DE69213246T2

DE69213246T2 - Elektrische drehmaschine

Info

Publication number: DE69213246T2
Application number: DE69213246T
Authority: DE
Inventors: Muneaki Naha Okinawa Takara
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-10-14
Filing date: 1992-10-14
Publication date: 1997-01-23
Anticipated expiration: 2012-10-15
Also published as: DE69213246D1; KR100262107B1; EP0608424B1; US5554903A; JP3174334B2; CA2121357A1; CA2121357C; WO1993008634A1; EP0608424A4; EP0608424A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Drehmaschine, die fähig ist, als ein Motor u.dgl. verwendet zu werden, und mehr im besonderen eine auf der Basis eines Betriebsprinzips aufgebaute elektrische Drehmaschine, welche durch Anwenden einer magnetischen Abstoßungskraft als ihre Antriebskraft betrieben wird.
Allgemein bekannte Motoren, wie Gleichstrommotoren, bürstenlose Gleichstrommotoren u.dgl. bilden ein Feldsystem mittels einer Gruppe von Magnetpolen von sowohl Polaritäten von Nordmagnetpolen als auch Südmagnetpolen, und sie sind so angeordnet, daß sie einen Rotor durch eine magnetische Anziehungskraft, die zwischen den Magnetpolen von entgegengesetzten Polaritäten eines Stators und des Rotors wirkt, als eine Hauptantriebskraft rotieren.
Konventionelle Motoren bilden ein Feldsystem mittels einer Gruppe von Magnetpolen von einer einzigen Polarität. Jedoch ist aus EP-A-404 299 auch eine elektrische Drehmaschine bekannt, die auf einem Betriebsprinzip dahingehend basiert, daß ein Rotor durch eine magnetische Abstoßungskraft rotiert wird, die zwischen Magnetpolen von beiden Polaritäten des Rotors und des Stators wirkt.
Im einzelnen offenbart EP-A-404 299 einen bürstenlosen elektrischen Motor. Dieser Motor umfaßt ein Rotormittel, das zur Rotation um eine Achse angeordnet ist und einen kreisförmigen Querschnitt hat, sowie eine Mehrzahl von Permanentmagneten, die sich in gleichmäßig-bogenförmig beabstandeter Beziehung benachbart dem Umfang des Rotors befinden. Weiterhin umfaßt der Rotor ein Statormittel, das ein magnetfelderzeugendes Mittel hat, welches sich derart in betriebsmäßiger Beziehung zu dem Rotormittel befindet, das aufeinenanderfolgende Permanentmagneten des Rotormittels mit dem magnetfelderzeugenden Mittel fluchten. Durch das magnetfelderzeugende Mittel werden intermittierende Impulse des Magnetfelds der gleichen Polarität, wie es dasjenige des Permanentmagneten ist, bei Fluchtung angewandt. Dadurch wird eine Abstoßung des Permanentmagneten und eine Rotation des Rotors bewirkt. In einer Ausführungsform gemäß der EP-A-404 299 umfaßt das magnetfelderzeugende Mittel Elektromagnetspulenmittel, an welche Gleichstromimpulse zum Erzeugen des vorerwähnten Magnetfelds angelegt werden. In einer anderen Ausführungsform umfaßt das magnetfelderzeugende Mittel einen Polumschaltungsmagneten. Ein solcher Polumschaltungsmagnet hat eine Polarität, welche entgegengesetzt zu jener des Permanentmagneten ist und welche unter dem Einfluß einer elektromagnetischen Spule zur Bewirkung der Abstoßung ent weder umkehrbar oder neutralisierbar ist. In einer praktischen Ausführungsform gemäß der EP-A-404 299 hat der Rotor die Form eines Gebläses mit einer Mehrzahl von radial gerichteten Armen, die mit den vorerwähnten Permanentmagneten versehen sind, in einer anderen praktischen Ausführungsform ist der Rotor in der Form eines Wagenrads, und in einer noch anderen praktischen Ausführungsform wird der Rotor von einer Wäschetrocknertrommel gebildet.
Das Ziel dieser Erfindung ist es, eine elektrische Drehmaschine zur Verfügung zu stellen, welche ein Feldsystem mittels einer Gruppe von Magnetpolen einer einzigen Polarität gebildet und welche durch Anwenden einer Magnetkraft, die zwischen Magnetpolen der gleichen Polarität eines Rotors und eines Stators wirkt, als einer Antriebskraft betrieben wird.
Um das Ziel, wie es oben beschrieben ist, zu erreichen, besteht ein erster Aspekt dieser Erfindung darin, eine elektrische Drehmaschine zur Verfügung zu stellen, umfassend eine elektrische Drehmaschine eines Innenrotortyps, mit einem zylindrischen Rotor, der konzentrisch innerhalb eines hohlen Stators in einer Distanz eines Spalts angeordnet ist; worin der Stator mit einer Mehrzahl von Feldmagneten eingerichtet ist, die in einer beabstandeten Beziehung entlang einer Umfangsrichtung auf seiner Oberfläche, die nach dem Rotor gerichtet ist, in einer solchen Art und Weise angeordnet sind, daß alle Magnetpole der Feldmagneten auf der nach dem Rotor gerichteten Seite die gleiche Polarität haben; wobei der Rotor mit einer Mehrzahl von Magnetpolerzeugungsmitteln zusammengebaut ist, von denen jedes aus einer auf deren Kern gewickelten Wicklung besteht, die längs einer Umfangsrichtung auf dessen Oberfläche, welche nach dem Stator gerichtet ist, in einer beabstandeten Beziehung in Übereinstimmung mit der Position, in welcher der Feldmdgnet angeordnet ist, angeordnet ist; wobei ein Umschaltungsmechanismus zum Erregen einer Rotorwicklung des Rotors mittels eines Kommutators und einer Bürste angeordnet ist; und wobei der Umschaltungsmechanismus derart strukturiert ist, daß eine Rotorwicklung des Rotors in der Richtung erregt wird, in welcher der Magnetpol des Rotors auf der zu dem Feldmdgneten gerichteten Seite die gleiche Polarität wie jene des Magnetpols des Feldmagneten, die dem Rotor zugewandt ist, erzeugt, und daß die Rotorwicklung zu einem gewählten Zeitpunkt, wenn eine Kombination einer magnetischen Abstoßungskraft, die von dem in der Drehrichtung des Rotors auf der Rückseite angeordneten Feldmagneten zu empfangen ist, mit einer magnetischen Abstoßungskraft, die von dem in der Normalrichtung hiervon auf der Vorderseite angeordneten Feldmagneten zu empfangen ist, in eine Kraft zum Antreiben der Drehung des Rotors in dessen Drehrichtung übergeht, wenn die Rotorwicklung erregt wird, weil die magnetische Abstoßungskraft, die von dem auf der Rückseite in der Drehrichtung des Rotors angeordneten Feldmagneten empfangen wird, größer als die magnetische Abstoßungskraft ist, die von dem auf der Vorderseite in der Drehrichtung desselben angeordneten Feldmagneten empfangen wird, und andererseits, daß die Erregung der Rotorwicklung zu einem gewählten Zeitpunkt unterbrochen wird, wenn die Drehung des Rotors in der Normalrichtung vermindert wird, weil die Beziehung der magnetischen Abstoßungskräfte zwischen den Magnetpolen des Rotors und der Feldmagneten umgekehrt wird bzw. ist.
In einem zweiten Aspekt soll mit der vorliegenden Erfindung eine elektrische Drehmaschine zur Verfügung gestellt werden, worin in der elektrischen Drehmaschine, wie sie oben beschrieben ist, die Maschine von einem Außenrotortyp ist, in welchem der Rotor aus einer Hohlstruktur besteht und der Stator innerhalb des hohlen Rotors, anstelle der Anordnung des Rotors innerhalb des Stators, in einem Abstand des Spalts konzentrisch angeordnet ist.
In einem dritten Aspekt soll mit der vorliegenden Erfindung eine elektrische Drehmaschine zur Verfügung gestellt werden, worin in der elektrischen Drehmaschine des ersten Aspekts der Rotor aus einer Hohlstruktur besteht und ein Stator konzentrisch innerhalb des hohlen Rotors in einem Abstand des Spalts angeordnet ist; wobei die Magnetpole des Rotors auf der entgegengesetzten bzw. gegenüberliegenden Seite der Magnetpole des Rotors, die durch die Magnetpolerzeugungsmittel erzeugt werden, angeordnet sind, um in der Umfangsrichtung auf der Innenoberfläche des Rotors zu erscheinen; und der innere Stator derart strukturiert ist, daß eine Mehrzahl der Feldmagnete in der Umfangsrichtung auf einer dem Rotor zugewandten Oberfläche in einer beabstandeten Beziehung in Entsprechung mit der Position angeordnet sind, in welcher die inneren Magnetpole des Rotors angeordnet sind, und daß alle die Polaritäten der Magnetpole der Feldmagneten des inneren Stators auf der nach dem Rotor gerichteten Seite alle die gleichen werden und sie entgegengesetzt zu den Polaritäten der Magnetpole der Feldmagneten des äußeren Stators auf der nach dem Rotor gerichteten Seite werden.
Gemäß den elektrischen Drehmaschinen des ersten, zweiten und dritten Aspekts dieser Erfindung werden die Magnetpole, die die gleiche Polarität wie die Feldmagneten des Stators haben, auf dem Rotor durch Erregen der Statorwicklung erzeugt, und die magnetische Abstoßungskraft, welche zwischen den Magnetpolen des Rotors und den Feldmagneten des Stators wirkt, wird als die Drehkraft zum Drehen des Rotors in der Normalrichtung des Rotors angewandt. Andererseits empfängt jeder der Magnetpole des Rotors die magnetische Abstoßungskraft in der Richtung, die entgegengesetzt zu der Drehrichtung ist, wenn jeder der Magnetpole des Rotors durch die jeweiligen Feldmagnete des Stators hindurchgeht, die sich in der Drehrichtung voraus befinden. Demgemäß wird die Erregung der Rotorwicklung zu diesem gewählten Zeitpunkt unterbrochen. Wenn die Erregung der Rotorwicklung unterbrochen worden ist, wirkt eine kleine Größe der magnetischen Anziehungskraft zwischen dem Kern des Rotors und den Feldmagneten des Stators, so daß dadurch die Rotation des Rotors in der Normalrichtung zusammen mit der Rotationsträgheit andauert.
In einem vierten Aspekt soll mit der vorliegenden Erfindung eine elektrische Drehmaschine zur verfügung gestellt werden, worin in der elektrischen Drehmaschine gemäß jedem vorstehend beschriebenen Aspekt, dann, wenn die Rotorwicklung erregt wird, die magnetische Anziehungskraft als die Drehkraft zum Rotieren des Rotors in der normalen Richtung erzeugt wird durch Erregen der Rotorwicklung in der umgekehrten Richtung zu dem gleichen gewählten Zeitpunkt und durch Ermöglichen, daß die magnetische Anziehungskraft zwischen den Magnetpolen des Rotors und den Magnetpolen der Feldmagnete wirkt, anstelle daß die Erregung der Rotorwicklung zu einem gewählten Zeitpunkt unterbrochen wird, wenn die Rotation des Rotors in dessen normaler Richtung vermindert wird, weil die Beziehung der magnetischen Abstoßungskräfte zwischen den Magnetpolen des Rotors den Magnetpolen der Feldmagneten umgekehrt wird.
