专利摘要
提供一种电源单元和电机。本发明涉及一种用于给插入到各个槽(2)中的电机的定子绕组的多个导体部(3)供电的电源单元，其中所述电源单元被配置成给第一导体部和第二导体部提供相应电流函数的至少一个不同操作参数，和/或所述电源单元被配置成给导体部提供至少两个叠加的电流函数，其在各情况下具有至少一个不同的操作参数。此外，本发明涉及一种具有这样的电源单元的电机。
权利要求
1.一种给插入到各个槽(2)中的电机的定子绕组的多个导体部(3)供电的电源单元，其中
-所述电源单元(5)被配置成给第一导体部和第二导体部提供相应电流函数，其中，针对所述第一导体部和所述第二导体部的相应电流函数具有至少一个不同操作参数，和/或
-所述电源单元被配置成给导体部提供至少两个叠加的电流函数，所述至少两个叠加的电流函数在各情况下具有至少一个不同的操作参数。
2.根据权利要求1所述的电源单元，其中所述导体部(3)各自具有与所述电源单元(5)连接的端子，以及另一端子，
-所述另一端子与短路装置(4)连接，在所述短路装置(4)中所述导体部(3)被彼此短路，或者
-所述另一端子与另一电源单元(23)连接。
3.根据权利要求1或2所述的电源单元，
其中所述操作参数包括极对数、频率、相位置以及幅度中的至少一个。
4.根据权利要求1或2所述的电源单元，
所述电源单元包括至少两个极对的叠加。
5.根据权利要求4所述的电源单元，
其中针对不同的极对所述电流函数包括不同的幅度。
6.根据权利要求4所述的电源单元，
其中针对不同的极对所述电流函数包括不同的频率。
7.根据权利要求5所述的电源单元，
其中针对不同的极对所述电流函数包括不同的频率。
8.根据权利要求1或2所述的电源单元，
所述电源单元同时使用同步部分和异步部分以产生扭矩。
9.根据权利要求1或2所述的电源单元，
其中在操作期间极对的数量是可变的。
10.根据权利要求4所述的电源单元，
其中在操作期间极对的数量是可变的。
11.根据权利要求8所述的电源单元，
其中在操作期间极对的数量是可变的。
12.根据权利要求1或2所述的电源单元，
其中在操作期间导通相的数量是可变的。
13.根据权利要求4所述的电源单元，
其中在操作期间导通相的数量是可变的。
14.根据权利要求8所述的电源单元，
其中在操作期间导通相的数量是可变的。
15.根据权利要求9所述的电源单元，
其中在操作期间导通相的数量是可变的。
16.根据权利要求10所述的电源单元，
其中在操作期间导通相的数量是可变的。
17.根据权利要求11所述的电源单元，
其中在操作期间导通相的数量是可变的。
18.根据权利要求1或2所述的电源单元，
其中在操作期间被有效供电的导体部(3)的数量是可变的。
19.根据权利要求4所述的电源单元，
其中在操作期间被有效供电的导体部(3)的数量是可变的。
20.根据权利要求8所述的电源单元，
其中在操作期间被有效供电的导体部(3)的数量是可变的。
21.根据权利要求9所述的电源单元，
其中在操作期间被有效供电的导体部(3)的数量是可变的。
22.根据权利要求10所述的电源单元，
其中在操作期间被有效供电的导体部(3)的数量是可变的。
23.根据权利要求11所述的电源单元，
其中在操作期间被有效供电的导体部(3)的数量是可变的。
24.根据权利要求1或2所述的电源单元，
所述电源单元被配置成给所述定子绕组的所述导体部(3)提供导通相的图案，其中所述图案可以是固定的、交替的或旋转的，或者以上的组合。
25.根据权利要求1或2所述的电源单元，
所述电源单元被配置成给所述导体部(3)提供非对称分布的磁通势。
26.根据权利要求1或2所述的电源单元，
所述电源单元被配置成产生用于给所述导体部(3)供电的时间相关电流历程，其中所述时间相关电流历程符合下述函数：
