EP1884011A1 - Electric drive machine - Google Patents

Electric drive machine

Info

Publication number
EP1884011A1
EP1884011A1 EP06763217A EP06763217A EP1884011A1 EP 1884011 A1 EP1884011 A1 EP 1884011A1 EP 06763217 A EP06763217 A EP 06763217A EP 06763217 A EP06763217 A EP 06763217A EP 1884011 A1 EP1884011 A1 EP 1884011A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rotor
machine according
drive machine
drive
windings
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06763217A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Gerhard Huth
Jan Weigel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP1884011A1 publication Critical patent/EP1884011A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K19/00—Synchronous motors or generators
    • H02K19/16—Synchronous generators
    • H02K19/26—Synchronous generators characterised by the arrangement of exciting windings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/0094—Structural association with other electrical or electronic devices

Definitions

  • the invention relates to an electric drive machine according to the preamble of claim 1.
  • a drive machine is constructed in particular according to the principle of a synchronous machine (SM) or asynchronous machine (ASM) or reluctance machine and can serve as a linear or Drehan- drive.
  • SM synchronous machine
  • ASM asynchronous machine
  • reluctance machine can serve as a linear or Drehan- drive.
  • Electric drive machines consist of a stator and a moving rotor. It is u.U. required electrical energy on the rotor, for example - to control the drive power by separate power supply of the rotor, such. As excitation power at electrically excited synchronous machine, double-fed asynchronous machine.
  • auxiliary energy for loading and unloading during transport tasks, clamping of workpieces or tools, for a sensor system, e.g. Temperature, location, etc., for data transmission systems.
  • SM synchronous machine
  • ASM asynchronous machine
  • reluctance machine including specific subtypes
  • Such an energy transfer system must be integrated into the work machine or grown separately.
  • the required power is transmitted, for example, by means of sliding contacts, towing cables (with a limited travel path / angle).
  • SM synchronous machine
  • linear inductive energy transfer systems This principle is described for example in DE 42 36 340 Al.
  • the above-mentioned disadvantages are avoided because the necessary energy is transmitted inductively to the rotor, but the motor and energy transfer functions are provided by a combined electric machine with a common active part and a combined power converter.
  • Essential here is the realization of the common active part by a suitable choice of the winding parameters of motor and power transmission winding system. This enables a decoupled operation of inductive energy transfer and engine operation.
  • the motor and power transmission windings are introduced as separate windings in a common active part.
  • a diode bridge can be used for this purpose.
  • FIG. 1 shows a block diagram of an electric drive machine with separate inductive energy transmission of the prior art
  • FIG. 2 shows the spatial separation of engine and energy transmission system
  • FIG. 3 engine and energy transmission system with shared active part and combined converter
  • FIG. 4 shows embodiments with separate windings in the common active part, wherein FIG. 4A shows the case of an asynchronous or synchronous machine with excitation winding and FIG. 4B the case of a PM synchronous machine, FIG. 4A shows the case of an asynchronous or synchronous machine with excitation winding and FIG. 4B the case of a PM synchronous machine, FIG. 4A shows the case of an asynchronous or synchronous machine with excitation winding and FIG. 4B the case of a PM synchronous machine, FIG.
  • FIG. 5 Stator and rotor with combined motor (“M”) and energy transmission (“E”)
  • FIG. 6 shows the stator and rotor with their corresponding air gap fields of the energy transmission
  • FIG. 7 shows an asynchronous machine with a power transmission system in the rotor and stator
  • FIG. 8 shows an IPM synchronous machine with cup-shaped or straight magnets in the rotor and an Laufer energy transfer winding
  • FIG. 9 shows an IPM synchronous machine with radially arranged magnets in the rotor and a rotor
  • FIG. 10 shows a full-pole synchronous machine with integrated electrical energy transmission system
  • 11 shows a salient pole synchronous machine with integrated electrical energy transmission system
  • FIG. 10 shows a full-pole synchronous machine with integrated electrical energy transmission system
  • 11 shows a salient pole synchronous machine with integrated electrical energy transmission system
  • FIG. 12 shows a PM synchronous machine with surface magnets and integrated energy transmission system
  • FIG. 13 shows a synchronous reluctance machine with integrated energy transmission system
  • FIG. 14 shows a single-phase equivalent circuit of the energy transmission path for stationary operation
  • FIGS. 1 and 2 show the state of the art, as it has already been mentioned essentially in the introduction. Further explanations are given below.
  • FIGS. 7 to 12 show different machines and in particular FIGS. 14 and 15 show the voltage decoupling.
  • FIG. 1 shows a drive motor 5 which is connected to a three-phase system 1 and to which a system 10 for energy transmission is assigned.
  • the motor 5 is driven by a power converter actuator 2/3 of a rectifier 2 and an inverter 3, wherein the rectifier is controlled by a servo controller 4.
  • the motor 5 and the power transmission system 10 are coupled via a rotating shaft 6 and possibly to a position detecting system 7.
  • the sensor technology can be extended by the function "Actual speed value acquisition.”
  • sub-FIGS. 2A and 2B once define an engine system M consisting of a stator 50 with a stator winding 51 arranged therein and a rotor 60 with individual permanent magnets 61-63 arranged thereon.
  • a coil arrangement 56 with the number of pole pairs P E is present in the stator 55 and a coil arrangement with the same number of pole pairs P E is present in the rotor 65. This is transmitted in a known manner over the air gap ⁇ 2 away inductively electrical energy and is available on the rotor.
  • FIG. 3 shows an arrangement which is improved according to the invention:
  • a power converter 20 is present, which consists in detail of a rectifier 21 and two inverters 22 and 23 connected to the DC voltage intermediate circuit.
  • the first inverter 22 is responsible for the motor ("M") and the second inverter for power transmission ("E"). Both inverters 22 and 23 act on a prime mover M / E, which is also designated 25.
  • the prime mover 25 has an output shaft 26 which rotates at the rotational speed n.
  • the motor 25 is in turn connected to the inverter 22 via a servo controller 24.
  • the motor is connected to a position detection system in the feedback branch to the servo controller 24.
  • 29 is present as electric load simulation R L.
  • FIG. 3 It is essential in FIG. 3 that the engine and energy transmission system have a common active part.
  • the structural realization is shown in two alternatives. In this case, both times the stator is constructed as an active part with a 3-phase motor (M) winding 1 of the number of pole pairs p M and a 3-phase energy transmission winding 1 of the pole pair number p E.
  • M 3-phase motor
  • E energy transfer
  • FIG. 4A a motor (M) winding 2 and an energy transfer (E) winding 2 are located in the rotor 60.
  • the motor rotor excitation is provided by permanent magnets, while a winding of the pole pair number p E the energy transfer serves. This is explained below:
  • E is an asynchronous machine with a wound rotor, which is suitably used as a transformer depending on the energy transmission frequency at a slip ⁇ 1.
  • M is preferably designed as a synchronous machine (SM), but can also be used as an asynchronous machine (ASM) be executed with wound rotor.
  • winding parameters of the separate "E” and “M” windings should be selected in such a way that a substantial decoupling of the motor and energy transfer function is ensured.
  • Positive pole pair numbers V M are positive circulating waves with symmetrical feed, negative corresponding negative negative rotating waves.
