DE60219096T2

DE60219096T2 - Transportsystem und dynamoelektrische Maschine

Info

Publication number: DE60219096T2
Application number: DE60219096T
Authority: DE
Inventors: Houng Joong Hitachi-shi KIM; Shigeta Hitachi-shi Ueda
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2002-01-17
Publication date: 2007-12-13
Anticipated expiration: 2022-01-18
Also published as: JP3879413B2; EP1239570B1; CN1373548A; US6975055B2; CN1819404A; US20020117926A1; EP1239570A1; JP2002262488A; US20060033402A1; CN1285161C; DE60219096D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine dynamo-elektrische Maschine, die einen Dauermagnet für ein Feldsystem verwendet, und insbesondere ein Verfahren und eine dynamo-elektrische Maschine zum Durchführen des Ansteuerns und der Rückgewinnung in einem Trägersystem oder Transportsystem.
In einer dynamo-elektrischen Maschine vom Dauermagnetfeldtyp des Standes der Technik wird eine induzierte elektromotorische Kraft E durch einen konstanten Magnetfluss Φ bestimmt, der durch einen in einem Rotor angeordneten Dauermagnet und eine Drehwinkelgeschwindigkeit ω der dynamo-elektrischen Maschine erzeugt wird. Das heißt, wenn die Drehwinkelgeschwindigkeit ω (Drehzahl) der dynamo-elektrischen Maschine erhöht wird, nimmt auch die induzierte elektromotorische Kraft proportional zu.
Dementsprechend kann ein hohes Drehmoment in einem niedrigen Drehzahlbereich erreicht werden, aber der Betrieb in einem hohen Drehzahlbereich ist schwierig, weil der veränderliche Bereich der Drehzahl schmal ist. Daher kann in Betracht gezogen werden, dass der Betriebsbereich mit hoher Drehzahl unter Verwendung einer Feldschwächungs-Steuerungstechnologie erweitert wird.
Weiterhin ist der Mechanismus, der die Zentrifugalkraft durch die Feder und den Regler verwendet, in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2000-155262 als Verfahren zur Schwächung des Felds durch den von Dauermagneten erzeugten Magnetfluss offenbart.
Das Verfahren zur Erweiterung des Betriebsbereichs mit hoher Drehzahl unter Verwendung der oben beschriebenen Feldschwächungs-Steuerungstechnologie weist Einschränkungen durch Wärmeerzeugung und eine sinkende Wirksamkeit aufgrund des schwächer werdenden Feldstroms auf.
Weiterhin wird der Aufbau der Feder und des Reglers in dem Verfahren, das in der japanischen Patentanmeldung Nr. 2000-155262 offenbart ist, komplex.
Das zwischenliegende Dokument EP 1 085 644 A2 beschreibt einen Synchronmotor mit zwei Feldmagneten, die einen Mechanismus zum Variieren einer Phase eines Magnetpols durch Verschieben eines Feldmagneten in axialer oder Drehrichtung aufweisen. Dieses Dokument unterliegt den Bedingungen des Art. 54(3) EPÜ.
US 5 821 710 beschreibt einen bürstenlosen Motor mit Dauermagneten, in dem die Phase der Magnetpole von einem der Dauermagnete durch Verschieben des Dauermagneten in Drehrichtung geändert werden kann.
US 5 763 977 beschreibt eine Kraftfahrzeug-Lichtmaschine mit einem Dauermagnet, in dem ein durch einen Anker hindurchgehender Magnetfluss durch Verschieben des einzigen Dauermagneten in axialer Richtung geändert wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer dynamo-elektrischen Maschine, in der die Feldschwächung des durch Dauermagnete erzeugten Magnetflusses durch einen einfachen Aufbau möglich wird.
Ferner ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Transportsystem bereitzustellen, das die dynamo-elektrische Maschine vom Dauermagnettyp umfasst, die die Charakteristik eines hohen Drehmoments im niedrigen Drehzahlbereich oder am Beginn des Transportsystems und die Charakteristik einer hohen Leistung im hohen Drehzahlbereich erreichen kann.
Die vorliegende Erfindung ist durch Anspruch 1 definiert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Ansicht, die die Gestaltung der dynamo-elektrischen Maschine und des Zugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine schematische Gesamtansicht der in 1 gezeigten dynamo-elektrischen Maschine.
3 ist eine schematische Ansicht, die einen Fall zeigt, in dem die Magnetpolmitten von gleicher Polarität des Rotors der dynamo-elektrischen Maschine in 1 in Phase sind.
4 ist eine schematische Ansicht, die einen Fall zeigt, in dem die Magnetpolmitten von gleicher Polarität des Rotors der dynamo-elektrischen Maschine in 1 außer Phase sind.
5 ist Graphen, die verschiedene Arten von Charakteristiken gegenüber der Drehzahl der dynamo-elektrischen Maschine in 1 zeigen.
6 ist ein Steuerungsblockdiagramm der dynamo-elektrischen Maschine in 1
7 ist eine Ansicht, die eine weitere Ausführungsform einer dynamo-elektrischen Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung (ein Stellglied im AUS-Zustand) zeigt.
8 ist eine Ansicht, die eine weitere Ausführungsform einer dynamo-elektrischen Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung (ein Stellglied im EIN-Zustand) zeigt.
9 ist eine Ansicht, die das Innere des Rotors einer weiteren Ausführungsform einer dynamo-elektrischen Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
10 ist eine Ansicht, die das Innere des Rotors einer weiteren Ausführungsform einer dynamo-elektrischen Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
11 ist eine Ansicht, die eine weitere Ausführungsform einer dynamo-elektrischen Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung (ein Stellglied im EIN-Zustand) zeigt.
12 ist eine schematische Ansicht des Rotors der dynamo-elektrischen Maschine gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung (es besteht ein Unterschied zwischen den Abständen).
13 ist eine Veranschaulichung des Verfahrens zum Messen der Verschiebung in der Axialrichtung der dynamo-elektrischen Maschine gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
14 ist eine schematische Ansicht des Rotors der dynamo-elektrischen Maschine gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung (Acht-Pol-Maschine).
15 ist eine schematische Ansicht des Rotors der dynamo-elektrischen Maschine gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung (der Anschlag ist innerhalb des zweiten Rotors vorgesehen).
