(57)【要約】本発明は、ロータが取り付けられた一次側シャフトと、インターロータが取り付けられた二次側シャフトと、電気機械変換器のハウジングに固定的に取り付けられたステータとを備え、一次側シャフトから半径方向に見てロータとインターロータとステータとが互いに同心円状に配置された電気機械変換器、特に電動可変変速機、の作動方法に関する。ロータとステータとは１つ以上の巻線を用いて設計されている。さらに、インターロータは、機械的にも電磁的にも統一体を形成し、少なくとも接線方向の磁束の導体として配置されている。本方法は、ロータ磁束を可変制御するステップを含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機械変換器、特に電動可変変速機、の作動方法であって、前記電気機械変換器は、ロータが取り付けられた一次側シャフトと、インターロータが取り付けられた二次側シャフトと、前記電気機械変換器の前記ハウジングに固定的に取り付けられたステータとを備え、前記一次側シャフトから半径方向に見て前記ロータと前記インターロータと前記ステータとは互いに同心円状に配置され、前記ロータと前記ステータとは１つ以上の巻線を用いて設計され、前記インターロータは機械的にも電磁的にも統一体を形成し、少なくとも接線方向の磁束の導体として配置され、該方法は前記インターロータにおける磁気飽和が減るようにロータ磁束を可変制御するステップを含む作動方法。
【請求項２】
前記ロータおよび／または前記ステータの前記１つ以上の巻線は、単相または多相型であり、電気的にアクセス可能である、請求項１に記載の作動方法。
【請求項３】
前記インターロータは磁気および電気回路をさらに備え、前記磁気回路は磁束伝導性の円柱体を備え、前記電気回路は前記磁束伝導性の円柱体の内側に延在するいくつかの電気回路形成巻線を備え、前記インターロータは、前記インターロータの磁気飽和により前記ロータと前記ステータとの間に直接トルクを加えることができるように、接線方向および半径方向の前記磁束の導体として配置される、請求項１または２に記載の作動方法。
【請求項４】
ステータ界磁弱め条件下で前記ロータ磁束が減る、先行請求項の何れか１項に記載の作動方法。
【請求項５】
前記ロータおよび／または前記ステータの電気的にアクセス可能な巻線は、前記巻線に流れる電流を制御する制御部に接続される、先行請求項の何れか１項に記載の作動方法。
【請求項６】
前記ロータのｄ（ｄｉｒｅｃｔ）軸電流を減らすことによって、好ましくはベクトル制御方式を実装することによって、前記ロータ磁束を減らす、先行請求項の何れか１項に記載の作動方法。
【請求項７】
前記インターロータに対応付けられた所望のパラメータからロータ磁束を決めるステップを含む、先行請求項の何れか１項に記載の作動方法。
【請求項８】
ルックアップテーブルから値を取り出すことによって、および／または前記電気機械変換器の前記物理的挙動を数値的にモデル化することによって、ロータ磁束を決める、請求項７に記載の作動方法。
【請求項９】
電気機械変換器、特に電動可変変速機、を作動するように構成されたプロセッサを備えるコントローラであって、前記電気機械変換器は、ロータが取り付けられた一次側シャフトと、インターロータが取り付けられた二次側シャフトと、前記電気機械変換器の前記ハウジングに固定的に取り付けられたステータと備え、前記一次側シャフトから半径方向に見て前記ロータと前記インターロータと前記ステータとは互いに同心円状に配置され、前記ロータと前記ステータとは１つ以上の巻線を用いて設計され、前記インターロータは機械的にも電磁的にも統一体を形成し、少なくとも接線方向の磁束の導体として配置され、前記プロセッサは、前記インターロータにおける磁気飽和が減るように、ロータ磁束を可変制御する、コントローラ。
【請求項１０】
電気機械変換器、特に電動可変変速機、の作動方法をプロセッサに実施させるためのコンピュータ可読コードを備えるコンピュータプログラムであって、前記電気機械変換器は、ロータが取り付けられた一次側シャフトと、インターロータが取り付けられた二次側シャフトと、前記電気機械変換器の前記ハウジングに固定的に取り付けられたステータとを備え、前記一次側シャフトから半径方向に見て前記ロータと前記インターロータと前記ステータとは互いに同心円状に配置され、前記ロータと前記ステータとは１つ以上の巻線を用いて設計され、前記インターロータは機械的にも電磁的にも統一体を形成し、少なくとも接線方向の磁束の導体として配置され、前記方法は、前記インターロータの磁気飽和が減るように、ロータ磁束を可変制御するステップを含む、