DE102005020952A1 - Phase module for a transverse flux machine - Google Patents

Phase module for a transverse flux machine Download PDF

Info

Publication number
DE102005020952A1
DE102005020952A1 DE200510020952 DE102005020952A DE102005020952A1 DE 102005020952 A1 DE102005020952 A1 DE 102005020952A1 DE 200510020952 DE200510020952 DE 200510020952 DE 102005020952 A DE102005020952 A DE 102005020952A DE 102005020952 A1 DE102005020952 A1 DE 102005020952A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
stator
annular
rotor
phase module
magnets
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE200510020952
Other languages
German (de)
Inventor
Ingolf Dr. Gröning
Christian Dr. Kähler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bosch Rexroth AG
Original Assignee
Bosch Rexroth AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bosch Rexroth AG filed Critical Bosch Rexroth AG
Priority to DE200510020952 priority Critical patent/DE102005020952A1/en
Priority to PCT/EP2006/004150 priority patent/WO2006117210A1/en
Publication of DE102005020952A1 publication Critical patent/DE102005020952A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14Stator cores with salient poles
    • H02K1/145Stator cores with salient poles having an annular coil, e.g. of the claw-pole type
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/14Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
    • H02K21/145Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures having an annular armature coil

Abstract

Gemäß vorliegender Erfindung wird ein Phasenmodul für eine Transversalflussmaschine (14), bestehend aus einem Stator (8), der einen ringförmigen Rücken (1) zur Aufnahme einer ringförmigen stromführenden Wicklung (2) und mit dem Rücken (1) abschließende, die Stirnseiten des Stators (8) bildende ringförmige Zahnstückplatten (3) aufweist, einem Rotor (9), der koaxial zum Stator (8) angeordnet ist und der einen ringförmigen Rückschluss (4) darauf befestigter Magnete (5) aufweist, wobei jede Zahnstückplatte (3) des Stators (8) kreisförmig angeordnete, sich in radiale Richtung erstreckende Zähne (10) aufweist, die konzentrisch zu den Magneten (5) des Rotors (9) angeordnet sind, vorgeschlagen, wobei zur Erhöhung der Kraftdichte und des resultierenden Drehmoments die Zähne (10) einer Zahnstückplatte (3) in axialer Richtung verlängert sind.According to the present invention, a phase module for a transverse flux machine (14), consisting of a stator (8) having an annular back (1) for receiving an annular current-carrying winding (2) and with the back (1) final, the end faces of the stator (8) comprises annular tooth plate plates (3), a rotor (9) coaxial with the stator (8) and having an annular yoke (4) mounted thereon magnets (5), each tooth plate (3) of the stator (8) circularly arranged, extending in the radial direction of teeth (10), which are arranged concentrically to the magnets (5) of the rotor (9) proposed, wherein to increase the force density and the resulting torque, the teeth (10) of a Tooth piece plate (3) are extended in the axial direction.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Phasenmodul für eine Transversalflussmaschine bestehend aus einem Stator, der einen ringförmigen Rücken zur Aufnahme einer ringförmigen stromführenden Wicklung und mit dem Rücken abschließende, die Stirnseiten des Stators bildende ringförmige Zahnstückplatten aufweist, weiterhin bestehend aus einem Rotor, der koaxial zum Stator angeordnet ist, und der einen ringförmigen Rückschluss und darauf befestigte Magnete aufweist, wobei jede Zahnstückplatte des Stators kreisförmig angeordnete, sich in radiale Richtung erstreckende Zähne aufweist, die konzentrisch zu den Magneten des Rotors angeordnet sind. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Transversalflussmaschine mit entsprechenden Phasenmodulen.The The present invention relates to a phase module for a transverse flux machine consisting of a stator having an annular back for receiving an annular current-carrying Winding and with the back final, the End faces of the stator forming annular Zahnstückplatten further comprising a rotor coaxial with the stator is arranged, and the one annular conclusion and attached thereto Magnets, each Zahnstückplatte the stator arranged in a circle, having radially extending teeth which are concentric are arranged to the magnets of the rotor. Furthermore, the concerns Invention a transverse flux machine with corresponding phase modules.

Transversalflussmaschinen eignen sich besonders als sogenannte High-Torque-Motoren, welche in der Lage sind, außerordentliche Drehschübe zu entwickeln. Diese arbeiten normalerweise in langsameren Drehzahlbereichen. Weiterhin können die großen Kräfte vorzugsweise direkt an die anzutreibende Last übertragen werden (Direktantrieb). Transversalflussmaschinen zeichnen sich dadurch aus, dass die Ebene des Flusses senkrecht zur Bewegungsrichtung des Läufers (Rotors) ist.transverse flux are particularly suitable as so-called high-torque motors, which are capable of extraordinary Turns to develop. These usually work in slower speed ranges. Furthermore you can the big ones personnel preferably be transmitted directly to the driven load (direct drive). transverse flux are characterized by the fact that the plane of the river is vertical to the direction of movement of the runner (Rotor) is.

Permanenterregte Transversalflussmaschinen werden bevorzugt für Antriebe verwendet, in welchen die Eigenkühlung, das Gewicht und das Nenn- und Haltemoment im Vordergrund stehen. Die Transversalflussmaschinen können als Innen- oder Außenläuferkonstruktion ausgeführt sein. Sie sind modular aufgebaut und bestehen aus einzelnen voneinander unabhängigen Phasenmodulen.permanent-magnet Transverse flux machines are preferably used for drives, in which self-cooling, the weight and the nominal and holding torque are in the foreground. The transversal flux machines can as indoor or External rotor construction accomplished be. They are modular and consist of individual ones independent Phase modules.

Ein derartiger Phasenmodul für eine Transversalflussmaschine ist aus der WO 2004/107530 bekannt. Bei der Verwendung von drei Phasenmodulen erfolgt die Wechselstromversorgung der ringförmigen stromführenden Wicklungen der Module jeweils um 120° phasenverschoben. In der genannten Schrift wird die entsprechende Transversalflussmaschine zum Antrieb eines Treibscheibenaufzugs eingesetzt. Ein Phasenmodul besteht aus einem trommelförmigen Rotor, der einen ringförmigen Rückschluss aufweist, auf dessen Außenumfang Magnete befestigt sind. Hierbei sind im Bereich der Statorpole Permanentmagnete in wechselnder Anordnung ihrer Pole auf dem Rückschluss angebracht. Zwischen diesen beiden ringförmigen Magnetanordnungen befindet sich gegenüber der Statorwicklung ein nichtmagnetischer Abstandshalter, beispielsweise ein Ring aus glasfaserverstärktem Kunststoff. Der Stator besteht seinerseits aus einem ringförmigen Rücken mit einer darin befindlichen ringförmigen stromführenden Wicklung. Die Stirnseiten des Stators werden durch zwei ringförmige Zahnstückplatten gebildet, die jeweils durch zwei kreisförmige Bolzen mit dem Rücken verbunden sind. Am Innenumfang der Zahnstückplatte befinden sich in radiale Richtung ragende Zähne, die die Statorpole bilden. Die Zahnstückplatten sind aus einem Weichmagneten hergestellt, um eine schnelle Umpolung bei den entsprechenden Frequenzen phasentreu zu ermöglichen. Pro Statorpol oder Zahn befinden sich auf dem Rotor zwei benachbarte Magneten, deren unterschiedliche Pole in Richtung des Statorpols zeigen.One such phase module for a transverse flux machine is known from WO 2004/107530. When using three phase modules, AC power is supplied the annular live Windings of the modules are each phase-shifted by 120 °. In the mentioned document is the corresponding transverse flux machine for driving a Traction sheave elevator used. A phase module consists of a barrel-shaped Rotor, an annular conclusion has, on the outer circumference Magnets are attached. In this case, permanent magnets are in the region of the stator poles mounted in alternating arrangement of their poles on the conclusion. Between these both annular Magnetic arrangements is located opposite to the stator winding nonmagnetic spacer, for example a ring of glass fiber reinforced plastic. The stator consists in turn of an annular back with a located therein annular live Winding. The end faces of the stator are formed by two annular tooth plates formed, each connected by two circular bolts with the back are. On the inner circumference of the tooth plate are radially projecting teeth that form the stator poles. The tooth plate plates are made of a soft magnet, to a fast polarity reversal to enable phase-correcting at the appropriate frequencies. Per stator pole or tooth there are two adjacent ones on the rotor Magnets whose different poles in the direction of Statorpols demonstrate.

