CN101772876A - 带有混合励磁转子的电机 - Google Patents

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CN101772876A CN200880101853A CN200880101853A CN101772876A CN 101772876 A CN101772876 A CN 101772876A CN 200880101853 A CN200880101853 A CN 200880101853A CN 200880101853 A CN200880101853 A CN 200880101853A CN 101772876 A CN101772876 A CN 101772876A
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    • H02K21/042Windings on magnets for additional excitation ; Windings and magnets for additional excitation with permanent magnets and field winding both rotating

Abstract

本发明涉及一个同步电机(10),其具有固定定子(12),一个多相定子绕组(13)和一个在其周边包含按照预设顺序激励出的磁极的转子(11),其中所述转子的极数与至少一个励磁线圈(18)中励磁电流的强度和方向相关地可调。本发明的目的在于优化所述电机的效率以及减少励磁线圈的数量,或者减少总的线圈横截面,做出如下设计:所述转子(11)包含一个由在轴向方向上堆叠的叠片(25)构成的铁芯,所述叠片在周边设计有凹槽(19)用以容纳至少一个励磁线圈(18)。并且至少一个励磁线圈(18)以一个步长(SW)被安置在转子(11)的周边,所述步长与较小极数的极距(Pt)相对应。

Description

带有混合励磁转子的电机
技术领域
本发明涉及按照权利要求1说明的一种带有固定定子和混合励磁转子的电机。
背景技术
这种同步电机不仅适用于固定网络的驱动,比如固定的三相电流网,而且也适用于通过电子逆变器的驱动。此外这种电机适用于在发电机驱动中调节多相定子绕组系统中的感应电压,例如在车载电子设备网络中需要所述电机。在这些电机中位于转子周边上的极是一部分是永磁式,一部分通过电激励产生。
WO2004/017496公开了一种转子的极可切换的同步电机。在这种电机中转子的极的切换通过改变转子励磁线圈中的电流方向来实现。所述电流方向的改变用于对多相定子绕组中的输出电压进行控制。通过对励磁电流的连续调节可以在更大范围内影响为较高极数设计的多相定子绕组的输出电压。这里例如图1a和1b中所示,对于一个在十二极和六极之间可以切换的配置,需要三个半径磁化的永磁体以及三个励磁线圈。其中,所述励磁线圈被分别安置在半径指向周边的臂上,步长为较高极数的极距。其缺点在于:为实现对称极配置,每一个永磁体都需要一个能产生相应磁势的励磁线圈。这就相应地需要一个较大的铜截面且转子的空间需求也较大。此外缺点还在于,所述永磁体在转子周边上的极性相同,因为磁路回流必须通过相邻的极,由此所述永磁体在安装好的状态下的磁化有困难。
W099/67871中公开了关于这种同步机的其他实施例。这里转子中的永磁体也是沿着半径安置并被弦向(Sehnenartig)磁化。在这里,在所述永磁体之间,励磁线圈也是被分别安置在半径指向周边的臂上,步长为较高极数的极距。同样这里对于对称极配置,励磁线圈数等于永磁体数,其中所有的励磁线圈必须是满磁势设计。一个转子上有十二个极的电机甚至需要四个相应地有较大的铜截面以及较大的转子空间需求的励磁线圈。此外在这里还有一个缺点:在安装好的状态下,永磁体在转子上的充分磁化实际上不可能实现,因为通过一个在转子周边的磁头,永磁体位于内部的区域不能够被完全到达。
