DE102024106870A1 - Magnetic core for an electrical machine - Google Patents
Magnetic core for an electrical machineInfo
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Abstract
Ein Magnetkern (1A, 1B) für eine elektrische Maschine (2) umfasst mehrere voneinander elektrisch isolierte, längliche, weichmagnetische Elemente (10A, 10B), von denen in zwei Raumrichtungen (R, T) betrachtet jeweils zumindest zwei versetzt zueinander angeordnet sind.A magnetic core (1A, 1B) for an electrical machine (2) comprises a plurality of elongated, soft-magnetic elements (10A, 10B) which are electrically insulated from one another, at least two of which are arranged offset from one another when viewed in two spatial directions (R, T).
Description
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich insbesondere auf einen Magnetkern für eine elektrische Maschine, auf eine elektrische Maschine, auf ein Fahrzeug und auf ein Verfahren zur Herstellung von Magnetkernen.The present disclosure relates in particular to a magnetic core for an electric machine, to an electric machine, to a vehicle and to a method for producing magnetic cores.
Fahrzeuge, insbesondere Luftfahrzeuge, werden in vielfältigen Ausgestaltungen angetrieben. Verbrennungsmaschinen, beispielsweise in Form von Kolbenmotoren oder Gasturbinentriebwerken, ermöglichen große Reichweiten und hohe Geschwindigkeiten. Elektrische Antriebseinheiten ermöglichen demgegenüber einen Einsatz von nachhaltig erzeugter Energie und sind mitunter besonders wartungsarm und leise. Fortschritte in der Batterie- und Brennstoffzellentechnologie ermöglichen immer weitere Einsatzbereiche von elektrischen Antriebseinheiten.Vehicles, especially aircraft, are powered in a wide variety of ways. Internal combustion engines, such as piston engines or gas turbine engines, enable long ranges and high speeds. Electric drive units, on the other hand, enable the use of sustainably generated energy and are sometimes particularly low-maintenance and quiet. Advances in battery and fuel cell technology are opening up ever-expanding areas of application for electric drive units.
Bei Elektromotoren und anderen elektrischen Maschinen, insbesondere von elektrischen Antriebseinheiten kann eine immer weitere Verbesserung verschiedener Zielgrößen angestrebt werden, z.B. einer Energieeffizienz, eines Leistungsgewichts oder einer Lebensdauer. Zugleich kann es wünschenswert sein, elektrische Maschinen in möglichst einfacher und verlässlicher Weise herzustellen. Solche Zielvorstellungen können jedoch in Konflikt miteinander stehen.For electric motors and other electrical machines, especially electric drive units, the goal can be to continually improve various target parameters, such as energy efficiency, power-to-weight ratio, or service life. At the same time, it may be desirable to manufacture electrical machines as simply and reliably as possible. However, such objectives can conflict with one another.
Es besteht die Aufgabe, eine verbesserte elektrische Maschine zu ermöglichen.The task is to enable an improved electrical machine.
Gemäß einem Aspekt wird ein Magnetkern für eine elektrische Maschine angegeben, umfassend mehrere voneinander elektrisch isolierte, längliche, weichmagnetische Elemente, von denen in zwei Raumrichtungen betrachtet jeweils zumindest zwei versetzt zueinander angeordnet sind.According to one aspect, a magnetic core for an electrical machine is specified, comprising a plurality of elongated, soft-magnetic elements that are electrically insulated from one another, of which at least two are arranged offset from one another when viewed in two spatial directions.
Hierdurch können Wirbelströme stark reduziert werden. Magnetkerne können beispielsweise jeweils in Form eines Blechpakets hergestellt werden, wobei die Bleche elektrisch voneinander isoliert sind. Die Bleche sind dabei z.B. so angeordnet, dass in der elektrischen Maschine in dem oder in den Magnetkern(en) Wirbelströme (allenfalls noch) vorrangig senkrecht zur Ebene der Bleche induziert werden. Durch die Segmentierung in dieser Richtung können die entstehenden Wirbelströme besonders stark reduziert werden. Hierdurch können Verluste und eine entsprechende Wärmeentwicklung reduziert werden. Der vorgeschlagene Magnetkern basiert auf der Erkenntnis, dass bei hohen Leistungsdichten auch Wirbelströme, z.B. bei Blechpaketen in einer Richtung innerhalb der Ebene der Bleche, oder, allgemeiner betrachtet, in einer zweiten Raumrichtung, eine Rolle spielen können, z.B. bei einer Transversalflussmaschine mit versetzt zueinander angeordneten und eine Spule einfassenden Magnetkernen (eine Anwendung in einer Radialflussmaschine oder einer Axialflussmaschine ist aber ebenso denkbar). Indem also auch in einer zweiten Raumrichtung eine Segmentierung vorgenommen wird, können Verluste und die Wärmeentwicklung noch weiter reduziert werden, was eine weiter verbesserte elektrische Maschine ermöglicht.This can significantly reduce eddy currents. Magnetic cores can, for example, be manufactured in the form of a laminated core, with the laminations being electrically insulated from one another. The laminations are arranged in such a way that, in the electrical machine, eddy currents are induced in the magnetic core(s) (at most) primarily perpendicular to the plane of the laminations. Segmentation in this direction can significantly reduce the resulting eddy currents. This can reduce losses and the corresponding heat generation. The proposed magnetic core is based on the finding that at high power densities, eddy currents can also play a role, e.g., in laminated cores in one direction within the plane of the laminations, or, more generally, in a second spatial direction, e.g., in a transverse flux machine with offset magnetic cores enclosing a coil (although an application in a radial flux machine or an axial flux machine is also conceivable). By also segmenting in a second spatial direction, losses and heat generation can be reduced even further, which enables a further improved electrical machine.
Die weichmagnetischen Elemente sind in einem Querschnitt durch den Magnetkern (also durch die mehreren weichmagnetischen Elemente hindurch) betrachtet in zwei zueinander senkrechten Richtungen versetzt zueinander angeordnet. Das den Magnetkern bildende weichmagnetische Material ist also in zwei zueinander senkrechten Richtungen segmentiert.Viewed in a cross-section through the magnetic core (i.e., through the multiple soft magnetic elements), the soft magnetic elements are arranged offset from one another in two mutually perpendicular directions. The soft magnetic material forming the magnetic core is thus segmented in two mutually perpendicular directions.
Einige oder alle der weichmagnetischen Elemente können einen mehreckigen, insbesondere rechteckigen Querschnitt aufweisen. Dies ermöglicht eine besonders hohe Packungsdichte.Some or all of the soft magnetic elements can have a polygonal, particularly rectangular, cross-section. This enables a particularly high packing density.
