somit im Betrieb der elektrischen Maschine nicht bewegt werden. Somit kann Wärme, die im Betrieb der elektrischen Maschine entsteht, einfacher von dem Permanentmagneten abgeführt werden als bei elektrischen Maschinen, bei denen die Permanentmagneten in dem Rotor vorgesehen sind.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die elektrische Maschine eine erste Kühleinrichtung zum Kühlen des

Innenstators auf. Somit kann die im Betrieb der elektrischen Maschine entstehende Wärme zuverlässig von den Permanentmag ^¬ neten des Innenstators abgeführt werden. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass die Permanentmagneten entmagnetisiert werden. Somit können Magnete mit einer geringeren Koerzitiv- feldstärke eingesetzt werden. Dies bedeutet wiederum, dass Permanentmagneten mit einem geringeren Anteil an Seltenen Erden verwendet werden können. Auf diese Weise kann die Rema ^¬ nenz erhöht und die Kosten reduziert werden.

Bevorzugt weist die elektrische Maschine eine zweite Kühlein ^¬ richtung zum Kühlen des Außenstators auf. Durch die zweite Kühleinrichtung kann verhindert werden, dass die Wicklungen des Außenstators im Betrieb der elektrischen Maschine über ^¬ hitzt und somit gegebenenfalls beschädigt werden. Auf diese Weise kann ein zuverlässiger Betrieb der elektrischen Maschine ermöglicht werden.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die erste Kühleinrichtung und/oder die zweite Kühleinrichtung eine Mehrzahl von Kühlrohren aufweisen, die von einer Kühlflüssigkeit durchströmt sind. Als Kühlflüssigkeit kann beispielsweise Wasser oder ein Wasser-Glykol-Gemisch verwendet werden. Entsprechende Kühlrohre können einfach und kostengünstig gefertigt werden. In einer Ausgestaltung sind die Kühlrohre in einem Eisenpaket des Innenstators und/oder des Außenstators angeordnet. Bei ^¬ spielsweise können die Kühlrohre der ersten Kühleinrichtung und/oder der zweiten Kühleinrichtung durch entsprechende Bohrungen, die in das jeweilige Eisenpaket eingebracht sind, be- reitgestellt werden. Derartige Kühlrohre sind einfach und kostengünstig zu fertigen.

Weiterhin hat es sich vorteilhaft gezeigt, wenn die Kühlrohre entlang der axialen Richtung der elektrischen Maschine in Um- fangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Durch ei ^¬ ne derartige Anordnung der Kühlrohre kann die im Betrieb der elektrischen Maschine entstehende Wärme sowohl im Innenstator als auch im Außenstator gleichmäßig abgeführt werden. In einer Ausgestaltung sind die Permanentmagnete des

Innenstators aus einem Ferrit gebildet. Die Verwendung eines Ferrits weist den Vorteil auf, dass somit kostengünstige Per ^¬ manentmagneten für den Innenstator bereitgestellt werden können .

In einer alternativen Ausführungsform enthalten die Permanentmagnete des Innenstators Eisen-Neodym-Bor. Derartige Per ^¬ manentmagneten des Innenstators, die Eisen, Neodym und/ oder Bor aufweisen, zeichnen sich durch eine hohe Temperaturbe- ständigkeit aus.

In einer weiteren Ausgestaltung ist der Rotor topfförmig ausgebildet. Eine derartige Ausgestaltung des Rotors weist den Vorteil auf, dass somit ein Rotor mit einer geringen Massenträgheit bereitgestellt werden kann. Auf diese Weise kann ei ^¬ ne elektrische Maschine bzw. ein Motor mit einer hohen Dyna ^¬ mik bereitgestellt werden.

In einer weiteren Ausführungsform ist der Rotor mit einer Welle verbunden, die als Hohlwelle ausgebildet ist. Insbeson ^¬ dere für den Fall, dass die elektrische Maschine für eine Werkzeugmaschine verwendet wird, kann durch die Verwendung einer Hohlwelle eine flexible Ausgestaltung der Werkzeugma ^¬ schine ermöglicht werden.

Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Rotors einer elektrischen Maschine wird ein additives Herstellungsverfahren verwendet. Der Rotor weist eine glockenförmige Form auf, wo ^¬ bei zur Herstellung des Rotors zumindest teilweise ein addi ^¬ tives Herstellungsverfahren verwendet wird. Durch das additi ^¬ ve Herstellungsverfahren können auf einfache Weise komplexe geometrische Strukturen hergestellt werden.

