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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Maschinen-Rotor für eine fremderregte elektrische Synchronmaschine. Die Erfindung betrifft zudem eine fremderregte elektrische Synchronmaschine mit einem solchen Maschinen-Rotor und ein Kraftfahrzeug mit einer solchen fremderregten elektrischen Synchronmaschine.
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Eine fremderregte elektrische Synchronmaschine weist einen ortsfesten Stator sowie einen im Betrieb relativ zum Stator um eine Rotationsachse rotierenden Rotor auf, welche nachfolgend auch als Maschinen-Stator und Maschinen-Rotor bezeichnet werden. Dabei wirken ein magnetisches Rotorfeld des Maschinen-Rotors und ein magnetisches Statorfeld des Maschinen-Stators zusammen. Das benötigte Rotorfeld des Maschinen-Rotors wird mit einer Spule des Maschinen-Rotors erzeugt, welche nachfolgend auch als Maschinen-Rotorspule bezeichnet wird.
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Eine derartige fremderregte elektrische Synchronmaschine ist beispielsweise aus der
EP 2 869 316 B1 bekannt.
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Der Maschinen-Rotor weist üblicherweise einen Träger auf, welcher mit der Maschinen-Rotorspule versehen ist. Die Maschinen-Rotorspule ist gewöhnlich als eine Nadelwicklung, auch als „Needle winding“ bekannt, am Träger angebracht. Der Träger weist zu diesem Zweck in der Regel axial offene Aufnahmen auf, in denen mithilfe einer zugehörigen Maschine zur Nadelwicklung Wicklungen zum Ausbilden der Maschinen-Rotorspule gewickelt werden. Daraus resultiert, dass die Aufnahmen zumindest teilweise frei bleiben, um der Maschine einen Zugang in die Aufnahmen zu erlauben.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit der Aufgabe, für einen Maschinen-Rotor der eingangs genannten Art, für eine fremderregte elektrische Synchronmaschine mit einem solchen Maschinen-Rotor sowie der eingangs genannten Art sowie für ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Synchronmaschine verbesserte oder zumindest andere Ausführungsform anzugeben. Insbesondere beschäftigt sich die vorliegende Erfindung mit der Aufgabe, für den Maschinen-Rotor, für die fremderregte elektrische Synchronmaschine und für das Kraftfahrzeug Ausführungsformen anzugeben, welche sich durch eine verbesserte Effizienz und/oder erhöhte mechanische Stabilität auszeichnen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die vorliegende Erfindung beruht demnach auf dem allgemeinen Gedanken, eine Rotorspule eines Maschinen-Rotors für eine fremderregte elektrische Synchronmaschine segmentiert auszubilden und die Segmente jeweils mit einer Wicklung auszubilden und axial in einer zugehörigen Aufnahme eines Trägers des Maschinen-Rotors zu stecken. Das jeweilige Segment, nachfolgend auch als Spulensegmente bezeichnet, wird also mit der Wicklung vorgefertigt und anschließend axial in die zugehörige Aufnahme des Trägers gesteckt. Dabei füllt das jeweilige Spulensegment die zugehörige Aufnahme. Auf diese Weise kommt es neben einer vereinfachten Herstellung des Maschinen-Rotors zu einem erhöhten Füllgrad des Trägers mit den Wicklungen. Der erhöhte Füllgrad führt zu einer erhöhten Effizienz der Rotorspule und folglich der zugehörigen Synchronmaschine. Darüber hinaus entfallen somit leere Räume in den Aufnahmen, insbesondere in Umfangsrichtung und/oder radial. Daraus resultiert eine erhöhte mechanische Stabilität des Maschinen-Rotors.
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Dem Erfindungsgedanken entsprechend weist der Maschinen-Rotor den Träger und die Rotorspule auf. Die Rotorspule wird nachfolgend auch als Maschinen-Rotorspule bezeichnet. Der Träger erstreckt sich axial und rotiert im Betrieb um eine axiale Rotationsachse. Der Träger weist zumindest eine axial offene Aufnahme auf. Die Maschinen-Rotorspule weist für die jeweilige Aufnahme ein zugehöriges Spulensegment mit einer Wicklung auf, welches axial in die zugehörige Aufnahme gesteckt ist und die zugehörige Aufnahme radial und in Umfangsrichtung füllt.
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Die vorliegend angegebenen Richtungen beziehen sind auf die Rotationsachse. Dementsprechend verläuft „axial“ parallel zur Rotationsachse. Zudem verläuft „radial“ quer zur Rotationsachse. Ferner verläuft die Umfangsrichtung die Rotationsachse umgebend.
