WO2021003509A1 - Stator für eine axialflussmaschine - Google Patents

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WO2021003509A1
WO2021003509A1 PCT/AT2020/060263 AT2020060263W WO2021003509A1 WO 2021003509 A1 WO2021003509 A1 WO 2021003509A1 AT 2020060263 W AT2020060263 W AT 2020060263W WO 2021003509 A1 WO2021003509 A1 WO 2021003509A1
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WO
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stator
core
tooth
sheet metal
fillings
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PCT/AT2020/060263
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French (fr)
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Dietmar Andessner
Christian DORFBAUER
Zi Li
Lucas YANG
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Miba Sinter Austria Gmbh
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Publication date
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    • H02K2201/12—Transversal flux machines

Definitions

  • the invention relates to a stator for an axial flux machine, comprising a plurality of stator teeth which have two end sections opposite one another in an axial direction and a tooth core between the end sections, the stator teeth having an SMC material.
  • the invention further relates to an axial flux machine comprising at least one stator and at least one rotor.
  • the rotor usually has a plurality of permanent magnets which, separated by an air gap, rotate past opposing electromagnetically excitable poles of the stator.
  • the electromagnetically excitable poles are designed, for example, as stator teeth made of a soft magnetic material, as described, for example, in DE 10 2016 207 943 A1, around the tooth core of which an electrically conductive winding generates a magnetic field when energized.
  • a torque is applied to the rotor by energizing the stator teeth or their windings, which are arranged uniformly and concentrically in the circumferential direction of the stator, depending on the rotor position.
  • stator teeth or their windings which are arranged uniformly and concentrically in the circumferential direction of the stator, depending on the rotor position.
  • very high power and / or torque densities may be required.
  • the object of the present invention was to provide a stator for an axial flow machine with a high specific torque.
  • the object of the invention is achieved in the aforementioned stator in that the tooth cores - viewed in plan view - each have a core filling and a core shell aufwei sen, the core fillings are formed from a soft magnetic material and where further either the core shells or the core shells and at least some of at least one of the end sections of the stator teeth are formed from the different SMC material.
  • the object of the invention is achieved in the axial flux machine mentioned at the outset in that the stator or stators is or are designed according to the invention.
  • the advantage here is that due to the hybrid design of the teeth, the magnetic flux density through the tooth (neck) can be increased, whereby the efficiency and the torque or the torque density of the axial flux machine can be increased depending on the design priority. Due to the combination of materials, the three-dimensional magnetic flux guidance achieved by the SMC material can still be maintained even if the magnet utilization is significantly higher due to the increased flux density in the body of the teeth.
  • an axial flux machine can be made available which, compared to a prior art axial flux machine of the same size, provides more power with the same installation space or requires less installation space with the same power, whereby the weight of the axial flux machine can be reduced.
  • the core fillings are preferably each formed from a laminated core, as a result of which a higher 2D flux density can be achieved in the core.
  • the Blechpa kete are formed from sheets of different widths. This makes it easier to machine “fill” the teeth with the laminated core. In addition, the punching waste for the production of the laminated cores can be significantly reduced.
  • the laminated cores are formed from grain-oriented electrical steel sheets, the preferred crystallographic direction being formed in the axial direction. This enabled an increase in the torque density of up to 40% compared to pure SMC teeth.
  • stator provides that the laminated cores are each made from a rolled sheet, which can also reduce punching waste.
  • the sheet-metal package or the sheet-metal packages have / have sheet-metal lamellae which are connected to one another.
  • the sheet metal lamellas are preferably connected to one another without short-circuits, for example glued to one another or baked with a baking varnish. But it is also possible for the sheet metal lamellas to be welded to one another, in particular spot-welded, caulked or jammed.
  • stator it can also be provided that electrical insulation is arranged between the sheet metal lamellas, whereby eddy currents can be better prevented.
  • the core covers each exclusively form a jacket for the core fillings.
  • through recesses for receiving the core filling are provided from one end area to the second end area.
  • the core shells it is also possible for the core shells to each form a jacket and a cover for the core fillings.
  • the advantages of this Ausry approximately variant come to light especially when the tooth fillings are made before the arrangement of the tooth covers.
  • an end region is formed by a rolled sheet metal and in particular forms a return element of the stator. Due to the rolled stator yoke, the punching waste can also be reduced compared to the “layered” yoke.
  • the return element is formed from a rolled, grain-oriented electrical sheet, the preferred crystallographic direction being formed in the tangential direction.
  • the return element and the core fillings are formed in one piece with one another, so that better contact between the return element and the tooth fillings can be achieved.
  • the number of individual parts for assembling the stator can be reduced. According to a preferred embodiment of the axial flux machine, this has two stators to increase the power density, a rotor being arranged between the two stators in the axial direction.
  • FIG. 2 shows a stator in an oblique view from the air gap and with some magnets; 3 shows the arrangement according to FIG. 2 in an oblique view of the return element;
  • FIG. 4 shows a variant embodiment of a stator tooth in a view from the air gap
  • FIG. 5 shows the stator tooth according to FIG. 4 in a side view
  • FIG. 6 shows another embodiment variant of a stator tooth in a view from above
  • FIG. 7 shows the stator tooth according to FIG. 6 in a side view
  • FIG. 9 shows a section of the return element according to FIG. 8 with an attached one
  • FIG. 10 shows a detail from another embodiment variant of a rolled stator with stator teeth, partially cut and in an oblique view
  • FIG. 11 shows a variant embodiment of an axial flow machine.
  • the axial flow machine 1 shows an axial flow machine 1 comprising an optional housing 2, a stator 3 and at least one rotor 4.
  • the axial flow machine 1 comprises two rotors 4, between which the stator 3 is arranged.
  • Magnets 5, for example permanent magnets, are arranged on the rotor 4 or the rotors 4.
  • a plurality of stators 3 can also be arranged.
  • all stators 3 are preferably designed in the same way, so that the following explanations can also be applied to the stators 3 that may still be present.
  • FIGS. 2 and 3 show an exemplary stator 3 for the axial flux machine 1.
  • the stator 3 has a plurality of stator teeth 6. These have opposite end sections in an axial direction 7, which form a tooth head 8 and a tooth foot 9. Between the tooth head 8 and the tooth root 9, a tooth core 10 (e.g. visible in Fig. 4) is formed for each stator tooth 6, around which a coil winding 11 (only indicated schematically in Fig. 1) is wrapped.
