DE10063724A1

DE10063724A1 - Maschine mit einer in einem Wicklungsträger angeordneten supraleitenden Wicklung sowie mit Mitteln zum axialen Dehnungsausgleich des Wicklungsträgers

Info

Publication number: DE10063724A1
Application number: DE10063724A
Authority: DE
Inventors: Michael Frank; Adolf Kuehn; Peter Massek; Peter Van Hasselt
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 2000-12-20
Filing date: 2000-12-20
Publication date: 2002-07-11
Also published as: US20040051419A1; WO2002050985A1; US7211921B2

Abstract

Die Maschine weist einen um eine Rotationsachse (A) drehbar gelagerten Rotor mit einer supraleitenden Wicklung in einem Wicklungsträger (9) auf. Zur Halterung des Wicklungsträgers innerhalb eines Rotoraußengehäuses (7b) sind Verbindungseinrichtungen vorgesehen. Zum Ausgleich von Dehnungsänderungen des Wicklungsträgers (9) soll eine Verbindungseinrichtung (8b) mindestens ein sich axial erstreckendes Verbindungselement (12) aufweisen, das einseitig starr mit dem Wicklungsträger (9) verbunden ist und dessen gegenüberliegendes, freies Ende (12a) in einer axial beweglichen, radial kraftschlüssigen Verbindung mit einem zentrierenden Halterungselement (18) des Rotoraußengehäuses (7b) steht.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine mit einem um ei ne Rotationsachse drehbar gelagerten Rotor, der ein Rotorau ßengehäuse hat, das an axialen Rotorwellenteilen befestigt ist und einen Wicklungsträger mit einer supraleitenden Wick lung umschließt. Der Rotor weist ferner Mittel zur Halterung des Wicklungsträgers innerhalb des Rotoraußengehäuses auf, die auf einer drehmomentübertragenden Seite eine erste, star re Verbindungseinrichtung zwischen dem Wicklungsträger und dem Rotoraußengehäuse und auf der gegenüberliegenden Seite eine zweite, axiale Dehnungsänderungen des Wicklungsträgers ausgleichende Verbindungseinrichtung umfassen. Ferner sind Mittel zur Kühlung und thermischen Isolation der supraleiten den Wicklung vorgesehen. Eine entsprechende Maschine geht aus der DE 23 26 016 B2 hervor.

Elektrische Maschinen, insbesondere Generatoren oder Motoren, besitzen in der Regel eine rotierende Feldwicklung und eine feststehende Ständerwicklung. Durch die Verwendung von tief gekühlten und insbesondere supraleitenden Leitern kann man dabei die Stromdichte und dadurch die spezifische Leistung der Maschine, d. h. die Leistung pro Kilogramm Eigengewicht, erhöhen und auch den Wirkungsgrad der Maschine steigern.

Tiefkalte Wicklungen elektrischer Maschinen müssen im allge meinen von der Umgebung thermisch isoliert und mit einem Kühlmittel auf der geforderten Tieftemperatur gehalten wer den. Eine effektive Wärmeisolation kann dabei nur erreicht werden, wenn die tiefkalten Teile der Maschine von dem warmen Außenraum möglichst durch ein Hochvakuum mit einem Restgas druck im allgemeinen unter i03 mbar getrennt sind und wenn Verbindungsteile zwischen diesen tiefkalten Teilen und dem warmen Außenraum möglichst wenig Wärme übertragen.

Für eine Vakuumisolation von Rotoren mit tiefzukühlenden Läu ferwicklungen und warmen Ständerwicklungen sind insbesondere zwei Varianten bekannt: Bei einer ersten Ausführungsform hat der Rotor ein warmes Außengehäuse und einen mitrotierenden abgeschlossenen Vakuumraum. Der Vakuumraum sollte dabei den tiefkalten Bereich allseitig umgeben (vgl. z. B. "Siemens Forsch. u. Entwickl.-Ber.", Bd. 5, 1976, No. 1, Seiten 10 bis 16). Über sich durch den Vakuumraum erstreckende Abstützungen erfolgt jedoch eine unerwünschte Übertragung von Wärme auf die tiefkalten Teile. Bei einer zweiten Ausführungsform ro tiert der im wesentlichen kalte Rotor in einem Hochvakuum. Dabei wird die äußere Begrenzung des Hochvakuumraumes durch die Innenbohrung des Ständers festgelegt. Eine solche Anord nung erfordert jedoch hochvakuumdichte Wellendichtungen zwi schen dem Rotor und dem Ständer (vgl. z. B. DE 27 53 461 A).

