专利名称：借助复合电流驱动的具有两个转子的电旋转机器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电旋转机器，更具体地说，涉及电旋转机器，其中内转子和外转子是与一个单一插入它们之间的定子共轴地安排的(即以一个单一的定子作为内转子和外转子之间的中心)，每个内和外转子沿其一个周边方向上具有多个永久磁铁以及借助供给流过定子线圈的一个复合电流驱动。
背景技术：
日本专利申请公开No.Hisei 11-356015(
公开日1999年12月24日)公开了一个早先建议的具有上述的三层结构的旋转机器的实例。
通常，众所周知，在一个永久磁铁同步的旋转机器内，一个转子构造为显示一种反向特征(一种反向特征性能)从而使磁阻转矩能够被利用，以及磁铁的数量(它相当于转子具有的磁极对的数目)能够减少。在转子结构上显示的这种反向特征性能可以借助改进永久磁铁同步的旋转机器为永久磁铁埋置型(一个内置永久磁铁)旋转机器而达到。因此，一个普通使用的具有一个单一的转子和一个单一的定子的旋转机器通常提供转子带有反向特征性能。可以认为是一种总的实践，即使在上述的日本专利申请公开所述的具有三重结构的旋转机器内，两个转子相应地带有反向特征性能。
发明内容
然而，在本发明的背景技术中所述的具有两个转子的旋转机器中，内转子和外转子两者联链磁通通过单一的定子。因此，如果两个转子全具有反向特征性能，内转子和外转子的q轴联链磁通泄漏移动通过单独的定子。因此，如果两个转子全具有反向特征性能，被q-轴电感Lq引起的q轴联链的磁通量λq增加，从而使定子的联链的磁通量饱和。因此，输出(磁通量)密度不能够提高。如果输出(磁通量)密度试图提高，则定子的面积变大。
因此，本发明的一个目的是提供一种电旋转机器，其中两个转子是共轴地安排，从而如果埋置的磁铁的数量(磁铁的数目)是相同的，使定子的小型化成为可能，如果定子的结构保留不变动，使埋置的磁铁的数量减少成为可能。
按照本发明的一个方面，提供一种电旋转机器，包括至少两个转子，每个转子具有多个永久磁铁沿着转子周边方向，所述的两个转子共轴地安排，以及借助供给至定子线圈的一个复合电流驱动；以及一个具有多个定子线圈的单独的定子，复合电流流过定子线圈，转子之一显示向前的特征性能和另一个转子显示反向的特征性能。
按照本发明的另一方面，提供一种适用于一种电旋转机器的方法，此电旋转机器包括至少两个转子，每个转子具有多个永久磁铁沿着转子的周边方向，所述的转子共轴地安排，以及借助供给至定子线圈的一个复合电流驱动；以及一个具有多个定子线圈的单一的转子，复合电流流过定子线圈，此方法包括一个转子显示一个向前的特征性能；以及另一个转子显示一个反向的特征性能。
本发明的这些公开不需要说明全部必须的特征，因此本发明也可作为所述的特征的附带组合。
图1A是按照本发明的第一优选的实施例的一个电旋转机器的一个代表结构的横剖面图；图1B和1C是内转子和外转子的磁极以及定子线圈安排的说明图，用于说明一个复合电流的流动；图2是一个说明的简图，代表在一个普通使用的具有一个转子和一个定子的旋转机器内一个d轴和一个q轴(旋转坐标系统，或所谓的旋转基准框架)；图3是一个性能曲线图，表示一个向前的特征性能；图4是一个性能曲线图，表示一个反向的特征性能；
图5是按照本发明的在图1A所示的第一优选的实施例的一个电旋转机器的一个横剖面图；图6是一个展开的横剖面图，用于说明图5所示的内转子部分；图7是电旋转机器的一个横剖面图，代表按照本发明的电旋转机器的第二优选的实施例；图8是一个性能曲线图，表示q轴电感和q轴电流之间的关系，用于帮助按照本发明的第三优选的实施例的电旋转机器的说明；图9是电旋转机器的一个横剖面图，代表按照本发明的电旋转机器的第四优选的实施例。