16 ist eine Ansicht, die die dynamo-elektrische Maschine gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt (beide Feldmagnete weisen den Mechanismus zum Verschieben in der axialen und in Drehrichtung auf).
17 ist eine Ansicht, die die dynamo-elektrische Maschine gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt (wobei die Konfiguration den ersten, den zweiten und den dritten Feldmagneten aufweist).
18 ist eine Veranschaulichung, die für die ergänzende Erläuterung der in 16 gezeigten dynamo-elektrischen Maschine verwendet wird.
19 ist eine Veranschaulichung, die für die ergänzende Erläuterung der in 17 gezeigten dynamo-elektrischen Maschine verwendet wird.
20 ist eine Ansicht, die die dynamo-elektrische Maschine gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
21 ist eine Ansicht, die die dynamo-elektrische Maschine gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert.
1 zeigt die Anordnungsgestaltung einer synchronen dynamo-elektrischen Maschine vom Dauermagnettyp gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Es gibt verschiedene Transportsysteme, die die dynamo-elektrische Maschine als Leistungsquelle verwenden. 1 zeigt die Ausführungsform eines Eisenbahn-Zugsystems als ein Beispiel für das Transportsystem.
Das in 1 gezeigte Eisenbahn-Zugsystem weist ein elektrisches Fahrzeug 1, eine dynamo-elektrische Maschine 2, ein direkt oder indirekt an der dynamo-elektrischen Maschine 2 installiertes Rad, eine Leistungswandlungsmaschine 4 zum Steuern der elektrischen Leistung der dynamo-elektrischen Maschine 2 und einen Stromsammler 85 auf.
Vorliegend bedeutet das elektrische Fahrzeug den Zug, der Elektrizität als Leistung verwendet. Weiterhin bedeutet in dem Transportsystem einschließlich des Zugsystems das elektrische Fahrzeug eine Zugmaschine im weiten Sinn.
Weiterhin ist der Stromsammler eine Vorrichtung zum Leiten der elektrischen Leistung nach außerhalb des elektrischen Fahrzeugs (oder der Zugmaschine). Der Stromsammler ist ein Scherenstromabnehmer beim Freileitungstyp (86) und ein Sammler im Fall des Dritter-Schiene-Typs. Ferner wird der Stromsammler vom Nicht-Kontakt-Typ für das Transportsystem in der Fabrik verwendet.
Die unten in 1 gezeigte dynamo-elektrische Maschine 2 weist den Aufbau auf, um die Leistung durch die Kuppelvorrichtung 81 und die Zahnradvorrichtung 82 auf die Achse 84 zu übertragen. Die Mechanismen 25R und 25L, durch die der in 2 gezeigte Anschlag 24 bei Bedarf parallel zur Welle bewegt wird, sind rechts und links von der dynamo-elektrischen Maschine 2 vorgesehen.
2 zeigt schematisch den Fall, in dem die Mitten derselben Magnetpole der Rotoren der in 1 gezeigten dynamo-elektrischen Maschine nicht ausgerichtet sind. Die Ankerwicklung 11 ist in den Schlitzen des Statorkerns 10 gewickelt, der mit dem Kühlkanal 12, durch den ein Kühlmittel fließt, mit dem Gehäuse 13 verbunden ist.
Der Rotor 20 eines Typs mit eingebettetem Dauermagnet besteht aus einem an einer Welle 22 befestigten ersten Rotor 20A und einem von der Welle 22 getrennten zweiten Rotor 20B. Natürlich kann der Rotor anstelle des Rotors vom Typ mit eingebettetem Dauermagnet ein Rotor vom Oberflächenmagnettyp sein.
Im ersten Rotor 20A sind Dauermagnete 21A so angeordnet, dass sie abwechselnd ausgerichtete Magnetpole von unterschiedlicher Polarität in Drehrichtung sind. Gleichermaßen sind im ersten Rotor 20B Dauermagnete 21B so angeordnet, dass sie abwechselnd ausgerichtete Magnetpole von unterschiedlicher Polarität in der Drehrichtung sind. Die koaxial in den zwei Rotoren des ersten und zweiten Rotors angeordneten Feldmagnete liegen Magnetpolen des Stators gegenüber.
Ein Mutternbereich 23B ist auf der Innenseite des zweiten Rotors 20 ausgebildet und ein Bolzenschraubenbereich 20A, der mit dem Mutternbereich 23B in Kontakt sein soll, ist in der Welle ausgebildet.
Durch Verbinden des zweiten Rotors 20B mit der Welle mit der Schraubfunktion ist der zweite Rotor 20B in der Axialrichtung beweglich, während er bezüglich der Welle gedreht wird.
Weiterhin ist ein Anschlag 24 an einer Position angeordnet, die von der Seitenfläche des zweiten Rotors 20B so entfernt ist, dass der zweite Rotor 20B eine voreingestellte Verschiebung aus der Mitte des Stators nicht überschreitet. Des Weiteren kann durch Vorsehen eines Servomechanismus eines Stellglieds 25 zum Ansteuern des Anschlags, um den Anschlag in Richtung der Wellenachse beweglich zu machen, die Verschiebung zwischen den Magnetpolmitten des ersten Feldmagneten und des zweiten Feldmagneten geändert werden. Als Ergebnis ist es möglich, den gesamten wirksamen Magnetfluss, der aus dem ersten Feldmagneten und dem zweiten Feldmagneten besteht, zum Stator mit den Ankerwindungen in den Schlitzen zu steuern.
Nachstehend erfolgt eine Beschreibung darüber, dass der wirksame Magnetfluss der Dauermagnete nach Maßgabe der Drehmomentrichtung durch Ausführen der oben beschriebenen Handlungen geändert werden kann.
In einer dynamo-elektrischen Maschine, die grundlegend Ankerwicklungen im Stator und Dauermagnete im Rotor verwendet, wird in dem Fall, in dem die Drehrichtung des Rotors dieselbe ist zwischen dem, wenn die dynamo-elektrische Maschine als dynamo-elektrische Maschine arbeitet und wenn sie als Generator arbeitet, die Richtung des auf den Rotor wirkenden Drehmoments entgegengesetzt zwischen dem, wenn die dynamo-elektrische Maschine als dynamo-elektrische Maschine arbeitet und wenn sie als Generator arbeitet.
