DE102004030460B3

DE102004030460B3 - Elektromotorischer Antrieb für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102004030460B3
Application number: DE102004030460A
Authority: DE
Inventors: Hans Hermann Rottmerhusen; Robert Rottmerhusen; Silvia Rottmerhusen
Original assignee: Hans Hermann Rottmerhusen
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2004-06-24
Filing date: 2004-06-24
Publication date: 2005-06-30
Anticipated expiration: 2024-06-25
Also published as: US20070252543A1; DE112005002135A5; US7675254B2; JP2008503996A; WO2006000192A3; WO2006000192A2

Abstract

Es wird ein elektromotorischer Antrieb für ein Fahrzeug als Hauptantrieb oder als Hybridantrieb vorgeschlagen, und der Elektromotor des Antriebs ist ein Reluktanzmotor oder ein Reihenschlußmotor einer besonderen Art, wobei der Läufer des Reluktanzmotors und des Reihenschlußmotors mit einer Erregerwicklung versehen ist und der Erregerwicklung ist ein Transistor zugeordnet, mit dem zur Steuerung des Erregerstroms ein feinfühliger Bremsbetrieb des Motors durchgeführt werden kann, und der Bremsstrom in die Stromquelle eingespeist wird, indem der Motorbetrieb im Generatorbetrieb umgeschaltet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektromotorischen Antrieb für ein Fahrzeug nach den Patentansprüchen 1 und 2.
Bei Kraftfahrzeugen kommen immer häufiger Elektromotoren zur Unterstützung des Antriebes (Hybridantrieb) oder als Hauptantrieb zur Anwendung.
Solche elektromotorischen Antriebe benötigen ein sehr hohes Anlauf- und Drehmoment in beide Drehrichtungen. Ein elektronisch kommutierter PM-Motor verfügt über solche Voraussetzungen.
Ein mit Permanentmagneten bestückter Motor ist kostenaufwendig in der Herstellung, und durch die Permanentmagnete in der Leistungsaufnahme begrenzt.

Aus der DE 102 15 126 A1 ist ein Fahrantrieb für ein batterieelektrisch angetriebenes Flurförderfahrzeug bekannt, bei dem als Fahrmotor ein Reluktanzmotor verwendet wird. Dieser Fahrmotor soll auch im Bremsbetrieb betreibbar sein. Eine entsprechende Beschreibung für die technische Lösung des Bremsbetriebes ist aus dieser Schrift nicht entnehmbar.

Aus der WO 97/0 882 A1 ist ein bürstenloser Elektromotor bekannt. Dieser weist einen Stator mit mehreren Ständerzähnen auf, die mit Spulen von Wicklungssträngen bewickelt sind. Der Rotor besteht aus einem Leitstückteil, das von einer feststehenden Spule erregt wird. Sowohl die Spulen des Ständers als auch die Erregerspule für den Rotor werden von einer elektronischen Steuereinrichtung mit Strom versorgt, wobei die Erregerspule sowohl im Motor- als auch im Generatorbetrieb bestromt wird. Ein solcher Motor ist im engeren Sinn kein Reluktanzmotor.

Aus der DE 199 19 684 A1 ist ein Reluktanzmotor bekannt, dessen Rotor durch eine statorseitige Wicklung, die in Reihe zu den elektronischen Schaltern der Kommutierungsschaltung liegt, magnetisiert wird. Ausführungen, diese Konfigurationen auch im Bremsbetrieb zu nutzen, fehlen in dieser Schrift völlig.

Das Dokument von Müller: Elektrische Fahrzeugantriebe, 1960, S. 44, 45 beschreibt, daß ein Reihenschlußmotor beim Nutzbremsen ein instabiles Verhalten zeigt, und als Abhilfe wird die Fremderregung der Feldwicklung in diesem Betriebszustand mittels eines Erregerumformers oder einer Batterie oder einer Zuglichtmaschine vorgeschlagen.

Das Dokument von SenGupta, S.; Bhadra, S. N.; Chattopadhyay, A. K.: „An inverter-fed-self-controlled 'brushless' DC series motor with the field winding in the DC link", Proceedings of the 1996 International Conference on Power Electronics, Drives and Energy Systems for Industrial Growth, 1996, Volume: 1, 8–11 Jan. 1996 Pages: 367–372 beschreibt einen elektronisch kommutierten Reihenschlußmotor, der einen Ständer mit einer dreisträngigen Wicklung aufweist. Der Läufer trägt eine Erregerwicklung, und zur Kommutierung der Wicklungsstränge ist eine elektronische Steuereinrichtung vorhanden.

