CN1102277A

CN1102277A - 永磁电动机

Info

Publication number: CN1102277A
Application number: CN 93120720
Authority: CN
Inventors: J·R·福特; W·H·约翰逊; D·D·里昂
Original assignee: Varelux Motor Corp
Current assignee: Varelux Motor Corp
Priority date: 1993-11-01
Filing date: 1993-11-01
Publication date: 1995-05-03

Abstract

电动机包括永磁体的转子和电磁体的定子。当转子以第一方向旋转时，第一磁体从与最近电磁体铁心对准位置离去，而第二永磁体朝正接近的与紧接的电磁体铁心对准位置运动。最近电磁体在一方向被激磁以抵消第一永磁体对其铁心的吸引。紧接电磁体基本上不激磁，第二磁体对紧接电磁体的吸引主要是由于在紧接电磁体不激磁的情况下它们铁心之间的吸引。由此，施加到电磁体的大部分电功率用以抵消在永磁体和其离开的最近电磁体间的吸引。

Description

永磁电动机，其绕转子隔置的永磁体与绕定子隔置的电磁体互相配合，把自直流电源（如蓄电池）的电能转换为有用的机械能源。在这种电动机中，电磁体为吸引和/或推斥永磁体在高电流水平下被激磁以产生机械功率输出。可观的电流导致可观的电阻损失和生热。特别是在电动机由蓄电池驱动的场合，如电力驱动的车辆，得到机械功率输出与电功率输出之比的高效率是非常重要的。提供提高了效率的永磁电动机将有可观的价值。

根据本发明的一个实施例，提供一种永磁电动机和激磁方式，其导致电动机高效率。至少在中等负载情况下，电磁体被激磁以基本上抵消正离开该电磁体而去的永磁体的吸引。由此，当第一永磁体离开“最近”电磁体铁心而去且第二永磁体朝“紧接的”电磁体而来时，电流用来基本上抵消第一永磁体对该最近电磁体的吸引。由第二永磁体朝紧接的电磁体铁心的磁吸引而得到转矩。

施加到最近电磁体（邻近的永磁体正离开该电磁体而去）的电流最好如此调整，电流变化使在电磁体铁心和离开该电磁体而去的永磁体之间的有效力基本上为零。永磁体的材料如Nd-B-Fe（钕-硼-铁）比其磁感应有较大的矫顽力（使磁体去磁所需之力），所以永磁体自身不会去磁。这就允许永磁体使用小的厚度，其导致需要较小的电流流过该最近的电磁体来抵消该吸引力。描述了开断磁路和闭合磁路装置，邻近各永磁体的相应磁极安排各电磁体二磁极（北极和南极）的闭合电路装置。

本发明的新颖特征在所附的权利要求中加以详细的陈述。从下面的说明并参照附图对本发明将会更加明白。

图1是根据本发明一个实施例的电动机结构的局部示意图。

图2是图1电动机的前视图。

图3是图2电动机的局部剖面侧视图。

图4是图2电动机简化的局部视图，第一永磁体在中心对准位置。

图5是类似于图4的视图，但转子顺时针转动10°。

图6是类似于图4的视图，但转子顺子针转动20°。

图7是当单个永磁体相对于单个电磁体线性运动时力与位移的关系曲线图，以及表示为产生力为零所需电流的变化。

图8是表示为在永磁体和最近电磁体间产生基本上为零的力用于图1电动机转子旋转的电流变化曲线。

图9是图1中电动机控制电路的主要方框图。

图10是根据本发明另一实施例电动机结构的转子一定子装配组件局部示意图。

图11是永磁体装置和图10组件电磁体的剖面图。

图12是包括图10所示组件的电动机的前视图。

图1表示出一电动机10，其包括一转子部件或转子12和定子部件或定子14。该转子有转轴16，其装在支承装配24的支承20，22上绕旋转轴线18可旋转。标度轮26固定在转轴上且横穿一标度传感器30，该传感器测检转子的旋转位置。标度传感器的输出通过传感器线路32送到控制回路34，控制回路接到直流电源36，如电池组。控制回路控制自电源至电动机定子的电流供给量，以对电动机供电而使其旋转。

