(57)【要約】  本発明は、自動車の駆動に特に適した電流励磁型同期電動機（１）に関する。電流励磁型同期電動機（１）は、固定子（２）と、励磁巻線（７）を支える回転子（３）とから成り、回転子（３）は、１つの励磁巻線（７）をそれぞれに備えた少なくとも２つの回転子極（４）を有している。本発明の基本的特徴は、電流励磁型同期電動機（１）の磁気抵抗モーメントを増大させるために、特に径方向のスロット（８）の形をした少なくとも１つの選択的磁束バリアが、各回転子極（４）内に、回転子極（４）の主軸（４Ａ）に沿って設けられている点である。
2010538597.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子（２）および回転子（３）を有し、上記回転子（３）は、少なくとも２つの回転子極（４）を備え、上記少なくとも２つの回転子極（４）は、それぞれ１つの励磁巻線（７）を備えている、特に自動車の駆動用の電流励磁型同期電動機（１）であって、上記電流励磁型同期電動機（１）の磁気抵抗モーメントを増大させるために、特に径方向のスロット（８）の形をした少なくとも１つの選択的磁束バリアが、各上記回転子極（４）内に、上記回転子極（４）の主軸（４Ａ）に沿って設けられている、電流励磁型同期電動機（１）。
【請求項２】
上記回転子極（４）は突極の形をしており、選択的磁束バリアとして機能する上記スロット（８）は、極脚部（５）内に配置され、上記主軸（４Ａ）に沿って平行な径方向に長い開口部の形をしている、請求項１に記載の電流励磁型同期電動機。
【請求項３】
磁束バリアとして機能する径方向の上記スロット（８）は、長さ（Ｌ）および幅（Ｂ）を有しており、上記スロット（８）の長さ（Ｌ）は、上記回転子の半径（Ｒ）から駆動軸（１２）の半径を引いた長さの３／４〜５／６であるように選択され、上記スロット（８）の幅Ｂは、極脚部の幅（Ｗ）の約１／１０と１／１５との間であるように選択される、請求項１または２に記載の電流励磁型同期電動機。
【請求項４】
上記回転子極（４）には、上記磁束バリア内の機械的ブリッジを飽和させ、これによって、上記磁束バリアの作用を上記回転子極（４）の長手軸の全領域まで到達させる永久磁石（１３）が、磁束バリアとして機能する上記スロット（８）の少なくとも一部に配置されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の電流励磁型同期電動機。
【請求項５】
上記永久磁石（１３）の外側端は、径方向の上記スロット（８）内で、径方向に対して横方向に形成されたウェブ（１４）によって支えられている、請求項４に記載の電流励磁型同期電動機。
【請求項６】
上記回転子の薄板の束および端板は、上記薄板の束と上記端板との個々の部品を互いに結合して１つの部品を形成する結合手段を有しており、上記結合手段（１５）は、磁束バリアとして機能する上記スロット（８）内に配置されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電流励磁型同期電動機。
【請求項７】
固定子（２）および回転子（３）を有し、上記回転子（３）は、少なくとも２つの回転子極（４）を備え、上記少なくとも２つの回転子極（４）は、それぞれ１つの励磁巻線（７）を備えている、特に自動車の駆動用の電流励磁型同期電動機（１）であって、
上記電流励磁型同期電動機（１）の磁気抵抗モーメントを増大させるために、特に径方向のスロット（８）の形をした少なくとも１つの選択的磁束バリアが、各上記回転子極（４）内に、上記回転子極（４）の主軸（４Ａ）に沿って設けられており、
上記磁束バリア内の機械的ブリッジを飽和させ、これによって、上記磁束バリアの作用を上記回転子極（４）の長手軸の全領域まで到達させる永久磁石（１３）が、磁束バリアとして機能する上記スロット（８）の少なくとも一部に配置されており、
