磁耦合器、耦合器组件及方法与流程

本发明涉及磁耦合器。本发明进一步涉及耦合器布置。此外，本发明涉及一种用于控制磁耦合器的方法。

背景技术：

借助于磁耦合器，能够以非接触式方式将转矩从一个轴传递到另一个轴。针对磁耦合器存在许多解决方案。所述解决方案常常是基于永磁体所产生的磁场。磁耦合器的最简单实施例包括布置于彼此中的两个旋转磁体。这产生了不接触但无法分离的耦合器。如果耦合器的一侧替换为旋转的励磁绕组，则耦合器还能够设计成可切换的。

DE 10 2012 206 345 A1公开了一种用于将第一轴联接到第二轴的磁耦合器，所述磁耦合器使用相对于旋转轴线径向地延伸的磁场，以便将转矩从第一轴传递到第二轴。

技术实现要素：

在此背景下，本发明的目标是提供改进的磁耦合器、改进的耦合器布置以及还有改进的方法。

因此，提供了一种磁耦合器，其包括以下各项：第一耦合器部件，其能够绕旋转轴线旋转；第二耦合器部件，其能够绕所述旋转轴线旋转；以及至少一个线圈。所述线圈设计成产生沿旋转轴线穿过第一和第二耦合器部件的磁场以在第一和第二耦合器部件之间进行转矩的非接触式传递。

因此，转矩得以从第一耦合器部件传递到第二耦合器部件和/或以相反方向进行。第一耦合器部件和/或第二耦合器部件能够设计为（例如）轴的一部分。第一耦合器部件和/或第二耦合器部件还能够连接到轴。此外，第一和第二耦合器部件能够是可磁化的。特别地，第一耦合器部件和/或第二耦合器部件能够优选地由具有磁导率>1、优选地>80的材料来制造。

在本申请中，“轴向”旨在被理解为意指沿旋转轴线的方向，且“径向”旨在被理解为意指垂直于旋转轴线的方向。

非接触式传递旨在被理解为意指尤其在不接触情况下的传递。也就是说，第一耦合器部件和第二耦合器部件彼此不接触。特别地，第一耦合器部件和第二耦合器部件能够借助于轴向气隙而彼此分离。也能够通过一种材料（特别地，通过不可磁化材料）来进行在第一耦合器部件与第二耦合器部件之间进行转矩的非接触式传递。

在第一耦合器部件与第二耦合器部件之间进行转矩的非接触式传递具有能够减少机械摩擦损失的优点。结果，能够更有效地传递转矩。此外，能够避免或减少在转矩传递耦合器部件上的机械磨损。这使得转矩传递耦合器部件的磨损较小。因此，能够提供其中转矩传递耦合器部件需要较少维修的耦合器。

至少一个线圈或相应线圈（在本申请中称为线圈）能够具有电导体的N个绕组，该电导体来设计成承载电流。所述至少一个线圈或相应线圈（在本申请中称为线圈）能够特别地被设计来产生轴向的和/或径向的磁场。

通过举例说明，所述至少一个线圈能够产生磁场，所述磁场的场线沿旋转轴线从第一耦合器部件延伸到第二耦合器部件，且反之亦然。例如，能够借助于圆筒状线圈来产生这种磁场，该圆筒状线圈的纵向轴线平行于旋转轴线。作为可替代方案，线圈也能够由线圈对形成，例如，以Helmholtz构型的线圈对。

线圈所产生的磁场强度与流经线圈的电流成比例。特别地，能够借助于电流来控制线圈所产生的磁场强度。

特别地，磁耦合器沿磁场轴线具有负刚度。术语“负刚度”旨在被理解为特别地意指，将两个本体（例如）以吸引的方式彼此联接的力越大，所述两个本体相对于彼此越接近。因此，负刚度不容许稳定状态。特别地，这是由于以下事实：例如，使两个本体更接近一起的力越大，所述两个本体越接近。因此，例如借助于轴承来补偿负刚度是有利的。

具有沿旋转轴线的磁场（也就是说，轴向磁场）的磁耦合器能够特别地具有以下优点：仅沿旋转轴线出现磁耦合器的负刚度。也就是说，仅沿一条轴线（旋转轴线）出现由于磁耦合器的负刚度而作用于耦合器部件上的力。也就是说，能够减小在径向方向上作用于耦合器部件上的力。特别地，能够减小必定由径向轴承所吸收的力。