  • a rotor air gap field caused by direct current or permanent magnets contains all the odd multiples of the number of base pole pairs p M.
  • the individual amplitudes can be influenced, for example, by suitable shaping of the pole shoes in a salient pole machine, by suitable distribution of the exciter winding in slots in a solid pole machine or by suitable pole coverage or variable magnet thickness in a PM synchronous machine with surface magnets.
  • the energy transmission system is an asynchronous machine with a wound rotor, wherein the stator and rotor windings are usually designed as all-hole windings.
  • the air gap field generated by the stator winding (E winding 1) contains the number of rotating field pole pairs.
  • the rotor (E winding 2) responds to a stator air gap field of the pole pair number v E with rotor air gap fields of the pole pair numbers:
  • Figure 5 shows specifically for an example with synchronous machine with surface magnet, the assignment of the windings:
  • a motor winding and a power transmission winding are arranged in the stator associated with each other.
  • a power transmission winding is present in the rotor surface permanent magnets.
  • FIG. 6 shows that stator 50 and rotor 60 are associated with one another with their corresponding air gap fields in a defined manner. The decoupling will be described below in detail described:
  • the number of pole pairs of the energy transfer can be u.Uu. also select smaller than the number of motor pole pairs.
  • FIGS. 7 to 13 show the possible construction of different drive machines.
  • the stator and the rotor are shown, which are separated by an air gap ⁇ .
  • the individual strand windings of the engine system on the one hand and the power transmission system on the other hand clarified.
  • a M + and A M ⁇ are shown for the motor system, while spacers result for the other two phases of the 3-pole machine.
  • Figure 7 shows an asynchronous machine with a power transmission winding system in the rotor and in the stator, which are each arranged in the groove bottom.
  • 110 designate the stator and 150 the rotor of an asynchronous machine (ASM) 100.
  • ASM asynchronous machine
  • stator 110 and rotor 150 individual slots 111, 111 ',... And 151, respectively, predetermined by the electrical parameters of the drive machine. 151 ', ... introduced.
  • the windings 115 of the motor system on the one hand and the windings 155 of the power transmission system on the other hand are introduced.
  • phase windings which are marked in the legend with A M , B M and C M and furthermore windings of the energy transmission system with the designation A E , B E , C E. While the windings 115 of the motor system are arranged near the surface, the windings 155 of the energy transmission system are located both in the rotor 150 and in the stator 110 in the groove base.
  • FIGS. 8 to 13 Corresponding arrangements in principle result from FIGS. 8 to 13 especially for the synchronous machines, different types of such synchronous machines being illustrated.
  • FIGS. 8, 9 and 12 no windings, but permanent magnets (PM) are incorporated in the rotor for the excitation of the motor function.
  • PM permanent magnets
  • FIG. 8 shows a so-called IPM synchronous machine 200 with cup-shaped or straight permanent magnets 255, in which the energy transmission windings in the groove base and in the rotor are arranged on the surface in the active part. Between the permanent magnets areas of non-magnetic material are arranged.
  • the stator 210 is formed as shown in FIG.
  • FIG. 9 shows an IPM synchronous machine 300 with radially arranged permanent magnets 355 at a distance T pM in the rotor 350 and energy transmission windings 155.
  • FIG. 10 shows a full-pole synchronous machine 400 with stator 410 and rotor 450.
  • stator 410 With regard to the stator 410, reference is made to FIGS. 8 and 9.
  • windings for generating magnetic fields for the magnetic poles are further disposed in grooves adjacent to the windings of the motor system and the power transmission system. The necessary windings are indicated by their field directions through the hatchings A F + and A F ⁇ .
  • FIG. 11 shows a salient-pole synchronous machine 500 with stator 510 and rotor 550 and energy transmission windings, which are arranged in the grooves of the poles.
  • FIG. 12 shows a synchronous machine with surface magnets 600 with stator 610 and rotor 650 and energy transfer windings arranged in the stator 610 on the surface.
  • the windings are in the grooves under the permanent magnets.
  • m E- phase supply of the power transmission stator winding with a separate inverter WR for energy transfer energy can be transmitted via a rotating field.
  • the energy transfer system operates as an asynchronous machine with a slip s, which depends on the engine speed and the feed frequency fi.
  • FIG. 13 shows a reluctance machine with stator 710 and rotor 750 as well as additional energy transfer windings.
  • the reluctance machine is very similar to the salient pole machine. However, the drive torque of the machine is brought here from the reluctance of the machine due to distinct poles.
  • FIG. 14 shows an equivalent circuit diagram of the energy transmission path corresponding to an asynchronous machine. It is assumed that stationary operation and a fundamental wave model reproduced. Only one phase is shown.
  • the equivalent circuit is composed of the stator and rotor resistance Ri and R '2, the primary leakage reactances Xi ⁇ , the secondary leakage reactance X' 2 ⁇ and the main reactance Xi h .
  • the secondary-side component characteristics are converted to the gear ratio of the numbers of turns on the stator side, s denotes the slip between the energy transmission field and the rotor.
  • the power flow in the energy transmission system is shown below:
  • Pi e denote the i Energy appreciatedtragungsstator- the winding electrically supplied power, P C ui ohmic Stator, the Ps - air gap power, the slip s, P2ei the electrically dissipated in the rotor power, the stator current Ii.
  • the stator winding is supplied with the power Pi e i:
  • the ohmic power loss P C ui is applied to the stator, so that the air gap power Ps is transmitted across the air gap. This in turn splits into a proportion of mechanical Power P meC h and the proportion s'P ⁇ .
  • This power minus the ohmic power loss P C u 2 in the rotor resistors is dissipated as electrical supply power P e i2.
  • the efficiency of the energy transfer increases independently of the parameters of the energy transfer (X ⁇ i, X ' ⁇ 2 f Xih ⁇ Ri, R' 2, RL) with increasing slip s. Therefore, the energy transfer machine suitably runs with negative sequence supply in countercurrent braking operation s> l. This also creates a corresponding braking torque. In the case of co-system supply, the voltage induced in the rotor is lower and a driving torque develops.
  • the advantage lies in the single-phase supply of the energy transmission system, but with pulsating transmitted power.
  • Figures 15 and 16 show the decoupling of the transmitted energy, in which case the respective associated rotor side circuit is shown.
  • FIG. 15 and in FIG. 16 the principle representation according to FIG. 4 is assumed. Shown here is that the rotor-side energy transmission windings at DC are turned on.
  • a three-phase diode bridge 140 with six diodes 141, 141 'and a capacitance 145 is illustrated for this so that a DC voltage can be delivered.
  • the full bridge is more (m E ) -phasic.
  • the latter circuit allows only rectifier operation or unidirectional power flow from the stator to the rotor. Excessive energy may be required. be converted into heat with the help of a chopper in an electrical resistance.
  • FIG. 16 shows the rotor-side connection of a generally m E- phase self-commutated converter.
  • This circuit allows DC and inverter operation, or a bidirectional power flow.
  • the DC intermediate circuit serves as an energy store, from which several components moving with the rotor can be fed, possibly via DC / DC or DC / AC converters.
  • three-phase current consumers can also be connected directly to the rotor winding.
  • a first advantageous application of the drive machine described above with reference to various examples is given in permanent magnet drives, preferably as rotating PM torque direct drives.
  • a second advantageous application is possible with permanent magnet linear direct drives.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