其中IS,k(t)是所述时间相关电流历程，即在具有连续编号k的定子的导体部中的时间相关电流函数，
Ai,j,k(t)是所述导体部k的每个谱分量的时间相关幅度，其中所述谱分量是指电流函数的分量，
j是所述谱分量的频率；其中f0是第一频率而fmax是最大发生频率，
i是所述谱分量的极对数，其中p0是第一极对数而pmax是最大发生极对数，
Qs是所述定子中的槽的数量并因此也是所述定子中的导体部的数量，以及
是导体部k的每个谱分量的时间相关相位角。
27.根据权利要求26所述的电源单元，
其中，所述谱分量是指在傅里叶分解情况下的电流函数的分量。
28.根据权利要求4所述的电源单元，
所述电源单元被配置成产生用于给所述导体部(3)供电的时间相关电流历程，其中所述时间相关电流历程符合下述函数：
其中IS,k(t)是所述时间相关电流历程，即在具有连续编号k的定子的导体部中的时间相关电流函数，
Ai,j,k(t)是所述导体部k的每个谱分量的时间相关幅度，其中所述谱分量是指电流函数的分量，
j是所述谱分量的频率；其中f0是第一频率而fmax是最大发生频率，
i是所述谱分量的极对数，其中p0是第一极对数而pmax是最大发生极对数，
Qs是所述定子中的槽的数量并因此也是所述定子中的导体部的数量，以及
是导体部k的每个谱分量的时间相关相位角。
29.根据权利要求28所述的电源单元，
其中，所述谱分量是指在傅里叶分解情况下的电流函数的分量。
30.根据权利要求8所述的电源单元，
所述电源单元被配置成产生用于给所述导体部(3)供电的时间相关电流历程，其中所述时间相关电流历程符合下述函数：
其中IS,k(t)是所述时间相关电流历程，即在具有连续编号k的定子的导体部中的时间相关电流函数，
Ai,j,k(t)是所述导体部k的每个谱分量的时间相关幅度，其中所述谱分量是指电流函数的分量，
j是所述谱分量的频率；其中f0是第一频率而fmax是最大发生频率，
i是所述谱分量的极对数，其中p0是第一极对数而pmax是最大发生极对数，
Qs是所述定子中的槽的数量并因此也是所述定子中的导体部的数量，以及
是导体部k的每个谱分量的时间相关相位角。
31.根据权利要求30所述的电源单元，
其中，所述谱分量是指在傅里叶分解情况下的电流函数的分量。
32.根据权利要求9所述的电源单元，
所述电源单元被配置成产生用于给所述导体部(3)供电的时间相关电流历程，其中所述时间相关电流历程符合下述函数：
其中IS,k(t)是所述时间相关电流历程，即在具有连续编号k的定子的导体部中的时间相关电流函数，
Ai,j,k(t)是所述导体部k的每个谱分量的时间相关幅度，其中所述谱分量是指电流函数的分量，
j是所述谱分量的频率；其中f0是第一频率而fmax是最大发生频率，
i是所述谱分量的极对数，其中p0是第一极对数而pmax是最大发生极对数，
Qs是所述定子中的槽的数量并因此也是所述定子中的导体部的数量，以及
是导体部k的每个谱分量的时间相关相位角。
33.根据权利要求32所述的电源单元，
其中，所述谱分量是指在傅里叶分解情况下的电流函数的分量。
34.根据权利要求10所述的电源单元，
所述电源单元被配置成产生用于给所述导体部(3)供电的时间相关电流历程，其中所述时间相关电流历程符合下述函数：
其中IS,k(t)是所述时间相关电流历程，即在具有连续编号k的定子的导体部中的时间相关电流函数，
Ai,j,k(t)是所述导体部k的每个谱分量的时间相关幅度，其中所述谱分量是指电流函数的分量，
j是所述谱分量的频率；其中f0是第一频率而fmax是最大发生频率，
i是所述谱分量的极对数，其中p0是第一极对数而pmax是最大发生极对数，
Qs是所述定子中的槽的数量并因此也是所述定子中的导体部的数量，以及
是导体部k的每个谱分量的时间相关相位角。