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータが取り付けられた一次側シャフトと、インターロータが取り付けられた二次側シャフトと、電気機械変換器のハウジングに固定的に取り付けられたステータとを備え、一次側シャフトから半径方向に見てロータとインターロータとステータとが互いに同心円状に配置され、ロータとステータとは１つ以上の巻線を用いて設計され、インターロータは、機械的にも電磁的にも統一体を形成し、少なくとも接線方向の磁束の導体として配置されている電気機械変換器、特に電動可変変速機、の作動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動可変変速機（ＥＶＴ：ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｖａｒｉａｂｌｅ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）は、２つの機械的ポート、すなわち一次側（駆動）シャフトおよび二次側（被駆動）シャフト、と、エネルギーの交換に介在する電気的ゲートとを備えた電気機械変換器である。電気的ゲートを使用しない場合、ＥＶＴは一般の無限変速機として機能し、伝達比は極めて広いレンジを有する。ＥＶＴは、車両のクラッチとギアボックスの組み合わせの機能に匹敵する機能を実現する。ＥＶＴと組み合わせることによって、燃焼機関は実際に動力源として機能し、燃焼機関の最適性能に従って速度を設定できるようになる。これにより、燃費、騒音レベル、車両からの有害ガスの排出を減らすことができる。ＥＶＴは無限変速機であるため、加速中にギアシフトによる衝撃はない。すなわち、従来のギアボックスのように出力が時間的に多少鋸歯状の経過を辿ることなく、常に一定の（最大許容）出力での加速が可能であることをさらに意味する。したがって、同一エンジンを用いた場合、ＥＶＴによる加速は、従来のギアボックスより高速で進む。
【０００３】
ＥＶＴは、電気的ゲートをオンボードバッテリに接続することによって、ほぼ磨耗しないスタータモータとして機能しうる。この結果、ＥＶＴを備えた市内バスは、例えばバス停でエンジンを何の問題もなくオフに切り換えることができるので、従来のスタータモータでは頻繁な始動はスタータモータおよびスタータリングの過度の磨耗をもたらすのに比べ、より快適であり、さらに燃料の大幅な節約につながる。
【０００４】
電気的ゲートを介して、場合によってはパワーエレクトロニック変換器を介して、オンボードネットワークに給電でき、ひいてはオンボードバッテリの充電を行える。これにより、ほぼ磨耗しないオルタネータが得られた。従来のダイナモは効率が低いため、これにより燃料の節約にもつながる。一般的なダイナモを備えた電気システムでは、出力はベルトドライブと低いオンボード電圧とによって事実上制限される。ＥＶＴを使用すると、場合によってはパワーエレクトロニック変換器を介して、より高い電圧レベルを簡単に発生させることができ、出力は燃焼機関によってのみ制限される。すなわち、エンジンによって直接駆動されているいくつかの補助装備、例えば、パワーステアリング用のポンプ、またはバスのコンプレッサなど、を電気的に高効率で駆動できることを意味する。これらの装備のオンおよびオフへの切り換えを自由に行えるので、無負荷損が減る。これは燃料の節約にもつながる。
【０００５】
ＥＶＴを用いると、モータによる制動を簡単に実現可能である。エンジンの速度を上げることによって、制動力を上げることができる。ただし、これは雑音の発生量の増加を伴う。さらに、電気的ゲートに接続された抵抗で制動エネルギーを消費可能である。これにより、例えばバスの従来のリターダとは対照的に、停止までの制動が可能になる。制動時、場合によっては、燃費を減らし、エンジンが雑音を一切発生させないように、モータをオフに切り換えることもできる。
【０００６】
電気的ゲートには、バッテリ、スーパーコンデンサ(supercap)、および／またはフライホイールシステムの形態の電気エネルギー蓄積システムを接続できる。これらを用いて、制動エネルギーを蓄積でき、この制動エネルギーをその後の加速に再使用できる。この比較的費用がかかる拡張は、特に地方の路線バスの場合、燃料の大幅な節約をもたらす。
【０００７】
電気的ゲートによって、変換器はハイブリッド車両での使用に特に好適となり、カルダン軸用の機械的エネルギーは内燃機関と電源の両方により生成可能になる。
【０００８】