The invention relates to an electric drive machine which consists of a stator and a rotor which together form a drive system which is associated with an energy transport system which is used for a specific reason. According to the invention, the electric windings of the drive system and the energy transport system are arranged in a common active part (50, 60). The drive function and the energy transport function are independent from each other.

Description

Beschreibungdescription
Elektrische AntriebsmaschineElectric drive machine
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Antriebsmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Eine solche Antriebsmaschine ist insbesondere nach dem Prinzip einer Synchronmaschine (SM) oder Asynchronmaschine (ASM) oder Reluktanzmaschine aufgebaut und kann als Linear- bzw. Drehan- trieb dienen.The invention relates to an electric drive machine according to the preamble of claim 1. Such a drive machine is constructed in particular according to the principle of a synchronous machine (SM) or asynchronous machine (ASM) or reluctance machine and can serve as a linear or Drehan- drive.
Elektrische Antriebsmaschinen bestehen aus einem Stator und einem bewegten Läufer. Dabei ist u.U. elektrische Energie auf dem Läufer erforderlich, beispielsweise - zur Steuerung der Antriebsleistung durch separate Speisung des Läufers, wie z. B. Erregerleistung bei elektrisch erregter Synchronmaschine, doppelt gespeiste Asynchronmaschine .Electric drive machines consist of a stator and a moving rotor. It is u.U. required electrical energy on the rotor, for example - to control the drive power by separate power supply of the rotor, such. As excitation power at electrically excited synchronous machine, double-fed asynchronous machine.
- als Hilfsenergie zum Be- und Entladen bei Transportauf- gaben, Spannen von Werkstücken oder Werkzeugen, für eine Sensorik, z.B. Temperatur, Lage, etc., für Datenübertragungssysteme .as auxiliary energy for loading and unloading during transport tasks, clamping of workpieces or tools, for a sensor system, e.g. Temperature, location, etc., for data transmission systems.
Zur Energieübertragung bei Antriebsmaschinen ist ein geeigne- tes Energieübertragungssystem erforderlich. Da die Antriebsmaschine je nach Anwendung als Synchronmaschine (SM) oder Asynchronmaschine (ASM) oder Reluktanzmaschine einschließlich spezifischer Untertypen ausgelegt sind, ist für deren Auslegung eine Reihe von Parametern zu berücksichtigen (s. bspw. Lehrbuch K. Vogt et al . „Elektrische Maschinen", VEB Verlag Berlin 1974, insbesondere Hauptabschnitt C: 'Entwurf rotierender elektrischer Maschinen' ) .For energy transmission in drive machines, a suitable energy transmission system is required. Since the drive machine, depending on the application, is designed as a synchronous machine (SM) or asynchronous machine (ASM) or reluctance machine including specific subtypes, a number of parameters must be taken into account for their design (see, for example, K. Vogt et al., "Electrical Machines"). , VEB Verlag Berlin 1974, in particular main section C: 'Design of rotating electrical machines').
Ein derartiges Energieübertragungssystem muss in die Arbeits- maschine integriert oder separat angebaut werden. Beim Stand der Technik wird die erforderliche Leistung beispielsweise mittels Schleifkontakten, Schleppkabel (bei begrenztem Ver- fahrweg/-winkel) übertragen. Es ist auch bekannt, ein se- parates EnergieübertragungsSystem mit räumlich getrenntem Aktivteil vorzusehen, z. B. die Erregermaschine in einer Synchronmaschine (SM) , oder lineare induktive Energieübertragungssysteme. Dieses Prinzip wird beispielsweise in der DE 42 36 340 Al beschrieben.Such an energy transfer system must be integrated into the work machine or grown separately. In the prior art, the required power is transmitted, for example, by means of sliding contacts, towing cables (with a limited travel path / angle). It is also known to have a se- Provide parate energy transfer system with spatially separated active part, z. As the exciter machine in a synchronous machine (SM), or linear inductive energy transfer systems. This principle is described for example in DE 42 36 340 Al.
Inhärente Probleme dieser bekannten Problemlösungen sind:Inherent problems of these known problem solutions are:
- zusätzlich erforderlicher Bauraum/Masse für das Energieübertragungssystem: Bei Schleppkabeln ist die bewegte Schleppkabelmasse sogar variabel.- Additionally required installation space / mass for the energy transmission system: For towing cables, the moving tow cable mass is even variable.
- Verschleiß, Reibung, Verschmutzung.- Wear, friction, contamination.
Von obigem Stand der Technik ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine elektrische Maschine zu schaffen, bei der neben dem Antrieb gleichermaßen eine geeignete Energieübertragung vorhanden ist.Starting from the above prior art, it is an object of the invention to provide an electrical machine in which in addition to the drive equally a suitable energy transfer is available.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Gesamtheit der Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The object is achieved by the totality of the features of claim 1. Further developments are specified in the dependent claims.
Bei der Erfindung sind die oben genannten Nachteile vermieden, da die notwendige Energie induktiv auf den Läufer übertragen wird, die Motor- und Energieübertragungsfunktionen aber von einer kombinierten Elektromaschine mit gemeinsamem Aktivteil und kombiniertem Stromrichter erbracht werden. Wesentlich ist dabei die Realisierung des gemeinsamen Aktivteils durch geeignete Wahl der Wicklungsparameter von Motor- und Energieübertragungswicklungssystem. Dadurch ist ein ent- koppelter Betrieb von induktiver Energieübertragung und Motorbetrieb möglich.In the invention, the above-mentioned disadvantages are avoided because the necessary energy is transmitted inductively to the rotor, but the motor and energy transfer functions are provided by a combined electric machine with a common active part and a combined power converter. Essential here is the realization of the common active part by a suitable choice of the winding parameters of motor and power transmission winding system. This enables a decoupled operation of inductive energy transfer and engine operation.
Bei der Erfindung sind zwar nicht die Teilsysteme jeweils optimal, sondern vielmehr das Gesamtsystem hinsichtlich Bau- raum/Masse und Wirkungsgraden paretooptimal ausgelegt. Die Motor- und Energieübertragungswicklungen sind dabei als getrennte Wicklungen in ein gemeinsames Aktivteil eingebracht. Bei der Erfindung lässt sich vorteilhafterweise läuferseitig mit einem Stromrichterstellglied eine Gleichspannung auskoppeln. Im einfachsten Fall kann dafür eine Diodenbrücke verwendet werden.In the invention, although not the subsystems are each optimal, but rather the overall system in terms of space / mass and efficiencies pareto optimal designed. The motor and power transmission windings are introduced as separate windings in a common active part. In the case of the invention, it is advantageously possible to decouple a direct voltage from the rotor side with a power converter actuator. In the simplest case, a diode bridge can be used for this purpose.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung in Verbindung mit den Patentansprüchen. Es zeigen jeweils in schematischer DarstellungFurther details and advantages of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawing in conjunction with the claims. Each show in a schematic representation
Figur 1 ein Blockschaltbild einer elektrischen Antriebsmaschine mit separater induktiver Energieübertragung des Standes der Technik1 shows a block diagram of an electric drive machine with separate inductive energy transmission of the prior art
Figur 2 die räumliche Trennung von Motor- und Ener- gieübertragungssystem,FIG. 2 shows the spatial separation of engine and energy transmission system,
Figur 3 Motor- und Energieübertragungssystem mit gemeinsamem Aktivteil und kombiniertem Umrichter,FIG. 3 engine and energy transmission system with shared active part and combined converter;
Figur 4 Ausführungen mit getrennten Wicklungen im ge- meinsamen Aktivteil, wobei FIG 4A den Fall einer Asynchron- oder Synchronmaschine mit Erregerwicklung und FIG 4B den Fall einer PM Synchronmaschine wiedergibt,4 shows embodiments with separate windings in the common active part, wherein FIG. 4A shows the case of an asynchronous or synchronous machine with excitation winding and FIG. 4B the case of a PM synchronous machine, FIG.
Figur 5 Stator und Läufer mit kombinierter Mo- tor(,,M")- und Energieübertragungs („E") -FIG. 5 Stator and rotor with combined motor ("M") and energy transmission ("E")
Funktion bei Oberflächen (PM) -Magneten,Function with surface (PM) magnets,
Figur 6 Stator und Läufer mit ihren korrespondierenden Luftspaltfeldern der Energieübertragung,FIG. 6 shows the stator and rotor with their corresponding air gap fields of the energy transmission,
Figur 7 eine Asynchronmaschine mit einem Energieüber- tragungssystem im Läufer und Ständer,FIG. 7 shows an asynchronous machine with a power transmission system in the rotor and stator,
Figur 8 eine IPM-Synchronmaschine mit schalenförmigen oder geraden Magneten im Läufer und einer Laufer-EnergieübertragungsWicklung,8 shows an IPM synchronous machine with cup-shaped or straight magnets in the rotor and an Laufer energy transfer winding, FIG.
Figur 9 eine IPM-Synchronmaschine mit radial angeord- neten Magneten im Läufer und einer Läufer-FIG. 9 shows an IPM synchronous machine with radially arranged magnets in the rotor and a rotor
