CN103348585A - 旋转电机驱动*** - Google Patents

Abstract

定子（12）具有通过集中绕组绕着定子芯（26）缠绕的多相定子线圈（28u、28v和28w）。转子（14）具有在转子芯（16）在周向方向上的多个部分处缠绕的转子线圈（42n和42s）和用作整流器单元的二极管（21n和21s），所述整流器单元被连接到转子线圈（42n和42s）并且在周向方向上交替地改变各个转子线圈（42n和42s）的磁特性。旋转电机驱动***包括减小脉冲迭加单元，其将用于脉冲形减少的减小脉冲电流迭加在用于使得电流通过定子线圈（28u、28v和28w）的q轴电流指令上。

Description

旋转电机驱动***

技术领域

本发明涉及一种旋转电机驱动***，该旋转电机驱动***包括具有被布置成彼此面对的定子和转子的旋转电机、驱动旋转电机的驱动单元，和控制驱动单元的控制单元。

背景技术

如在日本专利申请公报No.2009-112091（JP-A-2009-112091）中描述地，已知一种旋转电机，其中为转子设置了转子线圈并且旋转磁场在转子线圈中产生感应电流以使得转子产生扭矩。旋转磁场是由定子产生的，并且包括空间谐波。另外，利用这种旋转电机，在转子线圈中有效率地产生感应电流以使得获得有效增加作用于转子上的扭矩的效果成为可能。图21到图23示出在JP-A-2009-112091中描述的旋转电机的概略配置。图21是示出当沿着平行于转子的旋转轴线的方向观察时定子和转子的概略配置的视图。图22示出定子的概略配置。图23示出转子的概略配置。

然而，在图21到图23所示旋转电机10的情形中，在其中旋转电机10的旋转速度为低速的低速旋转期间有效增加扭矩方面，仍然存在改进的空间。图24是示出当与图21到图23所示旋转电机相同的配置被用作电动机（马达）时在其中旋转速度为低的范围中在转子旋转速度和马达扭矩之间的关联的一个实例的曲线图。如在图24中所示，在其中旋转速度为低的范围中，旋转电机10的马达扭矩显著地降低。这是因为，当将参考图21到图23进行说明时，在旋转电机10中，由于由定子12产生的旋转磁场的谐波分量引起的磁场波动产生通过转子线圈18n和18s流动的转子感应电流，然而在其中旋转速度为低的范围中与转子线圈18n和18s相关的磁通并不显著地改变，而是相关磁通的波动速率降低，从而感应电动势电压降低以减小转子感应电流。因此，在低速旋转期间马达扭矩减小。注意，在以上说明中，当在其中旋转速度为低的范围中将旋转电机10用作电动机时，马达扭矩降低；然而，当旋转电机10同样被用作发电机时，由于相同的原因，在低旋速度范围中再生扭矩可以显著地降低。

发明内容

本发明人想到，存在将脉冲电流迭加在将通过定子线圈的交流电上以增加在转子线圈中产生的感应电流，由此使得即使在低旋转速度范围中也增加旋转电机的扭矩成为可能的可能性。然而，本发明人发现，除非设计出迭加脉冲电流的方法，否则流过定子线圈的电流的峰值变得过度并且这可以导致不便，诸如包括作为旋转电机驱动单元的逆变器的控制***的尺寸和成本增加。

与此对照，日本专利申请公报No.2007-185082（JP-A-2007-185082）、日本专利申请公报No.2010-98908（JP-A-2010-98908）和日本专利申请公报No.2010-110079（JP-A-2010-110079）描述了利用脉冲电流迭加的场绕组同步机器；然而，这些公开没有描述用于在防止过度电流通过定子线圈流动时增加扭矩的措施。

本发明实现了一种旋转电机，该旋转电机在防止过度电流在旋转电机驱动***中通过定子线圈流动的同时、即使在低旋转速度范围中也能够增加扭矩。

本发明的第一方面涉及一种旋转电机驱动***，包括：具有被布置成面对彼此的定子和转子的旋转电机；驱动旋转电机的驱动单元；和控制驱动单元的控制单元。定子具有：定子芯，该定子芯具有沿着绕着转子的旋转轴线的周向方向间隔开的多个定子槽；和通过集中绕组经由定子槽绕着定子芯缠绕的多相定子线圈，转子具有：转子芯，该转子芯具有沿着绕着转子的旋转轴线的周向方向间隔开的多个转子槽；在转子芯的在周向方向上的多个部分处缠绕从而至少部分地被布置在转子槽中的转子线圈；和整流器单元，该整流器单元被连接到转子线圈并且该整流器单元在该多个转子线圈中在周向方向上交替地改变各个转子线圈的磁特性，并且转子在周向方向上交替地改变在周向方向上的多个部分处磁极部分的磁特性，磁特性由通过各个转子线圈流动的电流产生，并且控制单元具有减小脉冲迭加单元，该减小脉冲迭加单元将用于脉冲形减少的减小脉冲电流迭加在用于使得电流通过定子线圈的q轴电流指令上，从而沿着关于作为各个转子线圈的绕组中央轴线方向的磁极方向以90度的电角度超前的方向产生场磁通。注意，减小脉冲电流意味着以脉冲形方式陡峭地降低并且然后陡峭地增加的脉冲电流。另外，减小脉冲电流的脉冲形波形可以是矩形波、三角形波和被从多条曲线和/或直线形成为凸出形状的波形中的任意一种。注意，“转子芯”意味着在转子中除了转子线圈之外的一体部件，并且可以例如由磁体和由磁性材料制成的转子芯本体形成。另外，“转子槽”不限于具有凹槽形状并且通向转子芯的周边表面的部分，并且例如包括并不通向转子芯的周边表面并且被形成为在转子芯内侧沿着轴向方向贯通地延伸的狭缝。

利用该旋转电机驱动***，可能实现在防止过度电流通过定子线圈流动时即使在低旋转速度范围中也能够增加扭矩的旋转电机。例如，当该多相定子线圈是三相定子线圈时，即使当将脉冲电流迭加在通过一个相位（例如，W相）的定子线圈流动的电流上之前通过该一个相位（例如，W相）的定子线圈流动的电流的绝对值高于通过其它相位（例如，U相和V相）的定子线圈流动的每一个电流的绝对值时，减小脉冲电流也被迭加以使得在以脉冲形方式降低通过全部相位的定子线圈流动的电流的绝对值时增加在转子线圈中发生的感应电流成为可能。因此，在抑制作为将通过所有的定子线圈的电流的定子电流的峰值时即使在低旋转速度范围中也增加旋转电机的扭矩是可能的。

每一个转子线圈可以被连接到整流器元件中的任意一个，所述整流器元件用作整流器单元并且所述整流器元件的正向方向在转子线圈中沿着转子周向方向的任意相邻的两个之间相反，并且整流器元件可以整流由感应电动势产生以通过转子线圈流动的电流，以由此在A相和B相之间交替地改变通过在转子线圈中在周向方向上的任意相邻的两个转子线圈流动的电流的相位。

整流器元件可以是分别地被连接到对应的转子线圈的第一整流器元件和第二整流器元件，并且第一整流器元件和第二整流器元件可以独立地整流由于产生的感应电动势而产生的电流从而整流过的电流通过对应的转子线圈流动，并且可以在周向方向上交替地改变在周向方向上的多个部分处磁极部分的磁特性，磁特性是由通过各个转子线圈流动的电流产生的。

转子芯可以包括作为被沿着转子周向方向间隔开地布置并且朝向定子突出的该多个磁极部分的凸极，并且在由整流器单元整流过的电流通过转子线圈流动时凸极可以被磁化以由此用作具有固定磁极的磁体。

转子芯可以包括作为被沿着转子周向方向间隔开地布置并且朝向定子突出的该多个磁极部分的凸极，并且在由整流器单元整流过的电流通过转子线圈流动时凸极可以被磁化以由此用作具有固定磁极的磁体，并且转子可以进一步具有在各个凸极的近侧部分处缠绕的辅助转子线圈，绕着在凸极中沿着转子周向方向的任意相邻的两个缠绕的辅助转子线圈中的任意两个可以相互串联以构成辅助线圈组，并且绕着在凸极中沿着转子周向方向的任意相邻的两个缠绕的转子线圈中的任意相邻两个的一端可以经由分别地对应的整流器元件在连接点处相互连接从而分别地对应的整流器元件沿着相反的方向面对彼此，绕着在凸极中沿着转子周向方向的任意相邻的两个缠绕的转子线圈中的任意相邻两个的另一端均可以被连接到辅助线圈组的一端，并且连接点可以被连接到辅助线圈组的另一端。

沿着转子周向方向每一个凸极的宽度可以小于对应于180°电角度的宽度，并且每一个转子线圈可以通过短节距绕组绕着凸极中的对应的一个缠绕。

沿着转子周向方向每一个转子线圈的宽度可以等于对应于90°电角度的宽度。

利用根据本发明方面的旋转电机驱动***，实现能够在防止过度电流通过定子线圈流动时即使在低旋转速度范围中也增加扭矩的旋转电机是可能的。

附图说明

将在下面参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中相同的数字表示相同的元件，并且其中：

图1是示出根据本发明的一个实施例的旋转电机驱动***的概略配置的视图；

图2是部分地示出在本发明的实施例中定子在此处面对转子的部分的概略视图；

图3A是示出在本发明的实施例中其中磁通在转子中经过的状态的概略视图；

图3B是示出在图2所示旋转电机中通过在改变转子线圈在周向方向上的宽度的同时计算与转子线圈相关的磁通的振幅而获得的结果的曲线图；

图4是示出在本发明的实施例中控制器的配置的框图；

图5A是示出在本发明的实施例中在使用d轴电流指令值Id*、迭加的q轴电流指令值Iqsum*和每一个相电流的定子电流中的时间变化的实例的时间表；

图5B是示出转子磁动势的时间变化并且对应于图5A的时间表；

图5C是示出马达扭矩的时间变化并且对应于图5A的时间表；

图6A是示出在本发明的实施例中当q轴电流是设定值时其中磁通穿过定子和转子的状态的概略视图；

图6B是示出当减小脉冲电流迭加在q轴电流上时其中在第一半周期中磁通穿过定子和转子的状态的概略视图；

图6C是示出当减小脉冲电流迭加在q轴电流上时其中在第二半周期中磁通穿过定子和转子的状态的概略视图；

图7是示出在根据其中增加脉冲电流迭加在定子电流上的对照实施例的旋转电机驱动***中通过U相定子线圈流动的电流（定子电流）和在转子线圈中产生的感应电流（转子感应电流）的实例的曲线图；