具体实施例方式
以下将参照附图进行说明，以便更好地理解本发明。
图1A示出一个横剖面图，代表按照本发明的第一优选的实施例的一个电旋转机器的一种结构。
图1A所示的旋转机器具有一个多重的转子结构，其中一个装至一个内转子轴9的内转子7，一个定子1，以及一个装至一个外转子轴10的外转子8同轴地位于内转子轴9的一个中心轴线C上(它相当于旋转机器的一个中心轴线)，以这种顺序从旋转机器的内部开始安排。定子1插入在外转子8和内转子7两个转子之间，定子1包括一个定子芯2和一个托架5，托架5支承定子芯2的，从而在轴向上的两侧夹持定子芯2。螺栓6通过设置在托架5和定子芯2上的孔穿入。被螺栓6固定这些元件组成一个整体的定子1。定子芯2在定子1的周边方向上被分割成多个定子块。每个定子块是用由多块钢板组成的叠层钢板制造的。此外，一个单独的线圈是围绕每个定子块绕成的。一组永久磁铁是以在转子周边方向上相等的间距埋置在每个转子7和8内。
为了表示永久磁铁同步的旋转机器(电动机)，主要使用两座标系统。一个是静态的坐标系统(α-β坐标系统)，另一个是旋转的坐标系统(或称为旋转基准框架)。(d-q坐标系统)。在静态坐标系统中，用定子作为基准来设定轴线，以及即使如果旋转机器工作，轴线也不会移动。在另一方面，在旋转坐标系统中，用转子之一作为基准来设定轴线由静态坐标系统可见，旋转坐标系统是与转子同步地移动。通常，用q轴设定作为磁铁的一个轴线，以及q轴设定为由d轴偏移一个电角度90°。应该注意，电角度是一个力学角度乘以磁极对的数目，以及是磁通量的旋转角度。换句话说，在两个磁极对的情况下(4个磁极，磁铁数目为4)一个从d轴偏移45°的力学角度的位置，也就是偏移90°的电角度的位置是q轴。d轴设定为使其基准与磁铁会合，以及因此代表无负载的磁通量轴线。
由于q轴与d轴正交，当使一个电流流过q轴时，产生一个转矩(当一对着定子的转子位于q轴上时，一个电流流过定子)，这是Fleming左手定律。因此，如果没有电流流动，磁通量仅在d轴上发展。如果使q轴电流流动，磁通量也在q轴上发展。随后，由于磁通量等于一个电感乘以电流，q轴的磁通量的表达式为Lq×Iq，其中Lq指一个q轴电感，以及Iq指一个q轴电流。
图2示出一个说明图，用于说明一个普通使用的有一个转子的旋转机器的d轴和q轴。
旋转机器包括一个转子21和一个定子22。永久磁铁23是以90°的相同的力学角度间距埋置在内转子21内。上述的d轴和q轴被限定如图2所示。因此，在内永久磁铁旋转机器的情况下，一个单磁铁的导磁率实质上与空气相等。因此，d轴电感Ld比q轴线电感Lq小。通常，具有这种转子性能Ld＜Lq的转子称为显示一个反向特征性能。在另一方面，在一种情况下，当Ld≥Lq，显示在整个说明书中被限定的向前的特征性能。
向前的特征性能可从理论上解释。永久磁铁旋转机器的转矩公式如下Te＝P(φd+(Ld-Lq)id)iq…(1)在公式(1)中，P指磁极的数目，φd指无负载磁通量(磁铁通量)，id指d轴电流和iq指q轴电流。Ld比q轴电感Lq小。在公式(1)中第二个术语(Ld-Lq)iαiq相当于磁阻转矩。因此，如果磁阻转矩使用可能发展一个转矩，而在反向特征性能的情况下磁场弱化用一个负的id进行。在另一方面，联链跨过此定子的磁通量为λd＝φd+Ldid…(2)
λq＝Lqiq…(3)λ=λ2d+λ2q]]>当一个大的转矩发展，iq增加。当Lq增加，λq增加。因此，λ增加。
随后下面说明一个复合电流，该电流从一个反向器(图中未示出)流至缠绕在图1A所示定子1的每个定子块上的每个定子线圈。
图1B和1C示出图1A所示的电旋转机器大致的横剖面图。应该注意，图1B和1C是准备用于解释复合电流和图5示出一个真实的横剖面图，它是沿按照本发明的旋转机器的第一优选的实施例的中心轴线切取的，将在下面解释。