Der magnetische Fluss bei diesem bekannten Phasenmodul geht beispielsweise von einem (N-)Permanentmagnetpol am Rotor zu einem (S-)Statorpol der einen Zahnstückplatte und verläuft weiter durch den ringförmigen Rücken des Stators zum gegenübberliegenden (N-)Statorpol, von wo aus der magnetische Fluss auf den (S-)Permanentmagnetpol am Rotor trifft. Der magnetische Fluss schließt somit den Stromfluss ein. Das durch Wechselspannung erzeugte Drehmoment des Rotors wird bei dieser Innenläuferkonstruktion auf eine mit dem Rotor verbundene Achse übertragen, die ihrerseits eine Treibscheibe eines Aufzugs antreibt.Of the magnetic flux in this known phase module, for example from an (N) permanent magnet pole on the rotor to an (S) stator pole the one toothed plate and continues through the annular move of the stator to the opposite (N-) stator pole, from where the magnetic flux on the (S) permanent magnet pole hits the rotor. The magnetic flux thus includes the flow of current. The generated by AC voltage torque of the rotor is at this internal rotor construction transmitted to an axis connected to the rotor, which in turn is a traction sheave a lift drives.

Im Vordergrund bei dieser aus der genannten WO 2004/107530 bekannten Transversalflussmaschine steht die Integration einer mit der angetriebenen Achse verbundenen Bremsscheibe.in the Foreground in this known from WO 2004/107530 mentioned Transverse flux machine is the integration of one with the driven Axle connected brake disc.

Die Kraftdichte einer solchen bekannten Transversalflussmaschine ist beschränkt und für bestimmte Anwendungen ist das resultierende Drehmoment zu gering. Erstrebenswert ist eine Erhöhung der Volumenkraftdichte und somit eine Steigerung des Drehmoments bei gleichem Bauraum. Gleichzeitig soll eine einfache und kostengünstige Fertigung möglich sein.The Force density of such a known transverse flux machine is limited and for certain applications, the resulting torque is too low. Desirable is an increase the volumetric force density and thus an increase of the torque with the same space. At the same time a simple and cost-effective production should be possible.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Erfindungsgemäß sind bei einem eingangs beschriebenen Phasenmodul für eine Transversalflussmaschine, deren Stator einen ringförmigen Rücken zur Aufnahme einer ringförmigen stromführenden Wicklung und mit dem Rücken abschließende, die Stirnseite des Stators bildende ringförmige Zahnstückplatten aufweist, die Zähne einer Zahnstückplatte in axialer Richtung verlängert. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den beigefügten Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.According to the invention are at a phase module described above for a transverse flux machine, whose stator is an annular move for receiving an annular live Winding and with the back final, the End face of the stator forming annular Zahnstückplatten has, the teeth a tooth plate extended in the axial direction. Advantageous embodiments will be apparent from the appended subclaims and the following description.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es sinnvoll, wenn sämtliche Zähne beider Zahnstückplatten, also sämtliche Statorpole, in axialer Richtung verlängert sind. Dies soll jedoch nicht weniger bevorzugte Fälle ausschließen, in denen nur die Zähne einer. Zahnstückplatte eine solche axiale Verbreiterung aufweisen oder nur einzelne Zähne der beiden Zahnstückplatten. Die erfindungsgemäße Verlängerung der Zähne in axialer Richtung führt zu einer Ambossform, wenn die Verlängerung in beide Richtungen vorgenommen wird, bzw. zu einer Klauenform wenn die Verlängerung nur in eine Richtung vorgenommen wird. Besonders sinnvoll ist eine klauenförmige Ausbildung der Zähne in Richtung, der Statorwicklung. In diesem Fall zeigen die Verlängerungen der Zähne in axiale Richtung der beiden Zahnstückplatten aufeinander.In the context of the present invention, it makes sense if all teeth of both tooth piece plates, so all the stator poles are extended in the axial direction. However, this should exclude not less preferred cases in which only the teeth of a. Tooth plate such axial broadening or only individual teeth of the two Zahnstückplatten. The inventive extension of the teeth in the axial direction leads to an anvil shape when the extension is made in both directions, or to a claw shape when the extension is made in one direction only. Particularly useful is a claw-shaped formation of the teeth in the direction of the stator winding. In this case, the extensions of the teeth in the axial direction of the two Zahnstückplatten show each other.

Im Folgenden soll ohne Beschränkung der Allgemeinheit von der zuletzt geschilderten Art und Weise der axialen Verlängerung der Zähne die Rede sein, die entsprechend klauenförmig ausgebildet sind.in the The following is intended without limitation the general public of the last described way of the axial extension the teeth be the speech that are designed claw-shaped accordingly.

Die erfindungsgemäße Klauenform der Zähne vergrößert die aktive Fläche der Zähne wesentlich, sodass bei gleicher Baugröße des Phasenmoduls der Luftspalt zwischen Rotor und Stator verringert und der Fluss vergrößert werden kann, insbesondere. wenn die Magneten des Rotors die gleiche aktive Fläche aufweisen wie eine gegenüberliegende Zahn- oder Klauenfläche des Statorpols. Unter aktiver Fläche wird diejenige Fläche verstanden, durch die der magnetische Fluss hindurchtritt. Diese Steigerung der aktiven Fläche führt zu einer größeren Grunderregung der Maschine und somit zu höheren Kraftdichten. Da die Erregung über Magnete erfolgt, ist sie (im Gegensatz zur Stromerregung) verlustfrei.The Claw shape according to the invention the teeth increases the active area the teeth essential, so that with the same size of the phase module of the air gap Reduced between rotor and stator and the flow can be increased can, in particular. when the magnets of the rotor are the same active area have as an opposite tooth or claw surface of the Stator pole. Under active area becomes that area understood, through which the magnetic flux passes. These Increase the active area leads to a greater basic excitement the machine and thus to higher power densities. Because the arousal over Magnets is, it is lossless (in contrast to current excitation).

Da die Flussführung in den Zahnstückplatten dreidimensional erfolgt, ist für diese Regionen die Verwendung eines Pulververbundwerkstoffs- (Soft-Magnetic Composit = SMC) besonders vorteilhaft. Die Zahnstückplatte ist hierbei zumindest im Bereich der Zähne oder Statorpole aus einem solchen Verbundwerkstoff gefertigt. Da im Allgemeinen große Bauteile aus solchen Pulververbundwerkstoffen schlecht zu fertigen sind, ist es von Vorteil, die Zahnstückplatte aus einzelnen Zahnsegmenten zu fertigen, die anschließend zu der ringförmigen kompletten Zahnstückplatte zusammengesetzt werden. Der Vorteil der kleineren Zahnsegmente besteht darin, dass die SMC-Bauteile mittels Flächenpressung hergestellt werden können. Dadurch weist ein kleines Bauteil höhere Robustheit, homogenere Materialeigenschaften und geringere Fertigungskosten auf.There the river guidance in the tooth plate three-dimensional is done, is for these regions use a powder composite (Soft Magnetic Composite = SMC) is particularly advantageous. The tooth plate is here at least in the field of teeth or stator poles of a made of such composite material. Because in general big components are difficult to manufacture from such powder composites, it is an advantage, the Zahnstückplatte to produce from individual tooth segments, which then to the annular complete tooth plate be assembled. The advantage of the smaller tooth segments exists in that the SMC components are manufactured by surface pressure can. As a result, a small component has higher robustness, more homogeneous Material properties and lower production costs.