Andererseits ist in dem Fall, in dem die dynamo-elektrische Maschine als dynamo-elektrische Maschine arbeitet, die Richtung des Drehmoments umgekehrt, wenn die Drehrichtung des Rotors umgekehrt ist. Gleichermaßen ist in dem Fall, in dem die dynamo-elektrische Maschine als Generator arbeitet, die Richtung des Drehmoments umgekehrt, wenn die Drehrichtung des Rotors umgekehrt ist.
Wenn die oben beschriebene grundlegende Theorie hinsichtlich der Drehrichtung und der Drehmomentrichtung auf die Ausführungsform der dynamo-elektrischen Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet wird, lässt sich Folgendes sagen.
Wenn die dynamo-elektrische Maschine in einem mittleren und niedrigen Drehzahlbereich am Beginn des Zugfahrzeugs oder der Zugmaschine des Transportsystems betätigt wird, kann die Charakteristik eines hohen Drehmoments erhalten werden, indem die Mitten der Magnetpole von gleicher Polarität des ersten Rotors 20A und des zweiten Rotors 20B in Phase gebracht werden, um den wirksamen Magnetfluss durch die Stator-Magnetpole und die gegenüberliegenden Dauermagnete, wie in 4 gezeigt, zu erhöhen.
Als Nächstes, wenn die dynamo-elektrische Maschine in einem hohen Drehzahlbereich des Enteisungsbetriebs betätigt wird, werden die Mitten der gleichen Polarität des ersten Rotors 20A und des zweiten Rotors 20A außer Phase gebracht, während der zweite Rotor 20B bezüglich der Welle 22 bewegt wird, um den Abstand zwischen dem ersten Rotor 20A und dem zweiten Rotor 20A zu erweitern, als wenn der Mutternbereich von dem Bolzenschraubenbereich abgeschraubt würde, wie in 5 gezeigt. Daher wird der wirksame Magnetfluss durch die Stator-Magnetpole und die gegenüberliegenden Dauermagnete verringert. Mit anderen Worten, es gibt den schwächenden Ma gnetfeldeffekt und dementsprechend kann eine Charakteristik einer hohen Ausgangsleistung im hohen Drehbereich erhalten werden.
4 zeigt schematisch den Zustand, dass der wirksame Magnetfluss durch die Stator-Magnetpole und die gegenüberliegenden Dauermagnete verringert wird, indem die Mitten gleicher Polarität des ersten Rotors 20A und des zweiten Rotors 20A außer Phase gebracht werden, während der Abstand zwischen dem ersten Rotor 20A und dem zweiten Rotor 20A erweitert wird.
In 3 und 4 gibt es dazugehörige Veranschaulichungen eines Kopfbereichs 61 eines Bolzens bzw. einer Schraube, eines Bolzenschraubenbereichs 60 und eines Mutternbereichs 62. Der Kopfbereich 61 des Bolzens entspricht dem ersten Rotor 20A, der Mutternbereich 62 entspricht dem zweiten Rotor 20B. Wenn sich der Bolzenschraubenbereich 60 (der dem Teil 23A in 2 entspricht) in einer Richtung dreht, wird der Mutternbereich 62 in Abhängigkeit von der Richtung des auf den Mutternbereich 62 wirkenden Drehmoments angezogen oder gelöst. Das gleiche Phänomen tritt in dem zweiten Rotor 20B in Abhängigkeit von der Richtung des auf den Rotor wirkenden Drehmoments auf.
Nachstehend erfolgt eine Beschreibung der Betätigung der induzierten elektromotorischen Kraft durch die dynamo-elektrische Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt die Charakteristiken des wirksamen Flusses, der induzierten elektromotorischen Kraft und der Anschlussspannung gegenüber der Winkeldrehgeschwindigkeit der synchronen dynamo-elektrischen Maschine mit Dauermagnet.
Die induzierte elektromotorische Kraft E wird durch einen konstanten Magnetfluss Φ, der durch die im Rotor angeordneten Dauermagnete erzeugt wird, und eine Winkeldrehgeschwindigkeit ω der dynamo-elektrischen Maschine bestimmt. Das heißt, wie in 5(a) gezeigt ist, nimmt, wenn der konstante Magnetfluss Φ1 konstant ist, die induzierte elektromotorische Kraft E1 proportional zu, wenn die Winkeldrehgeschwindigkeit ω (Drehzahl) erhöht wird. Da es jedoch eine Beschränkung in der Ausgangsspannung des Inverters aufgrund der Anschlussspannung der Leistungsversorgung und der Kapazität des Inverters gibt, besteht auch eine Beschränkung der induzierten elektromotorischen Kraft, die durch die dynamo-elektrische Maschine unter einer normalen Betriebsbedingung erzeugt wird. Daher ist er in der synchronen dynamo-elektrischen Maschine mit Dauermagnet in einem Bereich über einer Drehzahl notwendig, um das durchzuführen, was als Feldschwächungssteuerung bezeichnet wird, um den durch die Dauermagnete erzeugten Magnetfluss zu verringern.
Da die induzierte elektromotorische Kraft proportional zur Winkeldrehgeschwindigkeit zunimmt, muss der Strom der Feldschwächungssteuerung erhöht werden. Daher muss ein großer Strom zur Spule des primären Leiters geleitet werden und infolgedessen nimmt die in der Spule erzeugte Wärme zu, was zu einer Verringerung der Effizienz als dynamo-elektrische Maschine in einem hohen Drehzahlbereich und einer Entmagnetisierung der Dauermagnete aufgrund einer die Kühlkapazität überschreitenden Wärmeerzeugung führen kann.
Beispielsweise wird, wie in 5(a) gezeigt, wenn der durch die in dem Rotor angeordneten Dauermagnete erzeugte Magnetfluss Φ1 an einem Punkt der Winkeldrehgeschwindigkeit ω1 (Drehzahl) in den Magnetfluss Φ2 geändert wird, die induzierte elektromotorische Kraft E1 der dynamo-elektrischen Maschine in die induzierte elektromoto rische Kraft E2 geändert. Durch diese Charakteristik kann der Maximalwert der induzierten elektromotorischen Kraft begrenzt werden.
Gleichermaßen ist 5(b) ein schematischer Graph, der zeigt, dass, wenn der Magnetfluss Φ nach Maßgabe der Winkeldrehgeschwindigkeit ω (Drehzahl) Stück für Stück geändert wird, die induzierte elektromotorische Kraft E konstant gehalten werden kann.
