DE102014220676A1

DE102014220676A1 - Electric machine

Info

Publication number: DE102014220676A1
Application number: DE102014220676.6A
Authority: DE
Inventors: Dennis Hasselberg; Dirk Schäfer; Norman Suttinger
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2014-10-13
Filing date: 2014-10-13
Publication date: 2016-05-12

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Maschine (10) mit einem Maschinengehäuse (12) und einer in Bezug auf das Maschinengehäuse (12) im wesentlichen feststehenden Maschinenkomponente (14) und einer in Bezug auf die feststehende Maschinenkomponente (14) beweglichen Maschinenkomponente (16), wobei die feststehende Maschinenkomponente (14) und die bewegliche Maschinenkomponente (16) derart zueinander angeordnet sind, dass zwischen diesen ein Zwischenraum (18) ausgebildet ist. Die feststehende Maschinenkomponente (14) weist eine Anzahl von Wicklungen (20) auf, die dazu ausgebildet sind, ein auf die bewegliche Maschinenkomponente (16) wirkendes Wechselmagnetfeld zu erzeugen, aufgrund dessen die bewegliche Maschinenkomponente (16) in Bezug auf die feststehende Maschinenkomponente (14) eine Relativbewegung ausführt. Die elektrische Maschine (10) weist ferner eine Schirmungsanordnung (24) auf, wobei die Schirmungsanordnung (24) derart ausgebildet ist, dass sie ein Dämpfungsverhalten aufweist, durch das ein von der feststehenden Maschinenkomponente (14) ausgehendes und auf die bewegliche Maschinenkomponente (16) wirkendes elektrisches Feld stärker gedämpft ist als das Wechselmagnetfeld. Die Schirmungsanordnung (24) weist zumindest eine Zwischenraumschirmungsstruktur (26) auf, die in dem Bereich des Zwischenraums (18) und dort baulich an der feststehenden Maschinenkomponente (14) angeordnet ist.The present invention relates to an electrical machine (10) comprising a machine housing (12) and a machine component (14) substantially stationary relative to the machine housing (12) and a machine component (16) movable relative to the stationary machine component (14). wherein the fixed machine component (14) and the movable machine component (16) are arranged to each other such that a gap (18) is formed between them. The stationary machine component (14) comprises a number of windings (20) adapted to generate an alternating magnetic field acting on the movable machine component (16), whereby the movable machine component (16) is moved relative to the stationary machine component (14 ) performs a relative movement. The electric machine (10) further comprises a shielding arrangement (24), wherein the shielding arrangement (24) is designed such that it has a damping behavior, by which a machine component (14) extending from the stationary machine component (14) and onto the movable machine component (16) acting electric field is more damped than the alternating magnetic field. The shielding assembly (24) includes at least one space shielding structure (26) disposed in the region of the gap (18) and structurally attached to the stationary machine component (14).

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine.The invention relates to an electrical machine.

Diese elektrische Maschine weist ein Maschinengehäuse und eine in Bezug auf das Maschinengehäuse im Wesentlichen feststehende Maschinenkomponente und eine in Bezug auf die feststehende Maschinenkomponente bewegliche Maschinenkomponente auf. Die feststehende Maschinenkomponente und die bewegliche Maschinenkomponente sind dabei derart zueinander angeordnet, dass zwischen diesen ein Zwischenraum ausgebildet ist. Die feststehende Maschinenkomponente weist eine Anzahl von Wicklungen auf, die dazu ausgebildet sind, ein auf die bewegliche Maschinenkomponente wirkendes Wechselmagnetfeld zu erzeugen, aufgrund dessen die bewegliche Maschinenkomponente in Bezug auf die feststehende Maschinenkomponente eine Relativbewegung ausführt.This electric machine comprises a machine housing and a machine component substantially fixed relative to the machine housing, and a machine component movable relative to the stationary machine component. The stationary machine component and the movable machine component are arranged in such a way to each other that between these an intermediate space is formed. The stationary machine component includes a number of windings configured to generate an alternating magnetic field acting on the movable machine component, whereby the movable machine component makes relative movement with respect to the stationary machine component.

Eine derart aufgebaute elektrische Maschine kann in einem Hybridfahrzeug oder Elektrofahrzeug als Antriebsmaschine eingesetzt werden, mit der die angetriebenen Räder des Fahrzeugs zur Erzeugung eines Vortriebs angetrieben werden. Bei einem Hybridfahrzeug wird neben der elektrischen Maschine ein weiteres Aggregat für den Antrieb eingesetzt, in der Regel ein Verbrennungsmotor. Wohingegen ein Elektrofahrzeug ausschließlich durch eine elektrische Maschine angetrieben wird.Such an electric machine can be used in a hybrid vehicle or electric vehicle as a drive machine, with which the driven wheels of the vehicle are driven to generate a propulsion. In a hybrid vehicle in addition to the electric machine another unit is used for the drive, usually an internal combustion engine. Whereas an electric vehicle is driven exclusively by an electric machine.

Eine derart in einem Hybridfahrzug oder Elektrofahrzeug eingesetzte elektrische Maschine wird durch eine sogenannte Traktionsbatterie mit elektrischer Energie versorgt. Bei einer Traktionsbatterie handelt es sich um einen elektrischen Hochvoltspeicher, der ein Spannungsniveau von 250 bis 420 Volt aufweisen kann. Um dieses Spannungsniveau zu erreichen, ist eine Traktionsbatterie aus einer großen Anzahl von in Reihe geschalteter Energiebereitstellungszellen aufgebaut, die vorzugsweise wiederaufladbar ausgeführt sind. Die Energiebereitstellungszellen sind üblicherweise zu kleineren Gruppen, den sogenannten Energiebereitstellungsmodulen zusammengefasst bzw. verschaltet, wobei die Energiebereitstellungsmodule zum Ausbilden der Traktionsbatterie untereinander in Reihe geschaltet sind. Die Energiebereitstellungszellen können beispielswiese als wieder aufladbare Lithium-Ionen-Speicherzellen ausgeführt sein.Such used in a hybrid train or electric vehicle electric machine is powered by a so-called traction battery with electrical energy. A traction battery is a high-voltage electrical storage that can have a voltage level of 250 to 420 volts. In order to achieve this voltage level, a traction battery is made up of a large number of series-connected energy supply cells, which are preferably designed to be rechargeable. The energy supply cells are usually grouped into smaller groups, the so-called energy supply modules, wherein the energy supply modules for forming the traction battery are connected in series with one another. The energy supply cells can be designed, for example, as rechargeable lithium-ion storage cells.

Die elektrische Maschine weist eine Vielzahl von Phasen auf, in der Regel sind es drei Phasen. Zur Erzeugung des Wechselmagnetfelds, sind die Phasen der elektrischen Maschine über eine von einer Ansteuereinheit ansteuerbare Leistungselektronik, genauer gesagt über einen Wechselrichter bzw. Umrichter mit der Traktionsbatterie verbindbar. Die Traktionsbatterie weist einen ersten Anschluss mit einem ersten Potential und einen zweiten Anschluss mit einem zweiten Potential auf. Der Wechselrichter bzw. Umrichter weist eine Brückenschaltung mit einer Vielzahl von Schalterpfaden auf, wobei die Schalterpfade jeweils aus zumindest einem ersten und zumindest einem zweiten Schalter aufgebaut sind. Bei den Schaltern handelt es sich in der Regel um Halbleiterelemente, beispielsweise MOSFET-Transistoren oder IGBTs. Jede Phase ist über die ersten Schalter mit dem ersten Anschluss und über die zweiten Schalter mit dem zweiten Anschluss der Traktionsbatterie derart verbindbar, dass die Richtung eines durch sie fließenden Stroms umkehrbar ist. Bei entsprechend gewählter Abfolge der Bestromung der Phasen entsteht dadurch das Wechselmagnetfeld.The electric machine has a plurality of phases, as a rule, there are three phases. To generate the alternating magnetic field, the phases of the electric machine can be connected to the traction battery via a power electronics that can be controlled by a drive unit, more precisely via an inverter or converter. The traction battery has a first terminal with a first potential and a second terminal with a second potential. The inverter or converter has a bridge circuit with a plurality of switch paths, wherein the switch paths are each composed of at least a first and at least one second switch. The switches are usually semiconductor elements, for example MOSFET transistors or IGBTs. Each phase is connectable via the first switches to the first terminal and via the second switches to the second terminal of the traction battery such that the direction of a current flowing through them is reversible. In accordance with selected sequence of energization of the phases thereby generates the alternating magnetic field.