具有由线圈所产生的磁场的磁耦合器的另外一个优点是：通过简单地切断流经线圈的电流，能够中断在第一耦合器部件与第二耦合器部件之间的转矩传递。此外，能够借助于电流来调节耦合器所传递的转矩，或能够将所传递的转矩实现成电流量的函数。因此，能够借助于合适的控制件来设定高达设计耦合器所针对的最大转矩的任何期望的转矩值。

优选地，磁耦合器被用在机械能量存储器中或形成能量存储器的一部分。这种机械能量存储器能够用在（例如）应急发电机中。在这种情况下，能量存储器能够在供电系统中出现故障的情况下将机械能供应到发电机，所述发电机将所述机械能转换为电能，以便以此方式提供应急电力。能量存储器能够被设计成仅在短时间内提供能量，直到应急柴油发电机启动。通过举例说明，机械能量存储器能够提供100 kW持续高达15秒。

在混合动力车辆（例如，混合动力客车或混合动力汽车）中使用磁耦合器也是可行的。

根据一个实施例，磁耦合器进一步具有第一辅助线圈，其被设计成产生沿旋转轴线的磁场，其中，所述第一辅助线圈沿旋转轴线布置于距所述至少一个线圈一距离处。

特别地，借助于对第一辅助线圈和至少一个线圈的适当的控制，能够在轴向方向上提供磁轴承。特别地，这能够具有以下优点：能够免除轴向方向上的额外轴承，特别地，额外的磁轴承。

此外，磁耦合器中会出现杂散磁场（例如，在径向方向上），所述杂散磁场导致（例如）轴向方向上的磁通量密度变弱。这会导致两个耦合器部件移向彼此或移离彼此。特别地，第一辅助线圈能够被设计成以此方式改变磁场的磁通量密度，使得抵消不良的杂散磁场。通过举例说明，第一辅助线圈所产生的磁场能够防止第一耦合器部件和第二耦合器部件移向彼此或移离彼此。

此外，第一辅助线圈能够具有低于所述至少一个线圈的电感。通常，线圈中电流增加的时间常数与所述线圈的电感成比例。由于线圈所产生的磁场强度与流经线圈的电流成比例，所以能够更快地改变具有较低电感的线圈的磁场。这具有以下优点：特别地，能够更快地对两个耦合器部件之间的距离变化作出反应。

根据另外的实施例，磁耦合器进一步具有第二辅助线圈，所述第二辅助线圈被设计成产生沿旋转轴线的磁场，其中，所述第二辅助线圈布置于线圈的位于与第一辅助线圈相对的一侧上，且沿旋转轴线布置于距线圈一距离处。

特别地，在物理上第二辅助线圈能够与第一辅助线圈相同。此外，第二辅助线圈同样能够具有低于所述线圈的电感。第二辅助线圈优选地能够具有与第一辅助线圈相同的电感。第二辅助线圈能够进一步具有以下优点：能够甚至更有效地补偿所出现的杂散磁场。通过举例说明，借助于第一和第二辅助线圈，能够专门补偿由于杂散磁场所造成的对第一耦合器部件和第二耦合器部件的不良影响。因此，能够使所述至少一个线圈的激励（也就是说，流经线圈的电流）保持恒定。特别地，这在由线圈所产生的磁场仅相对缓慢地改变时能够是有利的。

根据另外的实施例，磁耦合器进一步具有至少三个径向辅助线圈，所述至少三个径向辅助线圈被设计成相对于旋转轴线径向地产生磁场，其中，所述至少三个径向辅助线圈布置成相对于旋转轴线周向地分布在第一耦合器部件和/或第二耦合器部件周围。

特别地，所述至少三个径向辅助线圈能够以相对于旋转轴线彼此等距地分布的方式来布置。特别地，借助于所述至少三个径向辅助线圈，能够补偿相对于旋转轴线径向地作用于第一耦合器部件和/或第二耦合器部件上的力。