  • the tooth root 9 rests in the axial direction 7 on an in particular plate-shaped return element 12 or is at least partially inserted into the return element 12.
  • the tooth core 10 extends exclusively over the area of the coil winding 11.
  • the areas of the stator teeth 6 that do not have coil windings 11 are to be assigned to either the tooth tip 8 or the tooth root 9.
  • the tooth core 10 can extend at least partially into at least one of the two end regions, that is to say, for example, into the tooth tip 8, and can form at least a part thereof.
  • a material from which the tooth core 10 is made or which it comprises can also be present in at least one of the end regions.
  • the tooth root 9 and / or the tooth tip 8 can / can be formed in one piece with the tooth core 10. However, there is also the possibility that the tooth root 9 and / or the tooth head 8 is / are connected to the tooth core 10 via an adhesive connection or the like. For better utilization of the machine space, the tooth root 9 and / or the tooth tip 8 can have a larger cross-sectional area than the tooth core 10, so that they protrude over the latter (over the entire circumference).
  • the tooth root 9 can also form the return element 12
  • stator teeth 6 shown in the figures is not to be understood as limiting. Rather, their number depends on the respective conditions in the use of the stator 3 or the axial flux machine 6 or their desired performance features.
  • stator teeth 6 are evenly distributed over the circumference of the stator 3.
  • stator teeth 6 as a whole and also the tooth cores 10 have an at least approximately trapezoidal cross-sectional area when viewed in the direction of the Axialrich device 7.
  • FIGS. 2 and 3 the magnets 5 of the rotor 4 (FIG. 1) are also shown for the sake of completeness. Some of the magnets 5 have been removed in order to allow a better view of the stator teeth 6.
  • the in particular ring-shaped return element 12 of the stator 3 can consist of a material customary for this purpose.
  • the tooth cores 10 are designed as hybrid elements and have a core filling 13 and a core shell 14, which can be seen better from FIG. 5, which together with FIG. 4 shows a first embodiment variant of a stator tooth 6.
  • stator tooth 6 is described below. These designs can also be carried over to the other stator teeth 6 of the rotor 4, since all stator teeth 6 are preferably designed to be the same.
  • the core casing 14 is designed in one piece with the tooth head 8.
  • the tooth root 9 is partially formed by the return element 12.
  • the return element 12 has a recess in which the stator tooth 6 is positively received, as can be seen in particular from the cross-sectional illustration in FIG. 5.
  • the part of the tooth root 9 that does not protrude beyond the tooth core 10 is formed by the core casing 14.
  • the tooth base 9 can have the shape of the tooth tip 8.
  • the core shell 14 (like the tooth tip 8 in this embodiment variant) consists of an SMC material (Soft Magnetic Composite). It is preferably manufactured using powder metallurgy and enables low-loss, three-dimensional magnetic flux guidance. Since such methods are known per se, no further explanations are required.
  • SMC material Soft Magnetic Composite
  • SMC materials have been known for a long time. It is a powder made of soft magnetic material whose surface is coated with an electrically insulating layer. These powders are consolidated into soft magnetic components by pressing.
  • the SMC powder has particles which comprise a core which is surrounded by an insulating layer or a plurality of insulating layers, or consists of the core and the at least one insulating layer. If necessary, a binder layer can be applied to the outside of the insulating layer, with which the individual particles can be connected to one another.
  • the core of the SMC powder particles can contain or consist of pure iron.
  • other magnetizable materials or alloys can also be used as the core, such as iron alloys, which are usually used for the production of electrical steel sheets.
  • the at least one insulating layer can be organic, e.g. a silicone varnish, or metal-organic or inorganic in nature, e.g. an oxide layer, a silicate layer, a phosphate layer. In the case of several insulating layers, these can also be made of different materials, for example selected from the materials mentioned.
  • the insulating layer or the insulating layers can have an average layer thickness (arithmetic mean of at least ten individual values) between 0.01 ⁇ m and 800 ⁇ m.
  • the binder layer which may be present can be a polymer layer, e.g. PTFE, wax, etc.
  • PTFE polymer layer
  • this structure of SMC powders is also known from the prior art, so that further explanations are unnecessary.
  • the core filling 13 of the stator teeth 6, on the other hand, is formed from an iron-based material that is different from the SMC material or comprises this.
  • an electrical sheet can be used, as is known for electrical machines and magnetic circuits with alternating magnetic fields.
  • only one of the end sections, in particular the tooth head 8, can also consist of the SMC material.
  • the tooth shell 14 is formed from the material of the core filling 13 or consists of this.
  • the core filling 13 preferably fills the volume surrounded by the tooth shell 14 to 90% to 100%, in particular 100%.
  • the core filling 13 is formed by a laminated core made of several metal sheets 15.
  • Known electrical steel sheets can be used for this purpose, for example non-oriented magnetic steel sheets.
  • grain-oriented magnetic (steel) sheets can be used to increase performance. Grain-oriented sheets 15 per se are known from the prior art, so reference is made to them. The crystallographic orientation of these sheets is formed in the axial direction when used for the core fillings 13 of the stator teeth 6.
  • the sheets 15 preferably have a sheet thickness selected from a range from 0.05 mm to 0.5 mm. A width and a length of the sheets 15 is usually significantly greater than the sheet thickness.
  • the metal sheets 15 are arranged to run perpendicular to the end regions of the stator tooth 6. They are therefore arranged upright in the core shell 14, as can be seen from FIGS. 4 and 5. Furthermore, the surface of each sheet 15 defined by the length and width is preferably arranged perpendicularly to a radial direction 16 through the stator tooth 6 in the stator tooth 6 or in the stator 3, as shown in FIG. The side faces of the metal sheets 15 thus point approximately in the circumferential direction 17 of the stator 3. By “approximately” it is meant that the annular design of the stator 3 must be taken into account.
  • the laminated core is made from a ge wound sheet.
  • a metal sheet is wound onto a dome.
  • the cavity surrounded by the core cover 14 can in this case also have a trapezoidal cross section (viewed in the direction of the axial direction 7).
  • the winding of the metal strip creates a laminated core consisting of sheet metal lamellas arranged one above the other in the radial direction (immediately after winding, the sheet metal lamellae are still connected due to the band winding).
  • the sheet metal lamellas can be connected to one another.
  • the connection can be made, for example, by means of a punch package, caulking the sheet metal lamellae with one another, all in common by clamping the sheet metal lamellae together, etc.