图8A和图8B是转子的概略视图，示出在不同于本发明实施例的对照实施例中当脉冲电流迭加在q轴电流上时的变化；

图9是示出本发明的另一个实施例并且对应于图3A的视图；

图10是示出在图9的实施例中转子线圈和转子辅助线圈的等效电路的视图；

图11是示出在本发明的另一实施例中定子在此处面对转子的部分的部分概略截面视图；

图12是示出构成本发明的实施例的旋转电机的另一个配置实例的转子的概略视图；

图13是示出构成本发明的实施例的旋转电机的另一个配置实例的转子的概略视图；

图14是示出构成本发明的实施例的旋转电机的另一个配置实例的转子的概略视图；

图15是当沿着平行于转子旋转轴线的方向观察时构成本发明实施例的旋转电机的另一个配置实例的概略视图；

图16是示出图15的配置实例的转子的概略视图；

图17是示出构成本发明实施例的旋转电机的另一个配置实例的转子的概略视图；

图18是示出构成本发明实施例的旋转电机的另一个配置实例的转子的概略视图；

图19是示出构成本发明实施例的旋转电机的另一个配置实例的转子的概略视图；

图20是示出构成本发明实施例的旋转电机的另一个配置实例的转子的概略视图；

图21是示出在现有旋转电机中当沿着平行于转子旋转轴线的方向观察时定子和转子的概略配置的视图；

图22是示出在图21的旋转电机中定子的概略配置的视图；

图23是示出在图21的旋转电机中转子的概略配置的视图；并且

图24是示出在与图21的旋转电机相同的配置中在转子旋转速度和马达扭矩之间的关联的实例的曲线图。

具体实施方式

图1到图6是示出本发明的实施例的视图。图1是示出根据该实施例的旋转电机驱动***的概略配置的视图。图2是部分地示出在该实施例中定子在此处面对转子的部分的概略视图。图3A是示出在该实施例中其中磁通穿过转子的状态的概略视图。图3B是示出在图2所示旋转电机中通过在改变转子线圈在周向方向上的宽度θ时计算与转子线圈相关的磁通的振幅而获得的结果的曲线图。图4是示出在该实施例中控制器的配置的框图。如在图1中所示，根据该实施例的旋转电机驱动***34包括旋转电机10、逆变器36、控制器38和蓄电装置40。逆变器36是驱动旋转电机10的驱动单元。控制器38是控制逆变器36的控制单元。蓄电装置40是电源。旋转电机驱动***34驱动旋转电机10。另外，如在图2中所示，用作电动机或者发电机的旋转电机10包括定子12和转子14。定子12被固定到外壳（未示出）。转子14带有预定间隙地被布置于定子12沿着径向方向的内侧上从而面对定子12，并且能够关于定子12旋转。注意，“径向方向”意味着垂直于转子旋转轴线的辐射方向（在下文中，除非另有规定，“径向方向”的含义是相同的）。

另外，定子12包括定子芯26和多相（更加具体地例如三相即U相、V相和W相）定子线圈28u、28v和28w。定子芯26由磁性材料制成。定子线圈28u、28v和28w被布置于定子芯26上。齿30被布置在定子芯26在周向方向上的多个部分处。齿30是朝向沿着径向方向的内侧（朝向转子14（图23））突出的多个定子齿。在任意相邻的齿30之间形成作为定子槽的狭槽31。注意，“周向方向”意味着沿着绕着转子的旋转中央轴线绘制的圆的方向（在下文中，除非另有规定，“周向方向”的含义是相同的）。

即，朝向沿着径向方向的内侧（朝向转子14）突出的该多个齿30被沿着绕着是转子14的旋转轴线的旋转中央轴线的周向方向间隔开地布置于定子芯26的内周表面上，并且其每一个在任意相邻的齿30之间形成的狭槽31在周向方向上间隔开地形成。即，定子芯26具有沿着绕着转子14的旋转轴线的周向方向间隔开地形成的多个狭槽31。

三相定子线圈28u、28v和28w通过集中短节距绕组经由狭槽31缠绕在定子芯26的对应的齿30上。以此方式，定子线圈28u、28v和28w绕着对应的齿30缠绕以构成磁极。然后，多相交流电通过多相定子线圈28u、28v和28w以磁化在周向方向上排列的齿30。由此，可以在定子12中产生在周向方向上旋转的旋转磁场。注意定子线圈不限于定子线圈以此方式绕着定子的对应的齿缠绕的配置；定子线圈可以绕着定子芯缠绕而不绕着定子的齿缠绕。

在齿30中形成的旋转磁场被从齿30的远端表面施加到转子14。在图2所示实例中，由分别地绕着其缠绕三相（U相、V相和W相）定子线圈28u、28v和28w的三个齿30形成一个极对。

另外，转子14包括由磁性材料制成的转子芯16和多个转子线圈42n和42s。齿19被设置在转子芯16的外周表面在周向方向上的多个部分处从而朝向沿着径向方向的外侧（朝向定子12）突出，并且被沿着转子芯16的外周表面间隔开地布置。齿19是多个磁极部分（突起和凸极）并且是转子齿。齿19面对定子12。另外，其每一个是在转子芯16的任意相邻齿19之间的转子槽的狭槽20在周向方向上间隔开地形成。即，转子芯16具有沿着绕着转子14的旋转轴线的周向方向间隔开地形成的多个狭槽20。

因为齿19，在其中磁通从定子12（齿30）经过的情形中磁阻随着转子14的旋转方向而改变。磁阻在每一个齿19的位置处是低的，并且磁阻在任意相邻齿19之间的位置处是高的。然后，转子线圈42n和42s绕着这些齿19缠绕从而转子线圈42n和转子线圈42s在周向方向上交替地排列。这里，转子线圈42n和42s中的每一个的绕组中央轴线与径向方向相一致。

另外，该多个第一转子线圈42n通过集中绕组分别地沿着转子14的周向方向绕着每隔一个的齿19缠绕，并且该多个第二转子线圈42s通过集中绕组分别地绕着其它的齿19缠绕。其它的齿19邻近于绕着其缠绕第一转子线圈42n的齿19，并且是在周向方向上的每隔一个的齿19。另外，二极管21n和21s分别地被连接到第一转子线圈电路44和第二转子线圈电路46。第一转子线圈电路44包括该多个第一转子线圈42n。第二转子线圈电路46包括该多个第二转子线圈42s。即，沿着转子14的周向方向交替地布置的该多个第一转子线圈42n相互串联电连接并且被成环状地连接，并且二极管21n在该多个第一转子线圈42n中的任意两个之间的部分处与每一个第一转子线圈42n串联连接以由此构成第一转子线圈电路44。二极管21n是整流器单元（整流器元件），并且是第一二极管。第一转子线圈42n绕着用作相同磁极（北极）的齿19缠绕。

另外，该多个第二转子线圈42s被相互串联电连接并且被成环状地连接，并且二极管21s在该多个第二转子线圈42s中的任意两个之间的部分处被与每一个第二转子线圈42s串联连接以由此构成第二转子线圈电路46。二极管21s是整流器单元（整流器元件），并且是第二二极管。第二转子线圈42s绕着用作相同磁极（南极）的齿19缠绕。另外，分别地绕着在周向方向上的任意相邻的齿19（形成具有不同磁极的磁体）缠绕的转子线圈42n和42s被相互电隔离。以此方式，转子线圈42n和42s在转子芯16的外周边部分在周向方向上的多个部分处缠绕从而分别地部分地被布置在对应的狭槽20中。

另外，流过转子线圈42n和42s的电流分别地被二极管21n和21s整流的整流方向是相反的从而在转子14在周向方向上的任意相邻的齿19中形成具有不同磁极的磁体。即，二极管21n和21s沿着彼此相反的方向分别地被连接到转子线圈42n和42s从而分别地流过沿着转子14的周向方向转子线圈42n和42s中的任意相邻两个的电流的方向（各个二极管21n和21s的整流方向）即正向方向是彼此相反的。然后，因为由定子12产生并且包括空间谐波的旋转磁场产生的感应电动势，二极管21n和21s分别地整流流过对应的转子线圈42n和42s的电流。由此，流过在转子线圈42n和42s中沿着转子14的周向方向的任意相邻两个的电流的相位在A相和B相之间交替地改变。A相用于在齿19中的对应的一个的远端侧处产生北极。B相用于在齿19中的对应的一个的远端侧处产生南极。即，为转子14提供的整流器元件是作为第一整流器元件的二极管21n和作为第二整流器元件的二极管21s。二极管21n和二极管21s分别地被连接到对应的转子线圈42n和42s。另外，因为所产生的感应电动势，二极管21n和21s分别地独立地整流流过对应的转子线圈42n和42s的电流，并且在周向方向上交替地改变在周向方向上的多个部分处的齿19的磁特性。齿19的磁特性由流过各个转子线圈42n和42s的电流产生。以此方式，该多个二极管21n和21s在周向方向上交替地改变磁特性。利用在转子线圈42n和42s中产生的感应电动势，分别地在该多个齿19中产生磁特性。即，二极管21n和21s被连接到对应的转子线圈42n和42s，并且在该多个转子线圈42n和42s中在周向方向上交替地改变各个转子线圈42n和42s的磁特性。利用这种配置，不同于图21到图23所示配置的情形，二极管21n和21s的数目可以被减少为两个，从而转子14的线圈结构可以得到简化。另外，转子14被同心地固定到旋转轴22（见图21、图23等，并且未在图2中示出）沿着径向方的外侧。旋转轴22被外壳（未示出）以可旋转方式支撑。注意，在本实施例中，整流器元件被连接到对应的转子线圈42n和42s；然而，在本发明的方面中，在该多个转子线圈中在周向方向上交替地改变转子线圈的磁特性的整流器单元只是需要被连接到转子线圈，并且整流器单元可以使用除了整流器元件之外的配置。注意转子线圈42n和42s可以经由具有电绝缘性质的、由树脂等制成的绝缘体等绕着对应的齿19缠绕。