In einer Ausführungsform einer Einrichtung zum Erhalten der in 5(b) gezeigten Charakteristiken ist der erste Feldmagnet einer dynamo-elektrischen Maschine an einer Welle befestigt und der zweite Feldmagnet ist von der Welle getrennt. Die Welle und der zweite Feldmagnet weisen Schraubfunktionen auf, um miteinander verbunden zu werden, indem ein Bolzenschraubenbereich in der Welle und ein Mutternbereich innerhalb des zweiten Feldmagneten ausgebildet sind. Weiterhin ist ein Anschlag einer von einer Seitenfläche des zweiten Feldmagneten entfernten Position vorgesehen, und es ist ein Servomechanismus vorgesehen, der imstande ist, den Anschlag nach Maßgabe einer Drehzahl parallel zur Welle zu bewegen.
6 ist ein Steuerungsblockdiagramm der in 1 gezeigten dynamo-elektrischen Maschine.
Zuallererst beurteilt das Ansteuerungsbeurteilungsteil 101 den Ansteuervorgang der synchronen dynamo-elektrischen Maschine 2 vom Dauermagnettyp auf der Grundlage der Information (Kompressordruck, Gastemperatur, Betriebsmodi und Kraftstoffgasdrosselöffnung usw.) aus dem längs der Turbinensteuerung installierten Sensor und der Drehzahl der synchronen dynamo-elektrischen Maschine 2 vom Dauermagnettyp und gibt den Elektrostrombefehlswert aus. Die Elektrostrombefehlswertausgabe von dem Ansteuerungsbeurteilungsteil 101 wird in den Stromsteuerungsblock 102 eingegeben, der die Entkopplungssteuerung für den Unterschied zwischen dem Strombefehlswert und dem gegenwärtigen Wert des Stroms der synchronen dynamo-elektrischen Maschine 2 vom Dauermagnettyp durchführt.
Die Leistungsausgabe von dem Elektrostromsteuerungsblock 102 wird in dem Drehkoordinatenumwandlungsteil 103 in den Drehstrom umgewandelt und der synchronen dynamo-elektrischen Maschine 2 vom Dauermagnettyp durch die Haupt-PBM-Umkehrschaltung 104 als Steuerungssignal zugeführt. Ferner werden der elektrische Strom jeder Phase der synchronen dynamo-elektrischen Maschine 2 vom Dauermagnettyp (zumindest der zweiphasige elektrische Strom) und die Drehzahl (Die Drehzahl der Turbine ist annehmbar. Weiterhin ist es möglich, den multiplizierten Wert der Drehzahl der Turbine zu verwenden, wenn ein Gangwechsel erfolgt.) erfasst. Der elektrische Strom jeder Phase wird im Zwei-Achsen-Umwandlungsblock 105 in Zwei-Achsen-Ströme umgewandelt und wieder zum Elektrostrombefehlswert zurückgeführt. Weiterhin werden die Drehzahl und die Position des Magnetpols usw. durch die Erfassungsvorrichtung 106 erfasst und durch den Magnetpolpositionswandler 107 und das Geschwindigkeitsumwandlungsteil 108 zu jedem Steuerungsblock zurückgeführt.
Obwohl der Stromsensor und der Positions- und Geschwindigkeitssensor der dynamo-elektrischen Maschine 2 in der in 6 gezeigten Ausführungsform vorgesehen sind, kann ein Teil dieser Sensoren entfernt werden und die sensorfreie Konfiguration des Ansteuerns der dynamo-elektrischen Maschine 2 kann in ähnlicher Weise übernommen werden.
Obwohl die Ausführungsform der 6 einen Positions- und Geschwindigkeitssensor der dynamo-elektrischen Maschine 2 und einen Stromsensor der dynamo-elektrischen Maschine umfasst, kann eine Steuerungsschaltung eines sensorfreien Aufbaus zum Ansteuern der dynamo-elektrischen Maschine 2 ohne einen Teil dieser Sensoren anwendbar sein.
Weiterhin hat, da in der synchronen dynamo-elektrischen Maschine mit Dauermagnet der vorliegenden Erfindung die Polmitten von gleicher Polarität des ersten und des zweiten Rotors nach Maßgabe der Betriebsbedingung in Phase oder außer Phase gebracht werden, die synchrone dynamo-elektrische Maschine mit Dauermagnet der vorliegenden Erfindung die Funktion des Korrigierens eines Führungswinkels der Stromversorgung durch eine Steuerung zum Steuern des Inverters entsprechend einem Positionsverschiebungswinkel des Verbundmagnetpols des ersten Feldmagneten und des zweiten Feldmagneten.
Eine Ausführungsform zum Korrigieren des Führungswinkels der Stromversorgung wird nachstehend beschrieben.
Wenn die dynamo-elektrische Maschine durch Befestigen des ersten Feldmagneten an einer Welle, durch Trennen des zweiten Feldmagneten von der Welle und durch Ausbilden eines Bolzenschraubenbereichs in der Welle und eines Mutternbereichs innerhalb des zweiten Feldmagneten betätigt wird, um Schraubfunktionen hinzuzufügen, um miteinander mit der Welle und dem zweiten Feldmagneten verbunden zu werden, wird der zweite Feldmagnet in Axialrichtung bewegt, während er sich dreht.
13 zeigt die Beziehung zwischen dem Drehwinkel und der Verschiebung in Axialrichtung, wenn die Polmitten von gleicher Polarität des ersten Rotors und des zweiten Rotors entsprechend der Betriebsbedingung in Phase oder außer Phase sind.
Es wird auf 13 Bezug genommen, gemäß der, da es eine proportionale Beziehung zwischen dem Drehwinkel Θ und der Axialverschiebung ΔL des zweiten Rotors gibt, die Axialverschiebung ΔL unter Verwendung eines Verdrängungszählers 64 gemessen und zur Steuerung des Elektroleistungswandlers zurückgeführt wird, die für die optimale Steuerung zum Korrigieren des Führungswinkels der Stromversorgung als umgewandelter Wert des Verschiebungswinkels der Verbundmagnetpolposition des ersten Feldmagneten und des zweiten Feldmagneten zu verwenden ist.