  • the sheet-metal lamellae can also be connected exclusively due to the friction between the sheet-metal lamellae.
  • the metal tape can be wound under tension.
  • the sheet metal lamellas can also be materially connected, for example by spot welding, gluing, baking, etc ..
  • a so-called baking varnish is applied to at least one side of the metal strip and then the connection is applied over the varnish at an elevated temperature getting produced.
  • the paint can simultaneously form electrical insulation between the sheet metal lamellas.
  • electrical insulation between the sheet metal lamellas for example in the form of a strip, with the strip being able to be wound along with the metal strip.
  • the explanations for connecting the sheet-metal lamellae to one another and for insulating them from one another can generally be applied to said laminated cores in the context of this description.
  • the laminated core is formed from sheets of different widths, that is, as a “stepped” sheet stack when viewed from above.
  • the individual sheets 15 can be punched out in the appropriate form from a larger sheet or cut from a sheet metal strip with the correct width.
  • the side walls of the core shell 14 can be designed with steps on the cavity receiving the laminated core, as can be seen from FIGS. 2 and 3.
  • the individual metal sheets 15 can be designed as right-angled strips which can be held loosely in a magazine and inserted into the cavity of the core casing 14 in the assembly process.
  • FIGS. 1 to 5 further and possibly independent embodiments of the rotor 2 and the stator tooth 6 are shown, where again the same reference numerals or component names as in the previous Figs. 1 to 5 are used for the same parts. In order to avoid unnecessary repetition, reference is made to the detailed description of FIGS. 1 to 5.
  • the core sheath 14 exclusively forms a jacket for the core filling 13.
  • the cavity for receiving the core filling 14 is open at the top and bottom, ie that the recess for receiving the core filling 13 is designed as an opening through the stator tooth 6.
  • the core shell 14 forms a sleeve for the core filling 13.
  • FIGS. 6 and 7 show an embodiment variant of a stator tooth 6 of the stator 3 (FIGS. 2 and 3), in which the core casing 14 has a blind hole for receiving the core filling 13.
  • the core casing 14 not only forms the jacket for the core filling 13, but also a cover. The cover is formed in one piece with the jacket. So that the stator tooth 6 is completely closed dig running in one end with the SMC material.
  • the SMC material serves as a flow collector.
  • a wall thickness 18 of the core envelope 14 is at least 2mm. This wall thickness can, however, be greater depending on the variant and machine size.
  • a wall thickness 19 of the cover described can betra conditions between 2 mm and 10 mm.
  • the (ring-shaped) return element 12 (FIGS. 2 and 3) can be designed as a compact plate. According to a variant embodiment of the stator 3, which is shown in FIG. 8, it can be provided that the return element 12 is designed as a rolled sheet metal, i.e. as a rolled sheet metal strip 20. According to a further variant, this return element 12 can also form an end region of the stator tooth 6.
  • the return element 12 can be made from just a single sheet metal strip 20.
  • the sheet thickness of the rolled sheet metal strip 20 can be between 0.05 mm and 0.5 mm.
  • the punching waste for the production of the return element 12 can be significantly reduced or almost eliminated.
  • an anisotropic material can also be used for the return element 12. The use of an isotropic material is also possible.
  • the return element 12 is formed from a rolled, grain-oriented electrical sheet, the preferred crystallographic direction being formed in the tangential direction.
  • stator tooth 6 can simply be placed on the return element 12 (or inserted into a corresponding groove in this) and connected to it, e.g. glued.
  • FIG. 9 shows the variant of the stator tooth 6 according to FIGS. 4 and 5 with the continuous recess for the metal sheets 15, the stator tooth 6 can also be designed differently, in particular provided with the blind hole, as is the case for this management variant in FIGS. 6 and 7 is shown.
  • an anisotropic material is also used for both the sheet metal 15 and the return element 12, ie in particular the sheet metal strip 20.
  • the use of an isotropic material is also possible.
  • the return element 12 and the core filling 13 are formed in one piece with one another.
  • the return element 12 is here also made from a (single) rolled Blechstrei fen 20.
  • an isotropic material is used in particular for the return element 20 and the sheets 15 of the core filling 13.
  • FIG. 10 shows the variant of the stator tooth 6 according to FIGS. 4 and 5 with the continuous recess for the metal sheets 15, the stator tooth 6 can also be designed differently, in particular provided with the blind hole, as is the case for this management variant in FIGS. 6 and 7 is shown.
  • a further embodiment of the axial flow machine 1 is shown.
  • it does not have two rotors 4, but only one rotor 4.
  • the rotor 4 is - viewed in the axial direction - arranged between two stators 4, which are designed according to the invention.
  • the rotor is equipped with several magnets 5 (permanent magnets) on both sides.
  • the two stator 4 are arranged so that the return element 12 are each arranged on the side of the stator 3 facing away from the rotor 4, that is to say on the outside.
  • the stator 3 according to the invention can be used, for example, in a traction machine for motor vehicles or aircraft.
  • the exemplary embodiments show possible design variants of the stator 3 or the stator tooth 6, with combinations of the individual design variants with one another also being possible.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Stator (3) für eine Axialflussmaschine, umfassend eine Mehrzahl an Statorzähnen (6), die zwei in einer Axialrichtung (7) gegenüberliegende Endabschnitte und zwischen den Endabschnitten jeweils einen Zahnkern (10) aufweisen, wobei die Statorzähne (10) einen SMC-Werkstoff aufweisen. Die Zahnkerne (10) weisen - in Draufsicht betrachtet - jeweils eine Kernfüllung (13) und eine Kernhülle (14) auf, wobei die Kernfüllungen (13) aus einem weichmagnetischen Werkstoff gebildet sind und wobei weiter entweder die Kernhüllen (14) oder die Kernhüllen und zumindest ein Teil zumindest eines der Endabschnitte der Statorzähne (6) aus dem dazu unterschiedlichen SMC-Werkstoff gebildet sind.

Description

STATOR FÜR EINE AXIALFLUSSMASCHINE
Die Erfindung betrifft einen Stator für eine Axialflussmaschine, umfassend eine Mehrzahl an Statorzähnen, die zwei in einer Axialrichtung gegenüberliegende Endabschnitte und zwischen den Endabschnitten jeweils einen Zahnkern aufweisen, wobei die Statorzähne einen SMC- Werkstoff aufweisen.
Weiter betrifft die Erfindung eine Axialflussmaschine umfassend zumindest einen Stator und zumindest einen Rotor.
