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Patent Searching and Data


Title:
PM SYNCHRONOUS MOTOR HAVING A DEVICE FOR PARAMETERIZING THE MAGNETS AND HAVING AN INTEGRATED BRAKING FUNCTION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/108692
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an electric motor, comprising a stator (1) and a rotor (2), wherein: the rotor (2) has permanent magnets (3) capable of magnetic reversal; the stator (1) is divided into n portions (4) over the circumference of the stator in order to control individual portions (4) separately from one another or in combination with one another by means of a plurality of drive elements (5). The invention further relates to a method for driving an electric motor, wherein the n portions (4) of the stator (1), which are divided over the circumference of the stator, are controlled separately from one another or in combination with one another by means of a plurality of drive elements (5).

Inventors:
NOLTE CHRISTIAN (DE)
GRAMANN MATTHIAS (DE)
FRITZ MARTIN (DE)
Application Number:
PCT/DE2019/100969
Publication Date:
June 04, 2020
Filing Date:
November 12, 2019
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
H02K1/14; H02K19/08; H02K19/10; H02K21/04; H02K21/14; H02K49/06; H02P25/22
Domestic Patent References:
WO1984003400A11984-08-30
WO2009013204A12009-01-29
Foreign References:
DE10009462A12001-08-30
US20180091070A12018-03-29
DE102013208570A12014-11-13
DE102010046230A12012-03-29
JP6202664B22017-09-27
EP3173282A12017-05-31
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Claims:
Patentansprüche

1. Elektromotor, umfassend einen Stator (1 ) und einen Rotor (2), wobei der Rotor (2) und / oder Stator (1 ) ummagnetisierbare Permanentmagnete (3) aufweist und dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (1 ) in n Teilbereiche (4) über dessen Umfang unterteilt ist, um einzelne Teilbereiche (4) separat voneinander oder in Kombination miteinander über eine Vielzahl von Antriebselementen (5) anzusteuern.

2. Elektromotor gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die n Teilbe reiche (4) als separate Teilmotoren wirken.

3. Elektromotor gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagnete (3) und die als Leistungselektronikeinheiten (5) konfigurier ten Antriebselemente (5) einen generatorischen und/oder einen Hysterese bremsmodus hervorrufen.

4. Elektromotor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Teilbereiche (4) zumindest je ein Polpaar (6) um fassen und jeder Teilbereich (4) eine unterschiedliche Anzahl an Polpaaren (6) aufweisen kann.

5. Elektromotor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass m Leistungselektronikeinheiten (5) mit einer Stromtragfähigkeit von l/m realisiert sind.

6. Elektromotor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummagnetisierung durch die Unterteilung in Teilbereiche (4) im Wesentlichen zugkraftunterbrechungsfrei erfolgt. 7. Elektromotor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor mit einer Leistungselektronikeinheit (5) für den Antrieb (19) und einer Leistungselektronikeinheit (5) für den Bremsmodus (20) ausgebildet ist, wobei die Antriebs-Leistungselektronikeinheit (19) ein dre- hendes Feld für den Generator-/Motorbetrieb und die Bremsmodus-

Leistungselektronikeinheit (20) ein stehendes Feld für den Hysteresemodus zur Verfügung stellt.

8. Elektromotor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wicklung pro Nut oder zwei Wicklungen pro Nut entweder in einer Parallelschaltung oder in einer Reihenschaltung vorgesehen ist/sind.

9. Elektromotor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (2) Permanentmagnete (3) aus unterschiedlichen Werkstoffen enthält, um die Anzahl n der Polpaare (6) im Betrieb zu variieren.

10. Verfahren zum Antreiben eines Elektromotors nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die n Teilbereiche (4) des Stators (1 ), wel che über dessen Umfang unterteilt sind, separat voneinander oder in Kombina- tion miteinander über eine Vielzahl an Antriebselementen (5) angesteuert wer den.

Description:
PM-Svnchronmotor mit Vorrichtung zur Parametrierunq der Magnete und inte- qrierter Bremsfunktion

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor und ein Verfahren zum Antreiben eines Elekt romotors.

Insbesondere betrifft die Erfindung einen Elektromotor, insbesondere einen perma nenterregten Synchronmotor, umfassend einen Stator und einen Rotor, wobei der Ro tor ummagnetisierbare Permanentmagnete, insbesondere Alnico-Magnete, aufweist.

Aus dem Stand der Technik sind bereits Motoren bekannt, die die Funktion einer Hys teresebremse besitzen. Zum Beispiel offenbart die EP 3 173 282 A1 ein elektrisch an getriebenes Fahrzeug mit mindestens einer elektrischen Maschine mit einem Stator und einem Rotor mit einem Rotorkern, wobei der Rotor mit mindestens einem An triebsrad kinematisch verbunden ist, wobei die elektrische Maschine mit einer Steuer einrichtung und einer Energiequelle verbunden ist. Die elektrische Maschine ist als Hysteresemaschine ausgelegt, wobei der Rotorkern des Rotors ein hartmagnetisches Material umfasst, wobei der Rotor mindestens einen Kühlkanal für ein Kühlmittel um fasst. Dies ermöglicht eine hohe Dauerbremsleistung bei sehr begrenzter Kapazität der Stromleitung.

Hierbei ist der prinzipielle Betriebsmodus einer Hysteresebremse beschrieben, die das Bremsmoment abhängig vom Zustand der Leistungselektronik und Batterie durch ei nen Schlupf zwischen dem Rotor und dem umlaufenden Statorfeld einstellt.

Aktuelle permanenterregte Synchronmotoren besitzen den Nachteil einer geringen Ef fizienz bezüglich einer hohen Drehzahl. Der Grund hierfür ist, dass zur Drehzahlerhö hung ein wesentlicher Anteil der Spulenbestromung zur Feldschwächung aufgebracht werden muss und dies zu einem hohen ohmschen Verlust führt. Der Bereich optimaler Effizienz liegt häufig in Bereichen, die für den Fahrzyklus nur sehr begrenzt relevant sind. Dieser optimale Bereich ist in konventionellen Motoren festgelegt und kann nicht verlegt werden. Eine Feldschwächung wird bei einer rotierenden elektrischen Maschi- nen als eine Verringerung des magnetischen Flusses der Erregerwicklung bezeichnet, welche eine Drehzahlveränderung verursacht.