In der elektrischen Drehmaschine gemäß dem vierten Aspekt werden, wenn die Rotorwicklung in der umgekehrten Richtung erregt wird, die Magnetpole des Rotors in der Polarität entgegengesetzt zu den Feldmagneten des Stators gemacht, und es wird bewirkt, daß eine starke Größe der magnetischen Anziehungskraft zwischen den Magnetpolen des Rotors und den Feldmagneten des Stators wirkt. Diese magnetische Anziehungskraft kann als die Rotationskraft zum Rotieren des Rotors in der Normalrichtung angewandt werden, weil die magnetische Anziehung, die zwischen den Magnetpolen des Rotors und den in der Drehrichtung des Rotors voraus positionierten Feldmagneten des Stators, gesehen von den Magnetpolen des Rotors, wirkt, größer als die magnetische Anziehungskraft ist, die zwischen den Magnetpolen des Rotors und den Feldmagneten des in der Drehrichtung der Rotation des Rotors dahinter positionierten Feldmagneten des Stators wirkt.
Weiter besteht ein fünfter Aspekt dieser Erfindung darin, eine elektrische Drehmaschine zur Verfügung zu stellen, umfassend eine elektrische Drehmaschine eines Innenrotortyps, mit einem zylindrischen Rotor, der konzentrisch innerhalb eines hohlen Stators in einem Abstand eines Spalts angeordnet ist; worin der Rotor mit einer Mehrzahl von Feldmagneten eingerichtet ist, die in einer beabstandeten Beziehung längs einer Umfangsrichtung auf seiner Oberfläche, welche nach dem Stator gerichtet ist, in einer solchen Art und Weise angeordnet sind, daß alle Magnetpole der Feldmagneten auf der nach dem Stator gerichteten Seite die gleiche Polarität haben; wobei der Stator mit einer Mehrzahl von Magnetpolerzeugungsmittel, von denen jedes aus einer Statorwicklung, die auf deren Kern gewickelt ist, besteht, zusammengebaut ist, die längs einer Umfangsrichtung auf seiner nach dem Rotor gerichteten Oberfläche in einer beabstandeten Beziehung in Übereinstimmung mit der Position, in welcher der Feldmagnet angeordnet ist, angeordnet sind; wobei ein Steuer- bzw. Regelmechanismus einen Positionsdetektor zum Detektieren der Position der Rotation des Rotors und eine Antriebsschaltung zum Erregen der Statorwicklung entsprechend der durch den Positionsdetektor detektierten Position umfaßt; und wobei der Steuer- bzw. Regelmechanismus derart strukturiert ist, daß die Statorwicklung in der Richtung erregt wird, in welcher der Magnetpol des Stators auf der nach dem Feldmagneten gerichteten Seite die gleiche Polarität erzeugt wie jene des Magnetpols des Feldmagneten, der dem Stator zugewandt ist, und daß die Statorwicklung zu einem gewählten Zeitpunkt erregt wird, wenn eine Kombination einer magnetischen Abstoßungskraft, die durch die Feldmagneten des Rotors von den Magnetpolen auf der Statorseite dahinter in der Drehrichtung des Rotors zu empfangen ist, mit einer magnetischen Abstoßungs kraft, die dadurch von den Magnetpolen auf der Statorseite voraus in der Drehrichtung hiervon zu empfangen ist, in eine Kraft zum Antreiben der Rotation des Rotors in dessen normaler Richtung übergeht, wenn die Rotorwicklung erregt wird, weil die magnetische Abstoßungskraft, die von den Magnetpolen auf der Statorseite, welche in der Drehrichtung des Rotors auf der Rückseite angeordnet sind, empfangen wird, größer als die magnetische Abstoßungskraft ist, die von den Magnetpolen, welche in der Drehrichtung hiervon auf der Vorderseite angeordnet sind, empfangen wird, und andererseits, daß die Erregung der Statorwicklung zu einem gewählten Zeitpunkt unterbrochen wird, wenn die Rotation des Rotors in der normalen Richtung vermindert wird, weil die Beziehung der magnetischen Abstoßungskräfte zwischen den Magnetpolen auf den Statorseiten umgekehrt wird bzw. ist.
Außerdem besteht ein sechster Aspekt dieser Erfindung darin, eine elektrische Drehmaschine eines Außenrotortyps zur Verfügung zu stellen, worin der Rotor aus einer Hohlstruktur besteht und der Stator konzentrisch innerhalb des hohlen Rotors in einem Abstand des Spalts anstelle der Anordnung des Rotors innerhalb des Stators angeordnet ist.
In einem siebenten Aspekt besteht diese Erfindung darin, eine elektrische Drehmaschine zur Verfügung zu stellen, worin in der elektrischen Drehmaschine des fünften Aspekts, wie sie oben beschrieben ist, der Stator konzentrisch innerhalb des hohlen Rotors in einem Abstand des Spalts angeordnet ist; wobei die Magnetpole auf der Seite, die entgegengesetzt den Magnetpolen der Feldmagnete des Rotors ist, so angeordnet sind, daß sie in der Umfangsrichtung auf der inneren Oberfläche des Rotors erscheinen; wobei der innere Stator mit einer Mehrzahl der Magnetpolerzeugungsmittel, jedes mit seiner Statorwicklung, die um ihren Kern gewickelt ist, in der Umfangsrichtung auf der nach dem Rotor gerichteten Oberfläche in einer beabstandeten Beziehung in Übereinstimmung mit der Position, in welcher die Feldmagnete des Rotors angeordnet sind, eingerichtet ist; und wobei der Elektrizität anwendende Steuer- bzw. Regelmechanismus derart strukturiert ist, daß eine Wicklung des inneren Stators in im wesentlichen der gleichen Art und Weise wie auch die Wicklung des äußeren Stators erregt wird, mit der Ausnahme, daß die Polarität des Magnetpols des inneren Stators auf der nach dem Rotor gerichteten Seite die gleiche wird wie die Polarität der Magnetpole innerhalb der Feldmagnete des Rotors.
In den elektrischen Drehmaschinen gemäß dem fünften, sechsten und siebenten Aspekt dieser Erfindung kann die Erregung der Statorwicklung die magnetische Abstoßungskraft erzeugen, welche zwischen den Feldmagneten des Rotors und den Magnetpolen des Stators wirkt, und diese magnetische Abstoßungskraft kann als die Rotationskraft zum Rotieren des Rotors in der Normalrichtung angewandt werden. Andererseits wirkt, selbst wenn die Erregung der Statorwicklung unterbrochen wird, eine kleine Größe der magnetischen Anziehungskraft zwischen dem Kern des Stators und den Feldmagneten des Rotors, und der Rotor kann durch die magnetische Anziehungskraft und die Rotationsträgheit des Rotors in der Normairichtung rotierend gehalten werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung besteht ein achter Aspekt darin, eine elektrische Drehmaschine zur Verfügung zu stellen, in welcher in jeder der elektrischen Drehmaschinen gemäß dem fünften, sechsten und siebenten Aspekt, die Statorwicklung in der umgekehrten Richtung zu dem gewählten Zeitpunkt erregt wird, so daß dadurch bewirkt wird, daß die magnetische Anziehungskraft zwischen den Feldmagneten des Rotors und den Magnetpolen des Stators wirkt und die magnetische Anziehungskraft in die Drehkraft zum Drehen des Rotors in seiner normalen Richtung umgewandelt wird, anstelle der Anordnung derart, daß die Erregung der Statorwicklung zu dem gewählten Zeitpunkt unterbrochen wird, wenn die Rotation des Rotors in seiner normalen Richtung vermindert wird, weil die Beziehung der magnetischen Abstoßungskräfte zwischen den Magnetpolen der Feldmagneten des Rotors und den Magnetpolen des Stators umgekehrt wird, wenn die Statorwicklung erregt wird.
In der elektrischen Drehmaschine gemäß dem achten Aspekt dieser Erfindung werden, wenn die Statorwicklung in der umgekehrten Richtung erregt wird, die Feldmagneten des Rotors in der Polarität entgegengesetzt zu den Magnetpolen des Stators gemacht, so daß dadurch eine starke Größe der magnetischen Anziehungskraft zwischen den Feldmagneten des Rotors und den Magnetpolen des Stators erzeugt wird. Diese magnetische Anziehungskraft kann als die Rotationskraft zum Drehen des Rotors in der Normalrichtung angewandt werden, weil die magnetische Anziehungskraft, die zwischen den Feldmagneten des Rotors und den in der Drehrichtung voraus befindlichen Magnetpolen des Stators wirkt, größer als jene ist, die zwischen den Feldmagneten des Rotors und den in der Drehrichtung dahinter befindlichen Magnetpolen des Stators wirkt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine perspektivische Teilschnittansicht, die eine Skizze der elektrischen Drehmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 2 ist eine Längsschnittansicht, welche die elektrische Drehmaschine gemäß der Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.
Fig. 3 ist ein Diagramm, das die elektrische Verdrahtung der elektrischen Drehmaschine gemäß der Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.
Fig. 4 ist eine Ansicht, die ein Beispiel der Anordnung von Schaltklinken- bzw. Ratschenlagern zeigt.
Fig. 5 ist eine schematische Darstellung zum Beschreiben der Betriebsweisen der elektrischen Drehmaschine gemäß der Ausführungsform dieser Erfindung.
Fig. 6 ist eine schematische Darstellung zum Beschreiben der Betriebsweisen der elektrischen Drehmaschine gemäß der Ausführungsform dieser Erfindung.
Fig. 7 ist eine schematische Darstellung, welche die Anordnung des Ankers gemäß der Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.
Fig. 8 ist eine schematische Darstellung, welche die Anordnung der elektrischen Drehmaschine gemäß der Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.
Fig. 9 ist eine schematische Darstellung, welche die Anordnung der elektrischen Drehmaschine gemäß einer anderen Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.
Fig. 10 ist eine schematische Darstellung, welche die elektrische Verdrahtung der elektrischen Drehmaschine gemäß einer weiteren Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.