EnergieübertragungsWicklung,Power transmission coil,
Figur 10 eine Vollpol-Synchronmaschine mit integriertem elektrischem Energieübertragungssystem, Figur 11 eine Schenkelpol-Synchronmaschine mit integriertem elektrischen Energieübertragungssystem,FIG. 10 shows a full-pole synchronous machine with integrated electrical energy transmission system, 11 shows a salient pole synchronous machine with integrated electrical energy transmission system, FIG.
Figur 12 eine PM-Synchronmaschine mit Oberflächenmagneten und integriertem Energieübertragungssystem,FIG. 12 shows a PM synchronous machine with surface magnets and integrated energy transmission system,
Figur 13 eine synchrone Reluktanzmaschine mit integriertem EnergieübertragungsSystem,FIG. 13 shows a synchronous reluctance machine with integrated energy transmission system,
Figur 14 ein einphasiges Ersatzschaltbild der Energieübertragungsstrecke für stationären Betrieb,FIG. 14 shows a single-phase equivalent circuit of the energy transmission path for stationary operation,
Figur 15 die lauferseitige Spannungsauskopplung mit einer mE=3-phasigen Diodenbrücke undFIG. 15 shows the rotor-side voltage decoupling with an m E = 3-phase diode bridge and
Figur 16 die lauferseitige Spannungsauskopplung mit einem mE=3-phasigen selbstgeführten Gleich-/ Wechselrichter .FIG. 16 shows the voltage extraction on the rotor side with a m E = 3-phase self-commutated DC / inverter.
Die Figuren 1 und 2 zeigen den Stand der Technik, wie er einleitend im Wesentlichen bereits erwähnt wurde. Weitere Erläuterungen erfolgen weiter unten.Figures 1 and 2 show the state of the art, as it has already been mentioned essentially in the introduction. Further explanations are given below.
Aus den Figuren 2 bis 6 ergibt sich das Prinzip der Erfindung. Die weiteren Figuren zeigen jeweils unterschiedliche Ausführungssysteme, wobei die Figuren 7 bis 12 unterschiedliche Maschinen und speziell die Figuren 14 und 15 die Span- nungsauskopplung zeigen.From Figures 2 to 6, the principle of the invention. The further figures each show different execution systems, wherein FIGS. 7 to 12 show different machines and in particular FIGS. 14 and 15 show the voltage decoupling.
Die Figuren 1 und 2 umfassen den Stand der Technik. In Figur 1 ist ein an einem Drehstromnetz 1 angeschalteter Antriebsmotor 5 dargestellt, dem ein System 10 zur Energieübertragung zugeordnet ist. In bekannter Weise wird der Motor 5 von einem Stromrichterstellglied 2/3 aus einem Gleichrichter 2 und einem Wechselrichter 3 angesteuert, wobei der Gleichrichter von einem Servoregler 4 angesteuert wird. Der Motor 5 und das Energieübertragungssystem 10 sind über eine Drehwelle 6 und u.U. mit einem Lageerfassungssystem 7 gekoppelt. Die Sensorik kann zusätzlich noch um die Funktion „Drehzahlistwert- Erfassung" erweitert werden. Weiterhin ist eine elektrische Last 9 vorhanden. Nicht dargestellt ist die mechanische Last an der Abtriebswelle.Figures 1 and 2 comprise the prior art. FIG. 1 shows a drive motor 5 which is connected to a three-phase system 1 and to which a system 10 for energy transmission is assigned. In a known manner, the motor 5 is driven by a power converter actuator 2/3 of a rectifier 2 and an inverter 3, wherein the rectifier is controlled by a servo controller 4. The motor 5 and the power transmission system 10 are coupled via a rotating shaft 6 and possibly to a position detecting system 7. In addition, the sensor technology can be extended by the function "Actual speed value acquisition." Furthermore, there is an electrical load 9. Not shown is the mechanical load on the output shaft.
Es wird somit eine Antriebsmaschine realisiert. In der Figur 2 wird in den Teilfiguren 2A und 2B einmal ein Motorsystem M definiert, das aus einem Stator 50 mit darin angeordneter Ständerwicklung 51 und aus einem Läufer 60 mit darauf angeordneten einzelnen Permanentmagneten 61- 63 besteht. Im zugehörigen Energieübertragungssystem E gemäß der Figur 2b ist im Stator 55 eine Spulenanordnung 56 mit der Polpaarzahl PE und im Läufer 65 eine Spulenanordnung mit der gleichen Polpaarzahl PE vorhanden. Damit wird in bekannter Weise über den Luftspalt Ö2 hinweg induktiv elektrische Energie übertragen und steht auf dem Läufer zur Verfügung.It is thus realized a drive machine. In FIG. 2, sub-FIGS. 2A and 2B once define an engine system M consisting of a stator 50 with a stator winding 51 arranged therein and a rotor 60 with individual permanent magnets 61-63 arranged thereon. In the associated energy transmission system E according to FIG. 2b, a coil arrangement 56 with the number of pole pairs P E is present in the stator 55 and a coil arrangement with the same number of pole pairs P E is present in the rotor 65. This is transmitted in a known manner over the air gap Ö2 away inductively electrical energy and is available on the rotor.
Wesentlich ist in Figur 2, dass im Motorsystem und im davon räumlich getrennten Energieübertragungssystem E im Allgemeinen unterschiedliche, optimale Luftspalte δi und 62 vorliegen.It is essential in FIG. 2 that in the engine system and in the spatially separate energy transmission system E there are generally different, optimal air gaps .di-elect cons. 62 and 62.
Die Figur 3 zeigt eine erfindungsgemäß verbesserte Anordnung: Hier ist ein Stromrichter 20 vorhanden, der im Einzelnen aus einem Gleichrichter 21 und zwei an den Gleichspannungszwischenkreis angeschlossenen Wechselrichtern 22 und 23 besteht. Der erste Wechselrichter 22 ist für den Motor („M") zuständig und der zweite Wechselrichter für die Energieübertragung („E") . Beide Wechselrichter 22 und 23 wirken auf eine Antriebsmaschine M/E ein, die auch mit 25 bezeichnet ist. Die Antriebsmaschine 25 hat eine Abtriebswelle 26, die mit der Drehzahl n rotiert. Der Motor 25 ist wiederum über einen Ser- voregler 24 mit dem Wechselrichter 22 verbunden. Der Motor ist mit einem Lageerfassungssystem im Rückkoppelzweig an den Servoregler 24 angeschlossen. Weiterhin ist 29 als elektrische Lastnachbildung RL vorhanden.FIG. 3 shows an arrangement which is improved according to the invention: Here, a power converter 20 is present, which consists in detail of a rectifier 21 and two inverters 22 and 23 connected to the DC voltage intermediate circuit. The first inverter 22 is responsible for the motor ("M") and the second inverter for power transmission ("E"). Both inverters 22 and 23 act on a prime mover M / E, which is also designated 25. The prime mover 25 has an output shaft 26 which rotates at the rotational speed n. The motor 25 is in turn connected to the inverter 22 via a servo controller 24. The motor is connected to a position detection system in the feedback branch to the servo controller 24. Furthermore, 29 is present as electric load simulation R L.
Wesentlich ist in Figur 3, dass Motor und Energieübertragungssystem ein gemeinsames Aktivteil aufweisen. Dies wird anhand Figur 4 verdeutlicht. In Figur 4 ist die konstruktive Realisierung in zwei Alternativen dargestellt. Dabei ist beide Male der Stator als Aktivteil mit einer 3-phasigen Motor (M) - Wicklung 1 der Polpaarzahl pM und einer 3-phasigen Energieübertragungs-Wicklung 1 der Polpaarzahl pE aufgebaut. In Figur 4A befindet sich im Läufer 60 eine Motor (M) -Wicklung 2 und eine Energieübertra- gungs (E) -Wicklung 2. In der Teilfigur gemäß Figur 4B wird die Motor-Läufererregung durch Permanentmagnete bereitgestellt, während eine Wicklung der Polpaarzahl pE der Energieübertra- gung dient. Dies wird nachfolgend erläutert:It is essential in FIG. 3 that the engine and energy transmission system have a common active part. This will be clarified with reference to FIG. In Figure 4, the structural realization is shown in two alternatives. In this case, both times the stator is constructed as an active part with a 3-phase motor (M) winding 1 of the number of pole pairs p M and a 3-phase energy transmission winding 1 of the pole pair number p E. In FIG. 4A, a motor (M) winding 2 and an energy transfer (E) winding 2 are located in the rotor 60. In the partial figure according to FIG. 4B, the motor rotor excitation is provided by permanent magnets, while a winding of the pole pair number p E the energy transfer serves. This is explained below:
Im Läufer 60 ist eine Energieübertragungswicklung erforderlich, u.U. auch eine weitere, sekundäre Motorwicklung. Das Energieübertragungssystem ist wiederum mit „E", das Motorsys- tem mit „M" bezeichnet. Bei „E" handelt es sich grundsätzlich um eine Asynchronmaschine mit gewickeltem Läufer, die als Übertrager je nach Energieübertragungsfrequenz geeigneterweise bei einem Schlupf ≥l eingesetzt wird. „M" ist vorzugsweise als Synchronmaschine (SM) ausgeführt, kann aber auch prinzi- piell als Asynchronmaschine (ASM) mit gewickeltem Läufer ausgeführt sein.In the rotor 60, a power transmission winding is required, u.U. also another, secondary motor winding. The energy transmission system is again denoted by "E", the engine system by "M". In principle, "E" is an asynchronous machine with a wound rotor, which is suitably used as a transformer depending on the energy transmission frequency at a slip ≥ 1. "M" is preferably designed as a synchronous machine (SM), but can also be used as an asynchronous machine (ASM) be executed with wound rotor.
Die Wicklungsparameter der getrennten „E"- und „M"- Wicklungen sind so zu wählen, dass eine weitgehende Entkopplung der Motor- und Energieübertragungsfunktion sichergestellt wird.The winding parameters of the separate "E" and "M" windings should be selected in such a way that a substantial decoupling of the motor and energy transfer function is ensured.
