JP2832307B2

JP2832307B2 - 電動機

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Publication number: JP2832307B2
Application number: JP1508866A
Authority: JP
Inventors: トーレク，ビルモス
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-08-25
Filing date: 1989-08-24
Publication date: 1998-12-09
Anticipated expiration: 2013-12-09
Also published as: SE8802972L; DE68914841T2; EP0431006A1; WO1990002437A1; AU4067889A; DE68914841D1; SE465696B; US5117144A; JPH04500299A; SE8802972D0; EP0431006B1

Description

【発明の詳細な説明】この発明は請求項１の導入項において規定される周類
の電動機に関するものであり、かつそれは電流が供給さ
れることができかつそのスピードは簡単な電子回路によ
って制御されかつ単一の予め定められた回転の方向を有
する。この発明はまた、このような電動機での使用のた
めの適当な電子電源および制御配置に関するものであ
る。

電動機が１つの方向においてのみ回転する必要がある
使用のいくつかの非常に広い領域がある。このような領
域はファン、ポンプ、遠心機、圧縮機および異なった家
庭用電気機器の駆動電動機およびまた他の多くの使用法
を含む。それは、これらの電動機駆動の多くが制御可能
な態様で電動機の速度を変えることができ、かつ／また
は幹線から直接供給される整流子装置の付いたユニバー
サル電動機または誘導電動機の使用で利用できるものよ
りもより高い速度を達成することができる場合において
おおいに有益であるだろう。

しかしながら、これは、これ以降電子電動機とよばれ
る電流の供給がそれによって電子的に制御される電動機
を必要とする。少数の例外はあるが、現今電子電動機は
電子的に可逆な回転を含むことが意図されており、前に
述べたようにそれはこのような電動機が使用されている
いくつかの非常に広い領域において必要とされていず、
かつ結果として電子電動機は経済的理由のため使用の多
くの広範囲な分野において使用されてこなかった。現今
の電子電動機、たとえば周波数変換器を介して電流が供
給される誘導電動機の出費の主たる部分は電源電子回路
にある。周波数変換器たとえば電力トランジスタの主た
る構成要素はこれらの出費の非常に著しい部分に対して
責任がある。添付の図面の図１は、たとえば電力範囲0.
5ないし2.5kWを有する誘導電動機への電流の供給を電子
的に制御するために意図された周波数変換器のインバー
タ部分の従来のおよびかなりよくある実施例を示す。こ
のインバータは相関する駆動回路を有する６つものMOSF
ET型のトランジスタおよび12の迅速なダイオードを含
む。結果として、電子的に電源設備を制御してきた電動
機の出費を根本的に減らすためには、電源電子回路の出
費を根本的に下げる必要がある。換言すれば、より少な
い構成要素を含むはるかに簡単な電子回路を使用するこ
とが必要である。

したがって、この発明の目的は、現今知られている電
子電動機よりもはるかに少ない構成要素を含むはるかに
簡単な電源電子回路の助けによって、そこへの電力供給
が電子的に制御されることを可能にするであろう電動機
を提供することである。

この発明に従って製造されかつ請求項１において述べ
られる本質的な特性的特徴を有する電子発動機によって
この目的は達成される。この発明の電動機の有利なさら
なる開発および実施例は請求項２ないし12において述べ
られる特性的特徴を有する。現今の知られた電子電動機
の大多数と異なって、この発明の電子電動機は電子可逆
回転のために製造されていないが、しかし１つの予め定
められた方向にのみ回転するであろう。この予め定めら
れた方向は電動機の機械的修正によってだけで変えるこ
とができる。前述のように、これは、このような電動機
が使用される広大な大多数の分野において重要性がない
であろう。請求項13はこの発明に従って製造された電動
機のために意図された電子電源回路の特性的特徴を規定
する。

