DE19934033A1 - Reluktanzmotor - Google Patents

Reluktanzmotor

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DE19934033A1
DE19934033A1 DE19934033A DE19934033A DE19934033A1 DE 19934033 A1 DE19934033 A1 DE 19934033A1 DE 19934033 A DE19934033 A DE 19934033A DE 19934033 A DE19934033 A DE 19934033A DE 19934033 A1 DE19934033 A1 DE 19934033A1
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magnetic
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reluctance motor
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Masayuki Nashiki
Takanori Yokochi
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Okuma Corp
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Abstract

Es wird ein Reluktanzmotor geschaffen, der den magnetischen Streufluß reduziert. Um in einem Rotor 2 einen Magnetfluß zwischen benachbarten Magnetpolen zu erzeugen, liegen etwa in den Mitten der Schlitzmagnetwege in der Nähe eines Grenzbereichs zwischen zwei Magnetpolen in einem Innenabschnitt des Rotors die Permanentmagneten 4. Ferner ist jeder Schlitz 8 in einem Stator 1 mit einer Spule mit einer entsprechenden Phase gewickelt, so daß die Vektorphase und -amplitude, ausgedrückt durch die Produkte der Anzahl der Spulenwindungen mit dem Betrag des durchfließenden Stroms, d. h. durch die Ampere-Windungen, für jeden Schlitz nahezu völlig gleich wird. Durch Reduzieren des magnetischen Streuflusses gemäß dieser Anordnung kann das erzeugte Drehmoment erhöht werden. Da die mechanische Stärke des Rotors erhöht wird, kann der Rotor sicher mit einer hohen Geschwindigkeit angesteuert werden. Es wird ein praktischer Motor erhalten, der gleichzeitig verbesserte Motorcharakteristiken und verringerte Drehmomentwelligkeiten erreicht.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Reluktanzmotor und insbe­ sondere auf eine Rotorkonstruktion eines Reluktanzmotors.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Unter den derzeit in vielen technischen Gebieten verwendeten Motoren gibt es Motoren, die einen Rotor enthalten, der nicht aus einem Permanentmagneten, sondern aus einem Material mit einer hohen magnetischen Permeabilität aus­ gebildet ist und eine Querschnittskonstruktion des Rotors, wie sie in Fig. 15 gezeigt ist, mit mehreren zwischen benachbarten Polen angeordneten nahezu isolierten Schlitzmagnetwegen besitzt. Solche Motoren sind als Reluktanzmoto­ ren bekannt. Wie in Fig. 15 gezeigt ist, besitzt ein Rotor 2 eines typischen Re­ luktanzmotors außer einer Bohrung zur Aufnahme einer Motorwelle 5 mehrere Schlitze 3. Diese Schlitze 3 dienen als Grundlage zur Bildung von Magnet­ wegen in dem Rotor 2. Wenn in den Spulen, die in den Schlitzen 8 (Fig. 17) eines Stators gewickelt sind, der den Rotor 2 umgibt, ein elektrischer Strom­ fluß zugelassen wird, wird zwischen den stromführenden Spulen, wie im Stand der Technik genauer bekannt ist, ein Magnetfluß in der der Rechte-Hand-Regel gemäßen Richtung erzeugt. Da der Rotor 2 aus einem Material mit hoher ma­ gnetischer Permeabilität ausgebildet ist, wird der Magnetfluß durch den Rotor 2 geleitet. In den Schlitzen 3 befindet sich Luft, wobei die magnetische Perme­ abilität von Luft im Vergleich zu der eines Materials mit einer hohen magneti­ schen Permeabilität bekanntlich äußerst niedrig ist. Wenn in dem Rotor 2 die Schlitze 3 ausgebildet sind, läuft der Magnetfluß über die zwischen den Schlit­ zen 3 des Rotors 2 liegenden Magnetwege (Fig. 16). Wenn z. B. in den in Fig. 16 mit punktierten Linien bezeichneten in Richtung d liegenden Spulen ein elek­ trischer Stromfluß zugelassen wird, kann im Licht des Obenstehenden, wenn in dem Rotor 2 die Schlitze 3 ausgebildet sind, ein in Fig. 16 durch die Strich­ punkt-Pfeile gezeigter Magnetfluß erzeugt werden.