Bei der aus der eingangs genannten DE-B2-Schrift entnehmbaren Maschine ist die erstgenannte Ausführungsform realisiert. Bei ihrem Rotor befindet sich die supraleitende Wicklung im Inne ren eines Läuferkryostaten, der mit angebrachten Flanschwel len ein Außengehäuse des Rotors bildet. Auf Grund einer Ver wendung von klassischem Supraleitermaterial für die Leiter der Wicklung ist eine Heliumkühlung vorgesehen mit einer Be triebstemperatur um etwa 4 K. Demgegenüber befindet sich die Außenkontur des Rotoraußengehäuses etwa auf Raumtemperatur und im Betrieb auch gegebenenfalls darüber. Das Nutzdrehmo ment der Maschine wird in der Rotorwicklung erzeugt. Diese ist in einem kalten Wicklungsträger angeordnet, der seiner seits isoliert in dem als Kryostaten wirkenden Rotoraußenge häuse aufgehängt bzw. gehaltert ist. Dabei muss diese Aufhän gung bzw. Halterung auf der Antriebsseite des Rotors stabil genug sein, um das Drehmoment von dem kalten Wicklungsträger auf einen antriebsseitigen Wellenteil zu übertragen. Eine entsprechende, starre Verbindungseinrichtung zur Drehmomentübertragung muss daher verhältnismäßig massiv ausgeführt und kraftschlüssig mit dem Wicklungsträger und dem antriebsseiti gen Wellenteil verbunden werden. Zugleich übernimmt diese Verbindungseinrichtung die antriebsseitige Zentrierung des kalten Wicklungsträgers. Auf der gegenüberliegenden Rotorsei te, die auch als Nichtantriebs- oder Betriebsseite bezeichnet wird, weil an ihr für einen Betrieb der Maschine wichtige Verbindungen wie z. B. eine Kühlmittelzufuhr vorgesehen sind, wird praktisch kein Drehmoment ausgeleitet. Daher sind hier im wesentlichen nur die Funktionen einer Zentrierung und thermischen Isolierung zu erfüllen. Da sich jedoch bei einem Übergang von Raumtemperatur auf die Betriebstemperatur die axiale Länge des Wicklungsträgers relativ zur entsprechenden Ausdehnung des Rotoraußengehäuses um mindestens einen Milli meter reduziert, muss die betriebsseitige Aufhängung zusätz lich die Funktion eines entsprechenden Längenausgleichs ge währleisten. Bei der aus der eingangs genannten DE-B2-Schrift entnehmbaren Maschine sind deshalb zwischen dem Rotoraußenge häuse und dem Wicklungsträger radial verlaufende, scheiben förmige Verbindungselemente vorgesehen, die zum Dehnungsaus gleich eine entsprechende Verbiegung in axialer Richtung er möglichen.

Auch bei dem aus der DE 27 17 580 A entnehmbaren Rotor einer elektrischen Maschine mit supraleitender Erregerwicklung ist ein entsprechendes, sich radial erstreckendes Verbindungsele ment zwischen einem Rotoraußengehäuse und einem Wicklungsträ ger vorgesehen, das eine axiale Deformation zulässt.

Neben den seit langem bekannten metallischen Supraleitermate rialien wie z. B. NbTi oder Nb₃Sn, wie sie bei den vorstehend erwähnten Maschinen eingesetzt werden, sind seit 1987 auch metalloxidische Supraleitermaterialien mit Sprungtemperaturen von über 77 K bekannt. Mit Leitern unter Verwendung solcher Hoch(High)-T_c-Supraleitermaterialien, die auch als HTS- Materialien bezeichnet werden, versucht man, supraleitende Wicklungen von Maschinen zu erstellen. Auch Maschinen mit diesem Leitertyp erfordern auf Grund der Temperaturunter schiede zwischen der Betriebstemperatur des Supraleitermate rials und der Außentemperatur des wärmeren Rotoraußengehäuses einen entsprechenden Dehnungsausgleich in axialer Richtung.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine geeignete Verbindungseinrichtung einer entsprechenden Maschine an zugeben, die auf verhältnismäßig einfache Weise einen solchen axialen Dehnungsausgleich (= Längenausgleich) ermöglicht und dabei insbesondere Wärmeeinleitungsverluste der supraleiten den Wicklung über die Verbindungseinrichtung begrenzt.