另外，转子线圈42n和42s中的每一个沿着转子14的周向方向的宽度θ被设定为比转子14的对应于180°电角度的宽度短，并且转子线圈42n和42s分别地通过短节距绕组绕着齿19缠绕。更加理想地，转子线圈42n和42s中的每一个沿着转子14的周向方向的宽度θ等于或者基本等于转子14的对应于90°电角度的宽度。在这里转子线圈42n和42s中的每一个的宽度θ可以考虑到转子线圈42n和42s中的每一个的截面面积地由转子线圈42n和42s中的每一个的截面的中心宽度表达。即，转子线圈42n和42s中的每一个的宽度θ可以由转子线圈42n和42s中的每一个的内周表面的宽度和外周表面的宽度的平均值表达。注意转子14的电角度由通过将转子14的机械角度乘以转子14的极对的数目p而获得的值表达（电角度=机械角度×p）。因此，转子线圈42n和42s中的每一个在周向方向上的宽度θ满足以下数学表达式（1），其中从转子14的旋转中央轴线到转子线圈42n和42s中的每一个的距离为r。

θ<π×r/p（1）

将在以后详细描述宽度θ受到数学表达式（1）限制的原因。

另外，如在图1中所示，蓄电装置40设置为直流供电源。蓄电装置40能够充电和放电，并且例如由二次电池形成。逆变器36包括三个U相、V相和W相臂Au、Av和Aw。在三相臂Au、Av和Aw中的每一个中，两个开关元件Sw相互串联连接。开关元件Sw是晶体管、IGBT等。另外，二极管Di与每一个开关元件Sw反并联连接。进而，臂Au、Av和Aw的中点分别地被连接到构成旋转电机10的对应的相位定子线圈28u、28v和28w的一端。在定子线圈28u、28v和28w中，相同相位的定子线圈被相互串联连接，并且不同相位的定子线圈28u、28v和28w在中性点处相互连接。

另外，蓄电装置40的正极侧和负极侧分别地被连接到逆变器36的正极侧和负极侧，并且电容器68在蓄电装置40和逆变器36之间与逆变器36并联连接。控制器38例如响应于从车辆的油门踏板传感器（未示出）等输入的加速指令信号计算旋转电机10的扭矩目标，并且然后基于根据扭矩目标等的电流指令值控制开关元件Sw的开关操作。示意由为在三相定子线圈中的至少两相定子线圈（例如28u和28v）设置的电流传感器70检测的电流值的信号和示意由旋转角度检测单元82（图4）诸如解析器检测的旋转电机10的转子14的旋转角度的信号被输入控制器38。控制器38包括具有CPU、存储器等的微型计算机。控制器38控制逆变器36的开关元件Sw的开关以控制旋转电机10的扭矩。控制器38可以由按照功能划分的多个控制器形成。

如此配置的控制器38能够通过构成逆变器36的开关元件Sw的开关操作将来自蓄电装置40的直流电力转换成三个U相、V相和W相交流电力以向三相定子线圈28u、28v和28w供应对应相位的电力。利用如此配置的控制器38，通过控制流过定子线圈28u、28v和28w的交流电的相位（超前）而控制转子14（图2）的扭矩是可能的。

另外，利用图2所示旋转电机10，通过旋转磁场在转子线圈42n和42s中产生感应电流以由此使得转子14产生扭矩成为可能。旋转磁场由定子12产生，并且包括空间谐波。即，使得定子12产生旋转磁场的磁动势的分布不是（仅仅基础的）正弦分布而是由于齿30和狭槽31因为三相定子线圈28u、28v和28w的布置和定子芯26的形状而包括谐波分量。特别地，在集中绕组中，三相定子线圈28u、28v和28w并不相互交迭，从而在定子12的磁动势分布中发生的谐波分量的振幅水平增加。例如，当定子线圈28u、28v和28w通过三相集中绕组形成时，作为输入电频率的（时间）第三分量的空间二级分量的振幅水平作为谐波分量增加。以此方式因为定子线圈28u、28v和28w的布置和定子芯26的形状而在磁动势中发生的谐波分量被称为空间谐波。

另外，在三相交流电通过三相定子线圈28u、28v和28w以引起在齿30中形成的旋转磁场（基础分量）被施加到转子14时，齿19受到齿30的旋转磁场吸引从而转子14的磁阻减小。由此，扭矩（磁阻转矩）作用于转子14上。

进而，因为形成于齿30中并且包括空间谐波分量的旋转磁场与转子14的转子线圈42n和42s相关，所以不同于转子14的旋转频率（旋转磁场的基础分量）的频率中的磁通波动因为空间谐波分量而发生在转子线圈42n和42s中。因为磁通波动，在转子线圈42n和42s中产生感应电动势。利用产生的感应电动势，流过转子线圈42n和42s的电流分别地被二极管21n和21s整流从而具有单向方向（直流电）。然后，在由二极管21n和21s整流过的直流电流过转子线圈42n和42s时，作为转子齿的齿19被磁化。由此，每一个齿19用作具有固定磁极（北极和南极中的任意一个）的磁体。如上所述，流过转子线圈42n和42s的电流沿其被二极管21n和21s整流的整流方向彼此相反，从而在各个齿19中产生的磁体使得北极和南极在周向方向上交替地布置。然后，齿19（具有固定磁极的磁体）的磁场与由定子12产生的旋转磁场（基础分量）相互作用以产生吸引作用和排斥作用。扭矩（对应于磁体扭矩）可以甚至通过在由定子12产生的旋转磁场（基础分量）和齿19（磁体）的磁场之间的电磁相互作用（吸引和排斥作用）而被施加到转子14，并且转子14被驱动以与由定子12产生的旋转磁场（基础分量）同步地旋转。以此方式，旋转电机10能够用作电动机，其利用被供应到定子线圈28u、28v和28w的电力以引起转子14产生动力（机械动力）。

在此情形中，在转子14中，如由图3A中的概略视图示出地，不同的二极管21n和21s分别地被连接到分别地绕着沿着转子14的周向方向的任意相邻齿19缠绕的转子线圈42n和42s。由定子12（图2）产生并且包括谐波的旋转磁场与转子线圈42n和42s相关。由此，在转子线圈42n和42s中感应出其方向被二极管21n和21s调整的感应电流，并且齿19被磁化为在任意相邻齿19之间的不同磁极部分。在此情形中，由感应电流引起的磁通沿着由图3A中的箭头α示意的方向穿过齿19和转子芯16除了齿19之外的部分。

另外，图1所示旋转电机驱动***34例如作为车辆驱动动力产生装置而被安装在混合动力车辆、燃料电池车辆、电动车辆等上，并且得到使用。混合动力车辆包括发动机和驱动马达作为驱动源。注意还能够适用的是，作为电压转换单元的DC/DC转换器连接在蓄电装置40和逆变器36之间并且蓄电装置40的电压被升压并且被供应到逆变器36。

另外，旋转电机驱动***34的控制器38具有减小脉冲迭加单元72（图4）。减小脉冲迭加单元72将用于脉冲形减少的减小脉冲电流迭加在用于使得电流通过定子线圈28u、28v和28w的q轴电流指令上从而沿着关于作为各个转子线圈42n和42s的绕组中央轴线方向的磁极方向以90度电角度超前的方向产生场磁通。这将参考图4详细描述。图4是示出在控制器38中的逆变器控制单元的配置的视图。控制器38包括电流指令计算单元（未示出）、减小脉冲迭加单元72、减法单元74和75、PI操作单元76和77、三相/两相转换单元78、两相/三相转换单元80、旋转角度检测单元82、PWM信号产生单元（未示出）和门电路（未示出）。

电流指令计算单元基于响应于从使用者输入的加速指令计算的旋转电机10的扭矩指令值根据准备的表格等计算对应于d轴和q轴的电流指令值Id*和Iq*。这里，d轴意味着是沿着旋转电机10的周向方向转子线圈42n和42s中的每一个的绕组中央轴线方向的磁极方向，并且q轴意味着关于d轴被以90度电角度超前的方向。例如，当如在图2中所示限定转子14的旋转方向时，d轴方向和q轴方向由如由图2中的箭头示意的关系限定。另外，电流指令值Id*和Iq*分别地是作为用于d轴电流分量的指令值的d轴电流指令值和作为用于q轴电流分量的指令值的q轴电流指令值。这种d轴和q轴用于使得通过矢量控制确定将通过定子线圈28u、28v和28w的电流成为可能。

三相/两相转换单元78从由为旋转电机10设置的旋转角度检测单元82检测的旋转电机10的旋转角度θ和由电流传感器70检测的两相电流（例如，V相电流Iv和W相电流Iw）计算作为两相电流的d轴电流值Id和q轴电流值Iq。注意仅仅两相电流由电流传感器70检测的原因是因为两相电流（d轴电流值Id和q轴电流值Iq）的和为0，并且因此可以计算另一个相电流。然而，还能够适用的是，检测U相、V相和W相电流并且然后从那些电流值计算d轴电流值Id和q轴电流值Iq。

减小脉冲迭加单元72具有减小脉冲产生单元84和加法单元86。减小脉冲产生单元84产生减小脉冲电流。加法单元86以设定间隔在q轴电流指令值Iq*上迭加减小脉冲电流Iqp*，即，以设定间隔将减小脉冲电流Iqp*加到q轴电流指令值Iq*，并且然后向对应的减法单元75输出在相加之后的迭加q轴电流指令值Iqsum*。另外，对应于d轴的减法单元74获得在d轴电流指令值Id*和由三相/两相转换单元78转换的d轴电流Id之间的偏差δId，然后向对应于d轴的PI操作单元76输入偏差δId。