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Zweckmäßig ist das jeweilige Spulensegment mit der Wicklung vorgefertigt und anschließend axial in die zugehörige Aufnahme gesteckt.
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Die jeweilige Wicklung kann eine Wicklung beliebiger Art sein. Insbesondere kann zumindest eine der wenigstens einen Wicklungen eine einlagige Wicklung sein.
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Die jeweilige, Wicklung kann aus einem beliebigen Material/Werkstoff hergestellt sein.
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Vorteilhaft ist die jeweilige Wicklung aus Kupfer hergestellt. Mit der erfindungsgemäßen Lösung ergibt sich somit ein erhöhter Füllgrad des Trägers und somit des Maschinen-Rotors mit Kupfer.
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Prinzipiell kann wenigstens eine der Aufnahmen des Trägers radial wenigstens einseitig offen sein.
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Bei bevorzugten Ausführungsformen ist zumindest eine der wenigstens einen Aufnahmen, bevorzugt die jeweilige Aufnahme, radial beidseitig geschlossen.
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Bevorzugt begrenzt also der Träger die Aufnahme radial beidseitig. Somit kommt es zu einer erhöhten mechanischen Stabilität des Maschinen-Rotors.
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Grundsätzlich kann zumindest eine der wenigstens einen Aufnahmen in Umfangsrichtung zumindest einseitig offen sein.
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Bei vorteilhaften Ausführungsformen ist zumindest eine der wenigstens einen Aufnahmen, bevorzugt die jeweilige Aufnahme, in Umfangsrichtung beidseitig geschlossen. Der Träger begrenzt also die Aufnahme in Umfangsrichtung beidseitig. Dies führt zu einer erhöhten mechanischen Stabilität des Maschinen-Rotors.
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Der Träger weist vorteilhaft zumindest zwei solche, in Umfangsrichtung zueinander äquidistant beabstandete Aufnahmen auf. Dabei ist in der jeweiligen Aufnahme bevorzugt ein zugehöriges solches Spulensegment axial gesteckt.
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Bei bevorzugten Ausführungsformen bildet das jeweilige Spulensegment zwei Pole der Maschinen-Rotorspule. Dies führt zu einer vereinfachten Herstellung des Maschinen-Rotors.
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Zumindest eines der wenigstens einen Spulensegmente kann prinzipiell aus der Wicklung bestehen.
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Bevorzugt sind Ausführungsformen, bei denen zumindest eines der wenigstens einen Spulensegmente, vorteilhaft das jeweilige Spulensegment, einen Kern aufweist, um welchen die Wicklung gewickelt ist. Bei dem Kern handelt es sich vorteilhaft um ein ferromagnetisches Material, bevorzugt um einen Eisenkern. Somit wird die Effizienz des jeweiligen Spulensegments gesteigert.
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Insbesondere besteht zumindest eines der wenigstens einen Spulensegmente, vorteilhaft das jeweilige Spulensegment, aus dem Kern und der Wicklung.
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Der Träger kann prinzipiell beliebig ausgestaltet sein, sofern er im Betrieb die Spulensegmente trägt.
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Bevorzugt ist der Träger als ein Blechpaket ausgebildet. Somit wird im Betrieb der Maschinen-Rotorspule die Entstehung von Wirbelströmen vermieden oder zumindest reduziert. Daraus resultiert eine erhöhte Effizienz der Maschinen-Rotorspule.
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Prinzipiell kann der Träger einer Rotorwelle des Maschinen-Rotors entsprechen oder die Rotorwelle zumindest abschnittsweise bilden.
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Der Träger weist vorteilhaft eine zentrale und axial verlaufende Öffnung auf, welche nachfolgend auch als Durchgang bezeichnet wird. Dabei ist die Rotorwelle des Maschinen-Rotors durch den Durchgang geführt und drehfest mit dem Träger verbunden. Die Spulensegmente sind somit auf der radial äußeren Seite des Maschinen-Rotors angeordnet.
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Der Maschinen-Rotor kommt zweckmäßig in einer fremderregten elektrischen Synchronmaschine zum Einsatz.