Diese Aufgabe wird für eine Maschine mit den eingangs genann ten Merkmalen erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Deh nungsänderungen ausgleichende zweite Verbindungseinrichtung mindestens ein sich axial erstreckendes Verbindungselement aufweist, das einseitig starr mit dem Wicklungsträger verbun den ist und dessen gegenüberliegendes, freies Ende in einer axial beweglichen, radial kraftschlüssigen Verbindung mit mindestens einem zentrierenden Halterungselement des Rotorau ßengehäuses steht.

Die mit dieser Ausgestaltung der Maschine verbundenen Vortei le bestehen in einer einfachen, billigen Fertigbarkeit, der Zentrierung und der gleichzeitig erzielbaren geringen Wärme lecks. Dabei wird ein Schrumpfungsausgleich (= axiale Bewe gung) durch eine echte Relativbewegung der beiden Aufhän gungs- bzw. Halterungskomponenten "Verbindungselement und Halterungselement" zugelassen. Dennoch bleibt die Zentrierung und Steifigkeit der Verbindungseinrichtung erhalten. Dabei sind keine speziellen Materialienpaarungen notwendig, und ei ne Problematik von Wärmelecks wird von der Problematik der Materialspannungen der Aufhängung durch thermischen Schrumpf entkoppelt. Außerdem sind im allgemeinen für die üblichen An wendungsfälle der Maschine inhärente Verschleißprobleme von untergeordneter Bedeutung.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Maschine gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.

So kann insbesondere das sich axial erstreckende Verbindungs element hohlzylinderförmig gestaltet sein und vorteilhaft an seinem freien Ende in eine entsprechende Öffnung des Halte rungselementes spielfrei gleitend hineinragen. Unter einem spielfreien Gleiten wird in diesem Zusammenhang verstanden, dass eventuelle Reibungskräfte ein axiales Verschieben des Endes des Verbindungselementes in der Öffnung des Halterungs elementes trotz eines radialen Kraftschlusses zwischen diesen Bauteilen praktisch nicht behindern. Eine gute Zentrierung des Verbindungselementes und damit des Rotors auf der nicht- drehmomentübertragenden (Betriebs-)Seite lässt sich so errei chen.

Vorzugsweise besteht zumindest das sich axial erstreckende Verbindungselement aus einem mit Fasern verstärkten Kunst stoffmaterial. Mit entsprechenden Materialien ist eine hin reichende mechanische Stabilität bei vorteilhaft geringer Wärmeübertragung zu gewährleisten.

Für die Leiter der supraleitenden Wicklung kommt metallisches Niedrig-T_c-Supraleitermaterial oder insbesondere metalloxidi sches Hoch-T_c-Supraleitermaterial in Frage.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Maschine sind Gegenstand der restlichen Unteransprüchen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Maschine nach der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung noch weiter erläutert. Dabei zeigen jeweils schematisch im Längsschnitt deren Fig. 1 eine mögliche Ausführungsform der Maschine so wie deren Fig. 2 eine spezielle Ausgestaltung einer Verbindungs einrichtung dieser Maschine.

In den Figuren sind sich entsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.

Bei der nachfolgend angedeuteten Ausführungsform der Maschine kann es sich insbesondere um einen Synchron-Motor oder einen Generator handeln. Selbstverständlich sind auch andere Anwen dungs- bzw. Einsatzgebiete entsprechender Maschinen wie für hohe Drehzahlen, kompakte Antriebe z. B. von Schiffen oder für sogenannte Offshore-Einrichtungen wie z. B. Bohrplattformen möglich. Die erfindungsgemäße Maschine umfasst eine rotieren de, supraleitende Wicklung, die prinzipiell eine Verwendung von metallischem LTS-Material (Niedrig-T_c- Supraleitermaterial) oder insbesondere oxidischem HTS- Material (Hoch-T_c-Supraleitermaterial) gestattet. Letzteres Material sei für das nachfolgende Ausführungsbeispiel ausge wählt. Die Wicklung kann aus einer Spule oder einem System von Spulen in einer zwei-, vier- oder sonstigen mehrpoligen Anordnung bestehen. Der prinzipielle Aufbau einer solchen Synchronmaschine geht aus Fig. 1 hervor, wobei von bekannten Ausführungsformen solcher Maschinen ausgegangen wird (vgl. z. B. den vorstehend genannten Stand der Technik).