Die Befestigung der beiden Zahnstückplatten an dem Rücken des Stators kann über Bolzen geschehen. Wichtig ist hierbei, dass die Befestigung das Drehmoment überträgt und die Zahnstückplatten – speziell wenn diese modular aufgebaut sind – richtungsneutral verankert. Dazu ist bei runden Bolzen eine Mindestzahl von 2 Bolzen pro Zahnstückplatte vorzusehen. Bei anders geformten Bolzen (z. B. rechteckig) ist nur ein Bolzen notwendig. Auch andere Befestigungsarten, wie Klemmung oder Kleben, sind möglich, sofern sie die auftretenden Kräfte und Drehmomente übertragen können.The Attachment of the two tooth plate plates on the back the stator can over Bolts happen. It is important that the attachment the Torque transmits and the Tooth piece plates - especially if they are modular in design - anchored in a directionally neutral way. For this purpose, a minimum number of 2 bolts per tooth plate must be provided for round bolts. With differently shaped bolts (eg rectangular) is only a bolt necessary. Other types of attachment, such as clamping or gluing, are possible, provided they have the forces and transmit torques can.

Die Anzahl der Phasenmodule einer Transversalflussmaschine ist frei,. wobei mindestens zwei Phasen vorhanden sein müssen, um ein kontinuierliches Drehmoment zu erzeugen. Um auf bestehende Umrichtertechnik zurückgreifen zu können, empfiehlt sich die Phasenzahl 3. Es können aber auch 4, 5, 6 oder mehr Phasenmodule in einer Transversalflussmaschine untergebracht sein. Es ist auch möglich, beispielsweise jeweils zwei Phasenmodule parallel zu betreiben.The Number of phase modules of a transversal flux machine is free ,. wherein at least two phases must be present to a continuous To generate torque. To fall back on existing converter technology to be able to It is recommended that the number of phases 3. It can also be 4, 5, 6 or more phase modules housed in a transversal flux machine be. It is also possible, for example operate two phase modules in parallel.

Mit der Erfindung ist es möglich, die Baulänge der nebeneinander angeordneten Phasenmodule einer Transversalflussmaschine zu verkürzen. Zwischen zwei Phasenmodulen reicht als Rückschluss eine Dicke der Zahnstückplatten von 2/3 der Dicke am Rand der Transversalflussmaschine aus (am Rand besteht die ursprüngliche Dicke der Zahnstückplatte). Der Längengewinn führt zu Ersparnis an Material und Gewicht und somit Kosten. Andererseits kann auf den Längengewinn verzichtet werden, um alle Zahnstückplatten in der Herstellung gleich zu halten, was sich auch wieder zu Gunsten der Herstellkosten auswirkt.With the invention it is possible the length the juxtaposed phase modules of a transverse flux machine To shorten. Between two phase modules, a thickness of the toothed plate is sufficient as a conclusion of 2/3 of the thickness at the edge of the transverse flux machine (at the edge exists the original one Thickness of the tooth plate). The length gain leads to Savings on material and weight and thus costs. On the other hand can on the length gain be omitted to manufacture all toothed plates in the production to keep the same, which again in favor of the production costs effect.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind zwei verschiedene Anordnungen von Magneten auf dem ringförmigen Rückschluss möglich: Zum einen können die Magnete derart angeordnet sein, dass abwechselnd N- und S-Pole auf dem Umfang des Rückschlusses des Rotors liegen. Bei einer Innenläuferkonstruktion sind folglich zwei Reihen von Magneten (entsprechend den beiden Zahnstückplatten des Stators) auf dem Außenumfang des Rückschlusses des. Rotors angeordnet. In jeder Reihe wechseln sich N- und S-Pole ab, weiterhin liegen jedem N-Pol der einen Reihe ein S-Pol der anderen Reihe gegenüber. Da erfindungsgemäß die aktive Fläche eines jeden Magneten auf die gleiche Größe wie die einer Klauenfläche eines Zahns bzw. Statorpols der Zahnstückplatte vergrößert werden kann, kann zum großen Teil oder ganz auf den nichtmagnetischen Abstandshalter (vgl. WO 2004/107530) zwischen den beiden ringförmigen Magnetanordnungen verzichtet werden. Entsprechendes gilt selbstverständlich in analoger Art und Weise für eine Außenläuferkonstruktion.in the Within the scope of the present invention are two different arrangements of magnets on the annular conclusion possible: For one thing the magnets may be arranged such that N and S poles alternately on the circumference of the inference lie of the rotor. In an internal rotor design are therefore two rows of magnets (corresponding to the two tooth plates of the Stators) on the outer circumference the inference of the rotor. In each row N- and S-poles alternate from, furthermore, each N pole of one row are an S pole of the other Row opposite. Since according to the invention the active area of each magnet to the same size as that of a claw face of a Tooth or Statorpols the Zahnstückplatte be enlarged can, can big Part or entirely on the non-magnetic spacer (see WO 2004/107530) between the two annular magnet arrangements are dispensed with. The same applies, of course in an analogous way for an external rotor construction.

Eine zweite alternative Anordnungsmöglichkeit für die Magneten auf dem Rückschluss des Rotors führt zu einer Flusskonzentration. Hierzu sind die Magneten radial in den ringförmigen Rückschluss eingesetzt, sodass die Pole der Magneten einander zugewandt sind, wobei die Magneten gegenpolig angeordnet sind. Im Unterschied zur zuerst genannten Anordnung sind die N- und S-Pole der Magneten bei dieser alternativen Anordnung folglich nicht den Statorpolen gegenüberliegend angeordnet, sonder vielmehr sind die Pole untereinander gegenüberliegend angeordnet. Bei der beschriebenen gegenpoligen Anordnung entsteht die Reihenfolge N-S, S-N, N-S, u. s. f. Bei dieser gegenpoligen Anordnung wird das Magnetfeld radial nach außen gedrückt, wodurch im Vergleich zur erstgenannten Anordnungsform eine Flusskonzentration auftritt. Hierdurch kann im Rotor die Grunderregung weiter gesteigert werden. Durch die gegenpolige Magnetisierung der Magnete wird der Fluss in den Eisenregionen des Rückschlusses konzentriert, wodurch die Induktion der aktiven Flächen gesteigert wird. Dadurch steigt die Kraftdichte an und der Motor liefert mehr Drehmoment.A second alternative arrangement possibility for the magnets on the conclusion of the rotor leads to a flux concentration. For this purpose, the magnets are radially in the annular yoke used, so that the poles of the magnets face each other, wherein the magnets are arranged opposite to each other. In contrast to the first-mentioned arrangement, the N- and S-poles of the magnets in this alternative arrangement are therefore not arranged opposite the stator poles, but rather the poles are arranged opposite one another. In the antipole arrangement described, the sequence NS, SN, NS, etc. arises. In this antipole arrangement, the magnetic field is pressed radially outwards, whereby a flux concentration occurs in comparison to the former arrangement form. As a result, the basic excitation can be further increased in the rotor. Due to the opposite polarity of the magnets, the flux is concentrated in the iron regions of the back yoke, which increases the induction of the active surfaces. As a result, the power density increases and the engine provides more torque.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Art und Weise der Kühlung eines Phasenmoduls zur Steigerung der Kraftdichte. Erfindungsgemäß ist hierbei vorgesehen, bei einem gattungsgemäßem Phasenmodul zumindest ein Kühlrohr in einer für die Wicklung vorgesehenen Wicklungsnut des Statorrückens anzuordnen. Da eine derartige Kühlung effektiver als bisher bekannte Kühlarten der Statorwicklung ist, kann hierdurch die Kraftdichte und damit das vom Motor gelieferte Drehmoment gesteigert werden. Insofern ist dieser Aspekt der Erfindung unabhängig vom ersten Aspekt der Verbreiterung oder Verlängerung der Statorpole in axiale Richtung. Es ist jedoch insbesondere vorteilhaft, beide Aspekte miteinander zu kombinieren. Beide Aspekte der Erfindung sind – wie bereits betont – in Innen- und Außenläuferkonstruktion zu realisieren. In den folgenden Ausführungsbeispielen ist nur die Innenläuferkonstruktion dargestellt. Die Außenläuferkonstruktion bietet den Vorteil, dass der Bohrungsdurchmesser größer und somit die Drehmomentausbeute höher ist. Auch erlaubt der Außenläufer größere Polzahlen als der Innenläufer.One Another aspect of the invention relates to the manner of cooling a Phase module to increase the power density. According to the invention here is provided, in a generic phase module at least one cooling pipe in a for to arrange the winding provided winding groove of the stator back. Because such a cooling more effective than previously known types of cooling the stator winding is, this can force density and thus the torque supplied by the engine can be increased. insofar this aspect of the invention is independent of the first aspect of the Broadening or lengthening the stator poles in the axial direction. However, it is particularly advantageous to combine both aspects. Both aspects of the invention are like already stressed - in Internal and external rotor design to realize. In the following embodiments, only the Internal rotor construction shown. The outer rotor design offers the advantage that the bore diameter is larger and thus the torque output higher is. Also allows the external rotor larger numbers of poles as the inner rotor.