Ein Rotor enthält Dauermagnete, die im Betrieb durch Interaktion mit dem Stator mo difizierbar sind. Das können Segmente oder eine hartmagnetische Zylinderhülse sein, die vergraben oder an der Oberfläche montiert sind. Ein Magnetfluss wird in den Sta tor und Rotor durch geeignete Flussleitelemente geführt. Die Ausbildung der Rotorpo le, in anderen Worten die Magnetisierung des Rotors, erfolgt durch eine geeignete Bestromung des Stators. Zum Beispiel erfolgt die Bestromung des Stators durch die Erzeugung eines Statorfelds, welches unabhängig von der Rotorposition ist. Hierbei ist ein Vorteil, dass während der Montage kein eigener Mangnetisierungsprozess not wendig ist.

Eine Ummagnetisierung kann immer, sowohl bei Stillstand als auch während dem Be trieb, reproduziert werden, um gezielt Betriebspunkte einzustellen. Zum Beispiel ist dies wahrscheinlich notwendig, wenn zuvor im Flysteresemodus verzögert wurde. Durch diese Ummagnetisierung besteht keine Gefahr einer irreversiblen Entmagneti sierung des Rotors. Dies ermöglicht in einer Funktionsbaugruppe den Betrieb als Hys teresebremse, insbesondere mit einem statischen Feld, und als Antriebsmotor bzw. Generator, insbesondere einen Synchronbetrieb, dessen optimaler Arbeitspunkt ver schoben werden kann.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Elektromotor bereitzustellen, welche den Be reich der optimalen Effizienz je nach Bedarf sinnvoll verwenden kann. Somit soll der Elektromotor mit einer hohen Effizienz und/oder Flexibilität angetrieben werden.

Die Aufgabe der Erfindung wird bei einer gattungsmäßigen Vorrichtung erfindungs gemäß dadurch gelöst, wenn der Stator in n Teilbereiche über dessen Umfang, d. h. entlang der Umfangsrichtung, unterteilt ist, um einzelne Teilbereiche separat vonei nander oder in Kombination miteinander über eine Vielzahl an Antriebselementen, insbesondere Leistungselektronikeinheiten, anzusteuern. In anderen Worten zielt die Erfindung auf einen Statoraufbau ab, der aus separaten Teilbereichen besteht und diese diskrete Unterteilung des Stators genutzt werden kann, um die Magnete in den Teilbereichen der Maschinen zu skalieren und im restlichen Teil des Motors weiterhin anzutreiben. Das hat den Vorteil, dass durch eine gezielte Reduktion des Rotormag netflusses weitgehend auf einen Feldschwächungsbetrieb verzichtet werden kann. Zudem wird das Rotormagnetfeld skaliert, um so den Bereich optimaler Effizienz zu verschieben. Hierbei ist es bevorzugt, wenn zumindest zwei Teilbereiche am Stator ausgebildet sind.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und wer den nachfolgend näher erläutert.

So ist es beispielsweise zweckmäßig, wenn die n Teilbereiche als separate Teilmoto ren wirken. Dadurch können betriebspunktselektiv bestimmte Teile des Motors ab und/oder zugeschaltet werden, wodurch der Stator mit mehreren separat funktionie renden Teilmotoren betrieben wird. Die einzelnen Teilmotoren können gemäß ihrer Aktivierung in der Betriebsstrategie unterschiedlich optimiert sein. In der Regel werden diese für einen bestimmten Betriebsbereich des Motorkennfelds und hier z.B. auf Effi zienz optimiert. Das schließt auch eine unterschiedliche Auslegung der Teilmotoren ein.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Permanentmagnete und die als Leistungselektroni keinheiten konfigurierten Antriebselemente einen generatorischen und/oder einen Hysteresebremsmodus hervorrufen. In anderen Worten, ist es durch die vorstehend beschriebene Unterteilung des Stators möglich, auf diese Weise generatorisch oder im Hysteresebremsmodus zu verzögern und somit eine Hysteresebremsfunktion zu in tegrieren. Daraus folgen unabhängige Bereiche, in denen auf dem gesamten Stator generatorisch oder im Hysteresebremsmodus verzögert wird. Die Anzahl der unab hängigen Bereiche ist an die Anforderung bezüglich der Stufen des Bremsmoments optimiert/anzupassen. Darüber hinaus sind Strategien zum Betreiben des Elektromo tors als Hysteresebremse mit der Möglichkeit / dem Potential gleichzeitig zu rekuperie- ren vorgesehen. Eine Hysteresebremse ist eine Bremse, die auf der Wirkung eines Magneten oder Elektromagneten auf ein sich bewegendes, ferromagnetisches Material basiert. Hier bei entsteht der Energieverlust durch die wiederholte Ummagnetisierung des Materi als. Ein wesentlicher Vorteil bei der Verwendung der Hysteresebremse ist, dass diese nicht geschwindigkeits-/drehzahlabhängig ist und vom Stillstand bis zu einer maxima len Geschwindigkeit gleichmäßig funktioniert. Gleichzeitig weist eine Hysteresebrem se eine sehr lange Lebensdauer auf.

Daraus ergibt sich der Vorteil, dass die notwendige Energie zum Anlegen des stati schen Felds aus der rekuperierten Energie gewonnen werden kann. Dabei ist auch eine Kopplung zweier Spannungsquellen, insbesondere einer Batterie und der rekupe rierten Energie, vorgesehen/möglich. Diese Kombination wird dazu genutzt, um die notwendige Spannung für die Hysteresebremse zu erzeugen.

Es ist bevorzugt, dass die einzelnen Teilbereiche zumindest je ein Polpaar umfassen und jeder Teilbereich eine unterschiedliche Anzahl an Polpaaren aufweisen kann. Als Grundlage der Lösung der gestellten Aufgabe, kann jedes Polpaar einen eigenen Teilbereich ausbilden und über ein eigenes Antriebselement bzw. eine eigene Leis tungselektronikeinheit angesteuert/angetrieben werden. Diese Ausführungsform weist eine maximale Variabilität des Antriebs auf. Hierbei ist ebenfalls eine Zuschaltung von Magnetisierungsspulen/Magnetisierungswicklungen möglich und erlaubt ein separates Anlegen eines statischen Feldes pro Polpaar.

Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn m Leistungselektronikeinheiten mit einer Strom tragfähigkeit von l/m realisiert sind. Es ist bevorzugt, wenn die Ummagnetisierung durch die Unterteilung in n Teilbereiche im Wesentlichen zugkraftunterbrechungsfrei ist. Hierbei ist weiter bevorzugt, wenn mehrere Stränge/Polpaare zu Teilmotoren zu sammengefasst werden. Auf diese Weise kann im Betrieb eine gezielte Ent- bzw. Aufmagnetisierung erreicht werden, ohne einer Zugkraftunterbrechung zu bedürfen. In anderen Worten kann, bei einer entsprechenden Zusammenfassung der Stränge in beispielsweise zwei Teilmotoren, es ermöglicht werden, dass in einem Teillastpunkt ein Teilmotor von der Drehmomenterzeugung entkoppelt und zur Einstellung des Magnetfelds verwendet wird. Das zu diesem Zeitpunkt reduzierte Moment kann von den restlichen Teilbereichen bzw. Teilmotoren des Motors gestellt werden. Auf diesem Weg tritt im Rahmen der Regelungsmöglichkeiten maximal eine geringfügige Reduzie rung des Drehmoments auf.

Ein Vorteil einer solchen Verschaltung zu Teilmotoren ist, dass bei gegebener Span nung ein reduzierter Wicklungswiderstand je Teilstrang möglich ist. Auf diesem Weg wird nicht eine Leistungselektronikeinheit mit der Stromtragfähigkeit I, sondern m Leis tungselektronikeinheiten mit der Stromtragfähigkeit l/m realisiert. Folglich ist der Auf wand im Bereich der Leistungselektronikeinheiten auf den Mehraufwand der Gatetrei ber reduziert. Aus der Anforderung an die Zugkraftunterbrechung wird die Anzahl der Teilmotoren mit Hilfe folgender Schritte ermittelt:

Ein Bereich wird zur Magnetvariation des Rotors verwendet und kann in diesem Mo ment nicht antreiben, wodurch die verbleibenden Teilbereiche das fehlende Moment aufnehmen. Durch einen kurzen Impuls verändern die Magnetisierungsspulen das Magnetfeld des Rotors und tragen anschließend wieder zur Drehmomentbildung bei. Nach einigen Umdrehungen, beispielsweise zur Rückkühlung der Wicklung, kann der verwendete Bereich einen weiteren Teil des Rotors verändern. Durch das Verschlei- fen dieses Vorgangs, beispielsweise über 50 Umdrehungen, kann eine im Wesentli chen zugkraftfreie Umschaltung realisiert werden.

Von Vorteil ist es, wenn elektronische und/oder mechanische Schalter, insbesondere ohne Lichtbogenerzeugung, verwendet sind. Durch das entkoppelte Umschalten eines Teilstrangs/Teilbereichs ist die Verwendung solcher Schalter möglich. Dies hat den Vorteil, dass anwendungsabhängig kosten gespart werden können.

Es ist bevorzugt, wenn der Elektromotor mit einer Leistungselektronikeinheit für den Antrieb und einer Leistungselektronikeinheit für den Bremsmodus ausgebildet ist, wo bei die Antriebs-Leistungselektronikeinheit ein drehendes Feld für den Generator- /Motorbetrieb und die Bremsmodus-Leistungselektronikeinheit ein stehendes Feld für den Hysteresemodus zur Verfügung stellt. Auf diese Weise sind die Anforderungen der Antriebs-Leistungselektronikeinheit, ins besondere ein synchroner Umlauf, bezüglich Strom erheblich reduziert, können dafür aber dynamisch gehalten werden. Die Bremsmodus-Leistungselektronikeinheit muss der Anforderung bezüglich der Dynamik gerecht werden, weist dafür aber eine höhere Stromtragfähigkeit auf. Diese Realisierung bietet sich insbesondere zur Ansteuerung eines Elektromotors mit Hysteresebremsfunktion an, da besonders die Erzeugung un terschiedlicher dynamischer Anforderungen realisiert ist.

Des Weiteren ist es bevorzugt, wenn nicht alle Polpaare separat angesteuert werden. Daher ist vorgesehen, dass gegenüberliegende Spulen in Reihe gekoppelt sind. Dies hat den Vorteil einer Einsparung an Schaltern. Hier sind, in Abhängigkeit der Polpaar anzahl, gegebenenfalls auch folgende Verschaltungsvarianten denkbar:

In dem Fall, dass ein Rotor insgesamt zehn Polpaare aufweist, können beispielsweise vier Polpaare, drei Polpaare und zwei Poolpaare verkoppelt sowie ein Einzelpolpaar verwendet werden. Dadurch können sechs Schaltvorrichtung (4 statt 10) zur separa ten Ansteuerung eingespart werden. Je nach benötigten Moment ist es möglich, dass Bremsmoment von 10 % bis 100 % des Maximalmoments zu skalieren. Werte unter halb 10 % sind durch einen Generatorbetrieb abgedeckt.

Ferner ist bevorzugt, wenn im Bremsmodus bzw. zur Flussänderung nur die dritte Phase eines Polpaares abgetrennt wird. Damit wird im Grunde eine Dreiecksschal tung mit einer Phase im Nulldurchgang abgebildet. Dies ist aus dem Grund möglich, da der Bremsmodus einer Hysteresebremse per se kein Wechselfeld benötigt. Aller dings kann hierbei das Feld zum Bremsen nicht als Magnetfeldschwächung verwen det werden, da die Polteilung nicht passend ist. Die Magnetparametrisierung kann je doch mit einer Kondensatorentladung des Antriebsfelds erfolgen. Zudem bewegt die Magnetisierung des Rotors in der Motorwicklung eine Spannungsinduktion. Vorteilhaf terweise kann diese bei einer Hysteresebremsung zu einer gleichzeitigen Rekuperati- on genutzt werden. Impulsmagnetisierungsgeräte arbeiten typischerweise nach dem Prinzip der Konden satorentladung. Dieser Ansatz bietet ebenfalls einen Anknüpfungspunkt, da auf diese Weise eine Sonderlösung denkbar wird. In einer Antriebseinheit könnten beispielswei se zwei Leistungselektronikeinheiten mit zwei Spulensystemen verbaut werden. Die Energiespeicherung kann sowohl in einem Kondensator, als auch in einer Spule, bei spielsweise analog der Zündspule in einer Verbrennungskraftmaschine, gespeichert sein/werden. Die erste Spule (je Polpaar) dient nur dem Antrieb und ist fest mit der ersten Antriebs-Leistungselektronikeinheit verbunden und die zweite Spule ist eben falls fest mit einer eigenen zweiten Leistungselektronikeinheit verbunden und bedient einerseits die Ummagnetisierungsfunktion der Hysteresebremse, insbesondere des statischen Felds, und andererseits die der Magnetschwächung, insbesondere die syn chrone Überlagerung der Antriebsspule. Die zweite Leistungselektronikeinheit enthält dabei eine deutlich geringere Dynamikanforderung, da der Hysterese Bremsmodus im Wesentlichen statisch arbeitet.

