複数の分数スロット集中型巻き線42を含んだ固定子36と、前記固定子36の内部に位置決めされると共にこれに対して回転するように構成された回転子50であって該回転子50は、これに電気的に結合させて該固定子36と該回転子50の間のエアギャップ54内にそれに加えられた電流に応答して回転磁場を生成するように構成させた界磁巻き線52を有する回転子50と、電源に接続可能な入力及び界磁巻き線52に接続可能な出力を有するドライブ10と、を備える発電機26であって、該ドライブ10は、界磁巻き線52への電流の流れを制御するように構成された回路24と、前記回路24に接続された制御器28であって該制御器28は、前記回路24により初期DC磁場電流を出力させるために回路24に対して、正弦波固定子巻き線を有する発電機に所望のAC電力を出力させることになるようなDC磁場電流需要を表す初期DC磁場電流需要を入力すること、前記初期DC磁場電流により発生させた回転磁場に関するフィードバックを受け取ること、前記フィードバックに基づいて回転磁場の理想的基本成分を決定し分離すること、前記理想的基本成分に基づいて修正済みDC磁場電流需要を生成すること、前記修正済みDC磁場電流需要を前記回路24に入力しこれにより該回路24によって、正弦波回転エアギャップ磁場を生成するように界磁巻き線52に対して非正弦波瞬時電流を出力させること、を実行するようにプログラムされている制御器28と、を備えている、発電機26。前記制御器28はさらに、初期DC磁場電流に調整係数を適用しその振幅を修正すること、理想的基本成分が生成された時点で前記調整係数を除去すること、を実行するようにプログラムされている、請求項1に記載の発電機26。前記制御器28はさらに、初期DC磁場電流及び回転磁場の理想的基本成分から導出された回転磁場のラプラス伝達関数を実行するようにプログラムされている、請求項2に記載の発電機26。前記制御器28はさらに、回転磁場の瞬時基本成分及び瞬時高調波成分を決定すること、回転磁場フィードバックの瞬時高調波成分を排除すること、回転磁場の瞬時基本成分に対して補正を適用し理想的基本成分を生成すること、を実行するようにプログラムされている、請求項2に記載の発電機26。前記制御器28はさらに、瞬時基本成分及び瞬時高調波成分を決定するために回転磁場フィードバックに対して高速フーリエ変換FFTを実行するようにプログラムされている、請求項4に記載の発電機26。前記制御器28はさらに、調整係数がそれに対して適用された初期DC磁場電流から及び回転磁場の瞬時基本成分から導出される発電機26の分数スロット集中型巻き線42に関するラプラス伝達関数を実行すること、分数スロット集中型巻き線42のラプラス伝達関数に対して瞬時回転磁場のラプラス伝達関数を適用すること、を実行するようにプログラムされている、請求項4に記載の発電機26。前記制御器28はさらに、回路に回転磁場の理想的基本成分の生成に必要な非正弦波電流を出力させる修正済みDC磁場電流需要を決定するために発電機26の分数スロット集中型巻き線42に関する逆ラプラス伝達関数を実行するようにプログラムされている、請求項6に記載の発電機26。前記制御器28はさらに、複数のDC磁場電流需要の各々に関連付けされた回転磁場の理想的基本成分をその内部に保存して有するルックアップテーブルにアクセスすることであって、該理想的基本成分は複数のDC磁場電流需要の各々に関する最も大きい基本成分を含むルックアップテーブルへのアクセスと、初期DC磁場電流需要に関連付けされた瞬時基本成分を初期DC磁場電流需要に関連付けされた理想的基本成分と比較すること、瞬時基本成分に対して補正を適用し理想的基本成分を生成すること、を実行するようにプログラムされている、請求項4に記載の発電機26。前記制御器28はさらに、回路24から非正弦波電流出力を生成するために修正済みDC磁場電流需要に従って電源からの入力電流のタイミングを調整するようにプログラムされている、請求項1に記載の発電機26。