具有至少一个辅助线圈（其产生沿旋转轴线的磁场）和径向辅助线圈两者的磁耦合器能够实现混合动力，其包括用于进行转矩的非接触式传递的磁耦合器且包括主动式磁轴承。通过对线产生沿旋转轴的磁场的线圈的适当的控制，能够实现两个耦合器部件中的一个在轴向方向上的支承和在两个耦合器部件之间的转矩传递两者。通过对径向辅助线圈的适当的控制，能够实现两个耦合器部件中的一个在径向方向上的支承。这种磁耦合器既能够特别有利地进行转矩的非接触式传递，又能够承担两个耦合器部件中的至少一个的径向和轴向的支承的责任。特别地，因此能够免除一个或多个额外的轴承。

根据另外的实施例，磁耦合器具有轭，所述轭设计来引导由至少一个线圈所产生的磁场。

特别地，轭能够由具有磁导率> 1、特别地> 80的材料来制造。因此，能够进一步减少杂散磁场。

特别地，轭能够具有以下优点：其将磁场的场线捆绑在其内部，且因此加强了磁通量Φ。由于磁力F_m与Φ²/S成比例（其中S是磁场的有效横截面积），所以也能够通过改变磁通量Φ来改变所产生的力。

根据另外的实施例，轭至少分段地具有U形设计。

特别地，至少分段地呈U形的轭的臂能够相对于旋转轴线垂直地延伸。由于作用在两个耦合器部件中的一个与轭之间的磁力越大，轭与耦合器部件之间的距离越小，所以在径向方向上提供比在轴向方向上更大的轭与第一耦合器部件和/或第二耦合器部件之间的距离会是有利的。特别地，因此，能够进一步减少径向杂散磁场的影响。

根据另外的实施例，轭还具有至少一个突起部，所述突起部被设计成相对于旋转轴线径向地引导由所述至少三个径向辅助线圈中的一个所产生的磁场。

优选地，突起部能够由具有大于一的磁导率的材料来制造。特别地，突起部能够由与轭相同的材料来制造。此外，突起部和轭能够具有整体的设计。此外，能够以此方式来设计所述至少一个突起部，使得所述至少三个辅助线圈中的至少一个形成于突起部周围。通过举例说明，能够将突起部设计成线圈芯。

优选地，轭针对所述至少三个径向辅助线圈中的每个分别具有突起部，其中，所述突起部中的每个被设计成相对于旋转轴线径向地引导在每种情况下由所述至少三个径向辅助线圈中的一个所产生的磁场。

根据另外的实施例，磁耦合器进一步具有被设计来控制流经所述至少一个线圈的电流的控制装置。

通常，线圈所产生的磁场与流经线圈的电流成比例。特别地，由线圈所产生的磁通量Φ然后也与流经线圈的电流成比例。此外，磁力F_m与Φ²/S成比例，其中S是磁场的有效横截面积。特别地，能够通过控制流经所述至少一个线圈的电流来控制磁通量以及还有所产生的磁场。由所产生的磁场引起的力也能够借助于控制流经所述至少一个线圈的电流来进行控制。特别地，借助于控制流经所述至少一个线圈的电流，因此能够控制在第一耦合器部件与第二耦合器部件之间的转矩的非接触式传递。

根据另外的实施例，控制装置被设计成使流经所述至少一个线圈的电流的方向反向。

因此，能够在相反的方向上调整第一和/或第二耦合器部件的位置。

当磁耦合器处于饱和状态时，也就是说，增大所施加的外部磁场并不引起位于磁场中的材料的磁化的进一步增大，使流经所述至少一个线圈的电流反向可以是进一步地有利的，以便抵消饱和。

根据另外的实施例，控制装置被设计成以此方式来控制流经所述至少一个线圈的电流，使得能够调整沿旋转轴线在第一耦合器部件与第二耦合器部件之间的距离。

特别地，控制装置能够被设计成控制沿旋转轴线在第一耦合器部件与第二耦合器部件之间的距离。通过举例说明，能够提供传感器，所述传感器确定沿旋转轴线在第一耦合器部件与第二耦合器部件之间的距离的值，并将结果供应到控制装置。特别地，控制装置能够被设计成基于所确认的值来控制沿旋转轴线在第一耦合器部件与第二耦合器部件之间的距离。