この発明は今、添付の図面を参照してより詳細に記述
されるであろうが、図１は現今の電子電動機において一般的に使用される
型の周波数変換器において使用されるインバータの前述
の構造を示し、図２はこの発明に従って製造された電動機の第１の実
施例を例証する概略のかつ原理端面図であり、図３は図２において示された電動機の固定子極および
回転子極の形状および配置を概略的に示すスプレッドシ
ートであり、図４は図３に類似する図であり、代替の回転子極の実
施例を示し、それは電動機の回転の方向が簡単な機械的
スイッチ設備の助けによって逆転されることを可能に
し、図５はこの発明に従って製造された電動機の例証する
第２の実施例の部分的に軸断面の概略および原理側面図
であり、図６は図５における線VI−VIに沿ってとられた図５に
よる電動機の断面図であり、図７は図５および図６において示される電動機で使用
される回転子の形状を示す概略展開図であり、図８はこの発明に従って製造された電動機の例証する
第３の実施例の部分的に軸断面の概略、原理側面図であ
り、図９は図８における線IX−IXに沿ってとられた、図８
において示された電動機の断面図であり、図10はこの発明による電動機のトルク発生を説明する
ときの使用に適した図であり、かつ図11はこの発明に従って製造された電動機での使用の
ための有益な電子電源回路を示す。

この発明の電動機は磁気抵抗原理に従って動作し、互
いに相関して回転する電動機の２つの部分の１つの上の
強磁性の心には、磁化巻線の助けによって磁化される強
磁性のおよび永久磁気の極の双方が設けられ、一方前記
電動機の他の部分の強磁性の心には突出強磁性磁気抵抗
極が設けられる。

図２および図３は、強磁性の心を有する固定子１およ
び強磁性の心を有する回転子２および中間の円筒空隙６
を含む、この発明の電動機の第１の例証する実施例を概
略的に示す。固定子１は偶数の磁極群を含み、示されて
いる実施例においては４つの群であるが、その各々は突
出永久磁極３および突出強磁性極４を有する。極３の永
久磁極性は、永久磁石が駆動しようと努力する磁束の方
向において延在する矢印の助けによって図面において示
されている。永久磁極３および強磁性極４を含む磁極群
の各々は磁化巻線５の一部分に囲まれ、そのため各磁極
群の永久磁極３および強磁性極４は巻線５によって相互
に同じ方向に磁化される。永久磁極３は相互に隣接する
磁極群において相互に反対の磁性を有し、かつ相互に隣
接する磁極群は相互に反対の方向に巻線５によって磁化
される。巻線５が、それによって発生される磁化が永久
磁極３の極性に対向するであろうように配置されたとき
利点が提供される。

図３は固定子極および回転子極の形状を概略的に示
し、かつまた展開図において極の配置も示す。永久磁気
固定子極３および強磁性固定子極４は一定の極ピッチお
よびわずかなそれらの間の空間を有し配置されること
が、図３から見られるであろう。各極は実質的に極ピッ
チの３分の２に一致する幅を周辺の方向において有益に
有してもよい。

固定子２の強磁性の心は固定子上の磁極群、すなわち
示された実施例では４つのこのような磁気抵抗極と同数
の突出の強磁性の磁気抵抗極７で構成されている。これ
らの磁気抵抗極７の極ピッチは固定子極３、４のそれの
２倍であるということもまた図３から見られるであろ
う。各磁気抵抗極７はその軸の長さの近似値的に半分に
沿って固定子極３、４と本質的に同じ周辺の幅を有し、
かつその軸の長さの残りの上には回転子極ピッチの２分
の１に本質的に対応する幅を有する。こうして、各回転
子極７は均一の幅の主要な極7Aおよび主たる極から突出
するノーズ7Bを含むと考えられることができる。すべて
の回転子極のノーズ7Bは相互に同一の周辺方向において
それぞれの主たる極7Aから突出する。

磁化巻線５を通り電流が流れていないとき、回転子２
は安定した平衡状態、示されている実施例においては４
つのこのような状態を有し、回転子極７は永久磁気固定
子極３を完全に覆うように位置決めされる。回転子のこ
れらの動作中の状態において、各極ノーズ7Bは最も近く
に位置された強磁性の固定子極に対し周辺的に前方に延
在する。この位置または状態はこれ以降開始位置と呼ば
れる。図３は１つのこのような相互の位置における固定
子極および回転子極を示す。

回転子がその開始位置にありかつ磁化巻線５に図２に
おいて印された方向に電流が供給されるとき、回転子極
ノーズ7Bは隣接する強磁性の固定子極４の方向に引か
れ、一方、同時に永久磁気固定子極３の保持する力は弱
められるかまたはあるいはゼロまで減少される。結果と
して、最初に回転子極ノーズ7Bが、そして回転子極の主
たる部分7Aが強磁性の固定子極４の下に引込まれるであ
ろう。この方法によって得られた回転子および固定子間
の相互の位置は以下では引込まれた位置と呼ばれる。