Im folgenden sollen die Erfindung und ihre Vorteile anhand von in den nachfolgenden Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.in the The following are the invention and its advantages with reference to in the The following figures illustrated embodiments will be explained in more detail.

1 zeigt einen aus 3 Phasenmodulen zusammengesetzten Motor (Transversalflussmaschine) in schematischer perspektivischer Ansicht, 1 shows a motor composed of 3 phase modules (transversal flux machine) in a schematic perspective view,

2 zeigt die Explosionsansicht eines erfindungsgemäßen Phasenmoduls in schematischer Form, 2 shows the exploded view of a phase module according to the invention in a schematic form,

3 zeigt eine Explosionszeichnung eines erfindungsgemäßen Phasenmoduls in einer leicht anderen Ausführungsform, 3 shows an exploded view of a phase module according to the invention in a slightly different embodiment,

4 zeigt einen Schnitt durch ein Phasenmodul gemäß Erfindung in axialer Richtung auf Höhe der Statorpole, 4 shows a section through a phase module according to the invention in the axial direction at the level of the stator poles,

5 zeigt einen Schnitt gemäß 4, hier mit einem Kühlrohr, 5 shows a section according to 4 , here with a cooling tube,

6 zeigt zwei nebeneinander angeordnete Phasenmodule und den zu erzielenden Baulängengewinn, 6 shows two juxtaposed phase modules and the achievable length gain,

7 zeigt einen Querschnitt durch einen Rotor eines Phasenmoduls, und 7 shows a cross section through a rotor of a phase module, and

8 zeigt einen Querschnitt durch einen Rotor eines Phasenmoduls mit alternativer Anordnung der Magneten zur Konzentration des Magnetflusses. 8th shows a cross section through a rotor of a phase module with an alternative arrangement of the magnet for concentration of the magnetic flux.

1 zeigt sehr schematisch eine aus drei erfindungsgemäßen Phasenmodulen 13 zusammengesetzte Transversalflussmaschine 14. Zu erkennen sind die einzelnen Rücken 1 eines jeden Stators und die mit dem Rücken 1 abschließenden, die Stirnseiten eines jeden Stators 8 bildenden ringförmigen Zahnstückplatten 3. Die Zähne einer jeden Zahnstückplatte 3 sind mit 10 bezeichnet. Sie erstrecken sich in radiale Richtung nach innen und sind erfindungsgemäß in axialer Richtung verlängert. Weiterhin ist aus 1 ein Rotor 9 erkennbar, der trommel- bzw. ringförmig ausgebildet ist und koaxial zum Stator 8 angeordnet ist. Jedes Phasenmodul 13 weist einen solchen Rotor 9 auf. Weiterhin ersichtlich sind die auf dem ringförmigen Rückschluss 4 des Rotors 9 befestigten Magneten 5. 1 very schematically shows one of three phase modules according to the invention 13 compound transverse flux machine 14 , To recognize the individual backs 1 of each stator and those with the back 1 final, the end faces of each stator 8th forming annular Zahnstückplatten 3 , The teeth of each tooth plate 3 are with 10 designated. They extend in the radial direction inward and are extended according to the invention in the axial direction. Furthermore, it is off 1 a rotor 9 recognizable, which is drum-shaped or annular and coaxial with the stator 8th is arranged. Each phase module 13 has such a rotor 9 on. Also visible are those on the annular yoke 4 of the rotor 9 attached magnets 5 ,

Bei der in 1 dargestellten Transversalflussmaschine 14 sind 3 Phasenmodule 13 vorhanden. Dies erlaubt, auf bestehende Umrichtertechnik zurückzugreifen. Umrichter und weitere Einzelheiten zur Leistungselektronik sind dem Fachmann bekannt und in den Figuren folglich nicht einzeln dargestellt. Die erfindungsgemäße Transversalflussmaschine 14 eignet sich zu Bewegung hoher Lasten, insbesondere im niedrigeren Drehzahlbereich. Die Erfindung ermöglicht hohe Kraftdichten und somit eine hohe Drehmomentausbeute.At the in 1 illustrated transverse flux machine 14 are 3 phase modules 13 available. This allows to use existing converter technology. Inverter and further details of the power electronics are known in the art and therefore not shown individually in the figures. The transverse flux machine according to the invention 14 is suitable for moving high loads, especially in the lower speed range. The invention enables high power densities and thus a high torque output.

2 zeigt die Explosionsansicht eines Phasenmoduls 13 aus 1. Deutlich sichtbar ist der ringförmige Rücken 1 des Stators 8. Der Rücken 1 kann geblecht ausgeführt werden (z. B. Schnittbandkerne oder gestanzte Rondette). In diesem Rücken 1 ist eine ringförmige Wicklung 2 gelegt, die der Form des entstehenden Freiraumes aus Zahnstückplatte-Rücken-Zahnstückplatte und eventuell vorhandener Kühlrohre angepasst wird. Die ringförmige Wicklung 2 führt den angelegten Wechselstrom. 2 shows the exploded view of a phase module 13 out 1 , Clearly visible is the annular back 1 of the stator 8th , The back 1 can be laminated (eg cut cores or stamped rondettes). In this back 1 is an annular winding 2 adapted to the shape of the resulting space from Zahnstückplatte-back Zahnstückplatte and possibly existing cooling tubes. The annular wick lung 2 leads the applied alternating current.

Die Zahnstückplatten 3 sind generell kreis- oder ringförmig und weisen sich in radialer Richtung nach innen erstreckende Zähne 10 auf, wobei erfindungsgemäß diese Zähne 10 in axialer Richtung, in diesem Ausführungsbeispiel in Richtung der Wicklung 2, verlängert sind. Es entsteht somit eine Klauenform der Zähne 10. Im zusammengesetzten Stator 8 liegen die Klauen der beiden Zahnstückplatten 3 einander gegenüber. Durch diese Klauenform wird die aktive Fläche der Zähne 10 stark vergrößert. Im Rotor 9 besteht das Phasenmodul 13 aus einem ringförmigen Rückschluss 4, auf dem Magnete 5 befestigt sind (vergleiche auch Querschnitt in 7). Die Befestigung der Magnete 5 kann durch Kleben, Klemmen oder Ähnlichem geschehen. Die Magnete 5 weisen die gleiche aktive Fläche auf, wie die Klauenfläche der Zähne 10 des Stators 8. Wird die Maschine bei. geringen Drehzahlen betrieben, muss der Rückschluss nicht geblecht ausgeführt werden (z. B. Stahlrohr). Bei höheren Frequenzen bzw. Drehzahlen kann aber eine Blechung zur Reduzierung der Wirbelstromverluste sinnvoll sein (z. B. kostengünstige Schnittbandkerne oder gestanzte Rondette).The tooth plate plates 3 are generally circular or annular and have radially inwardly extending teeth 10 on, according to the invention, these teeth 10 in the axial direction, in this embodiment in the direction of the winding 2 , are extended. It thus creates a claw shape of the teeth 10 , In the composite stator 8th are the claws of the two Zahnstückplatten 3 opposite each other. This claw shape becomes the active surface of the teeth 10 greatly enlarged. In the rotor 9 is the phase module 13 from an annular conclusion 4 , on the magnets 5 are fastened (compare also cross-section in 7 ). The fastening of the magnets 5 can be done by gluing, clamping or the like. The magnets 5 have the same active area as the claw face of the teeth 10 of the stator 8th , Will the machine be included? operated low speed, the return must not be performed laminated (eg steel tube). At higher frequencies or speeds, however, it may be useful to plate it to reduce the eddy current losses (eg cost-effective cut cores or stamped rondettes).