Beispiele für additive Herstellungsverfahren sind Pulverbett ^¬ verfahren, Freiraumverfahren und Flüssigmaterialverfahren. Zu den Pulverbettverfahren zählen selektives Laserschmelzen (SLM) , selektives Lasersintern (SLS) , Selective Head

Sintering (SHS) , Binderj etting (3D-Druck von Pulvermaterial mit Binder) , Elektronenstrahlschmelzen (Electron Beam Melting = EBM) etc. Zu den Freiraumverfahren können folgende Verfahren gezählt werden: Fused Deposition Modeling (FDM oder auch Fused Filament Fabrication (FFF) ) , Laminated Object Modelling (LOM) , Auftragsschweißen bzw. Cladding, Wax Deposition Modeling (WDM) , Contour Crafting, Kaltgasspritzen und Elektronenstrahlschmelzen (Electron Beam Welding = EBW) . Beispiele für Flüssigmaterialverfahren sind Stereolithografie (SLA) + Mik- ro-SLA, Digital Light Processing (DLP) und

Liquid Composite Moulding (LCM) .

Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens zur Herstellung des Rotors wird ein Rotor der beschriebenen Art hergestellt. Da- bei werden beispielsweise der zylinderförmige Abschnitt und/oder der konusförmige Abschnitt mittels der AM- Technologie ganz oder teilweise hergestellt.

In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird eine Blechung, welche insbesondere der Reduzierung von Wirbelströmen dient, durch eine alternierende Verfestigung unterschiedlicher Materialien erzeugt. Die Blechung verringert die Eisenverluste im Rotor .

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Dabei zeigen: einen Rotor;

eine erfindungsgemäße elektrische Maschine gemäß einer ersten Ausführungsform in einem Querschnitt; die elektrische Maschine gemäß FIG 1 in einem

Längsschnitt ;

eine erfindungsgemäße elektrische Maschine gemäß einer weiteren Ausführungsform im Querschnitt;

die elektrische Maschine gemäß FIG 3 in einem

Längsschnitt; und

ein Diagramm in dem die Magnetqualitätsänderung der Permanentmagnete eines Innenstators der elektri ^¬ schen Maschine in Abhängigkeit von der Temperatur dargestellt ist.

FIG 1 zeigt einen Rotor 7 einer elektrischen Maschine. Der Rotor hat das Design eines Glockenläufers insbesondere für eine Doppelstatormaschine. Der Rotor kann unter Verwendung von additiven Fertigungsverfahren hergestellt werden. Der Rotor 7 weist einen zylinderförmigen Abschnitt 42 und einen konusförmigen Abschnitt 43 auf. Der konusförmige Abschnitt, welcher eine wurzelartige Struktur zum Aktivteil (dem zylin- derförmigen Abschnitt 42) bzw. Stegstruktur 44 aufweist, schließt an eine Welle 41 und an den zylinderförmigen Abschnitt 42 an, wobei der zylinderförmige Abschnitt 42 magne- tisch aktive Bereiche 45 und amagnetische Bereiche 46 auf ^¬ weist.

Alternativ ist es auch möglich die hier hohl ausgeführten Be- reiche (zwischen den magnetischen Bereichen des Aktivteils und den Übergang von Wellenende zu Aktivteil) massiv oder in fachwerkbauweise auszuführen, was in der Figur jedoch nicht dargestellt ist. Der Rotor 7 weist axiale Lücken 40 zwischen magnetisch aktiven Bereichen 45 auf. Der magnetisch aktive Bereich 45 ist geblecht 48 ausgeführt.

Die Lücken 40 sind axial ausgerichtet, wobei die einzelnen Lücken jeweils durch radiale Löcher 40 ausgebildet sind.

Weisen die Löcher zumindest teilweise eine Schrägung einer der Lochwandungen auf, welche eine Normale in Drehrichtung aufweisen, so kann sich so eine Luftschaufel 47 ausbilden, welche der Kühlung der elektrischen Maschine dient.