转子包括转子本体40和绕转子及其本体圆周隔置的一组永磁体44。定子14包括与转子永磁体相配合的一组电磁体46。各电磁体包括如硅钢的铁磁材料的铁心50和通过电缆线54接至控制回路的绕组52。控制回路以下述方式有选择地供电给电磁体（其上的绕组），而使转子旋转并能产生可观的机械输出。

如图2所示，特定的电动机有8个PMs（永磁体）44A-44H，其沿转子（其转子体）圆周60绕旋转轴线18均匀隔置。这样，PMs由45°的角A所间隔开。电动机有12个EMs或电磁体46A-46L，其亦绕轴线18均匀隔置且由30°的角B所间隔开。如图3所示，特定的电动机二转子40、64和相应定子14，66，且还包括飞轮68。

参见图4-6，其中表示出电动机激磁的方式。如图4所示转子12和定子14的相对位置，可看出第一PM 44A与电磁体46A的铁心50中心对准。铁心50有极面70位于靠近PMs极面72的轨迹，在假设的界面圆73上二极面间仅有小的气隙。在图4的方位上，第一电磁体46A（其绕组52）没通电，因而没有电流促使旋转。第二PM 44B位于在第二和第三电磁体46B和46C间的中间。如没有电流流经电磁体46B或46C，则永磁体44B将相同地吸引二电磁体的铁心且将没有净转矩使转子以箭头743的方向旋转。按箭头76所示通入电流，流经第二电磁体46B的绕组磁化了电磁体铁心50，使第二PM 44B离开电磁体46B铁心而去。

根据本发明，流通第二电磁体46B的电流量76仅在于使在第二PM 44B和第二电磁体46B间产生基本上为零的力的需要。基本上没有反向（与箭头74方向相反）于在第二PM 44B上的总力之拉住第二PM 44B的力存在，该总力是指向第三电磁体46C的铁心。第三电磁体46C未激磁（没电流通过其绕组）所以在PM 43B和电磁体46C间仅有PM 44B对第三电磁体46C“软铁”铁心磁吸力。由此，使转子在箭头74方向上旋转的力是PMs（如44B）对基本上未激磁的电磁体（如正在接近磁体44B的电磁体46C）铁心的吸力。除了当施加重载如电车要很快地加速或要高速开动时，大部分（超过50%）且最好是几乎所有的（超过75%）转子的转动力矩由朝着基本上未激磁电磁体铁心的一些PMs的吸引所产生，该电磁体正接近该PMs。大部分（超过50%）且最好是几乎所有（超过75%），在中等负载情况下施加给电动机的电流用于抵消离开“最近”电磁体铁心而去的这些PMs上的反向作用力，该电磁体正是先前与该PM成一直线的。

图5表示图4的电动机在转子12转过10°的C角之后的情况。结果，第一PM在位置44A′，其中它离开第一电磁体46A且朝第二电磁体46B运动。因此，可把第一电磁体46A看做是“最近”电磁体（最近电磁体与该PM成一直线）且可把第二电磁体46B看做是“紧接的”电磁体（该电磁体得紧接着与该PM成一直线）。此时，按箭头76所示将对第一电磁体激磁使其极面70有相对低强度的北磁极。由电流流过在电磁体46A的极面70的产生低强度的北极磁通量，足以基本上抵消在第一PM 44A′的北极面72和第一电磁体铁心50间的吸力。这就避免了在PM 44A′上的反向力，所以对第二电磁体46B铁心的吸力可用以转动转子。

图6表示该电动机从图4的位置转子转过20°的D角之后的情况，以致第一PM已移至位置44A″。由于第一PM在44A″仍是离开第一电磁体46A而去，对第一电磁体可继续施加由流以使在第一PM44A″上的反向拉力失效。但是若有电流流过第一电磁体，它应当较小，以基本上避免对PM 44H″的推斥，该PM正接近第一电磁体46A。还可看出第二PM″已转动与第三电磁体对准的位置（其已达到转子自图4位置转过15°后的情况）。结果，第三电磁体46C对PM在44B″是“最近”电磁体，且这样的最近电磁体46C被激磁以抵消第二PM 44B″的反向吸力。在上述方式中，各“最近”电磁体被激磁以抵消自其离开的PM的吸力（至少直到接近的永磁体靠近），而正接近该PM的“紧接的”电磁体基本上不激磁且转矩由该PM对该不激磁的紧接的电磁体铁心的吸力所提供。第一PM 44A″相对于30°的E角必转至与第二电磁体46B中心对准的位置。