上記永久磁石（１３）の磁化の方向は、上記電流励磁型同期電動機の回転の方向に対して接線方向にある、電流励磁型同期電動機（１）。
【請求項８】
上記永久磁石（１３）は、作動磁束を増大させないように帯磁されていることを特徴とする、請求項７に記載の電流励磁型同期電動機（１）。
【請求項９】
上記永久磁石（１３）の外端は、径方向の上記スロット（８）内で、径方向に対して横方向に形成されたウェブ（１４）によって支えられている、請求項７または８に記載の電流励磁型同期電動機（１）。
【請求項１０】
上記回転子の薄板の束および端板は、上記薄板の束と上記端板との個々の部品を互いに結合して１つの部品を形成する結合手段を有しており、上記結合手段（１５）は、磁束バリアとして機能する上記スロット（８）内に配置されている、請求項７〜９のいずれか１項に記載の電流励磁型同期電動機（１）。
【請求項１１】
上記回転子極（４）は突極の形をしており、選択的磁束バリアとして機能する上記スロット（８）は、極脚部（５）内に配置され、上記主軸（４Ａ）に沿って平行な径方向に長い開口部の形をしている、請求項７または８に記載の電流励磁型同期電動機（１）。
【請求項１２】
磁束バリアとして機能する径方向の上記スロット（８）は、長さ（Ｌ）および幅（Ｂ）を有しており、上記スロット（８）の長さ（Ｌ）は、上記回転子の半径（Ｒ）から駆動軸（１２）の半径を引いた長さの３／４〜５／６であるように選択され、上記スロット（８）の幅Ｂは、極脚部の幅（Ｗ）の約１／１０と１／１５との間であるように選択される、請求項７または８または１１に記載の電流励磁型同期電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に自動車の駆動に適した電流励磁型同期電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
検討
【０００３】
前世紀の９０年代半ば以降、自動車製造業者および自動車設計者達は、次第に、車およびスポーツカー並びに商用車のハイブリッド駆動に関心を持つようになった。ハイブリッド駆動は、内燃機関と電動機（および随時はずみ車）とを組み合わせたものである。主として電気で車両を駆動し、そのための電力の発電を行うためだけに小型の内燃機関を用いる場合には（レンジエクステンダ）、シリーズハイブリッドという表現が用いられる。
【０００４】
ここ数年、電池技術が著しく発展しているため、電池式電気自動車（ＢＥＶ）も復活して来ている。
【０００５】
電気自動車の電気主駆動に関する要件
【０００６】
電動機が推進力の大部分を提供するか、または、電動機が唯一の駆動ユニットとなっている自動車の駆動の場合、出力は、広い速度範囲および広い負荷範囲において可能な限り高い効率で発生されるように意図されている。
【０００７】
主に電気自動車に用いられるモータの種類
【０００８】
従来技術では、特に、非同期電動機（ＡＳＭ）、特定の設計の永久磁石同期電動機（ＰＳＭ）、および、スイッチドリラクタンスモータ（ＳＲＭ）が電気自動車に用いられることが多かった。ＰＳＭの好ましい設計は、磁石の位置が回転子の内部にあることに基づいている（内部永久磁石電動機ＩＰＭ）。
【０００９】
スイッチドリラクタンスモータ（ＳＲＭ）
【００１０】
ＤＥ−Ａ−１０２０７２６７には、多数の積層状の部分から成る回転子を備えるリラクタンスモータが記載されている。この多数の積層状の部分は、非磁性の接続要素を介して互いに連結され、１つのユニットを形成している。この接続要素は、フローバリアとして機能している。非磁性の接続要素は、概して標準鋼から成る接続要素よりも高価であり、または、鋼と同じ強度に達するにはより大きな寸法で形成される必要がある。
【００１１】
同期リラクタンスモータ（ＳｙＲ）
【００１２】
ＤＥ−Ａ−１０００４１７５には、連続したフローバリアを有する同期リラクタンスモータが記載されている。
【００１３】