Das Dokument von W. A. M. Ghoneim, J. E. Fletcher and B. W. Williams: „Linear analysis of two-, three- and four-phase switched reluctance machines with variable pitched winding configurations", IEE Proc.-Electr. Power Appl., Vol. 150, No. 3, May 2003, S. 319–343 beschreibt einen Reluktanzmotor, der einen Ständer mit drei Wicklungssträngen aufweist, die auf sechs Ständerzähnen angeordnet sind und aus jeweils zwei Spulen bestehen, und der Läufer ist vierpolig ausgebildet. Die Spulen der Wicklungsstränge umschlingen jeweils zwei Ständerzähne (z.B. C1–C1', C4–C4'...in 5a). Die Wicklungsstränge werden entweder über drei unsymmetrische H-Brücken (Abschnitt 5.2.2a auf 5.328), einer H-Brücke und zwei unsymmetrischen H-Brücken (Abschnitt 5.2.2b) oder zwei H-Brücken und einer unsymmetrischen H-Brücke angesteuert, und es werden entsprechend der 5a alle drei Wicklungsstränge gleichzeitig an eine Stromquelle gelegt. 6a zeigt einen Ständer an denen eine dreisträngige Wicklung als Durchmesserwicklung angeordnet ist. Auch hier werden entsprechend der 6a alle drei Wicklungsstränge gleichzeitig an eine Stromquelle gelegt.

Von Nachteil bei einer derartigen Auslegung des Reluktanzmotors ist besonders die aufwendige Beschaltung der Wicklungsstränge.

