DE19743314A1

DE19743314A1 - Bürstenloser Motor mit Permanentmagneten

Info

Publication number: DE19743314A1
Application number: DE19743314A
Authority: DE
Inventors: Masahiro Masuzawa; Noriyoshi Hirao; Takashi Sasaki; Masahiro Mita
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1996-09-30
Filing date: 1997-09-30
Publication date: 1998-04-09
Also published as: US5821710A

Description

Die Erfindung betrifft einen bürstenlosen Motor mit Perma nentmagneten, wie er als Elektromotor bei Anwendungen wie Primärantrieben für Elektrofahrzeuge usw. von Nutzen ist.

Bei Verbrennungsmotoren für Kraftfahrzeuge usw. ist der Drehzahlbereich, in dem ein hohes Drehmoment erzeugt werden kann, extrem beschränkt. Wie es in Fig. 11 dargestellt ist, wird daher ein Getriebe mit mehreren verschiedenen Überset zungen verwendet, damit das Fahrzeug bei verschiedenen Ge schwindigkeiten, von niedrigen bis hohen Geschwindigkeiten, betrieben werden kann.

Die Beziehung zwischen der Drehzahl und dem Drehmoment eines bekannten bürstenlosen elektrischen Gleichstrommotors unter Verwendung von Permanentmagneten ist jedoch eine umgekehrt proportionale Beziehung, d. h., daß das Drehmoment linear abnimmt, wenn die Drehzahl zunimmt, wie es in Fig. 12 darge stellt ist. Wenn die an einen Elektromotor angelegte Span nung den Wert V hat, der magnetische Gesamtfluß, der durch Multiplizieren der Intensität des Magnetfelds des Motors mit der effektiven Feldfläche den Wert Φ hat, die Anzahl der Windungen einer Ankerwicklung Z ist und der Widerstand des Ankers R ist, ist die maximale Drehzahl (n_max) V/ΦZ, und das maximale Drehmoment (T_max) ist ΦZV/R. Wenn die Spannung ver doppelt wird, verdoppeln sich auch sowohl das maximale Dreh moment als auch die maximale Drehzahl. Durch Ändern der An zahl der Windungen der Wicklung können das maximale Drehmo ment und die maximale Drehzahl ebenfalls geändert werden. Obwohl das Drehmoment mit einer Zunahme des magnetischen Ge samtflusses Φ zunimmt, muß die Obergrenze für den magneti schen Gesamtfluß Φ unter Berücksichtigung der magnetischen Sättigung des Ankers bestimmt werden.

Bei einem bekannten bürstenlosen Gleichstrommotor, mit dem bei niedrigen Drehzahlen ein hohes Drehmoment erhalten wer den kann, ist es schwierig, hohe Drehzahlen zu erreichen, da der Bereich, in dem die Drehzahl geändert werden kann, be schränkt ist. Daher wurde häufig die Feldschwächungstechnik verwendet, gemäß der der magnetische Gesamtfluß Φ verrin gert wird, um die maximale Drehzahl (n_max) zu erhöhen, um hohe Drehzahlen zu erreichen. Bei dieser Technik wird das Drehmoment, wie es durch die durchgezogene Linie in Fig. 12 dargestellt ist, dadurch erhalten, daß der magnetische Ge samtfluß Φ bei niedrigen Drehzahlen auf einen großen Wert eingestellt wird, während die durch die gestrichelte Linie in Fig. 12 dargestellte Charakteristik dadurch erhalten wird, daß der magnetische Gesamtfluß Φ auf einen kleineren Wert eingestellt wird, um hohe Drehzahlen zu erreichen.

Ein Verfahren zum Ändern des magnetischen Gesamtflusses in Abhängigkeit von der Drehzahl wurde auch für Generatoren vorgeschlagen. Im Dokument JP-A-7-236259 (1995) mit dem Ti tel "Generator vom Permanentmagnettyp" ist ein Generator vom Permanentmagnettyp offenbart, der mittels des magnetischen Flusses, der von mehreren Polen eines in einem Rotor verwen deten Feld-Permanentmagnet herrührt, eine elektromotorische Kraft in einem Rotor erzeugt wird; der Generator umfaßt einen Magnetflußumleitungs-Permanentmagnet mit derselben Anzahl von Polen, wie sie der obengenannte Feld-Permanentma gnet aufweist, der drehbar auf derselben Achse in der Nähe der Seite des obengenannten Feld-Permanentmagnets angeordnet ist, und einen Reglermechanismus, der so konzipiert ist, daß er die Position desselben mit zunehmender Rotordrehzahl verschiebt, wobei dafür gesorgt wird, daß sich der Magnet flußumleitungs-Permanentmagnet um einen Halbzyklus der ma gnetischen Polarität abhängig von der Verschiebung des Reg lermechanismus so verdreht, daß die magnetische Polarität des Magnetflußumleitungs-Permanentmagnets gemäß derselben Polarität ausgerichtet ist, wie sie der Feld-Permanentmagnet aufweist, wenn der Rotor angehalten ist, und wobei er bei Betrieb mit hoher Drehzahl in die Position mit entgegenge setzter Polarität zu der des Feld-Permanentmagnets durch den Reglermechanismus verdreht wird. Auf diese Weise wird die Ausgangsgröße des Generators dadurch konstant gehalten, daß die in den magnetischen Polen des Feld-Permanentmagnets bei niedrigen Drehzahlen fließenden magnetischen Flüsse erhöht werden, während der bei hohen Drehzahlen im Feld-Permanent magnet fließende Fluß geschwächt wird.

Die Feldschwächungs-Regelungstechnik umfaßt jedoch ein Steuern der Stärke der Phase des Stroms durch enges Überwa chen des Drehmoments, der Drehzahl und in manchen Fällen der Drehzahlbeschleunigung, und es werden bei ihr komplizierte Berechnungen auf Grundlage dieser Werte ausgeführt, was auch komplizierte und teure Regelungsschaltungen mit einem Hoch geschwindigkeitscomputer erfordert.