BESTE ARTEN UND WEISEN FÜR DAS AUSFÜHREN DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wird mehr im Detail mittels Beispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt ein Beispiel, in welchem die elektrische Drehmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung als ein Motor verwendet wird, und sie ist eine perspektivische Teilschnittansicht, die eine Skizze des Motors zeigt. Fig. 2 ist eine Längsschnittansicht, die den Motor zeigt; Fig. 3 ist ein Diagramm, das die elektrische Verdrahtung des Motors zeigt; und Fig. 4 bis 6 sind Ansichten für das Beschreiben der Betriebsweisen des Motors und eine Querschnittsansicht, welche den wesentlichen Teil des Ankers und des Feldsystems zeigt.
Die Armatur bzw. der Anker umfaßt in dieser Ausführungsform der Erfindung generell einen Rotor 2 aus einem hohlzylindrischen Körper, einen äußeren Stator 1, der konzentrisch auf einem äußeren Umfang des Rotors 2 mit einem dazwischen eingefügten Spalt angeordnet ist, und einen inneren Stator 3, der in einem hohlen Teil konzentrisch auf einem inneren Umfang des Rotors 2 mit einem dazwischen eingefügten Spalt angeordnet ist.
Der Rotor 2 umfaßt einen hohlzylindrischen Körper 21, einen Anker 22, der an dem hohlzylindrischen Körper 21 befestigt ist, und Kommutatoren 23 und 24. Der hohlzylindrische Körper 21 umfaßt einen Abschnitt 211, der im Schnitt von langer Abmessung ist, welcher sich in seiner mittleren Position befindet, Abschnitte 212 von mittlerer Abmessung, der an den beiden Seiten des Abschnitts 211 von langer Abmessung angeordnet sind, und Abschnitte 213 von kurzer Abmessung, die an den äußeren Seiten der jeweiligen Abschnitte 212 von mittlerer Abmessung angeordnet sind, und er besteht aus einem hohizylindrischen Körper, dessen Inneres aus Messing hergestellt ist. Der Abschnitt 211 langer Abmessung hat einen Flanschteil 211a an jedem seiner beiden Enden, und der Anker 22 ist an der äußeren Umfangsoberfläche des Abschnitts 211 von großer Abmessung befestigt, die zwischengefügt ist zwischen die Flanschteile 211a.
Der Anker 22 umfaßt sechs Ankerabschnitte 22A bis 22F, die in einer beabstandeten Beziehung gleichförmig auseinander (jeder in dem Winkel von 60º) längs des äußeren Umfangs des Abschnitts 211 langer Abmessung, wie in Fig. 4 gezeigt ist, angeordnet sind, und zwar gesehen in der Querrichtung des Abschnitts 211 langer Abmessung. Jeder der sechs Ankerabschnitte 22A bis 22F umfaßt einen Ankerkern 221, der mit Siliconstahlplatten von einer im Querschnitt H-förmigen Form ausgebildet ist, die in Schichten angeordnet sind, und eine Ankerwicklung 222, die in einem Vertiefungsabschnitt von jedem Ankerkern 221 gewickelt ist. Ein Basisendteil des Ankers 22 ist an dem Abschnitt 211 langer Abmessung derart befestigt, daß seine Längsrichtung mit der Axialrichtung der Drehung übereinstimmt und sein Kopfteil einen ausgeprägten Pol bildet, der in den Spalt vorsteht, welcher zwischen dem äußeren Stator 1 und dem Rotor 2 ausgebildet ist.
An dem Abschnitt 213 kurzer Abmessung, der an den beiden Seiten des hohlzylindrischen Körpers 21 angeordnet ist, sind die Kommutatoren 23 bzw. 24 befestigt, und jeder der Kommutatoren 23 und 24 umfaßt zwölf Kommutatorteile, welche auf Isolatoren 25 bzw. 26 angeordnet sind, die an dem Abschnitt kleiner Abmessung längs und in der Umfangsrichtung des Abschnitts 213 kurzer Abmessung befestigt sind, so daß sie elektrisch untereinander isoliert sind. Die Kommutatoren 23 und 24 sind durch die Verbindung zwischen den Kommutatorteilen und dem Leitungsdraht von der Ankerwicklung 222 in einer Art und Weise verbunden, wie sie nachstehend beschrieben ist.
Der hohlzylindrische Körper 21 ist an dem Hauptkörper des Motors in einer solchen Art und Weise befestigt, daß ein Spalt zwischen dem Rotor 2 und dem Stator 3 in dem hohlen Teil auf der Seite des inneren Umfangs des hohlzylindrischen Körpers 21 des Rotors 2 gebildet ist. Der innere Stator 3 umfaßt einen Statorschaft 31 und einen Innenfeldsystemabschnitt 32, der auf einem mittleren Teil des Statorschafts 31 angeordnet ist. Der Rotor 2 ist mittels des inneren Stators 3 durch Lager 41 bis 44 drehbar gelagert.
An dem Innenfeldsystemabschnitt 32 des inneren Stators 3 sind sechs Feldmagnete 34A bis 34F längs des äußeren Umfangs des Abschnitts 33 großer Abmessung, der an einem mittleren Teil des Statorschafts 31 angeordnet ist (d.h. dem hohlen Teil innerhalb des Abschnitts 211 langer Abmessung des Rotors 2), angebracht. Jeder der Feldmagnete 34A bis 34F besteht aus einem Permanentmagneten von einer längsgestreckten, im Querschnitt bogenförmigen Form, und sie sind in einer gleichförmig winklig beabstandeten Beziehung je in dem Winkel von 60º in der Umfangsrichtung längs des äußeren Umfangs des Abschnitts 33 großer Abmessung angeordnet, gesehen in der Querrichtung des Abschnitts 33 großer Abmessung. Die Feldmagneten 34A bis 34F sind in einer solchen Art und Weise angeordnet, daß ihre nach dem Rotor 2 gerichteten Polaritäten alle mit Nordmagnetpolen versehen sind, und ihre nach dem Abschnitt 33 großer Abmessung gerichteten Polaritäten (d.h. die Polaritäten auf der Seite, die an dem Abschnitt großer Abmessung befestigt ist) alle mit Südmagnetpolen versehen sind.
Der äußere Stator 1 ist in einer solchen Art und Weise strukturiert, daß sechs Feldmagnete 11A bis 11F als Außenfeldmagnetabschnitte an einer inneren Umfangsoberfläche eines Motorgehäuses angebracht sind, das dem Abschnitt 211 langer Abmessung des Rotors 2 zugewandt ist. Jeder der Feldmagnete 11A bis 11F besteht aus einem Permanentmagneten von einer längsgestreckten, im Querschnitt bogenförmigen Form, und sie sind in einer gleichmäßig voneinander im Winkel von 60º beabstandeten Beziehung in der Umfangsrichtung längs der inneren Oberfläche des Motorgehäuses angeordnet, gesehen in seinem Querschnitt, und in der Linie, die sich im wesentlichen in der radialen Axiallinie erstreckt, in welcher die Feldmagneten 34A bis 34F des inneren Stators 3 angeordnet sind, wobei die Feldmagnete 11A bis 11F axial in der Radialrichtung jeweils mit den Feldmagneten 34A bis 34F fluchten. Die Feldmagnete 11A bis 11F sind in einer solchen Art und Weise angeordnet, daß ihre nach dem Rotor 2 gerichteten Polaritäten alle mit Südmagnetpolen versehen sind, und ihre nach dem Motorgehäuse gerichteten Polaritäten (d.h. die Polaritäten auf der Seite, die an dem Motorgehäuse befestigt ist) alle mit Nordmagnetpolen versehen sind.
Nun erfolgt eine Beschreibung der Beziehung der Ankerwicklung des Rotors 2 zu der Verbindung von jedem der Kommutatoren 23 und 24 unter Bezugnahme auf Fig. 3. Da zwölf Kommutatorteile in einer gleichmäßig beabstandeten Beziehung auf jedem der Kommutatoren 23 und 24 in dessen Umfangsrichtung angeordnet sind, ist jedes der Kommutatorteile in einer Anordnung von jedem andern in dem Winkel von 30º gleichförmig beabstandet, gesehen in dessen Querschnitt. Die Position, in welcher jedes der Kommutatorteile des Kommutators 23 angeordnet ist, ist die gleiche, wie die Position, in welcher jedes der Kommutatorteile des Kommutators 24 angeordnet ist, wenn man auf die Querschnitte der Kommutatoren 23 und 24 blickt.
Die Ankerwicklung 222 von jedem der Ankerabschnitte 22A bis 22F des Rotors 2 ist mit jeder anderen in einer Reihenanordnung verbunden, und der Leitungsdraht erstreckt sich von einer Endseite der Ankerwicklung 222 des Ankerabschnitts 22A aus und ist mit dem Kommutator 23 verbunden, während der Leitungsdraht von der anderen Endseite der Ankerwicklung 222 des Ankerabschnitts 22F verlängert und mit dem Kommutator 24 verbunden ist. Der Kommutator 23A und der Kommutator 24a der Kommutatoren 23 und 24 und jede anderen sind durch ihre Leitungsdrähte kurzgeschlossen, und die kurzgeschlossen Kommutatorteile 23a und 24a wie auch die anderen kurzgeschlossenen sind mit den Leitungsdrähten verbunden, die von dem Ankerabschnitt 22A bzw. 22F aus geführt sind.
Diese Anordnung ermöglicht es, über eine äußere Batterie 5 elektrischen Strom auf diese kurzgeschlossenen Kommutatorteile 23a und 24a und die anderen kurzgeschlossenen Kommutatorteile durch Bürsten 51 und 52 und Bürsten zu geben, wenn die Bürsten 51 und 52, etc. in Kontakt mit dem Kommutator 23A bzw. dem Kommutator 24a bzw. den kurzgeschlossenen Kommutatorteilen kommen. Wenn der elektrische Strom von der äußeren Batterie 5 zu den Kommutatorteilen 23a und 24a zugeführt wird, wird der Gleichstrom an die Ankerwicklung 222 von jedem der Ankerabschnitte 22A bis 22F angelegt. Andererseits sind die Kommutatorteile 23b und 24b wie auch die anderen Kommutatorteile, welche nicht kurzgeschlossen sind, derart angeordnet, daß das Anlegen von Elektrizität an ihre jeweiligen Ankerwicklungen 222 unterbrochen wird.