35.根据权利要求34所述的电源单元，
其中，所述谱分量是指在傅里叶分解情况下的电流函数的分量。
36.根据权利要求11所述的电源单元，
所述电源单元被配置成产生用于给所述导体部(3)供电的时间相关电流历程，其中所述时间相关电流历程符合下述函数：
其中IS,k(t)是所述时间相关电流历程，即在具有连续编号k的定子的导体部中的时间相关电流函数，
Ai,j,k(t)是所述导体部k的每个谱分量的时间相关幅度，其中所述谱分量是指电流函数的分量，
j是所述谱分量的频率；其中f0是第一频率而fmax是最大发生频率，
i是所述谱分量的极对数，其中p0是第一极对数而pmax是最大发生极对数，
Qs是所述定子中的槽的数量并因此也是所述定子中的导体部的数量，以及
是导体部k的每个谱分量的时间相关相位角。
37.根据权利要求36所述的电源单元，
其中，所述谱分量是指在傅里叶分解情况下的电流函数的分量。
38.一种具有定子(1)的电机，包括根据权利要求1至37中的任一项所述的电源单元(5)，其中：
-所述定子(1)包括用于容纳所述定子绕组的多个槽(2)，
-在各情况下每个槽(2)插入所述定子绕组的一个导体部(3)，
-所述导体部(3)各自在所述定子的第二侧上与所述电源单元(5)的端子连接，以及
-在相对于所述第二侧的所述定子的第一侧上，所述导体部(3)被短路或者与另一电源单元(23)连接。
39.根据权利要求38所述的电机，
其中插入所述槽中的所述导体部(3)的每一个是直的。
40.根据权利要求38或39所述的电机，
其中插入所述槽中的所述导体部(3)的每一个包括铝棒、铜棒或者青铜棒或者其合金。
说明书
技术领域
本发明涉及一种用于给电机的定子绕组的导体部供电的电源单元以及具有电源单元的电机。
背景技术
电机的定子通常包括与电力系统连接的电绕组，其又经常具有多相配置。
分布式绕组经常在每相每磁极具有多于两个线圈的应用中使用。这样的分布式绕组具有许多缺点，诸如由线圈的叠加引起的增加的制造支出。
然而，分布式绕组的主要优点在于如下事实：定子与相对于该定子可移动支承的电机的转子之间的气隙中的磁通势具有较少部分的谐波，即较少量磁通势的不期望谐波。这导致电机具有较高性能，包括很少转子损耗、很小噪声级以及很少振动问题。
常规的分布式绕组的另一个缺点是将被追溯到复杂绕组头。那里需要用于连接插入到定子的槽中的导体部的长导线以便跨过多个定子齿上的距离。
分布式绕组和基于齿的绕组(tooth-basedwinding)两者具有如下缺点：诸如极对数的操作参数在设计该绕组时被设定并且在操作期间不可以改变。
因此需要将分布式绕组的良好的电属性与降低的制造支出和操作电机时提高的灵活性结合在一起。
发明内容
这个目的通过根据提出的原理的一种电源单元以及一种电机来实现。
根据提出的原理，提供了被配置成用于给电机的定子绕组的多个导体部供电的电源单元。这里，导体部被插入到电机的定子的各个槽中。
相应地，电源单元给第一导体部和第二导体部提供相应的电流函数的至少一个不同的操作参数。作为一个替选或者另外，电源单元被配置成给导体部提供至少两个叠加的电流函数，其在各情况下都具有至少一个不同的操作参数。
在提及的第一个例子中，当然同样可以给多于两个的导体部提供相应的电流函数的相应的不同操作参数。根据提出的原理，当然同样可以给导体部提供多于两个的叠加的电流函数。有利地，每个导体部提供至少两个叠加的电流函数对于定子绕组的多个导体部或者所有导体部是可能的。
在一个实施例中，以基本上彼此平行定向导体部并且导体部在定子的平行槽中延伸。
在一个实施例中，导体部设置有两个端子，例如其可以设置在导体部的相对端。在各情况下，导体部的一个第一端子与电源单元耦接。在相应的第二端子中，导体部通过形成短路彼此电连接。这例如可以借助短路环来实现。