Es zeigte sich, daß die Stärke des in den Stator-Magnetpo len fließenden Flusses bei bekannten magnetischen, bürsten losen Gleichstrommotoren selbst dann nicht auf einen zufrie denstellenden Pegel verringert werden kann, wenn Magnetpole seitens des Feld-Permanentmagnets kurzgeschlossen werden, wie im Fall des obengenannten, bekannten Generators. D. h., daß es aus der Gleichung zum Erhalten der maximalen Dreh zahl n_max = V/ΦZ erkennbar ist, wenn n_max (auch als Drehzahl ohne Belastung bezeichnet) einfach dadurch, daß der magne tische Gesamtfluß Φ um mehr als das Doppelte erhöht wird, dieser magnetische Gesamtfluß Φ um mehr als 50% verringert werden muß. Die Erfinder haben jedoch herausgefunden, daß in der Praxis ein Kurzschließen von Magnetpolen seitens des Feld-Permanentmagnets den magnetischen Gesamtfluß Φ um höchstens 20 bis 30% verringern kann. Beim herkömmlichen Generator, bei dem der Magnetflußumleitungs-Permanentmagnet außerhalb eines geschlossenen magnetischen Kreises angeord net ist, der einen Rotor und einen Stator umfaßt, trägt nicht nur der Magnetflußumleitungs-Permanentmagnet kaum zur Ausgangsgröße des Generators bei, sondern es kann auch, wenn eine elektrisch leitende und/oder magnetische Konstruktion in der Nähe des Magnetflußumleitungs-Permanentmagnets vor handen ist, ein Wirbelstrom innerhalb des Motorgehäuses usw. aufgrund des durch den Magnetflußumleitungs-Permanentmagnet erzeugten Magnetflusses erzeugt werden, oder der Motorwir kungsgrad kann sich aufgrund der Anziehungswirkung der ma gnetischen Konstruktion verringern. Außerdem besteht die Tendenz, daß der Generator größere Abmessungen aufweist, da der Flußumleitungs-Permanentmagnet zu Standardkomponenten des Generators hinzugefügt ist.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen bürstenlosen Motor mit Permanentenmagneten (z. B. zum Antreiben von Kraftfahr zeugen) zu schaffen, der bei niedrigen Drehzahlen ein aus reichend hohes Drehmoment erzeugen kann, wie im Fall bekann ter Motoren, und der selbst bei Betrieb mit Drehzahlen, die ungefähr drei Mal so hoch wie die bekannter Motoren sind, mit hervorragendem Motorwirkungsgrad bei hohem Drehmoment verwendet werden kann.

Diese Aufgabe ist durch den bürstenlosen Motor gemäß dem beigefügten Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 5.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von durch Figuren veranschaulichten Ausführungsbeispielen näher beschrieben.

Fig. 1 ist eine perspektivische Explosionsansicht von Haupt teilen eines bürstenlosen Motors mit Permanentmagneten, der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist; dabei veranschau licht Fig. 1A einen Zustand mit unverstellten Magnetpolen, während Fig. 1B einen Zustand mit verstellten Magnetpolen veranschaulicht.

Fig. 2 ist ein Diagramm, das den Voreilungswinkel von Ma gnetpolen des Feld-Permanentmagnets im bürstenlosen Motor mit Permanentmagneten, der ein Ausführungsbeispiel der Er findung ist, erläutert, wobei Fig. 2A einen Zustand mit un verstellten Magnetpolen veranschaulicht, während Fig. 2B einen Zustand mit verstellten Magnetpolen veranschaulicht.

Fig. 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Me chanismus zum Ändern der Phase zusammengesetzter Magnetpole für den ersten und zweiten Feld-Permanentmagnet hinsichtlich der Rotordrehung im bürstenlosen Motor mit Permanentmagne ten, der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist, wobei Fig. 3A einen Zustand während niedrigen Drehzahlen veran schaulicht, während Fig. 3B einen Zustand während hohen Drehzahlen veranschaulicht.

Fig. 4 ist ein Diagramm, das typische Drehmoment/Drehzahl-Cha rakteristiken für bürstenlose Motoren mit Permanentmagne ten zeigt, die Ausführungsformen der Erfindung und des Stands der Technik sind.

Fig. 5 ist ein Diagramm, das typische Motorwirkungsgrad/Dreh zahl-Charakteristiken für bürstenlose Motoren mit Perma nentmagneten zeigt, die Ausführungsformen der Erfindung und des Stands der Technik sind.

Fig. 6 ist eine Explosionsansicht von Hauptteilen eines an deren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen bürsten losen Motors mit Permanentmagneten innerhalb des Rotors, wo bei Fig. 6A einen Zustand mit unverstellten Magnetpolen ver anschaulicht, während Fig. 6B einen Zustand mit verstellten Magnetpolen veranschaulicht.

Fig. 7 ist ein Diagramm, das ein anderes Ausführungsbeispiel des Rotors mit Permanentmagneten in demselben, wie bei der Erfindung verwendet, zeigt.

Fig. 8 ist eine Schnittansicht von Hauptteilen noch eines anderen Ausführungsbeispiels des Rotors mit Permanentmagne ten in dessen Innerem, wie bei der Erfindung verwendet, wo bei Fig. 8A veranschaulicht, daß die Magnetisierungsrich tungen der Feld-Permanentmagnete unter bestimmten Winkeln in der radialen Richtung des Rotorkerns angeordnet sind, wäh rend in Fig. 8B die Mittellinie der Magnetisierungsrichtun gen der Feld-Permanentmagnete in der radialen Richtung des Rotorkerns angeordnet sind, und wobei in Fig. 8C die Feld-Permanentmagnete halbzylindrische Form aufweisen.

Fig. 9 ist eine perspektivische Explosionsansicht von Haupt teilen eines noch anderen Ausführungsbeispiels eines erfin dungsgemäßen bürstenlosen Motors mit Permanentmagneten unter Verwendung eines magnetischen Rotors mit zylindrischer Abde ckung, wobei Fig. 9A einen Zustand mit unverstellten Magnet polen veranschaulicht, während Fig. 9B einen Zustand mit verstellten Magnetpolen veranschaulicht.

Fig. 10 ist ein Diagramm eines noch anderen Ausführungsbei spiels des magnetischen Rotors mit zylindrischer Abdeckung.

Fig. 11 ist ein Diagramm der Ausgangscharakteristik eines Verbrennungsmotors mit Getriebe.

Fig. 12 ist ein Charakteristikdiagramm eines bekannten bür stenlosen Gleichstrommotors.