Beispielsweise sind die weichmagnetischen Elemente jeweils bandförmig ausgebildet, z.B. in Form eines flachen Bandes. Dabei ist z.B. vorgesehen, dass zumindest zwei Bänder übereinander und zumindest zwei Bänder nebeneinander angeordnet sind.For example, the soft magnetic elements are each designed in a strip shape, e.g., in the form of a flat strip. For example, it is provided that at least two strips are arranged one above the other and at least two strips are arranged next to each other.
Alternativ oder zusätzlich können einige oder alle der weichmagnetischen Elemente einen kreisrunden, O-förmigen, ovalen oder elliptischen Querschnitt aufweisen. Dies erlaubt eine besonders einfache Herstellung der weichmagnetischen Elemente.Alternatively or additionally, some or all of the soft magnetic elements can have a circular, O-shaped, oval, or elliptical cross-section. This allows for particularly simple production of the soft magnetic elements.
Die weichmagnetischen Elemente, insbesondere mit rundem oder eckigem Querschnitt, können einen Durchmesser von weniger als 5 mm, von weniger als 1 mm, von weniger als 0,5 mm oder von weniger als 0,2 mm aufweisen. Hierdurch kann eine große Segmentierung erzielt werden, wodurch Wirbelströme stark reduzierbar sind. So kann zudem die Herstellung vereinfacht werden und es können auch Magnetkerne mit komplexen Formen verwirklicht werden.The soft magnetic elements, especially those with round or square cross-sections, can have a diameter of less than 5 mm, less than 1 mm, less than 0.5 mm, or less than 0.2 mm. This allows for a high degree of segmentation, which significantly reduces eddy currents. This also simplifies manufacturing and allows for the creation of magnetic cores with complex shapes.
Beispielsweise sind die weichmagnetischen Elemente in Form von gebogenen Drähten ausgebildet. Hierdurch sind die weichmagnetischen Elemente besonders einfach herstellbar und verarbeitbar. Beispielsweise wird ein (entsprechend langer) Draht (oder es werden mehrere lange Drähte) mehrfach gewickelt, sodass eine Wicklung hergestellt wird.For example, the soft magnetic elements are designed in the form of bent wires. This makes them particularly easy to manufacture and process. For example, a (correspondingly long) wire (or several long wires) is wound multiple times to create a winding.
Ferner können die weichmagnetischen Elemente in Form eines Ausschnitts einer Wicklung angeordnet und/oder ausgebildet sein. Eine zunächst hergestellte Wicklung wird hierzu z.B. zerschnitten, sodass mehrere Wicklungsabschnitte erhalten werden. Diese können dann (optional nach einer weiteren Bearbeitung) als Magnetkerne verwendet werden. So können gleich mehrere Magnetkerne auf einmal hergestellt werden.Furthermore, the soft magnetic elements can be arranged and/or formed in the form of a section of a winding. For example, the initially manufactured winding is cut into several sections, resulting in several winding sections. These can then (optionally after further processing) be used as magnetic cores. This allows multiple magnetic cores to be produced at once.
Beispielsweise sind die weichmagnetischen Elemente miteinander verklebt. So kann eine große Stabilität erzielt werden.For example, the soft magnetic elements are glued together, which allows for great stability.
Der Magnetkern ist zum Beispiel C-förmig, I-förmig oder L-förmig ausgebildet (beispielsweise im Querschnitt). Ein Paar solcher Magnetkerne können eine Spule dazwischen umgreifen und sicher halten. Ein I-förmiger Magnetkern kann an beiden Enden ein Abschlussstück aufweisen (oder nicht) und z.B. im Querschnitt wie ein Doppel-T-Träger ausgebildet sein.The magnetic core can be C-shaped, I-shaped, or L-shaped (e.g., in cross-section). A pair of such magnetic cores can encompass a coil between them and securely hold it. An I-shaped magnetic core can have (or not have) a terminal piece at both ends and, for example, be shaped like a double-T beam in cross-section.
Beispielsweise umfassen die weichmagnetischen Elemente jeweils eine Legierung oder bestehen daraus. Die Legierung umfasst z.B. Eisen und/oder Cobalt oder besteht daraus. Eine solche Legierung ermöglicht zugleich sehr gute strukturelle und magnetische Eigenschaften. Die weichmagnetischen Elemente weisen z.B. jeweils eine Schicht zur gegenseitigen Isolierung auf, sind insbesondere jeweils durch eine solche Schicht umschlossen.For example, the soft magnetic elements each comprise or consist of an alloy. The alloy comprises, for example, iron and/or cobalt or consists of them. Such an alloy enables both very good structural and magnetic properties. The soft magnetic elements each have, for example, a layer for mutual insulation, and in particular, are each enclosed by such a layer.
Die weichmagnetischen Elemente erstrecken sich jeweils von einem ersten Ende bis zu einem zweiten Ende. Es kann vorgesehen sein, dass die ersten Enden in einem Schuh eingefasst sind und/oder dass die zweiten Enden in einem Schuh eingefasst sind. So kann ähnlich wie bei einem Kabelschuh verhindert werden, dass sich die offenen Enden der einzelnen weichmagnetischen Elemente voneinander trennen. Ferner kann mit einem solchen Schuh die Montage des Magnetkerns erleichtert werden. Alternativ oder zusätzlich können die Schuhe jeweils einen Formschluss mit einem Träger (z.B. jeweils in Form einer Halteplatte) ausbilden, z.B. indem jeder der Schuhe in einen jeweiligen Ausschnitt des Trägers eingesteckt ist.The soft magnetic elements each extend from a first end to a second end. It can be provided that the first ends are enclosed in a shoe and/or that the second ends are enclosed in a shoe. This prevents the open ends of the individual soft magnetic elements from separating from one another, similar to a cable lug. Furthermore, such a shoe can facilitate the assembly of the magnetic core. Alternatively or additionally, the shoes can each form a positive connection with a carrier (e.g., each in the form of a holding plate), e.g., by each of the shoes being inserted into a respective cutout in the carrier.
Beispielsweise ist/sind der Schuh der ersten Enden und/oder der Schuh der zweiten Enden aus einem SMC-Material geformt. So kann der jeweilige Schuh besonders einfach und sicher an den Enden der weichmagnetischen Elementen angeformt werden und zugleich die weichmagnetischen Elemente aneinander und an einem Träger sichern.For example, the shoe of the first ends and/or the shoe of the second ends is/are molded from an SMC material. This allows the respective shoe to be molded particularly easily and securely onto the ends of the soft magnetic elements, while simultaneously securing the soft magnetic elements to each other and to a carrier.
Ferner kann/können der Schuh der ersten Enden und/oder der Schuh der zweiten Enden jeweils einen Flansch aufweisen. Das ermöglicht eine einfache Montage und eine sichere Halterung des Magnetkerns.Furthermore, the shoe of the first ends and/or the shoe of the second ends can each have a flange. This enables easy assembly and secure mounting of the magnetic core.