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Die fremderregte elektrische Synchronmaschine, nachfolgend auch kurz als Synchronmaschine bezeichnet, weist den Maschinen-Rotor sowie einen Stator auf, welcher nachfolgend auch als Maschinen-Stator bezeichnet wird. Der Maschinen-Rotor ist dabei um die Rotationsachse relativ zum Maschinen-Stator rotierbar. Der Maschinen-Stator weist eine zum Maschinen-Stator feste Spule auf, welche nachfolgend auch als Maschinen-Statorspule bezeichnet wird. Die Maschinen-Rotorspule erzeugt im Betrieb bei Versorgung mit einer Gleichspannung ein magnetisches Feld, welches nachfolgend auch als Rotorfeld bezeichnet wird. Die Maschinen-Statorspule erzeugt im Betrieb ein magnetisches Feld, welches nachfolgend auch als Statorfeld bezeichnet wird. Im Betrieb der Synchronmaschine wirkt das Statorfeld mit dem Rotorfeld derart zusammen, dass der Maschinen-Rotor um die axiale Rotationsachse rotiert.
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Die elektrische Versorgung der Maschinen-Rotorspule kann auf beliebige Weise erfolgen.
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Zum elektrischen Versorgen der Maschinen-Rotorspule kann die Synchronmaschine einen Schleifring und dergleichen aufweisen.
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Voreilhaft weist die Synchronmaschine zum Versorgen der Maschinen-Rotorspule einen elektrischen Drehtransformator zur induktiven Energieübertragung auf.
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Der elektrische Drehtransformator weist zur induktiven Energieübertragung eine Primärspule und eine Sekundärspule auf, welche nachfolgend auch als Transformator-Primärspule und Transformator-Sekundärspule bezeichnet werden. Zudem weist der Drehtransformator einen ortsfesten Stator, nachfolgend auch als Drehtransformator-Stator bezeichnet, sowie einen Rotor, nachfolgend auch als Drehtransformator-Rotor bezeichnet, auf. Der Drehtransformator-Stator weist die Transformator-Primärspule auf. Der Drehtransformator-Rotor weist die Transformator-Sekundärspule auf. Der Drehtransformator-Rotor ist relativ zum Drehtransformator-Stator um die Rotationsachse rotierbar. Dabei ist der Drehtransformator-Rotor drehfest mit dem Maschinen-Rotor und der Drehtransformator-Stator zum Maschinen-Stator fest. Im Betrieb rotiert somit der Drehtransformator-Rotor relativ zum Drehtransformator-Stator um die Rotationsachse. Zur induktiven Energieübertragung und somit im Betrieb wirken die Transformator-Primärspule und die Transformator-Sekundärspule zum Erzeugen einer elektrischen Spannung in der Transformator Sekundärspule induktiv zusammen, wobei die Spannung nachfolgend auch als Transformatorspannung bezeichnet wird. Die Maschinen-Rotorspule ist dabei mit der Transformator-Sekundärspule verbunden ist, derart, dass die Maschinen-Rotorspule mit einer Gleichspannung zum Erzeugen des Rotorfelds versorgt ist. Zu diesem Zweck kann zwischen der Transformator-Sekundärspule und der Maschinen-Rotorspule eine Gleichrichterschaltung geschaltet sein.
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Die Synchronmaschine kann prinzipiell in beliebigen Anwendungen zum Einsatz kommen.
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Die Synchronmaschine kommt insbesondere in einem Kraftfahrzeug zum Einsatz, welches als elektrische Energiequelle eine Batterie umfassen kann. Dabei dient die Synchronmaschine insbesondere dem Antrieb des Kraftfahrzeugs, ist also als ein Traktionsmotor, insbesondere als ein fremderregter elektrischer Synchronmotor, ausgebildet.
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Ebenso kann die Synchronmaschine im Kraftfahrzeug als Stellmotor im Betrieb ein Verstellelement im Kraftfahrzeug verstellen.
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Es versteht sich, dass neben dem Maschinen-Rotor auch die fremderregte elektrische Synchronmaschine sowie das Kraftfahrzeug jeweils ebenfalls zum Umgang der vorliegenden Erfindung gehören.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
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Es zeigen, jeweils schematisch,
- 1 einen Schnitt durch einen Maschinen-Rotor mit einem Träger und Spulensegmenten,
- 2 eine Draufsicht auf den Träger,
- 3 einen stark vereinfachten Schaltplan einer fremderregten elektrischen Synchronmaschine mit dem Maschinen-Rotor in einem Kraftfahrzeug,
- 4 eine isometrische, teilweise geschnittene Ansicht der fremderregten elektrischen Synchronmaschine mit dem Maschinen-Rotor,
- 5 einen stark vereinfachten Schnitt durch die fremderregte elektrische Synchronmaschine.