Die beste Entkopplung bzgl. des Antriebsmoments/der Antriebskraft ist dann möglich, wenn das Wicklungssystem der Energieübertragung mit einem Wechselfeld bei Schlupf s=l gespeist wird. Dabei pulsiert aber die elektrische Leistung. Bei Dreh- stromspeisung ist die Übertragung elektrischer Leistung konstant, allerdings wird dabei ein wenn auch geringes Antriebsmoment bereitgestellt. Die Energieübertragung ist aber stets unabhängig von der Speisung des Motorsystems. Dies ist ein wesentlicher Bestandteil für die Funktionsweise der neuen An- triebsmaschine, was im nachfolgend verdeutlicht wird.The best decoupling with respect to the drive torque / the driving force is possible if the winding system of the energy transmission with an alternating field at slip s = l is fed. But the electric power pulsates. With three-phase current supply, the transmission of electrical power is constant, although at the same time a low drive torque is provided. The energy transfer is always independent of the power supply of the engine system. This is an essential part of the functioning of the new drive machine, which will be explained below.
1. „M"-Funktion :1. "M" function:
Die Ständerwicklung (M Wicklung 1) ist im allgemeinen Fall (PM-SM) als sog. Bruchlochwicklung der Lochzahl qM = z/n mit der Grundpolpaarzahl pM ausgeführt und erzeugt die Drehfeld- polpaarzahlen :The stator winding (M winding 1) is in the general case (PM-SM) is designed as a so-called break hole winding of the number of holes q M = z / n with the base pole pair number p M and generates the rotating field pole pair numbers:
Positive Polpaarzahlen VM sind bei symmetrischer Speisung positiv umlaufende Wellen, negative entsprechend negativ umlaufende Wellen. Positive pole pair numbers V M are positive circulating waves with symmetrical feed, negative corresponding negative negative rotating waves.
Ein durch Gleichstrom oder Permanentmagnete (PM) hervorgeru- fenes Läuferluftspaltfeld beinhaltet in der Regel alle ungeradzahligen Vielfachen der Grundpolpaarzahl pM.As a rule, a rotor air gap field caused by direct current or permanent magnets (PM) contains all the odd multiples of the number of base pole pairs p M.
μM=pM (l+2-g2>; g2 =0,1,2,... (2)μ M = p M (l + 2-g 2 >; g 2 = 0,1,2, ... (2)
Dabei sind die einzelnen Amplituden zum Beispiel durch geeignete Formung der Polschuhe bei einer Schenkelpolmaschine, durch geeignete Verteilung der Erregerwicklung in Nuten bei einer Vollpolmaschine oder durch geeignete Polbedeckung oder variable Magnetdicke, bei einer PM-Synchronmaschine mit Ober- flächenmagneten, beeinflussbar.In this case, the individual amplitudes can be influenced, for example, by suitable shaping of the pole shoes in a salient pole machine, by suitable distribution of the exciter winding in slots in a solid pole machine or by suitable pole coverage or variable magnet thickness in a PM synchronous machine with surface magnets.
2. „E"-Funktion:2. "E" function:
Beim Energieübertragungssystem handelt sich grundsätzlich um eine Asynchronmaschine mit gewickeltem Läufer, wobei Ständer- und Läuferwicklung üblicherweise als Ganzlochwicklungen ausgeführt werden. Das von der Ständerwicklung (E Wicklung 1) erzeugte Luftspaltfeld beinhaltet die Drehfeldpolpaarzahlen.In principle, the energy transmission system is an asynchronous machine with a wound rotor, wherein the stator and rotor windings are usually designed as all-hole windings. The air gap field generated by the stator winding (E winding 1) contains the number of rotating field pole pairs.
Es gilt für die Mitsystemspeisung:It applies to the co-system feed:
vE=pE+2-mE-pE-g'1- ; g\ =0,±l,±2,... (3>1) und für Gegensystemspeisung:v E = p E + 2-m E -p E -g ' 1 -; g \ = 0, ± l, ± 2, ... (3> 1) and for negative sequence supply:
vE=-pE+2mE pE g'1- ; g\ =0,±l,i2,. [3.2)v E = -p E + 2m E p E g ' 1 -; g \ = 0, ± l, i2 ,. [3.2)
Der Läufer (E Wicklung 2) reagiert auf ein Ständerluftspaltfeld der Polpaarzahl vE mit Läuferluftspaltfeldern der Polpaarzahlen:The rotor (E winding 2) responds to a stator air gap field of the pole pair number v E with rotor air gap fields of the pole pair numbers:
μE = vE + 2 mE pE gV ; g'2 = 0 +l +2,... (4)μ E = v E + 2 m E p E gV; g ' 2 = 0 + 1 + 2, ... (4)
Figur 5 zeigt speziell für ein Beispiel mit Synchronmaschine mit Oberflächenmagneten die Zuordnung der Wicklungen: Hier sind im Stator eine Motorwicklung und eine Energieübertragungswicklung einander zugeordnet angeordnet. Im Läufer sind Oberflächen-Permanentmagnete für die Erregung angeordnet, wobei weiterhin eine Energieübertragungswicklung vorhanden ist.Figure 5 shows specifically for an example with synchronous machine with surface magnet, the assignment of the windings: Here, a motor winding and a power transmission winding are arranged in the stator associated with each other. In the rotor surface permanent magnets are arranged for the excitation, wherein further a power transmission winding is present.
Konkret gilt, dass die Polpaarzahlen einer dreisträngigen (mM = 3) Synchronmaschine SM mit PM Oberflächenmagneten und einer ebenfalls dreisträngigen (mE = 3) Energieübertragungswicklung die folgenden Ungleichungen erfüllen müssen:Specifically, the number of pole pairs of a three-strand (m M = 3) synchronous machine SM with PM surface magnets and also a three-strand (m E = 3) energy transfer winding must meet the following inequalities:
K = 4, A K ≠ (6)K = 4, A K ≠ (6)
durchiteübar geradeoder durch 3 teilbar straight through or divisible by 3
Ungleichungen stets erfüllt für gerade— — = 2 ■ x\x e {l,2,...} (8) Inequalities always satisfied for even- - = 2 ■ x \ xe {l, 2, ...} (8)
Figur 6 zeigt, dass Stator 50 und Läufer 60 mit ihren korrespondierenden Luftspaltfeldern in definierter Weise einander zugeordnet sind. Die Entkopplung wird nachfolgend im Einzel nen beschrieben:FIG. 6 shows that stator 50 and rotor 60 are associated with one another with their corresponding air gap fields in a defined manner. The decoupling will be described below in detail described:
3. Entkopplung:3. decoupling:
Für eine Entkopplung von „M"- und „E"-Funktion, unabhängig von Mit- oder Gegensystemspeisung der „E"-Funktion, muss eine Entkopplung bezüglich der „M"- und „E"- PrimärwicklungenFor decoupling of the "M" and "E" functions, regardless of co-or negative-sequence supply of the "E" function, a decoupling must be made with respect to the "M" and "E" primary windings
KW und bezüglich des Läuferluftspaltfeldes M≠k gewährleistet sein.KW and with respect to the rotor air gap field M ≠ k be guaranteed.
Darüber hinaus gilt für beide Wicklungssysteme dieselbe Nutzahl .In addition, the same number of slots applies to both winding systems.
Ni = 2'mM'pM'qM = 2'mE'pE'qE (5)Ni = 2'm M 'p M' = qM 2'm E 'p E' q E (5)
Eine mögliche Ausführung des M-Systems und E-Systems mit ihren Parametern Strangzahl m, Nutzahl Nl, Polpaarzahl p und Lochzahl q ist in nachfolgender Tabelle wiedergegeben:A possible implementation of the M system and E system with its parameters strand number m, number of slots Nl, pole pair number p and number of holes q is shown in the following table:
Die Anordnung der einzelnen Strangwicklungen in Ständer und Läufer ergibt sich aus nachfolgendem Strang-Zonenplan. Es ist eine Polteilung der E-Wicklung gezeigt:The arrangement of the individual strand windings in stand and rotor results from the following strand zone plan. It is shown a pole pitch of the E-winding:
Für den Entwurf einer rotierenden elektrischen Maschine gilt grundsätzlich: Für große Luftspalte δ zwischen Primär- und Sekundärteil ist die Polteilung des Energieübertragungssystems hinsichtlich einer starken magnetischen Kopplung und demzufolge einem hohen Wirkungsgrad möglichst groß zu wählen. Bei der Synchronmaschine mit Oberflächenmagneten ist die PoI- paarzahl der Energieübertragung aufgrund des großen effektiven Luftspalts aus Magnethöhe und eigentlichem Luftspalt bei gegebener Motorpolpaarzahl kleiner als die Motorpolpaarzahl zu wählen.For the design of a rotating electrical machine, the following applies in principle: For large air gaps δ between primary and secondary air Secondary part is the pole pitch of the energy transmission system with respect to a strong magnetic coupling and consequently to choose a high efficiency as large as possible. In the case of the synchronous machine with surface magnets, the number of poles of the energy transfer due to the large effective air gap of magnetic height and actual air gap for a given number of motor pole pairs must be smaller than the number of motor pole pairs.
Bei Antriebsmaschinen (sowohl ASM als auch SM) mit vergrabe- nen Magneten (IPMSM) , Schenkelpol- und Vollpol-SM mit kleinem Spalt zwischen Primär- und Sekundärteil lässt sich die Polpaarzahl der Energieübertragung u.U. auch kleiner als die Motorpolpaarzahl wählen.In drive machines (both ASM and SM) with buried magnets (IPMSM), salient pole and full pole SM with a small gap between the primary and secondary parts, the number of pole pairs of the energy transfer can be u.Uu. also select smaller than the number of motor pole pairs.
Die Figuren 7 bis 13 zeigen den möglichen Aufbau unterschiedlicher Antriebsmaschinen. Dabei ist jeweils der Stator und der Läufer dargestellt, die über einen Luftspalt δ getrennt sind. Durch unterschiedliche Schraffuren werden die einzelnen Strangwicklungen des Motorsystems einerseits und des Energie- Übertragungssystems andererseits verdeutlicht. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wird dabei für das Motorsystem nur jeweils eine Phase mit Schraffuren für AM + und AM ~ dargestellt, während sich für die andern beiden Phasen der 3poligen Maschine jeweils Platzhalter ergeben.FIGS. 7 to 13 show the possible construction of different drive machines. In each case, the stator and the rotor are shown, which are separated by an air gap δ. By different hatching the individual strand windings of the engine system on the one hand and the power transmission system on the other hand clarified. For reasons of clarity, only one phase with hatchings for A M + and A M ~ is shown for the motor system, while spacers result for the other two phases of the 3-pole machine.