FIG 2 zeigt eine Darstellung einer ersten Ausführungsform einer elektrischen Maschine 1 im Querschnitt. Die elektrische Maschine 1 umfasst einen Außenstator 2. Der Außenstator 2 weist ein Eisenpaket 4 auf, das eine Mehrzahl von Zähnen 5 mit dazwischenliegenden Nuten 6 aufweist. In die Nuten 6 sind entsprechende Wicklungen 3 eingebracht. Die Wicklungen 3 sind üblicherweise mit einem hier nicht dargestellten Drehstromnetz elektrisch verbunden. Innerhalb des Außenstators 2 ist ein Rotor 7 angeordnet. Der Rotor 7 ist dabei konzentrisch zu dem Außenstator 2 angeordnet. Der Rotor 7 weist ein Trägerelement 8 auf, das aus einem amagnetischen Material gebildet ist. Das Trägerelement 8 weist mehrere Aussparungen auf, in die jeweils weichmagnetische Segmente 9 eingebettet sind. Des Weiteren weist die elektrische Maschine 1 einen Innenstator

10 auf. Der Innenstator 10 ist konzentrisch innerhalb des Ro ^¬ tors 7 angeordnet. Der Innenstator 10 umfasst ein Eisenpaket 11, das eine Mehrzahl von Aussparungen aufweist, in denen je- weils ein Permanentmagnet 12 angeordnet ist. Die Permanent ^¬ magneten 12 können beispielsweise Neodym-Eisen-Bor enthalten.

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Außenstator 2 bzw. dessen Wicklungen 3 die Polpaarzahl pw = 4 auf. Der Innenstator 10 bzw. dessen Permanentmagneten 12 weisen die Polpaarzahl pm = 6 auf. Der Rotor 7 weist vorliegend zehn weichmagnetische Segmente 9 auf. Somit ist die Polpaarzahl des Rotors pr = 10. Dabei entspricht die nach außen wirksame Polpaarzahl der Polpaarzahl des Rotors. Allgemein können die Polpaarzahlen der elektrischen Maschine 1 nach folgender Formel kombiniert werden: pr = I pm +/- pw I

FIG 3 zeigt die elektrische Maschine 1 gemäß FIG 2 in einem Längsschnitt. Hierbei ist zu erkennen, dass der Rotor 7 topf- förmig ausgebildet ist. Der topfförmige Rotor 7 ist mit einer Welle 13 drehfest verbunden. Darüber hinaus ist in FIG 3 ein Gehäuse 14 der elektrischen Maschine zu erkennen. Das Gehäuse 14 weist auf der Antriebsseite einen ersten Flansch 15 auf. Auf der Nichtantriebsseite weist das Gehäuse 14 einen zweiten Flansch 16 auf. Zwischen dem ersten Flansch 15 und der Welle 13 ist ein erstes Lager 17 angeordnet, das beispielsweise als Kugellager ausgebildet ist. Darüber hinaus weist die elektri ^¬ sche Maschine 1 ein Stützelement 18 auf, an welchem der

Innenstator 10 gehalten ist. Zwischen dem Stützelement 18 und dem Rotor 7 ist ein zweites Lagerelement 19 angeordnet, das ebenfalls als Kugellager ausgebildet sein kann.

FIG 4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer elektrischen Maschine 1 in einem Querschnitt. Die in FIG 4 dargestellte elektrische Maschine 1 unterscheidet sich von der gemäß FIG 2 dadurch, dass die elektrische Maschine 1 eine erste Kühlein- richtung 20 zum Kühlen des Innenstators 10 aufweist. Die ers ^¬ te Kühleinrichtung 20 umfasst eine Mehrzahl von Kühlrohren 21, die innerhalb des Eisenpakets 11 des Innenstators 12 an ^¬ geordnet sind. Die Kühlrohre 21 sind in Umfangsrichtung des Innenstators 12 gleichmäßig verteilt angeordnet. Die Kühlroh ^¬ re 21 erstrecken sich entlang der axialen Richtung der elektrischen Maschine 1. Mit der ersten Kühleinrichtung 20 können die Permanentmagnete 12 gekühlt werden. Bei der elektrischen Maschine 1 gemäß FIG 4 können die Permanentmagneten 12 beispielsweise aus einem Ferrit gefertigt sein.

Des Weiteren umfasst die elektrische Maschine 1 eine zweite Kühleinrichtung 22. Auch die zweite Kühleinrichtung 22 um- fasst eine Mehrzahl von Kühlrohren 23, die sich entlang der axialen Richtung der elektrischen Maschine erstrecken. Auch die Kühlrohre 23 der zweiten Kühleinrichtung 22 entlang der Umfangsrichtung des Außenstators 2 sind gleichmäßig verteilt angeordnet. Die Kühlrohre 21, 23 können mit einem Kühlmedium, insbesondere einer Kühlflüssigkeit durchströmt sein. Mit der zweiten Kühleinrichtung können die Wicklungen 3 des