Das Dokument von Jin-Woo Ahn, Seok-Gyu Oh, Jae-Won Moon, Young-Moon Hwang: „A Three-Phase Switched Reluctance Motor With Two-Phase Excitation", IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS, Vol. 35, No. 5, September/October 1999, S. 1067–1075 beschreibt einen Reluktanzmotor, bei dem der Ständer sechs Ständerzähne aufweist und um jeden Ständerzahn ist eine Spule der dreisträngigen Ständerwicklung angeordnet, und den Wicklungssträngen ist eine Brückenschaltung zugeordnet, wobei die Wicklungsstränge in eine Sternschaltung gehalten sind. Die Ständerwicklung wird über eine Halbbrückenschaltung so angesteuert, daß während des Motorbetriebes jeweils an zwei nebeneinander liegenden Ständerzähnen ein gleichstarkes Polfeld erzeugt wird, wobei die Polfelder jeweils zueinander ungleichnamige Polfelder aufweisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektromotorischen Antrieb für ein Fahrzeug zu schaffen, der mittels entsprechender Anordnung der Wicklungsstränge am Ständer eine hohe Energiedichte an den Ständerzähnen aufweist und jeweils am gesamten Läuferumfang ein Drehmoment vorhanden ist, und der ein hohes Anlauf- und Drehmoment in beide Drehrichtungen bei einem kontinuierlichen Drehmoment in jeder Läuferstellung einer Läuferumdrehung erzielt, und womit die Bremsenergie des Motors über die elektronische Steuereinrichtung des Motors in die Stromquelle gespeist wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 2 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die erfindungsgemäße Lösung hat die Vorteile, daß ein elektromotorischer Antrieb für ein Fahrzeug geschaffen wurde, bei der die Spulen der Wicklungsstränge am Ständer so angeordnet sind, daß eine hohe Felddichte bei jedem Läuferschritt an den jeweiligen Ständerzähnen erzielt wird und am gesamten Läuferumfang ein hohes gleichmäßiges Drehmoment in jeder Läuferstellung einer Läuferumdrehung vorhanden ist. Ein solcher elektromotorischer Antrieb zeichnet sich weiterhin durch ein ruhiges Laufverhalten bei geringer Geräuschentwicklung aus, und findet vorteilhaft als Hybridantrieb oder als Hauptantrieb Anwendung, wobei das Bremsmoment über eine elektronische Steuereinrichtung feinfühlig einstellbar ist und die Bremsenergie in die Stromquelle gespeist wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigt:
1 in axialer Draufsicht eine Darstellung vom Ständer und Läufer eines Reluktanzmotors,
2 in axialer Draufsicht eine Darstellung vom Ständer und Läufer eines weiteren Reluktanzmotors,
3 in axialer Draufsicht eine Darstellung vom Ständer und Läufer eines Reihenschlußmotors,
4 und 5 in axialer Draufsicht Darstellungen vom Ständer und Läufer weiterer Reihenschlußmotoren,
6, 7 und 8 Schaltungsanordnungen der elektronischen Steuereinrichtung zur Kommutierung des Reluktanzmotors und des Reihenschlußmotors.
1 zeigt in axialer Draufsicht eine Ansicht eines Reluktanzmotors einer besonderen Art mit den Strängen 1, 2, 3 der Feldwicklung am Ständer 4 und mit einem achtpoligen Läufer 5 an der Welle 6. Der Ständer besitzt bei einer vierpoligen Auslegung der Wicklungsstränge 1, 2, 3 zwölf zum Läufer 5 gerichtete Ständerzähne 7, und die Wicklungsstränge beinhalten jeweils vier Spulen, die jeweils mit a, b, c, d gekennzeichnet sind. Die Spulen der Wicklungsstränge umschlingen jeweils drei Ständerzähne 7, wobei die vier Spulen eines Wicklungsstranges nebeneinander am Ständer angeordnet sind, indem die eine Spulenseite einer Spule und die eine Spulenseite der benachbarten Spule sich jeweils in einer gemeinsamen Nut befiqnden.