冒頭に記載されているような電気機械変換器は、国際公開第０３／０７５４３７号により公知である。この明細書に記載されている電気機械変換器の２つのロータ部品は、電磁的に結合されており、さらに、所望の小型化および軽量化が可能になるように、統一体に統合されている。この電気機械変換器においては、勿論、半径方向の磁束伝導性はそのまま存在する。
【０００９】
ＷＯ’４３７号の電気機械の各部品は電磁的に結合され、磁束はロータからインターロータを介してステータに伝達可能であり、この逆向きにも伝達可能である。この機械は、機械的にも電磁的にも統一体を形成する。この電磁式変速機の各部品は、単一の制御装置によって制御される。インターロータが半径方向の磁束だけでなく接線方向の磁束に対しても導体を形成するという特徴により、電気機械変換器の一部において磁束の減衰を使用し、変換器のその他の部分では使用しないということが可能になる。
【００１０】
変換器の出力トルクはインターロータ周波数によって決まり、機械の入力トルクは外側および内側の磁界の角度とインターロータ周波数との組み合わせによって決まる。電気機械変換器の動作中、インターロータの所望のパワーおよび速度を得るために、１つ以上の物理的パラメータが制御される。比較的高い回転速度においては、逆電磁力（ＥＭＦ：ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  ｆｏｒｃｅ）を制限することによってシステム限界を超えた電圧差値を防ぐために、ステータの巻線との電圧差、ひいてはステータ磁束、を減らすことができる。ただし、ステータ界磁弱め条件下においては電気機械変換器の効率が低下しかねない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の目的の１つは、冒頭に記載の電気機械変換器の、効率が改良された、作動方法を提供することである。そのため、本発明による方法は、インターロータにおける磁気飽和が減るようにロータ磁束を可変制御するステップを含む。
【００１２】
本発明は、界磁弱め条件下においてロータがインターロータを磁化すると、特にインターロータが飽和領域での動作時に、高いロータ銅損を引き起こすという洞察に部分的に基づく。これはいくつかの欠点を有する。その理由は、ロータの冷却は容易ではなく、ロータのトルク容量はステータのトルク容量より低いことによる。さらに、インターロータ磁束が増加すると、インターロータの鉄損を引き起こす。この結果、ステータ界磁弱め条件下では、電気機械変換器の効率が低下する。
【００１３】
なお、界磁弱め条件下のステータは、インターロータの磁化には僅かしか寄与しないことに留意されたい。
【００１４】
インターロータにおける磁気飽和が減るようにロータ磁束を可変制御することによって、インターロータが飽和しにくくなるようにインターロータ磁化曲線上の作用点を変更できるため、ロータにおける銅損、並びにインターロータにおける鉄損を減らすことができ、これにより電気機械変換器の効率を向上することができる。
【００１５】
なお、この文脈においては、ロータ磁束はさまざまな成分を含みうることに留意されたい。すなわち、ロータにのみ延在する磁束と、ロータとインターロータの間のギャップ内にまで延在する磁束と、インターロータの内側のリスかごに鎖交する磁束とを含みうる。上記ロータの磁束成分は相互に関連しているので、上記成分の１つ以上を制御することによって、原理上、インターロータ磁化曲線上の作用点の所望の変更をもたらすことができる。
【００１６】
ステータ界磁弱め条件下でロータ磁束を減らすことができると、インターロータが飽和しにくくなるので、ロータの銅損、並びにインターロータの鉄損を減らすことができるので都合がよい。銅損および鉄損の低減は、最大磁界を発生させるために一般的に適用される考え方を覆すことによって得られる。
【００１７】
本発明は、電気機械変換器に関するばかりでなく、駆動用燃焼機関の始動用または電気機器への給電用に上記のような電気機械変換器を備えた装置にも関し、さらには上記のような電気機械変換器を備え、さらにエネルギー蓄積用システムも備えた装置にも関する。
【００１８】
本発明は、コントローラにも関する。
【００１９】
さらに、本発明は、コンピュータプログラムに関する。
【００２０】
本発明による他の好都合な実施形態は、以下の特許請求の範囲に記載されている。
【００２１】
次に、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を単なる例として説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】電動可変変速機の概略断面図を示す。