Die allgemein mit 2 bezeichnete Maschine umfasst ein festste hendes, auf Raumtemperatur befindliches Maschinenaußengehäuse 3 mit einer Ständerwicklung 4 darin. Innerhalb dieses evaku ierbaren Außengehäuses und von der Ständerwicklung 4 um schlossen ist ein Rotor 5 drehbar um eine Rotationsachse A in Lagern 6 gelagert, der auf seiner sogenannten Antriebsseite AS einen in dem entsprechenden Lager gelagerten, massiven a xialen Rotorwellenteil 5a umfasst. Der Rotor weist ein als Vakuumgefäß gestaltetes Rotoraußengehäuse 7 auf, in dem ein Wicklungsträger 9 mit einer HTS-Wicklung 10 gehaltert ist. Hierzu dient auf der Antriebsseite AS eine (erste,) starre, rohrförmige Verbindungseinrichtung 8a zwischen dem Wicklungs träger 9 und einem scheibenförmigen, mit dem Rotorwellenteil 5a fest verbundenen scheibenförmigen Seitenteil 7a des Rotor außengehäuses. Über die starre Verbindungseinrichtung 8a erfolgt auch die Drehmomentübertragung. Im Wesentlichen besteht diese Verbindungseinrichtung vorteilhaft aus einem schlecht wärmeleitenden Hohlzylinder, insbesondere aus einem beispiel weise mit Glasfasern (sogenanntes "GFK"-Material) oder ande ren Fasern verstärkten Kunststoffmaterial. Dieses Material gewährleistet eine für die Drehmomentübertragung hinreichend große mechanische Steifigkeit und großen Schubmodul (G-Modul) bei gleichzeitig geringer Wärmeleitfähigkeit. Auf der der An triebsseite AS gegenüberliegenden, nachfolgend mit BS be zeichneten Nichtantriebsseite bzw./oder Betriebsseite ist ei ne erfindungsgemäß gestaltete (zweite) Verbindungseinrichtung 8b zwischen dem Wicklungsträger 9 und einem scheibenförmigen Seitenteil 7b des Rotoraußengehäuses 7 angeordnet.

In Fig. 1 ist ferner auf der antriebsabgewandten Seite BS ein hohlzylindrischer Wellenteil 5b angedeutet, der an seiner dem Rotoraußengehäuse 7 zugewandten Seite mit dessen schei benförmigem Seitenteil 7b starr verbunden ist. Über diesen in einem Lager 6 gelagerten Wellenteil erfolgt u. a. eine Kühl mittelzufuhr zur Kühlung der supraleitenden Wicklung 10 von außerhalb der Maschine. Einzelheiten der Kühlmittelzufuhr und der Abdichtung sind bekannt. Auf eine detaillierte Darstel lung wurde deshalb in der Figur verzichtet. Ein den Wick lungsträger 9 mit der supraleitenden Wicklung 10 umschließen des Vakuum ist mit V bezeichnet. Das Vakuum ist insbesondere zwischen dem warmen Rotoraußengehäuse 7 und dem Wicklungsträ ger 9 vorhanden.

Aus Gründen einer thermischen Isolation kommt als Material für eine zentrische Aufhängung des Wicklungsträgers 9 auch auf der praktisch kein Drehmoment übertragenden Rotorseite BS in erster Linie GFK in radial verlaufenden und/oder insbeson dere axial verlaufenden Teilen in Frage. Eine spezielle Aus führungsform einer entsprechenden Verbindungseinrichtung 8b geht aus Fig. 2 hervor. Diese Verbindungseinrichtung weist als ein Verbindungselement 12 ein GFK-Rohr auf, das einseitig z. B. in einen Flansch 13 eingeklebt ist. Dieser Flansch ist mit einem Kaltteil des Wicklungsträgers 9 starr und wärmelei tend verbunden, beispielsweise mit diesem verschraubt. Der Flansch kann aber auch Teil des Wicklungsträgers selbst sein oder mit anderen Teilen des Wicklungsträgers verbunden sein. Das gegenüberliegende freie Ende 12a des GFK-Rohrs 12 ist vorteilhaft durch einen gehärteten Stützring 15 gefasst. Die ser insbesondere aus Metall wie gehärtetem Stahl bestehende Ring soll spielfrei in der Öffnung 20 eines ihn umschließen den Halterungselementes 18 gleiten können. Unter einem spiel freien Gleiten wird in diesem Zusammenhang verstanden, dass ein axiales Verschieben des Endes 12a des Verbindungselemen tes 12 bzw. dessen Stützrings 15 in der entsprechenden Öff nung 20 des Halterungselementes 18 durch eventuelle Reibungs kräfte praktisch nicht behindert wird. Gleichzeitig soll je doch ein radialer Kraftschluss zwischen dem Stützring und dem Halterungselement erhalten bleiben. Das Halterungselement 18 besteht deshalb zweckmäßig aus demselben Material wie der Stützring. Dieses im Wesentlichen ringförmige Halterungsele ment ist in einen warmen Flansch 19 eingelassen, mit diesem verbunden oder Teil desselben. Dieser Flansch ist Teil des Seitenteils 7b des Rotoraußengehäuses 7 oder des Wellenteils 5b.

