Beschreibung

SYNCHRONMASCHINE MIT VOM ROTOR ERREGTEN MAGNETLAGERN

Die Erfindung betrifft eine Synchronmaschine, umfassend einen gegen einen Stator mit Statorwicklungen in zwei magnetischen Lagern gelagerten Rotor mit einer Rotorwelle und einem daran befestigtem Polkern, in dem magnetfelderzeugende Erregerspu ^¬ len angeordnet sind, die mit den Statorwicklungen entweder zur Erzeugung einer Drehung des Rotors zusammenwirken oder die durch Drehung des Rotors zur Stromerzeugung im Stator dienen, wobei jedes Lager ein an oder in dem Stator angeordnetes und mittels eines Kryostats gekühltes erstes Lagerteil mit einer Hochtemperatursupraleiterstruktur und ein zweites rotorseitiges Lagerteil umfasst, wobei das erste Lagerteil bei Betrieb des Lagers mit dem über einen Zwischenraum von dem ersten Lagerteil beabstandeten magnetisierten zweiten Lagerteil zur Lagerung zusammenwirkt.

Die Rotorwelle solcher Synchronmaschinen, beispielsweise Mo ^¬ toren oder Generatoren, wird entweder durch die Wechselwirkung zwischen den Statorwicklungen und den Erregerspulen in eine schnelle Bewegung versetzt oder anderweitig gedreht, so dass ein Strom in den Statorwicklungen induziert wird. Um ei- ne möglichst verlustfreie, passive Lagerung zu ermöglichen, ist die Rotorwelle in zwei magnetischen Hochtemperatursupra ^¬ leiterlagern gelagert, die beispielsweise in radialer Richtung dem Polkern benachbart sind.

Solche Hochtemperatursupraleiterlager umfassen ein erstes und ein zweites Lagerteil, wobei das erste Lagerteil eine Hoch ^¬ temperatursupraleiterstruktur umfasst, also ein Hochtempera- tursupraleiter-Bulkmaterial, welches mittels eines Kryostats unter die kritische Temperatur (T _c ) gekühlt wird. Dieses ers- te Lagerteil ist bei der Synchronmaschine der eingangs ge ^¬ nannten Art am Stator angeordnet und wirkt mit einem zweiten Lagerteil zusammen, das über einen Zwischenraum von diesem beabstandet ist. Das zweite Lagerteil ist zumindest im Be-

trieb des Lagers magnetisiert , wobei das Magnetfeld in den Zwischenraum eingeleitet wird. Eine radiale Bewegung des zweiten Lagerteils wird demnach zu einer Veränderung des Magnetfeldes innerhalb der Hochtemperatursupraleiterstruktur führen. Da Supraleiter jedoch (annähernd) ideale Leiter sind, entsteht eine rücktreibende Kraft, die diese Magnetfeldände ^¬ rung zu verhindern bzw. rückgängig zu machen sucht. Dadurch wird das zweite Lagerteil und somit die Rotorwelle in der ur ^¬ sprünglich eingestellten Position gehalten.

Für das zweite Lagerteil können beispielsweise Permanentmag ^¬ nete, insbesondere aus NdFeB, verwendet werden. Die Magnet ^¬ qualität, insbesondere das durch solche Permanentmagneten ma ^¬ ximal erreichbare Magnetfeld, ist jedoch begrenzt, wodurch die Tragkraft und Leistungsfähigkeit des Hochtemperatursupra ^¬ leiterlagers limitiert ist. Zudem erweisen sich die Materia ^¬ lien der Permanentmagneten, insbesondere NdFeB, häufig als spröde, so dass auch die maximal erreichbare Rotationsge ^¬ schwindigkeit beschränkt ist. Hierzu wurde vorgeschlagen, zu- sätzliche Bandagen am zweiten Lagerteil vorzusehen, die jedoch nachteilhafterweise ein zusätzliches Bauteil darstellen, das zudem den Abstand zwischen erstem Lagerteil und zweitem Lagerteil erhöht.

Alternativ wurde vorgeschlagen, statt der Permanentmagnete supraleitende Spulen in dem zweiten Lagerteil zu verwenden. Diese supraleitenden Spulen müssen jedoch zusätzlich gekühlt werden, so dass ein zusätzlicher Aufwand entsteht und zusätzliche Reibungsverluste auftreten, da das Kühlmittel und ein Stromanschluss zu diesen Spulen geführt werden muss.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine demge ^¬ genüber verbesserte Möglichkeit zur Magnetisierung des zwei ^¬ ten Lagerteils anzugeben.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Synchronmaschine der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein mittels der Erregerspulen erzeugter magnetischer Fluss durch

einen Flusszuführungsabschnitt in das axial vom Polkern beabstandete zweite Lagerteil ableitbar ist.