Wenn die Spulen, wie oben beschrieben wurde, erregt werden und den ge­ wünschten Magnetfluß bilden, wäre es ideal, wenn der gesamte Magnetfluß vom N-Pol zum S-Pol entlang der mehreren Schlitzmagnetwege zwischen den in Fig. 16 gezeigten Schlitzen 3 gebildet würde. In der Realität ist dies jedoch nicht der Fall. Um die Drehkraft für den Rotor 2 zu erzeugen, muß genauer nicht nur in den in Fig. 16 in Richtung d liegenden Spulen, sondern auch in den in Richtung q liegenden Spulen ein Stromfluß zugelassen werden. In der Praxis wird bekanntlich in jeder der Spulen ein durch die Vektorsynthese die­ ser Ströme ausgebildeter Stromfluß zugelassen. Dementsprechend wird in sol­ chen Zuständen, wie sie Fig. 16 zeigt, in einem Umfangsabschnitt 7 des Rotors 2 und in einer Richtung senkrecht zu den Schlitzen 3 in dem Rotor 2 ein Ma­ gnetfluß erzeugt, wie er z. B. in Fig. 17 gezeigt ist. Diese Magnetflüsse bewir­ ken keine Ausbildung von Magnetpolen in dem Rotor 2, sondern erzeugen ma­ gnetische Streuflüsse. Obgleich in Fig. 17 nur zwei Linien von magnetischen Streuflüssen als typische Beispiele gezeigt sind, existieren tatsächlich viele magnetische Streuflüsse in verschiedenen Richtungen. Wenn magnetische Streuflüsse erzeugt werden, kann der Gesamtmagnetfluß die N-Pole und S-Pole von den in Fig. 16 gezeigten Positionen weg verschieben, was die unzweckmä­ ßige Abnahme des erzeugten Drehmoments bewirkt.
Ferner weist die Konstruktion, bei der jeder Schlitz 3 lückenlos von einem Ende zum anderen geht, das folgende Problem auf. In einer solchen Konstruk­ tion wird jeder Schlitzmagnetweg des Rotors 2 nur an äußerst dünnen, als der Umfangsabschnitt 7 des Rotors bezeichneten Abschnitten abgestützt. Wenn sich der Rotor 2 dreht, kann dieser dünne Abschnitt möglicherweise nicht der in dem Rotor 2 erzeugten Zentrifugalkraft standhalten, so daß er verformt wer­ den oder brechen kann. Bei der Entscheidung der Form der Schlitze 3 in dem Rotor 2 müssen somit Maßnahmen gegen die Zentrifugalkraft aufgenommen werden. Ein Beispiel einer herkömmlich vorgeschlagenen Maßnahme ist die in Fig. 18 gezeigte Form. Fig. 18 zeigt eine Querschnittsform eines Rotors, der ähnlich zu dem in Fig. 15 ist, sich von dem in Fig. 15 aber dadurch unter­ scheidet, daß die Schlitze 3 in der Mitte der Schlitzmagnetwege einmal unter­ brochen sind, wobei Abschnitte ausgebildet sind, die benachbarte Schlitzma­ gnetwege verbinden. Die Abschnitte, die die Schlitzmagnetwege, wie oben be­ schrieben wurde, mechanisch miteinander verbinden, werden im folgenden als Verbindungsabschnitte bezeichnet. Wie in Fig. 18 gezeigt ist, wird durch Auf­ nahme der Verbindungsabschnitte 6 eine feste Konstruktion geschaffen, die der Zentrifugalkraft standhalten kann. Obgleich eine Vielzahl weiterer Breiten, Formen, Orte und Anzahlen der Verbindungsabschnitte 6 möglich sind, beruht die folgende Erläuterung auf dem Beispiel aus Fig. 18.
In dem Beispiel aus Fig. 18 ist der magnetische Streufluß erhöht, da nicht nur in dem Umfangsabschnitt 7 des Rotors 2 und in der zu den Schlitzen 3 senk­ rechten Richtung, sondern, wie Fig. 19 zeigt, auch entlang der Verbindungsab­ schnitte 6 ein magnetischer Streufluß erzeugt wird. Diese Situation führt zu einer weiteren Verringerung des erzeugten Drehmoments.