在类似的表示法中，可同样认为三电磁体46A-46C作为“EMA、EMB和EMC”，而永磁体44A和44B作为“PM₁和PM₂”。

图7表示了试验的结果，其中单个永磁体自与单个电磁体对齐离开而去，这样进行若干次，每次对该电磁体施加不同恒定的电流。电流的方向是按磁化磁体铁心以推斥永磁体而确定的。测定永磁体的力随距离的变化，该距离是指其对永磁体与电磁体中心对准位置的距离。永磁体的极面积为1×1英寸且由钕-硼-铁构成。电磁体有相应极面且有300匝线圈。第一曲线90表示当电流为零时，纵座标上以千克表示的力与横座标上以毫米表示的位移间的关系。最大的力发生于在位移22mm处，其覆盖极面宽度约85%。第二曲线92表示电磁体绕组通以不变的7安培电流时的情况，该曲线表明在位移约为4.1和26.3mm处的力为零。曲线94和96分别表示线圈通以9安和11安时的情况。从这些曲线90-96构成了曲线100，其表明应流通电磁体的抵消电流的近似量，该电流使永磁体由对准位置离开时在永磁体和电磁体间的力基本上为零。

图8包括曲线100，其表明电磁体电流随永磁体位移的变化，当永磁体在转子上旋转时要达到它们间的力基本上为零。现有电动机如图1-6中之一，一永磁体离开电磁体而去而另一永磁体运动更加靠近它。在旋转角为22.5°时，二永磁体（44A和44H）与电磁体（46A）的铁心有相同的间隔。曲线102表示较好的电流与转子转动角的变化关系（0°是指永磁体与要激磁的电磁体对准时的位置）。可看出在大于约15°的角度转动时电流迅速降落以避免对正接近电磁体的永磁体的排斥。虽然可提供对各电磁体随角转动类似的电压变化，但其整机线路将昂贵且导致可观的耗费。曲线104表示以逐步改变电压来逼近曲线102，以各3°角转动来逼近模拟曲线102。可看出在9°时的电流水平（其是该磁体与二相邻电磁体对准位置间总的30°E角的30%）大于在3°时的电流水平（其是总角度的10%）。

各电磁体的绕组作用如电感器，其阻止流过其内电流的变化。如电感大则按曲线104的方式变化电流将是困难的。图8包括另一曲线106，其表示对电磁体绕组使用单个大电压脉冲，以基本上抵消离开电磁体而去的永磁体的吸引。所施加电压象图形106，但电流将有明显的上升和下降时间。可以提高上升开始时的电压以加快电流的上升。由申请人的构造的线圈试验表明，线圈的时间常数足够小，当转子以相对高的速度（如12转/秒）旋转，在每转动约20°时，电流可以若干阶状的快速变化。相对于转子的位置，时间性和电压脉冲宽度的使用可随转子旋转速度的变化而变化。

图9可以控制图1-6电动机的控制回路的细节，该回路包括二程序CPU′s（中心处理装置），标以110的CPU₁和标以112的CPU₂。CPU₁用作主控制而CPU₂用作辅助控制。电动机的接通/关断和速度控制是CPU₁的作用而电磁体的定相是CPU₂的主要作用。

三个存储部分114-118连接于CPU₂。各存储部分114-118存储了代表在转子转动时要施加到特定线圈的电流的“检查”表。参见图2，可看见以4组来控制线圈，称作相单元，各相包括三个线圈，第一组包括电磁体46A、46B和46C的线圈。在任一给足的时间，施加到第一组三个中的第一电磁体46A的电流与施加到第二组三个电磁体46D、46E和46F的第一电磁体46（和其它组的第一电磁体46G、46J）的电流是一样的。由此仅需要三个存储器或“检查”表，其用于在各相单元中三个线圈的每一个。