Nun erfolgt eine Beschreibung der Beziehung der Anordnung von jedem der Kommutatorteile zu der Anordnung der Ankerabschnitte 22A bis 22F des Rotors 2, welche eine Anwendung von Elektrizität ermöglicht. Wenn jeder der Ankerabschnitte 22A bis 22F zu der Position (nahezu der Position, wie sie in Fig. 5 gezeigt ist) gerade vor jeden der äußeren Feldmagnete 11A bis 11F bzw. der inneren Feldmagnete 34A bis 34F gedreht wird, befindet sich jeder in der Drehrichtung vorwärts von jedem der Ankerabschnitte 22A bis 22F, und die kurzgeschlossenen Kommutatorteile 23a und 24a kommen nicht in Kontakt mit der Bürste 51, so daß dadurch das Anlegen der Elektrizität an die Ankerwicklung unterbrochen wird. Dann, wenn die kurzgeschlossenen Kommutatorteile 23a und 24a in der Position (nahezu der Position wie sie in Fig. 4 gezeigt ist), nachdem die Ankerabschnitte 22A bis 22F durch die äußeren Feldmagnete 11A bis 11F bzw. die inneren Feldmagnete 34A bis 34F hindurchgegangen sind, wieder in Kontakt mit der Bürste 51 gebracht werden, wird wieder Elektrizität an die Ankerwicklungen angelegt. Mit anderen Worten, die Bürste 51 ist mit jedem der Kommutatorteile in einer solchen Art und Weise angeordnet, daß die Bürste 51 in der Position in Kontakt mit dem Kommutator 23b und dem Kommutator 24b, welche elektrisch nicht verbunden sind, ist, in der jeder der Ankerabschnitte 22A bis 22F durch die äußeren Feldmagnete 11A bis 11F bzw. die inneren Feldmagnete 34A bis 34F hindurchgeht.
Es wird hier bemerkt, daß die Richtung, in welcher elektrischer Strom an die Ankerabschnitte 22A bis 22F angelegt wird, in einer solchen Art und Weise angeordnet ist, daß dann, wenn Elektrizität an die Ankerwicklung 222 der Ankerabschnitte 22A bis 22F angelegt wird, die Polaritäten auf der Seite ihrer Kopfteile, die nach den Seiten der äußeren Feldmagnete 11A bis 11F des Ankerkerns 221 gerichtet sind, alle mit Südmagnetpolen versehen sind, während die Polaritäten auf der Seite ihrer Basisendteile, die nach den Seiten der inneren Feldmagnete 34A bis 34F derselben zu gerichtet sind, alle mit nordmagnetischen Polen versehen sind.
Dann werden die Betriebsweisen der elektrischen Drehmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Zunächst folgt eine Beschreibung der Betriebsweisen der elektrischen Drehmaschine, wenn keine elektrische Spannung von der äußeren Batterie 5 her an den Motor angelegt wird, wobei auf Fig. 4 Bezug genommen wird. In diesem Fall erzeugen, da kein elektrischer Strom an die Ankerabschnitte 22A bis 22F des Rotors 2 angelegt wird, die Ankerabschnitte 22A bis 22F selbst keinen Magnetfluß, wodurch jeder von ihnen lediglich als ein Joch arbeitet. Infolgedessen ist der Ankerkern 221 von jedem der Ankerabschnitte 22A bis 22F derart angeordnet, daß seine Kopfteilseite durch den Südmagnetpol von jedem der äußeren Feldmagneten 11A bis 11F induziert wird, so daß dadurch Nordmagnetpol erzeugt wird, während seine Basisendteilseite durch den Nordmagnetpol von jedem der inneren Feldmagneten 34A bis 34F induziert wird, so daß dadurch Südmagnetpol erzeugt wird. Dann kommt der Anker 22 in einen stationären Zustand, weil die magnetische Anziehungskraft zwischen den Nordmagnetpolen an er Kopfteilseite des Ankerkerns 221 und den Südmagnetpolen an der Basisendteilseite derselben in der Position, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist, ausgeglichen ist.
Dann erfolgt unter Bezugnahme auf Fig. 5 eine Beschreibung des Zustands, in welchem die elektrische Spannung von der äußeren Batterie 5 her angelegt gehalten wird. In diesem Fall wirkt jeder der Ankerabschnitte 22A bis 22F als ein Elektromagnet, und die Kopfteilseite des Ankerkerns 221 von jedem der Ankerabschnitte 22A bis 22F wirkt sämtlich als Südmagnetpol, und die Basisendteilseite hiervon wirkt sämtlich als Nordmagnetpol, wie nachstehend beschrieben ist. Demgemäß sind die Ankerabschnitte 22A bis 22F derart strukturiert, daß ihre Kopfteilseiten des Ankerkerns 221 (die Südmagnetpole) die magnetische Abstoßungskraft von den äußeren Feldmagneten 11A bis 11F (den Südmagnetpolen) des äußeren Stators 1 erhalten, und in entsprechender Weise ihre Basisendteilseiten des Ankerkerns 221 (die Nordmagnetpole) die magnetische Abstoßungskraft von den inneren Feldmagneten 34A bis 34F (den Nordmagnetpolen) erhalten, wodurch bewirkt wird, daß der Anker 22 in der zwischenliegenden Position, in welcher die magnetischen Abstoßungskräfte zwischen jedem der Ankerabschnitte 22A bis 22F und den benachbarten Feldmagneten (11A bis 11F oder 34A bis 34F) ausgeglichen sind, in einem stationären Zustand bleibt.
Es erfolgt nun eine Beschreibung der Betriebsweisen der Rotation der elektrischen Drehmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung, welche die Wirkungen der Magnetkraft hat, wie sie oben beschrieben sind. Wenn eine elektrische Batteriespannung an den Motor in einem solchen Zustand, wie er in Fig. 4 gezeigt ist, angelegt wird, werden die Ankerabschnitte 22A bis 22F erregt, und die Abstoßungskraft wirkt zwischen den Magnetpolen (Südmagnetpolen), welche nach dem äußeren Spalt zu erzeugt werden, und den äußeren Feldmagneten 11A bis 11F, sowie zwischen den Magnetpolen (Nordmagnetpolen), die nach dem inneren Spalt zu erzeugt werden, und den inneren Feldmagneten 34A bis 34F. Zu diesem Zeitpunkt bewirkt, da eine, wenn auch sehr kleine, Abweichung zwischen der Mitte von jedem der äußeren Feldmagnete 11A bis 11F sowie der inneren Feldmagnete 34A bis 34F und der Mitte der Ankerabschnitte 22A bis 22F vorhanden ist, die Abstoßungskraft, daß sich der Rotor 2 im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn zu drehen beginnt. In diesem Fall arbeitet die Abstoßungskraft als eine Drehdrängkraft F für das Antreiben der Rotation zum Drehen des Rotors 2 im Uhrzeigersinn.
Wenn sich der Rotor 2 zum Beispiel zu der in Fig. 6 gezeigten Position im Uhrzeigersinn dreht, sind der Kommutator 23A und der Kommutator 24a des jeweiligen Kommutators 23 und 24 noch in Kontakt mit der Bürste 51, und es wird Elektrizität auf jeden der Ankerabschnitte 22A bis 22F angewandt, so daß dadurch ein abstoßendes Magnetfeld erzeugt wird. Zu diesem Zeitpunkt dreht jeder der Ankerabschnitte 22A bis 22F den Rotor 2 mit einer stärkeren Rotationsdrängkraft F im Uhrzeigersinn, weil die Abstoßungskraft, welche von den in der Drehrichtung dahinter befindlichen Feldmagneten zu empfangen ist, größer als die Abstoßungskraft ist, die von den in der Drehrichtung vorwärts befindlichen Feldmagneten zu empfangen ist (zum Beispiel ist für den Ankerabschnitt 22A die Abstoßungskraft von den Feldmagneten 11F und 34F, die sich in der Drehrichtung dahinter befinden, größer als jene von den Feldmagneten 11B und 34B, die sich in der Drehrichtung jeweils voraus befinden).
Weiter kommt es, wenn sich der Rotor 2 zu der in Fig. 5 gezeigten Position dreht (d.h. der Position, in welcher ein Ende des Kerns von jedem der Ankerabschnitte 22A bis 22F in die Position direkt vor dem in der Drehrichtung vorwärts befindlichen Magnet kommt) dazu, daß jeder der Ankerabschnitte 22A bis 22F die Rotation des Rotors 2 verzögert, weil die Abstoßungskraft, welche von dem in der Drehrichtung voraus befindlichen Feldmagneten empfangen wird, gleich der Abstoßungskraft wird, welche von dem in dieser Position dahinter befindlichen Feldmagneten empfangen wird, und die Abstoßungskraft, die von dem voraus befindlichen Feldmagneten empfangen wird, größer wird als die Abstoßungskraft, die von dem dahinter befindlichen Feldmagneten empfangen wird, wenn sich der Rotor 2 weiter über diese Position dreht.
Von dieser Position aus kommen jedoch der Kommutator 23A und der Kommutator 24a des jeweiligen Kommutators 23 und 24 in Nichtkontakt mit der Bürste 51, d.h. die Bürste 51 ist dabei, in Kontakt mit den Kommutatorteilen 23b und 24b zu kommen, welche ihrerseits in Nichtkontakt mit der Bürste 51 sind, so daß dadurch die Anwendung von Elektrizität auf jeden der Ankerabschnitte 22A bis 22F unterbrochen und dann bewirkt wird, daß jeder der Ankerabschnitte 22A bis 22F das erzeugte abstoßende Magnetfeld löscht. Dann wirkt der Ankerkern von jedem der Ankerabschnitte 22A bis 22F lediglich als ein Joch, wie oben beschrieben, so daß dadurch die Magnetpole der entgegengesetzten Polarität erzeugt werden, welche die zugewandten Feldmagnete anziehen. Demgemäß wird der Rotor 2 nicht aufgrund der Abstoßungskraft von den Feldmagneten, die sich in der Drehrichtung voraus befinden, zurückgedrückt. Infolgedessen bleibt die Drehung des Rotors 2 durch die magnetische Anziehung von den Feldmagneten, die sich in der Drehrichtung befinden, und die Rotationsträgheit des Rotors 2 beibehalten, so daß er dadurch die in Fig. 4 gezeigte Position erreicht.