Erfindungsgemäß wird dementsprechend vorgeschlagen, einen Teil des bei Betrieb durch die Erregerspulen ohnehin erzeug ^¬ ten magnetischen Flusses dem zweiten Lagerteil zuzuführen, um dieses zu magnetisieren und den erforderlichen Magnetfluss in den Zwischenraum einzuleiten.

Zur Magnetfelderzeugung in dem zweiten Lagerteil werden dementsprechend keine zusätzlichen, ein Magnetfeld erzeugenden Komponenten mehr benötigt, da das ohnehin von den Erregerspulen erzeugte Magnetfeld sowohl für die Zwecke des Antriebs als auch für die Zwecke der Lagerung genutzt wird. Dement- sprechend entfällt die Notwendigkeit des Einbringens von Per ^¬ manentmagneten, das bedeutet, die Leistung und Tragfähigkeit des Lagers wird nicht mehr durch die Magnetqualität, die ma ^¬ ximale Rotationsgeschwindigkeit nicht mehr durch die Sprödig- keit des Permanentmagneten limitiert. Ferner entfällt das Einbringen von zusätzlichen supraleitenden Spulen in das zweite Lagerteil, das bedeutet, es wird teures supraleitendes Bandleitermaterial eingespart und die zusätzliche Kühlein ^¬ richtung entfällt mit den supraleitenden Lagerspulen.

Weiterhin werden die Verluste der Hochtemperatursupraleiterlager nicht mehr durch die Homogenität der Permanentmagnet ^¬ magnetisierung in Umfangsrichtung bestimmt, so dass verlustärmere Hochtemperatursupraleiterlager realisiert werden.

Die Inbetriebnahme der erfindungsgemäßen Synchronmaschine kann dann in mehreren Schritten geschehen. Zunächst muss vor Inbetriebnahme der magnetischen Lager die Rotorwelle durch eine Halterungsvorrichtung aufgenommen und gehaltert werden. Zur Inbetriebnahme werden dann zunächst die ersten Lagerteile gekühlt. Nachdem die Temperatur der Hochtemperatursupralei ^¬ terstruktur unter die kritische Temperatur abgefallen ist, werden die Erregerspulen im Polkern bestromt. Dadurch wird das Magnetfeld erzeugt, und der magnetische Fluss magneti-

siert die zweiten Lagerteile. Hierdurch wird das Magnetlager automatisch durch die Bestromung der Erregerspulen aktiviert, so dass die Haltevorrichtung entfernt werden kann. Danach kann die Synchronmaschine entsprechend in Betrieb genommen werden. Bei einem Betrieb als Motor werden die Statorwicklungen mit einem Strom beaufschlagt, der ein Drehfeld erzeugt. Dadurch wird die Rotorwelle angetrieben. Beim Betrieb als Ge ^¬ nerator wird der Rotor angetrieben und ein entsprechender Strom wird in den Statorwicklungen induziert.

Zur Aktivierung des magnetischen Lagers muss die Rotorwelle der Synchronmaschine vorteilhafterweise nicht bewegt werden. Das Lager wird automatisch bei Bestromung der Erregerspulen in Betrieb genommen. Bei der beschriebenen Aktivierung des Hochtemperatursupraleiterlagers werden hohe Tragkräfte er ^¬ reicht, da die Hochtemperatursupraleiterstruktur vor der Inbetriebnahme keinem Magnetfeld ausgesetzt ist. Daher ist die Hochtemperatursupraleiterstruktur bei der Aktivierung des Lagers einer großen änderung des Magnetfeldes ausgesetzt.

Konkret können die zweiten Lagerteile beispielsweise von Pol ^¬ kernscheiben gebildet werden, die über den Flusszuführungsab- schnitt mit dem Polkern gekoppelt sind. Die Ankopplung der zweiten Lagerteile, die selbstverständlich aus einem magneti- sierbaren Material bestehen, vorzugsweise demselben Material wie der Polkern, erfolgt über die ebenfalls magnetisierbaren, also magnetflussleitenden Flusszuführungsabschnitte, die vor ^¬ zugsweise an den poltragenden Bereichen des Polkerns angekop ^¬ pelt sind. Das sind Bereiche, in denen ein besonders großer magnetischer Fluss auftritt, also bei Bestromung der Erregerspulen die Bereiche, in denen sich der Nord- bzw. der Südpol des Polkerns ausbilden.