前記回路24は発電機26にオルタネータの役割をさせるように、発電機26の可変速度動作を提供するように構成されたインバータと、発電機26の固定速度動作を提供するように構成された専用回路と、のうちの一方を備える、請求項1に記載の発電機26。したがって、非正弦波固定子巻き線を利用可能な発電機をその製作及び動作に関連するコストを低減するように設計することが望ましい。さらに、非正弦波固定子巻き線を利用した発電機を非正弦波巻き線に関連することが一般的な追加の高調波成分の影響を抑制するように制御するための制御スキームを提供し、これにより高調波を最小限にすると共に発電機の高い出力密度及び高い効率を維持することが望ましい。本発明の実施形態は、分数スロット集中型巻き線及び回転子界磁巻き線を有する発電機を非正弦波瞬時電流により励磁するためのシステム及び方法を提供することによって上述の欠点を克服している。本発明の一態様による発電機は、複数の分数スロット集中型巻き線を有する固定子と、該固定子の内部にこれを基準として回転するように位置決めされた回転子であって該固定子と回転子の間のエアギャップ内にこれに加えられた電流に応答して回転磁場を生成するように構成された界磁巻き線をこれと電気的に結合させて有する回転子と、電源に接続可能な入力及び界磁巻き線に接続可能な出力を有するドライブと、を含む。このドライブはさらに、界磁巻き線への電流の流れを制御するように構成された回路と、該回路に接続されると共に、該回路に対して正弦波固定子巻き線を有する発電機に所望のAC電力を出力させることになるようなDC磁場電流需要を表す初期DC磁場電流を出力させるように該回路に初期DC磁場電流需要を入力するようにプログラムされた制御器と、を含む。この制御器はさらに、初期DC磁場電流により発生させた回転磁場に関するフィードバックを受け取ること、該フィードバックに基づいて回転磁場の理想的基本成分を決定し分離すること、該理想的基本成分に基づいて修正済みDC磁場電流需要を生成すること、並びに該修正済みDC磁場電流需要を該回路に入力することを行うようにプログラムされており、これにより該回路に対して正弦波回転エアギャップ磁場を生成するような非正弦波瞬時電流を界磁巻き線に出力させている。本発明の別の態様では、複数の分数スロット集中型巻き線を有する固定子と複数の界磁巻き線を有する回転子とを有する発電機においてAC電力を発生させるための方法を提供しており、該方法は、正弦波固定子巻き線を有する発電機に所望のAC電力を出力させることになるようなDC磁場電流需要を表す試験DC磁場電流需要をインバータに入力するステップと、該試験DC磁場電流需要に応答してインバータ内に、回転子と固定子の間に試験回転磁場を生成するために回転子上の複数の界磁巻き線に出力される初期DC磁場電流を発生させるステップと、を含む。本方法はさらに、回転磁場の基本成分及び高調波成分を決定するステップと、試験DC磁場電流需要及び基本成分から該回転磁場に関する理想的基本成分を決定するステップと、該理想的基本成分に基づいて所望の電流波形を決定するステップと、を含む。本方法はさらに、該所望の電流波形に基づいて修正済みDC磁場電流需要を生成し該修正済みDC磁場電流需要をインバータに入力するステップを含んでおり、これによりインバータに対して回転子上の複数の界磁巻き線に正弦波回転磁場を生成するような非正弦波AC電流波形を出力させ、またこれにより発電機内にAC電力を発生させている。本発明のさらに別の態様による発電機は、複数の非正弦波集中型巻き線を有する固定子と、該固定子の内部にこれを基準として回転するように位置決めされた回転子であって該固定子と回転子の間のエアギャップ内にこれに加えられた電流に応答して回転磁場を生成するように構成された界磁巻き線を有する回転子と、電源から界磁巻き線への電流の流れを制御するためのドライブと、を含む。