In dieser Position (d.h. der Position, nachdem das Ende des Kerns von jedem der Ankerabschnitte 22A bis 22F durch die Feldmagnete hindurchgegangen ist) behalten die Ankerabschnitte 22A bis 22F weiter die Drehung durch die Rotationsträgheit bei, und gleichzeitig werden sie wieder erregt, wobei sie eine starke magnetische Abstoßungskraft in der Normalrichtung empfangen. Infolgedessen erhält der Rotor 2 die stärkere Kraft für das Antreiben seiner Rotation, wobei er sich weiter zu der entsprechenden Position dreht, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Der Rotor 2 dreht sich mit einer zunehmenden Geschwindigkeit durch Wiederholen der oben beschriebenen Vorgänge.
In der elektrischen Drehmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Rotor 2 durch Anwenden der magnetischen Abstoßungskraft als die Kraft zum Antreiben der Rotation, wenn Elektrizität an die Ankerabschnitte 22A bis 22F angelegt wird, gedreht, während er durch Anwenden der magnetischen Anziehungskraft, obwohl sie beträchtlich kleiner als die magnetische Abstoßungskraft ist, als der Kraft zum Antreiben der Rotation gedreht wird, wenn keine Elektrizität an die Ankerabschnitte 22A bis 22F angelegt wird. Weiter wird, da jeder der Ankerabschnitte 22A bis 22F die Kraft zum Antreiben der Rotation von sowohl den äußeren Feldmagneten 11A bis 11F des äußeren Stators 1 als auch den inneren Feldmagneten 34A bis 34F des inneren Stators 3 erhält, ein großes Ausmaß an Drehmoment erzeugt, und diese die Rotation antreibenden Kräfte können leistungsfähig angewandt werden, so daß sie dadurch zu der Rotation des Rotors 1 mit einer hohen Geschwindigkeit führen.
In der elektrischen Drehmaschine gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform ist der Ankerkern 221 von jedem der Ankerabschnitte 22A bis 22F von einer H-förmigen Form; jedoch kann er, wie in Fig. 7 gezeigt ist, in einer solchen Art und Weise strukturiert sein, daß ein Flanschabschnitt seines Kopfteils so angeordnet sein kann, daß sein Vorderabschnitt in seiner Drehrichtung länger wird als sein rückwärtiger Abschnitt in seiner Drehrichtung (in einer sogenannten "Ein-Flügel"-Form) Diese Anordnung des Ankerkerns 221 kann den Rotor 2 glatter drehen.
Beim Praktizieren der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind verschiedene Modifikationen und Variationen möglich. In den obigen Ausführungsformen dieser Erfindung ist zum Beispiel der Anker, der die Wicklung hat, an der Rotorseite angebracht, und das Feldsystem, das die Permanentmagneten umfaßt, ist an jeder der Innen- und Außenstatorseiten angebracht. Diese Anordnung kann umgekehrt werden. Die umgekehrte Anordnung kann es ermöglichen, daß die elektrische Drehmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung als ein bürstenloser Gleichstrommotor realisiert wird, wenn die elektrische Drehmaschine gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform dieser Erfindung als ein Gleichstrommotor mit einer Bürste betrachtet wird.
Spezieller wird in diesem Falle auf Seiten des Rotors das aus den Permanentmagneten bestehende Feldsystem anstelle des Ankers angebracht, und die Nordmagnetpole der Permanentmagneten werden zum Beispiel so angeordnet, daß sie nach dem inneren Stator gerichtet sind, während die Südmagnetpole derselben so angeordnet werden, daß sie nach dem äußeren Stator gerichtet sind. Andererseits wird an dem inneren Stator der Anker angebracht, welcher während der Anwendung der Elektrizität die nach der außen angeordneten Rotorseite gerichteten Nordmagnetpole erzeugt, während an dem äußeren Stator der Anker angebracht wird, welcher während der Anwendung der Elektrizität die nach der innen angeordneten Rotorseite gerichteten Südmagnetpole erzeugt. Es ist auch möglich, ein Drehwinkeldetektionsmittel, wie in Hallelement o.dgl., zum Detektieren der Rotationsposition des Rotors anzuordnen, so daß dadurch das Anlegen oder das Abschalten der Elektrizität an die oder von den Ankerwicklungen des inneren und äußeren Stators durch eine Halbleiterumschaltschaltung entsprechend der Drehposition des Rotors gesteuert wird. Als die Art und Weise des Ein- oder Ausschaltens der Anwendung von Elektrizität ist es möglich, die Anwendung der Elektrizität in der Position, bevor die Permanentmagnete des Rotors durch die Positionen der Anker des inneren und äußeren Stators hindurchgehen, welche sich in der Drehrichtung vorwärts befindet, zu unterbrechen und wieder Elektrizität anzuwenden, nachdem die Permanentmagneten des Rotors dadurch hindurchgegangen sind. Diese Anordnung kann bewirken, daß der Rotor nur durch die magnetische Abstoßungskraft in der Richtung des Antreibens der Rotation des Rotors rotiert, jedoch ohne den Empfang der magnetischen Abstoßungskraft in der Richtung der Verminderns der Rotation desselben.
Weiter ist in der elektrischen Drehmaschine gemäß den Ausführungsformen dieser Erfindung der Stator in einer Doppelstruktur, in welcher der Stator den inneren Stator, der innerhalb des Rotors angeordnet ist, und den äußeren Stator, der außerhalb des Rotors angeordnet ist, umfaßt, und er so eingerichtet ist, daß die Kraft zum Antreiben der Rotation, die von dem Rotor aufgenommen werden soll, zweifach gemacht wird, so daß dadurch die sehr leistungsfähige Rotation des Rotors ausgeführt wird. Es sollte jedoch bemerkt werden, daß diese Erfindung nicht auf diese Anordnung beschränkt ist.
Zum Beispiel kann die elektrische Drehmaschine, wie durch den Querschnitt in Fig. 8 angedeutet ist, mittels des Rotors und des auf der Außenseite des Rotors angeordneten äußeren Stators ohne die Einrichtung des inneren Stators, wie er in den oben beschriebenen Ausführungsformen angeordnet ist, strukturiert sein. In diesem Falle ist der Rotor nicht notwendigerweise ein hohlzylindrischer Körper, und er kann von säulenförmiger Gestalt ohne solch einen Hohlteil sein. Diese Anordnung sieht die elektrische Drehmaschine von einem sogenannten Innenrotortyp vor.
Umgekehrt kann die elektrische Drehmaschine, wie zum Beispiel durch den Querschnitt in Fig. 9 angedeutet ist, mittels des Rotors und des innerhalb des Rotors angeordneten inneren Stators ohne die Einrichtung des äußeren Stators, wie er in den oben beschriebenen Ausführungsformen angeordnet ist, strukturiert sein. Diese Anordnung sieht die elektrische Drehmaschine von einem sogenannten Außenrotortyp vor.
Außerdem sind die elektrischen Drehmaschinen der in Fig. 8 und 9 gezeigten Arten je ein sogenannter Bürsten-Gleichstrommotor. Jedoch ist es auch möglich, dieses in der Form eines bürstenlosen Gleichstrommotors zu realisieren.
Spezieller kann die elektrische Drehmaschine in der Form, wie sie in Fig. 8 gezeigt ist, derart strukturiert sein, daß die Permanentmagneten anstelle der Anker, die an dem inneren Stator angebracht sind, in einer solchen Art und Weise an dem inneren Stator angebracht sind, daß die Südmagnetpole alle Permanentmagneten nach der Seite des äußeren Stators gerichtet sind, und andererseits wird der Anker anstelle der an dem inneren Stator angebrachten Permanentmagneten in einer solchen Art und Weise an dem inneren Stator angebracht, daß die Anker während der Anwendung von Elektrizität den Südmagnetpol nach dem inneren Stator zu erzeugt. In dieser Ausführungsform wird die Drehposition des Rotors durch das Drehwinkeldetektionsmittel, wie das Hallelement o.dgl., detektiert, oder die und die Anwendung von Elektrizität auf die Ankerwicklung des äußeren Stators wird mittels einer Halbleiterumschaltschaltung entsprechend dem Drehwinkel des Rotors gesteuert. Die Art und Weise des Ein- oder Ausschaltens der Elektrizität kann das Unterbrechen der Anwendung von Elektrizität vor der Position, in welcher die Permanentmagneten des Rotors durch den in der Drehrichtung voraus angeordneten Anker des äußeren Stators hindurchgehen, und das Wiederanwenden von Elektrizität, nachdem sie durch die Position des Ankers desselben hindurchgegangen sind, umfassen.
In entsprechender Weise kann die elektrische Drehmaschine in der Form, wie sie in Fig. 9 gezeigt ist, derart strukturiert sein, daß die Permanentmagneten anstelle der an dem äußeren Stator angebrachten Anker in einer solchen Art und Weise an dem äußeren Stator angebracht sind, daß alle Nordmagnetpole der Permanentmagneten nach der Seite des inneren Stators gerichtet sind, und andererseits wird der Anker anstelle der an dem inneren Stator angebrachten Permanentmagneten in einer solchen Art und Weise an dem inneren Stator angebracht, daß der Anker während der Anwendung von Elektrizität den Nordmagnetpol nach dem inneren Stator zu erzeugt. In dieser Ausführungsform wird die Drehposition des Rotors durch das Drehwinkeldetektionsmittel, wie das Hallelement detektiert oder die und die Anwendung von Elektrizität auf die Ankerwicklung des inneren Stators wird durch die Halbleiterumschaltschaltung in Übereinstimmung mit dem Drehwinkel des Rotors gesteuert. Die Art und Weise des Ein- oder Ausschaltens der Elektrizität kann das Unterbrechen der Anwendung von Elektrizität vor der Position, in welcher die Permanentmagneten des Rotors durch den Anker des in der Drehrichtung vorwärts angeordneten äußeren Stators hindurchgehen, und Wiederanwenden von Elektrizität, nachdem sie durch die Position des Ankers desselben hindurchgegangen sind, in der oben beschriebenen Art und Weise umfassen.