Die Wicklungsstränge werden einerseits derart an eine Stromquelle gelegt, daß eine Polbildung zum Läufer hin jeweils an jedem dritten Ständerzahn 7 erfolgt, indem das Feld der Spulen a, b, c, d von zwei Wicklungssträngen sich jeweils zu zu drittel überlagert, wozu dem Reluktanzmotor eine standardgemäße Schaltungsanordnung der elektronischen Steuereinrichtung für einen Reluktanzmotor zugeordnet ist. 1 zeigt die mit N und S dargestellte Polbildung am Ständer bei der Anlegung der Wicklungsstränge 2 und 3 an einer Stromquelle. Durch eine solche Anordnung der Wicklungsstränge am Ständer wird eine sehr hohe Energiedichte an den jeweiligen Ständerzähnen und ein gleichmäßiges Drehmoment während einer Läuferumdrehung erzielt und eine gute Kühlung der Spulen über die Wickelköpfe erreicht, hierbei sollte der Motor mindestens vierpolig ausgelegt sein, und je nach Größe des Motors ist eine höhere Polpaarzahl zu wählen.
Andererseits werden die Wicklungsstränge so an eine Stromquelle gelegt, daß eine Polbildung zum Läufer hin jeweils an zwei benachbarten Ständerzähnen erfolgt, die jeweils nebeneinander die gleiche Polbildung aufweisen, indem das Feld der Spulen a, b, c, d von zwei Wicklungssträngen sich jeweils zu eindrittel überlagert, und die Wicklungsstränge in eine Sternschaltung gehalten ist, wozu dem Reluktanzmotor eine Brückenschaltung der elektronischen Steuereinrichtung zugeordnet ist. Bei einer solchen Anlegung der Wicklungsstränge an eine Stromquelle wird während der Kommutierung der Wicklungsstränge ein Kreisdrehfeld am Ständer gebildet, wobei an jedem Ständerzahn ein Drehmoment anliegt, und der Motor sich durch ein ruhiges und leises Drehverhalten auszeichnet.
2 zeigt in axialer Draufsicht eine Ansicht des Reluktanzmotors, bei dem die Spulen a, b, c, d der Wicklungsstränge 1, 2, 3 jeweils zwei Ständerzähne 7 umschlingen, und der Zwischenraum von der einen Spule zu der nächsten Spule eines Wicklungsstrangs beträgt jeweils einen Ständerzahn, und die Wicklungsstränge sind in einer Sternschaltung gehalten, wobei die Polbildung zum Läufer hin jeweils an jedem Ständerzahn erfolgt mit einer zentralen Polbildung der jeweiligen Polfelder. Die Polbildung ist mit N und S gekennzeichnet. Auch hier wird am Ständer während der Kommutierung der Wicklungsstränge mittels einer Brückenschaltung der elektronischen Steuereinrichtung ein Kreisdrehfeld gebildet. Bei dieser Anordnung der Spulen der Wicklungsstränge am Ständer erfolgt keine Überlagerung der Spulen a, b, c, d und während der Umschaltung von dem einen Läuferschritt zum nächsten Läuferschritt liegt an jedem Läuferzahn ein Drehmoment an, 2 zeigt diese Läuferstellung.
Die zentrale Polbildung der jeweiligen Polfelder ist mit einem x gekennzeichnet, wobei für den nächsten Läuferschritt für die erneute zentrale Polbildung y die entsprechende Polarisierung jeweils an dem jeweiligen Ständerzahn bereits vorhanden ist.
Durch eine solche Anordnung der Spulen a, b, c, d der Wicklungsstränge 1, 2, 3 am Ständer und der entsprechende Beschaltung, wird ein hohes Anlaufmoment und ein gleichmäßiges Drehmoment bei jeder Läuferstellung einer Läuferumdrehung erreicht, hierdurch wird ein ruhiges Laufverhalten des Motors erzielt.
Eine derartige Anordnung der Wicklungsstränge an einem Ständer bei einem Reluktanzmotor bewirkt eine sehr hohe Energiedichte an den jeweiligen Ständerzähnen, womit ein hohes Anlaufmoment und ein hohes Drehmoment am Läufer erzielt wird, und somit kommt ein solcher Reluktanzmotor vorteilhaft bei einem Fahrzeug zur Anwendung.