引込まれた位置に達するときはそのすぐ前に磁化する
電流が流れることを止めたとき、回転子は次に続く開始
位置の方の方向に回転し続けるであろうし、かつ次に続
く開始位置に達するときまたはそのすぐ前に磁化する電
流が再び巻線５を通って流れ始めたとき、回転子は回転
を続けるであろうことはわかるであろう。固定子上の磁
化巻線５における電流は単一の電子スイッチ、たとえば
トランジスタの助け、及び回転子と固定子間の相互の回
転の位置を検出しかつ検出された位置に応答してスイッ
チをオン／オフにスイッチするよう機能する装置の助
け、によって制御され得るということがこのことから理
解されるであろう。

磁化巻線５を通って電流が流れていないとき、回転子
２はまた不安定な平衡位置を採用することができ、示さ
れている実施例においては４つのこのような位置がある
が、回転子極は強磁性固定子極４に部分的に重畳する。
しかしながら、電動機はこのような不安定な平衡位置か
ら開始されることもまたでき、なぜなら巻線５への電流
の供給は回転子２が前記不安定な平衡位置の点を超えて
引込まれた位置へ引かれるという結果をもたらすであろ
うからである。

電動機に電気的にブレーキを掛けるすなわち発電機動
作のとき、回転子が引込まれた位置から開始位置へ回転
するとき起きる角度区間内において巻線５は電流を供給
される。電動機動作の間巻線５に電流が供給される角度
区間を通る発電機動作の間電流は供給されないし、逆も
また同じである。

図２、図３において示されるこの発明の電動機の例証
する実施例はいくつかの点で変えられ得ることが理解さ
れるであろう。たとえば、固定子極群３、４の数および
それと協働する回転子極７の数はいかなる所望の偶数を
も有すことができる。さらに、各固定子極群は永久磁極
３および強磁性極４のいくつかの対を含んでもよく、そ
こにおいては極３は各極群内で相互に同一の永久磁極性
を有しかつ全く同一の極群内で強磁性および永久磁気の
極の双方のすべてが磁化巻線５によって全く同一の方向
に磁化される。この場合における回転子極７の数は当然
永久磁気のおよび強磁性の回転子極の対の総数に等しく
なるであろう、なぜなら回転子極ピッチは固定子極ピッ
チの２倍の大きさだからである。

外部の回転子が設備された電動機を得るために、この
発明に従って製造された電動機において固定子および回
転子は位置を変えることができるということはまた理解
されるであろう。永久磁気のおよび強磁性の極から成る
磁化巻線および極群が、電動機の回転する部分上に配置
され、一方その静止した部分上に磁気抵抗極を設けるこ
とを妨げるものは原則として何もないということはまた
理解されるであろう。しかしながら、この後者の形状は
電流を磁化巻線に供給するために集電環およびブラシま
たは同様の装置を設けることを当然必要とするであろ
う。

図２、図３の例示に従って製造されたこの発明の電動
機は１方向にだけ回転し、この方向は回転子極７の主た
る部分7Aからノーズ7Bが周辺に延在する方向によって決
定されるであろうということは前述からわかるであろ
う。

図２および図３において示された原理に従って製造さ
れかつ前述の態様で動作するこの発明の電動機は比較的
簡単な態様で修正されることができ、そのため比較的簡
単な機械的調整の助けによって電動機の回転の方向が逆
転させられることを可能にする。このために、回転子極
７は図４において概略的に示されている態様で構成され
る。この場合、回転子極７は固定子極３、４の能動の軸
の長さを超える軸の長さを有すが、この能動の軸の長さ
は図４においてｂの参照符号を付けられている。さら
に、各回転子極７には前述の種類の２つの外面に突出す
るノーズ7Bおよび7Cが設けられ、前記ノーズは回転子極
７のそれぞれの端部上に位置されかつ相互に反対の周辺
の方向に指向される。回転子は固定子に対して軸の方向
に変位可能であり、そのため回転子が２つの異なった動
作位置の間で移動されることを可能にする。これらの動
作位置の１つにおいて回転子極ノーズ7Bは固定子極３、
４の能動領域内に位置され、かつこれゆえに電動機はノ
ーズ7Bによって決定される方向に回転し、一方前記動作
位置の他方においてノーズ7Cは固定子極３、４の能動領
域内に位置されかつ電動機はこうして極ノーズ7Cによっ
て決定される反対の方向に回転するであろう。この構造
の電動機は考えられるところでは、電動機の回転の方向
があまりしばしば変えられる必要のないときのこれらの
場合において使用されることができる。