Elektrische Baugruppen mit einem scheibenförmigen Rotor und einem parallel dazu angeord netem Stator sind aus dem Stand der Technik bekannt, und finden z.B. in Axialflussmaschi nen Anwendung. Üblicherweise weist der Rotor eine Mehrzahl von Permanentmagneten auf, welche durch einen Luftspalt getrennt an gegenüberliegenden elektromagnetisch erregbaren Polen des Stators vorbei rotieren. Die elektromagnetisch erregbaren Pole sind dabei z.B. als Statorzähne aus einem weichmagnetischen Material ausgebildet, wie dies beispielsweise die DE 10 2016 207 943 Al beschreibt, um deren Zahnkem eine elektrisch leitfähige Wicklung bei Bestromung ein Magnetfeld erzeugt. Durch rotorlageabhängige Bestromung der in Elm fangsrichtung des Stators gleichmäßig und konzentrisch angeordneten Statorzähne bzw. deren Wicklungen, wird ein Drehmoment auf den Rotor eingeleitet. Abhängig von der Anwendung können sehr hohe Leistungs- und/oder Drehmomentendichten gefordert sein.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, einen Stator für eine Axialflussmaschine mit ei nem hohen spezifischen Drehmoment bereitzustellen.
Gelöst wird die Aufgabe der Erfindung bei dem eingangs genannten Stator dadurch, dass die Zahnkerne - in Draufsicht betrachtet - jeweils eine Kernfüllung und eine Kernhülle aufwei sen, wobei die Kemfüllungen aus einem weichmagnetischen Werkstoff gebildet sind und wo bei weiter entweder die Kernhüllen oder die Kemhüllen und zumindest ein Teil zumindest ei nes der Endabschnitte der Statorzähne aus dem dazu unterschiedlichen SMC-Werkstoff gebil det sind.
Weiter wird die Aufgabe der Erfindung bei der eingangs genannten Axialflussmaschine dadurch gelöst, dass der Stator oder die Statoren erfindungsgemäß ausgebildet ist oder sind. Von Vorteil ist dabei, dass durch die hybride Ausführung der Zähne die magnetische Fluss dichte durch den Zahn(hals) erhöht werden kann, wodurch je nach Auslegungspriorität der Wirkungsgrad und das Drehmoment bzw. die Drehmomentendichte der Axialflussmaschine erhöht werden können. Durch die Materialkombination kann die dreidimensionale Magnet flussführung, die durch das SMC-Material erreicht wird, selbst dann noch aufrecht erhalten werden, wenn die Magnetausnutzung durch die erhöhte Flussdichte im Körper der Zähne we sentlich höher ist. Somit kann eine Axialflussmaschine zur Verfügung gestellt werden, die verglichen mit einer Stand der Technik Axialflussmaschine gleicher Baugröße bei gleichem Bauraum mehr Leistung zur Verfügung stellt oder bei gleicher Leistung weniger Bauraum be nötigt, wodurch das Gewicht der Axialflussmaschine reduziert werden kann. Darüber hinaus ist damit auch die Verwendung von günstigeren Werkstoffen für die Füllung, verglichen mit den teureren SMC-Werkstoffen, möglich.
Bevorzugt werden gemäß einer Ausführungsvariante die Kernfüllungen jeweils aus einem Blechpaket gebildet, wodurch im Kern eine höhere 2D-Flussdichte erreicht werden kann.
Gemäß einer Ausführungsvariante des Stators dazu kann vorgesehen sein, dass die Blechpa kete aus Blechen unterschiedlicher Breite gebildet sind. Es ist damit die maschinelle„Befül lung“ der Zähne mit dem Blechpaket einfacher durchführbar. Zudem kann damit der Stanzab fall für die Herstellung der Blechpakete deutlich reduziert werden.
Zur weiteren Erhöhung der Drehmomentendichte kann nach einer anderen Ausführungsvari ante vorgesehen sein, dass die Blechpakete aus kornorientierten Elektroblechen gebildet sind, wobei die kristallographische Vorzugsrichtung in axialer Richtung ausgebildet ist. Es konnte damit eine Steigerung der Drehmomentendichte im Vergleich zu reinen SMC -Zähnen um bis zu 40 % erreicht werden.
Eine weitere Ausführungsvariante des Stators sieht vor, dass die Blechpakete jeweils aus ei nem gerollten Blech hergestellt sind, womit ebenfalls Stanzabfall reduziert werden kann.
Bei einer weiteren Ausführungsvariante des Stators kann vorgesehen sein, dass das Blechpa ket oder die Blechpakete Blechlamellen aufweist/aufweisen, die miteinander verbunden sind. Durch die Verbindung der Blechlamellen kann das maschinelle Handling der Blechpakete verbessert werden. Bevorzugt werden die Blechlamellen kurzschlussfrei miteinander verbunden, beispielsweise miteinander verklebt oder mit einem Backlack verbacken. Es ist aber auch möglich, dass die Blechlammen miteinander verschweißt, insbesondere punktverschweißt, verstemmt oder ver klemmt sind.
Nach einer anderen Ausführungsvariante des Stators kann auch vorgesehen werden, dass zwi schen den Blechlamellen eine elektrische Isolierung angeordnet ist, wodurch Wirbelströme besser verhindert werden können.
Gemäß einer anderen Ausführungsvariante des Stators kann vorgesehen sein, dass die Kern hüllen jeweils ausschließlich einen Mantel für die Kernfüllungen bilden. Mit anderen Worten werden von einem Endbereich bis zum zweiten Endbereich durchgehende Ausnehmungen für die Aufnahme der Kemfüllung zur Verfügung gestellt. Mit dieser Ausführungsvariante ist eine einfache und rasche Befüllung der Zahnhüllen mit den Zahnfüllungen erreichbar.
Es ist aber gemäß einer Ausführungsvariante dazu auch möglich, dass die Kemhüllen jeweils einen Mantel und eine Abdeckung für die Kernfüllungen bilden. Die Vorteile dieser Ausfüh rungsvariante treten insbesondere dann zu Tage, wenn die Zahnfüllungen vor der Anordnung der Zahnhüllen hergestellt werden.
Es kann nach einer anderen Ausführungsvariante des Stators auch vorgesehen sein, dass ein Endbereich durch ein gerolltes Blech gebildet ist und insbesondere ein Rückschlusselement des Stators bildet. Durch den gerollten Statorrückschluss kann der Stanzabfall im Vergleich zum„geschichteten“ Rückschluss ebenfalls reduziert werden.