Ein Reluktanzmotor der zuvor beschriebenen Art entsprechend der 1 und 2 kann auch in Nebenschluß betrieben werden und kommt sowohl als Hybridmotor als auch für einen Hauptantrieb für ein Fahrzeug zur Anwendung, indem der Läufer 5 mit einer entsprechenden Erregerwicklung versehen ist, die während des Bremsbetriebes über Schleifringe mit einem steuerbaren Erregerstrom versorgt wird, hierbei können die Spulen der Wicklungsstränge 1, 2, 3 auch lediglich jeweils nur einen Ständerzahn 7 umschlingen.
Einen Ständeraufbau nach den 1 und 2 mit der entsprechenden Anordnung der Wicklungsstränge am Ständer für einen Reluktanzmotor kommt auch vorteilhaft bei einem Reihenschlußmotor zur Anwendung.
3 und 4 zeigen jeweils einen solhen Reihenschlußmotor. Der Läufer 8 besitzt vier Läuferzähne 9, an denen die Spulen 10 der Erregerwicklung angeordnet sind, und die Spulen 10 der Erregerwicklung umschlingen jeweils einen Läuferzahn. Die Erregerwicklung ist an Schleifringen angeschlossen, die auf der Welle 11 des Läufers 8 angeordnet sind. Die Anordnung der Spulen a, b, c, d der Wicklungsstränge 1,2,3 für den Reihenschlußmotor entspricht der Anordnung der Spulen der Wicklungsstränge beim Reluktanzmotor, 1 u. 2, wobei die Wicklungsstränge bei einem Reihenschlußmotor stets in einer Sternschaltung gehalten ist. Wie in 3 dargestellt, umschlingen die Spulen a, b, c, d der Wicklungsstränge 1, 2, 3 jeweils drei Ständerzähne 7, hierbei werden die Wicklungsstränge derart an eine Stromquelle gelegt, daß sich die Spulen a, b, c, d jeweils zu einem Drittel überlagern und die in 3 dargestellte Polbildung am Ständer einnehmen.
In der 4 umschlingen die Spulen a, b, c, d der Wicklungsstränge 1, 2, 3 jeweils zwei Ständerzähne 7. Auch hier entspricht die Anordnung der Spulen der Wicklungsstränge der Anordnung der Spulen der Wicklungsstränge beim Reluktanzmotor, wobei keine Überlagerung der Spulen vorhanden ist, die Polbildung zum Läufer hin erfolgt jeweils an jedem Ständerzahn. Die Wicklungsstränge des Reihenschlußmotors nach 3 und 4 werden stets so über eine Brückenschaltung bestromt, daß ein Kreisdrehfeld am Ständer gebildet wird.
Auch ein Reihenschlußmotor nach 3 und 4 zeichnet sich durch ein ruhiges leises Drehverhalten aus, und es wird ein sehr hohes Anlaufmoment und ein gleichmäßiges Drehmoment bei jeder Läuferstellung einer Läuferumdrehung erreicht.
5 zeigt in axialer Draufsicht eine Ansicht eines weiteren Reihenschlußmotors mit den Strängen 1, 2, 3 der Feldwicklung am Ständer 4. Die Spulen der Wicklungsstränge umschlingen hier jeweils einen Ständerzahn 7. Der Läufer 8 entspricht dem Läufer nach der 3 und 4. Auch hier sind die Wicklungsstränge in Stern geschaltet, wobei den Wicklungssträngen eine Brückenschaltung der elektronischen Steuereinrichtung zugeordnet sind, und am Ständer wird ein Kreisdrehfeld gebildet.
Ein Reihenschlußmotor der zuvor beschriebenen Art entsprechend der 3, 4 und 5 kann auch in Nebenschluß betrieben werden und kommt besonders vorteilhaft bei einem Hybridantrieb für ein Fahrzeug zur Anwendung, weil mit einem solchen Motor sehr hohe Bremsmomente erzielt werden, indem der Motorbetrieb aufgehoben und der Generatorbetrieb eingeleitet wird und eine Rückspeisung der Bremsenergie zur Stromquelle erfolgt.
Die zuvor beschriebenen Motoren können auch mit einer beliebigen Polpaarzahl ausgelegt sein.
Die vorstehend aufgeführten Motoren der besonderen Art können mit der gleichen Schaltungsanordnung der elektronischen Steuereinrichtung betrieben werden.