このドライブは、正弦波固定子巻き線を有する発電機に所望のAC電力を出力させることになるようなDC磁場電流需要を表す第1の電流需要に基づいて回転子に初期入力電流を提供すると共に、該初期入力電流により生成される回転磁場に関するフィードバックを受け取るように構成されている。このドライブはさらに、該フィードバックに基づいて第2の電流需要を生成すると共に、該第2の電流需要に基づいてエアギャップ内に正弦波回転磁場を生成しかつ発電機内にAC電力を発生させるように界磁巻き線に非正弦波電流波形を成す修正済み瞬時入力電流を提供するように構成されている。別の様々な特徴及び利点については以下の詳細な説明及び図面から明らかとなろう。図面では、本発明を実施するために目下のところ企図される好ましい実施形態を表している。本発明の実施形態は、非正弦波集中固定子巻き線を有する発電機、並びに回転子上の界磁巻き線に電流を提供し回転子と固定子の間に正弦波エアギャップ磁場を生成するための制御スキームを目的とする。本制御スキームは、界磁巻き線に加えたときに、基本成分のみを有する回転エアギャップ磁場を生成しかつ磁場高調波がすべて排除され、これにより回転子から固定子への最適エネルギー変換すなわち、高い効率での高出力パワーが得られるような非正弦波瞬時電流需要を生成するために、インバータ/電子処理回路に加えられる初期DC磁場電流需要を処理している。本発明の実施形態は、可変及び固定速度の発電機を含む発電機、並びにこの発電機を動作させるための制御スキームを目的とする。図2に本発明の一実施形態に従ったACドライブ10の全体構造を示す。ドライブ10は例えば、3相AC電力入力を受け取り、このAC入力を整流し、かつこの整流済みセグメントを発電機などの電気式機械に供給する周波数及び振幅が可変の3相交流電圧になるようにDC/AC変換を実行するように設計された速度調節可能ドライブASDとして構成されることがある。代替的な実施形態ではそのドライブ10は、DC電力入力を受け取りこのDC電力を電気式機械に供給される周波数及び振幅が可変の多相交流電圧になるようにDC/AC変換を実行するように設計し得ることが理解されよう。好ましい一実施形態ではそのASDは、例示的なボルト対ヘルツ特性に従って動作する。この際にドライブは、定常状態において総高調波歪みが3未満、出力周波数が±0.1Hz並びに全負荷レンジにわたる高速ダイナミックステップ負荷応答により±1の電圧調節を提供する。一実施形態では、3相AC入力12a~12cが3相整流器ブリッジ14に供給される。入力ラインインピーダンスは3つの相すべてについて等しい。整流器ブリッジ14はこのAC電力入力を、整流器ブリッジ14とスイッチアレイ16の間にDCバス電圧が提示されるようなDC電力に変換している。このバス電圧はDCバスコンデンサバンク18によって平滑化される。スイッチアレイ16は、共同してインバータまたはチョッパ回路24を形成する一連のIGBTスイッチ20と逆並列ダイオード22からなる。インバータ24は、ドライブ制御器28により生成された電流需要に従って発電機26などの電気式機械に伝達するためのAC電圧波形を合成するこれについては、以下でさらに詳細に説明することにする。制御器28は、電流需要信号並びにDCバス電圧及び極電流の例えば、電圧センサ34を通じた検知を介してインバータ24とインタフェースし、これによりDCバス電圧の変化を検知することが可能である。これらの電圧変化を過渡的な負荷条件と解釈しかつこれをインバータ24に対する瞬時電流需要の生成/入力に使用することができ、これにより疑似定常状態負荷条件を維持することができる。図2に示した実施形態では発電機26を、可変速度動作を提供するためのインバータ24を実現した可変速度発電機の形態としている。しかしまた、本発明の実施形態は固定速度発電機例えば、オルタネータ向けとすることが可能であり、この場合にドライブ制御器28により生成した電流需要に従って発電機26に伝達するためのAC電圧波形を合成するより単純な電子処理回路図示せずによってインバータ24を置き換えた単純なドライブ10を実現することも可能であることも理解されよう。