根据另外的实施例，控制装置被设计成以此方式控制流经所述至少一个线圈的电流，使得第二耦合器部件悬浮在由所述至少一个线圈所产生的磁场中。

通过举例说明，能够提供传感器，所述传感器确定第二耦合器部件在三维中的位置（例如，轴向位置和相对于旋转轴线的两个径向位置），并将结果提供到控制装置。特别地，控制装置能够被设计成基于所确定的值来控制流经所述至少一个线圈的电流。通过举例说明，为了使第二耦合器部件悬浮，控制装置能够控制流经两个线圈（所述两个线圈各自产生沿旋转轴线的磁场）的电流和流经三个线圈（所述三个线圈各自产生径向磁场）的电流。因此，例如能够实现包括磁耦合器和主动式磁轴承的混合动力。这能够进一步具有以下优点：能够免除支撑第二耦合器部件的额外的轴承。此外，对这种磁混合动力耦合器的控制既能够有利地控制转矩传递，又能够控制耦合器部件的位置。通过举例说明，因此能够减少部件的数量。此外，例如，可同样能够实现阻尼和/或避免自然频率。

根据另外的实施例，第一耦合器部件具有至少一个第一轴向突起部，且第二耦合器部件具有至少一个第二轴向突起部。所述至少一个第一轴向突起部和所述至少一个第二轴向突起部分别由可磁化材料形成，且其以此方式设计，使得当所述至少一个第一轴向突起部和所述至少一个第二轴向突起部相对于彼此轴向地取向时，所述至少一个第一轴向突起部与所述至少一个第二轴向突起部之间的磁阻是最小的。

特别地，能够将第一轴向突起部和/或第二轴向突起部设计为圆扇区或圆的区段。在这种情况下，术语“圆扇区”旨在被理解为意指圆形区域的由圆弧和两条圆半径所界定的局部区域。术语“圆区段”是圆形区域的由圆弧和圆弦所界定的局部区域。

此外，第一耦合器部件和第二耦合器部件能够分别具有多个轴向突起部，所述轴向突起部一同形成具有周期性结构的轮廓。通过举例说明，所述轮廓能够具有环，所述环包括彼此间隔开的圆扇区。作为环的可替代方案，或除环之外，轮廓还能够具有另外的环，所述环具有彼此间隔开的圆区段。优选地，所述至少一个第一突起部相对于所述至少一个第二突起部布置成镜面相反的方式。

如果由所述至少一个线圈所述产生的轴向磁场现在穿透磁耦合器的两个耦合器部件，则能够在所述至少一个第一突起部和所述至少一个第二突起部中建立磁化。各个突起部的磁化然后能够以此方式彼此相互作用，使得所述各个突起部之间的磁阻最小化。特别地，这是由于以下事实：最小磁阻的状态对应于所存储的磁能最小的状态。当所述至少一个第一突起部和所述至少一个第二突起部恰好处于彼此轴向地相对时，能够在所描述的磁耦合器中达到这种所存储的磁能最小的状态。在此位置中，磁通量能够直接从所述至少一个第一突起部流到所述至少一个第二突起部，其中，在这个过程中所桥接的间隙是最小的。如果所述至少一个第一突起部和所述至少一个第二突起部不处于恰好彼此相对时，不得不克服较大的间隙。在这种情况下建立转矩，所述转矩取向成使得所述至少一个第一突起部和所述至少一个第二突起部移向彼此。

根据另外的实施例，第一和/或第二耦合器部件具有至少两个突起部，其中，所述至少两个突起部中的一个布置于第一耦合器部件的第一侧上，其中，旋转轴线在第一侧上是垂直的，且所述至少两个突起部中的另一个布置于第二耦合器部件的第二侧上，该侧在轴向方向上处于与第一侧相对。

特别地，这能够具有以下优点：能够在耦合器的两侧上传递转矩。特别地，因此，多个耦合器部件能够轴向地布置成一个在另一个后面。结果，能够以尤其有效的方式来传递转矩。

根据另外的实施例，第一和/或第二耦合器部件被可旋转地安装。

第一耦合器部件优选地被安装成使得其无法轴向地移动（轴向固定支承）。

进一步提供了耦合器布置，其包括驱动器、飞轮和如上所述的磁耦合器。飞轮借助于磁耦合器联接到驱动器。第一耦合器部件能够连接到驱动器，或能够被设计为驱动器。第二耦合器部件能够连接到飞轮，或能够被设计为飞轮。