Zur Realisierung der Magnetschwächung ist eine Schaltung wie in einem Impulsmag netisierungsgerät möglich, sodass die Trägheit der zweiten Leistungselektronikeinheit untergeordnet wird. Eine Rekuperation kann, beispielsweise durch eine Taktung zwi schen der ersten Leistungselektronikeinheit und der zweiten Leistungselektronikein heit, realisiert werden, wenn es das angeforderte Bremsmoment zulässt und die Fahr bahnhaftung es ermöglicht. In Notbremssituationen wird die Effizienz untergeordnet.

Es ist vorteilhaft, wenn eine Wicklung pro Nut oder zwei Wicklungen pro Nut entweder in einer Parallelverschaltung oder in einer Reihenverschaltung vorgesehen ist/sind.

In dem Fall, dass zwei Wicklungen pro Nut in einer Parallelverschaltung vorgesehen sind, ist es gemäß einer weiteren Ausführungsform bevorzugt, wenn alle Polpaare miteinander gekoppelt sind. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass keine Schalter not wendig sind. Eine selektive Zahnansteuerung ist in diesem Anwendungsbeispiel nicht möglich. Allerdings kann durch eine getaktete Ansteuerung und eine intelligente Re gelung, insbesondere mit Fokus auf die Software, auf dem gesamten Umfang ab wechselnd und hochdynamisch hysteretisch und rekuperativ gebremst werden (vgl. ABS). Die Bremskapazität wird dabei so ausgelegt, dass das Rad in jeder Situation, insbesondere bei einer maximalen Normalkraft, zum Stillstand gebracht werden kann.

Des Weiteren kann darauf verzichtet werden, dass die zweite Spule drei Phasen auf weist. Es ist eine komplett andere Wicklung denkbar, um mit Gleichstrom maximal vie le Polpaare in den Rotor zu prägen. Dies hat den positiven Effekt, dass weniger Mag netmasse benötigt wird.

Zur Vermeidung der Überlastung einer Phase in einem Polpaar, ist prinzipiell kein si nusförmiges Statorfeld notwendig, sondern ein getaktetes Ein-/Ausschalten der Spu len. Dies ist insbesondere zum Schutz der Leistungselektronikeinheiten vorteilhaft. Die Anforderung ist die Erzeugung des notwendigen Magnetfelds. Auf diese Weise ist auch eine Realisierung eines ABS möglich. Durch den Wechsel der Polpaare mit der Hysteresebremsung kann eine partielle Überhitzung vermieden werden (vgl. PWM- Ansteuerung, allerdings im Wechsel zwischen den beiden Bremsmodi).

In dem Fall, dass eine Wicklung oder zwei Wicklungen in der Nut in einer Reihen schaltung vorgesehen ist/sind, ist es gemäß einer weiteren Ausführungsform bevor zugt, wenn wiederum mehrere Polpaare miteinander gekoppelt sind. Hierbei ist das Abtrennen von Teilen eines Strangs durch das Öffnen oder Schließen eines Stern punkts zwischen den Strängen vorgesehen.

1 . Es ist weiter bevorzugt, wenn der Rotor Permanentmagnete aus unterschiedli chen Werkstoffen enthält, um die Anzahl n der Polpaare im Betrieb zu variie ren.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Antreiben eines Elektromotors nach ei nem der vorstehenden Aspekte, wobei die n Teilbereiche des Stators, welche über dessen Umfang unterteilt sind, separat voneinander oder in Kombination miteinander über eine Vielzahl an Antriebselementen angesteuert werden. Das Verfahren erlaubt eine eingliedrige Einstellung des Drehmoments durch unvoll ständige Ausnutzung der Hystereseenergie und/oder dadurch, dass durch die Reku- peration das Grundmoment Mßrems, rekup, max mit synchron umlaufender, sinusförmiger Feldwelle eingestellt werden kann. In anderen Worten wird bei der unvollständigen Ausnutzung der Hystereseenergie das Feld nicht bis zur vollständigen Sättigung an gelegt, sondern bis im Wesentlichen 95% MBrems, Poipaar. Durch den Hysteresebrems modus einzelner Polpaare werden diskrete Anteile gezielt ummagnetisiert, wodurch ein deutlich höheres Moment erreicht wird.

Die Momente der separat angesteuerten Polpaare überlagern sich additiv. Zudem er fordern die Betriebspunkte innerhalb des Generatorkennfelds keine Hysteresefunkti on, wie es bei Elektromotoren gemäß dem Stand der Technik üblich ist.