実際には、直径１５０〜４００ｍｍの固定子を有する工業用の経済的な駆動装置には、３相電流によって動作されると共に非同期電動機の固定子と類似した固定子を有する同期リラクタンスモータ（ＳｙＲ）が適している。なぜなら、この同期リラクタンスモータ（ＳｙＲ）は、簡素且つ頑丈な設計を有しているからである（回転子巻線または磁石が無い）。欠点は、他の種類の電動機と比べてトルク密度が比較的低いこと、および、力率が低いことである。このため、同期リラクタンスモータを自動車に使用することは極めて困難であり、従って、同期リラクタンスモータ（ＳｙＲ）は、定置の用途に限定される。
【００１４】
正弦波モータ
【００１５】
過去の調査（www.brusa.bizの最後のレポート「駆動の開発」を参照）によれば、正弦波機の利点は、トルク出力が回転角に関して一定である点、および、高調波磁界からのノイズの形成が方形波モータよりも少ない点である。この利点は、電源（電池またはモータインバータ）からの電力取り込みが一定であることに現れる。
【００１６】
モータインバータが、その電源を電池（電池リンク）から直接取り出すならば、方形波モータの場合、高調波磁界は交互に与える負荷になり、このため、電池の内部抵抗にさらなる損失が生じる。正弦波モータは、高調波磁界を有しておらず、回転角に亘って一定の電力取り込みを実現するので、正弦波モータが供給電池の内部抵抗にさらなる損失を生じさせることはない。
【００１７】
従って、モータインバータがその電源を電池から直接取り出す形態の主駆動システムに範囲を狭めた場合の選択には、従来技術の、正弦曲線状の空隙磁界分布を有する種類、例えば同期電動機（ＡＳＭ）および内部永久磁石同期電動機（ＩＰＭ）が特に適している。
【００１８】
電流励磁型同期電動機
【００１９】
公知のように、電流励磁型同期電動機（ＣＳＭ）は、他の正弦波モータと類似の固定子を有している。しかしながら回転子には、はっきりとした極（突極無し、または、突極あり）が設けられている。このはっきりとした極には、直流電流が流れる回転子巻線が組み合わされている。従って同期電動機では、回転子内の励磁電力は、外部から供給される必要がある。電力の伝達は、大きな機械において、（変成器を介して）非接触式に行われ得る。直径１５０ｍｍ〜４００ｍｍの固定子を有するより小型の自動車駆動用電動機の場合、および、回転子の電流調整に大きなダイナミックレンジが必要とされる場合には、電力の伝達は、ブラシおよびスリップリングを介して行われる。従って、ＣＳＭは、直流モータ（ＤＣＭ）と共に、電力がブラシを介して回転子に伝達されるブラシ型の電動機である。
【００２０】
全ての同期電動機の基本特性
【００２１】
各同期電動機の回転子は、固定子電流の電界と同期して回転する。回転子が固定子の周波数で回転することが不可能な場合、または、固定子の電界が回転子の位置に適合することが不可能な場合、回転子の電界と固定子の電界との非同期の重複部は、振り子モーメントだけを生成する。従って、同期電動機が自動車の駆動装置として用いられる場合には、基本的に、全ての種類の同期電動機に、回転子の位置によって制御された周波数変換機が必要となる。
【００２２】
従来の電流励磁型同期電動機の基本特性
【００２３】
電流励磁型同期電動機は、動的励磁によって、約３０秒間にその公称モーメントの２．５倍に達し、約５秒間にその公称モーメントの最大４倍に達する。短時間のモーメントでは、電流励磁型同期電動機は、同じ寸法の永久磁石同期電動機を上回っている場合が多い。特に、磁石が埋め込まれた同期電動機（ＩＰＭ）と比較すると、違いが顕著である。磁石が埋め込まれた同期電動機（ＩＰＭ）では、磁石が回転子の薄板のスロットの中に挿入されている。
【００２４】
ＣＳＭ内へのブラシを介した電力伝達
【００２５】
世間一般の議論では、ブラシ型電動機について検討されていない場合が多い。これは、ブラシ型電動機の技術を新製品として市場に出すことは困難であり、ブラシの機械的損耗による耐用年数の制限が心配であるとされていたからである。