Der Polkern, die Flusszuführungsabschnitte und die Polkern- Scheiben können ein einstückiges Bauteil bilden oder mittels Befestigungselementen verbunden sein. Bei der Ausführung als einstückiges Bauteil ist sichergestellt, dass eine gute Flussleitung durch das magnetisierbare Material auch zu den

Polscheiben gewährleistet ist. Die Fertigung eines solchen einstückigen Bauteils kann beispielsweise durch Herstellen des kompletten Bauteils mittels einer geeigneten Form erfolgen, es ist jedoch auch denkbar, die einzelnen Teile nach- träglich zu verschweißen oder aus Massivmaterial heraus zu fräsen .

Zweckmäßigerweise weist das zweite Lagerteil einen größeren Abstand zu dem Polkern auf als die Breite des Zwischenraums zwischen dem ersten und dem zweiten Lagerteil. Auf diese Art wird verhindert, dass sich ein magnetischer Kurzschluss zwi ^¬ schen dem zweiten Lagerteil, insbesondere der Polkernscheibe, und dem Polkern bildet, wodurch der abgeleitete magnetische Fluss nicht durch den Zwischenraum austreten würde, sondern wieder in den Polkern rückgeführt würde, so dass durch Einhaltung der genannten Beabstandungskriterien eine hohe Tragkraft gewährleistet wird.

Auch die Rotorwelle kann auf verschiedene Weise ausgestaltet sein. Zum einen ist denkbar, dass der Flusszuführungsab- schnitt auch eine tragende Verbindung zwischen dem zweiten Lagerteil und dem Polkern bildet, so dass es ausreichend ist, eine nicht durchgängige Rotorwelle zu verwenden, die jeweils mit den zweiten Lagerteilen verbunden ist. Es ist jedoch auch denkbar, dass eine durchgängige Rotorwelle verwendet wird, die dann insbesondere sowohl mit den zweiten Lagerteilen als auch unmittelbar mit dem Polkern verbunden ist. In diesem Falle ist die Rotorwelle unmagnetisch ausgebildet, so dass auch ein magnetischer Kurzschluss über die Rotorwelle verhin- dert wird.

Während die zweiten Lagerteile selbstverständlich rotations ^¬ symmetrisch ausgeführt sind, sind die Flusszuführungsab- schnitte nur in bestimmten Bereichen zur Verbindung des PoI- kerns mit dem zweiten Lagerteil vorgesehen, wo ein magneti ^¬ scher Fluss abgeführt werden kann. In diesem Falle sind zwei verschiedene Ausgestaltungen denkbar. So kann vorgesehen sein, dass die Flusszuführungsabschnitte spiegelsymmetrisch

zur Radialebene der Rotorwelle angeordnet sind. Bei der Ver ^¬ wendung einer Erregerspule, deren Achse üblicherweise in die ^¬ ser Radialebene liegt, bedeutet dies, dass über beide Fluss- zuführungsabschnitte magnetischer Fluss vom Nordpol oder dem Südpol des im Polkern bei bestromten Erregerspulen vorhandenen Feldes abgeleitet wird. Aufgrund der Unabhängigkeit der beiden Lager ist dies jedoch nicht relevant für deren Tragfä ^¬ higkeit. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Flusszuführungsabschnitte punktsymmetrisch gegenüber dem Mit- telpunkt des Polkerns angeordnet sind. Dann wird bei ähnlich angeordneten Erregerspulen einmal Fluss aus dem Bereich des Nordpols, einmal Fluss aus dem Bereich des Südpols abgelei ^¬ tet. Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft, da Un- wuchten am Rotor entgegengewirkt wird.

Zusätzlich zu der radialen Lagerung des Rotors ist auch eine axiale Lagerung wünschenswert. Daher kann mit besonderem Vorteil vorgesehen sein, dass zur Inhomogenisierung des Magnetfelds in axialer Richtung ein Vertiefungen aufweisendes Au- ßenflächenprofil des zweiten Lagerteils vorgesehen ist. Durch diese Profilierung des zweiten Lagerteils, insbesondere der Polscheibe, wird also erreicht, dass der magnetische Fluss nicht gleichmäßig in den Zwischenraum austritt, sondern dass es in axialer Richtung zu Flussveränderungen kommt. Dann kommt es jedoch auch bei einer axialen Verschiebung des Rotors innerhalb der Hochtemperatursupraleiterstruktur zu Feldveränderungen, denen durch entsprechende Kräfte entgegenge ^¬ wirkt wird. Es wird neben der radialen auch eine axiale La ^¬ gersteifigkeit erreicht. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass an der Außenfläche des zweiten Lagerteils wenigstens ei ^¬ ne umlaufende Vertiefungsrille ausgebildet ist, so dass sich ein zahnartiges Außenflächenprofil ergibt.