驱动器能够是（例如）电动马达，特别地，所述电动马达也能够操作为发电机。

根据另外的实施例，飞轮布置于密闭容器中和/或真空中。

特别地，容器能够由不可磁化材料形成。此外，容器能够被设计为真空容器。通过举例说明，因此能够进一步减少摩擦损失和/或由于流阻造成的损失。

此外，提供一种用于控制如上所述的磁耦合器的方法，其中，以此方式来控制电流，使得借助于由所述至少一个线圈产生的沿旋转轴线的磁场，在第一与第二耦合器部件之间进行转矩的非接触式传递。

此外，提出一种计算机程序产品，所述计算机程序产品有助于在程序控制的装置上执行如上文所解释的方法的性质。

通过举例说明，计算机程序产品（例如，计算机程序装置）能够被提供或交付为（例如）存储媒介，例如存储卡、USB棒、CD-ROM或DVD，或者呈可由网络中的服务器进行下载的文件的形式。这能够（例如）在无线通信网络中通过传递具有计算机程序产品或计算机程序装置的适当文件来实施。

针对所提出设备所描述的实施例和特征以相对应的方式适用于所提出的方法。

本发明的另外的可能的实施方案还包括上文或下文关于示例性实施例所描述的特征或实施例的未明确提及的组合。在这种情况下，本领域技术人员还将添加单独的方面以作为对本发明的相应的基本形式的改进或提高。

本发明的另外的有利的改进和方面是从属权利要求和下文所述的本发明的示例性实施例的主题。下文将参考附图基于优选实施例来更详细地解释本发明。

附图说明

图1示出沿根据一个示例性实施例的磁耦合器的旋转轴线的示意性的局部剖视图；

图2示出来自图1的磁耦合器的第一耦合器部件的端面的透视图；

图3示出沿根据另外的示例性实施例的磁耦合器的旋转轴线的示意性剖视图；

图4示出沿根据又另一个示例性实施例的磁耦合器的旋转轴线的示意性的局部剖视图；

图5示出沿根据另一个示例性实施例的耦合器布置的旋转轴线的示意性的局部剖视图；

图6和图7示出径向的辅助线圈的布置的透视图；以及

图8示出用于控制磁耦合器的方法的流程图。

在附图中，除非另有说明，否则相同的元件或具有相同功能的元件具有相同的附图标记。

具体实施方式

图1示出磁耦合器100的示意性的局部剖视图。耦合器100能够是图3中所示的耦合器布置1的组成部分。

磁耦合器100具有第一耦合器部件3，该第一耦合器部件能够绕旋转轴线2旋转并且借助于轴4连接到电动马达（未示出）。第一耦合器部件3能够可旋转地安装在轴承（未示出）中，该轴承也为第一耦合器部件3提供轴向的固定。

此外，磁耦合器100具有能够绕旋转轴线2旋转的第二耦合器部件5。第二耦合器部件5能够设计为飞轮或自身能够驱动另外的构件（特别地，飞轮）。在所提到的第一种情况下，磁耦合器100形成能量存储器。

第一和第二耦合器部件3、5能够分别具有圆筒状设计，并且由可磁化材料（例如，铁）构成。优选地，第一耦合器部件3具有的直径大于轴2的直径，且能够整体地连接到所述轴。

第一和第二耦合器部件3、5能够在其面对彼此的端面3a、5a上具有轴向突起部3b、5b，下文更详细地解释所述轴向突起部的功能。间隙14设在端面3a、5a或突起部3b、5b之间。图2示出端面3a的视图。

第一耦合器部件3和第二耦合器部件5至少分段地由轭6所包围，该轭由可磁化材料（例如，纯铁）构成。轭6在所示的半边纵向部段中呈U形，且为此其包括轴向部段6a以及还有第一和第二径向部段6b、6c，这些径向部段邻接所述轴向部段的端部。优选地，部段6a、6b、6c相对于旋转轴线2具有旋转对称设计。部段6b、6c能够分别径向地延伸超过第一和第二耦合器部件3、5。