Die Vergrößerung der aktiven Fläche der Magnete 5 führt zu einer benachbarten Anordnung der ringförmigen Magnetanordnungen auf dem Rückschluss 4. Ein nichtmagnetischer Abstandhalter, wie er üblicherweise vorgesehen wird, kann bei vorliegender erfindungsgemäßer Ausführung ganz entfallen. Aufgrund der Klauenform und der vergrößerten Magnetflächen kann die aktive Fläche gesteigert werden. Dies führt zu einer größeren Grunderregung der Maschine und somit zu höheren Kraftdichten. Es sei darauf hingewiesen, dass diese Vorteile erzielt werden, ohne den Bauraum eines Phasenmoduls zu erhöhen.The enlargement of the active area of the magnets 5 leads to an adjacent arrangement of the annular magnet arrangements on the conclusion 4 , A non-magnetic spacer, as it is usually provided, can be completely dispensed with in the present embodiment according to the invention. Due to the claw shape and the enlarged magnetic surfaces, the active area can be increased. This leads to a greater basic excitation of the machine and thus to higher power densities. It should be noted that these advantages are achieved without increasing the space of a phase module.

3 zeigt einen erfindungsgemäßen Phasenmodul in Explosionsansicht, wobei auf die Erläuterungen der 2 verwiesen wird. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. In dieser Ausführungsform gemäß 3 sind die Zahnstückplatten 3 aus einzelnen Zahnsegmenten 11 zusammengesetzt. Die einzelnen Zahnsegmente sind vorteilhaft aus einem Pulververbundwerkstoff (SMC) mittels Flächenpressung gefertigt. Sie weisen hohe Robustheit, homogene Materialeigenschaften und geringe Fertigungskosten auf. Die Zahnsegmente 11 werden zu einer ringförmigen kompletten Zahnstückplatte 3 zusammengesetzt. 3 shows a phase module according to the invention in an exploded view, with the explanations of the 2 is referenced. Identical components are designated by the same reference numerals. In this embodiment according to 3 are the Zahnstückplatten 3 from individual tooth segments 11 composed. The individual toothed segments are advantageously made of a powder composite material (SMC) by means of surface pressure. They have high robustness, homogeneous material properties and low production costs. The tooth segments 11 become an annular complete Zahnstückplatte 3 composed.

Wie bereits erwähnt, kann die Befestigung der Zahnstückplatten 3 am Rücken 1 des Stators 8 über ringförmige oder eckige Bolzen erfolgen. Auch andere Befestigungsarten wie Klemmen oder Kleben sind möglich. Wichtig ist eine richtungsneutrale Verankerung der Zahnstückplatten und eine verzögerungs- und verlustfreie Übertragung der auftretenden Kräfte und Drehmomente.As already mentioned, the attachment of Zahnstückplatten 3 on the back 1 of the stator 8th via ring-shaped or square bolts. Other types of attachment such as clamps or gluing are possible. Important is a directionally neutral anchoring of Zahnstückplatten and a delay and lossless transmission of the forces and torques occurring.

Pro Zahnsegment 11 (3) bzw. pro Zahnstück 10 (2) sind zwei gegenüberliegende Magnete 5 am Rotor 9 vorgesehen. Die Zeichnungen geben dieses Verhältnis nur schematisch wieder.Per tooth segment 11 ( 3 ) or per tooth piece 10 ( 2 ) are two opposite magnets 5 on the rotor 9 intended. The drawings represent this relationship only schematically.

4 zeigt einen axialen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Phasenmodul 13 auf Höhe der Klauen der Zähne 10. Deutlich sichtbar ist die Klauenform der Zähne 10 die in axialer Richtung in Richtung der Wicklung 2 verlängert sind, wobei die Klauen der Zähne 10 der beiden Zahnstückplatten 3 aufeinander zu gerichtet sind. Der Rücken des Stators 8 ist mit 1 bezeichnet. 4 shows an axial section through a phase module according to the invention 13 at the height of the claws of the teeth 10 , Clearly visible is the claw shape of the teeth 10 in the axial direction in the direction of the winding 2 are extended, with the claws of the teeth 10 the two Zahnstückplatten 3 directed towards each other. The back of the stator 8th is with 1 designated.

Die Magnete 5 auf dem Rückschluss 4 des Rotors 9 besitzen eine aktive Fläche, die der Klauenfläche der gegenüberliegenden Zähne 10 entspricht. Dies ergibt relativ breite Magnete 5, sodass es insgesamt zu einem höheren Fluss durch die Grunderregung der Maschine kommt. Der magnetische Fluss geht in 4 über die gesamte Breite des linken Magneten 5 in die gegenüberliegende Klauenfläche des Zahns (oder Statorpols) 10 und von dort in den Rücken 1 des Stators 8, um sich in den rechten Zahn 10 fortzusetzen. Von dort gelangt der Fluss über die gesamte Klauenfläche des Zahns 10 in die gegenüberliegende Fläche des rechten Magneten 5. Im bisherigen Stand der Technik trägt nur die schmale Breite des Zahnes 10 im oberen Bereich (neben dem Rücken 1) zum Erregungsfluss bei, da die Klauen nicht vorhanden sind. Entsprechend sind die Magneten verkleinert. 4 macht demnach anschaulich die Steigerung der Kraftdichte deutlich.The magnets 5 on the conclusion 4 of the rotor 9 have an active area equal to the claw area of the opposing teeth 10 equivalent. This results in relatively wide magnets 5 , so that it comes to a total of a higher flow through the basic excitement of the machine. The magnetic flux goes in 4 over the entire width of the left magnet 5 in the opposite claw surface of the tooth (or stator pole) 10 and from there in the back 1 of the stator 8th to get into the right tooth 10 continue. From there, the flow reaches the entire claw surface of the tooth 10 in the opposite surface of the right magnet 5 , In the prior art only carries the narrow width of the tooth 10 in the upper area (next to the back 1 ) to the excitation flux, since the claws are not present. Accordingly, the magnets are reduced in size. 4 thus clearly shows the increase in power density.