US 2007/0090713 A1中公开了一种带有极可切换的混合励磁转子的多相电机。在汽车中,所述电机用于汽车驱动启动中的电动机驱动,也用于车载电子设备网络供电中的发电机驱动中。为了优化所述两项功能,为所述电机的定子绕组确定一个极数,该极数相应于所述极可切换的转子的较小极数。除此之外为了减少电机的电磁损耗,定子绕组采用了星型电路电路设计,所述星型电路连接成其后连接桥式整流器的星点耦合连接方式。以此在发动机驱动中减少输出的电动势的波动性。
发明内容
通过前面讲述的解决方案力求将所述电机优选地用于发电机驱动,在不增加附加电路的情况下保持较少的电磁损耗,在电机功率相同时,减小所需的转子励磁线圈的截面,从而减少铜的耗费量和空间,并且同时还要减少电励磁的功率消耗。
一个带有混合励磁转子的电机通过权利要求1中所述特征表现出如下优点:通过叠片来避免电磁损耗,尤其是在转子内通过磁谐波产生的电磁损耗,可以通过简单的方法很显著地避免。以及通过与现有技术相对的技术,励磁线圈的多倍步长在线圈截面相等的情况下减少线圈数量或者说在相同线圈数量的情况下减小线圈截面。由此在功率相同的情况下,可以生产成本更低的转子,因为减少了用铜量并采用了更紧凑的结构。此外优点还在于:可以用更简单的方法在安装好的状态下对转子的永磁体进行磁化。
通过在从属权利要求中列举的方法,给出了独立权利要求中说明的特征的有利的设计方案和扩展。
这里为实现励磁线圈步长扩大的重要意义的是:叠片顶面(Stirnseite)的绕组端分别弦向在至少一个安置在转子周边的,且半径磁化的永磁体下面穿过。为了散去电机能量流失带来的热量有如下设计:在所述叠片的两个顶面上分别安装一个通风装置。在所述电机应用在汽车上作为多相交流发电机的情况下,本发明优点特别地在于:定子绕组的输出电压如果能够通过改变励磁线圈中的励磁电流的强度和方向来调节,并优选地与负载和温度相关地在一个允许的最大值和零之间可调。这样就可以例如使输出功率与当前消耗匹配,以便得到恒定的网络电压。采用有利的方法,在电机的正常工作情况下,转子包含较高的极数,其中励磁线圈中的励磁电流的强度和方向是如此选择的,使得其与在转子周边的永磁体共同作用,从而使极性交替变换的极具有大致相等的强度。励磁电流的上升会导致感应电压的上升以及输出功率的增大,反之亦然。
依据本发明的一个尤其能节约成本的电机设计方案为:转子上只有一个安装在一对相互沿直径相对设置的凹槽内的励磁线圈。所述励磁线圈优选地在绕组端处被分开,并绕过转子轴缠绕,并且与至少两个在所述凹槽之间安装在转子周边的相互沿直径相对设置的永磁体共同作用。采用有利的方法,在此将两个半径极性交替的永磁体安置在与所述励磁线圈的两个凹槽相差90°的位置。在本发明的扩展设计中对较高极对数有如下建议:在转子周边安置四个永磁体,其中在所述凹槽之间分别有两个半径极性相同的永磁体,它们彼此之间以及与它们与凹槽间间距大致相等。对于更高极对数的情况优选地采用如下办法:在转子周边安置六个永磁体,其中在所述凹槽之间分别有三个极性交替的永磁体,它们彼此之间以及它们与凹槽之间间距大致相等。
对于车载发电机的一个特别有利的设计方案如下:所述转子包含至少两个,优选四个励磁线圈,嵌放在四个彼此相隔90°的凹槽内。所述励磁线圈与至少四个在所述凹槽之间被安置在转子周边的半径极性交替的永磁体共同作用。采用有利的方法,所述四个永磁体应分别与相邻的凹槽保持与磁体圆周宽度相适应的圆周距。从而在励磁线圈内相应的励磁电流下,使得位于转子周边的极数能够从四调整到十二。