另外，对应于q轴的减法单元75获得在迭加q轴电流指令值Iqsum*和由三相/两相转换单元78转换的q轴电流Iq之间的偏差δIq并且然后向对应于q轴的PI操作单元77输入偏差δIq。PI操作单元76和77分别地以预定增益对于输入的偏差δId和δIq执行PI操作以获得控制偏差并且然后计算对应于控制偏差的d轴电压指令值Vd*和q轴电压指令值Vq*。

两相/三相转换单元80使用预测角度将从PI操作单元76和77输入的电压指令值Vd*和Vq*转换成三个U相、V相和W相电压指令值Vu、Vv和Vw，该预测角度从旋转电机10的旋转角度θ获得，并且该预测角度被预测作为1.5个控制间隔后的位置。电压指令值Vu、Vv和Vw被PWM信号产生单元（未示出）转换成PWM信号，并且PWM信号被输出到门电路（未示出）。门电路选择施加有控制信号的开关元件Sw以由此控制开关元件Sw的开/关状态。以此方式，控制器38将流动通过定子线圈28u、28v和28w的定子电流转换成dq轴坐标***以获得d轴电流分量和q轴电流分量，并且通过包括反馈控制的矢量控制控制逆变器36从而能够获得对应于目标扭矩的各个相位定子电流。

图5A是示出在该实施例中在使用d轴电流指令值Id*、迭加q轴电流指令值Iqsum*和每一个相电流的定子电流中的时间变化的一个实例的时间表。图5B是示出在转子磁动势中的时间变化并且对应于图5A的时间表。图5C是示出在马达扭矩中的时间变化并且对应于图5A的时间表。注意图5A、图5B和图5C示出在极短时期被时间地扩大，即，在图中沿着水平方向扩大时的模拟结果。因此，实际上，当旋转电机被驱动时，U相、V相和W相电流分别地形成正弦波；然而，在图5A中，在脉冲电流迭加之前和之后线性地示出那些相位电流。注意，在以下说明中，类似的附图标记表示与图1到图4所示元件相同的构件。

如在图5A中所示，图4所示减小脉冲迭加单元72仅仅在q轴电流指令值Iq*上迭加减小脉冲电流。d轴电流指令值Id*是对应于扭矩指令计算的恒定值。以此方式，以设定间隔以脉冲形方式降低并且然后增加的电流指令被减小脉冲迭加单元72迭加在q轴电流指令值Iq*上。注意，即使当如在图5A中所示脉冲电流指示为矩形波形时，脉冲电流也可以因为响应延迟而实际上具有如组合了由虚线β示意的曲线的脉冲形形式。另外，减小脉冲电流的脉冲形波形可以是矩形波、三角形波和被从多条曲线和/或直线形成为凸出形状的波形中的任意一种。

例如，当减小脉冲电流以此方式迭加时，即使当最大电流流动通过一相定子线圈、相等的电流分别地通过其余两相定子线圈流动并且通过其余的两相定子线圈流动的相等电流的总电流通过一相定子线圈流动时，电流的绝对值也降低。例如，图5A示出其中最大电流通过W相定子线圈28w流动、相等电流分别地通过其余两个U相和V相定子线圈28u和28v流动并且通过其余两相定子线圈28u和28v流动的相等电流的总电流通过W相定子线圈28w流动的情形。在此情形中，箭头γ示意电流极限范围，并且虚线P和Q是在设计方面要求的容许电流极限。即，基于逆变器36的构件诸如容量的关系要求电流值落在虚线P和Q之间。然后，通过W相定子线圈28w流动的电流值靠近容许电流极限之一定位。在此情形中，每一个相电流值的绝对值因为减小脉冲电流的迭加而变小；然而，在由定子12产生的旋转磁场中包括的空间谐波分量的磁通的变化随着电流变化而增加。因此，如在图5B中所示转子磁动势增加，并且如在图5C中所示马达扭矩增加。另外，正U相和V相脉冲电流中的每一个的峰值降低，并且负W相脉冲电流的峰值增加，从而可以使得每一个相电流落入电流极限范围（由图5A中的箭头γ示意的范围）内。

这将进一步参考图6A到图6C详细描述。图6A到图6C是分别地示出在该实施例中其中当q轴电流是设定值时磁通穿过定子和转子的状态，其中在第一半周期中当减小脉冲电流迭加在q轴电流上时磁通穿过定子和转子的状态和其中在第二半周期中当减小脉冲电流在q轴电流上迭加时磁通穿过定子和转子的状态的概略视图。在图6A到图6C中的每一幅图中，绕着其缠绕三相定子线圈28u、28v和28w的齿30并不沿着径向面对绕着其缠绕转子线圈42n和42s的齿19，从而齿30之一面对沿着转子14的周向方向在两个相邻齿19之间的中心位置。在这种状态中，如由图6A到图6C中的实线箭头R1和虚线箭头R2示意地，通过定子12和转子14的磁通是q轴磁通。

图6A对应于其中迭加q轴电流指令值Iqsum*是图5A中的设定值的A1状态。图6B对应于其中在第一半周期中减小脉冲电流在迭加q轴电流指令值Iqsum*中发生的状态，即，在图5A中其中Iqsum*陡峭地降低的A2状态。另外，图6C对应于其中在第二半周期中减小脉冲电流在迭加q轴电流指令值Iqsum*中发生的状态，即，在图5A中其中Iqsum*陡峭地增加的A3状态。

首先，如在图6A中所示，在其中迭加q轴电流指令值Iqsum*是在减小脉冲电流发生之前的设定值的状态，磁通经由转子14的齿19的上部从U相和V相齿30行进到W相齿30，如由实线箭头R1示意地。然而，在此情形中，由于穿过每一个齿30的基础分量而引起的磁通变化并不发生，从而如在图5B和图5C中的部分B1处所示当空间谐波未被加以考虑时无转子磁动势发生并且无马达扭矩产生。

与此对照，如在图6B中所示，在其中在第一半周期中减小脉冲电流发生的状态，即，其中q轴电流陡峭地降低的状态中，通过定子线圈28u、28v和28w中的每一个流动的电流的绝对值进行改变以降低，并且明显地，因为如由虚线箭头R2示意地从图6A的变化，磁通沿着相反方向行进。注意，关于磁通的变化，定子电流值的符号可以颠倒从而磁通实际上沿着与图6A的方向相反的方向行进。在任意情形中，磁通沿着在“A”的齿19中从北极改变为南极的方向行进，感应电流尝试沿着防止磁通通过的方向流动通过转子线圈42n，并且沿着在图6B中的箭头T方向的感应电流的行进不被二极管21n阻断。与此对照，磁通沿着增强“B”的齿19中的南极的方向行进，并且感应电流尝试沿着防止磁通通过的方向，即，将“B”的齿19改变成北极的方向流动通过转子线圈42s；然而，感应电流沿着该方向的流动被二极管21s阻断，从而电流并不在“B”的区域中流动。

随后，如在图6C中所示，在其中在第二半周期中减小脉冲电流发生的状态中，即，在其中q轴电流陡峭地增加的状态中，通过定子线圈28u、28v和28w中的每一个流动的电流的绝对值改变以增加并且然后如由实线箭头R1示意地磁通沿着与图6B的方向相反的方向行进。在此情形中，磁通沿着增强“A”的齿19中的北极的方向行进并且感应电流尝试沿着防止磁通通过的方向即将“A”的齿19改变为南极的方向（与二极管21n相反的X方向）通过转子线圈42n流动；然而，在图6B中电流已经正在流动，从而电流逐渐地对于至少一定时期减小但是沿着与X方向相反的方向流动。另外，磁通沿着在“B”的齿19中将南极改变为北极的方向行进，感应电流尝试沿着防止磁通通过的方向流动通过转子线圈42s，并且感应电流沿着在图6C中箭头Y方向的流动不被二极管21s阻断。结果，如由图5B和图5C中的部分B2示出地，转子磁动势因为减小脉冲的迭加而增加，并且马达扭矩增加。

另外，在减小脉冲电流变为0并且再次恢复图6A的状态时，通过转子线圈42n和42s流动的电流逐渐地降低；然而，减小脉冲电流被周期地迭加以由此使得获得增加扭矩的效果成为可能。注意，在以上说明中，当通过W相定子线圈28w流动的电流最大时，减小脉冲电流被迭加；然而，这还适用于U相或者V相的情形。

利用以上旋转电机驱动***，实现在防止过度电流通过所有的定子线圈28u、28v和28w流动时即使在低旋转速度范围中也能够增加扭矩的旋转电机是可能的。例如，即使当在脉冲电流迭加在通过W相定子线圈28w流动的电流上之前通过W相定子线圈28w流动的电流的绝对值高于通过其它两个U相和V相定子线圈28u和28v流动的每一个电流的绝对值时，在通过迭加减小脉冲电流而以脉冲形方式降低通过所有相位的定子线圈流动的电流的绝对值时增加在转子线圈42n和42s中产生的感应电流也是可能的。因此，在抑制作为将通过所有的定子线圈28u、28v和28w的电流的定子电流的峰值时在低旋转速度范围中增加旋转电机10的扭矩是可能的。另外，为转子14提供磁体是不必要的，从而可以实现无磁体和高扭矩的配置。

另外，如在图5A中所示，减小脉冲电流在q轴电流指令上迭加以显著地以脉冲形方式降低通过一个相位例如W相定子线圈28w流动的电流的绝对值；然而，以此方式以脉冲形方式改变的电流的峰缘不被限制为绕着0定位。例如，还能够适用的是，在通过W相定子线圈28w流动的负电流增加到大约0之后，在迭加q轴电流指令Iqsum*的减小脉冲电流中的降低的宽度E（图5A）可以增加从而朝向正侧增加。同样在此情形中，在不过度地增加定子电流的情况下增加由于空间谐波引起的q轴磁通的变化量是可能的，并且扭矩可以增加。