In den elektrischen Drehmaschinen gemäß den Ausführungsformen dieser Erfindung, wie sie oben beschrieben sind, wird die Erregung der Feldmagneten (oder der Anker) in der Position, bevor die Anker des Rotors (oder die Feldmagneten) durch die in der Drehrichtung des Rotors vorwärts angeordneten Feldmagneten (oder die Anker) hindurchgehen, unterbrochen, und die Feldmagneten (oder die Anker) werden in der Position, nachdem sie dort hindurchgegangen sind, wieder erregt. Diese Anordnung ermöglicht es dem Anker, in dem Bereich lediglich als ein Joch zu arbeiten, der sich von der Position, in welcher sie dabei sind, zu der Position hindurchzugehen, bis zu der Position, in der sie hindurchgegangen sind, erstreckt, so daß dadurch die magnetische Anziehungskraft und die Trägheitskraft, obwohl kleiner als die magnetische Abstoßungskraft, erzeugt werden und bewirkt wird, daß der Rotor durch die magnetische Anziehungskraft und die Rotationsträgheit die Drehung beibehält. Es versteht sich jedoch, daß diese Erfindung nicht auf diese Anordnung beschränkt ist. Es ist auch möglich, zwangsweise eine stärkere magnetische Anziehungskraft durch Anwenden des elektrischen Stroms auf die Ankerwicklung in der entgegengesetzten Richtung in dem Bereich zu erzeugen, der sich von der Position, in welcher sie dabei sind, hindurchzugehen, bis zu der Position, in welcher sie hindurchgegangen sind, erstreckt. In einem solchen Fall wird der Anker mit den Magnetpolen der gegenüber den zugewandten Feldmagneten entgegengesetzten Polaritäten versehen, so daß dadurch das starke Ausmaß der magnetischen Anziehungskraft zwischen den Feldmagneten erzeugt und es ermöglicht wird, daß die magnetische Anziehungskraft als die Kraft zum Antreiben der Rotation den Rotor stärker rotiert.
Fig. 10 zeigt die elektrische Verdrahtung der elektrischen Drehmaschine gemäß der Ausführungsform dieser Erfindung, wie sie oben beschrieben ist. Die Grundanordnung der elektrischen Drehmaschine dieser Erfindung ist im wesentlichen die gleiche wie die der elektrischen Drehmaschine, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, obwohl sich die elektrische Verdrahtung davon unterscheidet. Wie in der Zeichnung gezeigt ist, sind alle Kommutatorteile 23b des Kommutators 23 kurzgeschlossen, und alle Kommutatorteile 24b des Kommutators 24b sind in entsprechender Weise kurzgeschlossen. Mit einer Gruppe der Kommutatorteile 23b ist der Leitungsdraht verbunden, der von der Ankerwicklung 222 des Ankers 22F zugeführt ist. In entsprechender Weise ist mit einer Gruppe der Kommutatorteile 24b der Leitungsdraht verbunden, der von der Ankerwicklung 222 des Ankers 22a zugeführt ist.
Diese Anordnung ermöglicht es, daß der elektrische Strom zu der Ankerwicklung 222 von jedem der Ankerabschnitte 22A bis 22F in der Richtung fließt, die entgegengesetzt zu der Richtung ist, in welcher der elektrische Strom vorher geflossen ist, wenn jeder der Ankerabschnitte 22A bis 22F die jeweiligen Positionen überschreitet, die als die Positionen definiert sind, bevor sie dabei sind, durch die Feldmagneten hindurchzugehen, so daß dadurch bewirkt wird, daß die Magnetpole der entgegengesetzten Polaritäten auf den zugewandten Feldmagneten 11a bis 11F bzw. den Feldmagneten 34A bis 34F erscheinen, was die magnetische Anziehungskraft zwischen ihnen ermöglicht und die Rotation des Rotors 2 in der Normalrichtung durch die magnetische Abstoßungskraft antreibt. Diese Anordnung kann es der resultierenden elektrischen Drehmaschine ermöglichen, ein sehr großes Ausmaß an Ausgangsdrehmoment zu erzeugen.
Bezüglich der Ausführungsformen dieser Erfindung ist hier zu bemerken, daß die Anzahl der an dem Rotor und dem Stator angebrachten Magnetpole in jedem Falle sechs ist; jedoch ist die vorliegende Erfindung natürlich nicht auf diese Anordnung beschränkt, und sie kann jeden Modus umfassen, in welchem die Anzahl der Magnetpole zwei Magnetpole oder mehr sein kann. Weiter ist es nicht notwendigerweise erforderlich, die Anzahl der Magnetpole für den Rotor gleich der Anzahl der Magnetpole für den Stator zu machen, und es ist auch zum Beispiel möglich, den Stator mit sechs Magnetpolen zu versehen und andererseits den Rotor mit drei Magnetpolen. Die elektrische Drehmaschine dieser Anordnung kann betrieben werden, obwohl die Drehkraft bis zu einem gewissen Ausmaß vermindert sein kann.
Weiter fluchten in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform die Feldmagnete des inneren Stators in der radialaxialen Richtung, gesehen im Querschnitt, mit jenen des äußeren Stators. Es kann hier jedoch bemerkt werden, daß diese Erfindung nicht notwendigerweise auf diese Anordnung beschränkt ist. Es ist auch möglich, daß die Positionen der Feldmagneten des inneren Stators und des äußeren Stators durch die Anordnung abweichen, in welcher die Positionen der Magnetpole, die auf der außenseitigen Oberfläche des Rotors und auf der innenseitigen Oberfläche desselben erscheinen, durch Fluchten bzw. Ausrichten derselben mit den Positionen der Feldmagneten des inneren Stators bzw. der Feldmagneten des äußeren Stators angemessen eingestellt werden können.
Außerdem besteht in den oben beschriebenen Ausführungsformen das Feldsystem aus den Permanentmagneten. Es kann jedoch hier bemerkt werden, daß diese Erfindung nicht auf ein solches Feldsystem beschränkt ist und daß es aus elektrischen Magneten bestehen kann.
Die Ausführungsformen dieser Erfindung können auf die Anordnungen der elektrischen Drehmaschinen angewandt werden, wie sie nachstehend beschrieben werden. Zum Beispiel ist in den elektrischen Drehmaschinen der Ausführungsform, die in Fig. 1 gezeigt ist, der Winkel, unter dem jeder der inneren Feldmagneten 34A bis 34F des inneren Stators um 30º abgewichen. Spezieller ist jeder der inneren Feldmagneten 34A bis 34F des inneren Stators zwischen den benachbarten Feldmagneten aus den jeweiligen Feldmagneten 11A bis 11F des äußeren Stators angeordnet. Die Polaritäten von allen inneren Feldmagneten 34A bis 34F des inneren Stators 3, die nach dem Rotor gerichtet sind, können Südmagnetpole sein. Diese Anordnung kann die Kraft zum Antreiben der Rotation, die durch die magnetische Abstoßungskraft von den äußeren Feldmagneten 11A bis 11F des äußeren Stators 1 zu erzeugen ist, und die durch die magnetische Anziehungskraft von den inneren Feldmagneten 34A bis 34F des inneren Stators 3 zu erzeugen ist, wenn Elektrizität auf die jeweiligen Ankerabschnitte 22A bis 22F des Rotors 2 zum Drehen des Rotors 2 angewandt wird, ermöglichen.
In entsprechender Weise können in der Anordnung, in welcher die äußeren Feldmagneten 11A bis 11F unter 30º zwischen den jeweiligen Feldmagneten aus den inneren Feldmagneten 34A bis 34F angeordnet sind, die inneren Feldmagneten 34A bis 34F des inneren Stators in der gleichen Art und Weise, wie in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform, mit Nordmagnetpolen versehen sein. Andererseits können die Magnetpole der äußeren Feldmagneten 11A bis 11F des äußeren Stators 1, die nach der Seite des Rotors 2 gerichtet sind, alle mit Nordmagnetpolen versehen sein. In diesem Falle kann der Rotor 2 durch die Kraft zum Antreiben der Rotation, die durch die magnetische Anziehungskraft von den äußeren Feldmagneten 11A bis 11F des Rotors 2 erzeugt wird, und durch die Kraft zum Antreiben der Rotation, die durch die magnetische Abstoßungskraft von den inneren Feldmagneten 34A bis 34F des inneren Stators 3 erzeugt wird, rotiert werden.
Es ist hier weiter zu bemerken, daß die elektrische Drehmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung derart strukturiert sein kann, daß eine Spule zum Erzeugen von Elektrizität an dem Rotor angebracht ist und der von der Spule erzeugte elektrische Strom durch die Rotation des Rotors zu dem Motor zurückgeführt wird, um dadurch den Motor durch die von ihm selbst erzeugte Elektrizität anzutreiben. Dieses ermöglicht es, die Elektrizität von selbst durch die Antriebskraft des Motors zu erzeugen. Wenn die elektrische Drehmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung auf diese Art der Ausführungsform angewandt wird, kann sie als eine elektrische Drehmaschine vom eigenbeweglichen Typ angewandt werden.

INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT

Die vorliegende Erfindung kann eine neue elektrische Drehmaschine basierend auf dem neuen Betriebsprinzip zur Verfügung stellen, welche durch die Antriebskraft betätigt werden kann, die durch die magnetische Abstoßungskraft erzeugt wird, welche zwischen den Magnetpolen der gleichen Polarität des Rotors und des Stators durch die Anordnung des Feldsystems wirkt, das von den Gruppen der Magnetpole der gleichen Polarität gebildet wird.
Die elektrische Drehmaschine dieser Art hat ein großes Ausmaß an Ausgangsdrehmoment, so daß sie zum Beispiel als eine Quelle zum Erzeugen der Antriebskraft für elektrische Automobile u.dgl. angewandt werden kann.

Claims

1. Elektrische Drehmaschine, umfassend eine elektrische Drehmaschine eines Innenrotortyps, mit einem zylindrischen Rotor (2), der konzentrisch innerhalb eines hohlen Stators (1) in einer Distanz eines Spalts angeordnet ist;

worin der Stator (1) mit einer Mehrzahl von Feldmagneten (11A-11F) eingerichtet ist, die in einer beabstandeten Beziehung entlang einer Umfangsrichtung auf seiner Oberfläche, die nach dem Rotor (2) gerichtet ist, in einer solchen Art und Weise angeordnet sind, daß alle Magnetpole der Feldmagneten (11A-11F) auf der nach dem Rotor (2) gerichteten Seite die gleiche Polarität haben;

wobei der Rotor (2) mit einer Mehrzahl von Magnetpolerzeugungsmitteln (22A-22F), von denen jedes aus einer auf deren Kern (221) gewickelten Wicklung (222) besteht, die längs einer Umfangsrichtung auf dessen Oberfläche, welche nach dem Stator (1) gerichtet ist, in einer beabstandeten Beziehung in Übereinstimmung mit der Position, in welcher der Feldmagnet (11A-11F) angeordnet ist, zusammengebaut sind;

wobei ein Umschaltungsmechanismus (23, 24) zum Erregen einer Rotorwicklung (222) des Rotors (2) mittels eines Kommutators (23a, 23b, 24a, 24b) und einer Bürste (51, 52) angeordnet ist; und

wobei der Umschaltungsmechanismus (23, 24) derart strukturiert ist, daß eine Rotorwicklung (222) des Rotors (2) in der Richtung erregt wird, in welcher der Magnetpol des Rotors (2) auf der zu dem Feldmagneten (11A-11F) gerichteten Seite die gleiche Polarität wie jene des Magnetpols des Feldmagneten (11A-11F), die dem Rotor (2) zugewandt ist, erzeugt, und daß die Rotorwicklung (222) zu einem gewählten Zeitpunkt, wenn eine Kombination einer magnetischen Abstoßungskraft, die von dem in der Drehrichtung des Rotors (2) auf der Rückseite angeordneten Feldmagneten (11A-11F) zu empfangen ist, mit einer magnetischen Abstoßungskraft, die von dem in der Normalrichtung hiervon auf der Vorderseite angeordneten Feldmagneten (11A-11F) zu empfangen ist, in eine Kraft zum Drängen der Drehung des Rotors (2) in dessen Drehrichtung übergeht, wenn die Rotorwicklung (222) erregt wird, weil die magnetische Abstoßungskraft, die von dem auf der Rückseite in der Drehrichtung des Rotors (2) angeordneten Feldmagneten (11A-11F) empfangen wird, größer als die magnetische Abstoßungskraft ist, die von dem auf der Vorderseite in der Drehrichtung desselben angeordneten Feldmagneten (11A-11F) empfangen wird, und andererseits, daß die Erregung der Rotorwicklung (222) zu einem gewählten Zeitpunkt unterbrochen wird, wenn die Drehung des Rotors (2) in der Normalrichtung vermindert wird, weil die Beziehung der magnetischen Abstoßungskräfte zwischen den Magnetpolen des Rotors (2) und der Feldmagneten (11A-11F) umgekehrt wird bzw. Ist.