Gemäß Fig. 1A ist eine Feldwicklung 12 zum Erzeugen eines rotierenden Felds in mehreren Stator-Magnetpolen (12 Pole in der Figur) auf einen Stator 1 gewickelt. Ein Rotor 2 verfügt über eine Drehachse 21, einen Feld-Permanentmagnet 3 und einen Sensormagnet 22 (wie einen Ferrit-gebundenen Magnet), der fest mit der Drehachse 21 verbunden ist und an dem ein Magnetpolmuster mit demselben Zentrumswinkel wie dem des Feld-Permanentmagnets 3 an seiner Außenumfangsfläche ausge bildet ist, um die Position der Magnetpole 4 des Feld-Perma nentmagnets 3 anzuzeigen. Der Feld-Permanentmagnet 3 umfaßt einen ersten Feld-Permanentmagnet 31, der fest über einen ferromagnetischen Rotorkern 7 um die Drehachse 21 herum an geordnet ist, und einen zweiten Feld-Permanentmagnet 32, der fest auf solche Weise mit einem ferromagnetischen Rotorkern 8 (siehe Fig. 3) verbunden ist, daß sich der zweite Feld-Permanentmagnet 32 in bezug auf den ersten Feld-Permanentma gnet 31 verdrehen oder verschwenken kann. Der erste und der zweite Feld-Permanentmagnet 31 und 32 sind ringförmige Nd-Fe-B-Magnete (anisotrop gesinterte Magnete, wie von Hitachi Metals, Ltd. unter der Bezeichnung HS40AH hergestellt, usw.) mit denselben Abmessungen der Außenumfangsfläche, an der acht Magnetpole 4 verschiedener Polaritäten abwechselnd mit gleichen Intervallen in der Drehrichtung ausgebildet sind.

Die Position eines beliebigen Magnetpols des Feld-Permanent magnets 3 in bezug auf den Stator 1 wird durch den Sensorma gnet 22 angezeigt. Eine Steuerschaltung (nicht dargestellt) zum Umschalten des in der Feldwicklung 12 fließenden Stroms abhängig von der Position des Magnetpols ist vorhanden, um ein vorbestimmtes rotierendes Magnetfeld am Stator-Magnetpol 11 zu erzeugen.

Wie es in der Figur dargestellt ist, sind der erste und der zweite Feld-Permanentmagnet 31 und 32 so angeordnet, daß sie den Stator-Magnetpolen 11 unter Einhaltung eines kleinen Luftspalts 6 gegenüberstehen, um einen erfindungsgemäßen bürstenlosen Motor 50 mit Permanentmagneten aufzubauen. Bei dieser Konfiguration werden die vom ersten und zweiten Feld-Permanentmagnet 31 und 32 erzeugten magnetischen Flüsse wir kungsvoll zum Stator-Magnetpol 11 geführt, der auf die Feld wicklung 12 einwirkt. So kann der in den umgebenden Struktu ren fließende Streufluß auf einen kleinen Wert verringert werden, wobei das Problem der Erzeugung von Verlusten, wie durch einen Wirbelstrom, in den umgebenden Strukturen umgan gen werden kann.

Fig. 1B zeigt einen Zustand, in dem die Positionen des ers ten und des zweiten Feld-Permanentmagnets dadurch verstellt sind, daß der zweite Feld-Permanentmagnet 32 relativ zum ersten Feld-Permanentmagnet 31 in der Drehrichtung des Ro tors 2 verdreht ist. Die Phase der zusammengesetzten Magnet pole des ersten und des zweiten Feld-Permanentmagnets in be zug auf die Magnetpole des ersten Feld-Permanentmagnets 31 ändert sich mit der Drehung des Rotors 2.

Die der Feldwicklung 12 zugeführte Leistung wird dadurch ge steuert, daß die Magnetpole des Sensormagnets 22 über eine Erfassungseinrichtung (nicht dargestellt), wie ein Hall-Ele ment, erfaßt werden. Bei einem bürstenlosen Gleichstrommo tor wird das maximale Drehmoment theoretisch dadurch erhal ten, daß dafür gesorgt wird, daß die Mitte der Dauer der Energiezuführung zur Wicklung zum Erzeugen des drehenden Ma gnetfelds mit dem NS-Umschaltpunkt der Feld-Magnetpole über einstimmt. In weitem Umfang wird in der Praxis jedoch ein Verfahren ausgeführt, bei dem die Mitte der Dauer der Ener giezuführung gegenüber dem NS-Umschaltpunkt des Feld-Magnet pols in Vorwärtsrichtung der Drehung vorgestellt wird, wo durch eine Verzögerung des Stromanstiegs ab einem Energiezu führungs-Befehlssignal vorweggenommen wird, wie aufgrund der Induktivität der rotierenden Felderzeugungswicklung vorhan den. Der Voreilungswinkel der Energiezuführungsdauer wird im allgemeinen als Voreilungswinkel bezeichnet. Bei der Erfin dung ist die Einstellung des Voreilungswinkels ebenfalls von Bedeutung.

Die Fig. 2A und 2B zeigen die Relativpositionen zwischen den Magnetpolen des Sensormagnets 22 und den Magnetpolen des ersten und zweiten Feld-Permanentmagnets 31 und 32. In den Fig. 1A und 2A, bei denen die Magnetpole derselben Polarität des ersten und zweiten Feld-Permanentmagnets 31 und 32 be nachbart zueinander liegen, ist die Phase der zusammenge setzten Magnetpole des ersten und zweiten Feld-Permanentma gnets 31 und 32 (z. B. das Zentrum der zusammengesetzten Ma gnetpole) in Übereinstimmung mit der Phase der Magnetpole (z. B. im Zentrum der Magnetpole) des Sensormagnets und des ersten Feld-Permanentmagnets 31. Die Fig. 1B und 2B zeigen einen Zustand, in dem der zweite Feld-Permanentmagnet 32 in Vorwärtsrichtung der Drehung gegenüber dem ersten Feld-Per manentmagnet 31 verstellt ist. Nun sei angenommen, daß der erste und der zweite Feld-Permanentmagnet 31 und 32 jeweils Magnetflüsse genau derselben Stärke erzeugen und daß der zweite Feld-Permanentmagnet 32 gegenüber dem ersten Feld-Per manentmagnet 31 um a Grad in Vorwärtsrichtung der Drehung verstellt ist. Die Phase der zusammengesetzten Magnetpole des ersten und zweiten Feld-Permanentmagnets 31 und 32 wird der Mittelwert der Magnetpolphase des ersten und zweiten Feld-Permanentmagnets 31 und 32. So eilt die Phase der zu sammengesetzten Magnetpole (z. B. das Zentrum der zusammen gesetzten Magnetpole) um den Voreilungswinkel a/2 Grad in Vorwärtsrichtung der Drehung der Phase der Magnetpole des ersten Feld-Permanentmagnets 31 (z. B. Zentrum der Magnetpo le) vor.