5 zeigt eine weitere Maßnahme zur Erhöhung der Kraftdichte, bei der für eine effiziente Kühlung gesorgt wird. Im übrigen sind die Verhältnisse der 5 mit denen der 4 identisch. Insoweit sei auf die Erläuterungen der 4 verwiesen. Gleiche Elemente tragen die selben Bezugszeichen. Erfindungsgemäß ist mindestens ein Kühlrohr 6 direkt in der Wicklungsnut 12 vorgesehen. In 5 sind zwei Kühlrohre 6 in der Wicklungsnut 12 dargestellt. Die Kühlung erfolgt über ein in den Kühlrohren 6 fließendes Kühlmittel. Zwischen zwei Zähnen 10 ist ausreichend Platz, um beispielsweise das Kühlrohr nach außen zu führen (bei einem Innenläufer) oder das Kühlrohr nach innen zu führen (bei einem Außenläufer). Die erfindungsgemäße Art der Kühlung ist effektiver als die im Stand der Technik bekannte, bei der in der Regel ein Kühlmantel verwendet wird. 5 shows another measure to increase the power density, which is provided for efficient cooling. Otherwise the conditions are 5 with those of 4 identical. In that regard, to the explanations of 4 directed. The same elements bear the same reference numerals. According to the invention, at least one cooling tube 6 directly in the winding groove 12 intended. In 5 are two cooling pipes 6 in the winding groove 12 shown. The cooling takes place via a in the cooling tubes 6 flowing coolant. Between two teeth 10 is sufficient space, for example, to lead the cooling tube to the outside (in an internal rotor) or to lead the cooling tube inwards (in an external rotor). The type of cooling according to the invention is more effective than that known in the prior art, in which a cooling jacket is generally used.

Die Anordnung der Kühlrohre 6 in 5 in der Wicklungsnut 12 führt auch bei bisher bekannten Phasenmodulen einer Transversalflussmaschine zu einer Steigerung der Kraftdichte. Insofern handelt es sich hier um einen selbstständigen Aspekt der Erfindung.The arrangement of the cooling pipes 6 in 5 in the winding groove 12 leads to an increase in the power density even in previously known phase modules of a transverse flux machine. In this respect, this is an independent aspect of the invention dung.

6 zeigt zwei nebeneinander angeordnete Phasenmodule 13 aus 5, wobei wieder gleiche Elemente mit den selben Bezugsziffern bezeichnet sind. Es wird auf die Erläuterungen zu den 4 und 5 verwiesen. 6 verdeutlicht den Baulängengewinn, wobei die Längendifferenz 7 eingespart werden kann, wenn zwischen den nebeneinander liegenden Phasenmodulen 13 Zahnstückplatten 3 mit nur zwei Drittel der Dicke verwendet werden, wie sie beispielsweise die an den Außenseiten angeordnete Zahnstückplatten 3 aufweisen. Die Längendifferenz läßt sich durch den 120°-Versatz im Strom erklären, der einen 120°-Versatz in der Durchflutung bedingt, so daß zwei um 120° versetzte Durchflutungen sich einen Zahn teilen. Die Amplitude der überlagerten Durchflutung ist aber nur 2/3 und nicht 2. Die Verwendung dünnerer Zahnstückplatten 3 führt insgesamt zu Einsparung an Material und Gewicht und somit auch an Kosten. 6 shows two juxtaposed phase modules 13 out 5 , wherein again like elements are designated by the same reference numerals. It is based on the explanations to the 4 and 5 directed. 6 illustrates the length gain, with the difference in length 7 can be saved if between the adjacent phase modules 13 Tooth piece plates 3 be used with only two-thirds of the thickness, as for example, arranged on the outer sides Zahnstückplatten 3 exhibit. The difference in length can be explained by the 120 ° offset in the current, which causes a 120 ° offset in the flooding, so that two 120 ° displaced floods share a tooth. The amplitude of the superimposed flooding is only 2/3 and not 2. The use of thinner tooth plates 3 Overall leads to savings in material and weight and thus also in costs.

7 zeigt einen Querschnitt durch einen Rotor 9, wie er beispielsweise in 2 dargestellt ist. Der ringförmige Rückschluss des Rotors 9 ist mit 4 bezeichnet. Die Magneten 5 sind nebeneinander auf einer Kreisbahn angeordnet, wobei sich auf der Oberseite der Magneten jeweils N- und S-Pol abwechseln. Die N- und S-Pole sind hierbei den Zähnen 10 einer Zahnstückplatte 3 des Stators 8 zugewandt. Wie bereits erwähnt, sind zwei Magnete 5 jeweils einem Zahn 10 bzw. Zahnsegment 11 (allgemein Statorpol) zugeordnet. 7 shows a cross section through a rotor 9 as he is for example in 2 is shown. The annular conclusion of the rotor 9 is with 4 designated. The magnets 5 are arranged side by side on a circular path, alternating on the top of the magnet N- and S-pole. The N and S poles are here the teeth 10 a tooth plate 3 of the stator 8th facing. As already mentioned, there are two magnets 5 one tooth each 10 or toothed segment 11 (generally stator pole) assigned.

Eine alternative Anordnung von Magneten 5 in einem Rotor 9 zeigt 8. Die in 8 dargestellte Anordnung führt zu einer Flusskonzentration. Hierzu werden die einzelnen Magneten 5 in radialer Richtung in einen ringförmigen Rückschluss 4 eingesetzt. Die N- und S-Pole der Magneten 5 sind jedoch nicht mehr den Statorpolen zugewandt, sondern vielmehr einander zugewandt. Es wird eine gegenpolige Anordnung gewählt, sodass jeweils die gleichen Pole bei zwei benachbarten Magneten 5 sich gegenüberliegen. Dies führt dazu, dass das resultierende Magnetfeld radial nach außen gedrückt wird.An alternative arrangement of magnets 5 in a rotor 9 shows 8th , In the 8th arrangement shown leads to a flux concentration. For this purpose, the individual magnets 5 in the radial direction in an annular yoke 4 used. The N and S poles of the magnets 5 However, they are no longer facing the stator poles, but rather facing each other. It is chosen a reverse polarity arrangement, so that in each case the same poles in two adjacent magnets 5 face each other. This results in the resulting magnetic field being forced radially outward.

Hierdurch wird der Fluss in den Eisenregionen des Rückschlusses 4 konzentriert, wodurch die Induktion der aktiven Flächen gesteigert wird. Dadurch steigt die Kraftdichte an und der Motor liefert mehr Drehmoment.This causes the flow in the iron regions of the conclusion 4 concentrated, whereby the induction of the active surfaces is increased. As a result, the power density increases and the engine provides more torque.

11
Rücken im StatorBack in stator
22
Wicklungwinding
33
ZahnstückplatteTooth piece plate
44
Rückschlussconclusion
55
Magnetmagnet
66
Kühlrohrcooling pipe
77
Langendifferenzlong difference
88th
Statorstator
99
Rotorrotor
1010
Zähne an ZahnstückplatteTeeth on tooth plate
1111
Zahnsegment an Zahnstückplattetoothed segment on tooth plate
1212
Wicklungsnutwinding groove
1313
Phasenmodulphase module
1414
Transversalflussmaschinetransverse flux

Claims (11)