この発明の他の実施例もまた、たとえば図５、図６お
よび図７において示される実施例のように、考えられ
る。この実施例の場合において、固定子１および回転子
２の双方には２つの軸方向の空間のある極リングが設け
られる。固定子極リングS1およびS2の各々は等しい数の
永久磁極３および強磁性極４からなり、それらは図３に
示されている原理的態様において交互に配置される。全
く同一の極リングS1およびS2それぞれの内に位置する永
久磁極３のすべては、空隙に対して相互に同一の永久磁
極性を有するが、しかし他の極リングにおける永久磁極
に対しては反対の極性を有する。こうして、永久磁極３
の極性の方向を除いては、２つの固定子極リングS1およ
びS2は相互に同一である。２つの回転子極リングR1およ
びR2は相互に同一でありかつ図３において示された態様
で原則として製造される。各回転子極リングR1は、こう
して、各固定子極リングS1において見付けられる強磁性
極４と同数の強磁性磁気抵抗極７を含み、このような各
回転子極７は回転子極リングR1およびR2の双方における
すべての回転子極７に対して同一方向に延在する周辺に
延在するノーズ7Bで構成されるであろう。突出回転子極
７は、円筒回転子心２の周辺表面における対応する窪み
８によって形成されることができる。

固定子極リングS1、S2は、磁束がリングS1、S2の間を
軸方向に通過することを可能にするような強磁性ヨーク
によってともに接合される。回転子極リングR1、R2もま
た同様の態様で強磁性ヨークによってともに接続され、
それは磁束を軸方向に回転子極リングR1、R2の間に伝導
する。

この実施例の場合においては、磁化巻線または固定子
巻線５は１つの単一の円形コイル巻線からなり、２つの
固定子極リングS1とS2の間の固定子心１上に配置され
る。都合よく、巻線５における電流の流れの方向は、２
つの固定子極リングS1、S2における永久磁極３によって
発生された場を打消すようになるであろう。固定子極リ
ングS1、S2および回転子極リングR1、R2の相互位置は、
回転子極リングR1、R2の両方がそれぞれ固定子極リング
S1、S2に対して開始位置を同時に採用するであろうよう
なものであるということは理解されるであろう。

図５ないし７に従って製造された電動機の回転子極リ
ングはいかなる数の極をも含んでもよいことがまた理解
されるであろう。

さらに、図５ないし図７による実施例には円筒の空隙
の代わりに円錐形の空隙が設けられてもよいことが理解
されるであろう。

平面の空隙を有するこの発明の電動機を製造すること
もまた可能である。１つのこのような実施例が図８およ
び図９において概略的に示されている。この実施例は、
固定子心および回転子心の形状構造を単に変えることに
よって、図５ないし図７において示されかつ記述されて
いる実施例から原則的に得ることができる。

図８および図９において示されている実施例の場合に
おいては、固定子心１はＵ形の放射状にかつ内部に開い
た断面を有する環状の形状を有し、そこにおいてはＵ形
の断面の２つの脚はこの場合平面の２つの環状固定子極
リングS1およびS2を保持する。固定子極リングS1および
S2の各々は互いに交互に配置されている等しい数の永久
磁極３および強磁性極４からなる。この場合、２つの固
定子極リングS1、S2における永久磁極３は相互に同一の
軸方向において指向される極性を有する。この実施例の
場合においては、各安定子極リングS1、S2は３つの永久
磁極３および３つの強磁性極４を含む。

電動機軸９上に装着された回転子２は、たとえば安定
してジャーナルされた管状の軸であってもよく、２つの
平面の環状固定子極リングS1、S2の間に位置されかつ強
磁性リングの形状を有してもよく、その表面は固定子極
リングS1、S2の方に面しており、前述の原理に従って回
転子極で構成されている。しかしながらこの実施例の場
合においては、回転子２は単に、放射状に突出する強磁
性アームから成るだけでよく、その数は固定子極リング
S1、S2における強磁性極４の数に一致しかつその各々は
１つの周辺方向に延在するノーズ7Bを有するそれぞれの
回転子極７を形成するが、このことは図９から最もよく
見られるであろう。

この実施例の場合においては、磁化巻線または固定子
巻線５は単一の円形のコイル巻線からなり、それは図に
おいて概略的に示されている態様で、環状固定子心１の
Ｕ形の断面内に配置される。