与此对照，在于JP-A-2007-185082中描述的同步机器的情形中，电磁体由使用脉冲电流的转子形成；然而，转子线圈被设置在转子的外周边部分处从而沿着径向方向扩展，并且一个整流器元件被连接到每一个转子线圈以在转子沿着径向方向的相对侧处形成两个不同的磁极。因此，因为即使当脉冲迭加在q轴电流上时用于形成两个磁极的感应电流也相互抵消，所以不能在转子线圈中产生感应电流。即，利用这种配置，通过在q轴电流上迭加脉冲电流而产生扭矩是不可能的。

另外，在于JP-A-2010-98908中描述的同步机器的情形中，以脉冲形方式增加并且然后降低的增加脉冲电流在d轴电流和q轴电流上迭加，从而通过定子线圈流动的电流的峰值可以过度地增加。另外，在于JP-A-2010-110079中描述的同步机器的情形中，为了实现在防止过度电流通过定子线圈流动时即使在低旋转速度范围中也能够增加扭矩的旋转电机，没有描述用于在q轴电流上迭加减小脉冲电流的任意装置。

例如，图7是示出在根据不同于本发明的实施例并且其中增加脉冲电流在定子电流上迭加的对照实施例的旋转电机驱动***中通过U相定子线圈流动的电流（定子电流）和在转子线圈中发生的感应电流（转子感应电流）的实例的曲线图。这个对照实施例不同于上述实施例之处仅仅在于增加脉冲电流而非减小脉冲电流被迭加。如在图7中所示，在对照实施例中，以脉冲形方式增加并且然后降低的增加脉冲电流迭加在正弦定子电流上。在此情形中，因为定子电流如由箭头C1示意地陡峭地增加，所以如由箭头D1示意地根据电磁感应原理转子感应电流陡峭地减小。在这之后，定子电流如由箭头C2示意地陡峭地降低，从而转子感应电流如由箭头D2示意地增加。因为这种原理，通过三相定子线圈中的任意一个流动的电流增加。因此，可能有时要求迭加大的脉冲电流从而产生期望扭矩。在此情形中，如在于JP-A-2007-185082和JP-A-2010-98908中描述的同步机器的情形中，增加脉冲电流在d轴电流上迭加。因此，存在电流的峰值变得过度以超过在设计方面要求的逆变器电流极限的可能性。因此，可能例如有必要增加逆变器的每一个开关元件的容量，从而导致包括逆变器的控制***的成本或者尺寸增加。另外，有必要为了电流控制扩大每一个电流传感器的检测范围，从而这可能导致每一个传感器的尺寸增加或者每一个传感器的检测准确度降低。因此，已经寻求了实现一种能够在防止过度电流峰值时增加扭矩的装置。

与此对照，根据本实施例，防止过度定子电流是可能的，即，防止电流的过度峰值是可能的，从而所有以上的不便均可以被消除。

另外，根据本实施例，转子线圈42n和42s被连接到对应的作为整流器元件的二极管21n和21s，所述整流器元件的正向方向在沿着转子14的周向方向的任意相邻转子线圈42n和42s之间相反，并且二极管21n和21s因为所产生的感应电动势而整流通过转子线圈42n和42s流动的电流以在A相和B相之间交替地改变通过在周向方向上的任意相邻转子线圈42n和42s流动的电流的相位。与此对照，如在图8A和8B中所示，能够设想不同于本实施例的对照实施例。图8A和图8B是转子的概略视图，示出在对照实施例中当脉冲电流在q轴电流上迭加时的变化。

在图8A和图8B的对照实施例中，转子线圈88n和88s在转子14在周向方向上的多个部分处缠绕，任意相邻转子线圈88n和88s经由二极管90被连接并且齿19的磁特***替地改变。齿19是磁极部分，并且齿19的磁特性由通过转子线圈88n和88s流动的电流产生。在这个对照实施例中，当脉冲电流在q轴电流上迭加以使得由于空间谐波引起的q轴磁通如由图8A和图8B中的虚线箭头示意地行进时，电流尝试沿着将北极和南极这两者改变为图8A中的南极的方向流动，并且北极侧和南极侧电流相互抵消。另外，即使当q轴磁通沿着与图8A相反的方向行进时，电流也试图沿着将北极和南极这两者改变为图8B中的北极的方向流动，并且北极侧和南极侧电流相互抵消。因此，在对照实施例中，即使当脉冲电流在q轴电流上迭加时，也不能在转子线圈88n和88s中感应出电流。与此对照，在本实施例中，脉冲电流如上所述地在q轴电流上迭加以使得获得增加扭矩的效果成为可能。

另外，在本实施例中，如在以上数学表达式（1）中描述地，转子线圈42n和42s中的每一个沿着转子14的周向方向的宽度θ得到调整，从而由于在转子线圈42n和42s中产生的旋转磁场的空间谐波而增加感应电动势是可能的。即，由于空间谐波引起的与转子线圈42n和42s相关的磁通的振幅（波动宽度）受到转子线圈42n和42s中的每一个在周向方向上的宽度θ影响。这里，图3B示出在改变转子线圈42n和42s中的每一个在周向方向上的宽度θ时计算与转子线圈42n和42s相关的磁通的振幅（波动宽度）的结果。图3B以电角度方式示出线圈宽度θ。如在图3B中所示，随着线圈宽度θ从180°减小，与转子线圈42n和42s相关的磁通的波动宽度增加，从而使得线圈宽度θ小于180°，即，转子线圈42n和42s通过短节距绕组形成，以由此如与全节距绕组相比较使得增加由于空间谐波引起的相关磁通的振幅成为可能。

因此，在旋转电机10（图2）中，使得每一个齿19在周向方向上的宽度小于对应于180°电角度的宽度，并且转子线圈42n和42s通过短节距绕组绕着对应的齿19缠绕以由此使得有效率地增加在转子线圈42n和42s中产生的由于空间谐波导致的感应电动势成为可能。结果，可以有效率地增加作用于转子14上的扭矩。

进而，如在图3B中所示，当线圈宽度θ为90°时，由于空间谐波引起的相关磁通的振幅最大。因此，为了进一步增加由于空间谐波引起的与转子线圈42n和42s相关的磁通的振幅，转子线圈42n和42s中的每一个在周向方向上的宽度θ理想地等于（或者基本等于）转子14的对应于90°电角度的宽度。因此，当转子14的极对的数目为p并且从转子14的旋转中央轴线到转子线圈42n和42s中的每一个的距离为r时，转子线圈42n和42s中的每一个在周向方向上的宽度θ理想地满足（或者基本满足）以下数学表达式（2）。

θ=π×r/(2×p)（2）

由此，由于在转子线圈42n和42s中产生的由于空间谐波引起的感应电动势可以最大化，并且因为感应电流而在各个齿19中产生的磁通可以最有效率地增加。结果，进一步有效率地增加作用于转子14上的扭矩是可能的。即，当宽度θ显著地超过对应于90°的宽度时，沿着相互抵消的方向的磁动势趋向于与转子线圈42n和42s相关；然而，那些磁动势发生的可能性随着宽度θ变得小于对应于90°的宽度而降低。然而，当宽度θ关于对应于90°的宽度显著地减小时，与转子线圈42n和42s相关的磁动势的幅值显著地降低。因此，宽度θ被设为对应于大约90°的宽度以由此使得防止这种不便成为可能。因此，转子线圈42n和42s中的每一个在周向方向上的宽度θ理想地基本等于对应于90°电角度的宽度。

以此方式，在本实施例中，当转子线圈42n和42s中的每一个沿着转子14的周向方向的宽度θ基本等于对应于90°电角度的宽度时，由于在转子线圈42n和42s中产生的旋转磁场的空间谐波而引起的感应电动势可以增加，从而最有效率地增加作为磁极部分的齿19的磁通是可能的。齿19的磁通由通过转子线圈42n和42s流动的感应电流产生。结果，进一步有效率地增加作用于转子14上的扭矩是可能的。注意，在本实施例中，转子14被如此配置，使得在周向方向上任意相邻转子线圈42n和42s被相互电隔离，在周向方向上交替地布置的转子线圈42n被相互串联电连接并且在周向方向上交替地布置的转子线圈42s被相互串联电连接。然而，在本实施例中，还能够适用的是，如在图21到图23所示配置的情形中，旋转电机包括转子14，其中二极管21n和21s中的任意一个被连接到绕着对应的齿19缠绕的转子线圈42n和42s中的每一个并且转子线圈42n和42s被相互电隔离，并且控制器38具有减小脉冲迭加单元72（图4）。

注意，在本实施例中，控制器38具有减小脉冲迭加单元72，其在q轴电流上迭加减小脉冲电流并且不在d轴电流上迭加脉冲电流。替代地，除了在q轴电流指令Iq*上迭加减小脉冲电流的减小脉冲迭加单元72，控制器38可以具有增加脉冲迭加单元，其在d轴电流指令Id*上迭加增加脉冲电流，该增加脉冲电流是以脉冲形方式陡峭地增加并且然后陡峭地降低的脉冲电流。在此情形中，在使得三相定子电流落入电流极限范围内时增加由d轴电流产生的穿过d轴磁路的磁通的波动数量是可能的，从而通过进一步增加转子中的感应电流而进一步有效地增加旋转电机的扭矩是可能的。

另外，在本实施例中，减小脉冲迭加单元72可以被配置为仅仅在由旋转电机的扭矩和旋转速度之一或这两者限定的预定范围内在q轴电流指令Iq*上迭加减小脉冲电流。例如，减小脉冲迭加单元72可以被配置为仅当旋转电机的旋转速度低于或者等于预定旋转速度并且旋转电机的扭矩大于或者等于预定扭矩时才在q轴电流指令Iq*上迭加减小脉冲电流。