Phasenmodul für eine Transversalflussmaschine (14) bestehend aus einem Stator (8), der einen ringförmigen Rücken (1) zur Aufnahme einer ringförmigen stromführenden Wicklung (2) und mit dem Rücken (1) abschließende, die Stirnseiten des Stators (8) bildende ringförmige Zahnstückplatten (3) aufweist, einem Rotor (9), der koaxial zum Stator (8) angeordnet ist, und der einen ringförmigen Rückschluss (4) und darauf befestigte Magnete (5) aufweist, wobei jede Zahnstückplatte (3) des Stators (8) kreisförmig angeordnete, sich in radiale Richtung erstreckende Zähne (10) aufweist, die konzentrisch zu den Magneten (5) des Rotors (9) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (10) einer Zahnstückplatte (3) in axialer Richtung verlängert sind.Phase module for a transverse flux machine ( 14 ) consisting of a stator ( 8th ), which has an annular back ( 1 ) for receiving an annular current-carrying winding ( 2 ) and with the back ( 1 ) final, the end faces of the stator ( 8th ) forming annular Zahnstückplatten ( 3 ), a rotor ( 9 ) coaxial with the stator ( 8th ), and the one annular conclusion ( 4 ) and attached magnets ( 5 ), each tooth plate ( 3 ) of the stator ( 8th ) circularly arranged, extending in the radial direction teeth ( 10 ) concentric with the magnets ( 5 ) of the rotor ( 9 ) are arranged, characterized in that the teeth ( 10 ) a Zahnstückplatte ( 3 ) are extended in the axial direction. Phasenmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Magnet (5) des Rotors (9) die gleiche aktive Fläche wie eine gegenüberliegende Zahnfläche eines Zahns (10) der Zahnstückplatte (3) aufweist.Phase module according to claim 1, characterized in that a magnet ( 5 ) of the rotor ( 9 ) the same active area as an opposing tooth surface of a tooth ( 10 ) of the tooth plate ( 3 ) having. Phasenmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnstückplatte (3) zumindest im Bereich der Zähne (10) aus einem Pulververbundwerkstoff gefertigt ist.Phase module according to claim 1 or 2, characterized in that the Zahnstückplatte ( 3 ) at least in the area of the teeth ( 10 ) is made of a powder composite material. Phasenmodul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnstückplatte (3) aus zusammengesetzten einzelnen Zahnsegmenten (11) gefertigt ist.Phase module according to claim 3, characterized in that the tooth plate ( 3 ) of composite individual tooth segments ( 11 ) is made. Phasenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die auf dem ringförmigen Rückschluss (4) angeordneten Magneten (5) des Rotors (9) derart angeordnet sind, dass abwechselnd N- und S-Pole auf dem Umfang des Rückschlusses (4) liegen.Phase module according to one of claims 1 to 4, characterized in that on the annular conclusion ( 4 ) arranged magnets ( 5 ) of the rotor ( 9 ) are arranged such that alternately N and S poles on the circumference of the conclusion ( 4 ) lie. Phasenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Magneten (5) des Rotors (9) radial in den ringförmigen Rückschluss (4) eingesetzt sind, sodass die Pole der Magneten (5) einander zugewandt sind, wobei die Magneten (5) gegenpolig angeordnet sind.Phase module according to one of claims 1 to 4, characterized in that the magnets ( 5 ) of the rotor ( 9 ) radially into the annular conclusion ( 4 ) are inserted so that the poles of the magnets ( 5 ) facing each other, wherein the magnets ( 5 ) are arranged opposite pole. Phasenmodul für eine Transversalflussmaschine (14), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bestehend aus einem Stator (8), der einen ringförmigen Rücken (1) zur Aufnahme einer ringförmigen stromführenden Wicklung (2) und mit dem Rücken (1) abschließende, die Stirnseiten des Stators (8) bildende ringförmige Zahnstückplatten (3) aufweist, einem Rotor (9), der koaxial zum Stator (8) angeordnet ist, und der einen ringförmigen Rückschluss (4) und darauf befestigte Magnete (5) aufweist, wobei jede Zahnstückplatte (3) des Stators (8) kreisförmig angeordnete, sich in radiale Richtung erstreckende Zähne (10) aufweist, die konzentrisch zu den Magneten (5) des Rotors (9) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kühlung des Phasenmoduls zumindest ein Kühlrohr (6) in einer für die Wicklung (2) vorgesehenen Wicklungsnut (12) des Statorrückens (1) angeordnet ist.Phase module for a transverse flux machine ( 14 ), in particular according to one of claims 1 to 6, consisting of a stator ( 8th ), which has an annular back ( 1 ) for receiving an annular current-carrying winding ( 2 ) and with the back ( 1 ) final, the end faces of the stator ( 8th ) forming annular Zahnstückplatten ( 3 ), a rotor ( 9 ) coaxial with the stator ( 8th ), and the one annular conclusion ( 4 ) and attached magnets ( 5 ), each tooth plate ( 3 ) of the stator ( 8th ) circularly arranged, extending in the radial direction teeth ( 10 ) concentric with the magnets ( 5 ) of the rotor ( 9 ) are arranged, characterized in that for cooling the phase module at least one cooling tube ( 6 ) in one for the winding ( 2 ) winding groove ( 12 ) of the stator back ( 1 ) is arranged. Phasenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Phasenmodul (13) als Innenläufer ausgebildet ist.Phase module according to one of claims 1 to 7, characterized in that the phase module ( 13 ) is designed as an internal rotor. Phasenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Phasenmodul (13) als Außenläufer ausgebildet ist.Phase module according to one of claims 1 to 7, characterized in that the phase module ( 13 ) is designed as an external rotor. Transversalflussmaschine mit mehreren Phasenmodulen (13) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.Transverse flux machine with several phase modules ( 13 ) according to one of claims 1 to 9. Transversalflussmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei benachbarten Phasenmodulen (13), die mit zwei ringförmigen Zahnstückplatten (3) aneinander grenzen, die Plattenbreite der aneinander grenzenden Zahnstückplatten (3) in axialer Richtung um ein Drittel der ursprünglichen Breite verringert ist.Transverse flux machine according to claim 10, characterized in that between two adjacent phase modules ( 13 ), which are provided with two annular tooth plate ( 3 ) adjoin one another, the plate width of the adjacent Zahnstückplatten ( 3 ) is reduced in the axial direction by one third of the original width.
DE200510020952 2005-05-04 2005-05-04 Phase module for a transverse flux machine Ceased DE102005020952A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510020952 DE102005020952A1 (en) 2005-05-04 2005-05-04 Phase module for a transverse flux machine
PCT/EP2006/004150 WO2006117210A1 (en) 2005-05-04 2006-05-04 Phase module for a transverse flux motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510020952 DE102005020952A1 (en) 2005-05-04 2005-05-04 Phase module for a transverse flux machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102005020952A1 true DE102005020952A1 (en) 2006-11-16

Family

ID=36691437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200510020952 Ceased DE102005020952A1 (en) 2005-05-04 2005-05-04 Phase module for a transverse flux machine

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102005020952A1 (en)
WO (1) WO2006117210A1 (en)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8193679B2 (en) 2008-11-03 2012-06-05 Motor Excellence Llc Polyphase transverse and/or commutated flux systems
US8222786B2 (en) 2010-03-15 2012-07-17 Motor Excellence Llc Transverse and/or commutated flux systems having phase offset
EP2479876A2 (en) * 2009-09-18 2012-07-25 Bang, Deok Je Direct-drive electric equipment
US8395291B2 (en) 2010-03-15 2013-03-12 Electric Torque Machines, Inc. Transverse and/or commutated flux systems for electric bicycles
US8405275B2 (en) 2010-11-17 2013-03-26 Electric Torque Machines, Inc. Transverse and/or commutated flux systems having segmented stator laminations
US8415848B2 (en) 2010-03-15 2013-04-09 Electric Torque Machines, Inc. Transverse and/or commutated flux systems configured to provide reduced flux leakage, hysteresis loss reduction, and phase matching
DE102012001115A1 (en) * 2012-01-23 2013-07-25 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg electric machine
DE102012001116A1 (en) * 2012-01-23 2013-07-25 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Electric machine i.e. transverse flux machine, has stator segment including two radial running recesses spaced in circumferential direction from each other with half pole shoe spacing so that each strand segment includes radial cable outlet
DE102012001118A1 (en) * 2012-01-23 2013-07-25 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg electric machine
DE102012001114A1 (en) * 2012-01-23 2013-07-25 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Electric machine i.e. transverse flux machine, has pole shoe arranged between rotor and stator rod, where increase of breadth of pole shoe in circumferential direction is reversed proportional to decreasing of axial breadth of pole shoe
US8836196B2 (en) 2010-11-17 2014-09-16 Electric Torque Machines, Inc. Transverse and/or commutated flux systems having segmented stator laminations
US8952590B2 (en) 2010-11-17 2015-02-10 Electric Torque Machines Inc Transverse and/or commutated flux systems having laminated and powdered metal portions
DE102015214893A1 (en) 2015-08-05 2017-02-09 Robert Bosch Gmbh Locally optimized stator for an electric machine
DE102018110758A1 (en) 2017-05-29 2018-11-29 Shimano (Singapore) Pte Ltd. Bicycle electric power generation device