【図２】図１の電動可変変速機におけるロータとインターロータとステータの組み合わせの部分断面図を示す。
【図３】図１の電動可変変速機のインターロータの磁束図を示す。
【図４】物理量のフェーザ図を示す。
【図５】図１の電動可変変速機のインターロータの別の磁束図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
なお、これらの図は本発明による好適な実施形態を単に示すことに留意されたい。これらの図において、同じ参照符号は、同じ、または対応する、部品を指す。
【００２４】
図１は、本発明による電気機械変換器１の第一の実施形態を示す。
【００２５】
電動可変変速機（ＥＶＴ）は、２つの機械的ゲートと１つの電気的ゲートとを備えた電気機械変換器である。ＥＶＴは、本来は無限変速機であるが、電気的ゲートを介してエネルギーを交換することもできる。
【００２６】
電動可変変速機（ＥＶＴ）の基本構造は、図１に概略的に示されており、国際公開第０３／０７５４３７号により公知である。このＥＶＴは、電気機械部１とパワーエレクトロニック部１２、１３とで構成されている。電気機械部１は、一次側シャフト５を備えた一次側誘導機と二次側シャフト７を備えた二次側誘導機とが配置されたハウジング３を備える。２つのシャフト５および７は、軸受を介してハウジング３に取り付けられている。この実施形態において、一次側誘導機は、電気的にアクセス可能な多相巻線を備えたスリップリング電機子と非電気的にアクセス可能なかご形電機子９とで形成されたロータ８を備える。二次側誘導機は、固定子、すなわちハウジング３に固定的に接続されたステータ１０、と二次側シャフト７に取り付けられたかご形電機子１１とを備える。二次側誘導機の二次側シャフト７も軸受を介してロータ８に取り付けられている。ステータ１０は、電気的にアクセス可能な多相巻線を有する。ロータ８とステータ１０との間では、制御部を介して電気エネルギーを交換できる。この制御部は、スリップリングとブラシの組み合わせ１４を介してロータ巻線に接続された第１のパワーエレクトロニック交流／直流変換器１２と、第２のパワーエレクトロニック交流／直流変換器１３とを備え、第１および第２のパワーエレクトロニック交流／直流変換器１２および１３は、どちらも交流電圧−直流電圧インバータとして設計されている。２つのインバータ１２、１３の直流端子は、相互に接続され、バッテリまたは超コンデンサなどの直流蓄積エネルギーシステム２にも接続されている。制御部は、巻線に流れる電流を制御する制御要素１６を備える。したがって、制御要素１６は、データ線１７、１８を介してインバータ１２、１３を制御する。一次側および二次側かご形誘導電機子９、１１は一緒にインターロータ１５を形成する。ＥＶＴの基盤は、回生用電磁クラッチとして働き、低損失の速度比制御を可能にする一次側誘導機である。二次側誘導機は、回生されたエネルギーが一次側誘導機から供給され、トルク増倍を可能にする補助モータとして機能する。
【００２７】
インターロータは、１つ以上の電気回路と１つの磁気回路とを備える。本発明による第一の実施形態において、磁気回路は、半径方向内側および外側に複数の歯を備えた円柱状ヨークによって形成される。これらの歯の間に長手方向に複数の溝が延在し、これらの溝の中に電気回路を形成する短絡巻線が延在する。第２の実施形態において、インターロータは磁束伝導性の円柱状ヨークによって形成され、半径方向内側および外側に、例えばブロック形状の、永久磁気材料が配置される。第３の実施形態において、インターロータは、磁束伝導性の円柱状ヨークによって形成され、一方の側に永久磁気材料が設けられ、もう一方の側に長手方向に延在する溝が配置され、この溝に電気的にアクセス可能な巻線が設けられる。ただし、後者の場合、電流供給点はインターロータ上または二次側シャフト上に存在することになる。二次側シャフトにはスリップリングを容易に取り付け可能であり、スリップリングを介して電流の供給または取り出しが可能である。
【００２８】
インターロータの磁束伝導性回路、特に複数の歯を備え、その間に複数の溝が設けられたヨークは、インターロータの半径方向内側および／または半径方向外側にほぼ滑らかな表面を有することが好ましい。特に、回路の磁束伝導性材料の半径方向内側および／または外側は、回路の外形に対して自由に外側に達する部分である。これにより、インターロータの磁束伝導性材料に対して所定の固定磁極パターンを強いる突極が存在しないため、インターロータの磁束伝導性材料内の磁極パターンは制約がなく、動作中に変更可能である。なお、この文脈において、ほぼ滑らかな表面とは、完全に滑らかな表面を意味するだけでなく、滑らかな、例えば円柱状の、外形に対して、回路に対して半径方向内側に向いた溝（スロット）を有する表面も含みうるものと理解されることに留意されたい。この場合、このような凹部は、回路の半径方向内側または外側のそれぞれの全周の半分未満、好ましくは全周の約２０〜３０％未満、を占める。