如图1B所示，定子1具有一个内周边壁和一个外周边壁。内转子7围绕定子1的内周边安排，并且在内转子和定子之间有一个预定的间隙。外转子8围绕定子2的外周边安排，在外转子和定子之间有一个预定的间隙。(这就是经常所称的三层结构)。内和外转子7和8设置在同一旋转轴线上，从而能够使一个外框架旋转(图1B和1C未示出)。由于在此种情况下，内和外转子7和8分别位于定子1的内侧和外侧，需要沿定子1安排线圈500，以便使一个能够产生一个旋转的磁场的一个电流流进每个内和外转子7和8用的线圈500。例如，图1B所示的12个线圈500的一种安排是考虑参见图1C的结果而获得的。因此，图1C所示的电旋转机器1A将首先解释。
参见图1B，为了使电流(起始电流)产生一个用于内转子7的旋转磁场(三相交流电流)，三对线圈500a(U相，V相和W相线圈)是沿定子1的内周边侧以彼此相等的间距安排的。随后，为了使电流产生用于外转子8的旋转磁场(三相的交流电流)三对线圈(A相，B相和C相线圈)是沿定子1的外周边侧以彼此相等的间距安排的。应该注意，定子1的外周边侧线圈500b的总数(12个)是内周边侧线圈500a的总数(6个)的一倍。三对电感应线圈600和700是安排在相应的内和外转子7和8上，从而与定子1的每个内和外周边侧线圈500a和500b相对。这就是说，内转子7的外周边侧配备有与定子1的内周边侧的线圈500a相同数量的感应线圈(6个)(u相，v相和w相线圈)，彼此处于相同的间距，以及外转子8的内周边侧配置有与外周边侧线圈500b相同数量的感应线圈(12个)(a相，b相和c相线圈)，沿着外转子8的内周边侧以彼此相等的间距安排。应该注意，为了便于理解定子和转子之间线圈的每个相的相应的关系，小写字母用于表示每个转子的感应线圈600和700，以及大写字母用于表示定子线圈500a和500b。应该注意，为了便于理解定子和转子之间线圈的每个相的相应的关系，小写字母用于表示每个转子的感应线圈600和700，以及大写字母用于表示定子线圈500a和500b。在图1B和1C内在字母下面附加的短线表示使电流在与正常方向相反的方向上流过。例如，假设如果一个电流沿纸面后侧面方向流过两个彼此相隔180°的A相线圈，则电流朝纸面前侧面的方向流过两个A相线圈(如由图1C所观察)。
以这种方式，当三相交流电流流过如图1C所示安排的两个定子线圈500a和500b时，流过内周边侧线圈500a的电流提供用于内转子7的感应线圈600的旋转的磁场(内旋转磁场)以及流过外周边侧面线圈500b的电流提供用于外转子8的感应线圈700的旋转的磁场(外旋转磁场)。而在此时，内转子7的磁极对的数目为1，外转子8的磁极对的数目为2，因此这样构造的一个感应电动机具有两个转子的磁极对的比例为2∶1。应该注意，虽然，作为一个实例说明的是感应电动机，本发明也适用于正弦波驱动的电动机，例如，一个同步的电动机和一个感应同步的电动机。
应该指出，安排在定子1的内和外周边侧的三对线圈500a(U、V、W)，500b(A、B、C)是专门地使用于相应的内和外转子7和8，以及需要提供两个反向器，当两个专门使用的线圈安装到定子1上时，反向器控制流动进入专用的线圈的电流。为了适应反向器的双重安装，当两个专用的线圈安装到定子1时，需要合成两个专用的线圈。换句话说，为了适应反向器的双重安装，需要将两个专用的线圈500a和500b合成为一个单独的线圈(公共使用的)，如图1B所示。由于在图1C内，有两个线圈(A相线圈和U相线圈，B相线圈和W相线圈，C相线圈和V相线圈，A相线圈和U相线圈，以及C相线圈和V相线圈)当与图1B和1C相互比较时，流过如图1B所示的定子线圈500的复合电流I1至I12可用下式表示I1＝IA+IUI2＝ICI3＝IB+IWI4＝IAI5＝IC+IVI6＝IBI7＝IA+IUI8＝ICI9＝IB+IWI10＝IAI11＝IC+IVI12＝IB… (5)应该指出，在公式(5)中，在每个相电流下面附加的短线(例如IC)表示电流的流动方向与没有短线的流动方向相反。