図８および図９において示されている発明の実施例
は、遠心機、アジテータ、撹拌機、スピニングヘッドの
ためのボビンおよび同様の機械を駆動するために有益に
使用されることができる。

図５ないし図９による電動機の電動機巻線を通って電
流が流れるとき、電動機はまた軸方向に磁化されるとい
うことがわかるであろう。もしこの結果として、漏洩磁
場が非常に強いので電動機の周囲環境に妨害影響を与え
るならば、相互に同一型の２つの固定子および２つの回
転子を有し、しかし互いにその軸の磁場に逆らうであろ
う巻線を有する電動機を構成することによって漏洩磁場
は相当減少されることができる。これは巻線双方が共通
の電子電源回路から供給されることを可能にする。

この発明に従って製造された電動機の場合においての
ように、安定子および回転子の間で作用する磁力が時間
とともにかつ場所において変化するとき必ず発生する磁
気雑音は、回転子極の限界線を斜めにすることによる、
かつ／または電動機極の極ピッチをわずかに不揃いにす
ることによる、他の電気機械から知られている態様にお
いて減少させることができる。

この発明に従って製造された電動機には１方向に電流
が流れることだけが必要な１つの単一の巻線が設けられ
ることが前述から理解されるであろう。結果として、こ
の発明の電動機への電流の供給は、固定子に対する回転
子の角度位置に応答して制御される単一のスイッチ素子
の助けによって成し遂げられることができる。

安定子巻線の起磁力が減少するとき、電動機における
磁場エネルギもまた減少するであろう。このように放た
れた磁場エネルギは好ましくは供給源にこうして戻され
るかまたその代わりに抵抗器において熱に変換されるか
するべきである。

図11は、たとえば電池または幹線供給された整流ブリ
ッジに接続されるコンデンサバンクでもよいd.c.源U_Dか
らこの発明の電動機に電流を供給するために意図された
電気回路の特に有益な実施例を示す。磁場エネルギが電
圧源U_Dに戻されることを可能にするために、図11におい
てW1と参照符号を付けられた前述の磁化巻線または動作
巻線に加えて、動作巻線W1の第２の巻線として巻かれた
戻り巻線W2が設けられる。こうして、戻り巻線W2は動作
巻線W1と物理的に平行に電動機において配置されかつ前
記動作巻線と同数の巻数を有すが、けれどもある場合に
おいては戻り巻線W2は著しくより小さい導体領域を有し
てもよい。代わりに、２つの巻線W1およびW2はまた２本
巻の態様で巻かれてもよい。この場合は、巻線を通る磁
場が変化するとき等しく高い値の電圧が２つの巻線W1お
よびW1において誘導されるだろう。

電源回路は電子スイッチ素子SW、たとえばトランジス
タを含み、それは安定子に対する回転子の角度位置に応
答して制御されかつ電圧源U_Dの２つの極の間に電動機の
動作巻線W1に対して直列に接続されている。電源回路は
またダイオードＤを含み、それは電圧源U_Dの２つの極の
間に戻り巻線W2に対して直列に接続され、前記巻線にお
いて誘導された電圧に対して２つの巻線W1、W2の同様の
極性の端部が電圧源U_Dのそれぞれの極に各々接続され、
前記端部は図11では点で印されておりかつダイオードＤ
の電流の流れの方向がスイッチング素子SWの電流の流れ
の方向に対して反対になるような態様において接続され
ている。さらに、電源回路は２つの巻線W1およびW2の他
の端部の間に接続されているコンデンサＣを含む。コン
デンサＣを横切る電圧は巻線W1およびW2において誘導さ
れる電圧に関係なく、本質的に電圧源U_Dの電圧に等し
い。

トランジスタSWが伝導にされたとき、電流は動作する
巻線W1を通り流れ始める。トランジスタSWは非伝導にな
り始めるとき、トランジスタを横切る電圧は、ダイオー
ドＤが巻線W1を通って流れる電流I₁を引継ぐ前に、約2U
_Dまで増加する。これらの事象が起こった後に、戻り巻
線W2はまた電流I₂を伝導し始める。電流の流れが巻線W1
およびW2の間で分けられる態様は電動機の磁気回路に対
して重大さを有していない。結果として、I₂における増
加は即時にI₁における減少の結果をもたらすであろう。
換言すると、電流は動作巻線W1の代わりに戻り巻線W2に
おいて伝導される。巻線W1およびW2の間の不完全な電磁
継手のゆえに、再循環させられたエネルギの微々たる部
分しかコンデンサＣでは集められないであろう。放たれ
た場エネルギのより大きい部分はダイオードＤを通り電
圧源U_Dに戻される。もしトランジスタSWが戻り巻線W2に
おける電流I₂の減少の前に伝導にされたならば、上記の
それと類似した事象の過程において、残留電流は動作巻
線W1によって引継がれる。