Da die Erzeugung der magnetischen Streuflüsse zu einer Verringerung des Ausgangsdrehmoments führt, ist es äußerst zweckmäßig, wenn die magneti­ schen Streuflüsse minimiert werden. Dementsprechend ist es theoretisch er­ wünscht, daß die Verbindungsabschnitte 6 und die Umfangsabschnitte 7 nicht existieren. Wie oben erläutert wurde, werden die Verbindungsabschnitte 6 und die Umfangsabschnitte 7 jedoch mechanisch in bezug auf die in dem Rotor 2 erzeugte Zentrifugalkraft benötigt. Diese einander widersprechenden Anforde­ rungen müssen in irgendeiner Weise erfüllt werden. Herkömmlich wurde z. B. eine wie in Fig. 20 gezeigte Rotorkonstruktion konstruiert, bei der in der Nähe des Umfangsabschnitts 7 eines Rotors 2 ohne Verbindungsabschnitte 6 die Permanentmagneten 4A angeordnet sind. Diese Konstruktion sollte über die durch die Permanentmagneten 4A erzeugte magnetische Sättigung den ma­ gnetischen Streufluß in den Verbindungsabschnitten 6 eliminieren und den magnetischen Streufluß in dem Umfangsabschnitt 7 reduzieren. Da neben der Schwierigkeit, der Zentrifugalkraft allein durch die mechanische Festigkeit des Umfangsabschnitts 7 standzuhalten, durch die Permanentmagneten 4A eine zusätzliche Zentrifugalkraft erzeugt wird, bietet eine solche Anordnung jedoch schwierigere Bedingungen in bezug auf die Zentrifugalkraft.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Problem der Verringerung des erzeugten Drehmoments infolge des magnetischen Streuflusses in den Verbindungsabschnitten 6 zu lösen.
Ein weiteres zu behandelndes Problem besteht darin, daß die mechanische Festigkeit des Rotors aufgrund der recht komplizierten inneren Form des Ro­ tors ungenügend ist. Es ist eine neue Rotorkonstruktion erforderlich, die der an den jeweiligen Abschnitten des Rotors erzeugten Zentrifugalkraft und der Gegenkraft des durch den Reluktanzmotor erzeugten Drehmoments standhal­ ten kann.
Ein weiteres Problem existiert, wenn, wie in dem Beispiel aus Fig. 20, viele teuere Permanentmagneten verwendet werden. Die Gesamtkosten wachsen mit den Kosten der Permanentmagneten und mit den Montagekosten dieser Ma­ gneten.
Ein weiteres Problem ist die von der Anordnung der Permanentmagneten an den Innenabschnitten des Rotors oder vom Ergreifen von Maßnahmen zur Er­ höhung der mechanischen Festigkeit des Rotors herrührende unvorteilhafte Zunahme der Drehmomentwelligkeiten.
Ein weiteres Problem ist die unzureichende mechanische Festigkeit des Rotors infolge der vielen leeren Abschnitte in der Rotorkonstruktion. Obgleich die in den obenerwähnten Figuren gezeigten Formen für allgemeine Anwendungen verwendet werden können, ist für besondere Anwendungen, bei denen ein starker Stoß angewendet werden kann, eine weitere Verstärkung der Rotor­ konstruktion erforderlich.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die obigen Probleme zu lösen und einen praktischen Reluktanzmotor zu schaffen. Die geforderten Be­ dingungen eines praktischen Motors für allgemeine Anwendungen besagen, daß ein ausreichendes Motordrehmoment erhalten werden kann, daß ein Drehbetrieb mit hohen Geschwindigkeiten ohne irgendwelche Probleme in be­ zug auf die mechanische Festigkeit des Rotors möglich ist, daß die Kosten des Motors niedrig sind und daß die Drehmomentwelligkeit minimiert wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Als ein Mittel zum Lösen der obigen Probleme wird ein Mehrphasen-Reluk­ tanzmotor mit einem Rotor geschaffen, der mehrere magnetisch getrennte Schlitzmagnetwege zum Erzeugen mehrerer Magnetpole an dem Rotor; Verbin­ dungsabschnitte, die die Schlitzmagnetwege miteinander mechanisch verbin­ den; und Permanentmagneten, die in einem Innenabschnitt des Rotors unge­ fähr in den Mitten der Schlitzmagnetwege in der Nähe eines Grenzbereichs zwischen zwei Magnetpolen liegen, umfaßt.