在此种情况下，假设，由于流过相应的复合电流I1，I3，I5，I7，I9和I11的线圈的一个负载比相应的复合电流流过的其余的线圈的负载大，该负载分布至其余的线圈以及与其余的线圈一起形成内旋转磁场。
例如，与图1B和1C相反，在图1B内定子线圈500的一部分附加有数字1和2，对应于图1C内的外周边线圈500b中的A相线圈A和C相线圈C，以及图1C内的内周边线圈500a中的U相线圈U。在此种情况下，假设图1C内的U相线圈的相位在图1C的顺时针方向上轻度地偏移，以及此轻度偏移的相线圈为新的U’相线圈。而在此时，流过新的U’相线圈的电流的一半给予图5内的A相线圈A和C相线圈C。图1B内所示的定子线圈500的剩余部分也是同样考虑的。因此，另一个电流调节能够达到。这就是说，I1＝IA+(1/2)IU’I2＝IC+(1/2)IU’
I3＝IB+(1/2)IW’I4＝IA+(1/2)IW’I5＝IC+(1/2)IV’I6＝IB+(1/2)IV’I7＝IA+(1/2)IU’I8＝IC+(1/2)IU’I9＝IB+(1/2)IW’I10＝IA+(1/2)IW’I11＝IC+(1/2)IV’I12＝IB+(1/2)IV’… (6)随后，公式(6)可以被下面的公式(3)代替I1＝IA+IiI2＝IC+IiiI3＝IB+IiiiI4＝IA+IivI5＝IC+IVI6＝IB+IviI7＝IA+IviiI8＝IC+IviiiI9＝IB+IixI10＝IA+IxI11＝IC+IXiI12＝IB+Ixii…(7)换句话说，在公式(7)的右侧的每个第二部分的电流Ii至Ixii限定一个12相的电流。此12相的电流能够组成内旋转磁场。
虽然从两个转子7和8观察，线圈500是单独的线圈结构，当进行上述的电流设定，内和外旋转磁场的两个旋转磁场同时地产生。内转子7的感应线圈600不接收来自外旋转磁场的旋转力，以及在另一方面，外转子8的感应线圈700也不接收来自内旋转磁场的旋转力。
另外，在旋转机器被驱动和内和外转子是共轴地安排(参见图1B)的情形下，上述的磁通量λ是把内转子7的磁通量λ1以及外转子8的磁通量λ0的总和连接起来。因此，磁能量λ超过定子的最大的联链的磁通量密度。这就是说，产生一个定子饱和的问题。公知当一个电流流过一个线圈，发生一个磁场。此磁场使磁通量在定子内部产生。这是由于定子材料被磁化而引起的，从而使其分子在相同的方向上定向。然而，即使如果磁场等于或高于一个恒定值，已经取向排列对准的分子不再排列对准，从而使定子上产生的磁通量密度达到顶点，这称为定子的饱和。
如果定子是磁饱和的，即使如果电流流过，磁通量也不会增加，因此，以磁通量乘以电流表达的转矩也不会有任何增加。
因此，如果定子是饱和的，转矩达到顶点，输出密度不会改进。此外，由于磁能量是以磁通量密度乘以定子的横截面面积表达，当定子的横截面面积增加时，磁通量也会增加，即使在这样的情况下，由于定子的饱和其中磁通量不再有任何升高。因此，转矩还是增加。
由于在一个早先建议的旋转机器内，当两个转子设计为显示反向特征性能，q轴磁通量变得较大。q轴电感Lq设计为较大。在两个转子共轴地排列的旋转机器内的情况下，两个转子的磁能量穿过单一的定子。因此，在其中一个转子输出大的转矩(大的Iq)的情形下，仅此电流(或此转子磁通量)引起定平的磁通量达到定子的磁通量的一个允许的极限，另一个转子不能够输出要求的转矩(由于磁能量没有任何穿过更多)。此外，虽然加上一个磁场弱化(使d轴电流在负方向流动，d轴磁通量以下式表达λd＝φd+Ld×Id。因此，λd变得较小)，以减少磁通量和输出磁阻转矩，该磁场弱化的效果是较小的(需要造成大的Id以产生流动)，因为Lq是大的，但Ld是小的。