Zur Verbesserung der gegenseitigen Gleitfähigkeit des Stütz ringes 15 und des Halterungselementes 18 in axialer Richtung ist einer dieser Bauteile, beispielsweise das Halterungsele ment 18 an der Innenseite der Öffnung 20, vorteilhaft mit in Umfangsrichtung regelmäßig angeordneten, sich radial erstre ckenden nasenartigen Fortsätzen 17i versehen, an denen der Stützring 15 form- und kraftschlüssig anliegt. Damit wird die Kontaktfläche zwischen den beiden Teilen und damit die Rei bungskraft auf den Bereich der Nasen reduziert, ohne dass die für den radialen Kraftschluss erforderliche Übermaßpassung (Presssitz) aufgehoben würde.

Gemäß einem entsprechenden konkreten Ausführungsbeispiel be trägt der Durchmesser des GFK-Rohres 12 z. B. 90 mm bei einer Wandstärke von 2 mm. Die freie Rohrlänge liegt beispielsweise bei 40 mm. Durch die Exaktheit der Fertigung wird ein Rund lauf der einzelnen Teile zueinander bestimmt. Die Einpassung des Stützringes 15 aus gehärtetem Stahl mit einem Außendurch messer von 100 mm in die radial nach innen weisenden Füh rungsnasen 17i des Halterungselementes 18 aus gehärtetem Stahl erfolgt derart, dass einerseits keine Spielfreiheit entsteht, andererseits aber noch ein axiales Verschieben des Ringes in der Nasenfassung bei den auftretenden Kräften zu gewährleisten ist. Hierzu ist das Halterungselement 18 im we sentlichen hohlzylindrisch ausgeführt mit einem Außendurch messer von 133 mm und einer axialen Ausdehnung von 25,5 mm. Seine Wandstärke liegt bis auf den Bereich seiner beispiels weise 6 Führungsnasen 17i bei 7,5 mm. Im Bereich der Nasen verringert sich der Innendurchmesser des Halterungselementes auf etwa 100 mm. Damit wird ein axialer Längenausgleich beim Abkühlen und Aufwärmen des Trägerkörpers 9 ermöglicht. Zudem bringt es diese Ausbildung auch mit sich, dass bis zu einem gewissen Grad Fertigungstoleranzen in axialer Richtung aus zugleichen sind.

Bei dem konkreten Ausführungsbeispiel stellt die Verbindungs einrichtung 8b ein Wärmeleck von ca. 2,5 W dar und erfüllt daher auch die Funktion der thermischen Isolation hinreichend gut. Eine Abschätzung des thermischen Übergangswiderstandes zwischen den Führungsnasen und dem Stützring hat ergeben, dass dieser hinreichend klein sein kann, so dass keine nen nenswerte Abkühlung (deutlich unter 1 K) und damit kein Schrumpf des Stützringes mit dem damit verbundenen Verlust der Zentrierfunktion zu befürchten ist.

Abweichend von der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der Verbindungseinrichtung mit einem hohlzylindrischen Ver bindungselement 12 sind auch andere Ausführungsformen denk bar, bei denen ein hohlzylinderförmiges Verbindungselement einseitig starr mit dem Wicklungsträger verbunden ist und an seinem gegenüberliegenden freien Ende in einer axial beweglichen, radial kraftschlüssigen Verbindung mit einem starr an dem Rotoraußengehäuse befestigten Halterungselement steht. So können beispielsweise an dem Halterungselement statt der an genommenen Nasen auch Zähne vorgesehen sein. Entsprechende Fortsätze lassen sich statt an dem Halterungselement auch an dem freien Ende des Verbindungselementes, insbesondere an dessen Stützring vorsehen. Gegebenenfalls können auch beide Teile mit solchen Fortsätzen ausgestattet sein, die auch in einandergreifen können.