Unter Verwendung eines Mechanismus zum Umschalten der Phase der zusammengesetzten Magnetpole des ersten und zweiten Feld-Permanentmagnets 31 und 32 in bezug auf den ersten Feld-Permanentmagnet 31 bei Drehung des Rotors 2 sollte die Steuerung vorzugsweise so ausgeübt werden, daß die Magnet pole derselben Polarität des ersten und zweiten Feld-Perma nentmagnets 31 und 32 so ausgerichtet sind, wie es in Fig. 1A oder 2A dargestellt ist, wenn sich der Rotor 2 mit nied rigen Drehzahlen dreht, während die Magnetpole der beiden, so wie es in Fig. 1B oder 2B dargestellt ist, verdreht wer den, wenn der Rotor 2 hohe Drehzahl aufweist. D. h., daß dann, wenn die Magnetpole verstellt sind, jeder S-Pol des ersten Feld-Permanentmagnets 31 und jeder N-Pol des zweiten Feld-Permanentmagnets 32 sowie jeder N-Pol des ersten Feld-Per manentmagnets 31 und jeder S-Pol des zweiten Feld-Perma nentmagnets 32 einander teilweise überlappen, wenn sie in der Längsrichtung der Drehachse 21 betrachtet werden. Dies bedeutet, daß die Stärke der magnetischen Flüsse, wie sie in der Feldwicklung 12 seitens des Stators 1 fließen, ver ringert ist, da in Abschnitten, in denen entgegengesetzte Magnetpole der beiden einander benachbart sind, ein örtli ches Kurzschließen erzeugter magnetischer Flüsse auftritt. D. h., daß sich die Stärke magnetischer Flüsse entsprechend dem Ausmaß der Relativverstellung von Magnetpolen zwischen den beiden bei hohen Drehzahlen verringert, während die Stärke der in den Stator-Magnetpolen fließenden magnetischen Flüsse bei niedrigen Drehzahlen ihr Maximum erreicht, da die Magnetpole derselben Polarität des ersten und zweiten Feld permanentmagnets 31 und 32 um die Drehachse 21 herum ausge richtet sind.

Der erfindungsgemäße bürstenlose Motor 50 mit Permanentma gneten mit dem obenangegebenen Aufbau kann die Stärke der in den Stator-Magnetpolen fließenden magnetischen Flüsse ent sprechend einem großen Änderungsbereich der Drehzahl steu ern.

Die in Fig. 1 dargestellte Konstruktion ist dergestalt, daß die Magnetpolphase des ersten Feld-Permanentmagnets 31 und des Sensormagnets 22 fixiert ist, der zweite Feld-Permanent magnet 32 gegenüber dem ersten Feld-Permanentmagnet 31 ver drehbar ist und die Magnetpole des zweiten Feld-Permanentma gnets 32 bei hohen Drehzahlen gegenüber denjenigen des ers ten Feld-Permanentmagnets 31 in der Vorwärtsrichtung der Drehung verstellt werden.

Bei der Erfindung können die drei Komponenten, d. h. die Feld-Permanentmagneten 31 und 32 sowie der Sensormagnet 22, entweder fest oder drehbar angebracht sein. Z. B. kann eine Konfiguration vorliegen, bei der die Magnetpolphasen des zweiten Feld-Permanentmagnets 32 gegenüber denen des Sensor magnets 22 fixiert sind, während die Magnetpole dieses zwei ten Feld-Permanentmagnets 32 bei hohen Drehzahlen in Vor wärtsrichtung der Drehung gegenüber den Magnetpolen des ers ten Feld-Permanentmagnets 31 verstellt werden.

Es kann auch eine andere Konfiguration vorliegen, bei der die Magnetpolphasen des zweiten Feld-Permanentmagnets 32 und des Sensormagnets 22 fixiert sind, während die Magnetpole des zweiten Feld-Permanentmagnets 32 bei hohen Drehzahlen in Rückwärtsrichtung der Drehung gegenüber den Magnetpolen des ersten Feld-Permanentmagnets 31 verstellt werden.

Ferner kann noch eine weitere Konfiguration vorliegen, bei der die Magnetpolphasen des ersten Feld-Permanentmagnets 31 und des Sensormagnets 22 festliegen, während die Magnetpole des zweiten Feld-Permanentmagnets 32 bei hohen Drehzahlen in Rückwärtsrichtung der Drehung gegenüber den Magnetpolen des ersten Feld-Permanentmagnets 31 verstellt werden.

Wenn das Verhältnis der Stärke der Magnetflüsse im ersten und zweiten Feld-Permanentmagnet 31 und 32 im in Fig. 1A dargestellten Zustand beispielsweise auf 1 : 2 eingestellt ist, wobei die Stärken der im ersten und zweiten Feld-Perma nentmagnet 31 und 32 erzeugten magnetischen Flüsse auf ver schiedene Werte eingestellt sind, kann das Ausmaß der Ände rung der Stärken der magnetischen Flüsse in der Feldwicklung 12 im Vergleich zum Verhältnis 1 : 1 durch denselben Magnet pol-Verstellvorgang erhöht werden.

Ferner kann der Voreilungswinkel bei hohen oder niedrigen Drehzahlen unabhängig von der Drehung dadurch geändert wer den, daß ein gesonderter Phasenänderungsmechanismus am Sen sormagnet 22 angebracht wird, oder es kann eine Konfigura tion bereitgestellt werden, bei der der Voreilungswinkel bei niedrigen und hohen Drehzahlen nicht wesentlich geändert wird.

Als Mechanismus zum Ändern der Phase der zusammengesetzten Magnetpole des ersten und zweiten Feld-Permanentmagnets 31 und 32 in bezug auf die Magnetpole des ersten Feld-Perma nentmagnets 31 bei Drehung des Rotors 2 ist die in Fig. 3 dargestellte Konstruktion wünschenswert.