Gemäß einem Aspekt wird eine elektrische Maschine angegeben (insbesondere für eine elektrische Antriebseinheit eines Luftfahrzeugs), umfassend: einen Stator mit zumindest einem Magnetkern nach einer beliebigen der hierin beschriebenen Ausgestaltungen und einen drehbar zum Stator gelagerten Rotor. Der Magnetkern ermöglicht besonders geringe Verluste und eine verbesserte Leistungsfähigkeit. Die Stabilität des Magnetkerns erlaubt zudem, dass der Magnetkern tragende Eigenschaften übernimmt, was wiederum ein reduziertes Gewicht erlaubt. Zudem ist der Magnetkern einfach herstellbar, was in der Folge auch für die elektrische Maschine gilt, welche eine große Anzahl der Magnetkerne aufweisen kann.According to one aspect, an electric machine is specified (in particular for an electric drive unit of an aircraft), comprising: a stator with at least one magnetic core according to any of the embodiments described herein, and a rotor rotatably mounted relative to the stator. The magnetic core enables particularly low losses and improved performance. The stability of the magnetic core also allows the magnetic core to assume load-bearing properties, which in turn allows for reduced weight. Furthermore, the magnetic core is easy to manufacture, which subsequently also applies to the electric machine, which can have a large number of magnetic cores.
Die elektrische Maschine kann eine Vielzahl der Magnetkerne umfassen, die jeweils an zwei voneinander beabstandeten Trägern befestigt sind. Die Magnetkerne können eine z.B. zwischen den Trägern angeordnete elektrische Spule halten. Das ermöglicht eine einfache Herstellung und besonders gute magnetische Eigenschaften.The electric machine can comprise a plurality of magnetic cores, each of which is attached to two spaced-apart supports. The magnetic cores can hold an electrical coil arranged, for example, between the supports. This enables simple manufacturing and particularly good magnetic properties.
Die elektrische Maschine kann in Form einer Transversalflussmaschine ausgebildet sein. Das ermöglicht eine besonders große Leistungsdichte.The electric machine can be designed as a transverse flux machine. This enables a particularly high power density.
Alternativ kann die elektrische Maschine in Form einer Radialflussmaschine oder einer Axialflussmaschine ausgebildet sein. Insbesondere in diesen Fällen kann der Magnetkern/können die Magnetkerne I-förmig ausgebildet sein.Alternatively, the electrical machine can be designed as a radial flux machine or an axial flux machine. In these cases, in particular, the magnetic core(s) can be I-shaped.
Die elektrische Maschine kann einen Doppelluftspalt aufweisen. Beispielsweise weist die elektrische Maschine beiderseits des Magnetkerns (oder beiderseits der Vielzahl an Magnetkernen) jeweils einen Luftspalt auf. Es kann vorgesehen sein, dass jenseits des jeweiligen Luftspalts jeweils Magnete des Rotors angeordnet sind (also beiderseits des Magnetkerns oder beiderseits der Vielzahl an Magnetkernen). Die beiden Luftspalte können jeweils scheibenförmig sein und/oder parallel zueinander ausgerichtet sein (z.B. bei einer Ausbildung als Transversalflussmaschine oder als Axialflussmaschine). Ferner können die Luftspalte zylindrisch geformt sein und einer kann innerhalb des anderen angeordnet sein (z.B. bei einer Radialflussmaschine).The electric machine can have a double air gap. For example, the electric machine has an air gap on either side of the magnetic core (or on either side of the plurality of magnetic cores). It can be provided that rotor magnets are arranged beyond each respective air gap (i.e., on either side of the magnetic core or on either side of the plurality of magnetic cores). The two air gaps can each be disc-shaped and/or aligned parallel to each other (e.g., in a transverse flux machine or an axial flux machine). Furthermore, the air gaps can be cylindrical, and one can be arranged within the other (e.g., in a radial flux machine).
Gemäß einem Aspekt wird ein Fahrzeug, insbesondere Luftfahrzeug, angegeben, umfassend die elektrische Maschine nach einer beliebigen der hierin beschriebenen Ausgestaltungen und z.B. einen dadurch angetriebenen Propeller. Bei Fahrzeugen, insbesondere bei Luftfahrzeugen, können die oben beschriebenen Vorteile besonders zum Tragen kommen.According to one aspect, a vehicle, in particular an aircraft, is specified, comprising the electric machine according to any of the embodiments described herein and, for example, a propeller driven thereby. The advantages described above can be particularly evident in vehicles, in particular in aircraft.
Gemäß einem Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung eines Magnetkerns für eine elektrische Maschine angegeben, insbesondere nach einer beliebigen der hierin beschriebenen Ausgestaltungen. Das Verfahren umfasst das Wickeln zumindest eines Drahts, z.B. um einen Dorn, zur Bildung eines in sich geschlossenen Wicklungskörpers mit mehreren Drahtwicklungen, wobei der zumindest eine Draht ein weichmagnetisches Material umfasst (und z.B. zumindest zwei der Drahtwicklungen übereinander und zumindest zwei der Drahtwicklungen nebeneinander angeordnet sind). Das Verfahren kann ein Komprimieren des Wicklungskörpers umfassen; so kann die Packungsdichte erhöht werden. Das Verfahren umfasst ferner das Zerteilen des Wicklungskörpers, um einen oder mehrere Magnetkerne zu erhalten, der/die jeweils mehrere voneinander elektrisch isolierte, längliche, weichmagnetische Elemente umfasst/umfassen. Hinsichtlich der Vorteile wird auf die obigen Angaben Bezug genommen.According to one aspect, a method for producing a magnetic core for an electrical machine is specified, in particular according to any of the embodiments described herein. The method comprises winding at least one wire, e.g., around a mandrel, to form a self-contained winding body with a plurality of wire windings, wherein the at least one wire comprises a soft magnetic material (and, e.g., at least two of the wire windings are arranged one above the other and at least two of the wire windings are arranged next to one another). The method may comprise compressing the winding body; in this way, the packing density can be increased. The method further comprises dividing the winding body to obtain one or more magnetic cores, each of which comprises a plurality of mutually electrically insulated, elongated, soft magnetic elements. With regard to the advantages, reference is made to the above information.
Das Verfahren kann ferner den folgenden, vor oder nach dem Schritt des Zerteilens durchgeführten Schritt des Verklebens der Drahtwicklungen miteinander umfassen.The method may further comprise the following step of gluing the wire windings together, carried out before or after the dividing step.
Die weichmagnetischen Elemente erstrecken sich z.B. jeweils von einem ersten Ende bis zu einem zweiten Ende und das Verfahren kann ferner den folgenden Schritt umfassen: Einfassen der ersten Enden und der zweiten Enden in jeweils einem Schuh.The soft magnetic elements each extend, for example, from a first end to a second end, and the method may further comprise the step of enclosing the first ends and the second ends in a respective shoe.