Nach einer anderen Ausführungsvariante des Stators kann zur Erhöhung der Effizienz des Stators vorgesehen sein, dass das Rückschlusselement aus einem gerolltem, komorientiertem Elektroblech gebildet ist, wobei die kristallographische Vorzugsrichtung in tangential Rich tung ausgebildet ist.
Es kann aber auch vorgesehen werden, dass das Rückschlusselement und die Kernfüllungen einstückig miteinander ausgebildet sind, womit ein besserer Kontakt zwischen Rückschlus selement und Zahnfüllungen erreicht werden kann. Zudem kann die Anzahl an Einzelteilen für die Montage des Stators reduziert werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante der Axialflussmaschine weist diese zur Erhö hung der Leistungsdichte zwei Statoren auf, wobei zwischen den beiden Statoren in der Axi alrichtung ein Rotor angeordnet ist.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
Es zeigen jeweils in vereinfachter, schematischer Darstellung:
Fig. 1 eine Axialflussmaschine;
Fig. 2 einen Stator in Schrägansicht vom Luftspalt gesehen und mit einigen Magneten; Fig. 3 Die Anordnung nach Fig. 2 in Schrägansicht auf das Rückschlusselement;
Fig. 4 eine Ausführungsvariante eines Statorzahnes in Ansicht vom Luftspalt aus;
Fig. 5 den Statorzahn nach Fig. 4 in Seitenansicht geschnitten;
Fig. 6 eine andere Ausführungsvariante eines Statorzahnes in Ansicht von oben;
Fig. 7 den Statorzahn nach Fig. 6 in Seitenansicht geschnitten;
Fig. 8 ein gerolltes Rückschlusselement in Schrägansicht;
Fig. 9 das Rückschlusselement nach Fig. 8 ausschnittsweise mit einem aufgesetzten
Statorzahn;
Fig. 10 einen Ausschnitt aus einer anderen Ausführungsvariante eines gerollten Stators mit Statorzähnen teilweise geschnitten und in Schrägansicht;
Fig. 11 eine Ausführungsvariante einer Axialflussmaschine.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen wer den, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf glei che Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen wer- den können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, un ten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
Fig. 1 zeigt eine Axialflussmaschine 1 umfassend ein fakultatives Gehäuse 2, einen Stator 3 und zumindest einen Rotor 4. In der dargestellten Ausführungsvariante umfasst die Axial flussmaschine 1 zwei Rotoren 4, zwischen denen der Stator 3 angeordnet ist. Auf dem Rotor 4 bzw. den Rotoren 4 sind Magnete 5, beispielsweise Permanentmagnete, angeordnet.
Es können auch mehrere Statoren 3 angeordnet sein. In diesem Fall sind vorzugsweise alle Statoren 3 gleich ausgebildet, sodass die folgenden Ausführungen auch auf die gegebenenfalls weiter vorhandenen Statoren 3 angewandt werden können.
Die Fig. 2 und 3 zeigen einen beispielhaften Stator 3 für die Axialflussmaschine 1. Der Stator 3 weist mehrere Statorzähne 6 auf. Diese weisen in einer Axialrichtung 7 gegenüberliegende Endabschnitte auf, die einen Zahnkopf 8 und einen Zahnfuß 9 bilden. Zwischen dem Zahn kopf 8 und dem Zahnfuß 9 ist je Statorzahn 6 ein Zahnkern 10 (z.B. in Fig. 4 ersichtlich) aus gebildet, der mit einer Spulenwicklung 11 (in Fig. 1 nur schematisch angedeutet) umwickelt ist. Der Zahnfuß 9 liegt in der Axialrichtung 7 an einem, insbesondere plattenförmigen, Rück schlusselement 12 auf oder wird zumindest teilweise in das Rückschlusselement 12 einge steckt.
Der Zahnkern 10 erstreckt sich also ausschließlich über den Bereich der Spulenwicklung 11. Die keine Spulenwicklungen 11 aufweisenden Bereiche der Statorzähne 6 sind entweder dem Zahnkopf 8 oder dem Zahnfuß 9 zuzuordnen.
Es sei jedoch erwähnt, dass sich, wie dies noch beschrieben wird, der Zahnkem 10 zumindest teilweise bis in zumindest einen der beiden Endbereiche erstrecken kann, also beispielsweise bis in den Zahnkopf 8, und zumindest einen Teil davon bilden kann. Somit kann also auch ein Werkstoff, aus dem der Zahnkern 10 besteht bzw. der er umfasst auch in zumindest einem der Endbereiche vorhanden sein.
Der Zahnfuß 9 und/oder der Zahnkopf 8 kann/können einteilig mit dem Zahnkern 10 ausge bildet sein. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass der Zahnfuß 9 und/oder der Zahn kopf 8 mit dem Zahnkern 10 über eine Kleberverbindung oder dgl. verbunden ist/sind. Für die bessere Ausnutzung des Maschinenraums kann/können der Zahnfuß 9 und/oder der Zahnkopf 8 einen größere Querschnittsfläche als der Zahnkem 10 aufweisen, sodass sie über diesen vorragend (vollumfänglich) ausgebildet sind.
Der Zahnfuss 9 kann auch das Rückschlusselement 12 bilden
Zumindest zwischen der Spulenwicklung 11 und dem Zahnkern 10 ist eine nicht weiter darge stellte elektrische Isolierung angeordnet.
Die Anzahl der in den Figuren dargestellten Statorzähne 6 ist nicht einschränkend zu verste hen. Vielmehr richtet sich deren Anzahl nach den jeweiligen Gegebenheiten in der Verwen dung des Stators 3 bzw. der Axialflussmaschine 6 bzw. deren gewünschte Leistungsmerk male.
Die Statorzähne 6 sind gleichmäßig verteilt über den Umfang des Stators 3 angeordnet.
Die Statorzähne 6 insgesamt und auch die Zahnkerne 10 weisen in Richtung der Axialrich tung 7 betrachtet eine zumindest annähernd trapezförmigen Querschnittsfläche auf.
In den Fig. 2 und 3 sind der Vollständigkeit halber auch noch die Magnete 5 des Rotors 4 (Fig. 1) dargestellt. Ein Teil der Magnete 5 wurde entfernt, um eine bessere Einsicht auf die Statorzähne 6 zu ermöglichen.
Das, insbesondere ringförmige, Rückschlusselement 12 des Stators 3 kann aus einem hierfür üblichen Werkstoff bestehen.