7 ist eine Ansicht, die eine weitere Ausführungsform einer dynamo-elektrischen Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Der erste Rotor 20A ist an der Welle 22 befestigt, wobei der zweite Rotor 20B von der Welle 22 getrennt ist, der Bolzenschraubenbereich 23A in einem Teil der Welle ausgebildet ist, eine Hülse 41 an der Innenseite des zweiten Feldmagneten befestigt ist, der Mutternbereich 23B an der Innenseite der Hülse 41 befestigt ist. Somit wird der zweite Rotor 20B bezüglich des ersten Rotors 20A gedreht, während der Abstand zwischen dem ersten Rotor 20A und dem zweiten Rotor 20B erweitert wird, als ob ein Mutternbereich von einem Bolzenschraubenbereich abgeschraubt würde.
Wenn eine Änderung in der Flussverkettung zwischen der Innenseite des zweiten Feldmagneten und der Welle 22 auftritt, wenn der zweite Rotor gedreht wird, kann, weil es ein geringes Spiel zwischen dem zweiten Feldmagneten und der Welle 22 gibt, ein Problem wie zum Beispiel elektrolytische Korrosion auftreten. Daher besteht die Hülse 41 aus einem nichtmagnetischen Material mit einem elektrischen Widerstand, der höher als derjenige von Eisen ist. Dadurch sind die Innenseite des zweiten Feldmagneten und die Welle 22 magnetisch und elektrisch durch die Hülse 41 isoliert.
Haltemechanismen 40A, 40b sind innen in der Hülse 41 angeordnet, um die Drehbewegung, Hin- und Herbewegung und die zusammengesetzte Bewegung zwischen dem zweiten Feldmagneten und der Welle zu führen.
Der zweite Rotor 20B ist mit der Welle durch Ausbilden einer Schraubfunktion des Bolzenschraubenbereichs 23A in einem Teil der Welle verbunden und ein beweglicher Anschlag 24 ist an einer Position angeordnet, die getrennt von einer Seitenfläche des zweiten Feldmagneten ist, und die Haltemechanismen 42, 47 sind zwischen dem Anschlag 24 und der Welle sowie zwischen dem Anschlag und der Seitenfläche des zweiten Rotors 20B angeordnet, um die Drehbewegung, Hin- und Herbewegung und die zusammengesetzte Bewegung zwischen dem zweiten Feldmagneten bezüglich der Welle zu führen. Der Haltemechanismus 42 hat die Funktion eines Axiallagers und der Haltemechanismus 47 hat die Funktion des Führens der Drehbewegung, der Hin- und Herbewegung und der zusammengesetzten Bewegung, obwohl er ein Radiallager ist.
Weiterhin besteht die Wirkung, dass die Funktion des Haltemechanismus 42 als dem Axiallager durch Anordnen einer Feder 48 verbessert wird.
Nachstehend erfolgt eine Beschreibung einer Magnetkupplung als Beispiel für den Servomechanismus, der imstande ist, den Anschlag 24 parallel zur Welle zu bewegen.
Der Aufbau der Magnetkupplung ist so, dass eine Spule 46 um ein Joch 44 gewickelt ist, und ein Anschlag 24 kann ebenfalls als beweglicher Kern dienen. Das Joch 44 und die Spule 46 sind an einem Rahmen 49 der dynamo-elektrischen Maschine oder einem Teil des – nicht gezeigten – Kompressors befestigt, und eine Feder 45 ist zwischen dem Joch 44 und dem Anschlag 24 angeordnet, so dass sie die Funktion einer Rückstellvorrichtung bei einer Bremserregung hat. Ein Lager 50 ist zwischen dem Rahmen 49 und der Welle 22 zum Halten der Welle 22 angeordnet.
7 zeigt die Spule 46 in einem nicht-erregten Zustand und 8 zeigt die Spule 46 in einem erregten Zustand.
Das Joch 44 wird zu einem starken Magnet durch Erregen der Spule 46, um den Stopper 24 anzuziehen, der ebenfalls die Funktion als beweglicher Kern hat.
Wenn der Anschlag 24 durch Erregen der Spule 46 angezogen wird, kann die Last des Leitens von Strom zur Spule 46 durch Hinzufügen des Drehmoments zum zweiten Rotor 20B reduziert werden, so dass er bezüglich des ersten Rotors 20A gedreht wird, während der Abstand zwischen dem ersten Rotor 20A und dem zweiten Rotor 29B erweitert wird, als würde ein Mutternbereich von einem Bolzenschraubenbereich abgeschraubt.
Die hier gezeigte Magnetkupplung ist ein Beispiel für einen Servomechanismus, der imstande ist, den Anschlag 24 parallel zur Welle zu bewegen, die Positionierung des Anschlags kann durch Verwenden eines hydraulischen Stellglieds, einer linearen Ansteuervorrichtung, die einen Rotor und eine Kugelumlaufspindel verwendet, eine lineare dynamo-elektrische Maschine oder dergleichen präziser durchgeführt werden.
9 zeigt ein Beispiel für die Hülse 41, die an der Innenseite des zweiten Rotors 20B zu befestigen ist.
Als eines der Verfahren zum Befestigen des zweiten Rotors und der Welle werden der zweite Rotor 20B und die Hülse 41 durch Ausbilden vorstehender und vertiefter Bereiche auf den Kontaktflächen der beiden Teile befestigt. Der Unterschied im Aufbau der innenseitigen Bereiche zwischen dem an der Welle 22 befestigten ersten Rotor 20A und dem von der Welle 22 getrennten zweiten Rotor 20B ist in 10 gezeigt.
10 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Ein vertiefter Bereich 53 ist auf einer Seitenfläche des ersten Feldmagneten ausgebildet, an der sich der erste Feldmagnet und der zweite Feldmagnet miteinander in Kontakt befinden, und ein vorstehender Bereich 54, der auch in der Funktion der Hülse dient, ist in dem zweiten Feldmagneten ausgebildet. Der vorstehende Bereich 54 und die Hülse 41 können in einer Einheit ausgebildet werden. Dadurch kann ein ausreichender Raum für die Hülse 41 sichergestellt werden. Deshalb ist es eines der Verfahren zum Erhalten einer dynamo-elektrischen Maschine mit dem zweiten Rotor von dünner axialer Dicke durch wirksames Anordnen der Feder 48, der Haltemechanismen 40A, 40B und des Mutternbereichs 23B.