Des Weiteren kann der Rotor alternativ im Aufbau eine hartmagnetische Zylinderhülse sein, die auf einem weichmagnetischen Rotorkern montiert ist, somit wäre es möglich eine variable Polteilung zu erhalten.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe einer Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 zeigt einen Stator mit möglichen Teilbereichen,

Fig. 2 zeigt ein Motorkennfeld zur Verdeutlichung des Hysteresebremsmodus,

Fig. 3 zeigt eine Aufteilung des Stators,

Fig. 4 zeigt einen Schaltplan gemäß einer ersten Ausführungsform,

Fig. 5 zeigt eine Verschaltungsmöglichkeit des Schaltplans gemäß der ersten Ausfüh rungsform,

Fig. 6 zeigt drei Teilmotoren, Fig. 7 zeigt eine mögliche Unterteilung des Motors in Teilmotoren,

Fig. 8 zeigt einen Schaltplan gemäß einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 9 zeigt eine Verschaltungsmöglichkeit des Schaltplans gemäß der zweiten Aus führungsform,

Fig. 10 zeigt einen Schaltplan gemäß einer dritten Ausführungsform,

Fig. 11 zeigt eine Aufteilungsmöglichkeit des Stators 1 gemäß des Schaltplans gemäß der dritten Ausführungsform,

Fig. 12 zeigt eine alternative Aufteilung des Stators gemäß des Schaltplans gemäß der dritten Ausführungsform,

Fig. 13 zeigt eine Verschaltungsmöglichkeit des Schaltplans gemäß der dritten Aus führungsform, Fig. 14 zeigt einen Schaltplan gemäß einer vierten Ausführungsform,

Fig. 15 zeigt eine Verschaltungsmöglichkeit gemäß der vierten Ausführungsform,

Fig. 16 zeigt einen Schaltplan gemäß einer fünften Ausführungsform,

Fig. 17 zeigt eine Verschaltungsmöglichkeit gemäß der fünften Ausführungsform, und

Fig. 18 zeigt einen Schaltplan gemäß einer sechsten Ausführungsform. Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Ver ständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen be zeichnet.

Fig. 1 zeigt einen Stator 1 , der einen Rotor 2 umgibt. Der Rotor 2 weist Permanent magnete 3 auf. Die Permanentmagnete 3 besitzen die Eigenschaft der Ummagneti sierbarkeit. Der Stator 1 kann in n Teilbereiche 4 unterteilt werden. Jeder Teilbereich 4 ist über ein eigenes Antriebselement 5 ausgebildet. Das Antriebselement 5 ist als eine Leistungselektronikeinheit konfiguriert. Gemäß Fig. 1 ist der Stator in gleich viele Teil bereiche 4 unterteilt, wie Polpaare 6 vorhanden sind. In dem Fall sind in Fig. 1 sechs Polpaare 6 und dementsprechend sechs Teilbereiche 4 abgebildet.

Fig. 2 zeigt ein Motorkennfeld zur Verdeutlichung des Hysteresebremsmodus. Das gezeigte Motorkennfeld zeigt eine Grenzkennlinie die den Hysteresemodus vom Ge nerator-Modus trennt, welche über dem Moment M und der Drehzahl n aufgetragen ist. Der Motor wird hierbei begrenzt durch seine maximale Drehzahl nmax (Drehzahl grenze 7) und das minimale Moment Mmin (Momentengrenze 8). Der zwischen den beiden vorstehend genannten Grenzen 7 und 8 abgebildete Bereich stellt die Leis tungsgrenze 9 dar. Das schraffierte Feld zeigt die genutzte Generatorenergie 10. Im Falle des Erreichens der Leistungsgrenze kann durch den Hysteresebremsmodus das erzeugte Moment erheblich übersteuert werden. Durch gleichzeitige Steuerung des Anteils von generatorischem Anteil und Hysteresebremsanteil kann möglichst viel Energie rekuperiert werden und nur der zum Bremsen notwendige Anteil des Dreh moments, der nicht durch den Generator erzeugt werden kann, wird durch Verluste gestellt.

Mit Hilfe von Fig. 2 lassen sich folgende Gleichungen aufstellen:

Mßrems = P * Mßrems, rekup, Popaar + (p - P) * Mßrems, rekup, Polpaar (1 )

MBrems.max = MBrems,hyst,max = p * MBrems.hyst, Polpaar (2)

MBrems.rekup, max = p * Mßrems, rekup, Polpaar (3) Dabei steht M für das Moment, n für die Anzahl der Polpaare 6 im Hysteresemodus und p für die Gesamtzahl der Polpaare 6. Folglich ist (p-n) die Anzahl der rekuperie- renden Polpaare 6.

Der zu MBrems.max zugehörige Pfeil stellt das aufzubringende Moment M dar, welches die Leitungsgrenze der Bremse darstellt. MBrems.Poipaar ist, ebenfalls als Pfeil dargestellt, der Anteil an aufzubringenden Moment M, welches durch ein Polpaar 6 bewirkt wird. Somit sind in dem Beispiel gemäß Fig. 1 sechs Polpaare 6 ausgebildet, welche in Summe MBrems.max ergeben. MBrems.rekup, max steht für die maximale Energierückgewin nung und entspricht im Maximalfall der Leistungsgrenze des Generators.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 3 dargestellten Beispiel des Stators 1 umfasst dieser fünf Teilbereiche 4 und der Rotor 2 p=5 Polpaare 6, wobei sich n=3 Polpaare 6 im Hysteresebremsmodus befinden. Somit liegen (p-n)=2 rekuperierende Polpaare 6 vor und jeder Teilbereich 4 umfasst ein Polpaar 6. Die sich im Hysteresebremsmodus befindlichen Polpaare 6 sind in Fig. 3 schraffiert dargestellt.

Aus dem dargestellt Motorkennfeld lassen sich wiederum folgende Gleichungen auf stellen:

Mßrems = 3 * MBrems.rekup, Popaar + 2 * MBrems.rekup, Polpaar (1 )

MBrems.max = MBrems,hyst,max = 5 * MBrems.hyst, Polpaar (2)

MBrems.rekup < (5 - 3) * MBrems.rekup, Polpaar (3)

Fig. 4 zeigt einen Schaltplanansatz gemäß einer ersten Ausführungsform. In Fig. 4 sind die Polpaare 6a, 6b, 6c bis 6n dargestellt. Die Polpaare 6a, 6b, 6c bis 6n bilden zusammen den Umfang des Stators 1 bzw. der Maschine. Jedes dargestellte Polpaar 6a, 6b, 6c bis 6n ist mit einer eigenen Leistungselektronikeinheit 5a, 5b, 5c bis 5n ver bunden. Ein Polpaar 6a, 6b, 6c bis 6n umfasst jeweils drei Phasen, die U-Phasen 1 1 a, 1 1 b, 1 1 c bis 1 1 n, die V-Phasen 12a, 12b, 12c bis 12n sowie die W-Phasen 13a, 13b, 13c bis 13n. Die Leistungselektronikeinheiten 5a, 5b, 5c bis 5n sind jeweils mit den Motorspulen/Motorwicklungen 14a, 14b, 14c bis 14n verbunden. Die Motorspu- len/Motorwicklungen 14a, 14b, 14c bis 14n sind wiederum über die Schalter 15a, 15b, 15c bis 15n mit den Magnetisierungsspulen/Magnetisierungswicklungen 16a, 16b, 16c bis 16n verbunden.