Im Einzelnen zeigt Figur 7 eine Asynchronmaschine mit einem Energieübertragungs-Wicklungssystem im Läufer und im Ständer, welche jeweils im Nutgrund angeordnet sind.In detail, Figure 7 shows an asynchronous machine with a power transmission winding system in the rotor and in the stator, which are each arranged in the groove bottom.
In der Figur 7 bedeuten 110 der Stator und 150 der Läufer einer Asynchronmaschine (ASM) 100. Im Stator 110 und im Läufer 150 sind - jeweils durch die elektrischen Parameter der Antriebsmaschine vorgegeben - einzelne Nuten 111, 111', ... und 151, 151', ... eingebracht. In die Nuten 111, 111', ... bzw. 151, 151', ... sind die Wicklungen 115 des Motorsystems einerseits und die Wicklungen 155 des Energieübertragungssystems andererseits eingebracht. Für ein dreiphasiges System sind jeweils drei Strangwicklungen vorhanden, die in der Legende mit AM, BM und CM gekennzeichnet sind sowie weiterhin Wicklungen des EnergieübertragungsSystems mit der Bezeichnung AE, BE, CE. Während die Wicklungen 115 des Motorsystems ober- flächennah angeordnet sind, befinden sich die Wicklungen 155 des Energieübertragungssystems sowohl im Läufer 150 als auch im Ständer 110 jeweils im Nutgrund.In FIG. 7, 110 designate the stator and 150 the rotor of an asynchronous machine (ASM) 100. In the stator 110 and in the rotor 150, individual slots 111, 111 ',... And 151, respectively, predetermined by the electrical parameters of the drive machine. 151 ', ... introduced. In the grooves 111, 111 ', ... or 151, 151', ... the windings 115 of the motor system on the one hand and the windings 155 of the power transmission system on the other hand are introduced. For a three-phase system there are in each case three phase windings, which are marked in the legend with A M , B M and C M and furthermore windings of the energy transmission system with the designation A E , B E , C E. While the windings 115 of the motor system are arranged near the surface, the windings 155 of the energy transmission system are located both in the rotor 150 and in the stator 110 in the groove base.
Im Prinzip entsprechende Anordnungen ergeben sich aus den Fi- guren 8 bis 13 speziell für die Synchronmaschinen, wobei verschiedene Typen derartiger Synchronmaschinen dargestellt sind. In Figur 8,9 und 12 sind im Läufer für die Erregung der Motorfunktion keine Wicklungen, sondern Permanentmagnete (PM) eingebaut .Corresponding arrangements in principle result from FIGS. 8 to 13 especially for the synchronous machines, different types of such synchronous machines being illustrated. In FIGS. 8, 9 and 12, no windings, but permanent magnets (PM) are incorporated in the rotor for the excitation of the motor function.
Figur 8 zeigt eine so genannte IPM-Synchronmaschine 200 mit schalenförmigen oder geraden Permanentmagneten 255, bei der im Aktivteil die Energieübertragungswicklungen im Nutgrund und im Läufer an der Oberfläche angeordnet sind. Zwischen den Permanentmagneten sind Bereiche aus amagnetischem Material angeordnet. Der Stator 210 ist entsprechend dem in Figur 7 ausgebildet .FIG. 8 shows a so-called IPM synchronous machine 200 with cup-shaped or straight permanent magnets 255, in which the energy transmission windings in the groove base and in the rotor are arranged on the surface in the active part. Between the permanent magnets areas of non-magnetic material are arranged. The stator 210 is formed as shown in FIG.
Figur 9 zeigt eine IPM-Synchronmaschine 300 mit radial ange- ordneten Permanentmagneten 355 im Abstand TpM im Läufer 350 und Energieübertragungswicklungen 155.FIG. 9 shows an IPM synchronous machine 300 with radially arranged permanent magnets 355 at a distance T pM in the rotor 350 and energy transmission windings 155.
In Figur 10 ist eine Vollpol-Synchronmaschine 400 mit Stator 410 und Läufer 450 dargestellt. Bezüglich des Stators 410 wird auf die Figuren 8 und 9 verwiesen. An der Oberfläche des Läufers 450 sind in Nuten neben den Wicklungen des Motorsystems und des Energieübertragungssystems weiterhin Wicklungen zur Erzeugung von Magnetfeldern für die magnetischen Pole angeordnet. Die dafür notwendigen Wicklungen sind mit ihren Feldrichtungen durch die Schraffüren AF + und AF ~ angedeutet.FIG. 10 shows a full-pole synchronous machine 400 with stator 410 and rotor 450. With regard to the stator 410, reference is made to FIGS. 8 and 9. On the surface of the rotor 450, windings for generating magnetic fields for the magnetic poles are further disposed in grooves adjacent to the windings of the motor system and the power transmission system. The necessary windings are indicated by their field directions through the hatchings A F + and A F ~ .
Figur 11 zeigt eine Schenkelpol-Synchronmaschine 500 mit Stator 510 und Rotor 550 sowie Energieübertragungswicklungen, die in den Nuten der Pole angeordnet sind.FIG. 11 shows a salient-pole synchronous machine 500 with stator 510 and rotor 550 and energy transmission windings, which are arranged in the grooves of the poles.
Um die Schenkel 555 des Rotors 550 befindet sich jeweils eine Erregerwicklung 556, während der Stator 510 entsprechend den vorangehenden Figuren ausgebildet ist.To the legs 555 of the rotor 550 is in each case an excitation winding 556, while the stator 510 is formed according to the preceding figures.
Insgesamt wird aus den Figuren 7 bis 11 deutlich, dass die Polteilung der Motorwicklungen größer ist als die der Energieübertragungswicklungen. Das ist möglich aufgrund des klei- nen Luftspalts zwischen Läufer und Ständer. Dennoch kann die magnetische Kopplung der Energieübertragung auf Kosten der Kopplung der Motorfunktion erhöht werden, indem die Polteilung der Energieübertragung weiter erhöht wird.Overall, it is clear from FIGS. 7 to 11 that the pole pitch of the motor windings is greater than that of the energy transmission windings. This is possible due to the small air gap between the runner and the stand. Nevertheless, the magnetic coupling of the energy transfer can be increased at the expense of coupling the motor function by further increasing the pole pitch of the energy transfer.
In Figur 12 ist eine Synchronmaschine mit Oberflächenmagneten 600 mit Stator 610 und Läufer 650 und Energieübertragungswicklungen gezeigt, die im Stator 610 an der Oberfläche angeordnet sind. Im Läufer 650 liegen die Wicklungen in den Nuten unter den Permanentmagneten.FIG. 12 shows a synchronous machine with surface magnets 600 with stator 610 and rotor 650 and energy transfer windings arranged in the stator 610 on the surface. In the rotor 650, the windings are in the grooves under the permanent magnets.
Durch mE -phasige Speisung der Energieübertragungsstatorwicklung mit einem separaten Wechselrichter WR zur Energieübertragung kann Energie via Drehfeld übertragen werden. Das Energieübertragungssystem arbeitet als Asynchronmaschine mit einem Schlupf s, der von der Motordrehzahl und der Speisefrequenz fi abhängt .By m E- phase supply of the power transmission stator winding with a separate inverter WR for energy transfer energy can be transmitted via a rotating field. The energy transfer system operates as an asynchronous machine with a slip s, which depends on the engine speed and the feed frequency fi.
In Figur 13 ist eine Reluktanzmaschine mit Stator 710 und Läufer 750 sowie zusätzlichen Energieübertragungswicklungen dargestellt. Die Reluktanzmaschine besitzt große Ähnlichkeit mit der Schenkelpolmaschine. Das Antriebsmoment der Maschine wird hier aber aus der Reluktanz der Maschine aufgrund ausgeprägter Pole geholt.FIG. 13 shows a reluctance machine with stator 710 and rotor 750 as well as additional energy transfer windings. The reluctance machine is very similar to the salient pole machine. However, the drive torque of the machine is brought here from the reluctance of the machine due to distinct poles.
Figur 14 gibt ein Ersatzschaltbild der Energieübertragungsstrecke entsprechend einer Asynchronmaschine wieder. Es ist der stationäre Betrieb vorausgesetzt und ein Grundwellenmodell wiedergegeben. Dabei ist nur eine Phase dargestellt. Die Ersatzschaltung setzt sich zusammen aus dem Stator- und Läuferwiderstand Ri und R' 2, der primären Streureaktanzen Xiσ, der sekundären Streureaktanz X'2σ und der Hauptreaktanz Xih. Die sekundärseitigen Bauelementkenngrößen sind dabei mit dem Übersetzungsverhältnis der Windungszahlen auf die Ständerseite umgerechnet, s bezeichnet den Schlupf zwischen dem Energieübertragungsfeld und dem Läufer.FIG. 14 shows an equivalent circuit diagram of the energy transmission path corresponding to an asynchronous machine. It is assumed that stationary operation and a fundamental wave model reproduced. Only one phase is shown. The equivalent circuit is composed of the stator and rotor resistance Ri and R '2, the primary leakage reactances Xi σ , the secondary leakage reactance X' 2 σ and the main reactance Xi h . The secondary-side component characteristics are converted to the gear ratio of the numbers of turns on the stator side, s denotes the slip between the energy transmission field and the rotor.
Aus dem Ersatzschaltbild ist Folgendes ablesbar: Je größer der Schlupf (—>Gegensystemspeisung) , desto größer ist die se- kundärseitig abgreifbare Spannung (Leerlauf: U' 2 =s*Xih*Iμ).The following is read from the equivalent circuit diagram: The greater the slip (-> negative sequence supply), the greater the voltage that can be tapped on the secondary side (idling: U '2 = s * Xih * I μ ).