对于电机用于发电机驱动时的优化,重要的是,多项定子绕组的极数与可调转子的较高极数相对应。最简单的情况下,所述定子绕组由三相构成并在星型或三角形电路中与桥式整流器的输入端相连。如果定子绕组由五相构成,并在星型-、环形-、或星型-串联电路中与桥式整流器的输入端相连,还可以通过减少输出电压波动性获得定子更充分的利用。对于更大功率的电机优点在于:定子绕组由六相构成,并在双星型或双三角形电路中与桥式整流器的输入端相连。
在本发明的扩展设计中,转子极数的可切换性用于输出电压直至零值的下调。为此,桥式整流器的输出端与一个调节器相连,该调节器的输出端与所述转子(11)的至少一个励磁线圈(18)相连,其中所述调节器能够根据桥式整流器的输出电压来改变励磁电流的强度和方向。
附图说明
下面将依据附图进一步阐述本发明。附图为:
图1示出了一个依据本发明的带有混合励磁转子的电机横截面示意图。
图2示出了所述电机的纵截面图。
图3示出了带有四个永磁体和两个可调励磁线圈的转子横截面图。
图4a,4b示出了包括整流器和调节器的电机电路构成的两个变形,且
图5示出了电机用于发电机驱动时的与励磁电流相关的输出电压曲线图。
图6a和6b图3中带有分立的励磁线圈,可以在四极与十二极之间电切换的电机转子。
图7a,7b和7c为扩展设计的电机,其转子可以在六极和两极间切换,带有两个永磁体,及一个被分开的励磁线圈。
图8a,8b和8c为扩展设计的电机,其转子可以在十极和两极间切换,带有四个永磁体,以及单一的励磁线圈。
图9a,9b,和9c为扩展设计的电机,其转子可以在十四极和两极间切换,带有六个永磁体,以及单一的励磁线圈。
图10,11,12定子绕组及其电路联接的其他变形。
具体实施方式
图1和图2为一个简化的电机的横截面及纵截面。该电机用10表示,其被配置为包含混合励磁转子11的同步电机。所述电机包含固定定子12,其载有三相定子绕组13。在依据图1到3的第一实施例中,所述电机10是车用三相交流发电机,其带有十二极的定子绕组13,所述定子绕组13的三个绕组相R,S和T被嵌放在定子叠片15的凹槽14中,以三个凹槽为一个线圈步长,并在图1中通过周边的一部分表示出来。所述定子12和位于定子内部可旋转的转子11通过工作空气间隙16共同作用。所述转子11在其周边上包含按预设顺序的多个N极S极,所述磁极由永磁体17以及励磁线圈18构成。这里转子11的极数可以通过在励磁线圈18中的励磁电流的强度和方向改变。由图2可知,所述转子11的铁芯是由在轴向方向上堆叠的叠片25构成,并固定在转子轴21的中部。为了容纳励磁线圈18,在叠片25的外沿有冲压出的开放的凹槽19。所述永磁体17被嵌放在叠片25上冲压出的槽26中。所述槽26可以从外面封闭,从而使得所述永磁体17可以被轴向插入(见图6)。由此可以通过槽26的几何形状来抵消离心力,从而保证永磁体17能够可靠安全的固定在转子上。永磁体材料优选地由稀土构成。所述叠片25优选地通过焊接装配在一起。除此之外也可以用柳钉固定,粘合(backlack)或者压合扣合()。
电机的外壳由两个端盖12a及12b组成,其间嵌有所述定子叠片15。所述转子11两端通过其转子轴21在位置27可旋转地固定在所述端盖12a和12b上。在叠片25轴向顶面上分别固定有一个通风装置28。通风装置28通过端盖12a和12b的开口29将冷空气轴向吸入并沿着定子绕组13的绕组端13a,及转子11和定子12半径向外吹出。在转子轴21的末端固定有一个位于端盖12b后面的集电环30,其用于从定子12到转子11的励磁电流传输。所述集电环与固定的电刷装置31共同作用,来为励磁线圈18提供电流。所述电刷装置31在此作为转子11的供电单元,和调节器32及桥式整流器33一起被固定在端盖12b的外侧下面。所述部件由一个保护罩34覆盖,所述保护罩顶面包含多个通风隙35,以便冷空气流入。