Durch den dargestellten Schaltplan lässt sich eine Lösung realisieren, in welcher je des Polpaar 6 eine separate Ansteuerung durch jeweils eine Leistungselektronikein heit 5 hat, mit der Möglichkeit Magnetisierungswicklungen 16 über einen Schalter 15 zuzuschalten. Diese Ausführungsform erlaubt ein separates Anlegen eines statischen Feldes pro Polpaar 6.

Hierbei gilt, dass der Strom I konstant ist und die Anzahl n der Windungen zur Erzeu gung des Magnetfelds variabel gehalten ist. Diese Ausführungsform bietet eine maxi male Variabilität und dient als Grundlage für die nachfolgend beschriebenen Ausfüh rungsformen.

Alternativ zu der in Fig. 4 dargestellten ersten Ausführungsform, besteht die Option nur eine Leistungselektronikeinheit 5 für alle Polpaare 6a, 6b, 6c bis 6n zu verwenden. Diese Ausführungsform ist weniger intensiv in Hinsicht auf die Leistungsschalter 15 im Vergleich zu der ersten Ausführungsform. Hier sind alle Polpaare 6a, 6b, 6c bis 6n miteinander gekoppelt und es wird auf diese Weise lediglich ein stehendes Feld in al len Wicklungen erzeugt (kein Rekuperation) oder die Magnete werden nicht ummag netisiert, da lediglich ein sehr großes Feld erzeugt wird. Eine Ausstattung alle Polpaa re 6 mit einer Doppelspule - Motorwicklung 16 - ist nicht zwingend erforderlich. Die Ausstattung der Polpaare 6 mit einer Doppelspule hat allerdings Vorteile beim

Bremsmoment und bei der Magnetmasse.

Fig. 5 zeigt eine Verschaltungsmöglichkeit gemäß der ersten Ausführungsform. In Fig. 5 sind vier Polpaare 6 zu erkennen, wobei lediglich ein Polpaar 6 im Detail dargestellt ist und die Zähne ±U, ±V und ±W eines Polpaares 6 abbildet. Ein Polpaar 6 umfasst eine Hochfeldwicklung 17 und eine Antriebswicklung 18. In dieser Ausführungsform ist ebenfalls gegeben, dass der Strom I konstant ist und die Anzahl n der Windungen va- riabel gehalten ist und durch Zuschaltung variiert werden kann. Ein Zahnpaar ±U, ±V und ±W bildet jeweils die U-Phase 1 1 , V-Phase 12 und W-Phase 13.

Fig. 6 zeigt drei Teilmotoren 4 mit jeweils drei Phasen 1 1 , 12 und 13 und pro Phase einer Motorwicklung 14.

Fig. 7 zeigt eine mögliche Unterteilung des Rotors 2 in Teilmotoren. Der Rotor 2 um fasst 16 Polpaare 6. Jedes Polpaar 6 hat jeweils drei Phasen U, V und W (in Fig. 7 nicht dargestellt).

In dem Fall, dass eine Sequenz-Verschaltung ohne Unterteilung in mehrere Teilmoto ren mit einer Leistungselektronikeinheit 5 (nicht dargestellt) für den gesamten Motor angenommen wird, ergeben sich folgende Formeln:

R = P * L * Q * 1 /A (1 )

U = R * I = p * I * Q * L/A (2)

P = U * I = I 2 * R (3)

Hierbei steht das R für einen Widerstand, welcher einem Strang entspricht, p ist die Anzahl der Polpaare 6, L ist die Induktivität, A beschreibt die Fläche, r ist eine Kon stante und P steht für die Leistung. Daraus folgt, dass je Einzelsegment 1/P der Ge samtleistung umgesetzt wird.

Nun wird eine Sequenz-Verschaltung mit einer Unterteilung in zwei Teilmotoren ange nommen. Dabei stellen die schraffierten Polpaare 6 einen ersten Teilmotor 4a dar und die nicht-schraffierten Polpaare 6 stellen einen zweiten Teilmotor 4b dar. Der erste Teilmotor 4a ist mit einer ersten Leistungselektronikeinheit 5 (nicht dargestellt) ver bunden und der zweite Teilmotor 4b ist mit einer zweiten Leistungselektronikeinheit 5 (nicht dargestellt) verbunden. Die erste und zweite Leistungselektronikeinheit 5 be dient jeweils n=2 über Kreuz liegende Anteile. In dem Fall, dass die vorstehend beschriebene Unterteilung angewendet wird, erge ben sich folgende Formeln:

R = 1 / 2 p * L Q * 1 /A (1 )

U = 1 / 2 I * p * L * Q * 1/A = 1/n * P * Q * L/A * I (2)

IM = 1/n * I (3)

Daraus folgt, dass bei der Aufteilung des Rotors 2 in n Teilbereiche 4 eine Leistungs elektronikeinheit 5 je Teilbereich 4 eine mit dem Faktor 1/n reduzierte Stromtragfähig keit ausreichend ist.

Fig. 8 zeigt einen Schaltplanansatz gemäß einer zweiten Ausführungsform, in welcher je Nut eine Wicklung vorgesehen ist. In Fig. 8 sind die Polpaare 6a, 6b, 6c bis 6n ge zeigt, welche über einen Schalter 15a, 15b, 15c bis 15n jeweils mit der Antriebs- Leistungselektronikeinheit 19 und Bremsmodus-Leistungselektronikeinheit 20 verbun den sind.

Die Antriebs-Leistungselektronikeinheit 19 erzeugt ein drehendes Feld für den Gene ratorbetrieb/Motorbetrieb und die Bremsmodus-Leistungselektronikeinheit 20 erzeugt ein stehendes Feld für den Hysteresemodus.