Der Leistungsfluss im Energieübertragungssystem ist nachfol- gend dargestellt:The power flow in the energy transmission system is shown below:
Dabei kennzeichnen Piei die der Energieübertragungsstator- Wicklung elektrisch zugeführte Leistung, PCui die ohmschen Statorverluste, Ps die - Luftspaltleistung, s den Schlupf, P2ei die im Läufer elektrisch abgeführte Leistung, Ii den Statorstrom. Der Statorwicklung wird die Leistung Piei zugeführt: Im Stator fällt die ohmsche Verlustleistung PCui an, sodass die Luftspaltleistung Ps über den Luftspalt übertragen wird. Diese spaltet sich wiederum auf in einen Anteil mechanischer Leistung PmeCh und den Anteil s'Pδ. Diese Leistung abzüglich der ohmschen Verlustleistung PCu2 in den Läuferwiderständen wird als elektrische Versorgungsleistung Pei2 abgeführt.Here, Pi e denote the i Energieübertragungsstator- the winding electrically supplied power, P C ui ohmic Stator, the Ps - air gap power, the slip s, P2ei the electrically dissipated in the rotor power, the stator current Ii. The stator winding is supplied with the power Pi e i: The ohmic power loss P C ui is applied to the stator, so that the air gap power Ps is transmitted across the air gap. This in turn splits into a proportion of mechanical Power P meC h and the proportion s'P δ . This power minus the ohmic power loss P C u 2 in the rotor resistors is dissipated as electrical supply power P e i2.
Es lässt sich zeigen, dass der Wirkungsgrad der Energieübertragung unabhängig von den Parametern der Energieübertragung (Xσi, X' σ2fXihΛ Ri, R' 2, RL) mit wachsendem Schlupf s ansteigt. Daher läuft die Energieübertragungsmaschine geeigneterweise mit Gegensystemspeisung im Gegenstrombremsbetrieb s>l . Dabei entsteht auch ein entsprechendes Bremsdrehmoment. Bei Mitsys- temspeisung ist die im Läufer induzierte Spannung geringer und es entsteht ein antreibendes Drehmoment.It can be shown that the efficiency of the energy transfer increases independently of the parameters of the energy transfer (X σ i, X 'σ 2 f XihΛ Ri, R' 2, RL) with increasing slip s. Therefore, the energy transfer machine suitably runs with negative sequence supply in countercurrent braking operation s> l. This also creates a corresponding braking torque. In the case of co-system supply, the voltage induced in the rotor is lower and a driving torque develops.
Durch Anschluss einer einsträngigen Energieübertragungs-ASM an eine Wechselspannung entsteht in der Maschine ein Wechselfeld (Lehrbuch G. Müller „Elektrische Maschinen", VEB Verlag Technik Berlin; 1967; insbesondere Hauptabschnitt B: 'Der stationäre Betrieb der rotierenden elektrischen Maschinen' ) . Dieses Wechselfeld lässt sich in ein Mit- und ein Gegensystem zerlegen. Mitkomponente und Gegenkomponente der Grundwellenfelder sind für s=l gleich groß, so dass zwar keine mechanische Leistung übertragen wird, sich aber dennoch am Läufer ebenfalls einphasig eine Wechselspannung abgreifen lässt. Bei Bewegung sind Mit- und Gegenkomponenten der Grundwellenfelder nicht gleich, es kommt drehrichtungsunabhängig zu einem geringen Antriebsmoment.By connecting a single-stranded energy transfer ASM to an AC voltage, an alternating field is created in the machine (textbook G. Müller "Electrical Machines", VEB Verlag Technik Berlin, 1967, in particular main section B: "Stationary operation of the rotating electrical machines") The co-component and the counter component of the fundamental wave fields are the same for s = 1, so that, although no mechanical power is transmitted, a single-phase AC voltage can still be tapped at the rotor. and counter components of the fundamental wave fields not equal, it comes independent of direction of rotation to a low drive torque.
Der Vorteil liegt in der nur einphasigen Einspeisung des Energieübertragungssystems, dafür mit pulsierender übertrage- ner Leistung.The advantage lies in the single-phase supply of the energy transmission system, but with pulsating transmitted power.
Die Figuren 15 und 16 zeigen die Auskopplung der übertragenen Energie, wobei hier die jeweils zugehörige läuferseitige Be- schaltung dargestellt ist.Figures 15 and 16 show the decoupling of the transmitted energy, in which case the respective associated rotor side circuit is shown.
In Figur 15 und in Figur 16 wird jeweils von der Prinzipdarstellung gemäß Figur 4 ausgegangen. Gezeigt ist hier, dass die läuferseitigen Energieübertragungswicklungen an Gleich- richter angeschaltet sind.In FIG. 15 and in FIG. 16, the principle representation according to FIG. 4 is assumed. Shown here is that the rotor-side energy transmission windings at DC are turned on.
Speziell in Figur 15 ist dafür eine 3-phasige Diodenvollbrü- cke 140 mit sechs Dioden 141, 141' und einer Kapazität 145 dargestellt, so dass eine Gleichspannung abgegeben werden kann. Im Allgemeinen ist die Vollbrücke mehr (mE) -phasig.Specifically in FIG. 15, a three-phase diode bridge 140 with six diodes 141, 141 'and a capacitance 145 is illustrated for this so that a DC voltage can be delivered. In general, the full bridge is more (m E ) -phasic.
Letztere Schaltung gestattet nur Gleichrichterbetrieb bzw. unidirektionalen Leistungsfluss vom Stator zum Läufer. Über- schüssige Energie muss u.U. mit Hilfe eines Choppers in einem elektrischen Widerstand in Wärme umgesetzt werden.The latter circuit allows only rectifier operation or unidirectional power flow from the stator to the rotor. Excessive energy may be required. be converted into heat with the help of a chopper in an electrical resistance.
In Figur 16 ist die läuferseitige Anschaltung eines im Allgemeinen mE-phasigen selbstgeführten Stromrichters dargestellt. Beispielhaft ist eine dreiphasige (mE=3) Vollbrücke wiedergegeben, die aus Dioden 151, 151' sowie abschaltbaren Leistungshalbleitern 152 und einer Kapazität 155 besteht. Es ergibt sich eine regelbare, hochsetzbare Gleichspannung. Diese Schaltung gestattet Gleich- und Wechselrichterbetrieb, bzw. einen bidirektionalen Leistungsfluss .FIG. 16 shows the rotor-side connection of a generally m E- phase self-commutated converter. By way of example, a three-phase (m E = 3) full bridge is reproduced, which consists of diodes 151, 151 'as well as turn-off power semiconductors 152 and a capacitor 155. This results in a controllable, boostable DC voltage. This circuit allows DC and inverter operation, or a bidirectional power flow.
Werden speziell einphasige Energieübertragungssysteme verwendet, kann eine einphasige Vollbrücke in H-Schaltung oder eine Halbbrückenschaltung zum Einsatz kommen.If specially single-phase energy transfer systems are used, a single-phase full bridge in H-circuit or a half-bridge circuit can be used.
Bei den angegebenen Beispielen dient der Gleichspannungszwischenkreis als Energiespeicher, aus dem mehrere mit dem Läufer bewegte Komponenten, u.U. über DC/DC- oder DC/AC-Wandler, gespeist werden können. Alternativ können Drehstromverbrau- eher auch direkt an die Läuferwicklung angeschlossen werden. Die Frequenz f2 ist dann aber abhängig vom Schlupf s. Bei geeigneter schlupfabhängiger Steuerung der Frequenz fi = f2/s lässt sich auch eine weitgehend konstante Läuferfrequenz f2 erzielen.In the examples given, the DC intermediate circuit serves as an energy store, from which several components moving with the rotor can be fed, possibly via DC / DC or DC / AC converters. Alternatively, three-phase current consumers can also be connected directly to the rotor winding. The frequency f2 is then dependent on the slip s. With suitable slip-dependent control of the frequency fi = f 2 / s, it is also possible to achieve a largely constant rotor frequency f 2 .
Die anhand der Figuren 7 bis 13 beschriebenen Ausführungsbeispiele waren insbesondere rotierende Asynchron- oder Synchronmaschinen. Das gleiche Prinzip gilt auch für Linearmoto- ren, wie es insbesondere anhand der Lineardarstellungen in Figur 2 und Figur 4 angedeutet ist oder auch für Reluktanzmaschinen .The exemplary embodiments described with reference to FIGS. 7 to 13 were, in particular, rotating asynchronous or synchronous machines. The same principle applies to linear motor ren, as indicated in particular by the linear representations in Figure 2 and Figure 4 or for reluctance machines.
Die Vorteile der vorstehend beschriebenen Beispiele werden nachfolgend zusammengefasst :The advantages of the examples described above are summarized below:
- Es liegt eine reduzierte Masse bzw. ein reduzierter Bauraum bei weitgehend unabhängiger Funktionalität von Energieübertragung und Motorfunktion vor. - Es erfolgt eine kontaktlose Übertragung von elektrischer- There is a reduced mass or a reduced space with largely independent functionality of energy transfer and engine function. - There is a contactless transmission of electrical
Energie auf ein bewegtes System als integraler Bestandteil der Antriebs- bzw. Motorfunktion.Energy to a moving system as an integral part of the drive or motor function.
- Es ist ein kombinierter Umrichter für Motor- und Energieübertragungsfunktion vorhanden, ein gemeinsamer Spannungs- zwischenkreis ist möglich.- There is a combined inverter for motor and energy transfer function, a common voltage intermediate circuit is possible.
Eine erste vorteilhafte Anwendung der vorstehend anhand verschiedener Beispiele beschriebenen Antriebsmaschine ist bei Permanentmagnet-Antrieben, vorzugsweise als rotierende PM- Torque-Direktantriebe, gegeben. Eine zweite vorteilhafte Anwendung ist bei Permanentmagnet-Linear-Direktantrieben möglich. A first advantageous application of the drive machine described above with reference to various examples is given in permanent magnet drives, preferably as rotating PM torque direct drives. A second advantageous application is possible with permanent magnet linear direct drives.