参见图9，存储器114是列出转子每3°旋转时要施加到各相单元的第一线圈之电流或电压的检查表。选择3°是因为标度轮（图1的26）有绕旋转轴相隔3°的标记120（以槽或反射器的形式）。标度轮可加上表明转子每旋转45°的标记（122）。转子每旋转3°后，三个存储器114-118传送表示电流新水平的新信号到相单元中三个线圈或电磁体的相应的一个。检测器（图1的30）是特殊设计的。中心红外发射器的输出被反射到二红外检测器的一个取决于是否3°或45°的槽（反射器）与对着标度轮的检测单元30侧部上的窄缝成一直线。

辅助CPU₂112有三个输出122-126，其每个代表要传送到相单元中三个线圈之一个的电流（有四个相单元）。各输出接至相应三个DAC（数模转换器）132-136的一个。到辅助CPU₂112的输入包括第一输入140，它在转子每旋转3°后有脉冲，其由图1检测器30的标度检测器之一得到的。另一输入142是在转子每旋转45°后传送脉冲，其导致辅助CPU₂112中回路的复原。输入140亦用作速度检测器，用于由CPU₁的负载一速度控制。各DAC如132的输出是传送至回路部分150的模拟信号，其作用为一组运算放大器部分（设计为正和负15V），这样的部件不昂贵且易于得到。

子回路150的第一部分152是增益调整器152，其输出传送至抑制外加信号的缓冲器154。缓冲器的输出传送到电压偏置回路156，其考虑到下面回路中用于线圈电流控制使所用的金属氧化物半导体的效应晶体管（MOSFETS）需要近于3.1伏的阈偏值（threshold offset）而偏置（offset）输入电压。偏置回路156的输出传送到低通滤波器160，其抑制高频噪音且其输出传送到线路驱动器或运算放大器162。线路驱动器162的输出传送到若干个线路接收器166-169之一。第二回路部分164在正24伏情况下工作，该电压与蓄电池组的二串联12伏的输出电压相吻合。线路驱动器166的输出传送到固态开关SSS1 191，其控制由二并行MOSFETS 170组成运算放大器的输入。MOSFETS门输入电压电平控制了施加到电磁体46A电磁线圈52的电流。其它线路驱动器167-169的输出通过固态开关192-194并通过类似于部分164的回路，以分别去激励电磁体46D、46G、主46J的线圈52。

电动机可工作在发电机的方式，其电磁体自驱动MOSFETS脱开且接至电池充电单元。这是借继电器触点174和176而完成的。这些都表示在电动机驱动构形中，其通常是电动机构形。自主CPU₁110借信号111启动继电器，脱开驱动回路而接上再充电回路。

电动机各电磁体线圈52有双控制。当固态继电器SSS1把线路接收器166接到MOSFSTS 170时，通过线圈的电流在辅助CPU₂112的控制之下，当SSS1 191处于其另一位置时MOSFETS门有同电源一样的电压，由此关断了MOSFETS。如上所述，开关191-194控制了对四组三个电磁体每个第一电磁体46A、46D、46G和46J的线圈之电流的传送。每相组第二和第三线圈由类似固态开关所控制。在任一时间，整个相组（三个线圈）可接通或关断。主CPU₁110有输出（它们中的四个表示在图9中的如181-184），其控制固态开关。当电流流通4个线圈中的另一个时，允许主CPU₁终止四个电磁体46A、46D、46G或46J之四个线圈中任一个的电流流通。同样运用于给定相组的第二和第三线圈。由此，在整个转子开动期间，当电动机在低载情况或由诊断回路198发现这些线圈之一有缺陷时，一线圈可与在其相单元中的其它线圈一道“断开”。这就保证了电磁体运行状态进行的“诊断”控制，由此当由于线圈故障一相组有过度的“反向”转矩时防止了“锁住”的情况。