6, 7 und 8 zeigt eine Schaltungsanordnung der elektronischen Steuereinrichtung zur Kommutierung der Wicklungsstränge des Reluktanzmotors oder des Reihenschlußmotors. Die Wicklungsstränge 1, 2, 3 sind jeweils mit dem einem Ende an einer transistorbestückten Halbbrücke 12 angeschlossen und mit dem anderen Ende sind die Wiklungsstränge in Stern geschaltet. Damit ein Fehlerfall an den Halbbrücken der elektronischen Steuereinrichtung oder im Motor schnell erkannt werden kann, kann ein Meßshunt jeweils zwischen den Halbbrücken 12 und den Wicklungssträngen 1, 2, 3 geschaltet sein, oder an den Halbbrücken 12 befindet sich jeweils ein Potentialabgriff 13. Bei Erkennung eines Fehlerfalles an den Halbbrücken 12 oder im Motor durch die Steuereinheit 14 wird der Motor entweder mittels eines Relais 15 oder durch eine Kurzschließung der Stromquelle nach einer Sicherungseinrichtung 16 mittels eines Thyristors 17 von der Stromquelle getrennt. Für den Reluktanzmotors ist eine Kurzschließung der Stromquelle durch einen Thyristor bei einem Fehlerfall an der Brückenschaltung nicht erforderlich, da die Stromquelle sich unmittelbar über die Halbbrücken, bei einem Defekt der Halbbrücken, kurzschließen kann.
Im Einzelnen zeigt 6 eine Schaltungsanordnung für einen Reluktanzmotor, wobei die Wicklungsstränge 1, 2, 3 in eine Sternschaltung gehalten ist. Für den Bremsbetrieb und der Einspeisung des Bremsstroms in die Stromquelle ist der Läufer des Reluktanzmotors mit einer Erregerwicklung 18 versehen, die in Nebenschluß geschaltet ist, indem die Erregerwicklung den Halbbrücken 12 parallel geschaltet ist und der Erregerwicklung 18 ein Transistor 19 nachgeschaltet ist.
Mit dem Transistor 19 zur Steuerung des Erregerstroms der Erregerwicklung 18 ist ein feinfühliger Bremsbetrieb des Reluktanzmotors steuerbar, und der Bremsstrom wird über die Freilaufdioden der Halbbrücken 12 in die Stromquelle eingespeist.
7 zeigt eine Schaltungsanordnung für einer Reihenschlußmotor. Die Erregerwicklung 20 des Läufers des Reihenschlußmotors ist den Halbbrücken vorgeschaltet, und die Erregerwicklung kann während eines Bremsbetriebes in Nebenschluß geschaltet werden, indem vor einer der Erregerwicklung 20 nachgeschalteten Diode 21 zum Rückschluß der Stromquelle ein Transistor 22 geschaltet ist und der Erregerwicklung nach der der Erregerwicklung nachgeschalteten Diode 21 eine Freilaufdiode 23 parallel geschaltet ist.
Mit dem Transistor 22 zur Steuerung des Erregerstroms für die Erregerwicklung ist ein feinfühliger Bremsbetrieb steuerbar, und der Bremsstrom wird über die Freilaufdioden der Halbbrücken und der Freilaufdiode 23 der Erregerwicklung in die Stromquelle gespeist.
8 zeigt eine Schaltungsanordnung für einen Reihenschlußmotor, der sowohl in Reihenschluß als auch in Nebenschluß betrieben werden kann, indem vor einer der Erregerwicklung 20 nachgeschalteten Diode 21 zum Rückleiter der Stromquelle ein Transistor 22 geschaltet ist und ein weiterer Transistor 24 mit einer Freilaufdiode der Erregerwicklung 20 nach der der Erregerwicklung nachgeschalteten Diode 21 parallel geschaltet ist.
Mit einer solchen Schaltungsanordnung kann der Motor als Reihenschlußmotor oder als Nebenschlußmotor betrieben werden und eine Einspeisung in die Stromquelle während des Bremsbetriebes erfolgen.
Bei den zuvor vorgeschlagenen elektromotorischen Antrieben für ein Fahrzeug ist im Fehlerfall durch Trennung von der Stromquelle der Reluktanzmotor und der Reihenschlußmotor als Generator wirkungslos, und der Läufer dieser Motoren übt dann auch kein Bremsmoment aus, da der Läufer nicht mit Permanentmagneten belegt ist. Wohingegen ein Motor mit einem Permanentmagneten bestückten Läufer auch dann noch ein Bremsmoment ausübt, wenn der Motor von der Stromquelle getrennt ist.
Zur Erkennung eines Fehlerfalles an den Halbbrücken oder im Motor können auch vorzugsweise Transistoren zum Einsatz kommen, bei denen eine Selbsterkennung der Funktionsfähigkeit der Transistoren in den Transistoren integriert ist, oder die Funktionsfähigkeit wird mit der Steuereinheit 15 überwacht.