Es werden nun beispielhaft Ausführungsformen mit Bezug auf die Figuren beschrieben; in den Figuren zeigen:
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1 ein Luftfahrzeug in Form eines Flächenflugzeugs mit zwei elektrischen Antriebseinheiten mit jeweils einer elektrischen Maschine; -
2 eine aufgeschnittene Ansicht einer elektrischen Maschine des Luftfahrzeugs gemäß1 mit einem Stator mit mehreren Magnetkernen; -
3 einen aus mehreren weichmagnetischen Elementen geformten Magnetkern der elektrischen Maschine gemäß2 ; -
4 einen weiteren aus mehreren weichmagnetischen Elementen geformten Magnetkern; -
5A und5B verschiedene mögliche Anordnungen der weichmagnetischen Elemente des Magnetkerns gemäß3 und gemäß4 ; -
6 einen aus mehreren weichmagnetischen Elementen geformten Magnetkern für die elektrische Maschine gemäß2 ; -
7 einen Ziehstein für die Herstellung eines weichmagnetischen Drahts zur Herstellung von Magnetkernen; -
8 ein Wickeln des Drahts gemäß7 um einen Dorn zur Herstellung eines Wicklungskörpers; -
9 ein Zerteilen des gemäß8 hergestellten Wicklungskörpers zur Ausbildung mehrerer Magnetkerne; -
10A und10B ein mechanisches Verbinden mehrerer weichmagnetischer Elemente; -
11 ein Verfahren zur Herstellung von Magnetkernen; und -
12 ein Luftfahrzeug in Form eines senkrecht startenden und landenden Flugzeugs.
-
1 an aircraft in the form of a fixed-wing aircraft with two electric propulsion units, each with an electric motor; -
2 a cutaway view of an electrical machine of the aircraft according to1 with a stator with several magnetic cores; -
3 a magnetic core of the electrical machine formed from several soft magnetic elements according to2 ; -
4 another magnetic core formed from several soft magnetic elements; -
5A and5B various possible arrangements of the soft magnetic elements of the magnetic core according to3 and according to4 ; -
6 a magnetic core formed from several soft magnetic elements for the electrical machine according to2 ; -
7 a drawing die for producing a soft magnetic wire for the manufacture of magnetic cores; -
8 winding the wire according to7 a mandrel for producing a winding body; -
9 a division of the according to8 manufactured winding body to form several magnetic cores; -
10A and10B a mechanical connection of several soft magnetic elements; -
11 a method for producing magnetic cores; and -
12 an aircraft in the form of a vertical take-off and landing aircraft.
Das Luftfahrzeug 3 umfasst zumindest eine elektrische Antriebseinheit, hier mehrere, nämlich konkret zwei elektrische Antriebseinheiten. Jede der elektrischen Antriebseinheiten umfasst eine elektrische Maschine 2 in Form eines Elektromotors und einen Propeller 32. Die durch die jeweilige elektrische Maschine 2 angetriebenen Propeller 32 erzeugen Schub für das Luftfahrzeug 3. Vorliegend ist jeweils eine elektrische Antriebseinheit an einem der Flügel 31 des Luftfahrzeugs 3 montiert, wobei auch andere Anordnungen denkbar sind. Die Propeller 32 umfassen mehrere, hier beispielhaft drei Propellerblätter, welche an einer Nabe montiert sind.The aircraft 3 comprises at least one electric drive unit, here several, specifically two electric drive units. Each of the electric drive units comprises an electric machine 2 in the form of an electric motor and a propeller 32. The propellers 32 driven by the respective electric machine 2 generate thrust for the aircraft 3. In the present case, one electric drive unit is mounted on each of the wings 31 of the aircraft 3, although other arrangements are also conceivable. The propellers 32 comprise several, here, for example, three propeller blades, which are mounted on a hub.
In alternativen Ausgestaltungen umfasst das Luftfahrzeug 3 z.B. einen Fan anstelle eines Propellers und/oder eine oder mehrere elektrische Antriebseinheiten mit jeweils zumindest einem Propeller, Fan oder einer sonstigen Rotoreinheit.In alternative embodiments, the aircraft 3 comprises, for example, a fan instead of a propeller and/or one or more electric drive units, each with at least one propeller, fan or other rotor unit.
Weiter umfasst das Luftfahrzeug 3 exemplarisch ein Batteriesystem 33 (oder alternativ oder zusätzlich eine andere Energiequelle, z.B. eine Brennstoffzelle, einen Generator, eine Photovoltaikanlage oder dergleichen). Das Batteriesystem 33 speichert elektrische Energie zum Betrieb der elektrischen Antriebseinheiten. Das Batteriesystem 33 ist vorliegend an Wechselrichter angeschlossen, welche eine Gleichspannung des Batteriesystems 33 in eine Wechselspannung umwandeln. Mit der Wechselspannung wird die elektrische Maschine 2 der jeweiligen elektrischen Antriebseinheit beaufschlagt, um den jeweiligen Propeller 32 in eine Rotation zu versetzen und so das Luftfahrzeug 3 anzutreiben.Furthermore, the aircraft 3 comprises, by way of example, a battery system 33 (or alternatively or additionally, another energy source, e.g., a fuel cell, a generator, a photovoltaic system, or the like). The battery system 33 stores electrical energy to operate the electric drive units. In this case, the battery system 33 is connected to inverters, which convert a direct voltage from the battery system 33 into an alternating voltage. The alternating voltage is applied to the electric machine 2 of the respective electric drive unit in order to set the respective propeller 32 in rotation and thus drive the aircraft 3.
Vorliegend ist das Luftfahrzeug 3' beispielhaft als VTOL-Luftfahrzeug ausgebildet, konkret als eVTOL-Flugzeug. Senkrecht startende und landende Luftfahrzeuge, z.B. Flugzeuge, werden regelmäßig als VTOL-Luftfahrzeuge bezeichnet, wobei sich die Abkürzung VTOL von „Vertical Take-Off and Landing“, also Senkrechtstart und - landung, ableitet. VTOL-Luftfahrzeuge sind zu Senkrechtstart und -landung ausgebildet.In this case, aircraft 3' is trained as a VTOL aircraft, specifically as an eVTOL aircraft. Vertical takeoff and landing aircraft, such as airplanes, are regularly referred to as VTOL aircraft, with the abbreviation VTOL being derived from "Vertical Take-Off and Landing." VTOL aircraft are trained for vertical take-off and landing.
Die elektrische Maschine 2 ist hier beispielhaft in Form einer permanenterregten Synchronmaschine ausgebildet.The electrical machine 2 is designed here, for example, in the form of a permanent magnet synchronous machine.