Häufig sind auch die Erregerspulen supraleitend ausgebildet. Dann kann vorgesehen sein, dass die supraleitenden Erregerspulen in wenigstens einem innerhalb des Polkerns angeordne ^¬ ten oder einem zumindest den Polkern umgebenden Kryostat angeordnet sind. Dabei wird vorgezogen, dass das Kryostat für

die Erregerspulen innerhalb des Polkerns angeordnet ist, da dann ein geringerer Abstand zwischen Statorwicklungen und Rotor bzw. erstem Lagerteil und zweitem Lagerteil erreicht wer ^¬ den kann und eine geringere Kühlleistung insgesamt erforder- lieh ist. In beiden bislang genannten Fällen rotiert das Kry- ostat als Teil des Rotors mit. Es ist jedoch auch denkbar, einen feststehenden, die Rotoranordnung umgebenden Kryostaten zu verwenden.

Für eine Kühlmittelzuführung/Kühlmittelabführung sollte eine möglichst reibungsarme Dichtung vorgesehen sein. Besonders vorteilhaft kann eine solche Dichtung einer Kühlmittelzuführung und einer Kühlmittelabführung durch ein auf der Rotorwelle angeordnetes, durch ein Magnetfeld ortsfest gehaltenes Ferrofluid verwirklicht werden. Ein Ferrofluid ist letztend ^¬ lich eine magnetische Flüssigkeit, die aufgrund entsprechen ^¬ der Magnetfelder, welche beispielsweise mittels eines Perma ^¬ nentmagneten oder einer ein Magnetfeld erzeugenden Einrichtung erzeugt werden können, ortsgenau positioniert werden. Zudem weisen solche Ferrofluide eine geringe Reibung auf, so dass die durch sie verursachten Verluste gering gehalten sind. Im Falle einer Kühlmittelzuführung ist dabei ein Kühlmittelzuführungsbereich vorgesehen, in dem das Kühlmittel durch wenigstens eine öffnung in der Rotorwelle von außen in die Rotorwelle eindringen kann. Dieser Zuführungsbereich wird beidseitig durch eine Ferrofluid-Abdichtung gegen Lecks gesichert. Das gilt auch für den Abführungsbereich, in welchem das Kühlmittel durch öffnungen gasförmig entweichen kann.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind zur Kühlmittel ^¬ zuführung und -abführung feststehende, innerhalb der als Hohlwelle ausgebildeten Rotorwelle geführte Rohre vorgesehen. Die Rohre können dabei vorteilhafterweise konzentrisch in der Rotorwelle angeordnet sein, wobei ein inneres Rohr von einem äußeren Rohr umgeben ist. Beide Rohre sind hier Teil des Sta ^¬ tors. Auch hier kann die Abdichtung dann über Ferrofluide, insbesondere über eine Ferrofluiddrehdurchführung erfolgen.

Daneben sollte auch eine möglichst reibungsarme Stromzufüh ^¬ rung zu den Erregerspulen realisiert werden. Dazu kann vorgesehen sein, dass eine Stromzuführung zu den Erregerspulen ü- ber eine über Schleifringe erzeugte elektrisch leitende Ver- bindung zwischen einem innerhalb des Rotors angeordneten und einem feststehenden elektrischen Leiter vorgesehen ist. Dabei ist meist eine kleinflächige Ankopplung des Schleifrings aus ^¬ reichend. Alternativ kann eine Erregungskopplungseinrichtung verwendet werden. Dabei ist keinerlei Verbindung zwischen dem rotorwellenseitig angeordneten Leiter und dem feststehenden Leiter notwendig, da der Strom hier über ein sich änderndes elektromagnetisches Feld übertragen wird, beispielsweise nach Art eines Transformators.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Synchronmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform,

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Synchronmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Synchronmaschine gemäß einer dritten Ausführungsform.