11 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die in 11 gezeigten grundlegenden Komponenten sind die gleichen wie diejenigen der 7, aber ein der Magnetkupplung entsprechendes Teil ist geändert. 12 zeigt die Spule 46 im erregten Zustand und das Joch 44 wird vom Anschlag 24 durch die Feder 45 beim Unterbrechen der Erregung gelöst. Weiterhin weist die Ausführungsform die Charakteristik auf, dass eine Schubkraft auf den zwei ten Rotor 20B durch die Schraubfunktion aufgrund einer Wechselwirkung zwischen dem Bolzenschraubenbereich 23A, auf den das Drehmoment ausgeübt wird, und dem Mutternbereich 23B ausgeübt wird. Wenn daher die Erregung der Spule 46 unterbrochen wird, wird der Anschlag 24 von dem Joch 44 durch Zugeben der Schubkraft gelöst, um den Anschlag 24 aufgrund der Wechselwirkung zwischen der Schraube und dem Drehmoment hinauszuschieben. Das Joch 44 ist durch einen Arm 52 am Rahmen 49 oder einem Teil der (nicht gezeigten) Zugmaschinenkarosserie befestigt.
Gleichermaßen wie in 7 und 8 ist die in 11 gezeigte Magnetkupplung ein Beispiel für einen Servomechanismus, der imstande ist, den Anschlag 24 parallel zur Welle zu bewegen, die Positionierung des Anschlags kann durch Verwenden eines hydraulischen Stellglieds, einer linearen Ansteuervorrichtung, die einen Rotor und eine Kugelumlaufspindel verwendet, einer linearen dynamo-elektrischen Maschine oder dergleichen präziser durchgeführt werden.
12 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Der Motor gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste Rotor 20A fest an der Welle 22 befestigt ist, aber der zweite Rotor 20B ist zur Welle frei. Daher besteht ein geringes Spiel in der mechanischen Dimension zwischen dem zweiten Rotor 20B und der Welle 22 und demgemäß kann der zweite Rotor 20B exzentrisch werden, wenn ein großes Drehmoment oder eine Zentrifugalkraft auf den zweiten Rotor 20B ausgeübt wird. Der Luftabstand 2 zwischen dem zweiten Rotor 20B mit dem zweiten Feldmagneten und dem Stator ist größer ausgeführt als der Luftabstand 1 zwischen dem ersten Rotor 20A mit dem ersten Feldmagneten und dem Stator. Dadurch kann der mechanische Kontakt zwischen dem zweiten Rotor 20B und dem Stator verhindert werden, der durch Dezentrierung entsteht.
15 zeigt eine dynamo-elektrische Maschine gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Das Merkmal der dynamo-elektrischen Maschine der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Länge der Innenseite kürzer als diejenige der Außenseite des zweiten Rotors 20B ist und ein Anschlag 24 und ein Servomechanismus 25 (ein Stellglied zum Ansteuern des Anschlags) innerhalb des zweiten Rotors 20B vorgesehen sind. Daher kann die Länge des gesamten Rotors einschließlich Anschlag 24 und Servomechanismus 25 in Axialrichtung unterdrückt werden.
Obwohl die vorstehende Erläuterung der vorliegenden Erfindung an der dynamo-elektrischen Vier-Pol-Maschine erfolgt ist, muss nicht erwähnt werden, dass die vorliegende Erfindung auf eine dynamo-elektrische Zwei-Pol-Maschine oder eine dynamo-elektrische Sechs-Pol-Maschine angewendet werden kann. Als Beispiel ist 14 eine schematische Ansicht, die einen Rotor einer synchronen dynamo-elektrischen Maschine mit Dauermagnet zeigt, in der die vorliegende Erfindung auf eine dynamo-elektrische Acht-Pol-Maschine angewendet wird. Weiterhin kann die vorliegende Erfindung auf irgendeinen Typ von Rotor, einen Typ mit eingebettetem Magnet oder einen Typ mit Oberflächenmagnet, angewendet werden.
Die dynamo-elektrische Maschine gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 16 gezeigt.
Die in 16 gezeigte dynamo-elektrische Maschine umfasst einen Stator mit der Primärwicklung und einen Rotor mit den Feldmagneten und der Welle. Der Feldmagnet weist den ersten Feldmagneten mit Magnetpolen unterschiedlicher Polarität, die aufeinander folgend in Drehrichtung angeordnet sind, und den zweiten Feldmagneten mit Magnetpolen unterschiedlicher Polarität auf, die aufeinander folgend in Drehrichtung angeordnet sind. Beide Feldmagnete haben den Mechanismus zum Verschieben in axialer und in Drehrichtung.
Während der Mechanismus zum Verschieben eines Feldmagnets bezüglich des anderen Magneten die Konfiguration aufweist, in der ein Feldmagnet an der Welle in der dynamo-elektrischen Maschine befestigt ist und der andere Feldmagnet beweglich und frei für die Welle in der in 11 gezeigten dynamo-elektrischen Maschine eingebaut ist, weisen beide Feldmagnete in der in 16 gezeigten dynamo-elektrischen Maschine den vorstehend beschriebenen Mechanismus zum Verschieben in Axial- und Drehrichtung auf.
In 16 ist der mittlere Anschlag 64 an der Welle 22 zwischen beiden Feldmagneten vorgesehen. Dieser mittlere Anschlag hat die Funktion des Unterdrückens der Verschiebung beider Feldmagnete nach rechts und links. 8 ist eine den 3 und 4 ähnliche Ansicht und zeigt die Beziehung zwischen einem Bolzen und Muttern zur Veranschaulichung der oben angegebenen Unterdrückungsfunktion.
In 18(1) befinden sich die Polmitten von gleicher Polarität der rechten und linken Mutter durch den mittleren Anschlag 64 in Phase. Eine Mutter wird nach außen abgeschraubt, wenn das Drehmoment in derselben Richtung auf die rechte und linke Mutter ausgeübt wird.
Daher werden in einem Zugsystem, das die dynamo-elektrische Maschine verwendet, in der die Drehrichtungen beim Hin- und Rücklauf einander entgegengesetzt sind, wenn die Charakteristik des hohen Drehmoments im niedrigen Drehzahlbereich verlangt wird, wie etwa am Beginn des elektrischen Zugs, usw., der rechte und linke Feldmagnet, wie in 18(1) gezeigt, zwangsweise ausgerichtet. Weiterhin werden, wenn die Charakteristik des hohen Drehmoments im hohen Drehzahlbereich erforderlich ist, der rechte und linke Anschlag 24 nach Gelegenheit beweglich gelassen, wie in 18(2) und 18(3) gezeigt. Als Ergebnis kann ein sich durch beide Feldmagnete ergebendes Magnetfeld durch Bewegen des Anschlags 24 geändert werden und die Wirkung einer Feldschwächung ist erreicht.