Die Zahnkerne 10 sind hingegen als Hybridelemente ausgebildet und weisen eine Kernfüllung 13 und eine Kemhülle 14 auf, die besser aus Fig. 5 zu ersehen ist, die zusammen mit Fig. 4 eine erste Ausführungsvariante eines Statorzahns 6 zeigt.
Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass im Folgenden nur ein Statorzahn 6 beschrie ben wird. Diese Ausführungen können auch auf die weiteren Statorzähne 6 des Rotors 4 über tragen werden, da bevorzugt sämtliche Statorzähne 6 gleich ausgebildet sind.
Die Kemhülle 14 ist in der dargestellten Ausführungsvariante einteilig mit dem Zahnkopf 8 ausgebildet. Zudem ist der Zahnfuß 9 teilweise durch das Rückschlusselement 12 gebildet. Dazu weist das Rückschlusselement 12 eine Ausnehmung auf, in der der Statorzahn 6 form schlüssig aufgenommen ist, wie dies insbesondere aus der Querschnittsdarstellung in Fig. 5 ersichtlich ist. Der nicht über den Zahnkern 10 vorspringende Teil des Zahnfußes 9 wird dabei durch die Kemhülle 14 gebildet. Es sei jedoch auf voranstehende Ausführungen verwiesen, wonach der Zahnfuß 9 die Form des Zahnkopfes 8 haben kann.
Die Kemhülle 14 (wie auch der Zahnkopf 8 bei dieser Ausführungsvariante) besteht aus ei nem SMC -Werkstoff (Soft Magnetic Composite). Sie wird bevorzugt pulvermetallurgisch hergestellt und ermöglicht eine verlustarme dreidimensionale Magnetfluss-Führung. Da derar tige Verfahren an sich bekannt sind, erübrigen sich weitere Ausführungen dazu.
SMC-Werkstoffe sind seit langem bekannt. Es handelt sich um Pulver aus weichmagneti schem Material, deren Oberfläche mit einer elektrisch isolierenden Schicht überzogen ist. Diese Pulver werden durch Pressen zu weichmagnetischen Bauteilen konsolidiert. Das SMC- Pulver weist Partikel auf, die einen Kern umfassen, der von einer Isolierschicht oder mehreren Isolierschichten umgeben ist, bzw. besteht aus dem Kern und der zumindest einen Isolier schicht. Gegebenenfalls kann außen auf der Isolierschicht noch eine Binderschicht aufge bracht sein, mit der die einzelnen Partikel miteinander verbunden werden können.
Der Kern der SMC -Pulver Partikel kann Reineisen aufweisen bzw. daraus bestehen. Es sind aber auch andere magnetisierbare Werkstoffe bzw. Legierungen als Kem einsetzbar, wie z.B. Eisenlegierungen, die üblicherweise für die Herstellung von Elektroblechen verwendet wer den.
Dieser Kem ist vollständig von der zumindest einen Isolierschicht umgeben. Die zumindest eine Isolierschicht kann organischer, z.B. ein Silikonlack, oder metall-organischer oder anor ganischer Natur sein, z.B. eine Oxidschicht, eine Silikat-schicht, eine Phosphatschicht. Im Fall von mehreren Isolierschichten können diese auch aus unterschiedlichen Werkstoffen be stehen, beispielsweise ausgewählt aus den genannten Werkstoffen.
Die Isolierschicht kann bzw. die Isolierschichten können eine mittlere Schichtdicke (arithme tisches Mittel aus zumindest zehn Einzelwerten) zwischen 0,01 pm und 800 pm aufweisen.
Die gegebenenfalls vorhandene Binderschicht kann eine Polymerschicht sein, z.B. PTFE, Wachs, etc. Prinzipiell ist dieser Aufbau von SMC -Pulvern ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannt, sodass sich weitere Ausführungen dazu erübrigen.
Die Kemfüllung 13 der Statorzähne 6 ist hingegen aus einem zum SMC -Werkstoff unter schiedlichen eisenbasierten Werkstoff gebildet bzw. umfasst diesen. Beispielsweise kann ein Elektroblech verwendet werden, wie es für elektrische Maschinen und Magnetkreise mit wechselnden Magnetfeldern bekannterweise eingesetzt wird.
Gemäß einer Ausführungsvariante zu der eben beschriebenen Ausführung des Statorzahnes 6 kann auch nur einer der Endabschnitte, insbesondere der Zahnkopf 8, aus dem SMC-Werk- stoff bestehen. In diesem Fall wird die Zahnhülle 14 aus dem Werkstoff der Kernfüllung 13 gebildet bzw. besteht aus dieser.
Vorzugsweise füllt die Kernfüllung 13 das von der Zahnhülle 14 umgebene Volumen zu 90 % bis 100 %, insbesondere zu 100 %, aus.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante des Stators 3 wird die Kernfüllung 13 durch ein Blechpaket aus mehreren Blechen 15 gebildet. Es können dazu bekannt Elektrobleche ver wendet werden, also beispielsweise nicht orientierte magnetische Stahlbleche. Zur Leistungs steigerung können gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kornorientierte magnetische (Stahl-)Bleche eingesetzt werden. Kornorientierte Bleche 15 an sich sind aus dem Stand der Technik bekannt, sodass darauf verwiesen sei. Die kristallographische Orientierung dieser Bleche ist bei Anwendung für die Kemfüllungen 13 der Statorzähne 6 in axialer Richtung ausgebildet.
Die Bleche 15 haben vorzugsweise eine Blechdicke ausgewählt aus einem Bereich von 0,05 mm bis 0,5 mm. Eine Breite und eine Länge der Bleche 15 ist üblicherweise deutlich größer als die Blechdicke.
Die Bleche 15 sind senkrecht auf die Endbereiche des Statorzahns 6 verlaufend angeordnet. Sie sind also in der Kernhülle 14 stehend angeordnet, wie dies aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich ist. Weiter ist die durch die Länge und Breite definierte Fläche jedes Bleches 15 vorzugsweise senkrecht stehend auf eine radiale Richtung 16 durch den Statorzahn 6 orientiert im Stator zahn 6 bzw. im Stator 3 angeordnet, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Die seitlichen Stirnflächen der Bleche 15 weisen also annähernd in die Umfangsrichtung 17 des Stators 3. Mit„annä hernd“ ist dabei gemeint, dass die ringförmige Ausbildung des Stators 3 zu berücksichtigen ist.