如上所述，如果全部两个转子显示反向特征性能，同时从两个转子中每一个输出大的转矩是困难的。
为了解决这个问题，在按照本发明的旋转机器的情况下，两个转子的性能设计为具有这样的性能，使一个转子显示向前的特征性能，以及另一个转子显示反向的特征性能，因此，当减少联链的磁通量时，所需的一个转矩能够满足。
图3示出一个性能图，表示向前的特征性能。
图4示出一个性能图，表示反向的特征性能。
在图3和图4所示的这些曲线图中，每个横轴表示d轴电流，以及每个纵轴表示q轴电流。Id和Iq作为参数，公式(1)表示为一个双曲线，以及公式(4)表示为一个椭圆。
为了满足所需的性能，需要使图3和4所示的转矩曲线和电流曲线具有一个交叉点。此外，此交叉点是位于一个磁通量椭圆的内部，如图3所示。
如图3和4所示，向前的特征性能能满足上述的条件。然而，反向的特征性能不能满足上述的条件。换句话说，反向的特征性能超出定子的允许的联链磁通量密度。这就是一个转子显示向前的特征性能的原因。
图5示出一个横剖面图，该图是相对图1A所示按照本发明的旋转机器的第一实施例内的中心线轴线C切取的。在图5内与图1A内相同的标号表示相同的零件。螺栓孔的细节在此处省略。在图1A中所示的定子芯2相当于多个T字形的定子块30。多个磁铁31(在图5的情况下为8个磁极)埋置在外转子8的内部。多个磁铁32(在图5的情况下为4个磁极)埋置在内转子7内。每个凹口部分33设在内转子7上，以形成在内转子7上的一个凸-凹结构。定子线圈是围绕每个定子块30缠绕的。应该指出，在本实施例中，外转子8指示内永久磁铁型的反向特征性能。
图6示出图5所示的内转子部分的展开的横剖面图。假设，在图6的内转子7内，一个磁铁埋置部分(d轴)是凸起部分，q轴穿过凹口部分。从定子1观察时凹口部分33变为高磁阻，由于存在着空气。因此，电感Lq减少。以这种方式内转子7的向前的特征性能实现。在此种情况下，如由图6所见，转子钢板的形状变得简单，从而使可冲压性(冲压的容易性)能够改进。
此外，由于每个凹口部分33的存在转子的重量降低，以及一个铁损耗，尤其是在内转子7上发展的涡流损耗减小。此外，每个凹口部分33的一个空气间隙安排在内转子7内埋置的永久磁铁的侧面。这样泄漏的磁通量减少和输出转矩改进。
图7示出按照本发明的第二优选的实施例的电旋转机器的横剖面图。在本实施例中，多个三角形的空气间隙34设置在内转子7的除了磁铁埋置部分外的部分如图7所示。定子1和外转子8的结构与图5所示的第一实施例的相同。每个空气间隙34具有与图5所示的第一实施例的每个凹口部分33相同的磁性能。当从定子观察时每个空气间隙34具有高的磁阻，这是由于空气的存在。作为其结果，电感Lq减少。内转子7的向前的特征性能实现。在此种情况下，除了第一实施例的优点之外，与图5和6所示的第一实施例比较，由于没有凸起和凹口部分设置在内转子表面上，外转子的磁路径能够通过具有向前特征性能的转子表面。因此，外转子8的电感能够改进。
图8示出一个曲线圈，表示q轴电感和q轴电流之间的关系。
如由图8所见，q轴电感根据q轴电流的大小有大的改变。因此，在第三优选的实施例中的旋转机器内，电感Lq可以设计为在向前的特征性能是要求的电流条件下被饱和(参见图3)。在此种情况下，由于此转子结构如上所述，既没有空气间隙，也没有凸起-凹口部分需要制造，转子的这种结构变得简单。在第三实施例中，向前的特征性能可以借助q轴电流使q轴电感饱和而获得。通常，q轴电感具有与q轴电流一致的饱和性能。因此，q轴电感是预先饱和的。这就是说，如果q轴电流是预先测量的，它降低q轴电感至一个希望的值，转子中的一个可以在设计者指定的范围内获得向前的特征性能。