在一个实施例中，在各情况下具有一个正电源电压的汇流条和一个负电源电压的汇流条+/-的一个DC总线被设置在两个外侧面上，即被设置在电机的导体部的两端上。每个DC总线可以包括两个环形导体。导体部可以经由半桥4、5与DC总线+/-两者耦接。两个DC总线可以与电源单元耦接。替选地，两个DC总线的一个可以与电容器耦接。
定子绕组的结构可以对应于笼式转子的结构，其中笼式转子的两个短路环的一个被移除。这证明通过较小努力就可以制造定子绕组。
针对不同的导体部或者同一导体部形成电流函数所借助的不同的操作参数例如可以包括极对数、频率、电流函数的相位角和/或幅度。
在一个实施例中，假定在同一时刻给定子绕组提供不同极对数的电流函数。例如，可以给第一导体部提供具有第一极对数的电流函数而可以给另一个导体部提供具有另一个极对数的电流函数。作为替选或者另外，不同极对数的电流函数可以彼此叠加并且被提供到多个导体部。
如将借助示例性实施例在下文所说明，这给处于最不同操作状态的电机的灵活的、高效率操作提供了显著优点。
换言之，每个导体部表示定子绕组的相绕组并且接收具有电流函数或者电流函数的叠加的单独可调的电源，该电流函数的操作参数与其它导体部的电流函数不同。在叠加电流函数以给一个或者更多个导体部供电的情况下，至少两个电流函数具有至少一个不同的操作参数。
明显地，借助所提出的原理，可以以尤为简单的制造方式生产定子绕组。同样可以以尤为简单的方式制造绕组头，因为在最简单的情况下其由短路环组成。电源单元连接到导体部所借助的导体长度可以几乎任意短。
单独产生给导体部供电的不同的电流函数以及相电流借助所提出的原理可以实现磁通势的谐波的分布，其借助于分布式绕组也是可能的。术语谐波是指例如可以借助傅里叶分解说明的磁通势的分量。
根据提出的原理，当然可以给相同或者不同的导体部装载具有不同频率的电流函数。这里，不同极对的电流函数的幅度和频率还可以彼此独立地被设定。根据提出的原理，这又允许产生归因于电机的同步操作和异步操作的组合的扭矩。
另外，电机可以以不同数量的有源相操作，即使在操作期间电相的数量也是可变的。如所说明，即使在操作期间也可以改变极对的数量。
作为替选或者另外，电机还可以借助叠加在同一时刻以多个极对数操作，其中可以操作具有第一极对数的第一组的导体部和具有另一极对数的第二组导体部，或者可以借助电流函数的叠加操作一个或者更多个导体部，其中第一电流函数对应于第一极对数而第二电流函数对应于第二极对数。
可以使个别导体部不导通。在这种情况下，或者在导体部的不同操作参数的情况下，例如可以以交变或者旋转的方式形成被固定在导体部上的图案或者在导体部上移动的图案。
可以调整电流部的操作参数且因而调整电流函数、以使得针对相应的应用和/或电机的相应的操作状态实现最大操作效率。
另一个优化选项旨在使系统的生命周期最大化。
可以借助提出的原理产生电机的气隙中的磁通势的对称分布或者非对称分布。
个别导体部被提供且可以彼此叠加的电流函数可以通过如下等式来描述。
这里，IS,k(t)是时间相关电流历程，即在具有连续编号k的定子的导体部中的时间相关电流函数。
Ai,j,k(t)是导体部k的每个谱分量的时间相关幅度，其中谱分量例如是指在傅里叶分解情况下的电流函数的分量。
j是谱分量的频率；其中f0是第一频率而fmax是最大发生频率。
i是谱分量的极对数，其中p0是第一极对数而pmax是最大发生极对数。
Qs是定子中的槽的数量并因此也是定子中的导体部的数量。
是导体部k的每个谱分量的时间相关相位角。