Ferner braucht auch nicht eine einzige zentrale Verbindungs einrichtung nach der Erfindung vorgesehen zu werden. Statt dessen ist es auch möglich, mehrere auf einer gedachten Zy lindermantelfläche untereinander regelmäßig verteilte Verbin dungseinrichtungen anzubringen. So sind beispielsweise 3 un tereinander um 120° in Umfangsrichtung versetzte Verbindungs vorrichtungen denkbar.

Darüber hinaus kann statt eines als geschlossener Hohlzylin der ausgebildeten Verbindungselementes 12 auch eine Anordnung von mehreren auf einer gedachten Zylindermantelfläche liegen den Einzelteilen verwendet werden. Diese entsprechende Ver bindungselemente darstellenden Einzelteile lassen sich bei spielsweise balken- oder stangenförmig ausbilden.

Generell kann das Verbindungselement mehrstückig gestaltet sein. Dasselbe gilt auch für das es umschließende Halterungs element. Auch dieses Element lässt sich gegebenenfalls aus mehreren Teilstücken zusammensetzen.

Claims

1. Maschine
mit einem um eine Rotationsachse drehbar gelagerten Rotor, der

a) ein Rotoraußengehäuse hat, das an axialen Rotorwellen teilen befestigt ist und einen Wicklungsträger mit einer supraleitenden Wicklung umschließt,

und

a) Mittel zur Halterung des Wicklungsträgers innerhalb des Rotoraußengehäuses aufweist, die auf einer drehmoment übertragenden Seite eine erste, starre Verbindungsein richtung zwischen dem Wicklungsträger und dem Rotorau ßengehäuse und auf der gegenüberliegenden Seite eine zweite, axiale Dehnungsänderungen des Wicklungsträgers ausgleichende Verbindungseinrichtung umfassen,

sowie
mit Mitteln zur Kühlung und thermischen Isolation der sup raleitenden Wicklung,
dadurch gekennzeichnet, dass die Deh nungsänderungen ausgleichende zweite Verbindungseinrichtung (8b) mindestens ein sich axial erstreckendes Verbindungsele ment (12) aufweist, das einseitig starr mit dem Wicklungsträ ger (9) verbunden ist und dessen gegenüberliegendes, freies Ende (12a) in einer axial beweglichen, radial kraftschlüssi gen Verbindung mit mindestens einem zentrierenden Halterungs element (18) des Rotoraußengehäuses (7b) steht.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass das sich axial erstreckende Verbin dungselement (12) hohlzylinderförmig gestaltet ist.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, dass das sich axial erstreckende Verbindungselement (12) an seinem freien Ende (12a) in eine Öffnung (20) des Halterungselementes (18) spielfrei gleitend hineinragt.

4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, dass das sich axial erstreckende Verbin dungselement (12) an seinem freien Ende (12a) mit einem Stützring (15) versehen ist, der in die Öffnung (20) des Hal terungselementes (18) hineinragt.

5. Maschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass das Halte rungselement (18) und/oder das freie Ende (12a) des Verbin dungselementes (12) mit sich radial erstreckenden Fortsätzen (17i) versehen sind/ist, an denen das freie Ende (12a) des Verbindungselementes (12) bzw. das Halterungselement (18) in axialer Richtung spielfrei gleitend anliegt.

6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, dass die Fortsätze (17i) nasenförmig oder zahnförmig ausgebildet sind.

7. Maschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass das sich a xial erstreckende Verbindungselement (12) zentral bzgl. der Rotorachse (A) angeordnet ist.

8. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Verbindungs einrichtung mehrere sich axial erstreckende, auf einer ge dachten Zylindermantelfläche angeordnete Verbindungselemente aufweist, deren freie Enden in einer axial beweglichen, ra dial kraftschlüssigen Verbindung mit dem mindestens einen Halterungselement stehen.

9. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, dass die Verbindungselemente balken- oder stangenförmig ausgebildet sind.

10. Maschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass zumindest das sich axial erstreckende Verbindungselement (12) aus einem mit Fasern verstärkten Kunststoffmaterial besteht.

11. Maschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass die Leiter der supraleitenden Wicklung (10) metallisches Niedrig-T_c- Supraleitermaterial oder metalloxidisches Hoch-T_c- Supraleitermaterial enthalten.

12. Maschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass zumindest zwischen dem Rotoraußengehäuse (7) und dem Wicklungsträger (9) ein Vakuumraum vorhanden ist.