Die Permanentmagneten können in einer Anzahl vorgesehen sein, die aus­ reicht, um eine gemäß den Anwendungen erwünschte Motorcharakteristik zu erhalten. Im Hinblick auf die Kosten sind weniger Magneten vorteilhaft. In einem typischen Beispiel werden die Permanentmagneten in einer Anzahl, die völlig gleich zu der Anzahl der Magnetpole ist, wobei sie in dem Innenabschnitt des Rotors in der Nähe der Grenzbereiche zwischen den Magnetpolen liegen. Wenn es zur weiteren Verbesserung der Motorcharakteristik erforderlich ist, können die Permanentmagneten in einer Anzahl vorgesehen sein, die völlig gleich zu der Anzahl der Schlitze ist, die von den zwischen den jeweiligen Ma­ gnetpolen liegenden Schlitzmagnetwegen umgeben sind, und in dem Innenab­ schnitt des Rotors in den Grenzbereichen zwischen den Magnetpolen liegen.
Wie oben erwähnt wurde, wird in vielen Fällen, wenn die Innen- und die Au­ ßenform des Rotors so ausgebildet sind, daß sie den magnetischen Streufluß reduzieren (wenn die Außenform des Rotors z. B. so konstruiert ist, daß sie Schenkelpole bildet), die Drehmomentwelligkeit erhöht. Dieses Problem einer Abwägungsbeziehung kann wie unten beschrieben gelöst werden. Jeder Schlitz in dem Stator ist mit einer Spule mit einer entsprechenden Phase gewickelt, so daß dann, wenn durch die Spulen in jedem Schlitz ein Mehrphasen-Si­ nusstromfluß zugelassen wird, die durch die Produkte der Windungszahlen der Spulen mit dem Betrag des durchfließenden Stroms, d. h. durch die Ampère-Windungen, ausgedrückte Vektorphase und -amplitude für jeden Schlitz na­ hezu gleich werden. Im Ergebnis können Drehmomentwelligkeiten mit einer Periode, die größer als oder genauso groß wie der Schlitzabstand des Stators ist, eliminiert werden.
Ferner können in dem Rotor mit mehreren Magnetpolen die Mitten der Ma­ gnetpole gegenüber den gleich beabstandeten Stellungen entlang der Dreh­ richtung des Rotors um einen Abstand NN/NR eines Schlitzabstands des Sta­ tors verschoben werden. Hierbei ist NN eine für jeden Magnetpol bestimmte ganze Zahl, wobei als die NN-Werte für alle Rotormagnetpole zwei oder mehr verschiedene ganze Zahlen existieren. NR ist eine einzige für den Rotor ein­ deutige ganze Zahl, die die Art der Verschiebung der Rotormagnetpole entlang der Drehrichtung des Rotors angibt.
Im Ergebnis des Obigen können Drehmomentwelligkeiten mit einer Periode, die kleiner als oder genauso groß wie der Statorschlitzabstand ist, reduziert wer­ den.
Ferner kann die Stellung des Rotors in bezug auf den Stator entlang der Dreh­ richtung des Rotors um einen Winkel von (Schlitzabstand/2) oder kleiner schiefgestellt sein. Alternativ kann der Rotor oder der Stator in der Axialrich­ tung des Rotors in zwei oder mehr Abschnitte unterteilt sein, wobei die Ab­ schnitte entlang der Drehrichtung des Rotors in bezug aufeinander verschoben sein können, um eine Wirkung zu erhalten, die der durch die Schiefstellung erzielten ähnlich ist.
Im Ergebnis des Obigen können Drehmomentwelligkeiten mit einer Periode, die kleiner als oder genauso groß wie der Statorschlitzabstand ist, reduziert wer­ den.