Gemäß Fig. 3 ist der erste Feld-Permanentmagnet 31 fest an der Drehachse 21 angebracht, und der zweite Feld-Permanent magnet 32 ist so ausgebildet, daß er sich um ein vorbe stimmtes Ausmaß um die Drehachse 21 drehen kann, die durch ein Achsenloch 321, das im zugehörigen Zentrum vorhanden ist, drehbar eingeführt ist. Vorzugsweise sollte ein Spalt 5 von einigen Millimetern zwischen dem ersten und zweiten Feld-Permanentmagnet 31 und 32 vorhanden sein, um zu verhin dern, daß anziehende und abstoßende Kräfte beim obengenann ten Magnetpol-Verstellvorgang störend wirken. Eine Regler fixierplatte 33 ist an der Drehachse 21 befestigt, und in vier Löchern 331, die symmetrisch mit Intervallen von 90 Grad als Zentralwinkel an der Stirnfläche der Reglerfixier platte 33 vorhanden sind, sind Hilfsdrehachsen 341 ange bracht. Die Regler 34 sind im wesentlichen kreisbogenförmige Komponenten mit jeweiligen Durchgangslöchern 348 und 349 an ihren beiden Enden, wobei eine Hilfsdrehachse 341 in das Durchgangsloch 348 eingesetzt ist und eine bewegliche Achse 342 in das Durchgangsloch 349 eingesetzt ist, um jeden der Regler 34 zu halten. Ferner sind punktsymmetrisch zu den Löchern 331 vier kreisbogenförmige Schlitzlöcher 332 vorhan den. Vier Schlitznuten 322 sind symmetrisch in radialer Richtung mit Intervallen von 90 Grad gemäß dem Zentralwinkel an einer Endfläche des Rotorkerns 8 vorhanden. Die bewegli che Achse 342 ist in jedes der Schlitzlöcher und jede der Schlitznuten auf solche Weise eingeführt, daß die über Fe dern 343 miteinander verbundenen vier beweglichen Achsen 342 einander aufgrund der elastischen Kraft der Federn 343 an ziehen. Die bewegliche Achse 342 des Reglers 34 wird durch die Zugkraft der Feder 343 an der Position gehalten, die im Schlitzloch 332 der Drehachse 21 am nächsten liegt, wenn sich der Rotor 2 mit niedriger Drehzahl dreht, wie es in Fig. 3A dargestellt ist. In diesem Zustand sind die Magnet pole derselben Polarität des ersten und zweiten Feld-Perma nentmagnets 31 und 32 zueinander ausgerichtet. Bei zuneh mender Drehzahl des Rotors 2 öffnet der Regler 34 durch die Zentrifugalkraft in den in Fig. 3B dargestellten Zustand, und die bewegliche Achse 342 des Reglers 34 bewegt sich ent lang dem Schlitzloch 332, das als Führung für die bewegliche Achse 342 an der Reglerbefestigungsplatte 33 dient, zum Au ßenumfang. Gleichzeitig ist dafür gesorgt, daß sich der zweite Feld-Permanentmagnet 32 in der durch einen Pfeil ge kennzeichneten Richtung in bezug auf den ersten Feld-Perma nentmagnet 31 dreht, da die Schlitznut 322 so angeordnet ist, daß sie in bezug auf das Schlitzloch 332 in der Dreh richtung zum Außenumfang des Rotors 2 versetzt ist, was es ermöglicht, daß derjenige Abschnitt der beweglichen Achse 342, der in die Schlitznut 322 eingesetzt ist, den Rotorkern 8 in der durch einen Pfeil gekennzeichneten Richtung mittels der Schlitznut 322 verstellen kann. Bei abnehmender Drehzahl des Rotors 2 und damit der Zentrifugalkraft wird der Regler 34 durch die Zugkraft der Feder 343 in den in Fig. 3A darge stellten Zustand geschlossen, wodurch eine Position wieder erlangt wird, in der die Magnetpole derselben Polarität des ersten und des zweiten Feld-Permanentmagnets 31 und 32 mit einander ausgerichtet sind.

Wie oben beschrieben, kann der Mechanismus, der dafür sorgt, daß der zweite Feld-Permanentmagnet 32 sich um ein vorbe stimmtes Ausmaß in bezug auf den ersten Feld-Permanentmagnet 31 um die Drehachse 21 verdreht, der durch die Zentrifugal kraft betrieben wird, wie sie auf die Bestandteile des Ro tors 2 einwirkt, ohne daß irgendeine Regelungsgröße oder Kraft von außen einwirken, eine Steuerung der Stärke der Ma gnetflüsse des bürstenlosen Motors mit Permanentmagneten auf einfache und billige Weise zur Verwendung eines einfachen Mechanismus steuern.

Da im Rotorkern 8, wie oben beschrieben, Schlitznuten 322 vorhanden sind, kann der axiale Abstand (L) von einer Schlitznut 322 zum Regler 34 verringert werden. Darüber hin aus können ein hohes Drehmoment und ein hoher Motorwirkungs grad über einen großen Drehzahlbereich, wie dies später bei der Beschreibung von Beispielen dargelegt wird, dadurch er zielt werden, daß die Federkonstante der Feder 343 in ge eigneter Weise so eingestellt wird, daß der obengenannte Magnetpol-Verstellvorgang bei einer vorbestimmten Drehzahl erzielt werden kann, wobei die Zentrifugalkraft berücksich tigt ist.

Beispiele A-D

In Fig. 4 ist die Drehmoment/Drehzahl-Charakteristik für den Fall dargestellt, daß das Ausmaß der Abnahme der Stärke der effektiven magnetischen Flüsse der Einzelpole sowie der Vor eilungswinkel gleichzeitig mittels des obengenannten. Magnet pol-Verstellmechanismus bei den in der folgenden Tabelle 1 angegebenen Bedingungen beim erfindungsgemäßen bürstenlosen Motor 50 mit Permanentmagneten geändert wurden, wobei radial anisotrope Ringmagnete aus Nd-Fe-B (HS-30BR, Außendurchmes ser 74 mm, axiale Länge 23 mm), wie von Hitachi Metals, Ltd. hergestellt, als erster und zweiter Feld-Permanentmagnet 31 und 32 verwendet waren und wobei der Luftspalt 6 auf 0,5 mm eingestellt war, und die Motorwirkungsgrad/Drehzahl-Charak teristik ist in Fig. 5 dargestellt. Die Stärken der effekti ven Magnetflüsse der Einzelpole, wie hier verwendet, bedeu ten die Maximalstärke des magnetischen Flusses, wie er in einem Magnetpol eines Ankers von einem magnetischen Rotor her fließt.

Herkömmliches Beispiel E

In den Fig. 4 und 5 sind ebenfalls die Drehmoment/Drehzahl- bzw. die Motorwirkungsgrad/Drehzahl-Charakteristik eines herkömmlichen bürstenlosen Motors mit Permanentmagneten dar gestellt, bei dem dieselben Magnete, wie sie bei den obigen Beispielen verwendet wurden, als erster und zweiter Feld-Per manentmagnet verwendet waren und wobei eine Auswertung unter beinahe denselben Bedingungen wie bei den obigen Bei spielen erfolgte, jedoch mit der Ausnahme, daß der zweite Feld-Permanentmagnet fest an der Drehachse so angebracht war, daß die Magnetpole des zweiten Feld-Permanentmagnets hinsichtlich der Polarität mit denen des ersten Feld-Perma nentmagnets ausgerichtet waren, wobei der Voreilungswinkel auf 5,5 Grad festgelegt war.