電動機巻線Ｉ＝I₁＋I₂によって伝導される全体の電流
と電動機の空隙トルクＴの間の関係はこのように表現さ
れることができる。

Ｔ＝T_PM（α）＋Ｉ・ｋ（α）ただしT_PM（α）は、固定子の永久磁石の結果として
固定子巻線を通る電流を有さない空隙トルクであり、α
は固定子に対する回転子の角のある位置であり、Ｋ（α）はとトルク係数である。

トルク係数ｋ（α）は固定子に対する回転子の角度位
置の周期関数である。図10は、好ましい方向におけるわ
ずかではない全体の電流が電動機巻線に存在すると仮定
されるとき、電気角における回転子の角度位置αの関数
としてのトルク係数ｋ（α）の典型的な変化を示す。

電動機巻線が方形の電流パルスを供給される、すなわ
ち電流は特定の一定の値を有するかまたはゼロかのどち
らかであるとき、この発明の発動機への電流供給の最も
簡単で可能な形状が得られる。しかしながら、全体の電
動機電流が関数ｋ（α）の正の部分と同一の態様におい
て変化するとき、電動機巻線における損失の大きさに関
係なく、電動機の空隙トルクの平均値は最大となり得る
ということが数理的に示されることができる。これは電
動機動作に適用される。発電機動作の場合においては、
電動機巻線を通って通過する電流は、反転符号を有する
けれども、関数ｋ（α）の負の部分と同一の形状を有す
るであろう。