Zur Verwendung in besonderen Anwendungen, bei denen ein starker Schlag ausgeübt werden kann, kann ein Rotor wirksam dadurch verstärkt werden, daß die Leerräume zwischen den Schlitzmagnetwegen mit einem nichtmagneti­ schen Material wie etwa Harz gefüllt werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines Rotors und eines Stators eines Reluktanzmotors gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht, die ein anderes Beispiel eines Rotors und eines Stators eines Reluktanzmotors gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht, die ein weiteres Beispiel eines Rotors und eines Stators eines Reluktanzmotors gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht, die ein anderes Beispiel eines Rotors eines Reluktanzmotors gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 5 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen 90°-Abschnitt des Rotors aus Fig. 4 zeigt;
Fig. 6 ist eine vergrößerte Ansicht von Fig. 5, die einen Abschnitt zeigt, der einen Permanentmagneten trägt;
Fig. 7 ist ein Diagramm, das die Ansicht aus Fig. 5 zeigt, wobei die Ausrichtung der Permanentmagneten um 90° geändert ist;
Fig. 8 ist eine vergrößerte Ansicht aus Fig. 7, die einen Abschnitt zeigt, der einen Permanentmagneten trägt;
Fig. 9 ist eine beispielhafte schematische Darstellung zur Erläuterung, wie in der vorliegenden Erfindung die Spulen gewickelt sind;
Fig. 10 ist eine beispielhafte schematische Darstellung, die in der vorliegenden Erfindung die Vektoren der Phasen und der Amplituden eines durchfließenden Stroms zeigt;
Fig. 11 ist eine Querschnittsansicht, die einen anderen beispielhaften Rotor eines Reluktanzmotors gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 12 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Wirkungen einer Schiefstellung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 13 ist eine Querschnittsansicht, die einen weiteren beispielhaften Rotor eines Reluktanzmotors gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 14 ist eine Querschnittsansicht, die einen anderen beispielhaften Rotor eines Reluktanzmotors gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 15 ist eine Querschnittsansicht, die einen beispielhaften Rotor eines her­ kömmlichen Reluktanzmotors zeigt;
Fig. 16 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen 180°-Abschnitt des Rotors aus Fig. 15 zeigt;
Fig. 17 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen 90°-Abschnitt des Rotors aus Fig. 15 zeigt;
Fig. 18 ist eine Querschnittsansicht, die einen anderen beispielhaften Rotor eines herkömmlichen Reluktanzmotors zeigt;
Fig. 19 ist eine vergrößerte Ansicht eines 90°-Abschnitts des Rotors aus Fig. 18; und
Fig. 20 ist eine Querschnittsansicht, die einen weiteren beispielhaften Rotor eines herkömmlichen Reluktanzmotors zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNG
Es werden nun mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung Ausführungen der vor­ liegenden Erfindung beschrieben. Für Bauteile, die mit den gleichen Bezugs­ zeichen bezeichnet sind wie jene, die in den Fig. 15-20 des Standes der Tech­ nik aufgetreten sind, werden die Beschreibungen weggelassen, da diese Bau­ teile völlig gleiche Funktionen und Wirkungen haben.
Fig. 1 ist ein Diagramm, das eine Querschnittskonstruktion eines Rotors 2 und des umgebenden Stators 1 in einem Reluktanzmotor zeigt. In Fig. 1 sind unter den in dem Rotor 2 vorhanden Verbindungsabschnitten 6 nur diejenigen Ver­ bindungsabschnitte 6 mit Permanentmagneten 4 versehen, die der Motorwelle 5 am nächsten liegen. Der Rotor 2 besitzt eine Schenkelpolkonstruktion, wobei die Schlitze 3 so breit wie möglich gemacht sind. Diese Maßnahmen werden ergriffen, um den magnetischen Streufluß zu verringern. Ferner sind die Ver­ bindungsabschnitte 6 mit Permanentmagneten 4 in der Weise ausgebildet, daß sie die kleinste Breite besitzen, die erforderlich ist, um der Zentrifugalkraft standzuhalten. Dies ist außerdem eine der Maßnahmen zum Minimieren des magnetischen Streuflusses. Obgleich Permanentmagneten in Fig. 1 lediglich in einem der Verbindungsabschnitte zwischen benachbarten Magnetpolen liegen, zeigt Fig. 2 die Ausführung, bei der Permanentmagneten 4 in jedem Verbin­ dungsabschnitt liegen. Fig. 3 zeigt den Fall, bei dem zwischen benachbarten Polen drei Schlitze 3 ausgebildet sind. Fig. 4 ist ein schematisches Diagramm zur Erläuterung des Mechanismus zum Reduzieren des magnetischen Streu­ flusses in den Ausführungen nach den Fig. 1 bis 3. Dementsprechend ist in Fig. 4 nur der Rotor 2 gezeigt. Um die Erläuterung zu vereinfachen, beträgt die Anzahl der Magnetpole außerdem vier, wobei die Rotorkonstruktion im Unter­ schied zu den Ausführungen der Fig. 1 bis 3 nicht vom Schenkelpoltyp, son­ dern bogenförmig ist. Außerdem unterscheiden sich die Breiten der Schlitze 3 von den obigen Ausführungen.