在一个实施例中，电机包括定子。另外，电机包括如上所述的电源单元。定子包括多个槽，其用来容纳定子绕组。这里，在各情况下每个槽中插入定子绕组的一个导体部。在定子的第一侧上导体部被短路。例如短路环可以被设置到那一端。另外，导体部各自在与第一侧相对的定子的第二侧上被连接到电源单元的端子。如上文详细地描述，电源单元被配置成产生至少两个电流函数。具有至少一个操作参数的电流函数彼此不同。该至少两个电流函数被馈送到定子绕组的不同的导体部和/或在一个或者更多个导体部中叠加。关于定子绕组的可能的配置和有益效果的更多细节，参考2014年4月22日递交的在先申请DE102014105642.6，其全部内容通过引用并入到本文中。
在另一个实施例中，假设将在定子的第一侧的导体部而不是短路环连接到另外的电源单元(例如在各情况下经由半桥)。关于这样的在两侧被馈送的电机的可能的配置和有益效果，参考2014年10月8日递交的在先申请DE102014114615.8，其全部内容通过引用并入到本文中。
在一个实施例中，插入到槽中的导体部以直线方式形成。
例如，导体部可以具有相同的几何形状并可以沿定子的外周彼此平行地定向。导体部可以包括铝棒、铜棒或者青铜棒或者其合金。
定子绕组的短路环可以包括冷却通道。
附图说明
将在下文中借助多个示例性实施例和相应的图来说明提出的原理的更多细节和配置。
附图中：
图1A至图3B示出了各情况下根据提出的原理的定子绕组的示例性实施例；
图4至图11示出了各情况下根据提出的原理的电流函数的产生及其控制的示例性实施例；
图12A至13示出了根据提出的原理的磁通势的分布的示例性实施例；以及
图14至25示出了各情况下根据提出的原理的电机的示例性实施例；以及
图26示出了根据提出的原理的在两侧提供的定子绕组的示例性实施例。
具体实施方式
图1A以透视图示的方式示出了配置为具有内部转子的旋转电机的电机中的定子1的示例性实施例。为了提供良好的概览，转子并未在图1A中绘出。电机在内侧上包括在轴向上扩展、沿着周边槽2的定子，在各情况下定子绕组的一个导体部3被插入到槽2中。这里，恰好一个导体部3被布置在每个槽2中。
图1B示出了具有平行延伸的导体部3而不具有定子片金属封装的定子绕组，以便提供绕组结构的更好可视性。可以看出，在这个实施例中导体部3被配置成直的，具有矩形横截面并且沿电机的周边分布。导体部3具有相同的长度并且平行于电机轴被定向。以各自都在一端的方式，导体部3借助短路环4被电短路。导电部3的自由端与电源单元连接，该电源单元并未在图1B中示出。
图2示出了具有导电部3和短路环4的定子绕组以及象征性地示出连接的电源单元5，该电源单元5与每个导电部3的一端连接。这里，电源单元在各情况下包括每个导体部3至少一个电源6，用于提供相应的电流函数或者叠加的电流函数。图2的示例示出了图1A和图1B的示例中示出的36个导体部中的18个导体部。
图3A和3B示出了具有半桥开关6A的电源单元的简化图示，借助半桥开关6A导体部3的自由端可以被切换到正电源电压或负电源电压+/-。将在下文说明半桥中的开关的控制。
在此基础上，图4示出了用于控制导体部3的功率调整器9的电源单元的第一示例性实施例。该电源单元实现如下等式的技术实施，以如下提供叠加的电流函数。
这里，IS,k(t)是时间相关电流历程，即具有连续编号k的定子的导体部中时间相关电流函数。
Ai,j,k(t)是导体部k的每个谱分量的时间相关幅度，其中谱分量是指例如在傅里叶分解情况下的电流函数的分量。
j是指谱分量的频率，其中f0是第一频率而fmax是最大发生频率。
i是指谱分量的极对数，其中p0是第一极对数而pmax是最大发生极对数。
Qs是指定子中的槽的数量并因此也指定子中的导体部的数量。
是指导体部k的每个谱分量的时间相关相位角(在图中被称为phi1和phi2)，其确定相位置。
将计算n个电流函数，这也是为什么在那一端设置数量为n的电流计算单元7。每个电流计算单元7包括输入，在各情况下其被馈送一个或更多个操作参数，诸如频率f1、f2，极对数p1、p2、p3，相应的棒k的连续参数，幅度A1、A2，相位角phi1、phi2和时间t。