Fig. 1 zeigt den Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Syn ^¬ chronmaschine 1. An einem Stator 2, der beispielsweise aus Eisen besteht, sind Statorwicklungen 3 vorgesehen und jeweils ein erstes, ringförmiges Lagerteil 4 für zwei magnetische Hochtemperatursupraleiterlager, in denen der Rotor gelagert ist. Das erste Lagerteil 4 umfasst eine innerhalb eines Kry- ostats 5 befindliche Hochtemperatursupraleiterstruktur 6.

Der Rotor ist um eine Rotationsachse 7 drehbar und umfasst eine Rotorwelle 8, einen Polkern 9 mit darin befindlichen Erregerspulen 10, Flusszuführungsabschnitte 11 sowie zweite La ^¬ gerteile 12. Der Polkern 9, die Flusszuführungsabschnitte 11 und die zweiten Lagerteile 12 sind dabei als einstückiges

Bauteil ausgebildet, welches generell aus einem Material be ^¬ steht, das gute magnetische Flussleitungseigenschaften auf ^¬ weist. Die gesamte Rotoranordnung ist in einem weiteren Kry- ostaten 13 aufgenommen, da die Erregerspulen 10 supraleitend ausgebildet sind. Werden die Erregerspulen 10 bestromt, so wird ein Magnetfeld erzeugt, das durch die Pfeile 14 symboli ^¬ siert ist. Im in dieser Stellung des Rotors oberen Bereich des Polkerns bildet sich daher ein Nordpol N aus, im unteren Bereich ein magnetischer Südpol S. Mit diesem Magnetfeld wechselwirkt im Betrieb der Synchronmaschine 1 als Motor ein durch die Statorwicklungen 3 erzeugtes Drehfeld, bzw. das von den Erregerspulen 10 erzeugte Magnetfeld erzeugt beim Betrieb als Generator durch Drehung des Rotors einen Strom in den Statorwicklungen 3.

Das Magnetfeld dient jedoch auch dem Betrieb des durch das erste Lagerteil 4 und das zweite Lagerteil 12 gebildeten mag ^¬ netischen Lagers. Dazu wird, wie mittels der Pfeile 15 ange ^¬ deutet, über die punktsymmetrisch zum Mittelpunkt des PoI- kerns 9 angeordneten Flusszuführungsabschnitte 11 magneti ^¬ scher Fluss von den poltragenden Bereichen des Polkerns 9 in die zweiten Lagerteile 12 abgeleitet. Diese werden folglich bei Betrieb der Erregerspulen 10 magnetisiert . Die magneti- sierten zweiten Lagerteile 12 wirken mit den über Spalte und den Kryostaten 13 beabstandeten ersten Lagerteilen 4 zusammen. Jegliche Radialbewegung des zweiten Lagerteils 12 hat eine korrigierende Kraft zur Folge, wie dies bei Hochtempera ^¬ tursupraleiterlagern bekannt ist.

Die Bedingung dafür ist jedoch, dass der Fluss, der den zweiten Lagerteilen 12 zugeführt wurde, auch innerhalb des Zwi ^¬ schenraums zwischen erstem und zweitem Lagerteil austritt. Die Breite b des Zwischenraums ist daher hier kleiner als der Abstand a zwischen den als Polkernscheiben ausgebildeten zweiten Lagerteilen 12 und dem Polkern 9 gewählt, so dass es nicht zu einem magnetischen Kurzschluss mit dem Polkern 9 kommen kann. Ein Kurzschluss über die Rotorwelle 8 ist ohne ^¬ hin ausgeschlossen, da diese in diesem Ausführungsbeispiel

nicht durchgehend ausgebildet ist, demnach nur unmittelbar mit dem als Polkernscheibe ausgebildeten zweiten Lagerteil 12 verbunden ist.

Die Oberfläche des zweiten Lagerteils 12 ist im Bereich des Zwischenraums mit rillenartigen Vertiefungen 17 versehen, so dass sich ein zahnartiges Außenflächenprofil 18 ergibt. Da ^¬ durch ist das in den Zwischenraum austretende und in das ers ^¬ te Lagerteil 4 eintretende Magnetfeld in axialer Richtung in- homogen, so dass sich bei axialen Verschiebungen des Rotors eine Magnetfeldänderung in der Hochtemperatursupraleiterstruktur 6 ergibt, wodurch auch in diesem Fall Rückstellkräfte entstehen, die für eine axiale Lagersteifigkeit sorgen.