图3示出了转子11周边呈现的磁极序列,其通过励磁线圈18中沿箭头方向的连续励磁电流Ie产生。在此有两个励磁线圈18嵌放在转子11的四个凹槽19中,所述凹槽彼此间隔90°地安置在转子11周边。在所述凹槽19之间有四个永磁体17被安置在转子11周边,所述永磁体17半径极性交替并与励磁线圈18共同作用。由此得到在如图3所示的励磁电流Ie的电流方向下,转子周边上极性交替的十二个磁极。通过改变励磁线圈18中的电流方向来改变转子11的极数,是通过反转由电励产生的磁场Φe来改变每个凹槽19的两侧在转子周边形成的磁极的极性来进行的,如图3中括号里标出的极性。至此在转子周边上得到了一个极性对称交替的四极配置。
依据本发明,通过以下的方法实现励磁线圈18数量的减少:励磁线圈18以一个步长SW被安置在转子11的周边,所述步长相应于图1中转子11的较小极数下的极距Pt,在此为四极结构下的极距Pt。与现有技术相比,多倍步长获得方法如下:在所述转子11的顶面上,所述励磁线圈18的绕组端20分别弦向在一个安置在转子周边的且半径磁化的永磁体17的下面穿过。在所述电机10的正常工作情况下,所述励磁线圈18中的励磁电流Ie的强度和方向是这样选择的:使得其与永磁体17共同作用,使所述转子包含较高的极数,并且使极性交替变换的极具有大致相等的强度。为了实现这一目标进一步有如下设计:所述四个永磁体17与相邻的凹槽14之间的圆周距为a如图3所示,所述圆周距与永磁体的圆周宽度b相应。
图4a示出了所述电机10的电路联接。其中定子绕组13的三相R,S,T在三角形电路中彼此连接,并通过其三个输出a,b,c相应地与桥式整流器33的电桥输入端33a,33b,33c连接。所述桥式整流器33在其输出端33d和33e与调节器32相连,以调节输出电压Ua。所述励磁线圈18的一端位于桥式整流器的正极性输出端33d,另一端位于调节器32的输出端32b,从而根据输出电压Ua来影响励磁电流。
图4b示出了一个图4a中电路的变形:三相定子绕组13采用了星型电路连接,以及带有两极输出端32b,32c的调节器32a,在所述输出端上连接有电机10的励磁线圈18。通过所述调节器32a,依据输出电压Ua来改变励磁电流的强度和方向。所述调节器32a进一步设计带有一个温度传感器36,通过该传感器可以依据所述电机10的温度调节所述输出电压Ua。在汽车中,电机10工作时通过桥式整流器33的输出端33d和33e对用于车载电子设备网络38供电的蓄电池37进行充电。
通过图5可以更进一步的详细说明,通过图4b所示的电路,图1和图2中的三相发电机的定子绕组13的输出电压Ua可以通过改变励磁线圈18中励磁电流Ie的强度和方向来调节,优选地与负载和温度相关地在一个允许的最大值与0值之间可调。在此示出了相对于时间轴t的与励磁电流Ie相关的电机的一相的输出电压Ua在转子11转过半周(机械180°)的范围内的曲线。对于十二极的三相定子绕组13来说转子11转过半周将得到三个完整的周期。
在允许的最大励磁电流Ie>>0下,将通过十二极的转子11在预定的负载下,在定子绕组13中产生最大的输出电压Ua1,以此可以用已知的方式通过整流器单元,给车载电子设备网络供电的各个蓄电池充电。同样在已知的未示出的方法下,所述电机10的输出电压Ua将依据车载电子设备网络中的直流电压或多或少的下调。对于图1所示的电机10这意味着,在一个相应减小的励磁电流Ie>0下,在定子绕组13上产生一个相应减小的输出电压Ua2,通过在转子11中更弱的电励来减弱转子11的总的磁场。这种总磁场的弱化一直继续下去,直到励磁电流Ie=0,在该励磁电流下在定子绕组13中还能感应出一个相当小的输出电压Ua3。
如果励磁线圈18中的励磁电流Ie<0方向改变,依据图2得到转子11的极数从十二到四的切换。在这种情况下在定子绕组13中的一个绕组相的多个单独的线圈中感应出方向相反的电压,所述电压或多或少的相互抵消。在此产生的输出电压Ua4在0电压值附近的一个小区间内变化。如果随后将励磁电流Ie在反方向上提高至一个较大的值,Ie>>0,可以得到在图5中用虚线表示的输出电压Ua5,其与输出电压Ua的半波相差180°的电角度。如果所述电机被用于刚性网络驱动中的无功功率调节,则为所述无功功率的调节得出:感生电压必须在一个最大和一个最小值之可控;所述感生电压不可以为零或者负值,否则电机会进入一个不稳定状态。