接着，图9是示出本发明的另一个实施例并且对应于图3A的视图。另外，图10是示出在图9的实施例中转子线圈和转子辅助线圈的等效电路的视图。在根据图9所示实施例的旋转电机中，不同于图1到图6所示实施例，转子14的齿19不仅设置有绕着远端侧缠绕的转子线圈42n和42s而且还设置有绕着近端侧缠绕的辅助转子线圈92n和92s。即，在本实施例中，如在图1到图6所示实施例的情形中，转子芯16包括齿19。齿19被沿着转子14的周向方向间隔开地布置。齿19是多个磁极部分和朝向定子12突出的凸极部分（见图2）。另外，在由二极管21n和21s整流的电流通过转子线圈42n和42s与辅助转子线圈92n和92s流动时，齿19被磁化以由此用作具有固定磁极的磁体。另外，辅助转子线圈92n和92s绕着对应的齿19的近端侧缠绕，并且分别地绕着沿着转子14的周向方向任意相邻的齿19缠绕。辅助转子线圈92n和92s中的任意两个相互串联连接以构成辅助线圈组94。

另外，绕着沿着转子14的周向方向任意相邻的两个齿19缠绕的任意相邻的两个转子线圈42n和42s的一端经由分别地对应的二极管21n和21s在连接点R（图10）处相互连接从而分别地对应的二极管21n和21s沿着相反的方向面对彼此。另外，沿着转子14的周向方向任意相邻的两个转子线圈42n和42s的另一端每一个均被连接到辅助线圈组94的一端，并且连接点R被连接到辅助线圈组94的另一端。

利用这种配置，整流电流分别地通过转子线圈42n和42s与辅助转子线圈92n和92s流动以磁化齿19并且引起齿19用作磁极部分。即，通过使得交流电通过定子线圈28u、28v和28w，包括空间谐波分量的旋转磁场从定子12（图2）作用于转子14上。由于空间谐波分量的磁通的波动，泄漏到转子14的齿19之间的空间中的泄漏磁通的波动发生，并且由此感应电动势产生。另外，将产生感应电流的功能主要地赋予在齿19的远端侧处的转子线圈42n和42s并且将磁化齿19的功能主要地赋予辅助转子线圈92n和92s是可能的。另外，通过绕着任意相邻的齿19缠绕的转子线圈42n和42s流动的电流的总电流成为通过辅助转子线圈92n和92s流动的电流。另外，任意相邻的辅助转子线圈92n和92s相互串联连接，从而可以获得与当相邻辅助转子线圈92n和92s这两者的匝数增加时相同的有利的效果，并且在通过齿19的磁通不被改变时减小通过转子线圈42n和42s与辅助转子线圈92n和92s流动的电流是可能的。其它配置和操作类似于图1到图6所示实施例的那些配置和操作。

接着，图11是部分地示出在本发明的另一实施例中定子在此处面对转子的部分的概略截面视图。根据本实施例的旋转电机10不同于图1到图6所示实施例或者图9和图10所示实施例之处在于，由磁性材料形成的辅极96被设置在沿着转子14的周向方向任意相邻的齿19之间。另外，每一个辅极96被耦接到由非磁性材料制成的支柱部分98的远端部分。每一个支柱部分98的近侧部分在转子芯16的外周表面上在周向方向上任意相邻的齿之间被耦接到在狭槽100的底部处在周向方向上的中心。注意，在每一个支柱部分98由磁性材料形成并且支柱部分98的强度可以得到确保的条件下，支柱部分98沿着转子14的周向方向的截面面积可以被足够地减小。

利用以上配置，在包括辅极96的部分处可以容易地形成空间谐波分量通过的磁路，从而使得在包括由定子12产生的旋转磁场中的大量的空间谐波穿过辅极96以由此使得增加空间谐波的磁通的波动成为可能。因此，在转子线圈42n和42s中发生的感应电流进一步增加以由此使得进一步增加旋转电机10的扭矩成为可能。其它配置和操作类似于图1到图6所示实施例的那些。

接着，将描述构成根据上述实施例的旋转电机驱动***的旋转电机的其它配置实例。如在以下描述地，本发明的方面可以被应用于旋转电机的各种配置实例。

例如，在上述实施例中，转子线圈42n和42s绕着是沿着转子14的径向方向突出的凸极的对应的齿缠绕；替代地，还能够适用的是，如在图12中所示，在转子芯16中形成是转子槽的狭缝（气隙）48以由此根据旋转方向改变转子14的磁阻。如在图12中所示，在转子芯16中，其中被形成为沿着径向方向布置该多个狭缝48的部分的周向中心的每一条磁路是q轴磁路部分50，并且在沿着布置有转子线圈的磁极部分的方向上的每一条磁路是d轴磁路部分52，狭缝48被如此形成，使得面对定子12（齿30）的q轴磁路部分50和d轴磁路部分52被在周向方向上交替地布置，并且每一个q轴磁路部分50位于在周向方向上任意相邻的d轴磁路部分52之间。

转子线圈42n和42s中的每一个绕着具有低磁阻的d轴磁路部分52中的对应的一个通过狭缝48缠绕。在此情形中，狭缝48沿着绕着转子14的旋转轴线的周向方向间隔开地形成在转子芯16中，并且转子线圈42n和42s在转子芯16的外周边部分上在周向方向上的多个部分处缠绕从而被部分地布置在狭缝48中。在图12所示配置实例中，包括空间谐波分量并且在定子12中形成的旋转磁场与转子线圈42n和42s相关以引起由二极管21n和21s整流的直流电通过转子线圈42n和42s流动以由此磁化d轴磁路部分52。结果，d轴磁路部分52用作具有固定磁极的磁体（磁极部分）。此时，在周向方向上的每一个d轴磁路部分52的宽度（每一个转子线圈42n和42s的宽度θ）被设定为比转子14的对应于180°电角度的宽度更短，并且转子线圈42n和42s通过短节距绕组绕着对应的d轴磁路部分52缠绕。由此，有效率地增加在转子线圈42n和42s中产生的由于空间谐波引起的感应电动势是可能的。进而，为了最大化在转子线圈42n和42s中产生的由于空间谐波引起的感应电动势，每一个转子线圈42n和42s在周向方向上的宽度θ理想地等于（或者基本等于）转子14的对应于90°电角度的宽度。其它配置和操作类似于上述实施例的那些。

另外，在上述实施例中，例如如在图13中所示，还能够适用的是，转子芯16包括由磁性材料制成的转子芯本体17和多个永久磁体54并且永久磁体54被布置于转子芯16上。在图13所示配置实例中，用作具有固定磁极的磁体的多个磁极部分56被在周向方向上间隔开地布置成面对定子12（见图2），并且转子线圈42n和42s绕着对应的磁极部分56缠绕。在此情形中，作为转子槽的狭缝102在转子芯16在周向方向上的多个部分处形成，并且转子线圈42n和42s在转子芯16的外周边部分上在周向方向上的多个部分处缠绕从而被部分地布置在狭缝102中。每一个永久磁体54在周向方向上任意相邻的磁极部分56之间被布置成面对定子12（齿30）。这里永久磁体54可以嵌入在转子芯16中或者可以被暴露于转子芯16的表面（外周表面）。另外，永久磁体54可以被以V的形状布置在转子芯16内侧。在图13所示配置实例中，在定子12中形成的包括空间谐波分量的旋转磁场与转子线圈42n和42s相关以引起由二极管21n和21s整流的直流电通过转子线圈42n和42s流动以由此磁化磁极部分56。结果，磁极部分56用作具有固定磁极的磁体。此时，在周向方向上每一个磁极部分56的宽度（转子线圈42n和42s中的每一个的宽度θ）被设定为比转子14的对应于180°电角度的宽度更短，并且转子线圈42n和42s通过短节距绕组绕着对应的磁极部分56缠绕以由此使得有效率地增加在转子线圈42n和42s中产生的由于空间谐波引起的感应电动势成为可能。进而，为了最大化在转子线圈42n和42s中产生的由于空间谐波而引起的感应电动势，每一个转子线圈42n和42s在周向方向上的宽度θ理想地等于（或者基本等于）转子14的对应于90°电角度的宽度。其它配置和操作类似于上述实施例的那些。

另外，在上述实施例中，例如，如在图14中所示，转子线圈42n和42s可以通过环状绕组缠绕。在图14所示配置实例中，转子芯16包括环形芯部分58，并且每一个齿19从环形芯部分58朝向沿着径向方向的外侧（朝向定子12）突出。转子线圈42n和42s通过环状绕组在环形芯部分58靠近齿19的位置处缠绕。另外，转子线圈42n和42s在转子芯16在周向方向上的多个部分处缠绕从而被部分地布置在狭槽20中。同样在图14所示配置实例中，在定子12中形成的包括空间谐波分量的旋转磁场与转子线圈42n和42s相关以引起由二极管21n和21s整流的直流电通过转子线圈42n和42s流动以由此磁化齿19。结果，靠近转子线圈42n定位的齿19用作北极，并且靠近转子线圈42s定位的齿19用作南极。此时，每一个齿19在周向方向上的宽度θ被设定为比转子14的对应于180°电角度的宽度更短以由此使得有效率地增加在转子线圈42n和42s中产生的由于空间谐波而引起的感应电动势成为可能。进而，为了最大化在转子线圈42n和42s中产生的由于空间谐波而引起的感应电动势，每一个齿19在周向方向上的宽度θ理想地等于（或者基本等于）转子14的对应于90°电角度的宽度。注意图14示出一个实例，其中在周向方向上任意相邻的转子线圈42n和42s被相互电隔离，在周向方向上交替地布置的转子线圈42n被相互串联电连接并且在周向方向上交替地布置的转子线圈42s被相互串联电连接，如在图2所示配置实例的情形中一样。然而，同样在其中转子线圈42n和42s通过环状绕组缠绕的实例中，如在图21到图23所示配置实例的情形中，绕着对应的齿19缠绕的转子线圈42n和42s每一个可以被相互电隔离。其它配置和操作类似于上述实施例的那些。

另外，如在以下配置实例中描述地，在上述实施例中，能够适用的是，旋转电机的转子线圈被布置在与转子的磁体的位置相同的位置处、与其每一个在任意相邻的齿之间形成的狭槽的位置相同的位置处，或者与由于该多个狭缝而具有磁性凸极特性的部分的位置相同的位置处。图15是当沿着平行于旋转轴线的方向观察时旋转电机的概略视图。图16是概略视图，示出当沿着平行于旋转轴线的方向观察时图15的转子的概略配置。