在输出端，每个电流计算单元7提供电流函数I(t)，电流函数I(t)依赖于选择的导体部k，相应的频率f1、f2以及相应的极对数p1、p2、p3以及其他操作参数。该电流函数I(t)被馈送到叠加单元8，叠加单元8给相应的导体部k提供叠加的电流函数Ik。该函数又被用于控制功率调整器9，功率调整器9设定被馈送到具有连续参数k的导体部中的、电流随时间的高度及历程。针对每个导体部执行这样的电流调整。
在该图中以及下面的各图中，术语棒与说明书中的术语导体部同义地使用。
可以借助于图3B的半桥6A以任何方式调节每个导体部中时间相关电流历程。取决于优化目标，可以产生不同的时间历程并将其提供给电流调整器9。
图5示出了控制方案的示例性实施例。取决于优化目标10以及操作点11或者操作曲线，分别计算电动机的最佳磁通势12的时间历程以及逆变器的最佳电流历程13。优化目标例如可以包括效率、动力学、纹波或者故障。根据电动机的最佳时间历程以及逆变器的最佳电流历程的组合来计算磁通势14的整体最佳时间历程。
根据磁通势14的整体最佳时间历程通过图6中示出的叠加电流控制15来产生相应导电部的电流调整器9的期望时间历程。
图7示出了与图6的配置相比较的叠加电流控制的实现的可能实施例。控制再次基于磁通势14的整体最佳时间历程。该时间历程被提供至叠加电流控制15，其确定各个槽的导体部的各电负载值。根据这些负载值计算导体部1-n的期望电流值。
电流函数具有一个或者更多个基本波形的时间历程，基本波形例如具有正弦历程，并且与诸如相应的幅度、相位置和频率的不同的参数叠加。这里，并不是每个频率部分都被控制来影响电动机，同样可以叠加再生分量。
图8示出了预控制的示例性实施例，预控制计算期望扭矩的同步分量和异步分量的分布。具体地，图8示出了分配力矩17的控制，其控制同步部分18的调整器以及异步部分19的调整器。同步部分18和异步部分19的调整器的输出在求和点20处汇集，求和点20又控制所有相(即所有导体部)的电流调整器21。预控制17采取期望力矩值并计算当前操作点的同步分量18和异步分量19的扭矩的最佳分布。次级扭矩调整器确定期望电流，其在求和点20中以求和的形式被传送给电流调整器21。
图9和图10示出了预控制的另一个示例性实施例。这里，针对多个不同的极对数的情况，描述了相对于控制极对数的同步部分的同步部分18的调整器，用于进一步极对数18’、18”的同步部分的进一步调整器并联连接。还针对力矩分配17通过预控制和调整来控制这些调整器并且同样将其在求和点20处汇集。
类似，图10示出了针对异步调节的情况下的多个极对数的配置。可以看出，相对于极对数的异步部分的调整器19，用于控制进一步极对数19’、19”的异步部分的进一步调整器并联连接并且同样通过预控制17进行控制。在这种情况下，用于不同的极对数19-19”的异步部分的所有调整器的输出也在求和点20处汇集。
图11示出了图9和图10的实施例的组合。因此，提供了每个极对数18、18”的同步部分的多个调整器以及每个极对数19-19”的异步部分的多个调整器。通过预控制17控制这些调整器并且其输出也在求和点20处汇集。
图12A和12B示出了相对于电机角度绘出的磁通势(MMF)的分布。这里，图12A示出了极对数p＝2的情况而图12B示出了极对数P＝1的情况。在操作期间电机的极对数的改变使得在各情况下实现扭矩图中的最佳效率。
在本示例中，定子槽的数量是36。在低旋转和较高扭矩需求时，电机可以以较高的极对数p操作，例如p＝2。然而，在铁损耗以及表面损耗和临近损耗变得越来越占优势的较高转速的情况下，极对数p可以减少至1，这导致在较高转速时损耗的显著降低。
作为替选或者除了极对数之间的切换，本原理使得可以产生多个极对并在电机中同时控制它们。