電動機トルクにおいて達成される利得は、電流伝導間
隔内の電流の振幅を変調するとき、前記電流間隔内で電
流振幅を一定に維持するのと比べて、典型的な場合にお
いて、改良された機械の性能の形では６％も高くなって
もよい。しかしながら、同時にピーク電流値もまた増加
し、かつそれによっての係数によって使用されるスイッチング素子（図11にお
けるSW）上の電流負荷も増加する。適当な妥協は、一定
振幅の純粋な方形電流パルスと比較して電流のピーク値
を約25％ほど増加することであってもよく、約５％のト
ルク増加の結果をもたらすであろう。しかしながら、前
述に伴う電流伝導間隔内の電流の力の変調は相応じてよ
り大きい角度分解能を有するために固定子に対する回転
子の角度位置を検出するために使用される装置を必要と
することが、このような状況においては理解されるべき
である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに対して回転可能である第１の部分
（１）および第２の部分（２）を備えた電動機であっ
て、前記第１の部分および前記第２の部分は各々強磁性
の心を有し、かつ前記第１の部分および前記第２の部分
は、前記第１の部分の心と前記第２の部分の心との間に
存在する空隙（６）によって分離され、（ｉ）前記第１の部分（１）の前記強磁性の心は、前記
第１の部分のうち前記空隙（６）に面する表面上に、前
記第１の部分および前記第２の部分の相互回転の方向に
おいて連続的かつ周方向に配置された複数個の磁極群を
設け、（ii）前記磁極群の各々は、前記相互回転の方向におい
て周方向に互いに一定間隔をおいた関係で配列された少
なくとも１対の突出した磁極（3,4）を含み、前記磁極
の一方（４）は強磁性磁極でありかつ他方（３）は永久
磁極であり、前記少なくとも１対の磁極は、前記強磁性
磁極（４）および前記永久磁極（３）の双方が前記空隙
（６）に関して互いに同じ方向に同時に磁化されるよう
に磁化巻線（５）に磁気的に結合され、磁極のピッチ
は、各磁極群内でおよび互いに隣接する磁極群間で一定
であり、（iii）前記第２の部分（２）の前記強磁性の心は、前
記第２の部分のうち前記空隙（６）に面する表面上に、
前記第１の部分（１）の前記強磁性の心の上の前記磁極
群（3,4）に対向して配置された強磁性磁極抵抗の複数
個の突出した極（７）からなるリングを設け、前記強磁
性磁気抵抗の複数個の極（７）は、前記第１の部分
（１）に対する前記第２の部分（２）の回転中に前記リ
ングを形成する前記強磁性磁気抵抗の極（７）が前記第
１の部分（１）の前記強磁性の心の上の前記磁極群の前
記磁極（3,4）に沿って移動するように前記相互回転の
方向において周方向に延在し、かつ前記強磁性磁気抵抗
の複数個の極（７）は、前記第１の部分（１）の前記強
磁性の心の上の前記磁極（3,4）の磁極ピッチの２倍に
対応する相互の極ピッチを有し、かつ（iv）前記強磁性磁気抵抗の極（７）の各々は、第１の
極部分（7A）と、予め定められた同じ周方向に前記第１
の極部分（7A）から突出した第２の極部分（7B）とを含
むこと、を特徴とする、電動機。
【請求項２】前記磁化巻線（５）によって達成された磁
化の方向が前記永久磁極（３）の永久磁極性と反対であ
ることを特徴とする、請求項１に記載の電動機。
【請求項３】前記第１の部分（１）の前記強磁性の心の
上の前記強磁性極（４）および前記永久磁極（３）が、
前記磁極の磁極ピッチの３分の２に本質的に対応する幅
を、周方向に有することを特徴とする、請求項１または
２に記載の電動機。
【請求項４】前記強磁性磁気抵抗の極（７）の各々は、
前記第１の極部分（7A）から前記第２の極部分（7B）が
突出している部分にわたって、前記第１の部分（１）の
前記強磁性の心の上の前記磁極（３、４）の磁極ピッチ
に本質的に対応する前記周方向の幅を有し、かつ前記第
１の極部分（7A）から前記第２の極部分（7B）が突出し
ていない部分にわたって、前記第１の部分（１）の前記
強磁性の心の上の前記磁極（３、４）の各々の周方向の
幅に本質的に対応する、より短い前記周方向の幅を有す
ることを特徴とする、請求項１に記載の電動機。
【請求項５】各前記磁気抵抗極（７）の前記周方向に突
出する第２の極部分（7B）が、前記相互回転の方向に垂
直な方向において、前記垂直な方向における前記磁気抵
抗極（７）の全体の長さの実質的に半分に対応する長さ
を有することを特徴とする、請求項４に記載の電動機。
【請求項６】前記第１の部分（１）は静止しておりかつ
前記第２の部分（２）は回転可能であることを特徴とす
る、請求項１ないし５のいずれかに記載の電動機。
【請求項７】前記空隙（６）が円筒状であり、前記第１
の部分（１）の前記強磁性の心が周方向にリング状に配
置される偶数の前記磁極群（３、４）を有し、かつ前記
永久磁極（３）は相互に隣接する磁極群において逆向き
の永久磁極性を有し、かつ互いに隣接する磁極群（３、
４）が前記磁化巻線（５）によって互いに反対の方向に
磁化されるように、前記磁化巻線（５）の別々の部分に
よって別々の磁極群（３、４）が包囲されることを特徴