在图6到图9中以示意图示出了的另外的依据图1的同步电机实施例,所述电机具有依据本发明构成的混合励磁和极可切换的转子。
图6a和6b中展示了转子11a的横截面,在该转子中,图3中的两个励磁线圈18被四个在转子周边均匀分布的线圈匝数减半的励磁线圈18a代替。在此励磁线圈18a中的电流方向由箭头给出。由此,根据图6a,所述励磁线圈18a与所述永磁体17共同作用在转子周边得到一个十二极的配置,并根据图6b通过励磁线圈18a中电流方向的改变,在转子周边得到一个四极的配置。对于所述两种极数,在转子周边上极序列都保持对称,从而保持转子的磁负载以及热负载均匀分布。
在图7a,7b和7c中以示意图示出了一个带有转子11b的电机10a的横截面。所述转子只包含一个在绕组端处被分为两半18a的励磁线圈18。所述励磁线圈18被嵌放在位于转子11的两两沿直径相对设置的凹槽19内。在此所述励磁线圈18的两个部分18a在绕组端处绕过转子轴21缠绕。此外在此还有两个半径极性交替的永磁体17也被安置在转子12周边,所述两个永磁体17分别与所述励磁线圈18的两个凹槽19间隔90°。
按照图7a,在所述实施例中电机10a的定子叠片15a在内圆有18个凹槽14。在所述凹槽内按照每极每相槽数n=1嵌放带有三相R,S,T的定子绕组13。由此得到:在每极每相的一个凹槽定子绕组13都由六个极构成。所述励磁线圈18的两半18a里的电流在箭头所示的方向下,如图7b所示在转子周边得到了强度大致相等极性交替的六个磁极。如果所述励磁线圈18中的电流方向改变,电励磁通Φe也由此改变其方向,如图7c所示在转子周边只构成两个磁极,所述两个磁极分布在两半的圆周上。
在如图8a,8b和8c所示的另一个实施例中,在转子11c上仅示有一个嵌放在彼此沿直径相对设置的凹槽19内的励磁线圈18。所述线圈18例如在其两个绕组端处分别围绕着图中未示出的转子轴的一半缠绕。在此在转子周边安置了四个永磁体,其中,在两个凹槽19之间分别设计有两个半径极性相同的永磁体17。永磁体17之间以及永磁体17与转子11c的凹槽19之间的距离大致相等。
按照图8a,在所述实施例中电机10b的定子叠片15b在内圆上有30个凹槽14。在所述凹槽内按照每极每相槽数n=1嵌放带有三相R,S,T的定子绕组13。由此得到:在每极每相的一个凹槽定子绕组13都由十个极构成。在图8b中,在四个永磁体17为图示极性时,通过励磁线圈18中箭头所示的电流方向,在转子周边得到了一个N极S极呈交替极序列的十极配置。根据图8c,所述实施例可以通过改变励磁线圈18中励磁电流的方向切换为两极配置,在此,转子周边的上半部分作为S极构成,下半部分作为N极构成。
在如图9a,9b和9c所示的另一个实施例中,在转子11d上彼此沿直径相对设置的两个凹槽内嵌放有一个励磁线圈18。在此有六个永磁体17如此安置在转子周边:使所述凹槽19之间分别有三个半径极性相同的永磁体17,并且所述永磁体17彼此之间以及与所述凹槽之间的间距大致相等。按照图9a在所述实施例中,电机10c的定子叠片15c在内圆上有42个凹槽14。在所述凹槽内,按照每极每相槽数n=1嵌放带有三相R,S,T的定子绕组13。由此得到:在每极每相的一个凹槽定子绕组13都由十四个极构成。这里也可以通过改变励磁线圈18中箭头所示的电流的方向来改变转子周边的极数。在此,在图9b所示的预设电流方向下,在转子周边得到强度大致相等极性交替的十四极配置。如图9c所示,如果改变励磁线圈18中的电流方向,那么所述凹槽19的两侧的电励磁极将改变极性并在转子周边得到一个两极的对称配置,其N极在转子周边的上半部,S极在下半部分。