Tabelle 1

Nachfolgend werden die Fig. 4 und 5 sowie die Tabelle 1 be schrieben, wobei der bürstenlose Motor mit Permanentmagneten mit dem Beispiel A als typisches Beispiel verwendet wird.

Der Motor wurde so eingestellt, daß der Voreilungswinkel bei niedrigen Drehzahlen, wenn nämlich die Motordrehzahl un ter 1000 U/Min. betrug, 20 Grad betrug, und der Voreilungs winkel für hohe Drehzahlen wurde auf 6 Grad eingestellt, wenn die Magnetpolverstellung 28 Grad (max.) betrug, wenn die Notordrehzahl auf mehr als 1000 U/Min. zunahm. D. h., daß dann, wenn sich der Motor mit weniger als 1000 U/Min. drehte, der Voreilungswinkel des Sensors im Zustand, in dem Pole derselben Polarität des ersten und zweiten Feld-Perma nentmagnets 31 und 32 zueinander ausgerichtet waren, sie also keine Phasenverschiebung aufwiesen, auf 20 Grad einge stellt war. Wenn sich die Motordrehzahl auf mehr als 1000 U/Min. erhöhte, wurde der Feld-Permanentmagnet 32 durch die Wirkung der Zentrifugalkraft des Reglers 34 um 28 Grad in bezug auf den ersten Feld-Permanentmagnet 31 in der Dreh richtung des Rotors 2 verstellt, wobei die Phase der zusam mengesetzten Magnetpole des ersten und zweiten Feld-Perma nentmagnets 31 und 32 um die Hälfte der Phase der Magnetpole des zweiten Feld-Permanentmagnets 32 vorgestellt wurde. Dem gemäß eilte der Voreilungswinkel um diesen Wert nach. Wenn die Magnetpolverstellung des zweiten Feld-Permanentmagnets 32 ihr Maximum von 28 Grad erreicht, ist der Voreilungswin kel um 14 Grad, nämlich die halbe Magnetpolverstellung, auf 6 Grad zurückgestellt. Der Abnahmewert der effektiven magne tischen Flüsse der Einzelpole beträgt dabei 34% (100% 66%). So zeigte es sich, daß sowohl das Drehmoment als auch der Motorwirkungsgrad über einen großen Drehzahlbereich im Vergleich mit dem herkömmlichen Beispiel E verbessert waren.

Auch für die Beispiele B, C und D zeigte es sich, daß ein höheres Drehmoment und ein höherer Motorwirkungsgrad über einen großen Drehzahlbereich im Vergleich mit den Werten beim herkömmlichen Beispiel E erzielt werden können. Ferner zeigte es sich, wenn die Beispiele A, B, C und D verglichen wurden, daß ein um so höheres Drehmoment und ein um so hö herer Rotorwirkungsgrad über einen großen Drehzahlbereich erzielt werden konnten, je größer der Voreilungswinkel bei niedrigen Drehzahlen war.

Aus den Fig. 4 und 5 ist es erkennbar, daß der erfindungs gemäße bürstenlose Motor mit Permanentmagneten die Drehzahl (n_max) ohne Belastung um den Faktor 2,8 im Vergleich mit Mo toren herkömmlicher Spezifikationen erhöhen kann, ohne daß das Nenndrehmoment (7 Nm) und der maximale Wirkungsgrad nachteilig beeinflußt werden. Auch können durch den erfin dungsgemäßen bürstenlosen Motor mit Permanentmagneten hohe Drehzahl und hoher Rotorwirkungsgrad erzielt werden.

Wenn an der Außenumfangsfläche der Feld-Permanentmagnete 31 und 32 ein symmetrisches Magnetpolmuster mit n Polen ausge bildet wird, sollte der Winkel G (Grad) der obengenannten Magnetpolverstellung vorzugsweise x/2 Θ 0,8x unter der Annahme betragen, daß der Zentralwinkel jedes Magnetpols der n Pole den Wert x (Grad) hat. Dies teilweise deswegen, da die Abnahmerate der Stärke der effektiven Magnetflüsse der Einzelpole aufgrund der durch erhöhte Drehzahl hervorge rufenen Magnetpolverstellung nicht über 30% gehalten werden kann, wenn e kleiner als x/2 Grad beträgt, und teilweise, da eine Drehkraft in Rückwärtsrichtung erzeugt werden kann, wenn Θ den Wert 0,8x überschreitet, was zu Schwierigkeiten beim erfindungsgemäßen Magnetpol-Verstellmechanismus führt.

Der Voreilungswinkel α (Grad) sollte vorzugsweise 0 < α x/2 betragen. Die obere Grenze ist dabei aus der Definition des Voreilungswinkels ersichtlich, und die untere Grenze kann jeder beliebige einstellbare Wert ausschließlich 0 sein.

Vorstehend erfolgte eine Beschreibung zu Beispielen, bei de nen das Ausmaß des effektiven magnetischen Flusses der Ein zelpole dadurch um 34% geändert wird, daß die Magnetpol verstellung und der Voreilungswinkei gleichzeitig geändert werden oder die Magnetpolverstellung alleine geändert wird. Gemäß der Erfindung ist es jedoch ziemlich einfach, die Ab nahmerate der Stärke der effektiven Magnetflüsse der Einzel pole auf mehr als 30% einzustellen. Ferner ist es möglich, die Abnahmerate bevorzugter auf mehr als 40% oder noch be vorzugter auf 50% einzustellen.

Bei den obengenannten, die Erfindung realisierenden Beispie len sind identische, symmetrische Muster mit acht Magnetpo len am Außenumfang des ersten und zweiten Feld-Permanentma gnets ausgebildet. Die Muster der Magnete können jedoch un symmetrisch sein, wenn sie übereinstimmen. Außerdem begrenzt die Erfindung die Anzahl der Magnetpole nicht; es sind vor zugsweise 2 bis 128 Pole, bevorzugter 4 bis 32 Pole. Der erste und der zweite Feld-Permanentmagnet können verschiede ne Magnetpolmuster aufweisen. Durch Einstellen des Verhält nisses der Stärken der Magnetflüsse, wie sie im Zustand er zeugt werden, in dem die Magnetpole derselben Polarität des ersten und des zweiten Feld-Permanentmagnets miteinander ausgerichtet sind, auf einen jeweiligen geeigneten Wert, ist es möglich, den Motor mit hoher Drehzahl zu betreiben und die Stärke der Magnetflüsse durch einen Einzelmagnetpol-Ver stellvorgang stärker zu ändern.

