Transversalflussmaschine oder TFM

Die Transversalflussmaschine wird in den meisten Fällen als Permanenterregte Synchronmaschine ausgeführt, mit dem Unterschied, dass die Wicklungen konzentrisch zur Welle angeordnet sind. Daraus resultiert, dass der magnetische Fluss senkrecht (transversal) zur Drehebene verläuft. Die Transversalflussmaschine kann als Elektromotor und auch als Generator betrieben werden.

Aufbau und Funktionsprinzip

Im Gegensatz zu konventionellen Maschinen, bei denen die Wicklungen rund um den Eisenkern liegen, befinden sich bei der TFM die Wicklungen als ringförmige Spulen konzentrisch zur Antriebsachse. Der elektrische Strom erzeugt einen axial-radial verlaufenden Magnetfluss, der senkrecht zur Drehebene wirksam wird. Diese Bauweise erlaubt eine äußerst kompakte Polteilung und entkoppelt das magnetische Design vom elektrischen Wicklungskreis.

Vorteile und technische Herausforderungen

Die Transversalflussmaschine bietet Vorteile wie eine hohe Drehmomentdichte und besseren Wirkungsgrad, da etwa Wickelköpfe entfallen. Zudem lässt sich das Magnetfeld effizienter nutzen. Dem gegenüber stehen erhöhte Anforderungen an die mechanische Konstruktion sowie an die Fertigung – das Rotor- und Stator-Design ist komplex und materialbeanspruchend.

Varianten und Anwendungen

Die TFM kann als permanenterregte Synchronmaschine oder als Reluktanzmaschine entwickelt werden. Die PM-Ausführung überzeugt durch erhöhte Kraftdichte, während die Reluktanzvariante ganz ohne Magnete auskommt. Anwendungen finden sich in Spezialfällen wie Radnabenantrieben, Linearmotoren oder hochdynamischen Antriebssystemen, insbesondere dort, wo kompakte Bauweise und hohe Regelbarkeit gefragt sind