2. Elektrische Drehmaschine nach Anspruch 1, worin die Maschine von einem Außenrotortyp ist, in welchem der Rotor (2) aus einer Hohlstruktur besteht und ein Stator (3) innerhalb des hohlen Rotors (2), anstelle der Anordnung des Rotors (2) innerhalb des Stators, in einem Abstand des Spalts konzentrisch angeordnet ist.

3. Elektrische Drehmaschine nach Anspruch 1, worin der Rotor (2) aus einer Hohlstruktur besteht und ein Stator (3) konzentrisch innerhalb des hohlen Rotors (2) in einem Abstand des Spalts angeordnet ist; wobei die Magnetpole des Rotors (2) auf der entgegengesetzten bzw. gegenüberliegenden Seite der Magnetpole des Rotors (2), die durch die Magnetpolerzeugungsmittel (22A-22F) erzeugt werden, angeordnet sind, um in der Umfangsrichtung auf der Innenoberfläche des Rotors (2) zu erscheinen; und der innere Stator (3) derart strukturiert ist, daß eine Mehrzahl der Feldmagnete (34A-34F) in der Umfangsrichtung auf einer dem Rotor (2) zugewandten Oberfläche in einer beabstandeten Beziehung in Entsprechung mit der Position angeordnet sind, in welcher die inneren Magnetpole des Rotors angeordnet sind, und daß alle die Polaritäten der Magnetpole der Feldmagneten (34A-34F) des inneren Stators (3) auf der nach dem Rotor (2) gerichteten Seite alle die gleichen werden und sie entgegengesetzt zu den Polaritäten der Magnetpole der Feldmagneten (11A-11F) des äußeren Stators (1) auf der nach dem Rotor (2) gerichteten Seite werden.

4. Elektrische Drehmaschine nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, worin anstelle daß die Erregung der Rotorwicklung (222) zu einem gewählten Zeitpunkt unterbrochen wird, wenn die Rotation des Rotors (2) in dessen normaler Richtung vermindert wird, weil die Beziehung der magnetischen Abstoßungskräfte zwischen den Magnetpolen des Rotors und den Magnetpolen der Feldmagneten (11A-11F; 34A-34F) umgekehrt wird, dann, wenn die Rotorwicklung (222) erregt wird, eine magnetische Anziehungskraft als die Drehkraft zum Rotieren des Rotors (2) in der normalen Richtung erzeugt wird durch Erregen der Rotorwicklung (222) in der umgekehrten Richtung zu dem gleichen gewählten Zeitpunkt und durch Ermöglichen, daß die magnetische Anziehungskraft zwischen den Magnetpolen des Rotors (2) und den Magnetpolen der Feldmagnete (11A-11F; 34A-34F) wirkt.

5. Elektrische Drehmaschine nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetpolerzeugungsmittel (22A-22F) einen ausgeprägten Pol umfaßt, wobei die Rotorwicklung (222), die auf den Kern (221) gewickelt ist, von einer Hauptkörperseite des Rotors (2) in den Spalt vorsteht; und der ausgeprägte Pol derart angeordnet ist, daß ein vorderer Endteil seines Kopfteils, der einen Magnetpol bildet, sich länger in der Drehrichtung des Rotors (2) als ein rückwärtiger Endteil desselben erstreckt (Fig. 7).

6. Elektrische Drehmaschine, umfassend eine elektrische Drehmaschine eines Innenrotortyps, mit einem zylindrischen Rotor, der konzentrisch innerhalb eines hohlen Stators in einem Abstand eines Spalts angeordnet ist;

worin der Rotor mit einer Mehrzahl von Feldmagneten eingerichtet ist, die in einer beabstandeten Beziehung längs einer Umfangsrichtung auf seiner Oberfläche, welche nach dem Stator gerichtet ist, in einer solchen Art und Weise angeordnet sind, daß alle Magnetpole der Feldmagneten auf der nach dem Stator gerichteten Seite die gleiche Polarität haben;

wobei der Stator mit einer Mehrzahl von Magnetpolerzeugungsmitteln, von denen jedes aus einer Statorwicklung, die auf deren Kern gewickelt ist, besteht, zusammengebaut ist, die längs einer Umfangsrichtung auf seiner nach dem Rotor gerichteten Oberfläche in einer beabstandeten Beziehung in Übereinstimmung mit der Position, in welcher der Feldmagnet angeordnet ist, zusammengebaut sind;

wobei ein Steuer- bzw. Regelmechanismus einen Positionsdetektor zum Detektieren der Position der Rotation des Rotors und eine Antriebsschaltung zum Erregen der Statorwicklung entsprechend der durch den Positionsdetektor detektierten Position umfaßt; und

wobei der Steuer- bzw. Regelmechanismus derart strukturiert ist, daß die Statorwicklung in der Richtung erregt wird, in welcher der Magnetpol des Stators auf der nach dem Feldmagneten gerichteten Seite die gleiche Polarität erzeugt wie jene des Magnetpols des Feldmagneten, der dem Stator zugewandt ist, und daß die Statorwicklung zu einem gewählten Zeitpunkt erregt wird, wenn eine Kombination einer magnetischen Abstoßungskraft, die durch die Feldmagneten des Rotors von den Magnetpolen auf der Statorseite dahinter in der Drehrichtung des Rotors zu empfangen ist, mit einer magnetischen Abstoßungskraft, die dadurch von den Magnetpolen auf der Statorseite voraus in der Drehrichtung zu empfangen ist, in eine Kraft zum Drängen der Rotation des Rotors in dessen normaler Richtung übergeht, wenn die Rotorwicklung erregt wird, weil die magnetische Abstoßungskraft, die von den Magnetpolen auf der Statorseite, welche in der Drehrichtung des Rotors auf der Rückseite angeordnet sind, empfangen wird, größer als die magnetische Abstoßungskraft ist, die von den Magnetpolen, welche in der Drehrichtung derselben auf der Vorderseite angeordnet sind, empfangen wird, und andererseits, daß die Erregung der Statorwicklung zu einem gewählten Zeitpunkt unterbrochen wird, wenn die Rotation des Rotors in der normalen Richtung vermindert wird, weil die Beziehung der magnetischen Abstoßungskräfte zwischen den Magnetpolen auf den Statorseiten umgekehrt wird bzw. ist.

7. Elektrische Drehmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Drehmaschine von einem Außenrotortyp ist, in welchem, anstelle der Anordnung des Rotors innerhalb des Stators, der Rotor von einer Hohlstruktur ist und der Stator konzentrisch innerhalb des hohlen Rotors in einem Abstand eines Spalts angeordnet ist.

8. Elektrische Drehmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor aus einer Hohlstruktur besteht; daß der Stator konzentrisch innerhalb des hohlen Rotors in einem Abstand des Spalts angeordnet ist; daß die Magnetpole auf der Seite, die entgegengesetzt den Magnetpolen der Feldmagnete des Rotors sind, so angeordnet sind, daß sie in der Umfangsrichtung auf der inneren Oberfläche des Rotors erscheinen; daß der innere Stator mit einer Mehrzahl der Magnetpolerzeugungsmittel, jedes mit seiner Statorwicklung, die um ihren Kern gewickelt ist, in der Umfangsrichtung auf der nach dem Rotor gerichteten Oberfläche in einer beabstandeten Beziehung in Übereinstimmung mit der Position, in welcher die Feldmagnete des Rotors angeordnet sind, eingerichtet ist; und daß der Elektrizität angewendende Steuer- bzw. Regelmechanismus derart strukturiert ist, daß eine Wicklung des inneren Stators in im wesentlichen der gleichen Art und Weise wie auch die Wicklung des äußeren Stators erregt wird, mit der Ausnahme, daß die Polarität des Magnetpols des inneren Stators auf der nach dem Rotor gerichteten Seite die gleiche wird wie die Polarität der Magnetpole innerhalb der Feldmagnete des Rotors.

9. Elektrische Drehmaschine nach irgendeinem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der Anordnung derart, daß die Erregung der Statorwicklung zu dem gewählten Zeitpunkt unterbrochen wird, wenn die Rotation des Rotors in seiner normalen Richtung vermindert wird, weil die Beziehung der magnetischen Abstoßungskräfte zwischen den Magnetpolen der Feldmagneten des Rotors und den Magnetpolen des Stators umgekehrt wird, dann, wenn die Statorwicklung erregt wird, die Statorwicklung in der umgekehrten Richtung zu dem gewählten Zeitpunkt erregt wird, so daß dadurch bewirkt wird, daß die magnetische Anziehungskraft zwischen den Feldmagneten des Rotors und den Magnetpolen des Stators wirkt und die magnetische Anziehungskraft in die Drehkraft zum Drehen des Rotors in seiner normalen Richtung umgewandelt wird.

10. Elektrische Drehmaschine nach Anspruch 1 oder 9, dadurch gekennzeichnet , daß ein Permanentmagnet oder ein elektrischer Magnet als der Feldmagnet (11A-11F) des Rotors (2) angewandt wird.