Bei den obengenannten, die Erfindung realisierenden Beispie len sind zwei auf derselben Achse angeordnete Feld-Perma nentmagnete verwendet, und die Stärke der Magnetflüsse des bürstenlosen Motors mit Permanentmagneten wird abhängig von Änderungen der Drehzahl dadurch geändert, daß dafür gesorgt wird, daß sich einer der zwei Feld-Permanentmagnete relativ zum anderen dreht. Die Erfindung kann einen solchen Aufbau aufweisen, daß mehr als zwei Feld-Permanentmagnete vorhan den sind, von denen mindestens einer fest mit der Drehachse verbunden ist, wobei sich die restlichen Feld-Permanentma gnete relativ verdrehen können.

Bei der Erfindung besteht keine Beschränkung hinsichtlich der Form, der Abmessungen und der Anzahl von Feld-Permanent magneten, sondern es können beliebige Feld-Permanentmagnete am Rotorkern so vorhanden sein, daß Magnetpole verschiede ner Polaritäten abwechselnd in der Drehrichtung an der Außenumfangsfläche des Rotors ausgebildet sind. Z. B. kann der Rotor 2 dadurch ersetzt werden, daß gebogene Magnetseg mente kontinuierlich mit Ringform in der Drehrichtung an der Außenumfangsfläche des Rotorkerns, die dem Stator zugewandt ist, angeordnet werden, oder eine ausreichende Anzahl bogen förmiger Segmente so angeordnet wird, daß eine vorbestimmte Anzahl von Magnetpolen mit vorbestimmten Intervallen in der Drehrichtung an der Außenumfangsfläche des Rotors ausgebil det ist. Der Rotor 2 kann durch einen dünnen, unmagnetischen Zylinder abgedeckt sein, der an der Außenumfangsfläche der in Fig. 2 dargestellten Feld-Permanentmagnete angeordnet ist.

Nachfolgend werden Ausführungsformen dieser Konfigurationen beschrieben.

Fig. 6 ist eine perspektivische Explosionsansicht von Haupt teilen eines erfindungsgemäßen bürstenlosen Gleichstrommo tors mit Permanentmagneten innerhalb des Rotors, der ein an deres Ausführungsbeispiel darstellt; Fig. 6A veranschaulicht den Zustand, in dem die Magnetpole nicht verstellt sind, und Fig. 6B veranschaulicht den Zustand, in dem die Magnetpole verstellt sind. In der Figur sind gleiche Teile wie in den Fig. 1 bis 3 mit denselben Bezugszeichen versehen.

Der Rotor 2 umfaßt einen ersten, internen, magnetischen Ro tor 2a und einen zweiten, internen, magnetischen Rotor 2b, der in bezug auf den ersten, internen, magnetischen Rotor 2a relativ verdreht werden kann. Der erste und der zweite, in terne, magnetische Rotor 2a und 2b verfügen über einen ers ten und einen zweiten Feld-Permanentmagnet 3a vom Segmenttyp (wobei es sich bei beiden um anisotrope Nd-Fe-B-Sintermagne te handelt, nämlich HS37BH, hergestellt von Hitachi Metals, Ltd.), die in Durchgangslöcher eingebettet sind, die mit einer Anzahl vorhanden sind, die der Anzahl der Magnetpole entlang der Drehachse 31 an den ferromagnetischen Rotorker nen 7 (z. B. aus SS400) entspricht. Im Ergebnis sind insge samt acht N- und S-Magnetpole 4 abwechselnd mit gleichen In tervallen in der Drehrichtung an der Außenumfangsfläche der Rotorkerne 7 vorhanden.

Durch diese Anordnung kann verhindert werden, daß sich die segmentierten Feld-Permanentmagnete, die fest im Inneren des ersten und zweiten Rotorkerns 7 angebracht sind, bei hohen Drehzahl ablösen. Obwohl die obengenannten, internen, magne tischen Rotoren 2a und 2b Magnete in Form von Bogensegmenten aufweisen, können auch Feld-Permanentmagnete anderer Formen verwendet werden.

Fig. 7 zeigt einen internen, magnetischen Rotor 100, der da durch ausgebildet ist, daß mehrere ferromagnetische Bleche (z. B. aus Siliziumstahl) 101 mit einer Dicke von 0,45 mm mit einem Loch 321, durch dessen Zentrum die (nicht darge stellte) Drehachse geführt ist, und mit Löchern 102 zum Ein betten blockförmiger Feld-Permanentmagnete 103, deren Anzahl derjenigen von Magnetpolen entlang der Drehachse entspricht, wobei die Feld-Permanentmagnete 103 in die Löcher 102 einge setzt sind, hergestellt wurde.

Fig. 8A zeigt noch ein anderes Ausführungsbeispiel eines in ternen, magnetischen Rotors 110, bei dem die Magnetisie rungsrichtung Feld-Permanentmagnete 111 unter einem Winkel Θ′ (0 < Θ′ < 90 Grad) in bezug auf die radiale Richtung des Rotorkerns 112 ausgerichtet ist. Bei dieser Anordnung bilden zwei Feld-Permanentmagnete 111 einen Magnetpol, der an der Außenumfangsfläche des Rotorkerns 112 vorhanden ist, wobei die Pole derselben Polarität der zwei einander gegenüberste henden Feld-Permanentmagnete einen Magnetpol bilden. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Stärke des effektiven magnetischen Flusses pro Magnetpol frei durch Ändern des Winkels Θ geändert werden kann.

Als noch anderes Ausführungsbeispiel für einen Rotor 120 vom Typ mit internem Magnet veranschaulicht Fig. 8B den Fall, bei dem die Entmagnetisierungsrichtung der Feld-Permanentma gnete 121 parallel zur radialen Richtung des Rotorkerns 122 ausgerichtet ist. Durch diese Anordnung können die innerhalb des Rotorkerns 122 angeordneten Feld-Permanentmagnete 121 einen magnetischen Fluß mit einer Stärke erzeugen, die na hezu derjenigen bei einem Rotor vom Typ mit an der Oberflä che angebrachtem Magnet entspricht.

Fig. 8C ist eine Schnittansicht eines noch anderen Ausfüh rungsbeispiels eines Rotors 130 vom Typ mit internem Magnet, wobei der Feldmagnet 131 halbkreisförmigen Querschnitt auf weist. Dieses Ausführungsbeispiel, bei dem die Dicke des zentralen Teils des Feld-Permanentmagnets 131 größer als an seinen beiden Kanten ist, hat den Vorteil, daß dann, wenn der Rotor 130 in einen erfindungsgemäßen bürstenlosen Motor mit Permanentmagneten eingebaut wird, die Verteilung der ef fektiven Magnetflüsse in der Drehrichtung des Rotors 130 in einem Luftspalt nahezu eine Sinusverteilung ist.