本発明の一実施形態では発電機26は例えば、図3に示すような構造を有する。図3に示すように発電機26は、固定子コア40と該固定子コア40上に巻き付けられた巻き線42とを有する固定子36をその内部に含む。固定子コア40はコア本体44を、その軸方向端部表面上に設けられた電磁鋼と絶縁体図示せずから製作された多数の環形状の薄いプレートを重ね合わせて形成して有する。固定子コア40は、その円周方向に沿った所定のピッチ位置に複数のティース46を備える。例示的な一実施形態では巻き線42は、それぞれのティース46の上に巻き付けられており、したがって分数スロット集中型巻き線すなわちティース巻き線の形態となっている。円周方向に沿って隣り合ってティース46間にスロット48が形成されている。図3に示すように固定子36の一実施形態は、本発明の一実施形態に従ってすべてのティース46の周りに巻き線42を巻き付けた非重複式の集中配列にして6つのスロット48を含む。集中型巻き線を別の配列にして含む発電機26も本発明の実施形態で使用可能であると想定されるため、図3のこの巻き線配列は単に一例である。さらに図3に示したように、回転子50は固定子36内で回転可能に装着されている。回転子50は、以下でより詳細に説明する非正弦波電流波形などの励磁電流を供給したときに、回転子50と固定子36の間のエアギャップ54内に回転磁場を生成するようなDC磁場を回転子50上に励磁するような4極界磁巻き線52を形成するためのコイルをその上に巻き付けて有する。界磁巻き線52は、例えばドライブ制御器28により生成される電流需要に従って、インバータ24図2からこうした励磁電流を受け取ることが可能である。したがって、界磁巻き線52に電流が供給されると、回転子と固定子の間のエアギャップ54内に生成される回転磁場が固定子36内にAC電力を発生させ、このため発電機26によりAC電力が生成される。図2及び3を参照を続けながらここで図4を参照すると、例えば制御器28により実現されるドライブ10を動作させるための制御スキーム56を表したブロック図を示している。図4の制御スキーム56は、発電機26とインバータ24の両者に関して高出力密度、高効率及びコスト削減を達成するために、分数スロット集中固定子巻き線42及び回転子界磁巻き線52を有する発電機26と一緒に使用される電子処理細目electronicprocessingdetails:EPDを実行する。すなわち制御スキーム56は、回転子50上にDC磁場を励磁して基本成分のみを含む回転エアギャップ磁場を発生させると共に磁場高調波をすべて排除することにより、回転子から固定子への最適エネルギー変換すなわち、高い効率での高出力パワーが得られるような非正弦波瞬時電流需要を生成するように実現される。先ず制御スキーム56のブロック58は、受け取った第1の入力電流60と受け取った第2の入力電流62に対して選択的に同期時間関数演算を実行する。第1の入力電流60は、初期DC磁場電流需要に応答して生成されたこのために、初期DC磁場電流と呼ばれる初期すなわち試験電流入力である。この初期DC磁場電流需要は、発電機26の固定子上で完全な正弦波巻き線が使用されたとした場合に回転子上にDC磁場を生成するのに要する電流需要を表す。最初の反復実行すなわち試験/セットアップ実行では、第2の入力電流62は存在しない。第1の入力60は初期DC磁場電流需要に応答してブロック58を無影響で通過するすなわち、第1の入力60に対して時間同期は実行されない。第1の入力60はしたがって、例えば電流需要値及び適当な調整係数に関する保存しておいたテーブルに従ってDC磁場電流の振幅を調整するように機能するブロック64で受け取られる。例えば第1の入力60が高いDC磁場電流需要を示す場合は、固定子36内に大きな損失が生成されるのを回避するように振幅が調整される。