Der Stator 20 ist für einen mehrphasigen, hier dreiphasigen Betrieb ausgebildet und an eine dreiphasige Wechselspannung mit Phasen U, V, W angeschlossen. Im bestimmungsgemäßen Betrieb der elektrischen Maschine 2 sind die Spule 200 (oder ist zumindest ein Teil der Spulen 200) entsprechend mit der Wechselspannung beaufschlagt.The stator 20 is designed for multi-phase, here three-phase, operation and is connected to a three-phase alternating voltage with phases U, V, and W. During normal operation of the electrical machine 2, the coil 200 (or at least a portion of the coils 200) is accordingly supplied with the alternating voltage.
Die elektrische Maschine 2, von der hier ein Teil dargestellt ist, erstreckt sich um eine Drehachse D herum. Die elektrische Maschine 2 ist in Form einer Transversalflussmaschine ausgebildet, wobei alternativ z.B. auch eine Axialflussmaschine oder eine Radialflussmaschine denkbar wäre.The electrical machine 2, a part of which is shown here, extends around a rotational axis D. The electrical machine 2 is designed in the form of a transverse flux machine, although alternatively, for example, an axial flux machine or a radial flux machine would also be conceivable.
Die elektrische Maschine 2 umfasst einen Stator 20 und einen um die Drehachse D relativ zum Stator 20 drehbaren Rotor 21. Der Rotor 21 ist mittels Lagern 22, hier in Form von Kugellagern, alternativ z.B. Gleitlagern, am Stator 20 drehbar gelagert. Der Rotor 21 umgibt Teile des Stators 20. Der Stator 20 ist mit einer Halterung an einer tragenden Struktur des Luftfahrzeugs 3 montierbar (und im eingebauten Zustand montiert).The electric machine 2 comprises a stator 20 and a rotor 21 rotatable about the rotational axis D relative to the stator 20. The rotor 21 is rotatably mounted on the stator 20 by means of bearings 22, here in the form of ball bearings, or alternatively, for example, plain bearings. The rotor 21 surrounds parts of the stator 20. The stator 20 can be mounted (and is mounted in the installed state) on a supporting structure of the aircraft 3 using a bracket.
Am Rotor 21 ist eine Welle montierbar. Der Rotor 21 treibt dann den entsprechenden Propeller 32 über die Welle an.A shaft can be mounted on the rotor 21. The rotor 21 then drives the corresponding propeller 32 via the shaft.
Der Stator 20 weist ferner zumindest einen, hier mehrere Träger 203 auf. Die Träger 203 sind an der Halterung befestigt. Die Träger 203 sind vorliegend parallel zueinander ausgerichtet. Die Träger 203 sind hier beispielhaft jeweils plattenförmig ausgebildet und z.B. aus PEEK hergestellt.The stator 20 further comprises at least one, here several, supports 203. The supports 203 are attached to the holder. In this case, the supports 203 are aligned parallel to one another. The supports 203 are each plate-shaped, for example, and are made of PEEK.
Der Stator 20 weist mehrere Magnetkerne 1A auf. An jedem der Träger 203 sind mehrere Magnetkerne 1A befestigt. Vorliegend ist jeder Magnetkern 1A an zwei Trägern 203 befestigt. Jeder Magnetkern 1A erstreckt sich zwischen zwei Trägern 203. Die Magnetkerne 1A stehen jeweils mit den beiden Trägern 203 im Eingriff.The stator 20 has a plurality of magnetic cores 1A. A plurality of magnetic cores 1A are attached to each of the supports 203. In this case, each magnetic core 1A is attached to two supports 203. Each magnetic core 1A extends between two supports 203. The magnetic cores 1A are each engaged with the two supports 203.
Jeder der Magnetkerne 1A der elektrischen Maschine 2B umfasst, wie weiter unten noch näher erläutert werden wird, mehrere voneinander elektrisch isolierte, längliche, weichmagnetische Elemente, von denen in zwei Raumrichtungen betrachtet jeweils zumindest zwei versetzt zueinander angeordnet sind.Each of the magnetic cores 1A of the electrical machine 2B comprises, as will be explained in more detail below, a plurality of elongated, soft magnetic elements that are electrically insulated from one another, of which at least two are arranged offset from one another when viewed in two spatial directions.
Die Magnetkerne 1A können auch als Eisenkerne bezeichnet werden. Die Magnetkerne 1A weisen die Form von Haltestegen auf. Die Magnetkerne 1A sind im gezeigten Beispiel jeweils C-förmig.The magnetic cores 1A can also be referred to as iron cores. The magnetic cores 1A are shaped like retaining webs. In the example shown, the magnetic cores 1A are each C-shaped.
An den Magnetkernen 1A sind Spulen 200 des Stators 20 montiert. Dabei ist vorgesehen, dass mehrere der Magnetkerne 1A die jeweilige Spule 200 an gegenüberliegenden Seiten der Spule 200 umgreifen. Die Spulen 200 erstrecken sich zumindest abschnittsweise um die Drehachse D herum. Die Spulen 200 sind so gewickelt, dass sie zumindest entlang eines Teils eines Kreises um die Drehachse D herum verlaufen. Um die Drehachse D herum sind die Magnetkerne 1A einer Spule 200 nebeneinander angeordnet. Jede der Spulen 200 ist zwischen mehreren Magnetkernen 200 gehalten. Jede der Spulen 200 verläuft zudem zwischen den zwei Trägern 203, an denen die Magnetkerne 1A der Spulen 200 befestigt sind. Die Träger 203 beschreiben jeweils zumindest einen Teil einer Kreisscheibe.Coils 200 of the stator 20 are mounted on the magnetic cores 1A. It is provided that several of the magnetic cores 1A surround the respective coil 200 on opposite sides of the coil 200. The coils 200 extend at least partially around the axis of rotation D. The coils 200 are wound such that they run at least along part of a circle around the axis of rotation D. The magnetic cores 1A of a coil 200 are arranged next to one another around the axis of rotation D. Each of the coils 200 is held between several magnetic cores 200. Each of the coils 200 also runs between the two supports 203 to which the magnetic cores 1A of the coils 200 are attached. The supports 203 each describe at least part of a circular disk.
Die Magnetkerne 1A bilden vorliegend zusammen mit der jeweiligen Spule 200 eine Induktivität. Die Magnetkerne 1A leiten den magnetischen Fluss der Spule 200. Somit weisen die Magnetkerne 1A zwei Funktionen auf, eine elektromagnetische und eine mechanische, nämlich die Halterung der Spule 200.In this case, the magnetic cores 1A form an inductance together with the respective coil 200. The magnetic cores 1A conduct the magnetic flux of the coil 200. Thus, the magnetic cores 1A have two functions: an electromagnetic one and a mechanical one, namely the support of the coil 200.