Gemäß einer Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass das Blechpaket aus einem ge wickelten Blech hergestellt ist. Dazu wird ein Blech auf einen Dom aufgewickelt. Der von der Kemhülle 14 umgebene Hohlraum kann in diesem Fall auch einen trapezförmigen Quer schnitt aufweisen (in Richtung der Axialrichtung 7 betrachtet).
Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass die Begriffe„gewickelt“ und„gerollt“ in Hinblick auf ein aus einem Metallband hegestelltes Blechpakte synonym verwendet werden.
Durch das Wickeln des Metallbandes entsteht ein Blechpaket, das aus in radialer Richtung übereinander angeordneten Blechlamellen besteht (unmittelbar nach dem Wickeln sind die Blechlamellen aufgrund des Bandwickelns noch zusammenhängend). Zur besseren Handha bung des gewickelten Blechpaketes, insbesondere wenn daraus die Kemfüllungen 13 herge stellt werden, können die Blechlamellen miteinander verbunden werden. Die Verbindung kann beispielsweise durch Stanzpaketieren, Verstemmen der Blechlamellen miteinander, all gemein durch Verklemmen der Blechlamellen miteinander, etc., erfolgen. Neben dieser Art der Verbindung können die Blechlamellen aber auch ausschließlich aufgrund der Reibung zwischen den Blechlamellen verbunden sein. Dazu kann das Metallband unter Zug gewickelt werden. Zusätzlich zu den formschlüssigen bzw. kraftschlüssigen Verbindungsarten können die Blechlamellen auch stoffschlüssig verbunden sein, beispielsweise durch Punktschweißen, Kleben, Backen, etc.. Zum Backen wird auf das Metallband ein sogenannter Backlack zumin dest einseitig aufgetragen und danach die Verbindung bei erhöhter Temperatur über den Lack hergestellt werden. Der Lack kann dabei gleichzeitig eine elektrische Isolierung zwischen den Blechlamellen bilden. Generell ist es aber auch möglich, zwischen den Blechlamellen eine elektrische Isolierung anzuordnen, beispielsweise in Streifenform, wobei der Streifen mit dem Metallband mitgewickelt werden kann.
Die Ausführungen zur Verbindung der Blechlamellen miteinander und zur Isolierung gegen einander können im Rahmen dieser Beschreibung generell auf genannte Blechpakete ange wandt werden. Es besteht die Möglichkeit, dass das Blechpaket aus Blechen mit unterschiedlicher Breite ge bildet ist, also als in Draufsicht betrachtet„treppenförmiger“ Blechstapel ausgebildet. Die ein zelnen Bleche 15 können dazu in der entsprechenden Form aus einem größeren Blech ausge stanzt oder aus einem Blechstreifen mit korrekter Breite abgeschnitten werden. In diesem Fall können Seitenwände der Kernhülle 14 auf der dem das Blechpaket aufnehmenden Hohlraum mit Stufen ausgeführt sein, wie dies aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist. Die einzelnen Bleche 15 können als rechtwinkelige Streifen ausgeführt sein, die in einem Magazin lose gehalten und im Assemblierungsprozess in den Hohlraum der Kernhülle 14 eingefügt werden können.
In der Fig. 6 bis 10 sind weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsvari anten des Rotors 2 bzw. des Statorzahns 6 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Fig. l bis 5 verwen det werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird dazu auf die detaillierte Be schreibung der Figuren 1 bis 5 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
Bei der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsvariante des Stators 3 bzw. des Stator zahns 6 bildet die Kernhülle 14 ausschließlich einen Mantel für die Kernfüllung 13. Mit ande ren Worten ausgedrückt ist der Hohlraum zur Aufnahme der Kernfüllung 14 oben und unten offen, d.h. dass die Ausnehmung für die Aufnahme des Kemfüllung 13 als Durchbruch durch den Statorzahn 6 ausgebildet ist. Die Kemhülle 14 bildet eine Hülse für die Kernfüllung 13.
Die Fig. 6 und 7 zeigen zum Unterschied dazu eine Ausführungsvariante eines Statorzahns 6 des Stators 3 (Fig. 2 und 3), bei der Kernhülle 14 eine Sacklochbohrung zur Aufnahme der Kemfüllung 13 aufweist. Die Kernhülle 14 bildet bei dieser Ausführungsvariante also nicht nur den Mantel für die Kernfüllung 13, sondern auch eine Abdeckung. Die Abdeckung ist mit dem Mantel einstückig ausgebildet. Damit ist der Statorzahn 6 in einem Endbereich vollstän dig geschlossen mit dem SMC -Werkstoff ausgeführt.
Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass der SMC-Werkstoff als Flusssammler dient.
Generell für sämtliche Ausführungsvarianten der Erfindung kann gelten, dass eine Wand stärke 18 der Kernhülle 14 mindestens 2mm beträgt. Diese Wandstärke kann aber abhängig von der Variante und Maschinenbaugröße auch größer sein. Eine Wandstärke 19 der beschriebenen Abdeckung kann zwischen 2 mm und 10 mm betra gen.
Das (ringförmige) Rückschlusselement 12 (Fig. 2 und 3) kann als kompakte Platte ausgeführt sein. Nach einer Ausführungsvariante des Stators 3, die in Fig. 8 dargestellt ist, kann vorgese hen sein, dass das Rückschlusselement 12 als gerolltes Blech, d.h. als gerollter Blechstreifen 20 ausgeführt ist. Dieses Rückschlusselement 12 kann gemäß einer weiteren Ausführungsva riante auch einen Endbereich des Statorzahns 6 bilden. Das Rückschlusselement 12 kann aus nur einem einzigen Blechstreifen 20 hergestellt sein.
Die Blechdicke des gerollten Blechstreifens 20 kann zwischen 0,05 mm und 0,5 mm betragen.
Mit dieser Ausführungsvariante kann der Stanzabfall für die Herstellung des Rückschlussele mentes 12 deutlich reduziert bzw. beinahe eliminiert werden. Zudem kann auch ein anisotro per Werkstoff für das Rückschlusselement 12 eingesetzt werden. Die Verwendung eines iso tropen Werkstoffes ist ebenfalls möglich.
Gemäß einer Ausführungsvariante des Stators 3 dazu kann vorgesehen sein, dass das Rück schlusselement 12 aus einem gerolltem, kornorientiertem Elektroblech gebildet ist, wobei die kristallographische Vorzugsrichtung in tangential Richtung ausgebildet ist.