逆に第1の入力60が非常に低いDC磁場電流需要を示す場合は、容易に検出可能な回転エアギャップ磁場を生成するように需要されるDC磁場電流が適正に調整されるすなわち、増大させることになるこれについては以下で説明することにする。ブロック64により追加された調整係数は次いで、発電機26からクリーンな需要正弦波出力パワーを生成するのに使用される実際の瞬時電流を生成するための基準ループすなわち、第2の電流ループ62として後で使用するために保存されるこれについては以下で説明することにする。ブロック66で追加された調整済みDC磁場電流に加えられると、回転子50と固定子36の間に、固定子の集中型/同心性巻き線42のために不用な高調波成分を含むような回転するエアギャップ磁場が生成される。回転エアギャップ磁場は次いで、電気式機械26内に組み込まれた高温ホールプローブ66を例えば、下流側の正確な信号処理で必要となる固定子内径及び分解能に応じて必要な数だけ用いることによって検出される。別法として、好ましくは固定子36の中心に配置させた探りコイル図示せずを、固定子コイル42の巻き線の間に探りコイルを追加しかつ固定子スロット48の内部に保持して実現することも可能である。探りコイル/ホールプローブ66の出力はブロック68に送られ、これにより回転エアギャップ磁場の強度に関するフィードバックとしてこれが受け取られるすなわち、制御器28により受け取られる。ブロック68では、エアギャップ回転磁場の基本成分及び高調波成分を決定/解析するために、エアギャップ磁場フィードバックに対して高速フーリエ変換FFTが実行される。すなわち、エアギャップ回転磁場の基本成分及び高調波成分の瞬時値が決定される。エアギャップ回転磁場の瞬時基本成分及び瞬時高調波成分についてブロック68で決定した値は、エアギャップ磁場の高調波成分を排除するように動作するブロック70に渡る。これによりエアギャップ磁場の基本成分が分離されて、これが引き続きブロック72に渡る。図4に示すように、エアギャップ磁場の分離された瞬時基本成分は、第1の入力60すなわち、初期DC磁場電流と一緒にブロック72に入力される。ブロック72では、複数のDC磁場電流と該複数のDC磁場電流の各々から生成される回転磁場の理想的基本成分とをその内部に保存して有するルックアップテーブルが保存される。需要される各DC磁場電流に関連付けされた回転磁場の理想の基本成分はルックアップテーブル内において、正弦波巻き線を有する発電機に対して需要されるDC磁場電流の入力により生成される最も大きい基本成分と規定される。エアギャップ磁場の分離した瞬時基本成分と第1の入力60の初期DC磁場電流とはブロック72においてルックアップテーブルに対して解析/比較される。より具体的には、エアギャップ磁場の瞬時基本成分及び初期DC磁場電流がルックアップテーブルを基準として解析され、エアギャップ磁場の瞬時基本成分を生成するために正弦波巻き線を有する発電機にどんなDC磁場電流を印加する必要があるかが決定される。この決定に基づいて、回転磁場の瞬時基本成分に補正が加えられ、これにより必要なDC磁場電流に関する理想的基本成分が実現される。さらに図4を参照すると、回転磁場の理想的基本成分が決定されると、この理想的基本成分はブロック74に入力される。ブロック74ではさらに、この調整を相殺するためのブロック64からブロック74への入力を先行して実施させていることによって以前にブロック64において初期DC磁場電流に加えられた調整係数が除去される。すなわちブロック74は、ブロック72で生成された基本エアギャップ磁場の振幅を取り込みその生成に理想的には必要となるDC磁場電流を決定するようなテーブルを有する。決定したこのDC磁場電流は、ブロック64からの補正係数の逆数が掛け算されて初期DC磁場電流を比較され、これらが同一であることが確認される。この基本エアギャップ磁場は、発電機26が完全に正弦波の固定子巻き線を有しているかのように時間と空間の両方の高調波を包含する原初DC磁場電流に関して当該時点の基本エアギャップ磁場を最適に表現したものとなる。