Wird eine jeweilige Spule 200 bestromt, entsteht ein Magnetfeld, welches mit Magneten 210 des Rotors 21 wechselwirkt und so den Rotor 21 in eine Drehung um die Drehachse D relativ zum Stator 20 versetzt. Dabei führen die Magnetkerne 1A die Magnetfeldlinien.If a respective coil 200 is energized, a magnetic field is created which interacts with magnets 210 of the rotor 21 and thus causes the rotor 21 to rotate about the rotation axis D relative to the stator 20. The magnetic cores 1A guide the magnetic field lines.
Durch die dreiphasige Wechselspannung, deren Phasen U, V, W um jeweils 120° phasenverschoben sind, wird in den Spulen 200 ein magnetisches Drehfeld im bestimmungsgemäßen Betrieb erzeugt, welches mit dem durch den Rotor 21 bereitgestellten permanenterregten Magnetfeld zusammenwirkt, sodass in einem Motorbetrieb eine entsprechende Drehbewegung des Rotors 21 gegenüber dem Stator 20 herbeigeführt werden kann. Vorliegend ist vorgesehen, dass die elektrische Maschine 2 als Antriebsmotor für den jeweiligen Propeller 32 dient. Es kann vorgesehen sein, dass die elektrische Maschine 2 auch in einem Generatorbetrieb betreibbar ist. Im Betrieb als Elektromotor ist die elektrische Maschine 2 z.B. mit 100 kW, mit 1 MW oder sogar mit 10 MW beaufschlagbar.The three-phase alternating voltage, whose phases U, V, W are each phase-shifted by 120°, generates a magnetic rotating field in the coils 200 during normal operation, which together with the permanently excited magnetic field provided by the rotor 21 so that, in motor operation, a corresponding rotational movement of the rotor 21 relative to the stator 20 can be brought about. In the present case, it is provided that the electric machine 2 serves as the drive motor for the respective propeller 32. It can also be provided that the electric machine 2 can be operated in generator mode. When operated as an electric motor, the electric machine 2 can be supplied with, for example, 100 kW, 1 MW, or even 10 MW.
Vorliegend umfasst der Stator 20 beispielhaft zwei axial entlang der Drehachse D versetzte Spulen 200, wobei selbstverständlich auch eine Ausführung mit nur einer solchen Spule 200, entlang der Drehachse D betrachtet, möglich ist. Der Rotor 21 weist für jede der Spulen 200 jeweils zwei Träger 211 auf. An den Trägern 211 des Rotors 21 sind die Magnete 210 des Rotors 21 befestigt.In the present case, the stator 20 comprises, for example, two coils 200 axially offset along the rotation axis D, although a design with only one such coil 200, viewed along the rotation axis D, is also possible. The rotor 21 has two supports 211 for each of the coils 200. The magnets 210 of the rotor 21 are attached to the supports 211 of the rotor 21.
Vorliegend handelt es sich bei den beiden Raumrichtungen R, T im Einbauzustand (siehe
Der Magnetkern 1A weist ein erstes und ein zweites Ende auf. Der Magnetkern 1A erstreckt sich vom ersten Ende zum zweiten Ende. Das erste Ende ist entlang einer axialen Raumrichtung A, welche parallel zur Drehachse D ausgerichtet ist, vom zweiten Ende beabstandet.The magnetic core 1A has a first and a second end. The magnetic core 1A extends from the first end to the second end. The first end is spaced from the second end along an axial spatial direction A, which is aligned parallel to the rotation axis D.
Die weichmagnetischen Elemente 10A weisen jeweils ein erstes und ein zweites Ende 100, 101 auf und erstrecken sich vom ersten Ende 100 bis zum zweiten Ende 101. Das erste Ende 100 von jedem der weichmagnetischen Elemente 10A ist am ersten Ende des Magnetkerns 1A angeordnet, das zweite Ende 101 jedes der weichmagnetischen Elemente 10A ist am zweiten Ende des Magnetkerns 1A angeordnet. Die weichmagnetischen Elemente 10A sind jeweils einstückig ausgebildet. Jedes der weichmagnetischen Elemente 10A ist in Form eines Drahts ausgebildet, der eine Cobalt-Eisen-Legierung umfasst (oder alternativ z.B. eine Nickel-Eisen-Legierung) und durch eine Isolationsschicht gegenüber den anderen weichmagnetischen Elementen 10A elektrisch isoliert ist. Die Cobalt-Eisen-Legierung kann ferner Chrom und/oder Molybdän und/oder Vanadium umfassen (z.B. Chrom und Molybdän und Vanadium). Weitere Bestandteile können ebenso vorgesehen sein.The soft magnetic elements 10A each have a first and a second end 100, 101 and extend from the first end 100 to the second end 101. The first end 100 of each of the soft magnetic elements 10A is arranged at the first end of the magnetic core 1A, and the second end 101 of each of the soft magnetic elements 10A is arranged at the second end of the magnetic core 1A. The soft magnetic elements 10A are each formed integrally. Each of the soft magnetic elements 10A is in the form of a wire comprising a cobalt-iron alloy (or alternatively, for example, a nickel-iron alloy) and is electrically insulated from the other soft magnetic elements 10A by an insulation layer. The cobalt-iron alloy may further comprise chromium and/or molybdenum and/or vanadium (e.g., chromium and molybdenum and vanadium). Other components may also be provided.
Jedes der weichmagnetischen Elemente 10A folgt der C-Form des Magnetkerns 1A. Jedes der weichmagnetischen Elemente 10A ist also in Form eines C-förmig gebogenen Drahts ausgebildet. In
Der Magnetkern 1A weist einen Körper 14 mit einem ersten Arm 140A und einem zweiten Arm 140B auf. Die Arme 140A, 140B sind vorliegend jeweils geradlinig. Die Arme 140A, 140B sind über eine Biegung 141 miteinander verbunden.The magnetic core 1A has a body 14 with a first arm 140A and a second arm 140B. The arms 140A, 140B are each straight in this case. The arms 140A, 140B are connected to each other via a bend 141.
Die ersten Enden 100 der weichmagnetischen Elemente 10A sind in einem Schuh 11A eingefasst. Die zweiten Enden 101 der weichmagnetischen Elemente 10A sind in einem weiteren Schuh 11B eingefasst. Die Schuhe 11A, 11B weisen jeweils einen Schaft 111 in Form einer Hülse auf, Wobei der jeweilige Schaft 111 jeweils die ersten oder zweiten Enden 100, 101 des Bündels von weichmagnetischen Elementen 10A umschließt.The first ends 100 of the soft magnetic elements 10A are enclosed in a shoe 11A. The second ends 101 of the soft magnetic elements 10A are enclosed in another shoe 11B. The shoes 11A, 11B each have a shaft 111 in the form of a sleeve, wherein the respective shaft 111 encloses the first or second ends 100, 101 of the bundle of soft magnetic elements 10A.