【００２９】
本発明の一側面による一実施形態において、インターロータは、磁気および電気回路を備える。磁気回路は磁束伝導性の円柱体を備え、電気回路は磁束伝導性の円柱体の内側に延在するいくつかの電気回路形成巻線を備える。また、インターロータは接線方向および半径方向の磁束の導体として配置されるので、インターロータの磁気飽和時にロータとステータとの間に直接トルクを加えることができる。
【００３０】
図２は、図１の電動可変変速機の電動可変変速機におけるロータとインターロータとステータの組み合わせの部分断面２０を示す。ロータ８は、スリップリングを有するロータ端子部分２１を介して電気的にアクセス可能な多相巻線２３を複数備える。同様に、ステータ１０は、ステータ端子部分２２を介して電気的にアクセス可能な多相巻線２４を複数備える。ロータおよびステータの巻線２３、２４は、図１を参照して説明したように、インバータ１２および１３に接続される。ロータおよびステータの巻線２３、２４の両方に銅損が発生する。銅損は、巻線内の電流によって発生する熱変換に起因する。さらに、鉄損も発生する。鉄損は、磁束ヒステリシスおよび／または渦電流によって発生する。さらに、漂遊磁束の存在により、生成された磁束の全体が有効とはなりえない。このため、生成される磁束を、所望の結果を得るための計算値より大きな値に設定する必要がある。インターロータは、電気的にアクセス不可能な巻線２５を有する内側のかご形電機子９を備える。インターロータの外側のかご形電機子１１も電気的にアクセス不可能な巻線２６を備える。ロータ８とインターロータ１５との間にロータ・インターロータ間ギャップ２７が存在し、インターロータ１５とステータ１０との間にインターロータ・ステータ間ギャップ２８が存在する。
【００３１】
電動可変変速機の動作中、複数の磁束２９が誘起される。ロータ磁束はさまざまな成分を含みうる。すなわち、ロータにのみ延在する磁束３０と、ロータ・インターロータ間ギャップ２７内にまで延在する磁束３１と、インターロータの内側のリスかご９に鎖交する磁束３２とを含みうる。上記の成分は相互に依存する。
【００３２】
図３は、インターロータ１５のヨークに発生する物理量の磁束図３４を示す。より詳細には、インターロータ磁束Φは、ステータおよび／またはロータ巻線に流れる有効なインターロータ磁化電流ｉの関数３５として描かれている。小電流領域において、磁束は磁化電流にほぼ直線的に依存している。より大きな電流がインターロータ巻線に流れると、磁束が飽和し、曲線３５が平らになる。電動可変変速機の動作中、インターロータ磁束Φはある作用点、例えば曲線３５が比較的平らな飽和領域内の作用点３６、に設定される。
【００３３】
この文脈において、界磁弱め条件とは、逆電磁力が事前に指定されたシステム要件を超えないように、比較的高い回転速度においてステータの磁束を減らす電動可変変速機の状態を意味する。
【００３４】
比較的高い回転速度においては、ステータ磁束を発生させるステータのｄ（ｄｉｒｅｃｔ）軸電流を減らすことによって電圧差値を制限する。この結果、ステータ磁束も減る。ただし、インターロータで発生する磁束は、ロータ磁束値が維持されていれば、このようなステータ界磁弱め条件下で増える。
【００３５】
従来技術のシステムにおいては、最大トルクを発生させるために、ロータ磁束はフルに生成される。ただし、本発明によると、電動可変変速機の事前に指定された性能を得るために、ロータ磁束を可変制御することによってインターロータ１５の磁束Φが間接的に制御される。より具体的には、インターロータにおける磁気飽和が減るように、ロータ磁束が制御される。
【００３６】
インターロータ磁束Φを減らすと、作用点３６が磁束曲線３５の線形領域により入り込んだ別の作用点３７に移動し、インターロータの磁化率が下がり、ロータ巻線の銅損が減る。
【００３７】
再び図２において、ロータ磁束の制御を減らすと、インターロータ磁束３０〜３２、具体的にはインターロータにおける接線方向の磁束成分、が減るため、インターロータの鉄損が減り、磁化電流が減り、電気機械変換器の総合効率が向上することに注目されたい。
【００３８】