したがって、真の基本エアギャップ信号がブロック74から出力されると共にブロック76によって受け取られる。ブロック76では、ブロック74からの信号に対してラプラス変換が実行される。次にブロック78は、電気式機械内の集中型巻き線に関するラプラス伝達関数を表している。ブロック78の伝達関数は、発電機26に対する第1の入力60すなわち、初期DC磁場電流の振幅と探りコイル/ホールプローブにより計測された回転磁場すなわち、回転磁場の基本部分との間で得られる。これは、制御産業分野で周知のような標準小信号じょう乱技法を用いて発電機26の全速度レンジにわたって計測される。瞬時エアギャップ磁場のラプラス伝達であるブロック76の出力は、分数スロット集中型巻き線の伝達関数であるブロック78の入力であると見なされる。次にブロック80では、ブロック78の出力に対して逆ラプラス変換を適用し、インバータに印加したときに所望の瞬時電流を生成することになるような厳密な瞬時低電圧電流波形が再構築される。したがって、回転磁場の理想的基本成分を生成するための所望の電流波形がブロック76、78及び80から決定される。この所望の電流波形に基づいてブロック82において、インバータ24に加えたときに必要な基本エアギャップ磁場を生成するための所望の電流波形を生成することになる修正済みDC磁場電流需要が生成される。ブロック58では、第1の入力電流60をゼロ復帰させると共に、修正済みDC磁場電流需要に従って第2の電流62に対して同期時間関数演算が実行され、第2の入力電流のタイミングが調整される。インバータ24に修正済みDC磁場電流需要を与えることによって修正された入力電流すなわち、第2の電流62が生成され、これがインバータ24から高パワーの非正弦波瞬時電流の形態で出力される。調整済みすなわち、瞬時非正弦波電流は回転子50の界磁巻き線52に加えられ、固定子36上で集中型/同心性巻き線42すなわち、非正弦波巻き線が使用されているにも関わらずエアギャップ磁場中に高調波が存在しないため損失を最小限とした高出力パワーを生成する正弦波エアギャップ磁場を発生させる。ここで図5を参照すると、図4に示した制御スキーム/電子処理を実現しているドライブ84を、本発明の一実施形態に従って牽引作動力を発生させると共に回生ブレーキを実現しているハイブリッド電気自動車HEVAC推進システム86内に組み込んだところを表している。推進システム86は、ドライブ84と、エネルギー源88と、電気モータと発電機の両方として選択的に動作するように構成された分数スロット集中型巻き線すなわち、ティース巻き線を有する電気式機械90と、を含む。システム86から牽引作動力を発生させる際に、エネルギー源88は高いDC電圧92を発生させると共に、ドライブ84はこの高いDC電圧92から多相電動機電圧94を発生させ、この電動機電圧94から電気式機械90が牽引作動力を発生させている。図5の実施形態ではエネルギー源88は、熱機関96、オルタネータ98、整流器100、牽引/エネルギー電池102及び牽引ブーストコンバータ104を備えたハイブリッド電気エネルギー源として構成されている。牽引ブーストコンバータ104のことは効率よくパワーを伝達しながらデバイスの入力と出力の間の電圧を脱結合させるように機能する双方向DC-DCコンバータあるいは双方向ブースト/バックコンバータと呼ぶこともある。牽引作動力を発生させるための動作の際に、熱機関96は燃料を燃やすことによって力学的パワー106を発生させている。オルタネータ98は力学的パワー106から交流電圧108を発生させ、次いで整流器100がこの交流電圧108を整流し低DC電圧110を発生させている。牽引電池102は低DC電圧110から導出されたエネルギーを蓄積かつ伝達しており、また牽引ブーストコンバータ104は低DC電圧110をブーストし高DC電圧92を生成している。