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Ein Rotor 101 wie er in den 1 sowie 3 , 4 und 5 beispielhaft gezeigt ist, kommt in einer fremderregte elektrische Synchronmaschine 100, wie sie beispielhaft in den 3 bis 5 gezeigt ist, zum Einsatz. Die fremderregte elektrischen Synchronmaschine 100, nachfolgend auch kurz als Synchronmaschine 100 bezeichnet, kann entsprechend 3 in einem Kraftfahrzeig 200 zum Einsatz kommen. Die fremderregte elektrische Synchronmaschine 100 kann dabei als ein Synchronmotor 110, insbesondere zum Antreiben des Kraftfahrzeugs 200, zum Einsatz kommen. Auch ist es vorstellbar, den Synchronmotor 110 zum Verstellen eines nicht gezeigten Verstellelements des Kraftfahrzeugs 200 einzusetzen.
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Die Synchronmaschine 100 weist, wie insbesondere 4 entnommen werden kann, den Rotor 101 auf. Der Rotor 101 wird nachfolgend auch als Maschinen-Rotor 101 bezeichnet. Der Maschinen-Rotor 101 weist eine Rotorwelle 102 und eine an der Rotorwelle 102 drehfest versehene Spule 103 (siehe 1 und 3) auf. Die Spule 103 wird nachfolgend auch als Maschinen-Rotorspule 103 bezeichnet. Die Maschinen-Rotorspule 103 ist in 3 als eine Induktivität und ein ohmscher Widerstand symbolisiert. Im Betrieb erzeugt die Maschinen-Rotorspule 103 ein magnetisches Feld, welches nachfolgend auch als Rotorfeld bezeichnet wird. Die Synchronmaschine 100 weist, wie 5 entnommen werden kann, ferner einen Stator 104 auf, der nachfolgend auch als Maschinen-Stator 104 bezeichnet wird. Zudem weist die Synchronmaschine 100 eine zum Maschinen-Stator 104 feste Spule 105 auf (siehe 5), welche nachfolgend auch als Maschinen-Statorspule 105 bezeichnet wird. Der Maschinen-Stator 104 mit der Maschinen-Statorspule 105 sind lediglich in 5 gezeigt. Im Betrieb erzeugt die Maschinen-Statorspule 105 ein magnetisches Feld, welches nachfolgend auch als Statorfeld bezeichnet wird. Dabei wirken Statorfeld und Rotorfeld derart zusammen, dass der Maschinen-Rotor 101 im Betrieb um eine Rotationsachse 90 rotiert.
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Die vorliegend angegebenen Richtungen beziehen sich auf die Rotationsachse 90. Dementsprechend verläuft „axial“ parallel zur Rotationsachse. Zudem verläuft „radial“ quer zur Rotationsachse 90. Ferner verläuft die Umfangsrichtung 91 die Rotationsachse 90 umgebend.
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Entsprechend 1, die einen Schnitt durch dem Maschinen-Rotor 101 zeigt, weist der Maschinen-Rotor 101 einen Träger 18 auf, welcher in 2 in einer axialen Draufsicht separat dargestellt ist. Der Träger 18 erstreckt sich axial und rotiert im Betrieb um die Rotationsachse 90. In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist der Träger 18 als ein Blechpaket 24 ausgebildet. Wie den 1 und 2 entnommen werden kann, weist der Träger 18 zumindest eine axial offene Aufnahme 19 auf. Die jeweilige Aufnahme 19 dient dem Aufnahmen eines Segments 20 der Maschinen-Rotorspule 103. Die Maschinen-Rotorspule 103 ist also segmentiert. Die Segmente 20 werden nachfolgend auch als Spulensegmente 20 bezeichnet. Die Maschinen-Rotorspule 103 weist dabei für die jeweilige Aufnahme 19 ein zugehöriges Spulensegment 20 auf. Das jeweilige Spulensegment 20 weist eine Wicklung 21 auf und ist axial in die zugehörige Aufnahme 19 gesteckt. Bei der jeweiligen Wicklung 21 kann es sich um eine einlagige Wicklung 21, auch als „single-layer“ Wicklung 21 bekannt, handeln. Das jeweilige Spulensegment 20 ist dabei vorgefertigt und axial in die zugehörige Aufnahme 19 gesteckt. Dabei füllt das jeweilige Spulensegment 20, wie 1 entnommen werden kann, die zugehörige Aufnahme 19 radial und in Umfangsrichtung 91. Das Resultat ist ein erhöhter Füllfaktor des Maschinen-Rotors 101, insbesondere des Trägers 18, mit dem Werkstoff und/oder Material der Wicklungen 21. Beim dem Werkstoff und/oder Material handelt es sich insbesondere um Kupfer, sodass der Maschinen-Rotor 101 einen erhöhten Füllfaktor mit Kupfer aufweist.