Der Mechanismus zur Reduzierung des magnetischen Streuflusses in Fig. 4 wird unter Verwendung der Fig. 5 und 6 beschrieben. Fig. 5 ist eine vergrö­ ßerte Ansicht eines 90°-Abschnitts des Rotors 2 aus Fig. 4, während Fig. 6 eine weitere vergrößerte Ansicht von Fig. 5 ist, die einen Abschnitt zeigt, der einen Permanentmagneten 4 trägt. N und S bezeichnen in Fig. 5 die N- bzw. S-Pole der Permanentmagneten 4. In dieser Ausführung sind die Magnetpole auf die Richtungen entlang der Schlitzmagnetwege ausgerichtet. In diesem Fall wird in der Umgebung eines Permanentmagneten 4 z. B. die in Fig. 6 gezeigte Magnet­ flußverteilung erzeugt. Es wird angemerkt, daß der in Fig. 6 gezeigte Magnet­ fluß lediglich ein schematisches Beispiel darstellt, wobei die Linien nicht in der Weise gezeichnet sind, daß sie proportional die tatsächliche Magnetflußdichte zeigen. Die Magnetflußdichte ist bekanntlich proportional zur Magnetspan­ nung, wobei sie jedoch oberhalb eines festen Betrags nicht zunimmt. Dies ist die Erscheinung der Magnetflußsättigung. Wie Fig. 6 zeigt, ist die Breite des Verbindungsabschnitts 6 beiderseits des Permanentmagneten 4 im Vergleich zur Breite der Schlitzmagnetwege äußerst schmal, wobei es in dem Verbin­ dungsabschnitt 6 zur Magnetflußsättigung kommt. Allgemein gestattet die Ma­ gnetflußsättigung in dem Verbindungsabschnitt 6 das Durchtreten keines zu­ sätzlichen Magnetflusses über den Verbindungsabschnitt 6, was zur Verringe­ rung der magnetischen Streuflüsse in dem Verbindungsabschnitt führt. So­ lange der Magnetfluß in dem Verbindungsabschnitt 6 auf einem bestimmten Pegel geliefert wird, können magnetische Streuflüsse ferner selbst dann weiter wirksam reduziert werden, wenn der Verbindungsabschnitt 6 nicht durch den Permanentmagneten 4 magnetisch gesättigt ist, was sich vorteilhaft auf den Motorbetrieb auswirkt.
Die Fig. 7 und 8 erläutern die in den Fig. 5 und 6 gezeigte Ausführung, bei der die Ausrichtung der Permanentmagneten um 90° verschoben ist. In den Fig. 7 und 8 wird der magnetische Streufluß durch Magnetflußsättigung gemäß einem Konzept reduziert, das dem obenbeschriebenen ähnelt. Der tatsächlich durch die Permanentmagneten 4 erzeugte Magnetfluß ist möglicherweise nicht auf die in Fig. 6 gezeigten Verbindungsabschnitte 6 beschränkt, sondern kann ebenfalls in den Schlitzmagnetwegen und ferner in dem Umfangsabschnitt 7 des Rotors 2 existieren. Der durch die Permanentmagneten 4 erzeugte Magnet­ fluß kann ausreichend an den Peripherieabschnitt 7 geliefert werden, wobei somit der von dem Stator über den Peripherieabschnitt 7 geleitete Magnetfluß reduziert werden kann. Dementsprechend kann eine Reduzierung derjenigen Komponenten des magnetischen Streuflusses erreicht werden, die sich negativ auf den Motorbetrieb auswirken.