とする、請求項１ないし６のいずれかに記載の電動機。
【請求項８】前記第１の部分（１）上の各前記磁極群
（３、４）は、前記強磁性極（４）および前記永久磁性
極（３）からなる、いくつかの周方向に連続して位置さ
れる対を含み、同じ磁極群（３、４）に含まれるすべて
の前記永久磁極（３）が同一の永久磁極性を有すること
を特徴とする、請求項７に記載の電動機。
【請求項９】（ｉ）前記空隙は円筒状であり、（ii）前記第１の部分（１）の前記強磁性の心は、前記
第１の部分のうち前記空隙に面する表面上に、前記磁極
群（３、４）からなる、軸方向に一定間隔をおき周方向
に延びる２つのリング（S1、S2）を設け、（iii）前記２つのリング（S1、S2）のそれぞれにおけ
る永久磁極（３）は、前記空隙に関して互いに逆向きの
永久磁極性を有し、（iv）前記磁化巻線（５）は、前記空隙に関し同軸方向
に延びかつ前記２つのリング（S1、S2）の間に位置する
コイル巻線を有し、（ｖ）前記第２の部分（２）の前記強磁性の心は、前記
第２の部分のうち前記空隙に面する表面上の、前記第１
の部分（１）の前記強磁性の心の上の前記磁極のリング
（S1、S2）と対向する位置に、前記強磁性磁気抵抗の極
（７）からなる、周方向に延びる２つのリング（R1、R
2）を設けたこと、を特徴とする、請求項１ないし６のいずれかに記載の電
動機。
【請求項１０】（ｉ）前記強磁性磁気抵抗の極（７）の
各々は、前記第１の部分（１）上の前記磁極（３、４）
の軸方向の長さよりも大きい軸方向の長さを有し、かつ
前記第２の極部分（7B）の突出方向とは逆方向に周方向
に突出する第３の極部分（7C）を備えるように形成さ
れ、前記第２および第３の極部分（7B、7C）は、前記強
磁性磁気抵抗の極（７）の軸方向のそれぞれの端部に位
置し、（ii）前記第１の部分（１）および前記第２の部分
（２）は、択一的に第１の動作位置または第２の動作位
置へ、互いに関して軸方向に変位可能であり、前記第１
の動作位置は、一方の周方向へ突出する前記第２の極部
分（7B）が前記第１の部分（１）上の磁極（３、４）と
対向して配置される位置であり、前記第２の動作位置
は、逆の周方向へ突出する前記第３の極部分（7C）が前
記第１の部分（１）上の前記磁極（３、４）と対向して
配置される位置であること、を特徴とする、請求項７ないし９のいずれかに記載の電
動機。
【請求項１１】（ｉ）前記第１の部分（１）および前記
第２の部分（２）のそれぞれの前記強磁性の心は、環状
であり平面的でありかつ軸方向に互いに一定間隔があけ
られた２つの空隙によって互いに分離されており、前記
２つの空隙は前記第１および第２の部分の相互回転軸と
同心状であり、かつ前記２つの空隙の間に前記第２の部
分（２）の前記強磁性の心が位置し、（ii）前記第２の部分（２）の前記強磁性の心は、前記
２つの空隙の各々に面する前記強磁性磁気抵抗の極
（７）からなる平面的な環状のリングを備えるように形
成され、前記第１の部分（１）の前記強磁性の心は、実
質的にＵ字状でありかつ半径方向で内側に向かって開い
た断面を備えた環状の形状を有し、前記Ｕ字状の断面の
２つの脚は、前記空隙の対向する側において、前記第２
の部分（２）の前記強磁性の心の両側の上に位置し、前
記２つの脚の各々には、前記磁極群（３、４）からなる
平面的な環状の対応するリング（S1、S2）が設けられ、（iii）前記永久磁極（３）のすべては互いに同じ軸方
向に向けられた永久磁極性を有し、（iv）前記磁化巻線（５）は、前記第１の部分（１）の
前記強磁性の心の前記Ｕ字状のヨーク部分の内側に、前
記共通の回転軸に関して同心状に配されたコイル巻線か
らなること、を特徴とする、請求項１ないし６のいずれかに記載の電
動機。
【請求項１２】前記磁化巻線（W1、図11）と同一の態様
で配置されかつ前記磁化巻線と同数の巻線を有する他の
巻線（W2）を含み、そのため前記巻線を通る磁束の変化
に応答して前記磁化巻線（W1）および前記他の巻線（W
2）において等しく大きい電圧を誘導することを特徴と
する、請求項１ないし11のいずれかに記載の電動機。
【請求項１３】前記磁化巻線（W1）および前記他の巻線
（W2）が２本巻の形状を有することを特徴とする、請求
項12に記載の電動機。
【請求項１４】請求項12に記載の電動機に給電するため
の装置であって、直流電圧源（U_D）と、前記電動機の前
記第１および第２の部分の間の回転の相互角度に応答し
て制御されかつ前記電圧源（U_D）の２つの極の間に前記
電動機の前記磁化巻線（W1）と直列に接続されているス
イッチ素子（SW）と、前記電圧源（U_D）の両極の間に、
電動機の前記他の巻線（W2）と直列に接続されるダイオ
ード（Ｄ）とを含み、前記双方の巻線において誘導され
る電圧に関して前記磁化巻線（W1）および前記他の巻線
（W2）は、電圧源（U_D）のそれぞれの極に接続される同
じ極性のそれぞれの一方端部を有し、かつダイオード
（Ｄ）における電流の方向が前記スイッチ素子（SW）の
電流の方向と反対であり、かつ前記２つの巻線（W1、W
2）のそれぞれの他方端部の間に接続されるコンデンサ
（Ｃ）をさらに含むことを特徴とする、装置。