此外，耦合器100包括线圈7（在本申请中也称为“至少一个线圈”）。线圈7能够以环形方式围绕旋转轴线2延伸。此外，线圈7能够沿旋转轴线2居中地布置在轴向部段6b、6c之间。

线圈7被设计成产生沿旋转轴线2延伸穿过第一和第二耦合器部件3、5的磁场。在这种情况下，轭6被设计来引导由线圈7所产生的磁场。借助于线8来说明由线圈7所产生的磁场的磁通量的基本轮廓。能够借助于沿旋转轴线2延伸的磁场在第一与第二耦合器部件3、5之间进行转矩的非接触式传递：如果由于施加到（例如）轴4或第一耦合器部件3的转矩使突起部3b相对于突起部5b发生偏转，则在第二耦合器部件5上产生由于施加的轴向磁场所造成的转矩，所述转矩倾向于使突起部5b再次布置成正好与突起部3b轴向相对。

图2透视地示出第一耦合器部件3的端面3a。多个突起部3b、3b’以圆形的方式布置于端面3a上。突起部3b、3b’中的每个被设计为环的区段，其中，各个突起部3b布置于距彼此一距离处。也就是说，两个单独的突起部3b、3b’之间存在气隙3c、3c’。突起部3b能够布置于外环K1中，且突起部3b’能够布置于内环K2中。外环K1中的突起部3b的数量能够大于内环K2中的突起部3b’的数量。优选地，突起部3b借助于径向间隙R与突起部3b’间隔开。应注意到，第二耦合器部件5在其端面5a上具有相应地布置的突起部（仅部分地示出）。

当两个耦合器部件3、5中的一个的偏转变得更大时，转矩增大。当耦合器部件3与5之间的偏转量是如此（例如）使得耦合器部件5的突起部5b恰好在位于耦合器部件3的紧挨着彼此的两个突起部3b之间的气隙3c上方时，达到可能的最大转矩。相同方向上的另外的偏转将意指转矩的数学符号是相反的。

图3示出磁耦合器100的示意性剖视图。图3中所示的磁耦合器100具有：第一耦合器部件3，其连接到轴4；以及第二耦合器部件5，其连接到另外的轴4a。两个耦合器部件由轭6所包围，该轭被设计来引导线圈7所产生的磁场。第一耦合器部件3包括布置成距离彼此一定距离的四个部段3e。第二耦合器部件5同样包括四个部段5e，这些部段布置于第一耦合器部件的部段3e之间或接合于所述部段之间。部段3e、5e各自在相对侧上具有相对应的突起部3b、3d、5b、5d。

图4示出磁耦合器100，与图1相比，该磁耦合器具有第一辅助线圈9和第二辅助线圈10。辅助线圈9、10能够分别以环形方式绕旋转轴线2延伸。

第一辅助线圈9布置成（例如）邻近于第一径向部段6a。结果，第一辅助线圈9能够改变（例如）这个区域中或第一径向部段6a的自由端6d的区域中的磁通量。通过举例说明，在轭6与第一耦合器部件3之间的区域中的磁通量8的增加会引起磁力增加，该磁力由磁通量8产生且使两个耦合器部件3、5移向彼此（由图4中的箭头11说明）。

与第一辅助线圈9相对的第二辅助线圈10布置成（例如）邻近于部段6c。结果，第二辅助线圈9能够改变（例如）这个区域中或第二径向部段6c的自由端6e的区域中的磁通量。通过举例说明，在轭6与第二耦合器部件5之间的区域中的磁通量8的增加会导致磁力增加，该磁力由磁通量8产生且使两个耦合器部件3、5移离彼此（由图4中的箭头12说明）。

为了在第一和第二耦合器部件3、5之间有效地传递转矩，当能够控制两个耦合器部件3、5之间的间隙14的距离A或宽度时，这是有利的。为此目的，经由控制线15将线圈7、第一辅助线圈9和第二辅助线圈10连接到控制装置13。特别地，控制装置13被设计来控制流经线圈7、第一辅助线圈9和第二辅助线圈10的电流。