【００２６】
一般的な先入観の一部として、直流モータ（ＤＣＭ）の整流子と、同期電動機（ＣＳＭ）の比較的簡素なスリップリングとが十分に区別されていない場合が多い。ＤＣＭの場合、全ての原動力は、整流子を介して回転子に伝達される必要があるが、ＣＳＭのスリップリングに伝達される励磁電力は、全原動力のうちの低いパーセンテージ（一桁のパーセンテージ）の範囲にあるだけである。ＣＳＭの場合、自動車駆動用の他の全ての同期電動機の場合と同様に、実際の電気原動力は、周波数変換機を介して固定子に伝達される。
【００２７】
従来技術に係るＣＳＭの欠点
【００２８】
電流励磁型同期電動機の励磁せずに動作されるトルク（非常時トルク）は、専ら磁気抵抗から生じる。この磁気抵抗は、無限に可変であり、縦軸Ｌｄのインダクタンスと横軸Ｌｑのインダクタンスとの比によって決定される。突極モータでは、Ｌｄ＞＞Ｌｑである。Ｌｄは主に空隙によって決定される縦方向のインダクタンスであり、Ｌｑは主に極の形状によって決定される横方向のインダクタンスである。
【００２９】
電流励磁型同期電動機において励磁に失敗すると、従来の突極モータの場合は、公称モーメントの約１／４だけが生成され、非突極モータの場合は、モーメントは全く生成されない。このため、特定の環境において危険な運転状況がもたらされる。
【００３０】
従って、非常時走行特性が不足または欠如している点が、現在当業者が、電流励磁型同期電動機（ＣＳＭ）は、実際には自動車の駆動に適さないと考えるさらなる理由である（例えば上述の最終レポート参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３１】
【特許文献１】独国特許出願公開１０２０４２６７号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開１０００４１７５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３２】
磁気抵抗を増大させることによる、非常時走行特性の改善
【００３３】
本発明の目的は、電流励磁型同期電動機（ＣＳＭ）の従来技術の上述の欠点を大幅に低減または排除することによって、より良好な解決方法を提供することにある。電流励磁型同期電動機が、非常時の動作において、励磁しなくても、車両を駆動するための大きなトルクを生成するように、電流励磁型同期電動機をさらに開発することが可能である。従って本発明の目的は、電流励磁型同期電動機（ＣＳＭ）の場合において、電流によって励磁せずに、上記トルク（磁気抵抗モーメント）を大幅に増大させることである。
【課題を解決するための手段】
【００３４】
発明の基本的特徴は、磁気抵抗モーメントを増大させるために、特に径方向のスロットの形をした少なくとも１つの選択的磁束バリアが、各回転子極内に、回転子極の主軸に沿って設けられている点である。他の一発展形態では、回転子極は、好ましくは突極の形をしている。
【００３５】
請求項１の特徴に係る磁束バリアによって、ｑ軸（横軸）における磁力線の磁気抵抗を増大させて、これによって上述の磁気抵抗モーメントを増大させる。
【００３６】
本発明に従って実現される有効な他の発展形態は、従属請求項に記載している。
【００３７】
ＣＳＭの改善に必要な技術的前提条件
【００３８】
この背景に対して、従来の電流励磁型同期電動機が出発点として用いられており、その目的は、電流励磁型同期電動機を、自動車の駆動用にさらに発展させることであった。本発明は、電流励磁型同期電動機の非常時走行特性を改善するために次の重要な前提条件が不可欠であるという、本発明に係る発見に基づいている。
・回転子極の主軸またはｄ軸に沿った磁気バリアは、
・横軸（Ｌｑ）のインダクタンスを大幅に低減し、その一方で、