Die dynamo-elektrische Maschine gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 17 gezeigt.
Die in 17 gezeigte dynamo-elektrische Maschine umfasst einen ersten Feldmagneten mit Magnetpolen unterschiedlicher Polarität, die aufeinander folgend in Drehrichtung angeordnet sind, einen zweiten Feldmagneten mit Magnetpolen unterschiedlicher Polarität, die aufeinander folgend in Drehrichtung angeordnet sind, und einen zwischen dem ersten und dem zweiten Feldmagneten angeordneten dritten Feldmagneten mit Magnetpolen unterschiedlicher Polarität, die aufeinander folgend in Drehrichtung angeordnet sind. In der grundlegenden Konfiguration ist der dritte Feldmagnet 20c an der Welle 22 befestigt und in der Mitte eines Rotors zusätzlich zu der in 16 gezeigten Konfiguration angeordnet. Die Breite des ersten Feldmagneten und des zweiten Feldmagneten ist axial die gleiche wie in 16.
16 und 18 sind ähnliche Erläuterungszeichnungen. 19 zeigt ein Beispiel, um das Rotorteil der 17 dem Bolzen und der Mutter entsprechen zu lassen. Ein in 19 gezeigtes grundlegendes Betriebsprinzip ist ähnlich 18.
In den in 16 bis 19 gezeigten dynamo-elektrischen Maschinen können sich der erste Feldmagnet und der zweite Feldmagnet bezüglich der Welle in axialer und Drehrichtung frei bewegen. Die Schraubfunktionen sind durch einen Schraubbereich in der Welle und den Mutternbereichen innerhalb des ersten und des zweiten Feldmagneten vorgesehen.
Eine dynamo-elektrische Maschine gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 20 und 21 gezeigt.
20 und 21 zeigen ein Beispiel für den Mechanismus, der die Drehrichtung der Achse (Leistungsausgangsachse) schaltet, die verwendet wird, wenn die Drehrichtung der dynamo-elektrischen Maschine der vorliegenden Erfindung die gleiche ist. Dieser Mechanismus weist ein Getriebe 93 und eine Kupplung 90 auf, um die Drehung als Mittel zum Umschalten der Drehrichtung der Leistungsausgangsachse umzukehren. Selbst wenn die Drehrichtung der Achse 84 beim Hin- und Rücklauf wie der Zug umgekehrt wird, kann die Drehrichtung der dynamo-elektrischen Maschine der vorliegenden Erfindung durch Verwendung eines solchen Mechanismus zur gleichen gemacht werden.
In 21 kann, wenn die Drehrichtung der dynamo-elektrischen Maschine der vorliegenden Erfindung umgekehrt wird, wenn die Drehrichtung der Achse 84 dasselbe ist, ein sich ergebendes Magnetfeld der beiden am Rotor vorgesehenen Feldmagnete geändert werden.

Claims

Dynamo-elektrische Maschine mit: einem Stator (10) mit einer Windung (11), und einem Rotor (20) mit ersten und zweiten Feldmagneten (21A, 21B), die jeweils unterschiedliche Pole aufeinander folgend abwechselnd auf einer sich drehenden Welle (22) in Drehrichtung angeordnet haben, wobei die ersten und zweiten Feldmagnete (21A, 21B) den Magnetpolen des Stators (10) gegenüberliegen, wobei der erste oder der zweite Feldmagnet (21A, 21B) in Drehrichtung der Drehwelle (22) verschiebbar ist, wobei die ersten und zweiten Feldmagnete (21A, 21B) in axialer und in Drehrichtung verschieblich sind, und wobei die Verschiebung der ersten und der zweiten Feldmagnete nach Maßgabe der induzierten elektromotorischen Kraft der ersten und zweiten Feldmagnete (21A, 21B) und der Richtung des im Rotor (20) erzeugten Drehmoments steuerbar ist.
Dynamo-elektrische Maschine nach Anspruch 1, wobei die Mitten der magnetischen Pole der ersten und zweiten Feldmagnete (21A, 21B) in ausgerichtetem Zustand gehalten werden, wenn sich der Rotor (20) in der einen oder der anderen Richtung mit niedriger Geschwindigkeit dreht, wobei der zweite Feldmagnet (21B) bezüglich des ersten Feldmagneten (21A) bei festgehaltenem ersten Feldmagneten (21A) verschoben wird, wenn sich der Rotor (20) in eine Richtung bei hoher Geschwindigkeit dreht, und wobei die Mitten der Magnetpole der ersten und zweiten Feldmagnete (21A, 21B) aus dem ausgerichteten Zustand verschoben werden, und wobei der erste Feldmagnet (21A) bezüglich des zweiten Feldmagneten (21B) bei festgehaltenem zweiten Feldmagneten (21B) verschoben wird, wenn sich der Rotor (20) in die andere Richtung bei hoher Geschwindigkeit dreht, und die Mitten der Magnetpole der ersten und zweiten Feldmagneten (21A, 21B) aus dem ausgerichteten Zustand verschoben werden.
Dynamo-elektrische Maschine nach Anspruch 1, mit einem Mechanismus, der nach Maßgabe der induzierten elektromotorischen Kraft der ersten und zweiten Feldmagnete (21A, 21B) und der Richtung des im Rotor (20) erzeugten Drehmoments die ersten und zweiten Feldmagnete (21A, 21B) in axialer oder Drehrichtung der Drehwelle (22) bewegt, und einem Mechanismus, der die Bewegung der ersten und zweiten Feldmagnete (21A, 21B) steuert.
Dynamo-elektrische Maschine nach Anspruch 3, bei der der Bewegungsmechanismus ein Schraubmechanismus ist mit einem Muttermechanismus im ersten und im zweiten Feldmagnet (21A, 21B) und einem Schraubmechanismus in der Welle (22) und wobei die ersten und zweiten Feldmagnete (21A, 21B) zur Welle (22) derart passen, dass die ersten und zweiten Feldmagnete (21A, 21B) sich auf der Welle (22) frei bewegen können.