主CPU₁110通过3°传感器140借检测速度变化可用于在变化负载时的恒定速度调整。手动地通过CPU₁的输入端196亦可控制速度。通过输入端197电动机得以接通或关断。借转换几相电动机旋转方向可倒换，在图4中为抵消仅激磁电磁体46C，在图6的位置仅激磁电磁体46B，等等。

如上所述，优先选用Nd-B-Fe（钕硼铁）的永磁体，其仅近年（约1986）才得以利用。这样的永磁体有如此高的磁感应（晶粒刚性地保持）甚至当在它们的有不同极性的相反端之间的厚度较小时它们自身也不会去磁。先前的优良磁性材料如阿里尼料磁铁，典型的是它们相反磁极间的厚度需要约21/2倍它们的宽度和厚度，以防止自身的去磁。申请人已发现本Nd-B-Fe磁铁以非常小的厚度保持它们的磁性（约4000高斯强度）。申请人原使用磁铁的极面为1英寸宽和1英寸长，有一英寸的厚度（两个 1/2 英寸磁铁相连），再使用除它们的厚度为 1/2 英寸外磁体有相同的尺寸。申请人还进行了 1/4 英寸和 1/8 英寸厚磁铁的试验。对非常薄的磁铁也做了试验。非常薄的磁铁难以利用，因为受机械强度的限制，它们受大的力而易于破碎。申请人发现就是 1/8 英寸厚度的Nd-B-Fe磁铁也不发生自退磁。预料会有厚度更薄一些的稳定的永久磁铁。

用较薄磁铁的优点在于磁铁厚度减少50%，如从1英寸到 1/2 英寸，其磁场强度仅减少约10%。这些磁铁在很大程度上作用就象气隙部分一样，较薄的磁铁可减低在永磁体极面（72，70）和电磁体铁心极面间的等值气隙，以提供大的吸力，尽管有1或几个毫米合理气隙长度的要求。这样，看来高矫顽磁场强度如Nd-B-Fe型的较薄的磁铁是最可取的。如上所述，约在1986年Nd-B-Fe磁铁首先问世，看来具有更高机械强度和/或更高磁密和矫顽性的这种型式的磁铁在今后是能够实现的。取向性的磁铁以15°、30°或达45°的取向代替目前使用的0°取向，对给定的电动机构形在较短时间段内可施加抵消电流。

图10-12表示出根据本发明又一实施例结构的电动机200，其提供了“封闭磁环”布置和2∶1之比的电动机200（图12），转子202绕定子204延伸，这种电动机设计为用于电动汽车轮中。如图布置所示，定子204包括18个电磁体206而转子202包括9个永磁体208A-208H。永磁体和电磁体基本上布置为9个单元，各单元包括标有“1”和“2”的两个电磁体和1个永磁体208。这样的布置结果是比图1-6的布置有更少的永磁体，且导致在相邻永磁体间有更大的间隔。

图11表示各电磁体206和永磁体或永磁装置208的结构。各永磁体208包括二永磁件212、214，其为高磁感应和高磁密的材料（如Nd-B-Fe）所组成，以及与该永磁件磁配合的磁路条216，其如为叠片硅钢材料。该永磁件布置成一极面320为北极而相反的极面222是南极。电磁体206包括由“软”磁材料制成的铁心224和绕在其中部的绕组或线圈226。该“软”磁铁心可由惯用的叠片硅钢构成，或用如烧结磷铁的新材料，其有非常低的磁滞作用。图11所示的布置提供了在永磁极面220、222间用于安放绕组226的空间。这种布置可称为闭合的磁路布置，其中使用了永磁体和电磁体二者的磁极。

再参见图12，在转子202以方向230转动11.25°后，各永磁体位于如208A′的位置。各永磁体208A此时位于在一对电磁体“1”和“2”之间的中间。随转子以方向230绕其转轴232旋转，标以“1”的第一电磁体206的线圈将适量的通电，借该电磁体“1”以抵消该永磁体208A′的反向吸力。（标以“1”的其它第一电磁体的线圈将类似地通电）。其它的电磁体“2”不通电，使转子旋转的合成转矩的出现是由于永磁体208A′对未通电的第二电磁体“2”的铁磁铁心的吸引。这样布置的优点在于施加到电磁体“1”的抵消电流可较长的继续。这就是说在永磁体208A′处于进一步从电磁体“1”离开时抵消电流可继续，因为从磁体208H′进一步离开后这样的抵消电流对接近的永磁体208H′没有多大影响。