・主軸（Ｌｄ）のインダクタンスをその本来の高レベルのままに残し、
・その結果、Ｌｄ／Ｌｑの磁気抵抗の比は極めて大きくなるため、
励磁しなくても、トルクは、数倍、例えば４倍増大する。
【００３９】
有効な原料の要件の低減
【００４０】
この分野の出願人の長期に亘る経験の後、および、上述の先入観を克服した後、自動車製造業者を、ハイブリッド自動車および電気自動車用の高価な高性能磁性体、いわゆる希土類元素磁石（ＲＥＥ磁石）の価格依存から守るには、電流励磁型同期電動機が、技術的に最も有効な可能性を提供することが分かった。
【００４１】
本発明に従って非常時走行特性が改善された電流励磁型同期電動機は、その系特性のために、主駆動電動機に非常に適している。一連の製造業者が、従来一般的に用いられていた磁石が埋め込まれた永久磁石同期電動機（ＩＰＭ）を、電流励磁型同期電動機と置き換えるなら、いかなる価格トレンドまたはＲＥＥ原料の不足も、これらの一連の製造業者には影響しない。
【発明の効果】
【００４２】
主駆動としてのＣＳＭの適性に与える本発明の効果
【００４３】
本発明の開示より、回転子極に設けられた例えば径方向のスロットの形をした選択的磁束バリアを用いることによって、励磁しなくても、電流励磁型同期電動機（ＣＳＭ）の磁気抵抗モーメントを大幅に増大可能であることは明らかである。このような非常時トルクは、自動車の主駆動としての使用において極めて大きな利点となる（他の用途の特定の環境においては重要でないかもしれないが）。何らかの理由によって、励磁電力が、回転子の励磁巻線に伝達されないならば、磁気抵抗から得られるトルクのレベルが、非常時運転における系特性を決定する。励磁電力が存在しない理由は、例えば、回転子の電流制御器の不具合、短絡、電源供給ケーブルの故障、またはスリップリングの破損であり得る。
【００４４】
従って、本発明によれば、電流励磁型同期電動機自体の磁気抵抗モーメントは、特に、上述の理由によって自動車が例えば線路または交通量の多い車道にどうしても停止しなければならないような非常事態において、自動車の駆動に極めて重要な役割を果たす。このような非常事態において、本発明に係る電流励磁型同期電動機の磁気抵抗モーメントは、危険な領域から移動して安全な位置に近づけることを可能にする。
【００４５】
しかし、本発明に係る磁気抵抗バリアを有していない従来の電流励磁型同期電動機では、上記のことは不可能である。なぜなら、利用可能な非常時トルクは、上述のように、電力の供給が停止された後は不十分であると分類されてしまうからである。
【００４６】
ＣＳＭの基本特性を制限しない本発明の良好な製造可能性
【００４７】
本発明は、回転子の薄板に、打ち抜き工程によってスロット状の凹部を設けることによって、容易に製造可能である。回転子に必要な固有強度を与えるために、小さなウェブが連結ブリッジとして残っていてよい。本発明の他の一発展形態では、これらの機械的に不可欠な連結ブリッジを、本発明に従って、比較的小型の永久磁石によって飽和させる。必要とされる磁石の量は、同じ寸法のハイブリッド励磁型（電磁的に励磁すると共に永久磁石によって励磁する）同期電動機（ＨＳＭ）の磁気質量の約１０％、および、同じ寸法の永久磁石同期電動機の約６％に相当する。
【００４８】
予め帯磁された永久磁石を、用意した磁束バリアの「ポケット」（スロット部）の中に挿入する。この処理を行わなければ、横方向の磁束との連結部の飽和後のみ、磁束バリアだけが動作する。しかしながら、これは望ましいことではなく、これによって増大する磁気抵抗は少しであり、従って非常時トルクは少ない。
【００４９】
本発明のさらなる利点、変形例、および詳細については、以下の、図面の説明および特許請求の範囲において説明する。
【００５０】
本発明を、本発明に係る電流励磁型同期電動機の一実施例を参照しながら、添付の図面に示す。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係る電流励磁型同期電動機を、磁束線と共に示す断面図である。