Der Kryostat ist fest mit der Rotorwelle 8 verbunden. Zudem ist bei 21 ein Schleifring angedeutet, über den eine elekt ^¬ risch leitende Verbindung zur übertragung des elektrischen Stromes zu den Erregerspulen 10 ermöglicht ist. Alternativ wäre auch eine Erregungskopplungseinrichtung denkbar, über die der Strom berührungslos mittels elektromagnetischer Fel ^¬ der auf einen in der Rotorwelle 8 befindlichen Leiter übertragen wird.

Im Bereich 27 ist ein Schnitt durch die als Hohlwelle ausge- bildete Rotorwelle 8 gezeigt. Ersichtlich verlaufen innerhalb der Rotorwelle 8 zwei konzentrische, feststehende Rohre 16, die der Kühlmittelzuführung bzw. -abführung dienen. Das äußere Rohr wird mit einer Ferrofluiddurchführung 28 gegen die rotierende Innenseite der Rotorwelle 8 gedichtet.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Synchronma ^¬ schine 1', bei der die Rotorwelle 8' durchgehend ausgebildet ist. Das bedeutet, sie ist sowohl mit dem Polkern 9 als auch mit den als Polkernscheiben ausgebildeten zweiten Lagerteilen 12 verbunden. In diesem Fall ist die Rotorwelle 8' unmagne ^¬ tisch ausgebildet, so dass es auch über die Rotorwelle 8' nicht zu einem magnetischen Kurzschluss zwischen den zweiten Lagerteilen 12 und dem Polkern 9 kommen kann.

Als weiterer Unterschied zur Synchronmaschine 1 ist hier nicht die gesamte Rotoranordnung in einem Kryostaten enthalten, sondern es sind Kryostaten 13' im Inneren des Polkerns 9 vorgesehen, die die Erregerspulen 10 unmittelbar umgeben. Da die Rotorwelle 8' durchgehend ausgebildet ist, ist eine Zu ^¬ führung des Kühlmittels zu den Kryostaten 13' durch die Ro ^¬ torwelle 8' in dem Polkern 9 problemlos möglich. Die Kühlmit- telzu- und -abführung in die gedrehte Rotorwelle 8' ist in Fig. 2 rechts schematisch dargestellt. Die Rotorwelle 8' um- fasst jeweils eine mit der entsprechenden Leitung verbundene Kühlmittelzuführungsöffnung 22 und eine Kühlmittelabführungsöffnung 23. Zu diesen sind jeweils eine Kühlmittelzuführung 24 und eine Kühlmittelabführung 25 geführt. Sowohl die Kühlmittelzuführung als auch die Kühlmittelabführung sind über aus Ferrofluid 26 gebildete Dichtungen abgedichtet. über die Kühlmittelzuführung 24 wird flüssiges Kühlmittel zugeführt, mittels der Kühlmittelabführungsöffnung 23 kann gasförmiges Kühlmittel durch die Kühlmittelabführung 25 abgeleitet werden .

Die Kühlmittelzufuhr bzw. -abfuhr kann wie bezüglich der Synchronmaschine 1 beschrieben in konzentrisch in der als Hohlwelle ausgebildeten Rotorwelle angeordneten Rohren erfolgen. Dabei stehen die Rohre. Das äußerste Rohr wird dann mit einer Ferrofluiddrehdurchführung gegen die rotierende Innenseite der Hohlwelle gedichtet.

Ebenso ist in Fig. 2 eine aus einem rotorwellenseitigen und einem statorseitigen Bestandteil bestehende berührungslose Erregungskopplungseinrichtung 29 zur Stromübertragung angedeutet, über die nach Art eines Transformators Strom auf den Rotor übertragen werden kann. Alternativ ist natürlich auch in diesem Ausführungsbeispiel die Verwendung von Schleifringen möglich.

Fig. 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfin ^¬ dungsgemäßen Synchronmaschine 1''. Im Unterschied zu den Syn ^¬ chronmaschinen 1 und 1' sind die Flusszuführungsabschnitte

11' hier symmetrisch zur Radialebene 19 des Polkerns 9 ange ^¬ ordnet, das bedeutet, beide Flusszuführungsabschnitte 11' führen magnetischen Fluss aus dem Bereich des Nordpols des Polkerns 9 bei bestromten Erregerspulen 10 in die zweiten Lagerteile 12 ab. Fig. 3 zeigt zudem eine Haltevorrichtung 20, die zum Halten des Rotors bei abgeschalteten Erregerspulen 10 verwendet werden kann.