图9示出按照本发明的第四优选的实施例的电旋转机器的横剖面图。在第四实施例中，内转子7显示反向的特征性能以及外转子8显示向前的特征性能。因此，如图9所示，外转子8设一个凹口部分35以形成凸起-凹口结构。以相同的方式，如第一和第二实施例中所述内转子7的向前的特征性能和外转子8的向前的特征性能也可以借助空气间隙或饱和特点达到。
按照本发明的旋转的机器，两个转子中的一个显示向前的特征性能，以及另一个转子显示反向的特征性能。因此，向前特征性能的转子的q轴电感减少，以及d轴电感增加。随后，一个磁场弱化电流能够被减小。定子上的整个联链的磁通量能够被降低。因此，整个电旋转机器的小型化成为可能。此外，如果定子的横截面的面积增大，磁场弱化电流降低，从而使一个额外的电流加至转矩电流上。因此，磁铁数量的减少能够实现。此外，另一个转子显示反向的特征性能，磁阻转矩可以被利用。在相同的磁铁数量时，大的转矩能够达到。在相同的转矩时，磁铁的数量能够减少。换句话说，与两个转子显示反向的特征性能的情况比较，即使如果需要相同的磁铁数量，定子的小型化变得可能。如果定子是相同的，磁铁数量的减少能够达到。应该指出，复合电流是由一个反向器供给至定子线圈，如2000年4月11日授权的美国专利No.6,049,152所述(其公开内容结合作为参考)。日本专利申请No.2002-098636(申请日为2002年4月1日)的整个内容列于此处供参考。
对于本专业技术人员，根据上述的教导，可以进行上述的实施例的改进和变动。本发明的范围由下列的权利要求书限定。
工业应用本发明适用于一种电旋转机器，该旋转机器具有两个转子安排在相同的转动轴上，与一个单一的定子连接，以及借助一个复合的交流的电流独立地驱动。内转子或者外转子显示向前的特征性能，以及另一个转子显示反向的特征性能。因此，向前的特征性能的转子的q轴电感减少，以及d轴电感增加。随后，一个磁场弱化电流能够被降低。定子上的整个联链的磁通量能够被降低。因此，整个电旋转机器的小型化成为可能。此外，如果定子的横截面的面积增大，磁场弱化电流降低，从而使一个额外的电流加至转矩电流。因此，能够实现磁铁数量的减少。另外，由于另一个转子显示反向的特征性能，磁阻转矩可以被利用。在相同的磁铁数量时能够获得大的转矩，以及相同的转矩时磁铁的数量可以减少。换句话说，与两个转子显示反向的特征特性的情况比较，即使如果需要相同的磁铁数量，定子的小型化变得可能。如果定子是相同的，磁铁数量的减少能够达到。
权利要求
1.一种电旋转机器，包括至少两个转子，每个转子具有多个永久磁铁设在沿着其周边方向，所述的转子共轴地安排，以及借助供给至定子线圈的一个复合电流驱动；以及一个具有多个定子线圈的单一的转子，通过该线圈流过复合电流，一个转子显示向前的特征性能，以及另一个转子显示反向的特征性能。
2.按照权利要求1的电旋转机器，其特征在于，一个转子显示向前的特征性能，多个凸起和凹口部分沿着转子的周边方向形成在显示向前的特征性能的转子的每一部分上，以及永久磁铁安排在相应的凸起部分上。
3.按照权利要求1的电旋转机器，其特征在于，一个空气间隙设置在向前的特征性能的转子的各部分上、在多个永久磁铁之间。
4.按照权利要求1的电旋转机器，其特征在于，旋转机器是以这样一种方式被驱动，使得与具有向前的特征性能的一个转子相关的q轴电流被驱动越过一个范围，从而使q轴电流被q轴电感饱和，以及q轴电感比具有向前的特征性能的一个转子的d轴电感低。
5.按照权利要求1的电旋转机器，其特征在于，所述的两个转子包括一个内转子，位于定子的内部，以及一个外转子，位于定子的外面，内转子具有反向的特征性能，以及外转子具有向前的特征性能。