下面的等式是针对多个极对的操作在槽k中的相电流的表示。
这里，幅度、频率和极对的数量是可变参数，即操作参数。
根据操作模式和电机类型，这些参数可以被分离地调整。这有利地在例如下面的操作模式和电极类型中可使用。
该原理可以被应用在自激同步电机的情况，其中操作轴被用于产生扭矩而谐波被用于将能量传输到转子中以便在那里产生磁场。在这样的电机类型中，磁通势的操作轴和励磁转子轴可以彼此独立地控制。这种电机的示例性实施例在图19中示出。关于应用所提出的原理的这样的同步电机的这种配置和其它可能的配置，可以参考2013年3月21日递交的在先申请DE102013102900.0，其全部内容通过引用并入到本文中。
另一个应用的场合是具有多个极对的异步电机。在图14中示出了这样的电机的一个示例。在假设所有励磁磁极的旋转速度相等的情况下，这样的异步电机可以同时以多个极对操作。根据提出的原理可以通过改变相对应磁极的提供频率来满足这样的条件。当然，还可以通过改变相电流以及滑动量(slippage)来调整每个极对对电机扭矩的贡献。
应用的另一个示例性场合是具有多个极对的永磁励磁同步电机。图17和图20给出了示例。这里，沿电机的半径放置磁体、使得可以产生较低的极对数和较高的极对数两者。根据操作点，定子的磁通势可以处理较低极对数或较高的极对数或同时处理两者。
在图18中作为示例示出了应用的另一个场合。这里，示出了永磁支持的磁阻电机。这是非常常见的电机类型，然而在其中按惯例磁阻部分的极对的数量和永磁电机部分极对的数量相等。然而，根据提出的原理这不再需要。两个部件甚至不再需要处于相同相。在图21中示出了这种情况的一个示例性实施例。
提出的原理还适于具有表面安装永磁体和高和谐泛音部分的电机。转子的磁通势的基波以及其谐波可以被用于产生扭矩。因此，磁阻电动机的谐波还可以被用来产生附加扭矩。所提出的原理例如还可以应用于混合电机中，诸如作为具有多极对的永磁(PM)或磁阻转子、组合异步和永磁转子、组合异步和磁阻转子等。
图13示出了同时产生两个不同的极对的应用。针对极对数p1＝1和p2＝3执行仿真。图13的图示的上半部分示出了相对于电机的旋转角绘制的磁通势MMF的历程，而图13的图像的下半部分示出了磁通势的谐波的分布。可以看出，存在非常少的泛音。
电机的控制策略常规上用于使损耗最小化或者使可用逆变器电压的利用最大化。这里，负载角和总电流被用作待优化的可变参数，同时假定可以预设极对的数量。因为这个限制不再有效，根据提出的原理，可以借助极对的数量实现优化。因为最佳效果当然有可能在两个极对数之间，这可能导致给两个相邻极对数提供权重因数以便检测两个极对数的峰值电流的适当比值。可以非常平滑地配置两个极对数之间的过渡。特别是，在局部负载操作范围中，较低的磁通量的值经常导致电机和控制中的降低的损耗。然而，较低的磁通量意味着自发地产生扭矩的能力远低于高磁通量的电机。在所需的扭矩值发生变化，甚至该值导致短损耗(shortloss)情形的情况下，这可以通过增加极对的数量来克服。当扭矩瞬态结束时，该较高的极对数可以再次快速地降低。
单独调整磁通势的每个分量的幅度和频率的选项给诸如根据图15的PM支持的异步电机的新的混合电机类型提供了很多选项。这里，可以在笼式转子的棒的下面放射状地放置永磁体。给感生电机提供较高的极对数，而电机的永磁(PM)部具有较低的极对数。
在根据图16和图22的同步磁阻支持的异步电机的情况下存在类似的情形。在这种情况下，代替磁体使用通量屏障，以实现较低的极对数。
在一个它的变型中，通量屏障填充有导电材料。产生的电机在图23中作为示例被示出。
一个新的应用是同步支持的异步电机，其可以以示例方式如图25所示来配置。可以将与PM支持的异步电机相同的规则应用于这种电机，然而代替磁体绕组被放置在转子中。