申请人所设计的在图10-12中所表示的这种形式的电动机中，各永磁件如212的宽度和长度为1英寸，厚度T为 1/2 英寸，而磁路条216的厚度为 1/2 英寸，长度约为3英寸。界面或气隙环的直径234是1英尺，电磁体磁极相互隔开约1.1英寸。三个这样布置的永磁体和电磁体能使电动机在任意初始旋转位置产生大的启动力矩。

由此，本发明提供了这种有永磁体（通常是但并不总是在转子上）型式的电动机，其以高效率运行。它是这样达到的：借激磁电磁体，于是永磁体从电磁体离开而去的该“最近”电磁体用抵消电流加以激磁，这就大大地减小或消去了在该永磁体上的反向力，另一方面借该永磁体对正靠近它的这“紧接的”电磁体铁心的磁吸引而得到使转子旋转的力矩。当需要特别高的功率的时候，如在加速或高速行驶时，借激磁电磁体能得到追加的力矩，以便这“最近”电磁体现在以大的力排斥永磁体而被激磁的“紧接的”电磁体将对永磁体增加吸力，但运行在中等负载时（如能以60英里/时以上速度行驶的汽车以30英里/时速度行驶，因此该负载小于 1/2 最大负载），这样产生基本上是排斥和提高吸力的追加电流不再需要了，转子的大部分输出转矩仅由完全抵消反向吸力而得到，不使用为向前吸力而激磁的电流。该抵消电流可随永磁体离开电磁体而去加以改变或变化，以便使在永磁体和最近电磁体间的磁力基本上保持为零。

永磁体比起它们的极面（faces）尺寸来可以是薄的，这里使用了高矫顽磁场强度的磁体。在低功率水平时，可减低运行单元（如三个电磁体和二个永磁体或两个电磁体和一个永磁体）的数量以得到高效率。可变化的抵消电流量比起在永磁体的任意给定位置用于完全抵消的需要的量可稍大些或小些，以便用于给定负载下调整电动机速度。比起惯用的电动机，电磁体线圈尺寸可相对小（较细的线和较少的匝数），因为抵消反向吸力仅需要线圈建立低的磁场强度。控制电动机的计算机可检测任意单元（如包括三或二电磁体）的运行，以确定电磁体是否在正确地运行。如，若通过电磁体绕组电压对电流的比值高于或低于预定比值，这就表明在电磁体中存在开路或短路。该计算机借使抵消电流不通过它而可使有缺陷的电磁体“断开”。

尽管这里给出了本发明特定的实施例并加以描述，显然对本领域的技术人员容易做出其改进和变形，因此企图用权利要求来包含这样的改进和等效物。

Claims

1、一电动机包括：

一转子有旋转轴和绕所说轴隔置的多个永磁体；

一定子有绕所说转子轴隔置的多个电磁体，各所说电磁体有磁性材料的铁心和线圈，所说电磁体相对于所说永磁体隔开，以便所说转子以第一方向旋转，在转子旋转一预定角时，第一所说永磁体从最近到达的与最近所说电磁体中心对准位置离开而去，和第二所说永磁体朝快要到达的与紧接的所说电磁体对准位置运动；

一控制回路接到所说电磁体以激磁它们，所说回路构造成在电动机中等负载运行时，所说回路在所说第二磁体朝所说对准位置运动时基本上不激磁所说紧接的电磁体，在所说第二磁体和紧接电磁体间的主要吸力来源于所说第二磁体朝着所说紧接电磁体的所说磁性铁心的吸引，和所说回路激磁所说最近电磁体为基本抵消所说第一磁体对所说最近电磁体的磁性铁心的反向吸力，以致由所说最近和紧接磁体与所说第一和第二磁体相互作用使所说转子以所说第一方向旋转的更大力矩，产生于所说第二磁体朝在未激磁状态的所说紧接电磁体的所说铁心的吸力大于所说第一磁体自所说最近电磁体的推斥，加上由所说紧接电磁体激磁使所说第二磁体对所说紧接电磁体的吸引。