Vorliegend sind der Schuh 11A der ersten Enden 100 und der Schuh 11A der zweiten Enden 101 aus einem SMC-Material 12 (Sheet Moulding Compound) ausgebildet, welches z.B. einen (kohlenstoff-)faserverstärkten Thermoplasten, insbesondere einen endloskohlenstofffaserverstärkten Thermoplasten, umfasst. Alternativ könnten die Schuhe 11A, 11B z.B. aus einem Kunststoff und/oder durch einen Spritzguss hergestellt sein.In the present case, the shoe 11A of the first ends 100 and the shoe 11A of the second ends 101 are formed from an SMC (sheet molding compound) material 12, which comprises, for example, a (carbon) fiber-reinforced thermoplastic, in particular a continuous carbon fiber-reinforced thermoplastic. Alternatively, the shoes 11A, 11B could be made, for example, from a plastic and/or by injection molding.
Die Schuhe der 11A, 11B weisen jeweils einen Flansch 110 auf. Dieser liegt im zusammengebauten Zustand auf dem jeweiligen Träger 203 auf. Der jeweilige Flansch steht vom entsprechenden Schaft 111 ab. Die Flansche 110 sind parallel zueinander angeordnet. Die Schafte 111 sind entlang der axialen Raumrichtung A koaxial zueinander ausgerichtet. Die Schafte 111 sind im zusammengebauten Zustand z.B. in eine Öffnung im jeweiligen Träger 203 eingesteckt.The shoes of 11A, 11B each have a flange 110. This rests on the respective support 203 in the assembled state. The respective flange protrudes from the corresponding shaft 111. The flanges 110 are arranged parallel to each other. The shafts 111 are aligned coaxially with each other along the axial spatial direction A. In the assembled state, the shafts 111 are inserted, for example, into an opening in the respective carrier 203.
Durch die Ausbildung der Schuhe 11A, 11B kann die Länge der Magnetkerne 1A nachbearbeitet werden.By forming the shoes 11A, 11B, the length of the magnetic cores 1A can be reworked.
Gemäß
Ferner ist erkennbar, dass die weichmagnetischen Elemente 10A jeweils einen weichmagnetischen Kern 102 aufweisen, welcher von einer Isolation 103 umschlossen ist. Durch die Isolationen 103 sind die weichmagnetischen Kerne 102 voneinander elektrisch isoliert. Die Isolation weist z.B. eine Dicke von 5 Mikrometern auf.Furthermore, it can be seen that the soft magnetic elements 10A each have a soft magnetic core 102, which is enclosed by insulation 103. The soft magnetic cores 102 are electrically insulated from one another by the insulation 103. The insulation has a thickness of, for example, 5 micrometers.
Die weichmagnetischen Elemente 10A weist vorliegend jeweils dieselbe Querschnittsform und auch den denselben Durchmesser d auf. Die weichmagnetischen Elemente 10A weisen vorliegend einen Durchmesser d von 0,2 mm (alternativ z.B. 0,1 mm) auf. Dadurch wird eine sehr hohe Zahl an einzelnen weichmagnetischen Elementen 10A vorgesehen.The soft magnetic elements 10A each have the same cross-sectional shape and the same diameter d. The soft magnetic elements 10A have a diameter d of 0.2 mm (alternatively, e.g., 0.1 mm). This allows for a very high number of individual soft magnetic elements 10A.
Gemäß
Alternativ können die weichmagnetischen Elemente 10A im Querschnitt gemäß einem regelmäßigen, zweidimensionalen Raster angeordnet sein, wie in
Der in den
Zwischen den weichmagnetischen Elemente 10A, 10B ist ein Klebstoff 13 angeordnet, mit welchem die weichmagnetischen Elemente 10A, 10B miteinander verklebt sind.An adhesive 13 is arranged between the soft magnetic elements 10A, 10B, with which the soft magnetic elements 10A, 10B are glued together.
An den Enden weist der Magnetkern 10B jeweils eine Stufe 142 auf. Somit weist der Magnetkern 1B an seinen Enden eine geringere Breite auf als dazwischen. Hierdurch kann der Magnetkern 1B in einfacher Weise formschlüssig in die Träger 203 gesteckt werden.The magnetic core 10B has a step 142 at each end. Thus, the magnetic core 1B has a smaller width at its ends than between them. This allows the magnetic core 1B to be easily inserted into the supports 203 with a positive fit.
Hierzu wird ein ungezogener Draht U durch einen Ziehstein 4 gezogen, um den Draht 6 herzustellen. Der Ziehstein 4 umfasst einen Einsatz 40. Der Einsatz 40 weist eine Durchgangsöffnung mit zu einem Ende hin kleiner werdendem Öffnungsdurchmesser auf. Indem an dem Draht 6 gezogen wird, kann das Material des ungezogenen Drahts U durch den Einsatz 40 gezogen werden, um den Draht 6 zu erzeugen.For this purpose, an undrawn wire U is drawn through a drawing die 4 to produce the wire 6. The drawing die 4 comprises an insert 40. The insert 40 has a through-hole with a diameter that decreases toward one end. By pulling on the wire 6, the material of the undrawn wire U can be drawn through the insert 40 to produce the wire 6.
Der so erzeugte Draht 6 kann dann, wie in
An die Drahtwicklung 5 wird dann z.B. ein Spritzguss S angespritzt, siehe
So wird ein Wicklungskörper W erzeugt, welcher einen in sich geschlossenen Ring ausbildet. Daraus können dann mehrere weichmagnetische Elemente 10A, 10B ausgebildet werden, indem der Wicklungskörper W mit einem Trennwerkzeug 9 in mehrere Teile zerschnitten wird. Jedes der entstehenden sechs Teil kann dann als Magnetkern 1A, 1B eingesetzt werden. Dabei können bereits die Schuhe 11A, 11B an den Magnetkernen 1A ausgebildet sein (durch den Spritzguss S).This creates a winding body W that forms a self-contained ring. Several soft magnetic elements 10A, 10B can then be formed from this by cutting the winding body W into several parts using a cutting tool 9. Each of the resulting six parts can then be used as a magnetic core 1A, 1B. The shoes 11A, 11B can already be formed on the magnetic cores 1A (by injection molding S).
Die weichmagnetischen Elemente 10A, 10B sind folglich in Form eines Ausschnitts einer Wicklung ausgebildet und angeordnet.The soft magnetic elements 10A, 10B are therefore designed and arranged in the form of a section of a winding.
Die
Schritt S10: Wickeln zumindest eines Drahts 6 zur Bildung eines in sich geschlossenen Wicklungskörpers W mit mehreren Drahtwicklungen 5, wobei der zumindest eine Draht 6 ein weichmagnetisches Material umfasst.Step S10: Winding at least one wire 6 to form a self-contained winding body W with a plurality of wire windings 5, wherein the at least one wire 6 comprises a soft magnetic material.