【図２】設計工程の結果として、図１に係る同期電動機の一実施形態を示す図である。
【図３】図１に係る同期電動機の回転子を示すさらなる一側面図であり、この図には、磁束線は記載されていない。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
回転子および固定子の断面
【００５３】
図１は、本発明に係る電流励磁型同期電動機１の一実施例を概略的に示す断面図である。この電流励磁型同期電動機１は、特に、自動車の駆動用に形成されたものである。電流励磁型同期電動機１には、外側の固定子２および内側の回転子３が設けられている。固定子２には、分布巻線２Ａ用の溝が、それ自体は公知の方法で設けられている。
【００５４】
回転子の形状
【００５５】
図示した実施例では、回転子３は、６極の設計を有している（随時、２極、４極、８極等の回転子も可能である）。図１は、突極４を備える回転子３を示している。回転子３の極脚部および極片はそれぞれ、５および６によって示されている。極脚部５に沿って配置され、この図では断面領域として示されている各励磁巻線７は、各回転子極４と、それ自体は公知の方法によって組み合わされている。
【００５６】
主極軸に沿った磁束バリア
【００５７】
本発明に従って、全く新規な回転子の形状を提供する。本発明では、電流励磁型同期電動機１の磁気抵抗モーメントを増大させるために、好ましくはスロット８の形をした少なくとも１つの選択的磁束バリアを、各回転子極４内に、回転子極４の主軸４Ａに沿って設けることを提案する。磁束バリアとして機能するスロット８は、ほぼ平行な二つの横表面９を有する中央および径方向の縦開口部として、極脚部５内に形成されている（図２参照）。
【００５８】
スロット８の構成および回転子極４の構成の、より重要な形状およびこれらの相互配置については、図２の本実施例において、比較的狭い径方向のスロット８が、長さＬおよび幅Ｂを有している点が明らかである。本発明者による実験によれば、スロット８の長さＬは、回転子の半径Ｒから駆動軸１２の半径を引いた長さの３／４〜５／６であり、スロット８の幅Ｂは、極脚部の幅Ｗの１／１０と１／１５との間である。
【００５９】
スロット８の径方向に見て最も外側にある点１０は、ねじ山付きボルトを取付けるキャップナットがこの脚部の外側の極表面から突出しないように、極片６の外側の極表面から間隔１１を隔てて配置されている。極キャップおよび回転子の薄板の束は、ねじ山付きボルトによって連結され、ユニット全体を形成している。
【００６０】
磁束バリア内のウェブおよびブリッジの事前飽和
【００６１】
図２に示す本発明に係る電流励磁型同期電動機の好ましい一実施形態では、比較的小型の永久磁石１３（例えば、全体で０．２ｋｇ磁石／５０ｋＷ定格出力）が、スロット８の径方向に内部の部分（ポケット）内に配置されている。既に事前帯磁された、それ自体が磁束バリアである固体磁石１３は、磁束バリアによって生成される固体磁石１３の磁力線が構成上の理由により設けられた磁束バリア内のウェブ１４を飽和させるのには十分であるが、磁力線自体は磁気伝導する程度の寸法を有する。その後、このようにして事前飽和されたウェブ１４は、他の各磁束で高い抵抗を示す。従ってウェブ１４は、動作中に有用な磁束に関して、スロット８の延長部分として作用する。本用途では厄介なこれらの磁気伝導性は、挿入された磁石１３によって排除される。
【００６２】
ウェブ１４は、結果として生じる、駆動軸と回転子３との間に作用する駆動軸の遠心力または圧縮力を吸収するために、機械的に有効である。ウェブ１４は、強度を考慮して、且つ、用途に合わせて、正確に設計される。
【００６３】