図４は、図３に示された物理量のフェーザ図を示す。ここで、磁束曲線３５の飽和領域におけるインターロータ磁束の作用点３６に対応する初期ロータ電流４０は、３つの成分で構成される。すなわち、内側のリスかご電流に対応する磁界ずれによって誘起された電流と、内側のエアギャップインダクタンスを通って流れるエアギャップ磁化電流４２と、インターロータのヨークインダクタンスを通って流れるインターロータ磁化電流４３とで構成される。上記のようにインターロータ磁束Φを減らすことによって、インターロータ磁化電流が減って第２のフェーザ状態４４になり、結果としてロータ電流４５が減る。したがって、図４は、磁束曲線３５の飽和領域にあるインターロータ磁束Φの作用点３６を線形領域にある作用点３７側に移動することによって、ロータの銅損が減ることも示している。
【００３９】
同様に、図４は、ステータ磁束４７とインターロータ磁束４８とで構成された初期状態のロータ磁束４６を示す。ロータ磁束を大きな値から第２のより小さなロータ磁束５０に変更することによって、インターロータ磁束４８も減り、より小さなフェーザ状態４９になる。
【００４０】
ロータのｄ軸電流を減らすことによって、例えばベクトル制御方式を実装することによって、磁束を減らすと都合がよい。
【００４１】
なお、ステータは最大許容磁束レベルで作動可能であるので、電気機械変換器の反応時間は許容範囲内であることに注目されたい。ハイブリッド車両においては、トルクを増やすために、ｑ（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ）軸（横軸）電流を増やすことによってミリ秒レンジの追加トルクを利用可能である。さらに、ロータ磁束の増加による入力トルクの増加は、機械の時定数により、数百ミリ秒台である。これが許容される理由は、この変化率が変換器を駆動する燃焼機関の変化率と同様であることによる。
【００４２】
本発明による一実施形態において、ロータ磁束は、ＥＶＴに要求されるパワーおよび出力速度、所望のエンジントルク、速度、およびＥＶＴ出力トルクなど、インターロータに対応付けられた所望のパラメータから決まる。実際には、このようなロータ磁束は、ルックアップテーブルから値を取り出すことによって、および／または電気機械変換器の物理的挙動を数値的にモデル化することによって、決めることができる。このため、本発明の一局面によると、上記のような電気機械変換器を作動するように構成されたプロセッサを備えたコントローラが設けられる。このプロセッサは、ロータ磁束を制御してインターロータにおける磁気飽和を減らすように構成される。
【００４３】
本発明による方法は、コンピュータプログラムが読み込まれた標準のハードウェアコンポーネントまたは専用のハードウェアコンポーネントを用いて実施することができる。
【００４４】
本発明は、本願明細書に記載の実施形態に限定されるものではない。多くの変形例が可能であることを理解されるであろう。
【００４５】
なお、本発明による電気機械変換器の作動方法は、燃焼機関が電気機械変換器を駆動する状況において、または他の駆動状況において、例えばロータトルクがほぼゼロである電気的駆動状況などにおいて、適用可能である。後者の場合、機械の構成および／または作用点に応じてロータ磁束とインターロータ磁束とを均衡させることによって、高い磁化損失およびインターロータの銅損を回避できる値にロータ磁束を設定することができる。したがって、ロータ磁束を、ロータ磁束が例えばゼロまたは最大である初期状態から、上記の値に設定することができる。総磁束状態から出発し、ロータ磁束を減らすことによって上記の値を得ることもできる。他方、初期のゼロ磁束状態からロータ磁束を増やすことによって、ロータ磁束が所望の値を有する所望の状態に到達させることもできる。図５は、図１の電動可変変速機のインターロータの別の磁束図を示す。この磁束図は、ロータトルクがほぼゼロの電気的駆動状態を表す。ステータ磁束は、さまざまな成分を含む。例えば、インターロータを通ってロータ内にまで延在する磁束成分６０、およびインターロータの内側のリスかご９に鎖交する磁束成分６１、６２を含む。この場合も、インターロータにおける磁気飽和を減らすようにロータ磁束６０を設定でき、これによって電気機械変換器をより効率化できる。このように、磁化電流をロータ内で引き起こすと、鉄損および総磁化損失が驚くほど減る。これは、磁化電流をロータに流すと磁化電流が増加するという一般的な期待とは対照的である。他のこのような変形例は当業者には明らかであり、以下の特許請求の範囲に示されている本発明の範囲に含まれるものと見なされる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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