Dynamo-elektrische Maschine nach Anspruch 3, bei der der Bewegungsmechanismus einen ersten Steuerungsmechanismus aufweist, der auf der Welle (22) zwischen dem ersten und dem zweiten Feldmagnet (21A, 21B) installiert ist, einen zweiten Steuerungsmechanismus, der bezüglich des ersten Feldmagneten (21A) auf der entgegengesetzten Seite des zweiten Feldmagneten (21B) installiert ist und einen dritten Steuerungsmechanismus, der bezüglich des zweiten Feldmagneten auf der entgegengesetzten Seite des ersten Feldmagneten (21A) installiert ist, und wobei die Steuerungsmechanismen sich längs der Welle (22) bewegen können.
Dynamo-elektrische Maschine nach Anspruch 1, mit einem dritten Feldmagneten (20C), der auf der Welle befestigt ist, wobei die ersten und zweiten Feldmagnete an den beiden Enden des dritten, auf der Welle befestigten Feldmagneten angeordnet sind.
Dynamo-elektrische Maschine nach Anspruch 6, wobei die Mitten der Magnetpole der ersten bis dritten Feldmagnete (21A, 21B, 21C) in ausgerichtetem Zustand gehalten werden, wenn sich der Rotor (20) in die eine oder andere Richtung bei niedriger Geschwindigkeit dreht, wobei der zweite Feldmagnet (21B) bezüglich des dritten Feldmagneten (21C) bei in Ausrichtungszustand gehaltenen Mitten der Magnetpole der ersten und dritten Feldmagnete (21A, 21C) verschoben wird, wenn sich der Rotor in eine Richtung bei hoher Geschwindigkeit dreht, und die Mitten der Magnetpole der zweiten und dritten Feldmagnete (21B, 21C) aus dem ausgerichteten Zustand verschoben werden, wenn die Mitten der Magnetpole der ersten bis dritten Feldmagnete (21A, 21B, 21C) ausgerichtet sind, und wobei der erste Feldmagnet (21A) bezüglich des dritten Feldmagneten (21C) bei im ausgerichteten Zustand gehaltenen Mitten der Magnetpole der zweiten und dritten Feldmagnete (21B, 21C) verschoben wird, wenn sich der Rotor (22) in die andere Richtung bei hoher Geschwindigkeit dreht und die Mitten der Magnetpole der ersten und dritten Feldmagnete (21A, 21C) aus dem ausgerichteten Zustand verschoben werden, wenn die Mitten der Magnetpole der ersten bis dritten Feldmagnete (21A, 21B, 21C) ausgerichtet sind.
Dynamo-elektrische Maschine nach Anspruch 6, mit einem Mechanismus, der die ersten und zweiten Feldmagnete in axiale oder Drehrichtung der Drehwelle (22) nach Maßgabe der induzierten elektromotorischen Kraft der ersten bis dritten Feldmagnete (21A, 21B, 21C) und der Richtung des im Rotor (20) erzeugten Drehmoments bewegt, und einem Mechanismus, der die Bewegung der ersten und zweiten Feldmagnete (21A, 21B) steuert.
Dynamo-elektrische Maschine nach Anspruch 8, bei der der Bewegungsmechanismus ein Schraubmechanismus ist mit einem Muttermechanismus im ersten und im zweiten Feldmagneten (21A, 21B) und einem Schraubmechanismus in der Welle (22), und wobei die ersten und zweiten Feldmagnete (21A, 21B) so zur Welle (22) passen, dass sich die ersten und zweiten Feldmagnete (21A, 21B) frei auf der Welle (22) bewegen können.
Dynamo-elektrische Maschine nach Anspruch 8, bei der der Bewegungssteuerungsmechanismus einen Steuerungsmechanismus aufweist, der bezüglich des ersten Feldmagneten (21A) an der gegenüberliegenden Seite des zweiten Feldmagneten (21B) angeordnet ist, und wobei ein anderer Steuerungsmechanismus bezüglich des zweiten Feldmagneten (21B) auf der gegenüberliegenden Seite des ersten Feldmagneten (21A) angeordnet ist, und wobei die Steuerungsmechanismen sich längs der Welle (22) bewegen können.
Dynamo-elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 oder 6, wobei ein elektrischer Strom zu einem Vorlaufwinkel nach Maßgabe der Verschiebung des ersten Feldmagneten (21A) oder der Verschiebung des zweiten Feldmagneten (21B) geändert und der Windung zugeführt wird.
Dynamo-elektrische Maschine nach Anspruch 1 oder 6, bei der zwischen den ersten und zweiten Feldmagneten (21A, 21B) und der Welle (22) ein Haltemechanismus vorgesehen ist, der die Bewegung der ersten und zweiten Feldmagnete (21A, 21B) führt.
Dynamo-elektrische Maschine nach Anspruch 1 oder 6, wobei die ersten und zweiten Feldmagnete (21A, 21B) auf der Welle (22) durch eine Hülse (41) magnetisch und elektrisch von der Welle isoliert angebracht sind.
Dynamo-elektrische Maschine nach Anspruch 13, bei der die Hülse (41) eine nichtmagnetische Substanz mit einem höheren spezifischen elektrischen Widerstand als Eisen ist.
Dynamo-elektrische Maschine nach Anspruch 5 oder 10, mit Federn zur Führung der Bewegung der ersten und zweiten Feldmagnete (21A, 21B), von denen eine auf der Seite des zweiten Feldmagneten (21B) bezüglich des ersten Feldmagneten (21A) und der andere auf der Seite des ersten Feldmagneten (21A) bezüglich des zweiten Feldmagneten (21B) installiert ist.
Transportsystem mit: einer Zugmaschine mit Rädern (83), einer dynamo-elektrischen Maschine (2), einer Kraftquelle für die Zugmaschine, die Kraft an die Achse der Räder überträgt, einem Stromsammler (85), der die elektrische Energie vom Äußeren der Zugmaschine her aufnimmt, einem Kraftwandler, der die elektrische Kraft für die dynamo-elektrische Maschine steuert, wobei die dynamo-elektrische Maschine (2) eine dynamo-elektrische Maschine nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 15 ist.
Zugsystem mit dem Transportsystem nach Anspruch 16.