Der in Fig. 8 gezeigte Schaltplan basiert auf einer konstanten Anzahl n an Polpaaren 6 mit einem variablen Strom I. Der Schaltplan bringt den Vorteil mit sich, dass die An forderung an die Antriebs-Leistungselektronikeinheit 19 bezüglich des Stroms I erheb lich reduziert und sehr dynamisch ausgebildet ist. Im Gegensatz dazu ist die Anforde rung an die Bremsmodus-Leistungselektronikeinheit 20 bezüglich der Dynamik gering und weist eine höhere Stromtragfähigkeit auf.

Durch die Schalter 15a, 15b, 15c bis 15n werden alle Phasen, U-Phase 1 1 a, 1 1 b, 1 1 c bis 1 1 n, V-Phase 12a, 12b, 12c bis 12n und W-Phase 13a, 13b, 13c bis 13n, des je weiligen Polpaares 6a, 6b, 6c bis 6n gemeinsam umgeschaltet. Fig. 9 zeigt eine Verschaltungsmöglichkeit gemäß einer zweiten Ausführungsform mit einer Wicklung pro Nut. In Fig. 9 sind vier Polpaare 6 zu erkennen, wobei lediglich ein Polpaar 6 im Detail dargestellt ist und die Zähne ±U, ±V und ±W eines Polpaares 6 abbildet. In dem hier gezeigten Fall, umfasst jede Nut nur eine Wicklung, welche je nach Lage des in Fig. 8 gezeigten Schalters 15 als Hochfeldwicklung 17 oder als An triebswicklung 18 wirkt. Diese eine Wicklung 17 bzw. 18 wird je nach Lage des Schal ters 15 durch eine der zwei Leistungselektronikeinheiten 19 und 20 angesteuert. Auch hier bildet ein Zahnpaar ±U, ±V und ±W jeweils die U-Phase 1 1 , V-Phase 12 und W- Phase 13.

Ein Vorteil dieser Verschaltung ist, dass für den Antrieb ein deutlich geringerer Strom benötigt wird. Dadurch, dass eine gezielte Ansteuerung der einzelnen Polpaare 6 möglich ist, ist eine geringe Zugkraftunterbrechung zu erwarten. Es wird von einem „etappenweisen Schwächen“ gesprochen.

Fig. 10 zeigt einen Schaltplan gemäß einer dritten Ausführungsform. Die dritte Ausfüh rungsform zeigt, dass nicht alle Polpaare 6 separat angesteuert werden müssen. In Fig. 10 stellt das Polpaar 6a einen ersten Teilbereich 4a dar, die Polpaare 6b und 6c den zweiten Teilbereich 4b, c und die Polpaare 6d, 6e und 6f einen dritten Teilbereich 4d, e, f. Dies Aufteilung kann beliebig bis zum Polpaar 6n fortgesetzt werden. Die Ver schaltung der Teilbereiche 4a, 4b, c und 4d, e, f mit den zwei verwendeten Leistungs elektronikeinheiten - der Antriebs-Leistungselektronikeinheit 19 und der Bremsmodus- Leistungselektronikeinheit 20 - entspricht der Verschaltung der zweiten Ausführungs form mittels jeweils eines Schalters 15a, 15b, c und 15d, e, f (fortsetzbar bis 15n).

Fig. 1 1 zeigt eine Aufteilungsmöglichkeit des Stators 1 gemäß des Schaltplanansatzes gemäß der dritten Ausführungsform. Der Rotor 2 umfasst in dieser beispielhaften Aus führungsform sechs Polpaare 6. Der Stator 1 ist in drei Teilbereiche 4a, 4b, c und 4d, e, f unterteilt. Der erste Teilbereich 4a umfasst ein Polpaar 6, der zweite Teilbereich 4b, c umfasst zwei Polpaare 6 und der dritte Teilbereich 4d, e, f umfasst drei Polpaare 6. Die drei Teilbereiche 4a, 4b, c und 4d, e, f können je nach Bedarf einzeln oder in Kombination verwendet werden. Somit kann beispielsweise der Teilbereich 4a mit dem Teilbereiche 4d, e, f kombiniert werden, um vier Polpaare 6 gemeinsam zu nut zen. Es ist jede beliebige Kombination der Teilbereiche möglich. Die restlichen Teilbe reiche 4 können jeweils rekuperieren.

Fig. 12 zeigt eine alternative Aufteilung des Stators 1 gemäß des Schaltplanansatzes gemäß der dritten Ausführungsform. Der Rotor 2 umfasst in dieser beispielhaften Aus führungsform ebenfalls sechs Polpaare 6, welche über den Umfang des Stators 1 an ders, insbesondere vorteilhafter, verteilt sind als in Fig. 1 1 gezeigt.

Wie in Fig. 12 zu sehen, sind die Teilbereiche 4b, c bzw. 4d, e, f nicht zusammenhän gend angeordnet. Auch mit dieser Anordnung können die Teilbereiche 4a, 4b, c und 4d, e, f je nach Bedarf einzeln oder in Kombination verwendet werden. Somit ist es möglich, jede Anzahl, in dem Beispiel ein Polpaar bis sechs Polpaare, an Polpaaren 6 zu nutzen. Die restlichen Teilbereiche 4 können wiederum jeweils rekuperieren.

Fig. 13 zeigt eine Verschaltungsmöglichkeit des Schaltplans gemäß der dritten Aus führungsform mit zwei Wicklungen pro Nut. In Fig. 13 sind vier Polpaare 6 zu erken nen, wobei lediglich ein Polpaar 6 im Detail dargestellt ist und die Zähne ±U, ±V und ±W eines Polpaares 6 abbildet. In dem hier gezeigten Fall, umfasst jede Nut zwei Wicklungen, welche je nach Lage der in Fig. 10 gezeigten Schalter 15 als Hochfeld wicklung 17 oder als Antriebswicklung 18 wirken. Diese eine Wicklung 17 bzw. 18 wird je nach Lage der Schalter 15 durch eine der zwei Leistungselektronikeinheiten 19 und 20 angesteuert. Auch hier bildet ein Zahnpaar ±U, ±V und ±W jeweils die U-Phase 1 1 , V-Phase 12 und W-Phase 13.