Claims

Antrieb für ein Fahrzeug als Hauptantrieb oder als Hybridantrieb, mit einem Elektromotor mit einem Ständer (4) und einem Läufer (5) und einer mit einer Stromquelle verbindbaren elektronischen Steuereinrichtung zur Kommutierung der Wicklungsstränge des Elektromotors, wobei der Elektromotor ein Reluktanzmotor einer besonderen Art ist, bei dessen Ständer (4) die Spulen (a, b, c, d) der Wicklungsstränge (1, 2, 3) jeweils mehrere Ständerzähne (7) oder einen Ständerzahn umschlingen, der Läufer (5) des Reluktanzmotors für den Bremsbetrieb mit einer Erregerwicklung (18) versehen ist, und die elektronische Steuereinrichtung eine der Anzahl der Wicklungsstränge (1, 2, 3) entsprechende Anzahl von Halbbrücken (12) mit Freilaufdioden aufweist, und wobei die Erregerwicklung (18) des Läufers (5) über einen Transistor (19) im Bremsbetrieb mit der Stromquelle verbindbar ist und so durch Steuerung des Erregerstroms der Erregerwicklung (18) ein feinfühliger Bremsbetrieb des Reluktanzmotors durchführbar ist und der in den Wicklungssträngen (1, 2, 3) entstehende Bremsstrom über die Freilaufdioden der Halbbrücken (12) in die Stromquelle eingespeist wird.
Antrieb für ein Fahrzeug als Hauptantrieb oder als Hybridantrieb, mit einem Elektromotor mit einem Ständer (4) und einem Läufer (8) und einer mit einer Stromquelle verbindbaren elektronischen Steuereinrichtung zur Kommutierung der Wicklungsstränge des Elektromotors, wobei der Elektromotor ein Reihenschlußmotor einer besonderen Art ist, bei dessen Ständer (4) die Spulen (a, b, c, d) der Wicklungsstränge (1, 2, 3) jeweils mehrere Ständerzähne (7) oder einen Ständerzahn umschlingen, der Läufer (8) eine Erregerwicklung (20) mit Spulen (10) die jeweils einen Läuferzahn (9) umschlingen, aufweist, die elektronische Steuereinrichtung eine der Anzahl der Wicklungsstränge (1, 2, 3) entsprechende Anzahl von Halbbrücken (12) mit Freilaufdioden aufweist und die Erregerwicklung (20) einerseits mit einem Pol der Stromquelle und andererseits über eine in Durchlaßrichtung gepolte Diode (21) mit einem ersten Speisepunkt der Halbbrücken (12) der elektronischen Steuereinrichtung, deren zweiter Speisepunkt mit dem anderen Pol der Stromquelle verbunden ist, in Reihe geschaltet ist, und wobei der mit der Diode (21) verbundene Anschluß der Erregerwicklung (20) des Läufers (8) über einen Transistor (22) im Bremsbetrieb mit dem anderen Pol der Stromquelle verbindbar ist und so durch Steuerung des Erregerstroms der Erregerwicklung (20) ein feinfühliger Bremsbetrieb des Elektromotors durchführbar ist und der in den Wicklungssträngen (1, 2, 3) entstehende Bremsstrom über die Freilaufdioden der Halbbrücken (12) und eine parallel zu der Diode (21) und der Erregerwicklung (20) geschaltete Freilaufdiode (23) in die Stromquelle eingespeist wird.
Elektromotorischer Antrieb nach Anspruch 2, daß der Reihenschlußmotor sowohl in Reihenschluß als auch in Nebenschluß betreibbar ist, indem vor einer der Erregerwicklung (20) nachgeschalteten Diode (21) parallel zu den Halbbrücken (12) ein Transistor (22) geschaltet ist, und ein Relais mit einer Freilaufdiode (23) oder ein Transistor (24) mit einer Freilaufdiode der Erregerwicklung (20) parallel geschaltet ist.
Elektromotorischer Antrieb nach Anspruch 1 und 2, daß die Spulen (a, b, c, d) der Wicklungsstränge (1,2,3) jeweils drei Ständerzähne (7) umschlingen, wobei die Spulen der Wicklungsstränge jeweils nebeneinander am Ständer ange ordnet sind, indem die eine Spulenseite einer Spule und die eine Spulenseite der benachbarten Spulen eines Wicklungsstranges sich jeweils in einer gemeinsamen Nut befinden.
Elektromotorischer Antrieb nach Anspruch 1, 2 und 4, daß die Wicklungsstränge (1,2,3) des Reluktanzmotors oder des Reihenschlußmotors derart an eine Stromquelle gelegt sind, daß die Polbildung zum Läufer hin jeweils an zwei benachbarten Ständerzähnen mit jeweils der gleichen Polbildung erfolgt, und die Schaltungsanordnung der elektronischen Steuereinrichtung eine Brückenschaltung beinhaltet, und die Wicklungsstränge eine Sternschaltung aufweist und am Ständer ein Kreisdrehfeld erzeugt wird.
Elektromotorischer Antrieb nach Anspruch 1 und 4, daß die Wicklungsstränge (1,2,3) des Reluktanzmotors derart an eine Stromquelle gelegt sind, daß eine Polbildung zum Läufer hin jeweils an jedem dritten Ständerzahn (7) erfolgt, indem eine standardgemäße Schaltungsanordnung für einen Reluktanzmotor der elektronischen Steuereinrichtung zugeordnet ist.
Elektromotorischer Antrieb nach Anspruch 1 und 2, daß die Spulen (a, b, c, d) der Wicklungsstränge (1, 2, 3) jeweils zwei Ständerzähne umschlingen und die Wicklungsstränge in einer Sternschaltung gehalten sind, wobei die Polbildung zum Läufer hin jeweils an jedem Ständerzahn erfolgt mit einer zentralen Polbildung der jeweiligen Polfelder und am Ständer ein Kreisdrehfeld gebildet wird.
Elektromotorischer Antrieb nach einem der Ansprüche 1–7, daß zur Erkennung eines Fehlerfalles an der Halbbrückenschaltung Transistoren zum Einsatz kommen, bei denen eine Selbsterkennung der Funktionsfähigkeit der Transistoren in den Transistoren integriert ist, oder die Funktionsfähigkeit der Transistoren mit der Steuereinheit überwacht wird.
Elektromotorischer Antrieb nach einem der Ansprüche 1–8, daß zur Erkennung eines Fehlerfalles in der elektronischen Steuereinrichtung und im Elektromotor in der Schaltungsanordnung Meßshunts angeordnet sind.
Elektromotorischer Antrieb nach einem der Ansprüche 1–8, daß zur Erkennung eines Fehlerfalles in der elektronischen Steuereinrichtung und im Elektromotor in der Schaltungsanordnung Potentialabgriffe angeordnet sind.