根据本配置实例的旋转电机10包括定子12和转子14。定子12被固定到外壳（未示出）。转子14被布置于定子12沿着径向方向的内侧上从而以预定间隙面对定子12，并且能够相对于定子12旋转。注意定子12的配置和操作类似于图1到图6所示实施例的那些。

如在图16中所示，转子14包括转子芯16和转子线圈42n和42s。转子线圈42n和42s布置和缠绕在转子芯16在周向方向上的多个部分处。转子芯16包括由磁性材料制成的转子芯本体17和被布置在转子14在周向方向上的多个部分处的永久磁体54。转子14被固定到旋转轴22。磁极部分60诸如沿着径向方向延伸的支柱部分在转子芯16在周向方向上的多个部分处形成，并且转子线圈42n和42s绕着对应的磁极部分60缠绕。即，是转子槽的狭缝102在转子芯16在周向方向上的多个部分处形成，并且转子线圈42n和42s在转子芯16的外周边部分在周向方向上的多个部分处缠绕从而被部分地布置在狭缝102中。

永久磁体54在转子14在周向方向上的多个部分处布置即嵌入在磁极部分60内侧，该多个部分对应于转子14的沿着周向方向的转子线圈42n和42s。相反，转子线圈42n和42s绕着对应的永久磁体54缠绕。永久磁体54被沿着转子14的径向方向磁化，并且磁化方向在沿着转子14的周向方向的任意相邻的永久磁体54之间改变。在图15和图16中（同样适用于在以后描述的图17），在永久磁体54上的实线箭头示意永久磁体54的磁化方向。注意磁极部分60可以由被布置成在转子14在周向方向上的多个部分处沿着径向方向延伸的凸极等形成。

转子14在周向方向上具有不同的磁性凸极特性。当被定位成在周向方向上从永久磁体54偏离并且还从转子14中的磁极部分60偏离的、在周向方向上任意相邻的磁极部分60之间的周向中心的磁路被称作q轴磁路并且在周向方向上与转子线圈42n和42s中的每一个的绕组中央轴线一致的磁路被称作d轴磁路时，永久磁体54被分别地布置在位于转子14在周向方向上的多个部分处的d轴磁路中。

另外，绕着对应的磁极部分60缠绕的转子线圈42n和42s不被相互电连接，而是相互间隔离（绝缘）。然后，是整流器元件的二极管21n和21s中的任意一个被与被电隔离的转子线圈42n和42s中的每一个并联连接。另外，电流沿其通过连接到被沿着转子14的周向方向交替地布置的转子线圈42n的每一个二极管21n流动的方向和电流沿其通过连接到其余转子线圈42s的每一个二极管21s流动的方向被颠倒以沿着相反方向设定二极管21n和21s的正向方向。因此，转子线圈42n和42s中的每一个经由二极管21n或者21s短路。因此，通过转子线圈42n和42s流动的电流被沿着一个方向整流。同样在本配置实例的情形中，二极管21n和21s整流因为所产生的感应电动势引起的通过转子线圈42n和42s流动的电流以由此在A相和B相之间交替地改变通过沿着转子14的周向方向任意相邻的转子线圈42n和42s流动的电流的相位。

当直流电根据二极管21n和21s的整流方向通过转子线圈42n和42s流动时，绕着其缠绕转子线圈42n和42s的磁极部分60被磁化以使得磁极部分60用作具有固定磁极的磁体。在图15和图16中在转子线圈42n和42s沿着转子14的径向方向的外侧上示出的虚线箭头的方向示意磁极部分60的磁化方向。

另外，如在图16中所示，在沿着转子14的周向方向任意相邻的转子线圈42n和42s之间直流电的方向彼此相反。然后，在沿着转子14的周向方向任意相邻的磁极部分60之间磁化方向彼此相反。即，在本配置实例中，磁极部分60的磁特性沿着转子14的周向方向交替地改变。例如，在图15和图16中，北极被布置于沿着转子14的周向方向与转子线圈42n一致的部分的径向外侧上，它们是沿着转子14的周向方向交替地布置的磁极部分60，并且南极被布置于沿着转子14的周向方向与转子线圈42s一致的部分的径向外侧上，它们是在周向方向上邻近于北极磁极部分60的磁极部分60。然后，沿着转子14的周向方向磁极部分60中的任意相邻的两个（北极和南极）构成一个极对。另外，永久磁体54的磁化方向与磁极部分60的磁化方向形成一致，磁极部分60的磁化方向沿着转子14的周向方向与永久磁体54一致。

另外，在图15和图16所示实例中，形成八个磁极部分60，并且转子14的极对的数目为四。另外，定子12（图15）的极对的数目和转子14的极对的数目这两者均为四，并且定子12的极对的数目等于转子14的极对的数目。然而，定子12的极对的数目和转子14的极对的数目每一个均可以是除了四之外的数目。

另外，在本配置实例中，每一个磁极部分60沿着转子14的周向方向的宽度被设定为比转子14的对应于180°电角度的宽度更短。然后，转子线圈42n和42s中的每一个在周向方向上的宽度θ（图16）被设定为比转子14的对应于180°电角度的宽度更短，并且转子线圈42n和42s通过短节距绕组绕着对应的磁极部分60缠绕。另外，理想地，转子线圈42n和42s中的每一个沿着转子14的周向方向的宽度θ等于（或者基本等于）对应于90°电角度的宽度。

在如此配置的旋转电机10中，三相交流电通过三相定子线圈28u、28v和28w以使得具有包括由齿30（图15）产生的谐波分量的频率的旋转磁场被施加到转子14。然后，响应于此，磁阻转矩Tre、由永久磁体产生的永久磁体扭矩Tmg和由转子线圈产生的转子线圈扭矩Tcoil作用于转子14上以使得转子14被驱动从而与由定子12产生的旋转磁场（基础分量）同步地旋转。这里，磁阻转矩Tre是由于各个磁极部分60被由定子12产生的旋转磁场吸引而产生的扭矩。另外，永久磁体扭矩Tmg是因为是在由永久磁体54产生的磁场和由定子12产生的旋转磁场之间的相互作用的吸引和排斥作用而产生的扭矩。另外，转子线圈扭矩Tcoil是由转子线圈42n和42s由于由定子12产生的磁动势的空间谐波分量被施加到转子线圈42n和42s而感应的电流引起的扭矩。这个扭矩由是在由磁极部分60产生的磁场和由定子12产生的旋转磁场之间的电磁相互作用的吸引和排斥作用产生。

利用根据本配置实例的以上旋转电机10，有效地增加旋转电机10的扭矩是可能的。另外，在永久磁体54中的磁通的波动受到通过转子线圈42n和42s流动的感应电流抑制，从而各个永久磁体54内侧的涡流的损耗受到抑制以使得减少磁体的热量产生成为可能。

另外，图17是在另一个配置实例中对应于图16的概略视图。在本配置实例中，是沿着转子14的周向方向交替地布置的该多个转子线圈42n和42s的一个部分的转子线圈42n被相互串联电连接，并且在周向方向上交替地布置的其余转子线圈42s被相互串联电连接。即，绕着用作磁体并且被沿着相同方向磁化的磁极部分60缠绕的转子线圈42n或者42s被相互串联电连接。另外，绕着沿着转子14的周向方向的任意相邻的磁极部分60缠绕的转子线圈42n和42s被相互电隔离。然后，包括被相互电连接的转子线圈42n的电路和包括被相互电连接的转子线圈42s的电路构成被相互电隔离的一对转子线圈电路62a和62b。即，绕着具有彼此相同的磁特性的磁极部分60缠绕的转子线圈42n或者42s被相互电连接。

另外，是整流器元件并且具有彼此不同的极性的二极管21n和21s利用交替地布置的转子线圈42n和42s而被分别地串联连接到该一对转子线圈电路62a和62b，并且通过转子线圈电路62a和62b流动的电流的方向被沿着一个方向整流。另外，通过该一对转子线圈电路62a和62b之一流动的电流和通过转子线圈电路62a和62b之另一个流动的电流是彼此相反的。其它配置和操作类似于图15和图16所示配置实例的那些。

图18是在另一个配置实例中对应于图16的概略视图。根据本配置实例的构成旋转电机的转子14不同于在图17所示配置实例中的转子14之处在于，省略了为转子14提供的永久磁体54（见图17）。另外，转子芯16包括在外周表面在周向方向上的多个部分处沿着径向方向突出的齿64，并且将转子线圈42n和42s中的任意一个布置在沿着转子14的周向方向的任意相邻的齿64之间。即，在其中内侧中空的中空状态中布置转子线圈42n和42s。另外，在沿着转子14的周向方向任意相邻的转子线圈42n和42s之间的部分朝向定子12（见图15）突出，并且转子芯16具有磁性凸极特性。在此情形中，转子线圈42n和42s在转子芯16的外周边部分在周向方向上的多个部分处缠绕从而被部分地或者完全地布置在对应的狭槽20中。

在如此配置的转子14中，沿着转子14的周向方向与齿64一致的磁路变成q轴磁路，并且沿着转子14的周向方向与转子线圈42n和42s一致的位置变成d轴磁路。

利用以上的本配置实例，不同于图15和图16所示配置实例，无任意永久磁体54（见图17）被布置在转子14中；然而，可以与转子14的旋转方向无关地增加旋转电机的扭矩。即，电流相位扭矩特性是相同的而与转子14的旋转方向无关，并且扭矩的最大值增加，从而扭矩可以有效地增加。例如，当动力运行扭矩增加时，在转子14的向前旋转和反向旋转这两者期间均增加动力运行扭矩是可能的。另外，当再生扭矩增加时，在转子14的向前旋转和反向旋转这两者期间均增加再生扭矩是可能的。因此，实现在转子14的向前旋转和反向旋转这两者中均能够获得高扭矩的旋转电机是可能的。其它配置和操作类似于图15和图16所示配置实例或者图17所示配置实例的那些。