従って、脚部極を有する電動機１の横軸（図２のｑ軸）における、機械的に動機付けられた磁束バリアの遮断を、このためにだけに挿入された永久磁石１３で、意図的に飽和させることが、本発明のさらなる基本的な一発展形態を構成する。この発展形態は、説明した用途とは無関係に、電気駆動装置内が特定の環境にある場合にも用いることが可能である。従ってこの点に関して、本発明はＣＳＭに限定されるものではない。
【００６４】
強度の理由から薄板状のブリッジが必要とされるが、磁束バリアがより有効である場合でも、薄板状のブリッジの磁気伝導性を排除するために、このような磁石を用いてもよい。
【００６５】
方法を組み合わせる
【００６６】
詳細には示さなかったが、回転子３は、従来の、薄板、端板、および、結合手段１５（例えば結合ボルト）から構成されていてよい。結合手段１５は、回転子の薄板の束と端板とを互いにつないで１つの部材にするものである（図１および図３では、その部分図だけを示した）。本発明によれば、結合手段１５は、磁束バリアとして機能するスロット８の内部に配置されていることが好ましい。結合手段１５である結合ボルトは、固定子の薄板および端板貫通孔１６の中に挿入されている。図示した実施形態において、端板貫通孔１６を径方向において見ると、端板貫通孔１６は、実際には、磁束バリアとして機能するスロット８の外端を形成している。この場合、端板貫通孔１６は、厚さ約５ｍｍの締め付けボルトを受け入れるために、約５．２ｍｍの直径を有している。
【００６７】
従来技術と比べた改善方法
【００６８】
磁気抵抗の増大
【００６９】
本発明によれば、磁気抵抗は、磁束バリアによって大幅に増大され、磁気抵抗が増大すると、利用可能な磁気抵抗モーメントは、磁束バリアを有さない実施形態と比べて、３〜４倍増大する。
【００７０】
図示した実施例の性能値
【００７１】
８５Ｎｍの公称モーメントを有する調査用の機械における発明者による実験では、提案する磁気抵抗バリアによって、７２Ｎｍの非常時モーメント、つまり公称モーメントのほぼ９０％が実現可能であることが示された。本発明に係る磁気抵抗バリアが設けられていない場合、励磁しなければ、従来技術に従って製造される比較可能な回転子は、約２０Ｎｍの非常時モーメントだけを生成可能であった。これは、非常時運転の場合であっても主駆動として使用するには少なすぎる。
【００７２】
示されたＣＳＭは、正常に励磁した場合、短時間動作において３２０Ｎｍを出力可能である。本発明に従って、ＣＳＭに、提案する磁気抵抗バリアをさらに設けるならば、ＣＳＭは、低い追加コストで、実質的に改善された非常時特性を有することになる。しかし、ＣＳＭの本来有効な系特性が、磁気抵抗バリアによって悪影響を受けることはない。なぜなら、本発明に係るＣＳＭも、全ての動作状態において、極めて高い力率で動作されることが可能であり、非常に高効率で広い速度範囲（１：５よりも広い）において、定電力を出力可能だからである。
【００７３】
作用の概要
【００７４】
これに応じて、図１〜図３に係る好ましい電流励磁型同期電動機では、縦軸（ｄ軸）のインダクタンスと横軸（図２のｑ軸）のインダクタンスとの比は、従来の突極機の正常値よりも大幅に増大される。ｄ軸に沿って延びる磁束バリア（つまりスロット８）を導入した結果機械的に必要とされる、ｄ軸に近接した残留幅は、好ましくは、この磁束バリアの中に挿入された永久磁石１３によって完全に飽和される。そのため、磁束バリアはブリッジの領域に作用すると共に、ウェブを介してｄ軸まで続く。
【００７５】
本発明は、当然、説明した実施例に限定されるものではない。さらなる実施形態および組み合わせも、上述の開示内容に基づいた特許請求の範囲内において、想定可能である。
【図１】
2010538597.tif 000003
【図２】
2010538597.tif 000004
【図３】
2010538597.tif 000005
【国際調査報告】
2010538597.tif 000006
2010538597.tif 000007