DC電圧に関する低いや高いという表現は本明細書で使用する場合、単に相対的意味であり特定の絶対的電圧レベルを含意するものではない。この高いDC電圧92はドライブ84に伝達されており、このドライブ84はその内部に、高DC電圧92を受け取りこれに応答して牽引作動力を発生させるために電気式機械に提供される多相のAC電動機電圧94を高DC電圧92から発生させているコンバータ/インバータ112を含む。さらにコンバータ/インバータ112は、回生ブレーキ動作中に多相電動機電圧94から高いDC電圧92を発生させるように構成されている。すなわち回生ブレーキ動作の間には、加速度を生成するトルクと逆の極性のトルク牽引パワーを発生させるトルクと反対の逆転トルクによって電気式機械90が動作するようにさせこれにより車輪を減速させすなわち遅くさせている。回生ブレーキモードで動作している間では電気式機械90が発電機の役割をして多相電圧94を発生させ、これが牽引インバータ/コンバータ112を通じて牽引電池102に供給される。具体的には、電動機多相電圧94から生成された高いDC電圧92が、バックbuck動作モードを通じて双方向DC-DCコンバータ104の高電圧側92から双方向DC-DCコンバータ104の低電圧側110まで流れる。回生ブレーキ動作中に電気式機械90を発電機として動作させるように電気式機械を制御するために、ドライブ84は初期DC磁場電流需要すなわち、第1の入力を生成している。図4を参照しながら詳細に記載したようにドライブ84すなわち、電動機ドライブ84内の制御器は、この初期DC磁場電流需要を牽引インバータ112に送り、電気式機械90の回転子図示せずに送るための初期電流を発生させる。発電機90は、ドライブ84がそこから成分基本と高調波成分を決定する初期DC磁場電流需要に応答して回転エアギャップ磁場を発生させる。エアギャップ磁場の高調波成分が排除されると共に、電動機ドライブ84は基本成分に対して補正を当て理想的基本成分を生成する。発電機90内に理想的基本成分を生成するのに必要な瞬時電流とコンバータ112に加えたときに必要な瞬時電流を発生させる厳密な瞬時低電圧電流波形とがドライブ84によって決定される。所望の電流波形に基づいてドライブ84は、コンバータ/インバータ112に加えたときに所望の電流波形が生成されることになる非正弦波瞬時DC磁場電流需要を生成する。ドライブ84からのこの非正弦波瞬時DC磁場電流需要に基づいて、コンバータ/インバータ112はしたがって修正済みすなわち第2の入力114を発生させて所望の非正弦波電流波形を有する電気式機械90に送っている。図5にはドライブ84と付属の電気式機械90が牽引作動力及び回生ブレーキ動作を介した電気的パワーを発生させるHEVシステム86内に組み込まれるように表しているが、非正弦波瞬時電流波形によって発電機を励磁するための技法を実現するように構成したドライブはさらに別の多様なタイプの電気式機械に対して適用可能であることを理解されたい。したがって、ドライブ及びドライブ制御器を目的とした本発明の実施形態は、多数の工業、商業及び輸送業における電気式機械に適用可能である。開示した方法及び装置の技術的寄与の1つは、回転子界磁巻き線に送られる非正弦波瞬時電流波形によって集中型固定子巻き線を有する発電機を励磁するための制御器実現による技法が提供されることにある。基本成分のみにより回転エアギャップ磁場が生成されかつ磁場高調波がすべて排除され、これにより回転子から固定子へのエネルギー変換が最適となるすなわち、高効率で高パワー出力となるように非正弦波瞬時DC磁場電流需要を生成するためにインバータに加えられる初期DC磁場電流需要を処理する制御スキームを実現している。したがって本発明の一実施形態による発電機は、複数の分数スロット集中型巻き線を有する固定子と、該固定子の内部にこれを基準として回転するように位置決めされた回転子であって該固定子と回転子の間のエアギャップ内にこれに加えられた電流に応答して回転磁場を生成するように構成された界磁巻き線をこれと電気的に結合させて有する回転子と、電源に接続可能な入力及び界磁巻き線に接続可能な出力を有するドライブと、を含む。