图19是在另一个配置实例中对应于图16的概略视图。根据本配置实例的构成旋转电机的转子14也被配置成使得如在图18所示配置实例的情形中没有为转子14设置永久磁体54（见图16等）。在本配置实例中，在构成转子14的转子芯16内侧形成是气隙部分和转子槽的狭缝48以由此沿着旋转方向改变转子14的磁阻。即，在截面中以基本U形状沿着轴向方向延伸并且具有朝向沿着径向方向的外侧打开的形状的该多个狭缝48被布置在转子芯16在周向方向上的多个部分处从而被沿着转子14的径向方向隔开。然后，转子线圈42n和42s被布置在转子芯16在周向方向上的多个部分处从而与该多个狭缝48的周向中心一致以形成d轴磁路，并且在周向方向上的任意相邻狭缝48之间的磁路是q轴磁路。

另外，转子线圈42n和42s分别地被二极管21n和21s短路。二极管21n和21s在任意相邻的转子线圈42n和42s之间具有不同的极性。分别地被二极管21n短路的转子线圈42n和分别地被二极管21s短路的转子线圈42s被交替地沿着转子14的周向方向布置，并且由通过转子线圈42n和42s流动的电流产生的该多个磁极部分66的磁特性沿着转子14的周向方向交替地改变。在此情形中，在转子芯16中沿着绕着转子14的旋转轴线的周向方向间隔开地形成狭缝48，并且转子线圈42n和42s在转子芯16的外周边部分上在周向方向上的多个部分处缠绕从而被部分地布置在狭缝48中。

在以上的本配置实例的情形中，源自定子12（见图15）的旋转磁场与转子线圈42n和42s相关以引起由二极管21n和21s整流的直流电通过转子线圈42n和42s流动以由此磁化位于在周向方向上的多个部分处的磁极部分66，即，d轴磁路，并且磁极部分66用作具有固定的磁极的磁体。另外，转子线圈42n和42s中的每一个沿着转子14的周向方向的宽度被设定为比转子14的对应于180°电角度的宽度更短，并且转子线圈42n和42s通过短节距绕组绕着各个磁极部分60缠绕。另外，理想地，转子线圈42n和42s中的每一个在周向方向上的宽度等于（或者基本等于）转子14的对应于90°电角度的宽度。

同样在以上的本配置实例的情形中，无永久磁体被布置于转子14上；然而，旋转电机的扭矩可以增加而与转子14的旋转方向无关。其它配置和操作类似于图15和图16所示配置实例的那些。

图20是在另一个配置实例中对应于图16的概略视图。根据本配置实例的构成旋转电机的转子14不同于构成图15和图16所示配置实例的转子14之处在于，转子芯16由由磁性材料制成的转子芯本体104和多个永久磁体54形成。另外，转子芯本体104并不具有磁性凸极特性，并且永久磁体54在转子芯本体104的外周表面在周向方向上的多个部分处固定。另外，转子芯16被如此形成，使得狭槽20沿着绕着转子的旋转轴线的周向方向间隔开地形成在任意相邻的永久磁体54之间。另外，转子线圈42n和42s绕着对应的永久磁体54缠绕。在此情形中，转子线圈42n和42s在转子芯16的外周边部分在周向方向上的多个部分处缠绕从而被部分地布置在狭槽20中。在本配置实例中，在转子14在周向方向上的多个部分处在周向方向上与永久磁体54一致的部分被形成为磁极部分。另外，转子线圈42n和42s分别地被二极管21n和21s短路。二极管21n和21s在任意相邻的转子线圈42n和42s之间具有不同的极性。其它配置和操作类似于图15和图16所示配置实例的那些。

在以上实施例和配置实例中，描述了径向旋转电机，其中定子12和转子14被布置成沿着垂直于旋转轴22的径向方向面对彼此。然而，构成上述实施例的旋转电机可以是轴向旋转电机，其中定子12和转子14被布置成沿着平行于旋转轴22的方向（沿着旋转轴线的方向）面对彼此。另外，以上描述了其中转子被布置于定子沿着径向方向的内侧上从而面对定子的情形；替代地，还可以利用转子被布置于定子沿着径向方向的外侧上从而面对定子的配置实现本发明的方面。

如上所述，根据本实施例的旋转电机驱动***包括：具有被布置成面对彼此的定子和转子的旋转电机；驱动旋转电机的驱动单元；和控制驱动单元的控制单元。定子具有：定子芯，该定子芯具有在周向方向上的多个部分处形成的定子槽；和通过集中绕组经由定子槽绕着定子芯缠绕的多相定子线圈。转子具有：转子芯；在转子芯在周向方向上的多个部分处缠绕的转子线圈；和被连接到转子线圈并且在该多个转子线圈中在周向方向上交替地改变各个转子线圈的磁特性的整流器单元。转子在周向方向上交替地改变在周向方向上的多个部分处的磁极部分的磁特性。磁特性由通过各个转子线圈流动的电流产生。控制单元具有减小脉冲迭加单元，该减小脉冲迭加单元对于在用于使得电流通过定子线圈的q轴电流指令上迭加用于脉冲形减少的减小脉冲电流从而沿着关于是各个转子线圈的绕组中央轴线方向的磁极方向以90度的电角度超前的方向产生场磁通。然后，利用这种配置，如上所述，实现能够在防止过度电流通过定子线圈流动时即使在低旋转速度范围中也增加扭矩的旋转电机是可能的。

以上描述了本发明的实施例；然而，本发明的方面不限于以上实施例。当然，在不偏离本发明的范围的情况下，本发明的方面可以被以各种形式实现。

Claims (7)

1.一种旋转电机驱动***，包括：

旋转电机，所述旋转电机具有定子和转子，所述定子和转子被布置成彼此面对；

驱动单元，所述驱动单元驱动所述旋转电机；以及

控制单元，所述控制单元控制所述驱动单元，其中

所述定子具有：定子芯，所述定子芯具有在绕着所述转子的旋转轴线的周向方向上间隔开的多个定子槽；以及多相定子线圈，所述多相定子线圈通过集中绕组经由所述定子槽绕着所述定子芯缠绕，

所述转子具有：转子芯，所述转子芯具有在绕着所述转子的旋转轴线的所述周向方向上间隔开的多个转子槽；转子线圈，所述转子线圈缠绕在所述转子芯的在所述周向方向上的多个部分处，以便被至少部分地布置在所述转子槽中；以及整流器单元，所述整流器单元被连接到所述转子线圈，并且所述整流器单元在多个转子线圈中在所述周向方向上交替地改变各个转子线圈的磁特性，所述转子在所述周向方向上交替地改变在所述周向方向上的多个部分处的磁极部分的磁特性，所述磁特性由流过各个转子线圈的电流产生，并且

所述控制单元具有减小脉冲迭加单元，所述减小脉冲迭加单元将用于脉冲形减小的减小脉冲电流迭加在用于使电流流过所述定子线圈的q轴电流指令上，以便在相对于磁极方向以90度的电角度超前的方向上产生场磁通，其中所述磁极方向是各个转子线圈的绕组中心轴线方向。

2.根据权利要求1所述的旋转电机驱动***，其中

所述转子线圈中的每个转子线圈被连接到整流器元件中的任一个整流器元件，所述整流器元件用作所述整流器单元，并且所述整流器元件的正向方向在所述转子的周向方向上的所述转子线圈中的任意相邻两个转子线圈之间是相反的，并且所述整流器元件对由感应电动势产生以流过所述转子线圈的电流进行整流，由此在A相和B相之间交替地改变流过在所述周向方向上的所述转子线圈中的任意相邻两个转子线圈的电流的相位。

3.根据权利要求2所述的旋转电机驱动***，其中

所述整流器元件是分别连接到对应的转子线圈的第一整流器元件和第二整流器元件，并且

所述第一整流器元件和所述第二整流器元件对由于产生的感应电动势而产生的电流独立地进行整流，使得整流过的电流流过对应的转子线圈，并且所述第一整流器元件和所述第二整流器元件在所述周向方向上交替地改变在所述周向方向上的多个部分处的所述磁极部分的磁特性，所述磁特性是由流过各个转子线圈的电流产生的。

4.根据权利要求1到3中的任一项所述的旋转电机驱动***，其中

所述转子芯包括凸极，所述凸极是在所述转子的周向方向上间隔开地布置的多个磁极部分，并且所述凸极朝向所述定子突出，并且

在由所述整流器单元整流过的电流流过所述转子线圈时，所述凸极被磁化，由此用作具有固定磁极的磁体。

5.根据权利要求3所述的旋转电机驱动***，其中

所述转子芯包括凸极，所述凸极是在所述转子的周向方向上间隔开地布置的多个磁极部分，并且所述凸极朝向所述定子突出，并且

在由所述整流器元件整流过的电流流过所述转子线圈时，所述凸极被磁化，由此用作具有固定磁极的磁体，

所述转子还具有辅助转子线圈，所述辅助转子线圈缠绕在各个凸极的近侧部分处，

绕着在所述转子的周向方向上的所述凸极中的任意相邻两个凸极缠绕的所述辅助转子线圈中的任意两个辅助转子线圈彼此串联连接，以构成辅助线圈组，并且

绕着在所述转子的周向方向上的所述凸极中的任意相邻两个凸极缠绕的所述转子线圈中的任意相邻两个转子线圈的一端经由分别对应的整流器元件在连接点处彼此连接，使得所述分别对应的整流器元件在相反的方向上彼此面对，绕着在所述转子的周向方向上的所述凸极中的任意相邻两个凸极缠绕的所述转子线圈中的任意相邻两个转子线圈的另一端均被连接到所述辅助线圈组的一端，并且所述连接点被连接到所述辅助线圈组的另一端。

6.根据权利要求4或5所述的旋转电机驱动***，其中

在所述转子的周向方向上的每个凸极的宽度小于与180°电角度相对应的宽度，并且，所述转子线圈中的每个转子线圈通过短节距绕组绕着所述凸极中的对应一个凸极缠绕。

7.根据权利要求6所述的旋转电机驱动***，其中

在所述转子的周向方向上的每个转子线圈的宽度等于与90°电角度相对应的宽度。

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