Außenstators 2 gekühlt werden. Durch die erste Kühleinrich ^¬ tung 20 kann die Wärme, die im Betrieb der elektrischen Maschine 1 entsteht, von dem Innenstator 10 abgeführt werden. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass die Permanent ^¬ magneten 9 überhitzen und somit entmagnetisiert werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel von FIG 4 weist das Wicklungssys ^¬ tem im Außenstator 2 die Polpaarzahl pw = 5 auf. Aus der An- zahl der Permanentmagnete 12 im Innenstator 10 ergibt sich die Polpaarzahl pm = 12 für den Innenstator 10. Unter Berücksichtigung der oben genannten Formel ist nach außen hin die Polpaarzahl pr = 17 des Rotors 7 wirksam. FIG 5 zeigt die elektrische Maschine 1 gemäß FIG 4 im Quer ^¬ schnitt. Hierbei ist zu erkennen, dass die Welle 13 der elektrischen Maschine 1 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als Hohlwelle ausgebildet ist. Darüber hinaus weist die elektrische Maschine 1 hierbei ein erstes Lagerelement 24 und ein zweites Lagerelement 25 auf. Das erste Lagerelement 24 ist zwischen dem ersten Flansch 15 und dem Rotor 7 angeordnet. Das zweite Lagerelement 25 ist zwischen dem zweiten Flansch 16 und dem Rotor 7 angeordnet. Die Lagerelemente 24, 25 können insbesondere als Kugellager ausgebildet sein.

FIG 6 zeigt einen Graphen 26, bei dem auf der Abszisse die Koerzitivfeidstärke Hc und auf der Ordinate die Remanenz Br dargestellt sind. Auf der Abszisse sind vorliegend beispiel ^¬ haft Werte für die Koerzitivfeidstärke Hc in kA/m darge ^¬ stellt. Des Weiteren sind auf der Ordinate beispielhafte für die Remanenz Br dargestellt. Des Weiteren kennzeichnet die gestrichelte Linie 27 den Minimalwert für die Koerzitiv- feidstärke Hc . Durch den Graph 26 soll der Zusammenhang aus Remanenz Br, Koerzitivfeidstärke Hc und Temperatur darge ^¬ stellt werden. Vorliegend stellt die Gerade 28 den Zusammen ^¬ hang zwischen Koerzitivfeidstärke Hc und Remanenz Br für ei- nen Permanentmagneten 12 dar, der aus Eisen-Neodym-Bor gebildet ist.

Derartige Magnetqualitäten mit hoher Remanenz haben einen höheren Anteil an schweren Seltenen Erden. Dabei stellt der Punkt 29 ein erstes Material mit einer hohen Koerzitiv- feidstärke Hc und einer geringen Remanenz Br dar. Wenn die Temperatur innerhalb der elektrischen Maschine 1 beispiels ^¬ weise auf einen Wert von 130° C erhöht wird, verändert sich die Koerzitivfeidstärke Hc und die Remanenz Br des ersten Ma- terials in Folge der Temperaturkoeffizienten des ersten Materials. Für den Zusammenhang zwischen Koerzitivfeidstärke Hc und Remanenz Br gilt der Zusammenhang, der durch die Gerade 30 beschrieben ist. Wenn nun die Permanentmagnete 12 mittels der ersten Kühlein ^¬ richtung 20 mit einer Kühlflüssigkeit, insbesondere Wasser, gekühlt werden und daher beispielsweise nur auf eine Tempera ^¬ tur von maximal 40° C erwärmt werden, können Materialien mit einer geringeren Koerzitivfeidstärke Hc eingesetzt werden. Dies ist vorliegend durch die Gerade 31 verdeutlicht. Wenn in diesem Fall ein zweites Material, welches vorliegend durch den Punkt 32 verdeutlicht ist, verwendet wird, das eine hohe Remanenz Br und eine geringe Koerzitivfeidstärke Hc aufweist, hat dies einerseits den Vorteil, dass die Remanenz Br deut ^¬ lich, beispielsweise um einen Wert von 20 %, erhöht wird. Dies ist vorliegend durch den Pfeil 33 verdeutlicht. Ein wei ^¬ terer Vorteil ergibt sich dadurch, dass weniger teure Seltene Erden für die Permanentmagneten 12 verwendet werden müssen. Die Auswahl des ersten und des zweiten Materials ergibt sich aus der Forderung, dass der Mindestwert für die Koerzitiv- feldstärke Hc, der durch die Linie 27 gekennzeichnet ist, nicht unterschritten werden darf, weil es sonst im Betrieb der elektrischen Maschine 1 zur Abmagnetisierung kommen würde .