In dieser beispielhaften Ausführungsform ist die Hochfeldwicklung 17 einphasig aus gebildet und die Antriebswicklung 18 dreiphasig. Dies ist möglich, da im Bremsmodus einer Hysteresebremse per se kein Wechselfeld benötigt wird. Daher genügt es, wenn im Bremsmodus bzw. zur Flussänderung die dritte Phase eines Polpaars 6 abgetrennt wird. Damit wird im Grunde eine Dreiecksschaltung mit einer Phase im Nulldurchgang abgebildet. Diese Magnetisierung des Rotors 2 bewirkt in der Antriebswicklung 18 ei ne Spannungsinduktion, welche bei der Hysteresebremsung gleichzeitig zur Rekupe- ration genutzt werden kann.

Fig. 14 zeigt einen Schaltplan gemäß einer vierten Ausführungsform, insbesondere eine Parallelschaltung. Die vierte Ausführungsform zeigt eine alternative Schaltung mit zwei Wicklungen pro Nut, in welcher alle Polpaare 6a, 6b, 6c bis 6n miteinander ge koppelt sind und ein Schalter 15 entfallen kann. Eine selektive Ansteuerung ist somit nicht möglich. Der Schaltplan in Fig. 14 zeigt wiederum die beiden Leistungselektroni keinheiten 19 und 20, welche jeweils mit einer Wicklung der Polpaare 6 verbunden sind.

Fig. 15 zeigt eine Verschaltungsmöglichkeit des Schaltplans gemäß der vierten Aus führungsform mit zwei Wicklungen pro Nut. In Fig. 15 sind vier Polpaare 6 zu erken nen, wobei lediglich ein Polpaar 6 im Detail dargestellt ist und die Zähne ±U, ±V und ±W eines Polpaares 6 abbildet. In dem hier gezeigten Fall, umfasst jede Nut zwei Wicklungen, wobei die Flochfeldwicklung 17 mit der Bremsmodus- Leistungselektronikeinheit 20 verbunden ist und die Antriebswicklung 18 mit der An triebs-Leistungselektronikeinheit 19 verbunden ist.

Alle Polpaare 6 sind miteinander verbunden, sodass zwei separate Systeme entste hen, wobei im Antriebsmodus das Hochfeldsystem geöffnet ist. In anderen Worten, ist prinzipiell kein sinusförmiges Statorfeld notwendig, sondern ein getaktetes Ein- bzw. Ausschalten der Spulen ist ausreichend. Dies ist insbesondere zum Schutz der Leis tungselektronikeinheiten 19 und 20 vorteilhaft, da eine Überlastung einer Phase in ei nem Polpaar 6 vermieden wird. In dieser beispielhaften Ausführung ist sowohl die An zahl n an Polpaaren 6 als auch der Strom variabel.

Fig. 16 zeigt einen Schaltplan gemäß einer fünften Ausführungsform, insbesondere eine Reihenschaltung. Die fünfte Ausführungsform zeigt eine alternative Schaltung mit zwei Wicklungen pro Nut, in welcher alle Polpaare 6a, 6b, 6c bis 6n miteinander ge- koppelt sind und mit den beiden Leistungselektronikeinheiten 19 und 20 verbunden sind. Teile eines Strangs können an den dargestellten Trennstellen 21 abgetrennt werden, indem dazwischen ein Sternpunkt geöffnet oder geschlossen wird.

Fig. 17 zeigt eine Verschaltungsmöglichkeit des Schaltplans gemäß der fünften Aus führungsform mit zwei Wicklungen pro Nut. In Fig. 17 sind vier Polpaare 6 eines Ro tors 2 zu erkennen. In dem hier gezeigten Fall, umfasst jedes Poplaar 6a, 6b, 6c und 6d eine Hochfeldwicklung 17 und eine Antriebswicklung 18. In den Polpaaren 6a und 6b befindet sich die Hochfeldwicklung 17 im aktiven Bereich 22 und in den Polpaaren 6c und 6d die Antriebswicklung 18. Somit rekuperieren/regenerieren die Polpaare 6a und 6b und die Polpaare 6c und 6d befinden sich im Hysteresemodus. Es gilt, dass die Anzahl n der Nutwindungen und der Strom I zur Magnetfelderregung variabel sind

Fig. 18 zeigt einen Schaltplan gemäß einer sechsten Ausführungsform, insbesondere eine Reihenschaltung. Die sechste Ausführungsform zeigt eine alternative Schaltung mit einer Wicklung pro Nut, wobei auch in diesem Fall alle Polpaare 6a, 6b, 6c bis 6n miteinander gekoppelt und mit den beiden Leistungselektronikeinheiten 19 und 20 verbunden sind. Gemäß der fünften Ausführungsform können Teile eines Strangs an den dargestellten Trennstellen 21 abgetrennt werden, indem dazwischen ein Stern punkt geöffnet oder geschlossen wird.

Ein gleichzeitiges Rekuperieren und Hysteresebremsen in einem Teilbereich ist nicht möglich, da keine zwei verschiedenartigen Signalformen vorgesehen/vorhanden sind. Zwei verschiedene Signalformen bedingen zwei Signalquellen.

Die einzelnen Ausführungsformen sind lediglich beispielhaft und nicht einschränkend. Auch ist eine Kombination der vorstehenden Ausführungsformen möglich. Zum Bei spiel wäre denkbar die Ausführungsform gemäß Fig. 4 mit nur einer Leistungselektro nikeinheit 5 anzusteuern oder die Ausführungsform. Bezuqszeichenliste

1 Stator

2 Rotor

3 Permanentmagnet

4 Teilbereich

5 Antriebselement/Leistungselektronikeinheit

6 Polpaar

7 Drehzahlgrenze

8 Momentengrenze

9 Leistungsgrenze

10 Genutzte Hystereseenergie

11 U-Phase

12 V-Phase

13 W-Phase

14 Motorwicklung

15 Schalter

16 Magnetisierungswicklung

17 Hochfeldwicklung

18 Antriebswicklung

19 Antriebs-Leistungselektronikeinheit

20 Bremsmodus-Leistungselektronikeinheit

21 Trennstelle

22 Aktiver Bereich

23 AC-Wicklung

24 DC-Wicklung

25 Magnetfeld

M Moment

N Drehzahl I Strom

n Anzahl an Polpaaren

m Anzahl an Leistungselektronikeinheiten R Widerstand

P Leistung