Wie in Fig. 8 angedeutet und in Fig. 9 gezeigt, kann der Statorzahn 6 einfach auf das Rück schlusselement 12 aufgesetzt (oder in eine entsprechende Nut in diesem eingesetzt) und damit verbunden, z.B. verklebt, sein.
Obwohl in Fig. 9 die Ausführungsvariante des Statorzahns 6 nach den Fig. 4 und 5 mit der durchgängigen Ausnehmung für die Bleche 15 dargestellt ist, kann der Statorzahn 6 auch an ders ausgeführt sein, insbesondere mit dem Sackloch versehen sein, wie dies für diese Aus führungsvariante in den Fig. 6 und 7 gezeigt ist.
Es ist möglich, dass bei der Ausführungsvariante des Stators 3 nach Fig. 9 sowohl für die Ble che 15 als auch für das Rückschlusselement 12, d.h. insbesondere den Blechstreifen 20, auch ein anisotroper Werkstoff verwendet wird. Die Verwendung eines isotropen Werkstoffes ist ebenfalls möglich. Gemäß einer Ausführungsvariante dazu, die in Fig. 10 gezeigt ist, besteht die Möglichkeit, dass das Rückschlusselement 12 und die Kernfüllung 13 einstückig miteinander ausgebildet sind. Das Rückschlusselement 12 ist hier ebenfalls aus einem (einzigen) gerollten Blechstrei fen 20 hergestellt. In diesem Fall wird für das Rückschlusselement 20 und die Bleche 15 der Kemfüllung 13 insbesondere ein isotroper Werkstoff verwendet.
Obwohl in Fig. 10 die Ausführungsvariante des Statorzahns 6 nach den Fig. 4 und 5 mit der durchgängigen Ausnehmung für die Bleche 15 dargestellt ist, kann der Statorzahn 6 auch an ders ausgeführt sein, insbesondere mit dem Sackloch versehen sein, wie dies für diese Aus führungsvariante in den Fig. 6 und 7 gezeigt ist.
In Fig. 11 ist eine weitere Ausführungsvariante der Axialflussmaschine 1 dargestellt. Anders als bei der Ausführungsvariante der Axialflussmaschine 1 nach Fig. 1 weist diese nicht zwei Rotoren 4, sondern nur einen Rotor 4 auf. Der Rotor 4 ist - in der Axialrichtung betrachtet - zwischen zwei Statoren 4 angeordnet, die entsprechend der Erfindung ausgebildet sind. Der Rotor ist beidseitig mit mehreren Magneten 5 (Permanentmagnete) bestückt. Die beiden Sta toren 4 sind so angeordnet, dass das Rückschlusselemente 12 jeweils auf der vom Rotor 4 ab gewandten Seite des Stators 3, also außen, angeordnet sind.
Der Stator 3 nach der Erfindung kann beispielsweise in einer Traktionsmaschine für Kraft fahrzeuge oder Luftfahrzeuge eingesetzt werden.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten des Stators 3 bzw. des Statorzahns 6, wobei auch Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Axialflussmaschine 1, des Stators 3 bzw. des Statorzahns 6 diese nicht zwin genderweise maßstäblich dargestellt sind. Bezugszeichenaufstellung Axialflussmaschine
Gehäuse
Stator
Rotor
Magnet
Statorzahn
Axialrichtung
Zahnkopf
Zahnfuß
Zahnkern
Spulenwicklung
Rückschlusselement
Kemfüllung
Kemhülle
Blech
Richtung
Umfangsrichtung
Wandstärke
Wandstärke
Blechstreifen

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Stator (3) für eine Axialflussmaschine, umfassend eine Mehrzahl an Statorzäh nen (6), die zwei in einer Axialrichtung (7) gegenüberliegende Endabschnitte und zwischen den Endabschnitten jeweils einen Zahnkern (10) aufweisen, wobei die Statorzähne (10) einen SMC-Werkstoff aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnkerne (10) - in Draufsicht betrachtet - jeweils eine Kemfüllung (13) und eine Kemhülle (14) aufweisen, wobei die Kern füllungen (13) aus einem weichmagnetischen Werkstoff gebildet sind und wobei weiter ent weder die Kernhüllen (14) oder die Kernhüllen und zumindest ein Teil zumindest eines der Endabschnitte der Statorzähne (6) aus dem dazu unterschiedlichen SMC-Werkstoff gebildet sind.
2. Stator (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kemfüllungen (13) jeweils durch ein Blechpaket gebildet sind.
3. Stator (3) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechpakete aus Blechen (15) unterschiedlicher Breite gebildet sind.
4. Stator (3) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechpa kete aus komorientierten Elektroblechen gebildet sind, wobei die kristallographische Vor zugsrichtung in axialer Richtung ausgebildet ist.
5. Stator (3) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechpakete jeweils aus einem gerollten Blech hergestellt sind.
6. Stator (3) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechpaket oder die Blechpakete miteinander verbundene Blechlamellen aufweist/aufweisen.
7. Stator (3) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechlamellen be reichsweise verschweißt oder verklebt oder mit einem Backlack verbacken oder verstemmt oder verklemmt sind.
8. Stator (3) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Blech lamellen eine elektrische Isolierung angeordnet ist.
9. Stator (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kemhüllen (14) jeweils ausschließlich einen Mantel für die Kernfüllungen (13) bilden.
10. Stator (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die
Kemhüllen (14) jeweils einen Mantel und eine Abdeckung für die Kernfüllungen (13) bilden.
11. Stator (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein
Endbereich der Statorzähne (6) durch ein gerolltes Blech gebildet ist und insbesondere ein Rückschlusselement (12) des Stators (3) bildet.
12. Stator (3) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlussele ment (12) aus einem gerolltem, komorientiertem Elektroblech gebildet ist, wobei die kristallo- graphische Vorzugsrichtung in tangential Richtung ausgebildet ist.
13. Stator (3) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlussele ment (12) und die Kernfüllungen (13) miteinander einstückig ausgebildet sind.
14. Axialflussmaschine (1) umfassend einen Stator (3) oder mehrere Statoren (3) und zumindest einen Rotor (4), dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (3) oder die Statoren (3) entsprechend einem der Ansprüche 1 bis 13 ausgebildet ist oder sind.
15. Axialflussmaschine (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass diese zwei Statoren (3) umfasst, wobei zwischen den beiden Statoren (3) in der Axialrichtung ein Rotor (4) angeordnet ist.
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