このドライブはさらに、界磁巻き線への電流の流れを制御するように構成された回路と、該回路に接続されると共に、該回路に対して正弦波固定子巻き線を有する発電機に所望のAC電力を出力させることになるようなDC磁場電流需要を表す初期DC磁場電流を出力させるように該回路に初期DC磁場電流需要を入力するようにプログラムされた制御器と、を含む。この制御器はさらに、初期DC磁場電流により発生させた回転磁場に関するフィードバックを受け取ること、該フィードバックに基づいて回転磁場の理想的基本成分を決定し分離すること、該理想的基本成分に基づいて修正済みDC磁場電流需要を生成すること、並びに該修正済みDC磁場電流需要を該回路に入力することを行うようにプログラムされており、これにより該回路に対して正弦波回転エアギャップ磁場を生成するような非正弦波瞬時電流を界磁巻き線に出力させている。本発明の別の実施形態では、複数の分数スロット集中型巻き線を有する固定子と複数の界磁巻き線を有する回転子とを有する発電機においてAC電力を発生させるための方法を提供しており、該方法は、正弦波固定子巻き線を有する発電機に所望のAC電力を出力させることになるようなDC磁場電流需要を表す試験DC磁場電流需要をインバータに入力するステップと、該試験DC磁場電流需要に応答してインバータ内に、回転子と固定子の間に試験回転磁場を生成するために回転子上の複数の界磁巻き線に出力される初期DC磁場電流を発生させるステップと、を含む。本方法はさらに、回転磁場の基本成分及び高調波成分を決定するステップと、試験DC磁場電流需要及び基本成分から該回転磁場に関する理想的基本成分を決定するステップと、該理想的基本成分に基づいて所望の電流波形を決定するステップと、を含む。本方法はさらに、該所望の電流波形に基づいて修正済みDC磁場電流需要を生成し該修正済みDC磁場電流需要をインバータに入力するステップを含んでおり、これによりインバータに対して回転子上の複数の界磁巻き線に正弦波回転磁場を生成するような非正弦波AC電流波形を出力させ、またこれにより発電機内にAC電力を発生させている。本発明のさらに別の実施形態による発電機は、複数の非正弦波集中型巻き線を有する固定子と、該固定子の内部にこれを基準として回転するように位置決めされた回転子であって該固定子と回転子の間のエアギャップ内にこれに加えられた電流に応答して回転磁場を生成するように構成された界磁巻き線を有する回転子と、電源から界磁巻き線への電流の流れを制御するためのドライブと、を含む。このドライブは、正弦波固定子巻き線を有する発電機に所望のAC電力を出力させることになるようなDC磁場電流需要を表す第1の電流需要に基づいて回転子に初期入力電流を提供すると共に、該初期入力電流により生成される回転磁場に関するフィードバックを受け取るように構成されている。このドライブはさらに、該フィードバックに基づいて第2の電流需要を生成すると共に、該第2の電流需要に基づいてエアギャップ内に正弦波回転磁場を生成しかつ発電機内にAC電力を発生させるように界磁巻き線に非正弦波電流波形を成す修正済み瞬時入力電流を提供するように構成されている。この記載では、本発明最適の形態を含むを開示するため、並びに当業者による任意のデバイスやシステムの製作と使用及び組み込んだ任意の方法の実行を含む本発明の実施を可能にするために例を使用している。本発明の特許性のある範囲は本特許請求の範囲によって規定していると共に、当業者により行われる別の例を含むことができる。こうした別の例は、本特許請求の範囲の文字表記と異ならない構造要素を有する場合や、本特許請求の範囲の文字表記と実質的に差がない等価的な構造要素を有する場合があるが、本特許請求の範囲の域内にあるように意図したものである。