在图6至9所示的实施例中,通过相应的磁力线分布图来表示在转子周边的磁场的构成,在此,永磁体17的磁通用Φm以及电励磁通用Φe来表示。此外,在所述实施例中,为在转子11的较高极数下,尽可能地实现磁极在转子周边的均匀分布,重要的是:所述永磁体17与相互之间以及所述永磁体17与相邻的凹槽19之间的圆周距各为a,所述圆周距a与永磁体17的圆周宽度b相应。
通过转子11周边上半径磁化的永磁体17的配置,使得在转子安装好的状态下,通过简单的方法对所述永磁体17进行磁化成为可能。因为可用的S与N极的数量相等,在磁化过程中,借助一个从外部装到转子周边的磁化装置,提高通过永磁体的磁通。因为除此之外,N极到S极的距离大,所述永磁体在其整个宽度,甚至直到边缘处都很充分地被磁化,其中在磁化过程中在磁极边缘的磁力线不包含干扰的漏磁。通过将励磁线圈18半径安置在永磁体17下面,甚至可以使通过励磁线圈18中的电流脉冲来对所述永磁体17进行磁化成为可能。
图10,11,12中示出了电机10的定子绕组13的另外的变形,以及其相应地与桥式整流器33的电路联接。如图10所示,所述电机10d装备有五相定子绕组13b,所述定子绕组13b的五相彼此连接至一个所谓的星型串联电路。所述星型串联电路也可以考虑替换成真正的星型电路或者环形串联。所述定子绕组13b的五个输出与桥式整流器33a的五个二极管桥的各输入端相连接。调节器32在此也用于励磁线圈18的供电,所述调节器32连接至桥式整流器33a的输出端。
如图11和图12所示,所述电机的定子绕组13c由六相构成,其中如图11所示六相R1、S1、T1和R2、S2、T2连接在一个双星型电路中。所述定子绕组13c的六个输出与所述桥式整流器33b的六个二极管桥的各输入端相连接。如图12所示,所述六相R1、S1、T1、和R2、S2、T2连接在一个双三角形电路中,其中所述定子绕组13c的六个输出也是与桥式整流器33b的六个二极管桥的各输入端相连接。
本发明不局限于以上所示所述的实施例,尤其对于带有混合励磁转子的大型高功率电机,较高的极数是通过相应的较多的励磁线圈18和永磁体17来实现的。此类电机可以在固定交流网络或者三相交流网络中,用于通过励磁电流控制无功功率和转速切换控制。这就可以使例如一个电机中,其定子绕组在二极和六极之间切换,通过转子极数的调整,将所述电机的转速提高三倍或者降低至三分之一。对于此类与逆变器或者交流逆变器一起用于电动机驱动的电机,还可以通过对转子11的励磁电流的控制来实现场强弱化。如果通过反馈提高了逆变器的切换频率,所述场强弱化则能够导致转速提高。
在所有本发明的上述的实施例中,所述励磁线圈18以一个步长SW被安置在在转子周边上。所述步长SW与各较低极数的极距Pt相应。
这里永磁体17由扁平磁体,壳式磁体(Schalenmagnete)或者所谓的面包磁体(Brotlaibmagnete)构成,并被安置在转子周边。通过将所述永磁体固定在转子11的相应的凹槽中,如在图1和图2所示,或者如图4到7所示将所述永磁体轴向插入相应的切向安置在转子周边上的槽中。
通过转子中示例的重复可以实现更高的极数。例如图6a和6b中所示的配置是双倍的图7b和7c中的配置。

Claims (16)

1.带有固定定子(12)和转子的电机(10),所述定子优选地载有多相定子绕组(13),并且转子通过空气间隙(16)与所述定子共同起作用,所述转子在其周边上按预定顺序包含多个通过永磁体(17)和通过至少一个励磁线圈(18)电励的磁极,其中所述转子的极数能够与至少一个励磁线圈中的励磁电流(Ie)的强度和方向相关地被调节,其特征在于:所述转子(11)包含一个由在轴向方向上堆叠的叠片(25)构成的铁芯,所述叠片(25)在周边设计有凹槽(19),用以容纳至少一个励磁线圈(18),并且至少一个励磁线圈(18)以一个步长(SW)被安置在所述转子(11)的周边,所述步长与较小极数的极距(Pt)相对应。