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Wie den 1 und 2 entnommen werden kann, ist im gezeigten Ausführungsbeispiel die jeweilige Aufnahme 19 radial beidseitig geschlossen. Das heißt, dass der Träger 18 die jeweilige Aufnahme 19 radial beidseitig begrenzt. In der Folge ist die mechanische Stabilität des Maschinen-Rotors 101 verbessert. Wie den 1 und 2 ferner entnommen werden kann ist im gezeigten Ausführungsbeispiel die jeweilige Aufnahme 19 in Umfangsrichtung 91 beidseitig geschlossen. Das heißt, dass der Träger 18 die jeweilige Aufnahme 19 in Umfangsrichtung 91 beidseitig begrenzt. Auch dies führt zu einer verbesserten mechanischen Stabilität des Maschinen-Rotors 101.
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Im in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Träger 18 vier Aufnahmen 19 auf. Die Aufnahmen 19 sind in Umfangsrichtung 91 zueinander äquidistant beabstandet. Dabei ist in der jeweiligen Aufnahme 19 ein zugehöriges solches Spulensegment 20 axial gesteckt. Die Maschinen-Rotorspule 103 weist im gezeigten Ausführungsbeispiel also vier Spulensegmente 20 auf.
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Wie 1 entnommen werden kann, weist im gezeigten Ausführungsbeispiel das jeweilige Spulensegment 20 einen Kern 22 auf, um welchen die Wicklung 21 gewickelt ist. Bei dem Kern 22 handelt es sich um ein Blechpaket, im gezeigten Ausführungsbeispiel um einen Eisenkern 23. Ferner bildet im gezeigten Ausführungsbeispiel das jeweilige Spulensegment 20 zwei Pole der Maschinen-Rotorspule 103. Die Maschinen-Rotorspule 103 weist im gezeigten Ausführungsbeispiel also insgesamt acht Pole auf.
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Wie den 1 und 2 entnommen werden kann, weist der Träger 18 in den gezeigten Ausführungsbeispielen einen zentralen und axial verlaufenden Durchgang 25 auf. Der Durchgang 25 dient dem drehfesten Verbinden des Trägeres 18 mit der Rotorwelle 102 (siehe 4) des Maschinen-Rotors 101. Dabei ist die Rotorwelle 102 axial durch den Durchgang 25 geführt und drehfest mit dem Träger 18 verbunden. Somit ist die Maschinen-Rotorspule 103 radial außen an der Rotorwelle 102 angeordnet.
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Wie den 3 und 4 entnommen werden kann, weist die Synchronmaschine 100 in den gezeigten Ausführungsbeispielen einen elektrischen Drehtransformator 1 auf. Dabei wird die Maschinen-Rotorspule 103 im Betrieb mittels des Drehtransformators 1 mit einer Gleichspannung versorgt.
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Wie den 3 und 4 entnommen werden kann, weist der Drehtransformator 1 einen Stator 2 und einen Rotor 4 auf. Der Stator 2 wird nachfolgend als Drehtransformator-Stator 2 bezeichnet. Der Rotor 3 wird nachfolgend als Drehtransformator-Rotor 4 bezeichnet. Der Drehtransformator-Rotor 4 ist relativ zum Drehtransformator-Stator 2 um die Rotationsachse 90 rotierbar. Der Drehtransformator-Rotor 4 ist drehfest an der Rotorwelle 102 und somit am Maschinen-Rotor 101 angebracht. Somit rotiert der Drehtransformator-Rotor 4 im Betrieb mit der Rotorwelle 102 und folglich mit dem Maschinen-Rotor 101 um die Rotationsachse 90. Zudem ist der Drehtransformator-Stator 2 zum Maschinen-Stator 104 fest und somit ortsfest. Zur induktiven Energieübertragung weist der Drehtransformator-Stator 2 eine Primärspule 3 und der Drehtransformator-Rotor 4 eine Sekundärspule 5 auf. Die Primärspule 3 und die Sekundärspule 5 sind, wie den 4 entnommen werden kann, in den gezeigten Ausführungsbeispielen axial gegenüberliegend angeordnet. Im Betrieb induziert die Primärspule 3, welche nachfolgend auch als Transformator-Primärspule 3 bezeichnet wird, in der Sekundärspule 5, welche nachfolgend als Transformator-Sekundärspule 5 bezeichnet wird, eine Wechselspannung, welche nachfolgend auch als Transformatorspannung bezeichnet wird. Die Transformatorspannung wird mittels einer zwischen der Transformator-Sekundärspule 5 und der Maschinen-Rotorspule 103 geschalteten Gleichrichterschaltung 6 (siehe 3) in die Gleichspannung für die Maschinen-Rotorspule 103 umwandet.