2、如权利要求1所述的电动机，其中所说回路构造成在转子旋转角为所说第一磁体与最近电磁体的对准位置和所说第二磁体与紧接电磁电磁体对准位置之间时，在所说第一磁体和所说最近电磁体间的平均推斥力基本上是零。

3、如权利要求1所述的电动机，其中所说电磁体与所说永磁体数量之比是3∶2，且所说电磁体和永磁体成组地工作，各组包括相同的三个电磁体如EMA、EMB和EMC，其中EMB位于EMA和EMC之间，和包括二永磁体如PM₁和PM₂，其中当一组的PM₁与EMA中心对准时而该组的PM₂位于接近在与该组的EMB和EMC中心对准位置之间的中间;

所说控制回路这样构成：当所说PM₁与所说EMA中心对准时，仅对所说EMB显著地激磁，要激磁的所说EMB的方向应是基本上抵消PM₂和EMB的任何吸引。

4、如权利要求1所述的电动机，其中所说电磁体和永磁体数量之比为2∶1。

5、如权利要求1所述的电动机，其中各所说永磁体有相反极性的第一和第二相对磁极，各磁极有磁极面，各所说电磁体的铁心有第一和第二相反铁心磁极，其各有铁心面，且所说永磁体和铁心安排为：在所说转子旋转时;所说第一磁体极靠近面对的方式越过所说第一铁心极，和所说第二磁体极靠近越过所说第二铁心极。

6、如权利要求1的电动机，其中所说控制回路的构成用以比起在所说转子先前第一完全旋转时的激磁了的电磁体，改变在所说转子第二完全旋转时的所说电磁体中的激磁。

7、在中等负载时，用于电动机电磁体控制激磁的方法，其中该电动机有定子部件和转子部件，其中永磁体组装在第一的所说部件上并在其圆周上相隔离，一组电磁体装在第二所述部件上并在其圆周上隔离，各电磁体有磁性材料的铁心和可激磁的线圈，包括：至少在最近磁体从最近相邻电磁体离开而去的一些时间激磁各所说多个电磁体，所说最近磁体与最近相邻电磁体相邻，激磁的各所说最近相邻电磁体基本上抵消在所说最近永磁体和所说最近相邻电磁体的铁心之间的磁吸引，这样由所有永磁体和电磁体所产生的大部分电动机转矩使所说转子以其旋转的第一方向旋转，该转矩来源于各最近永磁体对各紧接相邻电磁体铁心的吸引水平，所说最近永磁体接近所说紧接相邻电磁体是没有激磁的。

8、如权利要求7所述的方法，其中：各所说永磁体100%在其与最近和紧接电磁体铁心中心对准位置之间的对准隔角转动;

所说激磁步骤包括施加电流到最近电磁体，其随相应永磁体自第一位置和第二位置的运动而增加，该第一位置在距从与该最近电磁体对准离开的对准隔角的10%处，和该第二位置从该最近电磁体离开30%的该对准隔角。

9、一种电动机，其包括有多个永磁体的转子和有多个电磁体的定子，该各磁体由铁磁性材料的铁心和线圈组成，各永磁体和各铁心至少有一极面落在假想的界面圆周上，其中该电动横还包括控制回路，其响应于所说转子的旋转角以控制所说电磁体的激磁，其特征在于，所说电动机在中等负载情况下运行时，所说控制回路的构成为基本上在一个时间段激磁各第一电磁体，其间与所说第一电磁体的电磁体铁心极面最近对准的第一永磁体极面正从此离开而去，直到正接近所说第一电磁体的第二永磁体极面到那里与所说第一永磁体同样近为止，以所说第一电磁体的激磁在所说时间段的总量基本上抵消第一永磁体对所说第一电磁体的所说铁心的反向吸引。