2.按照权利要求1所述的电机,其特征在于:在所述叠片(25)顶面上的至少一个励磁线圈(18)的绕组端(20),分别沿弦向在至少一个安置在转子周边的且半径磁化的永磁体(17)的下面穿过。
3.按照权利要求1或2所述的电机,优选用于汽车的多相交流发电机,其特征在于:所述定子绕组(13)的输出电压(Ua)能够通过改变至少一个励磁线圈(18)中的励磁电流(Ie)的强度和方向来调节,优选地与负载和温度相关地在一个允许的最大值和最小值之间可调。
4.按照上述权利要求中任一项所述的电机,其特征在于:在所述电机(10)的正常工作情况下,所述转子(11)包含较高极数,其中在至少一个励磁线圈(18)中的励磁电流(Ie)的强度和方向是如此选择的,以使得其与在转子周边的永磁体(17)的共同作用,从而使极性交替变换的极具有大致相等的强度。
5.按照上述权利要求中任一项所述的电机,其特征在于:所述转子(11)只包含一个嵌放在一对相互沿直径相对设置的凹槽(19)内的励磁线圈(18),所述励磁线圈(18)优选地在绕组端(20)处被分割,并绕过转子轴(21),并且与在所述凹槽(19)之间的至少两个安装在转子周边的相互沿直径相对设置的永磁体(17)共同作用。
6.按照权利要求5所述的电机,其特征在于:两个半径极性交替的永磁体(17)相对于所述励磁线圈(18)的两个凹槽(19)分别相差90°设置。
7.按照权利要求5所述的电机,其特征在于:在转子周边安置四个永磁体(17),其中在所述凹槽(19)之间分别有两个半径极性相同的永磁体,它们彼此之间以及它们与凹槽(19)之间间距(a)大致相等。
8.按照权利要求5所述的电机,其特征在于:在转子周边安置六个永磁体(17),其中在所述凹槽之间分别有三个半径极性相同的永磁体,它们彼此之间以及它们和凹槽(19)之间间距(a)大致相等。
9.按照权利要求2所述的电机,其特征在于:所述转子(11)至少包含两个,优选四个,嵌放在彼此间隔90°的凹槽(19)内的励磁线圈(18),所述励磁线圈与安置在转子周边的在所述凹槽(19)之间的四个半径极性交替的永磁体(17)共同作用。
10.按照上述权利要求中任一项所述的电机,其特征在于:所述优选的四个永磁体(17)与其相邻的凹槽(19)之间分别保持圆周距(a),所述圆周距与永磁体本身的圆周宽度(b)相应,从而使得在励磁线圈(18)内相应的励磁电流下,可以将位于转子周边的磁极从一个较高的极数,优选从十二极调整到一个较低的极数,优选四极。
11.按照权利要求4所述的电机,其特征在于:多相定子绕组(13)的极数与所述可调转子(11)的较高的极数相对应。
12.按照上述权利要求中任一项所述的电机,其特征在于:所述定子绕组(13)由三相构成,并在星型或三角形电路中与桥式整流器(33)的输入端相连。
13.按照权利要求1到11中任意一项所述的电机,其特征在于:所述定子绕组(13b)由五相构成,并在星型-、环形-、或星型-串联电路中与桥式整流器(33a)的输入端相连。
14.按照权利要求1到11中任意一项所述的电机,其特征在于:所述定子绕组(13c)由六相构成,并在双星型或双三角形电路中与桥式整流器(33b)的输入端相连。
15.按照权利要求12到14中任意一项所述的电机,其特征在于:所述桥式整流器(33)的输出端与一个调节器(32a)相连,所述调节器的输出端与所述转子(11)的至少一个励磁线圈(18)相连,其中所述调节器(32a)能够根据桥式整流器(33)的输出电压(Ua)来改变励磁电流的强度和方向。
16.按照上述权利要求中任一项所述的电机,其特征在于:在所述转子(11)的叠片(25)的两个顶面上分别装有通风装置(28)。
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