Diese Schaltvorgänge im Wechselrichter bzw. Umrichter verursachen von diesem ausgehende hochfrequente Störungen, die sich in die Umgebung des Wechselrichters bzw. Umrichters ausbreiten und diese nachteilig beeinflussen. In der Umgebung des Wechselrichters bzw. Umrichters befindet sich auch die elektrische Maschine. Derzeit in Hybridfahrzeugen oder Elektrofahrzeugen zum Einsatz kommende elektrische Maschinen verfügen mit Blick auf diese hochfrequenten Störungen nicht über eine ausreichend gute Dämpfung, sie sind nur unzureichend elektrisch gedämpft. Aufgrund der zwischen der feststehenden Maschinenkomponente und der beweglichen Maschinenkomponente ausgebildeten elektrischen Kapazität können diese hochfrequenten Störungen in die bewegliche Maschinenkomponente einkoppeln. Da die bewegliche Maschinenkomponente wirktechnisch mit der Antriebswelle des Hybridfahrzeugs oder Elektrofahrzeugs verbunden ist, können sich diese hochfrequenten Störungen über das Getriebe und/oder die Antriebsachsen und/oder die Lager im Fahrzeug weiter ausbreiten und somit im Fahrzeug verbaute Empfangsgeräte oder andere elektrische bzw. elektronische Komponenten stören. Somit verursachen zum einen die unzureichende Dämpfung der derzeit als Antriebsmaschine eingesetzten elektrischen Maschinen und zum anderen das hohe Emissionsstörpotential der derzeit eingesetzten Wechselrichter bzw. Umrichter ein hohes Emissionspotential bei Hybridfahrzeugen bzw. Elektrofahrzeugen.These switching operations in the inverter or in the converter cause high-frequency interferences that emanate from this and that propagate into the environment of the inverter or inverter and adversely affect them. In the vicinity of the inverter or inverter is also the electrical machine. Electrical machines currently used in hybrid vehicles or electric vehicles do not have a sufficiently good damping in view of these high-frequency disturbances, they are insufficiently electrically damped. Due to the electrical capacitance formed between the fixed machine component and the movable machine component, these high frequency disturbances can couple into the movable machine component. Since the movable machine component is structurally connected to the drive shaft of the hybrid vehicle or electric vehicle, these high-frequency interference on the transmission and / or the drive axles and / or bearings in the vehicle can spread further and thus built in the vehicle receivers or other electrical or electronic components to disturb. Thus, on the one hand, the insufficient damping of the electric machines currently used as prime mover and, on the other, the high emission interference potential of the inverters or inverters currently in use cause a high emission potential in hybrid vehicles or electric vehicles.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Maschine bereitzustellen, die über eine verbesserte Dämpfung verfügt, was insbesondere für den Fall, dass die elektrische Maschine als Antriebsmaschine in einem Hybridfahrzeug oder Elektrofahrzeug eingesetzt wird, dazu führt, dass ein Einkoppeln von hochfrequenten, von einem Wechselrichter oder Umrichter verursachten Störungen auf elektrische bzw. elektronische Komponenten auf ein Mindestmaß reduziert wird, ohne dabei jedoch den Betrieb der elektrischen Maschine in nennenswerten Maße zu beeinträchtigen. Gleichzeitig soll die elektrische Maschine in ihrem Aufbau nach wie vor einfach und kostengünstig sein. Zudem soll der Betrieb der elektrischen Maschine nach wie vor einfach sein und somit ein zuverlässiger Betrieb der elektrischen Maschine in einem Hybridfahrzeug oder Elektrofahrzeug sichergestellt sein. Außerdem soll eine mit verbesserten Dämpfungseigenschaften ausgestattete elektrische Maschine nur unwesentlich schwerer sein als herkömmliche, über keine ausreichende elektrische Dämpfung verfügende elektrische Maschinen, so dass das Gewicht eines Hybridfahrzeugs oder Elektrofahrzeugs, bei dem solch eine verbesserte elektrische Maschine zum Einsatz kommt, nur unwesentlich zunimmt.It is therefore an object of the present invention to provide an electric machine having an improved damping, which leads, in particular in the case where the electric machine is used as a drive machine in a hybrid vehicle or electric vehicle, to a coupling of high-frequency, Interference caused by an inverter or inverter to electrical or electronic components is minimized, but without the operation of the electrical machine to a significant degree. At the same time, the electrical machine should still be simple and inexpensive in its construction. In addition, the operation of the electric machine should still be simple and thus ensure reliable operation of the electric machine in a hybrid vehicle or electric vehicle. In addition, an electric machine equipped with improved damping properties should be only slightly heavier than conventional electric machines having no sufficient electrical damping, so that the weight of a hybrid vehicle or electric vehicle using such an improved electric machine increases only insignificantly.

Diese Aufgabe wird durch eine elektrisch Maschine der eingangs genannten Art gelöst, die eine Schirmungsanordnung aufweist, wobei die Schirmungsanordnung derart ausgebildet ist, dass sie ein Dämpfungsverhalten aufweist, durch das ein von der feststehenden Maschinenkomponente ausgehendes und auf die bewegliche Maschinenkomponente wirkendes elektrisches Feld stärker gedämpft ist als das Wechselmagnetfeld, wobei die Schirmungsanordnung zumindest eine Zwischenraumschirmungsstruktur aufweist, die in dem Bereich des Zwischenraums und dort baulich an der feststehenden Maschinenkomponente angeordnet ist.This object is achieved by an electric machine of the type mentioned above, which has a shielding arrangement, wherein the shielding arrangement is designed such that it has a damping behavior by which an outgoing from the stationary machine component and acting on the movable machine component electric field is more attenuated as the alternating magnetic field, wherein the shielding arrangement comprises at least one Zwischenraumschirmungsstruktur, which is arranged in the region of the gap and there to the stationary machine component structurally.

Zur Erzielung der verbesserten Dämpfung ist die erfindungsgemäße elektrische Maschine mit einer Schirmungsanordnung ausgestattet. Dadurch dass die Schirmungsanordnung derart ausgebildet ist, dass sie ein Dämpfungsverhalten aufweist, durch das ein von der feststehenden Maschinenkomponente ausgehendes und auf die bewegliche Maschinenkomponente wirkendes elektrisches Feld stärker gedämpft ist als das Wechselmagnetfeld, wird sichergestellt, dass ein Einkoppeln von hochfrequenten, von einem Wechselrichter oder Umrichter verursachten Störungen auf elektrische bzw. elektronische Komponenten auf ein Mindestmaß reduziert wird, ohne dabei den Betrieb der elektrischen Maschine in nennenswerten Maße zu beeinträchtigen. Das die hochfrequenten Störungen verursachende elektrische Feld wird in starker Maße gedämpft, was dazu führt, dass diese Störungen idealerweise überhaupt nicht mehr, zumindest jedoch nur noch in einem sehr stark reduzierten Maß auftreten. Wohingegen das Wechselmagnetfeld, das dafür benötigt wird, dass die bewegliche Maschinenkomponente die Relativbewegung ausführen kann und das somit für den Betrieb der elektrischen Maschine erforderlich ist, idealerweise gar nicht, zumindest jedoch nur in einem sehr geringen Maße gedämpft wird, wodurch sichergestellt ist, dass die Funktionsweise der elektrischen Maschine idealerweise gar nicht, zumindest jedoch nur in einem sehr geringfügigen und somit fast zu vernachlässigenden Maße beeinflusst wird. Bei Verwendung der erfindungsgemäß ausgebildeten Schirmungsanordnung ist ein im Wesentlichen ungehinderter Betrieb der elektrischen Maschine sichergestellt, was insbesondere dann von besonderem Vorteil ist, wenn die elektrische Maschine als Antriebsmaschine in einem Hybridfahrzeug oder Elektrofahrzeug eingesetzt wird.To achieve the improved damping, the electric machine according to the invention is equipped with a shielding arrangement. Characterized in that the shielding arrangement is designed such that it has a damping behavior by which an outgoing from the stationary machine component and acting on the movable machine component electric field is more attenuated than the alternating magnetic field, it is ensured that a coupling of high-frequency, from an inverter or Inverter caused disturbances on electrical or electronic components to a minimum, without affecting the operation of the electrical machine to a significant extent. The electric field causing the high-frequency disturbances is greatly attenuated, with the result that these disturbances ideally no longer occur at all, or at least only to a very greatly reduced extent. Whereas the alternating magnetic field required for the movable machine component to be able to carry out the relative movement and thus required for the operation of the electric machine is ideally not at all attenuated, or at least only to a very small extent, which ensures that the Functioning of the electric machine ideally not at all, but at least only in a very minor and thus almost negligible extent is affected. When using the inventively designed Schirmungsanordnung a substantially unhindered operation of the electric machine is ensured, which is particularly advantageous, especially when the electric machine is used as a prime mover in a hybrid vehicle or electric vehicle.

Dadurch dass die erfindungsgemäße Schirmungsanordnung zumindest eine Zwischenraumschirmungsstruktur aufweist, die in dem Bereich des zwischen der feststehenden Maschinenkomponente und der beweglichen Maschinenkomponente ausgebildeten Zwischenraums angeordnet ist, ist ein einfacher und kostengünstiger Aufbau der elektrischen Maschine möglich. An einer bereits bestehenden elektrischen Maschine sind keine erheblichen konstruktiven Änderungen erforderlich, um mit Hilfe der erfindungsgemäßen Schirmungsanordnung eine Dämpfung des die hochfrequenten Störungen verursachenden elektrischen Felds zu erzielen. Dadurch dass die Schirmungsanordnung zumindest über eine Zwischenraumschirmungsstruktur verfügt, wird zudem eine besonders effektive Dämpfung des störenden elektrischen Feld erreicht und somit in einem hohen Maße ein Eintrag der hochfrequenten Störungen auf andere elektrische bzw. elektronische Komponenten verhindert, da durch eine derart ausgebildete Schirmungsanordnung gerade an der entscheidenden Stelle, an der ein Einkoppeln auf die bewegliche Maschinenkomponente erfolgen kann, dies unterbunden wird.Characterized in that the shielding arrangement according to the invention has at least one Zwischenraumschirmungsstruktur, which is arranged in the region of the space formed between the fixed machine component and the movable machine component, a simple and inexpensive construction of the electrical machine is possible. On an existing electrical machine no significant structural changes are required to achieve with the help of the shielding arrangement according to the invention, an attenuation of the high-frequency noise causing electric field. The fact that the shielding arrangement has at least one Zwischenraumschirmungsstruktur, moreover, a particularly effective damping of the disturbing electric field is achieved and thus prevents a high degree entry of high-frequency interference to other electrical or electronic components, as formed by such a trained shielding just at the decisive point at which a coupling can take place on the movable machine component, this is prevented.

Dadurch dass die Zwischenraumschirmungsstruktur baulich an der feststehenden Maschinenkomponente angeordnet ist, ist ein zuverlässiger Betrieb der elektrischen Maschine sichergestellt, insbesondere dann, wenn diese in einem Hybridfahrzeug oder Elektrofahrzeug zum Einsatz kommen soll. Die für das Erzielen der Dämpfung des störenden elektrischen Felds vorgesehenen Komponenten sind baulich an der feststehenden Maschinenkomponente angeordnet und somit während des Betriebs der elektrischen Maschine wesentlich geringeren Einflüssen ausgesetzt, als es beispielsweise der Fall wäre, wenn dieses Komponenten baulich an der beweglichen Maschinenkomponente angeordnet wären.The fact that the interspace shielding structure is structurally arranged on the stationary machine component ensures reliable operation of the electrical machine, in particular if it is to be used in a hybrid vehicle or electric vehicle. The components provided for achieving the attenuation of the disturbing electric field are structurally arranged on the stationary machine component and thus exposed to much lower influences during operation of the electrical machine, as would be the case, for example, if these components were structurally arranged on the movable machine component.

Die obengenannte Aufgabe ist daher vollständig gelöst.The above object is therefore completely solved.

Bevor auf vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine, genauer gesagt der erfindungsgemäß ausgebildeten Schirmungsanordnung eingegangen wird, soll zunächst eine Betrachtung zu den elektrischen Maschinen angestellt werden, bei denen die erfindungsgemäße Schirmungsanordnung zum Einsatz kommen kann. Die elektrische Maschine kann derart ausgebildet sein, dass die bewegliche Maschinenkomponente aufgrund des Wechselmagnetfelds eine Linearbewegung ausführt. In diesem Fall kann die feststehende Maschinenkomponente als Stator und die bewegliche Maschinenkomponente als Läufer bezeichnet werden. Ebenso kann die elektrische Maschine derart ausgebildet sein, dass die bewegliche Maschinenkomponente aufgrund des Wechselmagnetfelds eine Drehbewegung ausführt. In diesem Fall kann die feststehende Maschinenkomponente als Stator und die bewegliche Maschinenkomponente als Rotor bezeichnet werden. Die in einem Hybridfahrzeug oder Elektrofahrzeug zum Einsatz kommenden elektrischen Maschinen sind in der Regel derart aufgebaut, dass ein drehbar gelagerter Rotor von einem ortsfesten Stator umschlossen ist, d. h. innerhalb des Stators angeordnet ist. In diesem Fall ist die Zwischenraumschirmungsstruktur baulich an bzw. im Bereich einer Innenoberfläche des Stators angeordnet. Als Antriebsmaschinen können Synchronmaschinen, insbesondere Hybrid-Synchronmaschinen zum Einsatz kommen. Die vorstehende Nennung konkreter elektrischer Maschinen ist lediglich beispielhaft zu verstehen, selbstverständlich kann die erfindungsgemäß ausgebildete Schirmungsanordnung bei jeder beliebig ausgebildeten elektrischen Maschine, insbesondere bei Innenläufermaschinen, zum Einsatz kommen.Before discussing advantageous embodiments of the electric machine according to the invention, or more precisely the shielding arrangement designed according to the invention, a consideration of the electrical machines in which the shielding arrangement according to the invention can be used should first be considered. The electric machine may be configured such that the movable machine component due to the alternating magnetic field performs a linear movement. In this case, the fixed machine component may be referred to as a stator and the movable machine component as a rotor. Likewise, the electric machine can be designed such that the movable machine component performs a rotational movement due to the alternating magnetic field. In this case, the fixed machine component may be referred to as a stator and the movable machine component as a rotor. The electrical machines used in a hybrid vehicle or electric vehicle are generally constructed in such a way that a rotatably mounted rotor is enclosed by a stationary stator, that is, is arranged inside the stator. In this case, the space shielding structure is structurally arranged on or in the region of an inner surface of the stator. As drive machines synchronous machines, in particular hybrid synchronous machines can be used. The above mention of concrete electrical machines is to be understood as exemplary only, of course, the shielding arrangement according to the invention can be used in any electrical machine of any design, in particular in internal rotor machines.

Üblicherweise weist die feststehende Maschinenkomponente eine Anzahl von Nuten auf, in denen die Anzahl von Wicklungen angeordnet sind. Die zum Einsatz kommende erfindungsgemäße Zwischenraumschirmungsstruktur weist abwechselnd erste und zweite Abschnitte auf, wobei die ersten Abschnitte im Vergleich zu den zweiten Abschnitten eine höhere elektrische Leitfähigkeit aufweisen. Vorteilhafterweise ist die Zwischenraumschirmungsstruktur dann derart in dem Zwischenraum angeordnet, dass sich die ersten Abschnitte räumlich im Bereich der Nuten befinden. Vorzugsweise entspricht die Anzahl der ersten Abschnitte der Anzahl der Nuten, was bedeutet, dass jeder Nut ein erster Abschnitt zugeordnet ist. Bei dieser Ausgestaltung ist dann eine Anordnung der Zwischenraumschirmungsstruktur möglich, bei der beispielsweise jede Nut von einem ersten Abschnitt überdeckt ist und sich zwischen zwei benachbarten Nuten ein zweiter Abschnitt befindet. Vorzugsweise sind die ersten Abschnitte elektrisch leitend ausgebildet; es kann sich hierbei beispielsweise um elektrische Leiter handeln. Entsprechend sind die zweiten Abschnitte vorzugsweise elektrisch nicht-leitend ausgebildet; es kann sich hierbei beispielsweise um elektrische Isolatoren handeln.Usually, the stationary machine component has a number of grooves in which the number of windings are arranged. The interspace shielding structure according to the invention used alternately has first and second sections, wherein the first sections have a higher electrical conductivity compared to the second sections. Advantageously, the Zwischenraumschirmungsstruktur is then arranged in the space such that the first portions are spatially in the region of the grooves. Preferably, the number of first sections corresponds to the number of slots, which means that each slot is assigned a first section. In this embodiment, an arrangement of the Zwischenraumschirmungsstruktur is then possible in which, for example, each groove is covered by a first portion and is located between two adjacent grooves, a second portion. Preferably, the first portions are electrically conductive; this may be, for example, electrical conductors. Accordingly, the second portions are preferably formed electrically non-conductive; this may be, for example, electrical insulators.

In einer weiteren Ausgestaltung der zuvor genannten Maßnahme handelt es sich bei den ersten Abschnitten um vereinzelte Drähte. Durch diese Maßnahme kann erreicht werden, dass eine mit der erfindungsgemäßen Schirmungsanordnung ausgestattete elektrische Maschine, d. h. eine elektrische Maschine mit verbesserten Dämpfungseigenschaften nur unwesentlich schwerer ist als eine herkömmliche, über keine ausreichende elektrische Dämpfung verfügende elektrische Maschine. Dies führt vorteilhafterweise dazu, dass das Gewicht eines Hybridfahrzeugs oder Elektrofahrzeugs, bei dem solch eine verbesserte elektrische Maschine zum Einsatz kommt, nur unwesentlich zunimmt. Wird in einem Hybridfahrzeug oder Elektrofahrzeug eine elektrische Maschine eingesetzt, die mit einer erfindungsgemäßen Schirmungsanordnung ausgestattet ist, so kann auf den Einsatz bisheriger teurer bzw. aufwändiger EMV-Maßnahmen verzichtet werden. Insbesondere kann auf den Einsatz von Schleifringen, die bisher beispielsweise an der beweglichen Maschinenkomponente angeordnet wurden, um eine Dämpfung des störenden elektrischen Felds zu realisieren, verzichtet werden, was zu einer Reduzierung des Gewichts des Hybridfahrzeugs oder Elektrofahrzeugs führt, da solche Schleifringe sehr schwer sind. Zudem senkt der Einsatz der erfindungsgemäßen Schirmungsanordnung die Kosten, da die für diese Schirmungsanordnung aufzuwendenden Kosten sehr viel geringer sind als die Kosten für die bisher verwendeten teuren Schleifringe.In a further embodiment of the aforementioned measure, the first sections are individualized wires. By this measure it can be achieved that an electrical machine equipped with the shielding arrangement according to the invention, i. H. an electrical machine with improved damping properties is only slightly heavier than a conventional electrical machine with insufficient electrical damping. This advantageously leads to the weight of a hybrid vehicle or electric vehicle, in which such an improved electric machine is used, increasing only insignificantly. If an electric machine is used in a hybrid vehicle or electric vehicle, which is equipped with a shielding arrangement according to the invention, the use of hitherto expensive or costly EMC measures can be dispensed with. In particular, the use of slip rings, which have hitherto been arranged, for example, on the movable machine component in order to realize an attenuation of the disturbing electric field, can be dispensed with, which leads to a reduction in the weight of the hybrid vehicle or electric vehicle, since such slip rings are very heavy. In addition, the use of the shielding arrangement according to the invention reduces the costs, since the costs incurred for this shielding arrangement are much lower than the costs for the previously used expensive slip rings.

Was die zweiten Abschnitte angeht, so sind hier unterschiedliche Ausgestaltungen denkbar. In einer ersten Ausgestaltung können die zweiten Abschnitte unter Verwendung eines Festkörpers ausgebildet sein. Dadurch kann eine sehr stabile Zwischenraumschirmungsstruktur aufbaut werden, die sich im Betrieb der elektrischen Maschine als sehr zuverlässig erweist. Bei dieser Ausgestaltung entsteht eine durchgängig aufgebaute Zwischenraumschirmungsstruktur, bei der die ersten Abschnitte, vorzugsweise die vereinzelten Drähte, durch ein elektrisch isolierendes Material voneinander getrennt sind, ein Aufbau wie er beispielsweise von geblechten Transformatoren her prinzipiell bekannt ist. In einer zweiten Ausgestaltung kann es sich bei den zweiten Abschnitten um luftgefüllte Zwischenräume zwischen den ersten Abschnitten handeln, wodurch sich eine besonders leichte Zwischenraumschirmungsstruktur realisieren lässt.As far as the second sections are concerned, different embodiments are conceivable here. In a first embodiment, the second sections may be formed using a solid. As a result, a very stable Zwischenraumschirmungsstruktur can be built, which proves to be very reliable in the operation of the electric machine. In this embodiment, a consistently constructed Zwischenraumschirmungsstruktur, in which the first sections, preferably the isolated wires, are separated by an electrically insulating material, a structure as it is known in principle from laminated transformers forth ago. In a second embodiment, the second sections may be air-filled intermediate spaces between the first sections, whereby a particularly lightweight intermediate screen structure can be realized.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weisen die ersten Abschnitte eine Permeabilität auf, die der von Luft vergleichbar ist. Durch diese Maßnahme ist sichergestellt, dass das für den Betrieb der elektrischen Maschine erforderliche Wechselmagnetfeld gar nicht, oder zumindest jedoch nur in einem sehr geringen Maße durch die erfindungsgemäße Schirmungsanordnung gedämpft wird, was dazu führt, dass die Funktionalität der elektrischen Maschine gar nicht, oder zumindest nur in einem sehr geringfügigen und somit fast zu vernachlässigenden Maße beeinflusst wird. Bestehen die ersten Abschnitte aus solch einem Material, so können die Feldlinien des Wechselmagnetfelds ungehindert durch die ersten Abschnitte hindurchtreten. Vorzugsweise entspricht die Permeabilität der ersten Abschnitte derjenigen von Luft bzw. ist die Permeabilität der ersten Abschnitte im Wesentlichen gleich derjenigen von Luft. Vorzugsweise haben die ersten Abschnitte eine Permeabilität von 1. Vorzugsweise sind die ersten Abschnitte aus einem amagnetischen Material aufgebaut.In a preferred embodiment of the invention, the first sections have a permeability which is comparable to that of air. By this measure it is ensured that the required for the operation of the electric machine alternating magnetic field is not at all, or at least only to a very limited extent damped by the shielding arrangement according to the invention, which means that the functionality of the electric machine does not, or at least is influenced only in a very small and thus almost negligible extent. If the first sections consist of such a material, the field lines of the alternating magnetic field can pass unhindered through the pass through first sections. Preferably, the permeability of the first portions corresponds to that of air, or the permeability of the first portions is substantially equal to that of air. Preferably, the first portions have a permeability of 1. Preferably, the first portions are constructed of a non-magnetic material.

Bekanntlich sind die in der feststehenden Maschinenkomponente eingelassenen Nuten länglich ausgebildet, d. h. die Nuten weisen eine Nutenlänge auf. Konsequenterweise weisen deshalb zumindest die ersten Abschnitte eine mit dieser Nutenlänge korrelierende Abschnittslänge auf. Durch diese Maßnahme wird eine optimale Dämpfung des störenden elektrischen Feldes erreicht. Da in erster Linie an den in der feststehenden Maschinenkomponente eingelassenen Wicklungen das störende elektrische Feld auf die bewegliche Maschinenkomponente übertritt, kann dieses über den gesamten Abschnitt, in dem die Wicklungen der beweglichen Maschinenkomponente gegenüberliegen, wirksam gedämpft werden. Vorzugsweise entspricht die Abschnittslänge der Nutenlänge, wodurch sich innerhalb des Zwischenraums die beste Dämpfung des störenden elektrischen Felds erzielen lässt.As is known, the grooves embedded in the stationary machine component are elongate, d. H. the grooves have a groove length. Consequently, therefore, at least the first sections have a section length correlated with this groove length. By this measure, an optimal damping of the disturbing electric field is achieved. Since the disturbing electric field is transmitted to the movable machine component primarily at the windings embedded in the fixed machine component, it can be effectively damped over the entire portion where the windings of the movable machine component are opposed. The section length preferably corresponds to the slot length, whereby the best damping of the interfering electric field can be achieved within the intermediate space.

Die ersten Abschnitte weisen jeweils eine Länge auf, die im Vorfeld, d. h. bei der konzeptionellen Planung der erfindungsgemäßen Schirmungsanordnung bestimmt wird, Insbesondere dann, wenn es sich bei den ersten Abschnitten um vereinzelte Drähte handelt, werden bei der Bestimmung der Abschnittslänge bzw. Drahtlänge die Frequenzen berücksichtigt, die das zu dämpfende elektrische Feld zeigt, und die den Frequenzen der Oberwellen des Wechselrichters bzw. Umrichters entsprechen. Vorzugsweise wird die Länge der ersten Abschnitte derart bestimmt, dass diese Länge für keine der auftretenden Frequenzen dem Vielfachen der zugehörigen halben Wellenlänge entspricht, da ansonsten in der Zwischenraumschirmungsstruktur stehende Wellen entstehen könnten, und diese dann, bzw. die damit einhergehenden Resonanzphänomene zu einer Beeinträchtigung der Funktionsweise der elektrischen Maschine führen könnten.The first sections each have a length which in advance, d. H. is determined in the conceptual planning of the shielding arrangement according to the invention, in particular, when the first sections are isolated wires, are taken into account in the determination of the section length or wire length, the frequencies showing the electric field to be damped, and the frequencies harmonics of the inverter or inverter. Preferably, the length of the first sections is determined such that this length does not correspond to multiples of the associated half-wavelength for any of the frequencies occurring, otherwise waves standing in the inter-space shielding structure could arise, and these, or the associated resonance phenomena, adversely affect the Operation of the electrical machine could lead.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die ersten Abschnitte zumindest teilumfänglich in den Nuten angeordnet. Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass eine optimale Dämpfung des störenden elektrischen Felds erreicht wird, ohne dass hierfür konstruktive Änderungen an der elektrischen Maschine vorgenommen werden müssen. Insbesondere ist es nicht erforderlich, den zwischen der feststehenden Maschinenkomponente und der beweglichen Maschinenkomponente befindlichen Zwischenraum zu vergrößern, was zu einer Verschlechterung der Funktionsweise der elektrischen Maschine führen würde. Vorzugsweise liegen die ersten Abschnitte vollumfänglich innerhalb der Nuten.In a preferred embodiment of the invention, the first portions are arranged at least partially in the grooves. This measure has the advantage that an optimal damping of the disturbing electric field is achieved without the need for constructive changes to the electrical machine must be made. In particular, it is not necessary to increase the gap between the fixed machine component and the movable machine component, which would lead to a deterioration of the operation of the electric machine. Preferably, the first portions are fully within the grooves.

Für den Fall, dass die Wicklungen Wicklungsköpfe aufweisen, die die bewegliche Maschinenkomponente in einem Überdeckungsbereich überdecken, weist die Schirmungsanordnung vorteilhafterweise ferner eine Wicklungskopfschirmungsstruktur auf, die zumindest in einem Teilbereich des Überdeckungsbereich angeordnet ist. Es hat sich gezeigt, dass ein Überkoppeln bzw. Einkoppeln des störenden elektrischen Felds von der feststehenden Maschinenkomponente in die bewegliche Maschinenkomponente nicht nur im Bereich der Nuten erfolgt, die in die feststehende Maschinenkomponente eingelassen sind, sondern auch Bereich der Wicklungsköpfe erfolgt. Deshalb wird durch diese Maßnahme die Dämpfung des störenden elektrischen Felds weiter verbessert.In the event that the windings have winding heads which cover the movable machine component in an overlapping area, the shielding arrangement advantageously also has a winding head shielding structure which is arranged at least in a partial area of the overlapping area. It has been found that a coupling or coupling of the disturbing electric field from the fixed machine component into the movable machine component takes place not only in the area of the grooves which are embedded in the stationary machine component, but also in the area of the winding heads. Therefore, the damping of the disturbing electric field is further improved by this measure.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der zuvor genannten Maßnahme ragen zur Realsierung der Wicklungskopfschirmungsstruktur zumindest ein Teil der ersten Abschnitte aus dem Zwischenraum soweit in Richtung der Wicklungsköpfe heraus, dass die ersten Abschnitte zumindest in einen Teilbereich des Überdeckungsbereichs hineinragen. D. h. die Wicklungsköpfe sind zumindest teilumfänglich durch die ersten Abschnitte bedeckt bzw. überdeckt. Hierbei handelt es sich um eine Maßnahme, mit der auf einfache Art und Weise und ohne allzu große zusätzliche Kosten eine Dämpfung des störenden elektrischen Felds im Bereich der Wicklungsköpfe erreicht werden kann. Vorzugsweise ragen sämtliche ersten Abschnitte aus dem Zwischenraum bzw. aus der feststehenden Maschinenkomponente in Richtung der Wicklungsköpfe heraus. Besonders bevorzugt decken die aus dem Zwischenraum bzw. der feststehenden Maschinenkomponente herausragenden ersten Abschnitte den gesamten Überdeckungsbereich ab.In a preferred embodiment of the aforementioned measure, at least a part of the first sections protrude out of the intermediate space in the direction of the winding heads so that the first sections protrude at least into a partial area of the overlapping area for realizing the winding head shielding structure. Ie. the winding heads are at least partially covered or covered by the first sections. This is a measure that can be achieved in a simple manner and without too much additional cost attenuation of the disturbing electric field in the field of winding heads. Preferably, all the first portions protrude out of the gap or out of the stationary machine component in the direction of the winding heads. Particularly preferably, the first sections protruding from the intermediate space or the stationary machine component cover the entire covering area.

Bei der beweglichen Maschinenkomponente soll es sich um solch eine handeln, die eine Längsausdehnung entlang einer Längsachse mit zwei sich gegenüberliegenden Enden aufweist. Vorteilhafterweise sind die ersten Abschnitte an einem Ende der beweglichen Maschinenkomponente miteinander verbunden und am anderen Ende nicht miteinander verbunden sind. Diese Maßnahme stellt sicher, dass die Zwischenraumschirmungsstruktur an einer Seite offen ist, und somit innerhalb der Zwischenraumschirmungsstruktur keine magnetisch induzierten Wirbelströme fließen können, bzw. sich solche zumindest nur schwer ausbilden können, was dazu führt, dass das für den Betrieb der elektrischen Maschine erforderliche Wechselmagnetfeld, das auch als Wirkmagnetfeld bezeichnet werden kann, ungehindert die Schirmungsanordnung, insbesondere die Zwischenraumschirmungsstruktur durchdringen kann, und somit trotz Verwendung der erfindungsgemäßen Schirmungsanordnung keine Beeinträchtigung im Betrieb der elektrischen Maschine erfolgt. Mittels der erfindungsgemäßen Schirmungsanordnung erfolgt lediglich eine Dämpfung des elektrischen Felds. Vorzugsweise sind die ersten Abschnitte auf derjenigen Seite, auf der sie miteinander verbunden sind, elektrisch leitend mit der feststehenden Maschinenkomponente verbunden. Vorzugsweise liegen die ersten Abschnitte dadurch auf demselben elektrischen Potential wie das Maschinengehäuse, Vorteilhafterweise ragen an beiden Enden der beweglichen Maschinenkomponente die ersten Abschnitte in den jeweiligen Überdeckungsbereich hinein. Hierdurch wird eine besonders gute Dämpfung des störenden elektrischen Feldes erzielt.The movable machine component should be one having a longitudinal extent along a longitudinal axis with two opposite ends. Advantageously, the first portions are connected together at one end of the movable machine component and are not connected to one another at the other end. This measure ensures that the space shielding structure is open on one side, and thus no magnetically induced eddy currents can flow within the space shield structure, or at least can be difficult to form, resulting in that the alternating magnetic field required for the operation of the electrical machine , which can also be referred to as an active magnetic field, can freely penetrate the shielding arrangement, in particular the interspace shielding structure, and thus despite the use of the invention Shielding arrangement no impairment occurs during operation of the electrical machine. By means of the shielding arrangement according to the invention, only an attenuation of the electric field takes place. Preferably, the first portions on the side where they are joined together are electrically connected to the stationary machine component. Preferably, the first portions are thereby at the same electrical potential as the machine housing. Advantageously, at both ends of the movable machine component, the first portions protrude into the respective coverage area. As a result, a particularly good damping of the disturbing electric field is achieved.

In einer alternativen Ausgestaltung ist zur Realisierung der Wicklungskopfschirmungsstruktur zumindest ein zylinderförmiger Schirmungskörper vorgesehen, der zumindest in einen Teilbereich des Überdeckungsbereichs hineinragt. D. h. zumindest im Bereich eines Endes der beweglichen Maschinenkomponente ist ein zylinderförmiger Schirmungskörper angeordnet, durch den eine Dämpfung des von den Wicklungsköpfen ausgehenden störenden elektrischen Felds erzielt wird. Der zylinderförmige Schirmungskörper weist eine Mantelfläche auf, die zumindest einen Teilbereich des Überdeckungsbereichs abdeckt. Vorzugsweise weist der zylinderförmige Schirmungskörper eine Deckelfläche auf, wodurch die Dämpfung des störenden elektrischen Felds weiter verbessert wird. Bei dem zylinderförmigen Schirmungskörper handelt es sich um einen vollflächig ausgeführten Schirmungskörper.In an alternative embodiment, at least one cylindrical shielding body is provided for realizing the winding head shielding structure, which projects at least into a partial area of the overlapping area. Ie. at least in the region of one end of the movable machine component, a cylindrical shielding body is arranged, is achieved by the damping of the emanating from the winding heads disturbing electric field. The cylindrical shielding body has a lateral surface which covers at least a portion of the overlap region. Preferably, the cylindrical shielding body has a cover surface, whereby the damping of the disturbing electric field is further improved. The cylindrical shielding body is a full-surface shielding body.

Wie bereits vorstehend ausgeführt, weist die bewegliche Maschinenkomponente eine Längsausdehnung entlang einer Längsachse mit zwei sich gegenüberliegenden Enden auf. Vorteilhafterweise sind an einem Ende die ersten Abschnitte und der dort angeordnete zylinderförmige Schirmungskörper miteinander verbunden und am anderen Ende die ersten Abschnitte und der dort angeordnete Schirmungskörper nicht miteinander verbunden. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, dass es sich auch bei dieser Ausgestaltung der Schirmungsanordnung um eine offene Struktur handelt, in der keine magnetisch induzierten Wirbelströme fließen können, bzw. sich solche in dieser zumindest nur schwer ausbilden können. Vorzugsweise sind die ersten Abschnitte und der zylinderförmige Schirmungskörper, die miteinander verbunden sind, gemeinsam elektrisch leitend mit der feststehenden Maschinenkomponente verbunden. Vorzugsweise liegen beide auf demselben elektrischen Potential wie das Maschinengehäuse.As already stated above, the movable machine component has a longitudinal extent along a longitudinal axis with two opposite ends. Advantageously, the first sections and the cylindrical shielding body arranged there are connected to one another at one end, and the first sections and the shielding element arranged there are not connected to one another at the other end. This measure ensures that, even with this embodiment of the shielding arrangement, it is an open structure in which no magnetically induced eddy currents can flow, or such can form in them at least only with difficulty. Preferably, the first portions and the cylindrical shield body, which are connected together, are connected together in an electrically conductive manner with the stationary machine component. Preferably, both are at the same electrical potential as the machine housing.

Der erfindungsgemäßen Schirmungsanordnung liegt eine Zwischenraumschirmungsstruktur zugrunde, die kammartig ausgebildet ist und die hinsichtlich der Frequenzen, die das zu dämpfende störende elektrische Feld aufweist, optimiert ist.The shielding arrangement according to the invention is based on a Zwischenraumschirmungsstruktur which is comb-like and which is optimized in terms of the frequencies having the disturbing electric field to be damped.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description. Show it:

1 anhand einer schematischen Schnittdarstellung die Anordnung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Schirmungsanordnung innerhalb einer elektrischen Maschine, 1 1 shows a schematic sectional view of the arrangement of a shielding arrangement according to the invention within an electrical machine,

2 anhand zweier Teilfiguren und in schematischen Darstellungen die Anordnung einer zu der Schirmungsanordnung gehörenden Zwischenraumschirmungsstruktur bezüglich der feststehenden Maschinenkomponente, 2 with reference to two subfigures and in schematic representations the arrangement of an interspace shield structure belonging to the shielding arrangement with respect to the fixed machine component,

3 anhand einer schematischen Darstellung eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schirmungsanordnung, 3 a schematic representation of a first embodiment of a shielding arrangement according to the invention,

4 anhand einer schematischen Schnittdarstellung die Anordnung einer gemäß einer zweiten Ausführungsform ausgebildeten erfindungsgemäßen Schirmungsanordnung innerhalb einer elektrischen Maschine, 4 1 shows a schematic sectional view of the arrangement of a shielding arrangement according to the invention formed according to a second embodiment within an electrical machine,

5 anhand einer detaillierteren schematischen Darstellung Details der gemäß der zweiten Ausführungsform ausgeführten erfindungsgemäßen Schirmungsanordnung, 5 Details of the shielding arrangement according to the invention made according to the second embodiment on the basis of a more detailed schematic representation,

6 anhand einer Schnittdarstellung die Anordnung einer gemäß einer dritten Ausführungsform ausgebildeten erfindungsgemäßen Schirmungsanordnung innerhalb einer elektrischen Maschine. 6 a sectional view of the arrangement of a trained according to a third embodiment of the invention shielding arrangement within an electrical machine.

1 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung eine elektrische Maschine 10, wie sie in einem Hybridfahrzug oder Elektrofahrzeug zum Einsatz kommen kann. Bei der in 1 dargestellten elektrischen Maschine 10 soll es sich um eine Innenläufermaschine handeln, die ein Maschinengehäuse 12 aufweist, eine in Bezug auf das Maschinengehäuse 12 im wesentlichen feststehende Maschinenkomponente 14, die nachfolgend als Stator bezeichnet wird, und eine in Bezug auf die feststehende Maschinenkomponente 14 bewegliche Maschinenkomponente 16, die nachfolgend als Rotor bezeichnet wird. Der Stator 14 und der Rotor 16 sind derart zueinander angeordnet, dass zwischen beiden ein Zwischenraum 18 ausgebildet ist, der nachfolgend als Luftspalt bezeichnet wird. Die in 1 gewählte Darstellung, gemäß der der Luftspalt 18 verhältnismäßig groß ausfällt, soll keinen Hinweis auf die tatsächliche Dimensionierung des Luftspalts in einer konkret realisierten elektrischen Maschine geben. Es kann davon ausgegangen werden, dass der Luftspalt eine den üblichen Erfahrungswerten entsprechende Breite aufweist. Der Stator 14 weist eine Anzahl von Wicklungen auf, von denen eine exemplarisch mit dem Bezugszeichen 20 gekennzeichnet ist. Die Wicklungen 20 sind dazu ausgebildet, ein auf den Rotor 16 wirkendes Wechselmagnetfeld zu erzeugen, aufgrund dessen der Rotor 16 in Bezug auf den Stator 14 eine Relativbewegung ausführt, was durch einen Pfeil 22 angedeutet ist. Die elektrische Maschine 10 weist eine Schirmungsanordnung 24 auf, die derart ausgebildet ist, dass sie ein Dämpfungsverhalten aufweist, durch das ein von dem Stator 14 ausgehendes und auf den Rotor 16 wirkendes elektrisches Feld stärker gedämpft ist als das Wechselmagnetfeld. Hierzu weist die Schirmungsanordnung 24 zumindest eine Zwischenraumschirmungsstruktur 26 auf, die in dem Bereich des Luftspalts 18 und dort baulich an dem Stator 14 angeordnet ist. 1 shows a schematic sectional view of an electrical machine 10 how it can be used in a hybrid train or electric vehicle. At the in 1 illustrated electric machine 10 it should be an internal rotor machine, which is a machine housing 12 has, with respect to the machine housing 12 essentially stationary machine component 14 hereafter referred to as a stator, and one with respect to the stationary machine component 14 movable machine component 16 hereinafter referred to as a rotor. The stator 14 and the rotor 16 are arranged to each other such that between them a gap 18 is formed, which is hereinafter referred to as air gap. In the 1 selected representation, according to the air gap 18 is relatively large fails to give any indication of the actual dimensioning of the air gap in a concrete realized electrical machine. It can be assumed that the air gap is a Has the usual empirical values corresponding width. The stator 14 has a number of windings, one of which is exemplified by the reference numeral 20 is marked. The windings 20 are designed to be one on the rotor 16 to produce acting alternating magnetic field, due to which the rotor 16 in relation to the stator 14 performs a relative movement, which is indicated by an arrow 22 is indicated. The electric machine 10 has a shielding arrangement 24 , which is formed so that it has a damping behavior, by the one of the stator 14 outgoing and on the rotor 16 acting electric field is more damped than the alternating magnetic field. For this purpose, the shielding arrangement 24 at least one space shield structure 26 on that in the area of the air gap 18 and there on the stator structurally 14 is arranged.

Die Darstellung einer elektrischen Maschine in 1, bei der die bewegliche Maschinenkomponente aufgrund des Wechselmagnetfelds eine Drehbewegung ausführt, soll keine einschränkende Wirkung haben. Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Schirmungsanordnung auch bei einer elektrischen Maschine zum Einsatz kommen, bei der die bewegliche Maschinenkomponente aufgrund des Wechselmagnetfelds eine Linearbewegung ausführt. Die vorstehenden und die nachfolgenden Ausführungen sind auf eine derart ausgebildete elektrische Maschine entsprechend anwendbar.The illustration of an electric machine in 1 in which the movable machine component rotates due to the AC magnetic field is not intended to have any restrictive effect. Of course, the shielding arrangement according to the invention can also be used in an electrical machine in which the movable machine component carries out a linear movement due to the alternating magnetic field. The above and the following embodiments are applicable to a thus formed electric machine accordingly.

2 besteht aus zwei Teilfiguren 2a und 2b, die beide unterschiedliche Ausgestaltungen der Zwischenraumschirmungsstruktur und somit Anbringungen der Zwischenraumschirmungsstruktur innerhalb eines Stators zeigen. In beiden Teilfiguren ist ein Segment eines aufgeschnittenen und „abgewickelten” Stators dargestellt. 2 consists of two sub-figures 2a and 2 B both showing different configurations of the space shield structure and thus attaching the space shield structure within a stator. In both sub-figures, a segment of a cut and "unwound" stator is shown.

Wie der Darstellung in Teilfigur 2a zu entnehmen ist, weist der Stator 14 eine Anzahl von Nuten auf, von denen eine exemplarisch mit dem Bezugszeichen 28 bezeichnet ist. In den Nuten 28 sind die Anzahl von Wicklungen angeordnet, von denen eine exemplarisch mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnet ist. Die in Teilfigur 2a für die Wicklungen vorgenommene Kennzeichnung mit einem Kreuz bzw. einem Kreis soll die Richtung des durch die einzelne Wicklung fließenden Stroms angeben.As the representation in subfigure 2a it can be seen, the stator 14 a number of grooves, one of which is exemplified by the reference numeral 28 is designated. In the grooves 28 the number of windings are arranged, one of which is denoted by the reference numeral 20 is designated. The in part figure 2a for the windings marked with a cross or a circle to indicate the direction of the current flowing through the single winding current.

Wie der Darstellung in Teilfigur 2a zu entnehmen ist, weist die Zwischenraumschirmungsstruktur 26a abwechselnd erste Abschnitte 30a und zweite Abschnitte 32a auf, von denen jeweils einige mit den entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet sind. Wie in Teilfigur 2a angedeutet, soll es sich bei den ersten Abschnitten 30a jeweils um vereinzelte Drähte handeln. Die zweiten Abschnitte 32a werden durch zwischen den einzelnen Drähten 30a vorhandene Luftzwischenräume gebildet. Demzufolge weisen die ersten Abschnitte 30a im Vergleich zu den zweiten Abschnitten 32a eine höhere elektrische Leitfähigkeit auf. Vorzugsweise sind die ersten Abschnitte 30a aus einem Material gebildet, das eine Permeabilität aufweist, die der von Luft vergleichbar ist.As the representation in subfigure 2a can be seen, has the Zwischenraumschirmungsstruktur 26a alternately first sections 30a and second sections 32a each of which is designated by the corresponding reference numerals. As in part figure 2a indicated, it should be in the first sections 30a each act on isolated wires. The second sections 32a be through between the individual wires 30a existing air gaps formed. Consequently, the first sections show 30a compared to the second sections 32a a higher electrical conductivity. Preferably, the first sections 30a formed of a material having a permeability comparable to that of air.

Wie der Darstellung in Teilfigur 2a weiter zu entnehmen ist, ist die Zwischenraumschirmungsstruktur 26a derart angeordnet, dass sich die ersten Abschnitte 30a räumlich im Bereich der Nuten 28 befinden. D. h. die ersten Abschnitte 30a sind räumlich den Nuten 28 zugeordnet, sie befinden sich in unmittelbarer räumlicher Nähe zu den Nuten 28. Wie der Darstellung in Teilfigur 2a ferner zu entnehmen ist, sind die ersten Abschnitte 30a innerhalb der Nuten 28 angeordnet, bzw. sind in diese eingelassen. Durch diese Maßnahme wird eine optimale Dämpfung des störenden elektrischen Feld erreicht und gleichzeitig ist mit Blick auf den Luftspalt 18 keine konstruktive Änderung erforderlich, um in der elektrischen Maschine 10 die Zwischenraumschirmungsstruktur 26a unterbringen zu können. Die in Teilfigur 2a gezeigte Anordnung der ersten Bereiche 30a soll keine einschränkende Wirkung haben. Zur Erzielung einer Dämpfung des störenden elektrischen Felds ist es nicht zwingend erforderlich, dass die ersten Abschnitte 30a vollumfänglich in den Nuten 28 angeordnet sind. Zur Erzielung besagter Dämpfung reicht es aus, wenn die ersten Abschnitte 30a zumindest teilumfänglich in den Nuten 28 angeordnet sind, d. h. wenn jeder der ersten Abschnitte 30a zumindest zum Teil in die jeweils zugeordnete Nut 28 hineinragt. Es ist aber auch denkbar, dass keiner der ersten Abschnitte 30a in eine Nute 28 hineinragt, sondern dass sich die einzelnen ersten Abschnitte 30a vollumfänglich im Luftspalt 18 befinden und dabei jeweils direkt vor einer zugeordneten Nut 28 angeordnet sind.As the representation in subfigure 2a is further to be seen, is the Zwischenraumschirmungsstruktur 26a arranged such that the first sections 30a spatially in the area of the grooves 28 are located. Ie. the first sections 30a are spatially the grooves 28 assigned, they are in close proximity to the grooves 28 , As the representation in subfigure 2a it can also be seen that the first sections 30a inside the grooves 28 arranged, or are embedded in this. By this measure, an optimal damping of the disturbing electric field is achieved and at the same time is overlooking the air gap 18 No structural change required to be in the electric machine 10 the space shield structure 26a to be able to accommodate. The in part figure 2a shown arrangement of the first areas 30a should have no limiting effect. In order to achieve a damping of the disturbing electric field, it is not absolutely necessary that the first sections 30a completely in the grooves 28 are arranged. To achieve this damping, it is sufficient if the first sections 30a at least partially in the grooves 28 are arranged, ie if each of the first sections 30a at least partially in the respective assigned groove 28 protrudes. It is also conceivable that none of the first sections 30a into a groove 28 protrudes, but that the individual first sections 30a completely in the air gap 18 and each case directly in front of an assigned groove 28 are arranged.

Wie der Darstellung in Teilfigur 2a zu entnehmen ist, handelt es sich bei der Zwischenraumschirmungsstruktur 26a um keine durchgängig ausgebildete Struktur. Zwischen den einzelnen ersten Abschnitten 30a sind Freiräume, die zweiten Abschnitte 32a angeordnet. Wie ferner in Teilfigur 2a mittels der strichliniert dargestellten ersten Abschnitte 30a angedeutet ist, ist es ferner denkbar, dass zwischen denjenigen ersten Abschnitten 30a, die sich räumlich im Bereich der jeweils zugeordneten Nut 28 befinden, weitere erste Abschnitte 30a angeordnet sein können.As the representation in subfigure 2a it can be seen, it is the Zwischenraumschirmungsstruktur 26a not a consistently formed structure. Between the individual first sections 30a are free spaces, the second sections 32a arranged. As further in part figure 2a by means of the dashed lines shown first sections 30a It is also conceivable that between those first sections 30a , which spatially in the range of each associated groove 28 There are more first sections 30a can be arranged.

Der in Teilfigur 2b dargestellte Stator 14 weist ebenfalls eine Anzahl von Nuten 28 auf, in denen die Anzahl von Wicklungen 20 angeordnet sind. Für die Kennzeichnung der einzelnen Wicklungen gelten die im Zusammenhang mit Teilfigur 2a gemachten Ausführungen in entsprechender Weise. Wie der Darstellung in Teilfigur 2b zu entnehmen ist, weist auch die Zwischenraumschirmungsstruktur 26b abwechselnd erste Abschnitte 30b und zweite Abschnitte 32b auf, von denen jeweils einer mit dem entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet ist. Auch bei den ersten Abschnitten 30b soll es sich jeweils um vereinzelte Drähte handeln. Auch bei dieser Zwischenraumschirmungsstruktur 26b sind die ersten Abschnitte 30b durch zweite Abschnitte 32b voneinander getrennt, wobei in diesem Fall die zweiten Abschnitte 32b aus einem Festkörpermaterial bestehen. Auch bei dieser Zwischenraumschirmungsstruktur 26b soll gelten, dass die ersten Abschnitte 30b im Vergleich zu den zweiten Abschnitten 32b eine höhere elektrische Leitfähigkeit aufweisen. Vorzugsweise sind die ersten Abschnitte 30b aus einem Material gebildet, das eine Permeabilität aufweist, die der von Luft vergleichbar ist.The in part figure 2 B illustrated stator 14 also has a number of grooves 28 on where the number of windings 20 are arranged. For the identification of the individual windings, those in connection with subfigure apply 2a made statements in a similar manner. As the representation in subfigure 2 B can be seen, also the Zwischenraumschirmungsstruktur 26b alternately first sections 30b and second sections 32b each of which is designated by the corresponding reference numeral. Even with the first sections 30b it should be each individual wires. Also in this Zwischenraumschirmungsstruktur 26b are the first sections 30b through second sections 32b separated from each other, in which case the second sections 32b consist of a solid state material. Also in this Zwischenraumschirmungsstruktur 26b should apply that to the first sections 30b compared to the second sections 32b have a higher electrical conductivity. Preferably, the first sections 30b formed of a material having a permeability comparable to that of air.

Wie der Darstellung in Teilfigur 2b weiter zu entnehmen ist, ist die Zwischenraumschirmungsstruktur 26b derart angeordnet, dass sich die ersten Abschnitte 30b räumlich im Bereich der Nuten 28 befinden. D. h. die ersten Abschnitte 30b sind räumlich den Nuten 28 zugeordnet, sie befinden sich in unmittelbarer räumlicher Nähe zu den Nuten 28. Dabei befinden sich die einzelnen ersten Abschnitte 30b vollumfänglich im Luftspalt 18 und sind jeweils direkt vor einer zugeordneten Nut 28 angeordnet. Wie der Darstellung in Teilfigur 2b ferner zu entnehmen ist, handelt es sich bei der Zwischenraumschirmungsstruktur 26b um eine durchgängig ausgebildete Struktur. Zwischen den einzelnen ersten Abschnitten 30b sind aus einem Festkörper gebildete zweite Abschnitte 32b angeordnet. Die so gebildete Zwischenraumschirmungsstruktur 26b verfügt über eine besonders gute Stabilität und lässt sich auch besonders einfach montieren.As the representation in subfigure 2 B is further to be seen, is the Zwischenraumschirmungsstruktur 26b arranged such that the first sections 30b spatially in the area of the grooves 28 are located. Ie. the first sections 30b are spatially the grooves 28 assigned, they are in close proximity to the grooves 28 , Here are the individual first sections 30b completely in the air gap 18 and are each directly in front of an assigned groove 28 arranged. As the representation in subfigure 2 B it can also be seen, it is in the Zwischenraumschirmungsstruktur 26b a consistently formed structure. Between the individual first sections 30b are second sections formed from a solid 32b arranged. The space shield structure thus formed 26b has a particularly good stability and is also very easy to assemble.

In Abwandlung zu der in Teilfigur 2b gezeigten Zwischenraumschirmungsstruktur 26 ist es auch denkbar, dass die ersten Abschnitte 30b teilumfänglich auch in eine jeweils zugeordnete Nut 28 hineinragen können.In modification to the in part figure 2 B shown Zwischenraumschirmungsstruktur 26 It is also conceivable that the first sections 30b partly also in a respective assigned groove 28 can protrude.

Sowohl für die in Teilfigur 2a gezeigte Zwischenraumschirmungsstruktur 26a, als auch für die in Teilfigur 2b gezeigte Zwischenraumschirmungsstruktur 26b gilt, dass diese jeweils baulich an der feststehenden Maschinenkomponente 14, d. h. am Stator angeordnet ist.Both for in part figure 2a shown Zwischenraumschirmungsstruktur 26a , as well as for in part figure 2 B shown Zwischenraumschirmungsstruktur 26b applies that these each structurally to the fixed machine component 14 , that is arranged on the stator.

In 3 ist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schirmungsanordnung 24a gezeigt. Diese Schirmungsanordnung 24a soll lediglich über eine Zwischenraumschirmungsstruktur 26a verfügen, die aus vereinzelten Drähten aufgebaut ist, von denen einer mit dem Bezugszeichen 30a bezeichnet ist. Bei dieser Zwischenraumschirmungsstruktur 26a sollen die Drähte 30a solch eine Länge haben, die nicht länger als die Nutenlänge der im Stator eingelassenen Nuten ist. Das bedeutet, dass die Drähte 30a in Richtung einer Längsachse 34 des Rotors 16 nicht aus dem zwischen Stator und Rotor ausgebildeten Luftspalt herausragen. Die Schirmungsanordnung 24a besteht somit lediglich aus einer im Bereich des Luftspalts angeordneten Zwischenraumschirmungsstruktur 26a. Der in 3 durch die strichlinierte Darstellung angedeutete Rotor 16 soll hinsichtlich der Länge der Drähte 30a keine einschränkende Wirkung haben, er dient u. a. der Veranschaulichung der Orientierung der Zwischenraumschirmungsstruktur 26a in Bezug auf den Rotor 16.In 3 is a first embodiment of a shielding arrangement according to the invention 24a shown. This shielding arrangement 24a should only have a Zwischenraumschirmungsstruktur 26a have, which is composed of individual wires, one of which is denoted by the reference numeral 30a is designated. In this space shield structure 26a should the wires 30a have such a length that is not longer than the groove length of the grooves embedded in the stator. That means the wires 30a in the direction of a longitudinal axis 34 of the rotor 16 do not protrude from the formed between the stator and rotor air gap. The shielding arrangement 24a thus consists only of an arranged in the region of the air gap Zwischenraumschirmungsstruktur 26a , The in 3 indicated by the dashed line representation rotor 16 should respect the length of the wires 30a have no limiting effect, it serves, inter alia, to illustrate the orientation of the Zwischenraumschirmungsstruktur 26a in relation to the rotor 16 ,

Wie der Darstellung in 3 zu entnehmen ist, weist der Rotor 16 eine Längsausdehnung entlang der Längsachse 34 mit zwei sich gegenüberliegenden Enden 36a, 36b auf, wobei die Drähte 30a an einem Rotorende 36a miteinander verbunden und am anderen Rotorende 36b nicht miteinander verbunden sind. Dadurch ergibt sich eine offenen Zwischenraumschirmungsstruktur, durch die erreicht wird, dass sich im Betrieb der elektrischen Maschine keine bzw. nur in geringfügigem Maße Wirbelströme innerhalb der Zwischenraumschirmungsstruktur 26a ausbilden können, wodurch sichergestellt ist, dass durch die Zwischenraumschirmungsstruktur 26a das störende elektrische Feld stärker gedämpft wird als das Wechselmagnetfeld.As the illustration in 3 it can be seen, the rotor has 16 a longitudinal extent along the longitudinal axis 34 with two opposite ends 36a . 36b on, with the wires 30a at a rotor end 36a connected to each other and at the other end of the rotor 36b are not connected. This results in an open Zwischenraumschirmungsstruktur, is achieved by the that during operation of the electrical machine no or only to a minor extent eddy currents within the Zwischenraumschirmungsstruktur 26a thereby ensuring that the space shield structure ensures 26a the disturbing electric field is attenuated more than the alternating magnetic field.

In 4 ist anhand einer Schnittdarstellung eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schirmungsanordnung 24b gezeigt.In 4 is a sectional view of a second embodiment of a shielding arrangement according to the invention 24b shown.

4 zeigt eine elektrische Maschine 10 mit einem Maschinengehäuse 12, einen in Bezug auf das Maschinengehäuse 12 im wesentlichen feststehenden Stator 14 und einen in Bezug auf den Stator 14 drehbar gelagerten Rotor 16. Zwischen dem Stator 14 und dem Rotor 16 ist ein Luftspalt 18 ausgebildet. Der Stator 14 weist eine Anzahl von Wicklungen 20 auf, mittels derer aufgrund einer entsprechend gewählten Bestromung ein auf den Rotor 16 wirkendes Wechselmagnetfeld erzeugt werden kann, aufgrund dessen der Rotor 16 in Bezug auf den Stator 14 eine Drehbewegung ausführt. Die Schirmungsanordnung 24b ist derart ausgebildet, dass sie ein Dämpfungsverhalten aufweist, durch das ein von dem Stator 14 ausgehendes und auf den Rotor 16 wirkendes elektrisches Feld stärker gedämpft ist als das Wechselmagnetfeld. 4 shows an electric machine 10 with a machine housing 12 , one with respect to the machine housing 12 essentially fixed stator 14 and one in relation to the stator 14 rotatably mounted rotor 16 , Between the stator 14 and the rotor 16 is an air gap 18 educated. The stator 14 has a number of windings 20 on, by means of which a due to a corresponding selected energization on the rotor 16 acting alternating magnetic field can be generated, due to which the rotor 16 in relation to the stator 14 performs a rotational movement. The shielding arrangement 24b is formed so as to have a damping behavior by which one of the stator 14 outgoing and on the rotor 16 acting electric field is more damped than the alternating magnetic field.

Die Schirmungsanordnung 24b besteht aus zwei Strukturen, nämlich einer Zwischenraumschirmungsstruktur 26b und einer Wicklungskopfschirmungsstruktur 38a. Die Zwischenraumschirmungsstruktur 26b ist in dem Bereich des Luftspalts 18 angeordnet, und zwar dergestalt, dass sie baulich am Stator 14 angeordnet ist.The shielding arrangement 24b consists of two structures, namely a Zwischenraumschirmungsstruktur 26b and a winding head shielding structure 38a , The space shield structure 26b is in the area of the air gap 18 arranged, in such a way that they structurally on the stator 14 is arranged.

Wie der Darstellung in 4 zu entnehmen ist, weisen die Wicklungen 20 Wicklungsköpfe 40 auf, die jeder für sich den Rotor 16 in einem Überdeckungsbereich 42 überdecken. Im Bereich eines jeden der beiden Rotorenden 36a, 36b ist eine Wicklungskopfschirmungsstruktur 38a angeordnet, wobei beide Wicklungskopfschirmungsstrukturen 38a jeweils in den jeweiligen Überdeckungsbereich 42 hineinragen. Die in 4 gewählte Darstellung soll keine einschränkende Wirkung haben. Es ist auch denkbar, dass die beiden Wicklungskopfschirmungsstrukturen 38a derart ausgebildet sind, dass sie jeweils lediglich in einem Teilbereich des jeweiligen Überdeckungsbereichs 42 angeordnet sind. Die beiden Wicklungskopfschirmungsstrukturen 38a sind dadurch realisiert, dass jeweils ein zylinderförmiger Schirmungskörper 44a vorgesehen ist, der in den jeweiligen Überdeckungsbereich 42 hineinragt. As the illustration in 4 can be seen, assign the windings 20 winding heads 40 on, each one for themselves the rotor 16 in a coverage area 42 cover. In the area of each of the two rotor ends 36a . 36b is a winding head shielding structure 38a arranged, both Wicklungskopfschirmungsstrukturen 38a each in the respective coverage area 42 protrude. In the 4 chosen representation should have no limiting effect. It is also conceivable that the two Wicklungskopfschirmungsstrukturen 38a are formed such that they each only in a portion of the respective coverage area 42 are arranged. The two winding head shield structures 38a are realized by each having a cylindrical shielding body 44a is provided in the respective coverage area 42 protrudes.

Die Darstellung in 4, gemäß der die Zwischenraumschirmungsstruktur 26b im Bereich des Rotorendes 36b nicht ganz an das Ende des Stators 14 heranreicht, soll keine einschränkende Wirkung haben. Selbstverständlich kann die Zwischenraumschirmungsstruktur 26b auch so ausgeführt sein, dass sie bis an das Ende des Stators 14 heranreicht.The representation in 4 according to which the space shield structure 26b in the area of the rotor end 36b not quite at the end of the stator 14 is intended to have no limiting effect. Of course, the space shield structure 26b also be designed so that they reach the end of the stator 14 zoom ranges.

5 zeigt anhand einer detaillierteren schematischen Darstellung weitere Details der in 4 dargestellten, gemäß der zweiten Ausführungsform ausgeführten erfindungsgemäßen Schirmungsanordnung 24b. Auch bei dieser Ausführungsform ist die Zwischenraumschirmungsstruktur 26b aus vereinzelten Drähten aufgebaut, von denen einer exemplarisch mit dem Bezugszeichen 30b bezeichnet ist. Wie der Darstellung in 5 zu entnehmen ist, sind an einem Rotorende 36a die Drähte 30b und der dort angeordnete zylinderförmige Schirmungskörper 44a miteinander verbunden, wohingegen an dem anderen Rotorende 36b die Drähte 30b und der dort angeordnete Schirmungskörper 44a nicht miteinander verbunden sind. Somit stellt die Zwischenraumschirmungsstruktur 26b eine offene Struktur dar, innerhalb der keine magnetisch induzierten Wirbelströme fließen können, bzw. sich solche zumindest nur schwer ausbilden können. 5 shows on the basis of a more detailed schematic representation further details of in 4 illustrated, executed according to the second embodiment of the invention shielding arrangement 24b , Also in this embodiment, the space shielding structure is 26b constructed of individual wires, one of which is exemplified by the reference numeral 30b is designated. As the illustration in 5 it can be seen are at a rotor end 36a the wires 30b and there arranged cylindrical shielding body 44a connected to each other, whereas at the other rotor end 36b the wires 30b and the shielding body arranged there 44a are not connected. Thus, the space shielding structure provides 26b an open structure, within which no magnetically induced eddy currents can flow, or at least can be difficult to form.

6 zeigt anhand einer Schnittdarstellung die Anordnung einer gemäß einer dritten Ausführungsform ausgebildeten erfindungsgemäßen Schirmungsanordnung 24c innerhalb einer elektrischen Maschine 10. 6 shows a sectional view of the arrangement of a trained according to a third embodiment of the invention shielding arrangement 24c inside an electric machine 10 ,

Auch die in 6 dargestellte elektrische Maschine 10 weist ein Maschinengehäuse 12, einen in Bezug auf das Maschinengehäuse 12 im wesentlichen feststehenden Stator 14 und einen in Bezug auf den Stator 14 drehbar gelagerten Rotor 16 auf. Zwischen dem Stator 14 und dem Rotor 16 ist ein Luftspalt 18 ausgebildet. Der Stator 14 weist eine Anzahl von Wicklungen 20 auf, mittels derer ein auf den Rotor 16 wirkendes Wechselmagnetfeld erzeugt werden kann, wodurch der Rotor 16 in Bezug auf den Stator 14 eine Drehbewegung ausführt. Hierzu werden die Wicklungen 20 gemäß einem vorgegebenen Ansteuermuster über einen Wechselrichter bzw. Umrichter bestromt.Also in 6 illustrated electrical machine 10 has a machine housing 12 , one with respect to the machine housing 12 essentially fixed stator 14 and one in relation to the stator 14 rotatably mounted rotor 16 on. Between the stator 14 and the rotor 16 is an air gap 18 educated. The stator 14 has a number of windings 20 on, by means of which one on the rotor 16 acting alternating magnetic field can be generated, causing the rotor 16 in relation to the stator 14 performs a rotational movement. For this purpose, the windings 20 energized in accordance with a predetermined control pattern via an inverter or inverter.

Auch die Schirmungsanordnung 24c ist derart ausgebildet, dass sie ein Dämpfungsverhalten aufweist, durch das ein von dem Stator 14 ausgehendes und auf den Rotor 16 wirkendes elektrisches Feld stärker gedämpft ist als das Wechselmagnetfeld. Die Schirmungsanordnung 24c besteht ebenfalls aus zwei Strukturen, nämlich einer Zwischenraumschirmungsstruktur 26c und einer Wicklungskopfschirmungsstruktur 38b. Die Zwischenraumschirmungsstruktur 26c ist in dem Bereich des Luftspalts 18 angeordnet, und zwar dergestalt, dass sie baulich am Stator 14 angeordnet ist.Also the shielding arrangement 24c is formed so as to have a damping behavior by which one of the stator 14 outgoing and on the rotor 16 acting electric field is more damped than the alternating magnetic field. The shielding arrangement 24c also consists of two structures, namely a Zwischenraumschirmungsstruktur 26c and a winding head shielding structure 38b , The space shield structure 26c is in the area of the air gap 18 arranged, in such a way that they structurally on the stator 14 is arranged.

Die Wicklungen 20 weisen Wicklungsköpfe 40 auf, die jeder für sich den Rotor 16 in einem Überdeckungsbereich 42 überdecken. Im Bereich eines jeden der beiden Rotorenden 36a, 36b ist eine Wicklungskopfschirmungsstruktur 38b angeordnet, wobei beide Wicklungskopfschirmungsstrukturen 38b jeweils in den jeweiligen Überdeckungsbereich 42 hineinragen. Die in 6 gewählte Darstellung soll keine einschränkende Wirkung haben. Es ist auch denkbar, dass die beiden Wicklungskopfschirmungsstrukturen 38b derart ausgebildet sind, dass sie jeweils lediglich in einem Teilbereich des jeweiligen Überdeckungsbereichs 42 angeordnet sind. Die beiden Wicklungskopfschirmungsstrukturen 38b sind dadurch realisiert, dass die vereinzelten Drähte 30c, aus denen die Zwischenraumschirmungsstruktur 26c aufgebaut ist, aus dem Luftspalt 18 soweit in Richtung der Wicklungsköpfe 40 herausragen, dass die Drähte 30c in den Überdeckungsbereichs 42 hineinragen.The windings 20 have winding heads 40 on, each one for themselves the rotor 16 in a coverage area 42 cover. In the area of each of the two rotor ends 36a . 36b is a winding head shielding structure 38b arranged, both Wicklungskopfschirmungsstrukturen 38b each in the respective coverage area 42 protrude. In the 6 chosen representation should have no limiting effect. It is also conceivable that the two Wicklungskopfschirmungsstrukturen 38b are formed such that they each only in a portion of the respective coverage area 42 are arranged. The two winding head shield structures 38b are realized by the fact that the isolated wires 30c , from which the interspace shielding structure 26c is constructed, from the air gap 18 so far in the direction of the winding heads 40 stick out that the wires 30c in the coverage area 42 protrude.

Wie der Darstellung in 6 zu entnehmen ist, sind die Drähte an einem Rotorende 36a miteinander verbunden, wohingegen sie an dem anderen Rotorende 36b nicht miteinander verbunden sind. Dadurch entsteht eine offene Schirmungsstruktur mit den bereits vorstehend angesprochenen Vorteilen.As the illustration in 6 it can be seen, the wires are at a rotor end 36a interconnected, whereas at the other end of the rotor 36b are not connected. This creates an open shielding structure with the advantages already mentioned above.

Die im Zusammenhang mit 3 gemachten Ausführungen zu der dort dargestellten Zwischenraumschirmungsstruktur 26a sollen in entsprechender Weise auch für die Zwischenraumschirmungsstruktur 26c gelten, auch wenn die zur Ausbildung der Zwischenraumschirmungsstruktur 26c verwendeten Drähte 30c im Vergleich zu den Drähten 30a der Zwischenraumschirmungsstruktur 26a länger ausgeführt sind, da die Drähte 30c aus dem Luftspalt 18 heraus in die Überdeckungsbereiche 42 hineinragen.The related to 3 made statements on the interspace shield structure shown there 26a should in a similar way for the Zwischenraumschirmungsstruktur 26c apply, even if the formation of the Zwischenraumschirmungsstruktur 26c used wires 30c compared to the wires 30a the space shield structure 26a are longer because the wires 30c from the air gap 18 out into the coverage areas 42 protrude.

An dieser Stelle soll nochmals auf die Anbringung der Zwischenraumschirmungsstruktur innerhalb der elektrischen Maschine eingegangen werden. Wenn davon die Rede ist, dass die Zwischenraumschirmungsstruktur im Bereich des Zwischenraums und dort an der feststehenden Maschinenkomponente angeordnet ist, so soll dies zumindest folgende Anordnungsalternativen erfassen: Zum einen kann die Zwischenraumschirmungsstruktur innerhalb des Zwischenraums angeordnet sein und dabei auf einer Innenoberfläche der feststehenden Maschinenkomponente aufliegen bzw. mit dieser in Kontakt stehen. Eine mögliche Ausgestaltung ist in Teilfigur 2b gezeigt. Zum anderen kann die Zwischenraumschirmungsstruktur angrenzend an den Zwischenraum angeordnet sein, was beispielsweise dann das Fall ist, wenn die ersten Abschnitte der Zwischenraumschirmungsstruktur innerhalb der Nuten der feststehenden Maschinenkomponente angeordnet sind, so wie es der Teilfigur 2a entnehmbar ist. Schließlich ist auch eine „gemischte” Anordnung, denkbar, bei der die Zwischenraumschirmungsstruktur teilumfänglich innerhalb des Zwischenraums und teilumfänglich an den Zwischenraum angrenzend angeordnet ist, so wie dies in Teilfigur 2a angedeutet ist.At this point, the attachment of the intermediate space shielding structure within the electrical machine should be discussed again. If it is mentioned that the interspace shielding structure is arranged in the area of the intermediate space and there on the stationary machine component, this should at least capture the following arrangement alternatives: Firstly, the interspace shielding structure can be arranged within the interspace and thereby rest on an inner surface of the stationary machine component be in contact with this. One possible embodiment is in subfigure 2 B shown. On the other hand, the space shield structure may be disposed adjacent to the gap, which is the case, for example, when the first portions of the space shield structure are disposed within the grooves of the fixed machine component, as is the sub-figure 2a is removable. Finally, a "mixed" arrangement is conceivable in which the Zwischenraumschirmungsstruktur is partially surrounded within the space and partially circumferentially adjacent to the gap, as in sub-figure 2a is indicated.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: elektrische Maschineelectric machine
1212: Maschinengehäusemachine housing
1414: feststehende Maschinenkomponente, StatorFixed machine component, stator
1616: bewegliche Maschinenkomponente, Rotormovable machine component, rotor
1818: Zwischenraum, LuftspaltGap, air gap
2020: Wicklungwinding
2222: Pfeilarrow
2424: SchirmungsanordnungSchirmungsanordnung
2626: ZwischenraumschirmungsstrukturZwischenraumschirmungsstruktur
2828: Nutgroove
3030: erster Abschnitt, Drahtfirst section, wire
3232: zweiter Abschnittsecond part
3434: Längsachselongitudinal axis
3636: Rotorenderotor end
3838: WicklungskopfschirmungsstrukturWicklungskopfschirmungsstruktur
4040: Wicklungskopfwinding head
4242: ÜberdeckungsbereichCoverage area
4444: zylinderförmiger Schirmungskörpercylindrical shielding body

Claims

Electric machine ( 10 ) with a machine housing ( 12 ) and one with respect to the machine housing ( 12 ) substantially stationary machine component ( 14 ) and one with respect to the stationary machine component ( 14 ) movable machine component ( 16 ), the fixed machine component ( 14 ) and the movable machine component ( 16 ) are arranged to each other such that between these a gap ( 18 ), wherein the fixed machine component ( 14 ) a number of windings ( 20 ) adapted to engage the movable machine component ( 16 ) generating alternating magnetic field, due to which the movable machine component ( 16 ) with respect to the fixed machine component ( 14 ) performs a relative movement, wherein the electric machine ( 10 ) a shielding arrangement ( 24 ), wherein the shielding arrangement ( 24 ) is designed such that it has a damping behavior, by which one of the fixed machine component ( 14 ) and on the mobile machine component ( 16 ) is attenuated more strongly than the alternating magnetic field, wherein the shielding arrangement ( 24 ) at least one interspace shielding structure ( 26 ), which in the region of the interspace ( 18 ) and there structurally on the stationary machine component ( 14 ) is arranged.

Electrical machine according to claim 1, characterized in that the stationary machine component ( 14 ) a number of grooves ( 28 ), in which the number of windings ( 20 ), and that the space shielding structure ( 26 ) alternately first and second sections ( 30 . 32 ), the first sections ( 30 ) compared to the second sections ( 32 ) have a higher electrical conductivity, wherein the interspace shielding structure ( 26 ) is arranged such that the first sections ( 30 ) spatially in the region of the grooves ( 28 ) are located.

Electrical machine according to claim 2, characterized in that the first sections ( 30 ) are isolated wires.

Electrical machine according to one of claims 2 or 3, characterized in that the first sections ( 30 ) have a permeability comparable to that of air.

Electrical machine according to claims 2 to 4, characterized in that the number of grooves ( 28 ) have a groove length, wherein at least the first sections ( 30 ) have a section length correlated with this groove length.

Electrical machine according to one of claims 2 to 5, characterized in that the first sections ( 30 ) at least partially in the grooves ( 28 ) are arranged.

Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the windings ( 20 ) Winding heads ( 40 ), wherein the winding heads ( 40 ) the movable machine component ( 16 ) in a covering area ( 42 ), the shielding arrangement ( 24 ) furthermore a Winding head shield structure ( 38 ), which at least in a partial region of the covering area ( 42 ) is arranged.

Electrical machine according to claim 7, characterized in that for realizing the winding head shielding structure ( 38 ) at least a part of the first sections ( 30 ) from the gap ( 18 ) so far in the direction of the winding heads ( 40 ) stand out that the first sections ( 30 ) at least into a partial area of the covering area ( 42 protrude).

Electrical machine according to one of claims 2 to 8, characterized in that the movable machine component ( 16 ) a longitudinal extent along a longitudinal axis ( 34 ) with two opposite ends ( 36a . 36b ), the first sections ( 30 ) at one end ( 36a ) of the movable machine component ( 16 ) and at the other end ( 36b ) are not interconnected.

Electrical machine according to one of claims 7 to 9, characterized in that for realizing the winding head shielding structure ( 38 ) at least one cylindrical shielding body ( 44 ) is provided which at least in a partial area of the overlapping area ( 42 ) protrudes.

Electrical machine according to claim 10, characterized in that the movable machine component ( 16 ) a longitudinal extent along a longitudinal axis ( 34 ) with two opposite ends ( 36a . 36b ), wherein at one end ( 36a ) the first sections ( 30 ) and arranged there cylindrical shielding body ( 44a ) and at the other end ( 36b ) the first sections ( 30 ) and arranged there shielding body ( 44a ) are not interconnected.