Schritt S11 (optional): Es werden die Drahtwicklungen 5 komprimiert.Step S11 (optional): The wire windings 5 are compressed.
Schritt S12 (optional): Es wird eine Wärmebehandlung durchgeführt (z.B. werden die Drahtwicklungen 5 dabei auf eine Temperatur von 700°C bis 800°C erwärmt; eine solche Erwärmung kann alternativ oder zusätzlich vor dem Aufbringen einer isolierenden Schicht erfolgen), um Spannungen im Material zu reduzieren und um die magnetischen Eigenschaften einzustellen.Step S12 (optional): A heat treatment is carried out (e.g., the wire windings 5 are heated to a temperature of 700°C to 800°C; such heating can be carried out alternatively or additionally before applying an insulating layer) in order to reduce stresses in the material and to adjust the magnetic properties.
Schritt S13 (optional): Es wird der Wicklungskörper imprägniert, z.B. mit einem Harz, insbesondere mit geringer Viskosität. Durch Kapillarkräfte zwischen den weichmagnetischen Elementen 10A, 10B kann dies leicht einziehen. Schritt S13 kann auch später durchgeführt werden, z.B. nach Schritt S15.Step S13 (optional): The winding body is impregnated, e.g., with a resin, especially one with low viscosity. This can be easily absorbed by capillary forces between the soft magnetic elements 10A, 10B. Step S13 can also be performed later, e.g., after step S15.
Schritt S14 (optional): Alternativ zu einer solchen Imprägnierung kann eine Beschichtung der weichmagnetischen Elemente 10A, 10B mit einem Backlack vorgesehen sein. Eine Wärmebehandlung lässt diesen dann die weichmagnetischen Elemente 10A, 10B miteinander verkleben.Step S14 (optional): As an alternative to such impregnation, the soft magnetic elements 10A, 10B can be coated with a bonding varnish. A heat treatment then bonds the soft magnetic elements 10A, 10B together.
Schritt S15: Der Wicklungskörper W wird zerteilt, um einen oder mehrere Magnetkerne 1A, 1B auszubilden, die jeweils mehrere voneinander elektrisch isolierte, längliche, weichmagnetische Elemente 10A, 10B umfassen. Das Zerteilen kann z.B. mittels EDM oder Präzisionssägen erfolgen. Ferner kann eine Oberflächenbehandlung durchgeführt werden. Ferner kann Oberflächenätzen oder eine andere Art der Oberflächenbehandlung durchgeführt werden, um Kurzschlüsse zu vermeiden.Step S15: The winding body W is divided to form one or more magnetic cores 1A, 1B, each comprising a plurality of electrically insulated, elongated, soft magnetic elements 10A, 10B. The division can be performed, for example, using EDM or precision sawing. Furthermore, a surface treatment can be performed. Surface etching or another type of surface treatment can be performed to prevent short circuits.
Schritt S16 (optional): Die Enden der weichmagnetischen Elemente 10A, 10B können mit Schuhen 11A, 11B versehen werden, z.B. darin eingesteckt werden, oder die Enden werden mit den Schuhen 11A, 11B umspritzt.Step S16 (optional): The ends of the soft magnetic elements 10A, 10B can be provided with shoes 11A, 11B, e.g., inserted therein, or the ends are overmolded with the shoes 11A, 11B.
In einem weiteren Schritt S17 können die mehreren Magnetkerne 1A, 1B dann in der elektrischen Maschine 2 eingebaut werden. Hierzu können die Magnetkerne 1A, 1B in Öffnungen in den Trägern 203 eingesteckt werden. Ferner kann eine feste Verbindung mittels eines Harzes ausgebildet werden.In a further step S17, the plurality of magnetic cores 1A, 1B can then be installed in the electric machine 2. For this purpose, the magnetic cores 1A, 1B can be inserted into openings in the supports 203. Furthermore, a fixed connection can be formed using a resin.
Es versteht sich, dass die Offenbarung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist und verschiedene Modifikationen und Verbesserungen vorgenommen werden können, ohne von den hier beschriebenen Konzepten abzuweichen. Beliebige der Merkmale können separat oder in Kombination mit beliebigen anderen Merkmalen eingesetzt werden, sofern sie sich nicht gegenseitig ausschließen, und die Offenbarung dehnt sich auf alle Kombinationen und Unterkombinationen eines oder mehrerer Merkmale, die hier beschrieben werden, aus und umfasst diese.It is understood that the disclosure is not limited to the embodiments described above, and various modifications and improvements may be made without departing from the concepts described herein. Any of the features may be used separately or in combination with any other features, provided they are not mutually exclusive, and the disclosure extends to all combinations and subcombinations. one or more of the features described herein.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1A, 1B1A, 1B
- Magnetkernmagnetic core
- 10A, 10B10A, 10B
- weichmagnetisches Elementsoft magnetic element
- 100100
- erstes Endefirst end
- 101101
- zweites Endesecond end
- 102102
- weichmagnetischer Kernsoft magnetic core
- 103103
- Isolationisolation
- 11A, 11B11A, 11B
- Schuhshoe
- 110110
- Flanschflange
- 111111
- Schaftshaft
- 112112
- BodenFloor
- 1212
- SMC-MaterialSMC material
- 1313
- Klebstoffadhesive
- 1414
- KörperBody
- 140A, 140B140A, 140B
- erster, zweiter Armfirst, second arm
- 141141
- Biegungbend
- 142142
- StufeLevel
- 22
- elektrische Maschineelectric machine
- 2020
- Statorstator
- 200200
- SpuleSink
- 203203
- Trägercarrier
- 2121
- Rotorrotor
- 210210
- Magnetmagnet
- 211211
- Trägercarrier
- 2222
- Lagerwarehouse
- 3, 3'3, 3'
- Luftfahrzeugaircraft
- 30, 30'30, 30'
- Rumpfhull
- 3131
- Flügelwing
- 3232
- Propellerpropeller
- 3333
- BatteriesystemBattery system
- 44
- Ziehsteindrawing die
- 4040
- EinsatzMission
- 55
- DrahtwicklungWire winding
- 66
- Drahtwire
- 77
- Rollerole
- 88
- Dornmandrel
- 99
- TrennwerkzeugCutting tool
- AA
- axiale Raumrichtungaxial spatial direction
- DD
- Drehachseaxis of rotation
- dd
- Durchmesserdiameter
- RR
- radiale Raumrichtungradial spatial direction
- SS
- SpritzgussInjection molding
- TT
- tangentiale Raumrichtungtangential spatial direction
- UU
- ungezogener Drahtnaughty wire
- WW
- Wicklungskörperwinding body
Claims (23)
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Applications Claiming Priority (1)
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