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Wie insbesondere 4 ferner entnommen werden kann, ist in den gezeigten Ausführungsbeispielen der Drehtransformator 1 an einer axialen Stirnseite der Maschinen-Rotors 101 und zur Maschinen-Rotorspule 103 sowie zur Maschinen-Statorspule 105 beabstandet angeordnet.
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Die Transformator-Primärspule 3 benötigt zum Induzieren der Transformatorspannung in der Transformator-Sekundärspule 5 eine Wechselspannung. Wie 3 entnommen werden kann, wird die Transformator-Primärspule 3 in den gezeigten Ausführungsbeispielen über eine elektrische Energiequelle 201 versorgt, welche eine Gleichspannung bereitstellt. Bei der Energiequelle 201 handelt es sich in den gezeigten Ausführungsbeispielen um eine Batterie 202 des Kraftfahrzeugs 200. Zum Versorgen der Transformator-Primärspule 3 mit der Wechselspannung ist zwischen der Energiequelle 201 und der Transformator-Primärspule 3 eine Wechselrichterschaltung 7 vorgesehen. Die Wechselrichterschaltung 7 wandelt die Gleichspannung der Energiequelle 201 in die Wechselspannung für die Transformator-Primärspule 3 um. Vorstellbar ist es dabei, dass die Wechselrichterschaltung 7 einen Umrichter umfasst.
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Wie 4 entnommen werden kann, weist der Drehtransformator-Rotor 4 im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Leiterplatte 8 auf, welche mit der Transformator-Sekundärspule 5 versehen ist. Die Leiterplatte 8 ist scheibenförmig ausgebildet und weist eine runde Form, auf, ist also in der Art einer runden Scheibe bzw. eines Rings ausgebildet. Die Transformator-Sekundärspule 5 weist in den gezeigten Ausführungsbeispielen zumindest eine Leiterbahn 9 der Leiterplatte 8 auf, welche nachfolgend auch als Transformator-Leiterbahn 9 bezeichnet wird. Im gezeigten Ausführungsbeispiel besteht die Transformator-Sekundärspule 5 aus der zumindest einen Transformator-Leiterbahn 9 und ist als eine Planarwicklung 10 ausgebildet.
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Die drehfeste Verbindung der Rotorwelle 102 mit dem Drehtransformator-Rotor 4 ist wie 4 entnommen werden kann, über eine in der Leiterplatte 8 zentrale Öffnung 14 realisiert, durch welche die Rotorwelle 102 greift.
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Wie 4 entnommen werden kann, kann die Transformator-Primärspule 3 als eine Flachspule 11 ausgebildet sein. Wie 4 ferner entnommen werden kann, sind die Transformator-Primärspule 3 und die Transformator-Sekundärspule 5 in den gezeigten Ausführungsbeispielen in einem zum Drehtransformator-Stator 2 festen Magnetkern 12, insbesondere in einem Ferritkern 13, angeordnet. Der Magnetkern 12 wird nachfolgend auch als Transformator-Magnetkern 12 bezeichnet. Der Transformator-Magnetkern 12 ist radial offen, sodass die Leiterplatte 9 mit der Transformator-Sekundärspule 5 in den Transformator-Magnetkern 12 eindringt und darin rotierbar angeordnet ist. Zudem weist der Transformator-Magnetkern 12 eine axial offene Ausnehmung 15 auf, in welcher die Transformator-Primärspule 3 angeordnet ist.
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In dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Gleichrichterschaltung 6 rein beispielhaft als ein Brückengleichrichter 16 mit vier Dioden Da-d ausgebildet. Zudem ist die Wechselrichterschaltung 7 rein beispielhaft als ein Vollbrückenwechselrichter 17 ausgebildet, der vier Transistoren Ta-d und zwei Treiberschaltungen Sa-b für die Transistoren Ta-d aufweist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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