此外，磁耦合器100能够具有测量两个耦合器部件3、5之间的距离A的传感器（未示出）。然后，控制装置13能够被设计成基于所测得的距离A来控制电流。特别地，结果，能够在轴向方向上实现磁轴承功能（例如，针对第二耦合器部件5）。特别地，控制装置13能够被设计成以此方式来控制第二耦合器部件5的位置，使得所述第二耦合器部件悬浮。另外，应注意到，附图中的重力可指向纸张底边缘的方向，但同样地耦合器100相对于重力的其它取向也是有可能的。

控制装置13此外还能够使流经线圈7、第一辅助线圈9和/或第二辅助线圈10的电流的方向反向。因此，能够以灵活的方式来控制距离A且有可能抵抗磁通量8的饱和。

图5示出根据示例性实施例的耦合器布置1的示意性的局部剖视图。

耦合器布置1具有驱动器17、磁耦合器100以及还有飞轮18。根据示例性实施例，飞轮18被设计为分开的零件且由第二耦合器部件5所驱动。特别地，飞轮18和第二耦合器部件5能够整体地形成。

在第一操作模式中，驱动器17（例如，电动马达）将能量存储在飞轮18中。在第二操作模式中，将能量从飞轮18供应到驱动器17。在第二操作模式中，相对应的电动马达17也能够优选地被操作为发电机。优选地，借助于控制装置13来执行第一与第二操作模式之间的转变。

为将摩擦损失减到最小，第二耦合器部件5（包括飞轮18）能够布置于真空中。为此，第二耦合器部件5（包括飞轮18）能够容纳在排空的容器21中。容器壁能够由塑料或磁场8可透过的另外的材料形成。

以上实施例以相同的方式适用于根据图1和图4的示例性实施例。

根据图5的磁耦合器100具有多个径向辅助线圈19，其中，图3中仅示出一个径向辅助线圈19。径向辅助线圈19布置成相对于旋转轴线2周向地分布在飞轮18周围。图6和图7中示出了径向辅助线圈19的可能布置。

当电流流经所述径向辅助线圈19时，该径向辅助线圈19相对于旋转轴线2径向地产生磁场。特别地，径向辅助线圈19允许来补偿相对于旋转轴线2径向地作用于第一耦合器部件3和/或第二耦合器部件5或飞轮18上的力。在每种情况下，径向辅助线圈19布置于轭6的一个突起部20周围，优选地，该突起部由与轭6相同的材料来制造。

在根据图1的耦合器布置100中，线圈7（在本申请中也称为“至少一个线圈”）布置成邻近于第二径向部段6c。此外，特别地，仅提供一个辅助线圈8，该辅助线圈布置成邻近于第一径向部段6b。

耦合器布置1的磁耦合器100进一步具有控制装置13，该控制装置经由控制线14、15、16来控制线圈7中、第一辅助线圈9中和每个径向辅助线圈19中的电流。特别地，控制装置13能够被设计成以此方式来控制飞轮18的位置使得飞轮18能够悬浮。

因此，飞轮18既能够安装在轴向方向上，也能够安装在径向方向上。因此，能够实现包括用于进行转矩的非接触式传递的磁耦合器和包括主动式磁轴承的混合动力。

图6和图7示出根据来自图5的部段IV的径向辅助线圈19的布置的示意图。

图6示出三个径向辅助线圈19的布置，这些径向辅助线圈布置成相对于旋转轴线2周向地均匀分布在第一耦合器部件3周围。三个径向辅助线圈19中的每个均布置于轭6的径向突起部20周围，该突起部指向旋转轴线2。

图7示出四个径向辅助线圈19的布置，这些径向辅助线圈布置成相对于旋转轴线2周向地均匀分布在第一耦合器部件3周围。四个径向辅助线圈19中的每个均布置于轭6的突起部20周围。

图8示出用于控制磁耦合器的方法的流程图。在该方法中，在第一步骤S1中，以此方式控制电流，使得借助于由线圈7产生的沿旋转轴线2的磁场，在磁耦合器100的第一与第二耦合器部件3、5之间进行转矩的非接触式传递。该方法能够可选地包括第二步骤S2，在该第二步骤中，额外地控制流经至少一个辅助线圈9、10的电流。此外，该方法能够具有可选的第三步骤S3，在该第三步骤中，额外地控制流经至少三个径向辅助线圈19的电流。

尽管已基于示例性实施例描述了本发明，但其能够以多种方式进行修改。