6.按照权利要求1的电旋转机器，其特征在于，所述的两个转子包括一个内转子，位于定子的内部，以及一个外转子，位于定子的外面，内转子具有向前的特征性能，以及外转子具有反向的特征性能。
7.按照权利要求5的电旋转机器，其特征在于，所述的内转子设置一个凹口部分，位于q轴方向上以及设置一个凸起部分，在其上面埋置每个磁铁，位于一个d轴方向上，该方向相对于内转子的d轴方向的力学角度分开45°，以显示向前的特征性能。
8.按照权利要求5的电旋转机器，其特征在于，所述的内转子是环形横截面的，以及设有一个实质上三角形的空间在q轴方向上的横截面内，以及每个永久磁铁是埋置入内转子内，位于内转子的每个三角形空间的旁边，以显示向前的特征性能。
9.按照权利要求4的电旋转机器，其特征在于，显示向前的特征性能的转子设计为当下列电流条件满足时饱和一个q轴电感Lq显示向前的特征性能的转子相对于d轴电流的一条转矩曲线相对于d轴电流代表一个q轴电流的电流曲线有一个交叉点，以及此交叉点位于定子的一个磁通量椭圆内，该磁通量椭圆的表达式为λ=λ2d+λ2q,]]>以及其中λd＝φd+Ldid和λq＝Lqiq，其中λd表示d轴的一个磁通量，λq表示q轴的一个磁通量，φd表示显示向前特征性能的转子的一个无负载磁通量，Ld表示一个d轴电感，Lq表示一个q轴电感，id表示d轴电流，以及iq表示q轴电流。
10.按照权利要求1的电旋转机器，其特征在于，所述的外转子具有凹口部分位于一组埋置在外转子内的永久磁铁之间，磁铁面对着每个定子块，使所述的外转子以显示特征的性能。
11.一种适用于一种电旋转机器的方法，电旋转机器包括至少两个转子，每个转子具有多个永久磁铁设在沿着转子周边方向，该至少两个转子共轴地安排，以及借助供给至定子线圈的一个复合电流驱动；以及一个具有一组定子线圈的单一的转子，复合电流流过该线圈，此方法包括一个转子显示向前的特征性能；以及另一个转子显示反向的特征性能。
12.按照权利要求11的一种适用于一种电旋转机器的方法，其特征在于，造成一个转子显示向前的特征性能，此方法还包括在具有向前特征性能的转子的周边方向上的每一部分上形成多个凸起和凹口部分，以及安排永久磁铁在转子的相应的凸起部分上。
13.按照权利要求11的一种适用于一种电旋转机器的方法，其特征在于，此方法包括设置用于向前特征性能的转子的空气间隙部分，空气间隙部分位于多个永久磁铁之间。
14.按照权利要求11的一种适用于一种电旋转机器的方法，其特征在于，此方法包括以这样一种方式驱动旋转机器，使具有向前特征性能的一个转子相关的q轴电流驱动越过一个范围，从而使q轴电流被q轴电感饱和，以及q轴电感比具有向前的特征性能的一个转子的d轴电感低。
15.按照权利要求11的一种适用于一种电旋转机器的方法，其特征在于，所述的转子包括一个内转子，位于定子的内部，以及一个外转子，位于定子的外部，其中内转子显示反向的特征，以及外转子显示向前的特征性能。
16.按照权利要求11的一种适用于一种电旋转机器的方法，其特征在于，所述的转子包括一个内转子，位于定子的内部，以及一个外转子，位于定子的外部，其中内转子显示向前的特征性能，以及外转子显示反向的特征性能。
全文摘要
一种电旋转机器，设置两个转子，每个转子具有多个永久磁铁沿着转子的周边方向，所述的两个转子共轴地安排，以及借助供给至定子线圈的一个复合电流驱动，还包括一个单一的定子具有一组定子线圈，复合电流流过定子线圈，一个转子显示向前的特征性能，以及另一个转子显示反向的特征性能。
文档编号H02P6/16GK1515064SQ03800389
公开日2004年7月21日 申请日期2003年3月28日 优先权日2002年4月1日
发明者赤津观 申请人:日产自动车株式会社