Claims

Patentansprüche claims
1. Elektrische Antriebsmaschine aus einem Stator und einem Läufer, die ein Antriebssystem bilden, dem ein Energieüber- tragungssystem zur elektrischen Energieversorgung auf dem bewegten Teil zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungen des Antriebssystems und des Energieübertragungssystems in einem gemeinsamen Aktivteil (50, 60) untergebracht sind, wobei die Antriebsfunktion und die Energieübertragungs- funktion weitgehend von einander unabhängig sind.1. Electric drive machine comprising a stator and a rotor, which form a drive system to which a power transmission system for the electrical power supply on the moving part is assigned, characterized in that the windings of the drive system and the energy transmission system in a common active part (50, 60 ), wherein the drive function and the energy transfer function are largely independent of each other.
2. Antriebsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung elektrischer Energie induktiv ausgeführt ist .2. Drive machine according to claim 1, characterized in that the transmission of electrical energy is carried out inductively.
3. Antriebsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der entkoppelte Betrieb der Teilfunktionen durch eine geeignete Wahl der Wicklungsparameter der Wicklungen von Motorsystem („M") einerseits und Energieübertragungs- System („E") andererseits erreicht ist.3. Drive machine according to claim 1 or 2, characterized in that the decoupled operation of the sub-functions by a suitable choice of the winding parameters of the windings of the engine system ("M") on the one hand and energy transfer system ("E") on the other hand is reached.
4. Antriebsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Motor- und Energieübertragungsfunktion vom Aktivteil (50, 60) und einem damit kombi- nierten Stromrichter (20) erbracht wird.4. Drive machine according to one of the preceding claims, characterized in that the engine and energy transfer function of the active part (50, 60) and a power converter (20) combined therewith is provided.
5. Antriebsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gesamtsystem („M"+"E") hinsichtlich Bauraum/Masse bei gleichzeitig hohen Wirkungsgraden der Teilfunktionen optimiert ist.5. Drive machine according to one of the preceding claims, characterized in that the overall system ("M" + "E") is optimized in terms of space / mass while high efficiencies of the sub-functions.
6. Antriebsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Motorfunktion nach dem Wirkprinzip der Synchronmaschine (SM) .6. Drive machine according to one of the preceding claims, characterized by the motor function according to the operating principle of the synchronous machine (SM).
7. Antriebsmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Erregung der Synchronmaschine durch Permanentmagnete (255) erzielt wird, wobei im Läufer (250) nur Wicklungen (155) des EnergieübertragungsSystems (E) untergebracht sind. (FIG 8)7. Drive machine according to claim 6, characterized in that the excitation of the synchronous machine by permanent magnets (255) is achieved, wherein in the rotor (250) only windings (155) of the energy transfer system (E) are housed. (FIG. 8)
8. Antriebsmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer (250, 350) mit vergrabenen Permanentmagneten ausgeführt ist (FIG 8, 9) .8. Drive machine according to claim 7, characterized in that the rotor (250, 350) is designed with buried permanent magnets (Figures 8, 9).
9. Antriebsmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer (650) Oberflächen-Permanentmagneten (656) enthält. (FIG 12) .9. Drive machine according to claim 7, characterized in that the rotor (650) contains surface permanent magnets (656). (FIG 12).
10. Antriebsmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Erregung durch wenigstens eine Motor-Läuferwicklung (115) aufgebracht wird, wobei sich auf dem Läufer (150, 250, 350, 450, 550, 650, 750,) zusätzlich wenigstens eine Energieübertragungswicklung (155) befindet. (FIG 7 - FIG 13)10. Drive machine according to claim 6, characterized in that the excitation by at least one motor rotor winding (115) is applied, wherein on the rotor (150, 250, 350, 450, 550, 650, 750,) additionally at least one energy transmission winding (155). (FIG. 7 - FIG. 13)
11. Antriebsmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer als Schenkelpol-Läufer ausgeführt (550) ist (FIG 11) .11. Drive machine according to claim 10, characterized in that the rotor is designed as a salient pole rotor (550) (FIG 11).
12. Antriebsmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer als Vollpol-Läufer (450) ausgeführt ist12. Drive machine according to claim 10, characterized in that the rotor is designed as a full-pole rotor (450)
(FIG 10) .(FIG 10).
13. Antriebsmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Motorfunktion nach dem Wirkprinzip der Asynchronmaschine (ASM) , wobei sich im Läufer (150) neben den Energieübertragungswicklung (155) Motorwicklungen (115) vor- handen sind. (FIG 7)13. Drive machine according to claims 1 to 5, characterized by the motor function according to the operating principle of the asynchronous machine (ASM), wherein in the rotor (150) next to the power transmission winding (155) motor windings (115) are present. (FIG. 7)
14. Antriebsmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Motorfunktion nach dem Wirkprinzip einer Reluktanzmaschine, wobei im Läufer (750) nur Energieüber- tragungswicklungen (155) vorhanden sind. (FIG 13)14. Drive machine according to claims 1 to 5, characterized by the motor function according to the operating principle of a reluctance machine, wherein in the rotor (750) only energy transfer windings (155) are present. (FIG. 13)
15. Antriebsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (140, 150) zum läufersei- tigen Auskoppeln der Spannung vorhanden sind.15. Drive machine according to one of the preceding claims, characterized in that means (140, 150) for the runner tiger decoupling of the voltage are present.
16. Antriebsmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (140, 150) einen m-phasigen Stromrichter (m=l - 3) beinhalten16. Drive machine according to claim 15, characterized in that the means (140, 150) include a m-phase converter (m = l - 3)
17. Antriebsmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass für einen unidirektionalen Leistungsfluss elektrischer Energie der Stromrichter als m-phasige Dioden-Voll- brücke (140) ausgeführt ist (m=3) oder für m=l auch als Dioden-Halbbrücke .17. Drive machine according to claim 16, characterized in that for a unidirectional power flow of electrical energy of the power converter is designed as m-phase diode full bridge (140) (m = 3) or for m = l as a diode half-bridge.
18. Antriebsmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass für einen bidirektionalen Leistungsfluss elektri- scher Energie der Stromrichter selbstgeführt ist.18. Drive machine according to claim 16, characterized in that the converter is self-guided for a bidirectional power flow of electrical energy.
19. Antriebsmaschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass für einen bidirektionalen Leistungsfluss elektrischer Energie der Stromrichter als m-phasige Vollbrücke (150) mit abschaltbaren Leistungshalbleitern (151, 151', 151") ausgeführt ist (m=3—>) oder für m=l auch als Halbbrücke. 19. Drive machine according to claim 18, characterized in that, for a bidirectional power flow of electrical energy, the power converter is designed as an m-phase full bridge (150) with turn-off power semiconductors (151, 151 ', 151 ") (m = 3->) or m = l also as half bridge.
EP06763217A 2005-05-25 2006-05-22 Electric drive machine Withdrawn EP1884011A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510024203 DE102005024203A1 (en) 2005-05-25 2005-05-25 Electric drive machine
PCT/EP2006/062494 WO2006125764A1 (en) 2005-05-25 2006-05-22 Electric drive machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1884011A1 true EP1884011A1 (en) 2008-02-06

Family

ID=36691802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP06763217A Withdrawn EP1884011A1 (en) 2005-05-25 2006-05-22 Electric drive machine

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1884011A1 (en)
DE (1) DE102005024203A1 (en)
WO (1) WO2006125764A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113740728A (en) * 2020-05-28 2021-12-03 北京机械设备研究所 Load simulator driven by arc motor

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007014659A1 (en) 2007-03-27 2008-10-09 Siemens Ag Electric drive machine
DE102007014661A1 (en) * 2007-03-27 2008-10-09 Siemens Ag Electric drive machine, in particular as a drive for a godet
DE102007046513A1 (en) 2007-09-28 2009-04-23 Siemens Ag Electric drive machine
DE102008019644A1 (en) * 2008-04-18 2009-10-22 Siemens Aktiengesellschaft Electric drive machine
DE102008020656A1 (en) 2008-04-24 2009-10-29 Siemens Aktiengesellschaft Electrical drive machine i.e. three-phase alternating current asynchronous machine for use as e.g. rotary drive in drive system, has controller for determining supply voltage of load from measured parameters and parameters of machine
US10093491B2 (en) * 2016-08-02 2018-10-09 Asm Technology Singapore Pte Ltd Wireless signal transmission in a pick-and-place apparatus

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB966024A (en) * 1960-11-11 1964-08-06 English Electric Co Ltd Improvements relating to apparatus for generating alternating current
US3371235A (en) * 1965-05-12 1968-02-27 Westinghouse Electric Corp Component support and interconnection arrangement in a rotating rectifier exciter
US3401328A (en) * 1966-05-20 1968-09-10 Gen Electric Brushless synchronous machine system
DE4236340C2 (en) * 1992-10-28 1994-11-10 Daimler Benz Ag Arrangement for the inductive transmission of energy
US5663605A (en) * 1995-05-03 1997-09-02 Ford Motor Company Rotating electrical machine with electromagnetic and permanent magnet excitation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2006125764A1 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113740728A (en) * 2020-05-28 2021-12-03 北京机械设备研究所 Load simulator driven by arc motor
CN113740728B (en) * 2020-05-28 2023-08-01 北京机械设备研究所 Load simulator driven by arc motor

Also Published As

Publication number Publication date
DE102005024203A1 (en) 2006-11-30
WO2006125764A1 (en) 2006-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112008000706B4 (en) Driver device of an electric motor
DE2504894C2 (en) Excitation system for a dynamo-electric machine
DE69121583T2 (en) COMMUTED MULTI-PHASE RELUCTIVE MOTOR
DE102015217587B4 (en) Electric rotating machines
EP3224929B1 (en) Permanent-magnet synchronous machine and motor vehicle system
DE102006021354A1 (en) Electric machine, in particular synchronous motor, with redundant stator windings
DE112012004128T5 (en) Rotary electric working machine of permanent magnet type and vehicle using the electric working machine
DE102014003658A1 (en) reluctance motor
EP1884011A1 (en) Electric drive machine
WO2014166872A2 (en) Electric machine
DE102015219708B4 (en) engine
DE102010025961B4 (en) Drive arrangement for a motor with a plurality of stator field windings
EP3918695A1 (en) Electric drive and method for operating the electric drive
DE102016205714B4 (en) Rotating electrical machine
EP2761732B1 (en) System comprising a pole-changing electric motor, an inverter and a switching unit
DE102015110652B4 (en) ROTOR STATOR ARRANGEMENT FOR A HYBRID ROTATED SYNCHRONOUS MACHINE AND A ROTOR THEREFOR
DE102018211462A1 (en) ELECTRICAL ROTATING MACHINE
WO2014048537A2 (en) Method for operating an electric machine
DE102013218197A1 (en) hybrid engine
EP1443631B1 (en) Method and device for compensating the armature reaction of a rotating exciter
DE112019002040T5 (en) BRUSHLESS SELF-EXCITED SYNCHRONOUS MACHINE WITH FIELD WINDING
DE102020104437A1 (en) Offset of the current fundamental waves in multi-phase drives
DE102008053722B4 (en) Synchronous machine and method for operating a synchronous machine
WO2012127011A2 (en) Method for controlling a rotating electric machine in an open-loop or closed-loop manner, and rotating electric machine
DE102017130869A1 (en) Electric transmission and method for operating an electric motor

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20071122

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20101201