定子的磁通势的所有同步分量的基波不会在转子棒中感生电压。因此，它们不会产生转子的磁通势。类似地，在它们的谐波阶数不匹配的情况下，在定子的磁通势的异步分量的基波和与永磁体相关的磁通势的部分之间不存在相互作用。
提出的原理的另一个应用场合是导通相的数量的改变，甚至是在操作期间的改变。可以改变导通相的数量以便实现逆变器(即电源单元)中的损耗最小。导通相可以在定子上对称或者非对称地分布。对称分布可以被用于产生定子的磁通势中的期望谐波。假设定子产生较强的五阶谐波，例如具有10个磁极的永磁(PM)转子可以由仅具有两个磁极的定子提供。
导通相的轻微不对称分布可以用于借助所谓虚拟线圈节距(virtualcoilpitch)降低磁通势的谐波分量。针对对置磁极的情况，这可以意味着通过相同的数量的导通相产生两个磁极，但磁极之间的对称轴与导通相的几何中心不相同。在图24中示出了关于此点的一个示例性实施例。在该示例中，采用旋转图案使相(即导体部)导通或者不导通。接着借助上面描述的公式中的一个给导通相馈送叠加电流。
在关于此的偏差中，可以使用固定图案代替绕定子旋转的导通相和非导通相的旋转图案。这例如可以意味着在整个电动机周边上对称地或者非对称地提供导通相和非导通相的分布，或者指实现了扇形电动机。在后者的情况下，相邻相例如可以在两倍磁极距的位置导通，这又产生两个磁极的磁通势。
如上提及，提出的电机拓扑的操作模式是可变的并且可以在操作期间改变。结果，实现了不同操作状态的电机的最大范围的效率程度。不同的操作模式在操作期间不仅能以突然的方式切换，同样能够彼此合并以及彼此混合，这提供了控制电机的全新的可能性。
例如，针对高转速和低扭矩的操作情况，图16中的磁阻支持的异步电机可以操作为纯同步磁阻电机，而另一方面，针对低转速和高扭矩的操作情况，其可以被用作纯感生电机。
如上提及，可以通过切断定子的绕组的各导体部来实现磁通势的非对称分布。根据提出的原理，非对称分布的磁通势被直接提供到定子中时也或者有可能有同样的效果。该方法还可以被用于使磁通势的谱与期望操作点相适应。
图26示出了根据提出的原理从两侧提供的定子绕组的示例性实施例。相应地，导体部在一端各自连接到第一电源单元5。导体部3的分别相对的端与另一个电源单元23连接。结果，根据提出的原理，可以从两侧将电流函数或者叠加的电流函数提供到导体部中。
参考标记列表
1定子
2槽
3导体部
4短路环
5电源单元
6电源
6A半桥
7功率计算单元
8叠加节点
9电流调整器
10优化预设
11操作点预设
12计算时间历程
13计算电流历程
14计算时间历程
15叠加电流控制
17预控制
18同步调整器
18’同步调整器
18”同步调整器
19异步调整器
19’异步调整器
19”异步调整器
20求和点
21电流调整器
22转子
23进一步的电源单元
24转子绕组
S南极
N北极
电源单元和电机专利购买费用说明
Q：办理专利转让的流程及所需资料
A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。
1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。
2：按规定缴纳著录项目变更手续费。
3：同时提交相关证明文件原件。
4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。
Q:专利著录项目变更费用如何缴交
A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式
Q：专利转让变更，多久能出结果
A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。
动态评分
0.0