Fig. 9 ist eine perspektivische Explosionsansicht von Haupt teilen eines bürstenlosen Gleichstrommotors mit einem magne tischen Rotor mit zylindrischer Abdeckung gemäß noch einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung. In dieser Figur sind gleiche Teile wie in Fig. 6 mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.

Die im in Fig. 9 dargestellten bürstenlosen Gleichstrommotor 60 verwendeten beiden Rotoren 20a und 20b weisen einen der artigen Aufbau auf, daß ein erster und ein zweiter Feld-Per manentmagnet 61 mit jeweils Bogensegmentform mit einer Anzahl angeordnet sind, die der Anzahl von Magnetpolen in der Drehrichtung an der Außenumfangsfläche der ferromagneti schen Rotorkerne 70 entspricht, mit Trennung über einen Luftspalt 16, wobei eine unmagnetische, zylindrische Abde ckung 18 (z. B. aus SUS304) darauf angeordnet ist, um die Feld-Permanentmagnete zu verstärken. Im Ergebnis ist verhin dert, daß sie die Feld-Permanentmagnete bei hohen Drehzah len ablösen.

Die hier verwendete zylindrische Abdeckung 18 kann aus einem ferromagnetischen Material (z. B. Kohlenstoffstahl) beste hen. Die zylindrische Abdeckung 18 kann auch eine ferroma gnetische und eine unmagnetische Komponente enthalten, wobei die ferromagnetische und die unmagnetische Komponente aus demselben Material bestehen, aber verschiedene Metallstruk turen aufweisen.

Fig. 10 zeigt noch ein anderes Ausführungsbeispiel eines Ma gnetrotors mit zylindrischer Abdeckung, wie im obengenannten bürstenlosen Motor 60 verwendet.

Im in Fig. 10 dargestellten Magnetrotor 70 mit zylindrischer Abdeckung 78 sind radial anisotrope Magnete oder mehrpolige, anisotrope Magnete eines einstückigen Rings als Feld-Perma nentmagnete 71 anstelle der obengenannten bogenförmige Ma gnete 61 verwendet. Im Ergebnis kann der Magnetrotor 70 leicht zusammengebaut werden.

Obwohl die obengenannten Ausführungsbeispiele eine derartige Konstruktion aufweisen, daß die beweglichen Achsen der Reg ler über Zugfedern miteinander verbunden sind, können ver schiedene Arten von Federn verwendet werden. Anstelle von Federn können auch verschiedene Arten elastischer Teile, z. B. aus Kautschuk, verwendet werden, oder es kann eine Kombination aus Federn und anderen elastischen Teilen ver wendet werden.

Wie oben beschrieben, kann der erfindungsgemäße bürstenlose Motor mit Permanentmagneten bei niedriger Drehzahl hohes Drehmoment erzielen, wie im Fall herkömmlicher Motortypen, und er kann mit verbessertem Wirkungsgrad und hohem Drehmo ment bei Drehzahlen betrieben werden, die beinahe drei Mal so hoch wie bei den herkömmlichen Typen sind. So ist der erfindungsgemäße bürstenlose Motor mit Permanentmagneten als Primärantrieb für Kraftfahrzeuge von Nutzen, wobei er Ver brennungsmotoren ersetzt.

Claims

1. Bürstenloser Motor mit Permanentmagneten, mit:

- einem Stator (1) mit mehreren Statormagnetpolen und einer Wicklung (12) zum Erzeugen eines rotierenden Felds in den Statormagnetpolen;
- einem Rotor (2) mit einer Drehachse (21) und Feld-Perma nentmagneten (31, 32), die sich in bezug auf die Statorma gnetpole drehen; und
- einer Regelungsschaltung zum Erfassen der Position der Ma gnetpole des Feld-Permanentmagnets (3) in bezug auf den Sta tor und zum Versorgen der Wicklung mit Strom abhängig von der Position;

dadurch gekennzeichnet, daß

- zu den Feld-Permanentmagneten ein erster Feld-Permanentma gnet (31) mit Magnetpolen verschiedener Polaritäten, die ab wechselnd in der Drehrichtung angeordnet sind, und ein zwei ter Feld-Permanentmagnet gehören, der so ausgebildet ist, daß er in bezug auf den ersten Feld-Permanentmagnet ver drehbar ist und Magnetpole verschiedener Polaritäten auf weist, die abwechselnd in der Drehrichtung angeordnet sind, wobei der erste und der zweite Feld-Permanentmagnet den Sta tormagnetpolen zugewandt sind; und
- ein Mechanismus (33) zum Ändern der Phase der zusammenge setzten Magnetpole des ersten und zweiten Feld-Permanentma gnets abhängig von der Drehzahl des Rotors vorhanden ist.

2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mechanismus (33) zum Ändern der Phase der zusammengesetzten Magnetpole des ersten und zweiten Feld-Permanentmagnets (31, 32) abhängig von der Drehzahl des Rotors so ausgebildet ist, daß er die Magnetpole derselben Polarität der beiden Feld-Per manentmagnete dann ausrichtet, wenn sich der Rotor (2) mit niedrigen Drehzahlen dreht, während er die Magnetpole gegeneinander verstellt, wenn sich der Rotor mit hohen Dreh zahlen dreht.

3. Motor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Phase der zusammengesetzten Magnet pole des ersten und zweiten Feld-Permanentmagnets (31, 32) in bezug auf die Phase des ersten Feld-Permanentmagnets in Richtung der Drehung verstellt wird, um dafür zu sorgen, daß sich der Voreilungswinkel abhängig von der Drehzahl des Rotors ändert.

4. Motor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mechanismus (33) zum Ändern der Phase der zusammengesetzten Magnetpole des ersten und des zweiten Feld-Permanentmagnets (31, 32) abhängig von der Drehzahl des Rotors (2) so ausgebildet ist, daß er die Zen trifugalkraft des Rotors nutzt.

5. Motor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenänderungsmechanismus (33) einen derartigen Aufbau aufweist, daß bewegliche Achsen (342) von Reglern (34), die über elastische Elemente (343) miteinander verbunden sind, in der Vorwärts- oder Rückwärts richtung der Drehung des Rotors (2) entlang Führungen beweg lich sind, die an einem an der Drehachse (21) befestigten Befestigungselement vorhanden sind und dem zweiten Feld-Per manentmagnet (32) eine Relativdrehung verleihen.