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101842965B (en) 2007-07-09 2012-11-28 清水控股有限公司 Electromagnetic machine with independent removable coils, modular parts and self sustained passive magnetic bearing
US7830057B2 (en) 2008-08-29 2010-11-09 Hamilton Sundstrand Corporation Transverse flux machine
US10230292B2 (en) 2008-09-26 2019-03-12 Clearwater Holdings, Ltd Permanent magnet operating machine
US10505412B2 (en) 2013-01-24 2019-12-10 Clearwater Holdings, Ltd. Flux machine
CN111357069B (en) 2017-09-08 2022-08-09 清水控股有限公司 System and method for enhancing electrical storage
CN111344933B (en) 2017-10-29 2023-04-07 清水控股有限公司 Modular electromagnetic machine and methods of use and manufacture thereof
DE102020108516A1 (en) 2020-03-27 2021-09-30 Feaam Gmbh Stator, rotor and electrical machine

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29500878U1 (en) * 1994-06-24 1995-10-19 Siemens Ag Electric AC machine with a permanent magnet excited rotor
WO2000060720A1 (en) * 1999-03-22 2000-10-12 Lyng Motor As Stator in a rotating electric machine
US20050012427A1 (en) * 2003-06-04 2005-01-20 Masahiro Seki Claw pole motor stator

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2727827C2 (en) * 1976-06-21 1982-02-25 Shokichi Tokyo Kumakura Ring magnet assembly
DE19714895C2 (en) * 1997-04-03 2002-06-27 Daimlerchrysler Rail Systems Single-sided transverse flux machine in multi-strand design
EP1627457B1 (en) * 2003-05-27 2014-11-26 Otis Elevator Company Modular transverse flux motor with integrated brake

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29500878U1 (en) * 1994-06-24 1995-10-19 Siemens Ag Electric AC machine with a permanent magnet excited rotor
WO2000060720A1 (en) * 1999-03-22 2000-10-12 Lyng Motor As Stator in a rotating electric machine
US20050012427A1 (en) * 2003-06-04 2005-01-20 Masahiro Seki Claw pole motor stator

Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8193679B2 (en) 2008-11-03 2012-06-05 Motor Excellence Llc Polyphase transverse and/or commutated flux systems
US8242658B2 (en) 2008-11-03 2012-08-14 Electric Torque Machines Inc. Transverse and/or commutated flux system rotor concepts
EP2479876A2 (en) * 2009-09-18 2012-07-25 Bang, Deok Je Direct-drive electric equipment
US9157416B2 (en) 2009-09-18 2015-10-13 Korea Electrotechnology Research Institute Direct-drive electric machine configured with a plural-module combination structure
EP2479876A4 (en) * 2009-09-18 2014-08-06 Korea Electrotech Res Inst Direct-drive electric equipment
US8222786B2 (en) 2010-03-15 2012-07-17 Motor Excellence Llc Transverse and/or commutated flux systems having phase offset
US8395291B2 (en) 2010-03-15 2013-03-12 Electric Torque Machines, Inc. Transverse and/or commutated flux systems for electric bicycles
US8415848B2 (en) 2010-03-15 2013-04-09 Electric Torque Machines, Inc. Transverse and/or commutated flux systems configured to provide reduced flux leakage, hysteresis loss reduction, and phase matching
US8405275B2 (en) 2010-11-17 2013-03-26 Electric Torque Machines, Inc. Transverse and/or commutated flux systems having segmented stator laminations
US8952590B2 (en) 2010-11-17 2015-02-10 Electric Torque Machines Inc Transverse and/or commutated flux systems having laminated and powdered metal portions
US8854171B2 (en) 2010-11-17 2014-10-07 Electric Torque Machines Inc. Transverse and/or commutated flux system coil concepts
US8836196B2 (en) 2010-11-17 2014-09-16 Electric Torque Machines, Inc. Transverse and/or commutated flux systems having segmented stator laminations
WO2013110451A3 (en) * 2012-01-23 2014-09-04 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Electric machine
US9647498B2 (en) 2012-01-23 2017-05-09 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Electric machine
DE102012001114A1 (en) * 2012-01-23 2013-07-25 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Electric machine i.e. transverse flux machine, has pole shoe arranged between rotor and stator rod, where increase of breadth of pole shoe in circumferential direction is reversed proportional to decreasing of axial breadth of pole shoe
DE102012001118A1 (en) * 2012-01-23 2013-07-25 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg electric machine
DE102012001116A1 (en) * 2012-01-23 2013-07-25 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Electric machine i.e. transverse flux machine, has stator segment including two radial running recesses spaced in circumferential direction from each other with half pole shoe spacing so that each strand segment includes radial cable outlet
DE102012001115A1 (en) * 2012-01-23 2013-07-25 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg electric machine
DE102012001115B4 (en) 2012-01-23 2023-06-07 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg electric machine
WO2013110450A3 (en) * 2012-01-23 2014-09-04 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Electric machine
US9647499B2 (en) 2012-01-23 2017-05-09 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Electric machine
DE102012001114B4 (en) 2012-01-23 2023-03-30 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg electric machine
DE102012001118B4 (en) 2012-01-23 2022-03-31 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg electric machine
DE102012001116B4 (en) 2012-01-23 2022-03-31 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg electric machine
DE102015214893A1 (en) 2015-08-05 2017-02-09 Robert Bosch Gmbh Locally optimized stator for an electric machine
US10879766B2 (en) 2017-05-29 2020-12-29 Shimano (Singapore) Pte. Ltd. Bicycle electric power generating device
DE102018110758A1 (en) 2017-05-29 2018-11-29 Shimano (Singapore) Pte Ltd. Bicycle electric power generation device

Also Published As

Publication number Publication date
WO2006117210A1 (en) 2006-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005020952A1 (en) Phase module for a transverse flux machine
DE102007005131B3 (en) Ring motor as direct drive, particularly for ore mills or tube mills, comprises stator and rotor formed as rotary mill body, where stator has two different excitation systems and mill body has toothed structure
EP2073352B1 (en) Permanently excited synchronous machine with shell magnets
WO2011067344A1 (en) Permanent magnet coupling
EP0762619A2 (en) Method and device for reducing cogging in an electric motor
WO2007107420A1 (en) Electrical machine
EP1997214A1 (en) Electrical machine, in particular a generator
DE102005045503A1 (en) Electrical prime mover for use as synchronous machine in elevator, has secondary part-magnet poles facing primary part, where ratio of secondary part-magnet poles to primary part-magnet pole amounts to certain ratio
EP2903136A1 (en) Reluctance rotor sheet with a recess for reducing stress
WO2011051153A2 (en) Electrical drive motor for a vehicle
DE112016001548T5 (en) ANCHOR FOR A LINEAR ENGINE, AND LINEAR ENGINE USING THIS ANCHOR
EP1711994A1 (en) Stator module
EP2991207A1 (en) Dynamo-electric machine with reluctance and permanent magnet rotor
DE10220822B4 (en) Linear motor
DE112014002272T5 (en) DC-excited synchronous electric motor
DE102013109448B4 (en) Electromechanical converter
DE102017102242A1 (en) USE OF MAGNETIC FIELDS IN ELECTRIC MACHINES
DE69814356T2 (en) Brushless permanent magnet electric motor
DE102013200476A1 (en) Permanent magnet-excited two-pole synchronous machine e.g. wind force generator, for use as inner rotor machine in wind-power plant, has pockets comprising magnets that exhibits magnetization direction to form magnetic poles of rotor
EP2479872A1 (en) Permanently excited synchronous machine with a rotor
EP2605367A1 (en) Transversal flux machine with Halbach arrays
WO2019154573A1 (en) Permanently excited synchronous machine having reduced pendulum torque
DE19781789B4 (en) Self-starting brushless electric motor
DE102015201959A1 (en) Method for producing a rotor yoke
CH695717A5 (en) Permanent magnet synchronous machine.

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection