Title:
Elektrische Maschine
Kind Code:
A1


Abstract:

Elektrische Maschine (1), umfassend wenigstens einen Stator (2) und wenigstens einen relativ zu dem Stator (2) drehbar gelagerten Rotor (3), wobei der Stator (2) und/oder der Rotor (3) wenigstens eine elektrisch leitfähige Leiterwicklung (6) umfasst, wobei die wenigstens eine elektrisch leitfähige Leiterwicklung (6) zumindest abschnittsweise aus zu wenigstens einer textilen Struktur zusammengefassten nanoskaligen Kohlenstoffstrukturen gebildet ist oder zu wenigstens einer textilen Struktur zusammengefasste nanoskalige Kohlenstoffstrukturen umfasst.




Inventors:
Arndt, Tabea (91056, Erlangen, DE)
Application Number:
DE102014205290A
Publication Date:
09/24/2015
Filing Date:
03/21/2014
Assignee:
Siemens Aktiengesellschaft, 80333 (DE)
International Classes:
Domestic Patent References:
DE102008025694A1N/A2009-12-10
DE102008025702A1N/A2009-12-10



Foreign References:
200502187412005-10-06
EP21289612009-12-02
Claims:
1. Elektrische Maschine (1), umfassend wenigstens einen Stator (2) und wenigstens einen relativ zu dem Stator (2) drehbar gelagerten Rotor (3), wobei der Stator (2) und/oder der Rotor (3) wenigstens eine elektrisch leitfähige Leiterwicklung (6) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine elektrisch leitfähige Leiterwicklung (6) zumindest abschnittsweise aus zu wenigstens einer textilen Struktur zusammengefassten nanoskaligen Kohlenstoffstrukturen gebildet ist oder zu wenigstens einer textilen Struktur zusammengefasste nanoskalige Kohlenstoffstrukturen umfasst.

2. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die nanoskaligen Kohlenstoffstrukturen wenigstens teilweise zu wenigstens einem Textilgarn und/oder wenigstens teilweise zu wenigstens einem Textilband zusammengefasst sind.

3. Elektrische Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem wenigstens einen Textilgarn, insbesondere mehreren Textilgarnen, und/oder dem wenigstens einen Textilband, insbesondere mehreren Textilbändern, wenigstens ein, Textilseil gebildet ist.

4. Elektrische Maschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem wenigstens einen Textilgarn, insbesondere mehreren Textilgarnen, und/oder dem wenigstens einen Textilband, insbesondere mehreren Textilbändern, wenigstens ein, insbesondere gewebe-, gewirke- oder gestrickartiger, flächiger Textilkörper gebildet ist.

5. Elektrische Maschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zu einem Textil zusammengefassten nanoskaligen Kohlenstoffstrukturen zumindest abschnittsweise in einer durch wenigstens ein Matrixmaterial gebildeten Matrix enthalten sind.

6. Elektrische Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Matrixmaterial ein Metall oder ein Kunststoff ist oder ein Metall oder einen Kunststoff umfasst.

7. Elektrische Maschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die nanoskaligen Kohlenstoffstrukturen röhrenförmig ausgebildet sind.

8. Elektrische Maschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine nanoskalige Kohlenstoffstrukturen und/oder wenigstens eine aus zusammengefassten nanoskaligen Kohlenstoffstrukturen gebildete textile Struktur mechanisch vorgespannt ist.

9. Elektrische Maschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, gekennzeichnet, dass mehrere elektrisch leitfähige Leiterwicklungen (6) vorgesehen sind, wobei erste elektrisch leitfähige Leiterwicklungen (6) zumindest abschnittsweise aus zu einer textilen Struktur zusammengefassten nanoskaligen Kohlenstoffstrukturen gebildet sind oder zu einer textilen Struktur zusammengefasste nanoskalige Kohlenstoffstrukturen umfassen und zweite elektrisch leitfähige Leiterwicklungen (6) aus einem metallischen Material, insbesondere Aluminium oder Kupfer, gebildet sind.

10. Elektrische Maschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Generator, insbesondere für eine Windkraftanlage oder Wasserkraftanlage, oder als Elektromotor ausgebildet ist.

11. Stator (2) für eine elektrische Maschine (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er wenigstens eine elektrisch leitfähige Leiterwicklung (6) umfasst, welche zumindest abschnittsweise aus zu wenigstens einer textilen Struktur zusammengefassten nanoskaligen Kohlenstoffstrukturen gebildet ist oder zu wenigstens einer textilen Struktur zusammengefasste nanoskalige Kohlenstoffstrukturen umfasst.

12. Rotor (3) für eine elektrische Maschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass er wenigstens eine elektrisch leitfähige Leiterwicklung (6) umfasst, welche zumindest abschnittsweise aus zu wenigstens einer textilen Struktur zusammengefassten nanoskaligen Kohlenstoffstrukturen gebildet ist oder zu wenigstens einer textilen Struktur zusammengefasste nanoskalige Kohlenstoffstrukturen umfasst.

Description:

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, umfassend wenigstens einen Stator und wenigstens einen relativ zu dem Stator drehbar gelagerten Rotor, wobei der Stator und/oder der Rotor wenigstens eine elektrisch leitfähige Leiterwicklung umfasst.

Elektrische Maschinen bzw. elektromechanische Wandler werden in der Technik als Elektromotor zur Erzeugung von kinetischer Energie und als Generator zur Erzeugung von elektrischer Energie eingesetzt.

Entsprechende elektrische Maschinen umfassen als wesentliche Bestandteile einen Stator und einen relativ zu dem Stator drehbar gelagerten Rotor. Der Stator bzw. der Rotor umfasst elektrisch leitfähige Leiterwicklungen, welche typischerweise aus metallischen Materialien, insbesondere aus Aluminium oder Kupfer, gebildet sind.

Insbesondere bei als Generatoren betriebenen elektrischen Maschinen, welche in Einrichtungen zur Gewinnung regenerativer elektrischer Energie, d. h. insbesondere in Wind- oder Wasserkraftanlagen, eingesetzt werden, treten aufgrund der dort auftretenden dynamischen bzw. transienten Betriebsbedingungen, z. B. bedingt durch unterschiedliche Wind- oder Strömungsgeschwindigkeiten, insbesondere in den Leiterwicklungen hohe mechanische wie auch elektrothermische Belastungen auf, welche das Leistungsspektrum der elektrischen Maschinen beschränken.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte elektrische Maschine anzugeben.

Die Aufgabe wird durch eine elektrische Maschine der eingangs genannten Art gelöst, welche sich erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, dass die wenigstens eine elektrisch leitfähige Leiterwicklung zumindest abschnittsweise aus zu wenigstens einer textilen Struktur zusammengefassten nanoskaligen Kohlenstoffstrukturen gebildet ist oder zu wenigstens einer textilen Struktur zusammengefasste nanoskalige Kohlenstoffstrukturen umfasst.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine wenigstens einen Stator und wenigstens einen relativ zu dem wenigstens einen Stator drehbar gelagerten Rotor umfassende elektrisch Maschine. Wesentlich an der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine ist die besondere Ausbildung der einem Stator und/oder einem relativ zu dem Stator drehbar gelagerten Rotor zugehörigen elektrisch leitfähigen Leiterwicklungen. Die stator- und/oder rotorseitigen elektrisch leitfähigen Leiterwicklungen, im Weiteren kurz als Leiterwicklungen bezeichnet, sind erfindungsgemäß zumindest abschnittsweise aus zu wenigstens einer textilen Struktur zusammengefassten nanoskaligen Kohlenstoffstrukturen gebildet. Denkbar ist es auch, dass die Leiterwicklungen zumindest abschnittsweise zu wenigstens einer textilen Struktur zusammengefasste nanoskalige Kohlenstoffstrukturen umfassen.

Die stator- und/oder rotorseitigen Leiterwicklungen der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine weisen sonach einen besonderen strukturellen Aufbau auf. Eine entsprechende Leiterwicklung ist also zumindest abschnittsweise als aus nanoskaligen Kohlenstoffstrukturen gebildete textile Struktur bzw. als aus nanoskaligen Kohlenstoffstrukturen gebildetes Textil ausgebildet respektive umfasst eine entsprechende Leiterwicklung zumindest abschnittsweise eine aus nanoskaligen Kohlenstoffstrukturen gebildete textile Struktur bzw. ein aus nanoskaligen Kohlenstoffstrukturen gebildetes Textil.

Unter nanoskaligen Kohlenstoffstrukturen sind insbesondere so genannte Kohlenstoffnanoröhren (engl. carbon nanotubes, kurz CNT) zu verstehen. Mithin liegen die nanoskaligen Kohlenstoffstrukturen typischerweise röhrenförmig bzw. in röhren- förmigen Strukturen vor respektive sind als solche ausgebildet.

Der Begriff „nanoskalig“ deutet auf die Abmessungen, insbesondere den Durchmesser, bzw. Molekülgröße der Kohlenstoffstrukturen hin, welche typischerweise in einem Bereich zwischen 1 und 100 nm liegen. Selbstverständlich sind Ausnahmen, insbesondere nach oben, denkbar.

Ein Vorteil entsprechender Leiterwicklungen ist darin zu sehen, dass bedingt durch das, insbesondere im Vergleich zu herkömmlichen Materialien zur Ausbildung entsprechender Leiterwicklungen, geringe Gewicht nanoskaliger Kohlenstoffstrukturen und somit entsprechender aus diesen gebildeter oder diese umfassender Leiterwicklungen eine deutliche Verringerung der betriebsbedingt auftretenden mechanischen Belastungen erzielbar ist. Dieser Aspekt ist insbesondere für elektrische Maschinen, welche in dynamischen bzw. transienten Betriebsbedingungen eingesetzt werden, von Bedeutung. Derartige elektrische Maschinen sind insbesondere Generatoren zur Gewinnung elektrischer Energie, d. h. insbesondere in Wind- oder Wasserkraftanlagen implementiert.

Die textile Struktur der nanoskaligen Kohlenstoffstrukturen respektive entsprechender Leiterwicklungen, ermöglicht zudem einen deutlich höheren Grad der Filamentisierung der Leiterwicklungen und somit eine deutlich höhere Wicklungsdichte im Vergleich zu herkömmlichen Leiterwicklungen. Derart lassen sich betriebsbedingt auftretende elektrische bzw. elektrothermische Verluste verringern und der thermische Arbeitsbereich und somit das Leistungsspektrum der elektrischen Maschine erweitern. Dieser Aspekt ist wiederum insbesondere für elektrische Maschinen, welche in dynamischen bzw. transienten Betriebsbedingungen eingesetzt werden, von Bedeutung.

Ein weiterer Vorteil entsprechender Leiterwicklungen ist darin zu sehen, dass nanoskalige Kohlenstoffstrukturen, insbesondere im Vergleich zu herkömmlichen Leiterwicklungsmaterialien, wie z. B. Aluminium oder Kupfer, eine geringere Temperaturabhängigkeit des elektrischen Widerstands zeigen. Derart lassen sich höhere Arbeitstemperaturen realisieren, was wiederum den thermischen Arbeitsbereich und somit das Leistungsspektrum der elektrischen Maschine erweitert.

Ein weiterer Vorteil entsprechender Leiterwicklungen ist in deren hervorragender mechanischer Stabilität zu sehen, was auf die hervorragenden mechanischen Eigenschaften nanoskaliger Kohlenstoffstrukturen zurückzuführen ist. Gleichermaßen zeichnen sich entsprechende Leiterwicklungen durch eine hervorragende chemische Stabilität, insbesondere gegenüber korrosiven Umgebungen, aus.

Alles in allem ist durch das erfindungsgemäße Prinzip, durch die Verwendung entsprechender aus zu wenigstens einer textilen Struktur zusammengefassten nanoskaligen Kohlenstoffstrukturen gebildeter oder zu wenigstens einer textilen Struktur zusammengefasste nanoskalige Kohlenstoffstrukturen umfassender Leiterwicklungen, eine verbesserte elektrische Maschine realisiert.

Entsprechende aus nanoskaligen Kohlenstoffstrukturen gebildete textile Strukturen können z. B. Textilgarne oder Textilbänder sein. Die nanoskaligen Kohlenstoffstrukturen können sonach wenigstens teilweise zu wenigstens einem Textilgarn zusammengefasst sein. Die Textilgarne können dabei zumindest abschnittsweise in sich verdreht sein. Alternativ oder ergänzend können die nanoskaligen Kohlenstoffstrukturen wenigstens teilweise zu wenigstens einem Textilband zusammengefasst sein. Mithin können entsprechende Leiterwicklungen zumindest teilweise, insbesondere vollständig, als Textilgarne oder Textilbänder vorliegen bzw. solche umfassen.

Die nanoskaligen Kohlenstoffstrukturen weisen in der Variante des Textilgarns in der Regel rundliche und in der Variante des Textilbands in der Regel viereckige, insbesondere rechteckige, Querschnitte auf. Der Querschnitt der nanoskaligen Kohlenstoffstrukturen respektive einer daraus gebildeten textilen Struktur ist insbesondere im Hinblick auf konkrete Anwendungs- bzw. Betriebsbedingungen der elektrischen Maschine zu wählen.

Es ist im Weiteren denkbar, dass aus wenigstens einem entsprechenden Textilgarn, insbesondere mehreren Textilgarnen, und/oder wenigstens einem entsprechenden Textilband, insbesondere mehreren Textilbändern, wenigstens ein Textilseil gebildet ist. Entsprechende Textilgarne oder Textilbänder können sonach zu Textilseilen weiterverarbeitet sein, was im Hinblick auf bestimmte Anwendungs- bzw. Betriebsbedingungen der elektrischen Maschine zweckmäßig sein kann. Mithin können entsprechende Leiterwicklungen auch als Textilseile vorliegen bzw. solche umfassen.

Es ist gleichermaßen denkbar, dass aus wenigstens einem entsprechenden Textilgarn, insbesondere mehreren Textilgarnen, und/oder wenigstens einem entsprechenden Textilband, insbesondere mehreren Textilbändern, wenigstens ein, insbesondere gewebe-, gewirke- oder gestrickartiger, flächiger Textilkörper gebildet ist. Entsprechende Textilgarne oder Textilbänder können sonach zu textilen Flächengebilden weiterverarbeitet sein, was im Hinblick auf bestimmte Anwendungs- bzw. Betriebsbedingungen der elektrischen Maschine zweckmäßig sein kann. Mithin können entsprechende Leiterwicklungen auch als flächige Textilkörper vorliegen bzw. solche umfassen.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist unter dem Begriff „Kohlenstoffstruktur“ sonach stets eine zu wenigstens einer textilen Struktur respektive einem Textil zusammengefasste nanoskalige Kohlenstoffstruktur zu verstehen. Dabei gilt, dass eine oder mehrere entsprechende Kohlenstoffstrukturen grundsätzlich als Textilgarn, Textilband, Textilseil oder flächiger Textilkörper vorliegen können.

Die oder ein Teil der Kohlenstoffstrukturen können zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig, in einer durch wenigstens ein Matrixmaterial gebildeten Matrix eingebettet bzw. enthalten sein. Das Matrixmaterial umgibt die oder einen Teil der Kohlenstoffstrukturen dabei unmittelbar.

In Abhängigkeit der chemisch-physikalischen Eigenschaften des Matrixmaterials kann die Matrix zu unterschiedlichen Zwecken dienen. Die Matrix kann z. B. als ein Schutz der Kohlenstoffstrukturen gegenüber, insbesondere mechanischen, Beanspruchungen dienen. Die Matrix kann auch dazu dienen, eine bestimmte Anordnung bzw. Orientierung der Kohlenstoffstrukturen festzulegen bzw. zu stabilisieren. Denkbar ist es auch, dass die Matrix zu einer elektrischen Isolierung der Leiterwicklungen nach außen dient. Die Aufzählung ist nicht abschließend.

Als entsprechende Matrixmaterialien kommen sowohl elektrisch leitfähige als auch elektrisch isolierende Materialien in Betracht. Bei einem elektrisch leitfähigen Matrixmaterial kann es sich z. B. um ein Metall oder eine Metalllegierung handeln, wobei lediglich beispielhaft auf Aluminium oder Kupfer bzw. entsprechende Legierungen verwiesen wird. Ein elektrisch leitfähiges Matrixmaterial kann prinzipiell auch ein, z. B. durch entsprechende Compoundierung, elektrisch leitfähig ausgebildeter Kunststoff sein. Bei einem elektrisch isolierenden Matrixmaterial kann es sich z. B. um einen duroplastischen oder thermoplastischen Kunststoff handeln, wobei lediglich beispielhaft auf duroplastische Epoxidharze verwiesen wird.

Mit dem Zweck die elektrische bzw. thermische Leitfähigkeit der Kohlenstoffstrukturen und somit entsprechender Leiterwicklungen gezielt zu beeinflussen, kann es vorgesehen sein, dass die nanoskaligen Kohlenstoffstrukturen mechanisch vorgespannt sind. An den nanoskaligen Kohlenstoffstrukturen kann sonach eine bestimmte Zugkraft anliegen, welche in der Regel zu einer Erhöhung der elektrischen bzw. thermischen Leitfähigkeit führt.

Die mechanische Vorspannung der nanoskaligen Kohlenstoffstrukturen kann durch Vorspannen dieser vor deren Zusammenfassen zu einer textilen Struktur realisiert sein. Mithin können mechanisch vorgespannte, nanoskalige Kohlenstoffstrukturen zu einer textilen Struktur zusammengefasst worden sein. Alternativ kann die mechanische Vorspannung der nanoskaligen Kohlenstoffstrukturen erst in dem bereits zu einer textilen Struktur zusammengefassten Zustand erfolgen.

Nicht alle stator- und/oder rotorseitigen Leiterwicklungen müssen aus entsprechenden Kohlenstoffstrukturen gebildet sein. Für den Fall, dass stator- und/oder rotorseitig mehrere elektrisch leitfähige Leiterwicklungen vorgesehen sind, ist es sonach denkbar, dass erste Leiterwicklungen oder eine erste Gruppe von Leiterwicklungen zumindest abschnittsweise aus Kohlenstoffstrukturen gebildet sind oder Kohlenstoffstrukturen umfassen. Zweite Leiterwicklungen oder eine zweite Gruppe von Leiterwicklungen können dagegen aus einem metallischen Material, insbesondere Aluminium oder Kupfer, gebildet sein. Für ein konkretes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine kann dies z. B. bedeuten, dass statorseitige Leiterwicklungen aus Kohlenstoffstrukturen gebildet sind oder solche umfassen und rotorseitige Leiterwicklungen aus einem Metall, wie z. B. Aluminium oder Kupfer, gebildet sind.

Die erfindungsgemäße elektrische Maschine kann z. B. als Generator einer Einrichtung zur Gewinnung elektrischer Energie, d. h. insbesondere für eine Windkraftanlage oder für eine Wasserkraftanlage, ausgebildet sein. Denkbar ist es jedoch auch, dass die erfindungsgemäße elektrische Maschine als Elektromotor ausgebildet ist.

Die Erfindung betrifft zudem einen Stator für eine erfindungsgemäße elektrische Maschine. Der Stator zeichnet sich sonach dadurch aus, dass er wenigstens eine elektrisch leitfähige Leiterwicklung umfasst, welche zumindest abschnittsweise aus zu wenigstens einer textilen Struktur zusammengefassten nanoskaligen Kohlenstoffstrukturen gebildet ist oder zu wenigstens einer textilen Struktur zusammengefasste nanoskalige Kohlenstoffstrukturen umfasst.

Die Erfindung betrifft zudem auch einen Rotor für eine erfindungsgemäße elektrische Maschine. Der Rotor zeichnet sich sonach dadurch aus, dass er wenigstens eine elektrisch leitfähige Leiterwicklung umfasst, welche zumindest abschnittsweise aus zu wenigstens einer textilen Struktur zusammengefassten nanoskaligen Kohlenstoffstrukturen gebildet ist oder zu wenigstens einer textilen Struktur zusammengefasste nanoskalige Kohlenstoffstrukturen umfasst.

Sowohl hinsichtlich des erfindungsgemäßen Stators als auch hinsichtlich des erfindungsgemäßen Rotors gelten sämtliche Ausführungen im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine analog.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigt die einzige Fig. eine Prinzipdarstellung einer elektrischen Maschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die einzige Fig. zeigt eine Prinzipdarstellung einer elektrischen Maschine 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Ersichtlich handelt es sich um eine axiale Ansicht auf die Stirnseite der elektrischen Maschine 1. Die Zentralachse der elektrischen Maschine 1 ist mit A bezeichnet.

Die elektrische Maschine 1 ist Teil einer Einrichtung zur Gewinnung elektrischer Energie, wie z. B. einer Wind- oder Wasserkraftanlage (nicht gezeigt) und wird sonach als elektrischer Generator, d. h. als elektromechanischer Wandler zur Umwandlung von kinetischer Energie in elektrische Energie, betrieben.

Da es sich bei der Fig. um eine Prinzipdarstellung der elektrischen Maschine 1 handelt, werden nur die zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Prinzips notwendigen Bestandteile der elektrischen Maschine 1 gezeigt und erläutert.

Die elektrische Maschine 1 umfasst einen Stator 2 und einen hierzu, z. B. auf einer Welle (nicht gezeigt), um die Zentralachse A drehbar gelagerten Rotor 3. Die drehbare Lagerung des Rotors 3 ist durch den Doppelpfeil angedeutet. Der Stator 2 und der Rotor 3 sind koaxial bezüglich der Zentralachse A angeordnet, wobei der Stator 2 den Rotor 3 umgibt. Selbstverständlich ist prinzipiell auch eine umgekehrte Anordnung, gemäß welcher der Rotor 3 den Stator 2 umgibt, denkbar.

Der Stator 2 weist einen typischerweise aus mehreren Blechen bzw. Blechpaketen gebildeten Statorgrundkörper 4, d. h. ein so genanntes Statorjoch, auf. Der Statorgrundkörper 4 ist innenumfangsseitig mit radial nach innen ragenden Vorsprüngen 5, d. h. so genannten Statorzähnen, versehen, zwischen welchen statorseitige elektrisch leitfähige Leiterwicklungen 6 angeordnet sind. Die Anzahl, Orientierung und elektrische Verschaltung der zwischen jeweiligen statorseitigen Vorsprüngen 5 aufgenommenen Leiterwicklungen 6 bemisst sich insbesondere nach der Anzahl der elektrischen Pole der elektrischen Maschine 1.

Der Rotor 3 weist einen Rotorgrundkörper 7, d. h. ein so genanntes Rotorjoch, auf. Der Rotorgrundkörper 7 ist außenumfangsseitig mit typischerweise permanentmagnetischen, d. h. z. B. auf einer Neodym-Verbindung basierenden, Magnetelementen 8 versehen. Dies gilt insbesondere für so genannte permanent erregte elektrische Maschinen 1. Bei so genannten elektrisch erregten elektrischen Maschinen 1 werden die Magnetelemente 8 durch entsprechende Spulenpakete aus dem Leitermaterial ersetzt und so die Pole gebildet.

Die statorseitigen Leiterwicklungen 6 sind aus zu textilen Strukturen zusammengefassten und somit als Textilien vorliegenden nanoskaligen Kohlenstoffstrukturen gebildet.

Bei den zu textilen Strukturen zusammengefassten nanoskaligen Kohlenstoffstrukturen handelt es sich um so genannte Kohlenstoffnanoröhrchen bzw. carbon nanotubes, röhrenförmige Kohlenstoffstrukturen.

Bei den textilen Strukturen handelt es sich insbesondere um Textilgarne oder Textilbänder. Aus den Textilgarnen oder Textilbändern können im Weiteren Textilseile gebildet sein. Denkbar ist es auch, dass aus entsprechenden Textilgarnen oder Textilbändern flächige Textilkörper, d. h. z. B. Gewebe, Gewirke oder Gestricke, gebildet sind.

Die oder ein Teil der nanoskaligen Kohlenstoffstrukturen oder entsprechender aus diesen gebildeter textiler Strukturen können mechanisch vorgespannt sein, was sich typischerweise positiv auf deren elektrische und thermische Leitfähigkeit auswirkt und insofern zweckmäßig sein kann.

Die Ausbildung der Leiterwicklungen 6 aus zu textilen Strukturen zusammengefassten nanoskaligen Kohlenstoffstrukturen bedingt, insbesondere im Hinblick auf die konkreten Anwendungs- bzw. Betriebsbedingungen der elektrischen Maschine 1, eine Reihe von Vorteilen, welche den Arbeitsbereich und das Leistungsspektrum der elektrischen Maschine 1 erweitern und sonach positiv beeinflussen. Dies begründet sich insbesondere dadurch, dass die statorseitigen Leiterwicklungen 6 und somit die elektrische Maschine 1 insgesamt im Vergleich zu herkömmlichen elektrischen Maschinen mit aus Aluminium oder Kupfer gebildeten Leiterwicklungen in mechanischer wie auch thermischer Hinsicht stärker beanspruchbar ist ohne einen schadensbedingten Ausfall zu riskieren. Daneben sind die statorseitigen Leiterwicklungen 6 und somit der Stator 1 respektive die elektrische Maschine 1 im Vergleich zu herkömmlichen elektrischen Maschinen mit aus Aluminium oder Kupfer gebildeten Leiterwicklungen bedingt durch die vergleichsweise geringe Dichte entsprechender Kohlenstoffstrukturen leichter.

Die oder ein Teil der zu textilen Strukturen zusammengefassten Kohlenstoffstrukturen können in einem eine Matrix bildenden Matrixmaterial eingebettet, unmittelbar von einem Matrixmaterial umgeben, sein. Bei dem Matrixmaterial kann es sich um ein elektrisch leitfähiges, ein metallisches Matrixmaterial, wie Aluminium oder Kupfer, oder um ein elektrisch isolierendes Matrixmaterial, einen thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoff, wie ein Epoxidharz, handeln. In Abhängigkeit der chemisch-physikalischen Eigenschaften des Matrixmaterials kann die Matrix zu unterschiedlichen Zwecken dienen. Hierzu zählt beispielsweise eine mechanische Stabilisierung und/oder eine elektrische Isolierung der Leiterwicklungen 6 nach außen.

Wenngleich im Zusammenhang mit dem in der Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel der elektrischen Maschine 1 nur von statorseitigen Leiterwicklungen 6 die Rede ist, ist es selbstverständlich auch denkbar, dass anstelle des Stators 2 allein der Rotor 3 bzw. der Rotorgrundkörper 7 mit entsprechenden Leiterwicklungen 6 versehen ist. Denkbar ist es auch, dass sowohl der Stator 2 als auch der Rotor 3 bzw. der Rotorgrundkörper 5 mit entsprechenden Leiterwicklungen 6 versehen ist.

Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.