Der Strom in einem Reluktanzmotor kann in der Weise verstanden werden, daß er aus einem d-Achsen-Strom, der einen Magnetfluß an jedem Magnetpol erzeugt, und aus einem q-Achsen-Strom, der das Drehmoment erzeugt, be­ steht. Gemäß dieser Auffassung werden die Komponenten des magnetischen Streuflusses durch die Magnetspannungskomponenten des q-Achsen-Stroms erzeugt. In einem Zustand, in dem einem Reluktanzmotor ein fester Betrag des d-Achsen-Stroms und des q-Achsen-Stroms zugeführt wird, weist die Aus­ richtung der N- und S-Pole des erzeugten Magnetflusses bei benachbarten Ma­ gnetpolen in entgegengesetzte Richtungen. Ein Permanentmagnet 4 ist beson­ ders wirksam, wenn seine N- und S-Pole gegenüber denen des entsprechenden magnetischen Streuflusses in entgegengesetzten Richtungen ausgerichtet sind. Wie in den Fig. 1 bis 3 gezeigt ist, liegen die N- und S-Pole der Permanent­ magneten 4 bei einem Magnetpol des Rotors dementsprechend in der entge­ gengesetzten Richtung zu der Richtung der Permanentmagneten 4 bei den be­ nachbarten Magnetpolen. In diesem Zustand liefern die Permanentmagneten 4 einen Magnetfluß an die Verbindungsabschnitte 6 und an die weichmagneti­ schen Materialabschnitte des Umfangsabschnitts 7, was somit den magneti­ schen Streufluß reduziert. Wenn die Permanentmagneten 4 einen hohen Be­ trag des Magnetflusses erzeugen, wird der Magnetfluß ferner nicht nur an die Verbindungsabschnitte 6 und an den Umfangsabschnitt 7 geliefert, um den magnetischen Streufluß in diesen Abschnitten zu reduzieren, sondern kann außerdem ein Aufheben der in anderen Abschnitten erzeugten Komponenten des magnetischen Streuflusses bewirken, was zu einer zusätzlichen Reduzie­ rung des magnetischen Streuflusses über den gesamten Motor führt.
Obgleich die Anordnung der Permanentmagneten 4 an den Verbindungsab­ schnitten 6, wie oben beschrieben wurde, ein Reduzieren der magnetischen Streuflüsse bewirken kann, sollen die folgenden Punkte angemerkt werden.
Selbst dann, wenn keine Permanentmagneten verwendet werden, ist der Betrag des von den Verbindungsabschnitten 6 ausgehenden Magnetflusses klein ge­ genüber dem in den Schlitzmagnetwegen ausgebildeten Magnetfluß. Die vorliegende Erfindung soll diesen geringfügigen magnetischen Streufluß redu­ zieren. Obgleich die Zerstreuung geringfügig ist, ist ihr Einfluß auf das er­ zeugte Drehmoment signifikant. Insbesondere dann, wenn ein Reluktanzmotor mit einer Drehzahl betrieben wird, die höher als die Grunddrehzahl ist, führt die Motorsteuervorrichtung eine sogenannte Feldschwächungssteuerung aus. Während des Ausführens der Feldschwächungssteuerung wird der Magnetfluß an jedem Magnetpol auf einen kleinen Betrag reduziert. Dementsprechend wächst der Einfluß des obigen geringen Betrags des magnetischen Streuflusses verhältnismäßig an, was ein größeres Problem für die Motorcharakteristik dar­ stellt. Insbesondere dann, wenn ein Reluktanzmotor mit einer hohen Ge­ schwindigkeit betrieben wird, bewirkt die Reduzierung des magnetischen Streuflusses somit ein Reduzieren der Blindspannung und ist außerdem be­ sonders vorteilhaft dadurch, daß die Kapazitanz einer Antriebsvorrichtung re­ duziert werden kann.
Wenn zum Verstärken des Rotors 2 ein breiterer Verbindungsabschnitt 6 als in einer herkömmlichen Konstruktion ausgebildet ist, muß ein Permanentmagnet 4 einen zusätzlichen Magnetfluß an dem Verbindungsabschnitt 6 liefern, des­ sen Betrag die erhöhte Breite wenigstens kompensiert. Falls dies nicht erfolgt, würde der magnetische Streufluß unvermeidlich steigen. Dementsprechend müssen die Art und die Form des Permanentmagneten 4 und die Breite des Verbindungsabschnitts 6 in der Weise bestimmt werden, daß irgendeine Zu­ nahme des magnetischen Streuflusses vermieden wird.
Obgleich die Anordnung der Permanentmagneten 4 in dem Rotor 2, wie oben erläutert wurde, die magnetischen Streuflüsse reduzieren und eine Verringe­ rung des erzeugten Drehmoments verhindern kann, kann das Einlassen der Permanentmagneten 4 in den Rotor 2 andererseits zu einer ungünstigen Zu­ nahme der Drehmomentwelligkeiten infolge der Permanentmagneten 4 beitra­ gen. Insbesondere in Reluktanzmotoren sind die Form des Rotors und die Drehmomentwelligkeiten eng miteinander verknüpft. Wenn z. B. der Umfang des Rotors und die Innenkonstruktionen verhältnismäßig gleichförmig sind und die Außenform des Rotors, wie in den in den Fig. 15 oder 18 gezeigten Reluktanzmotoren, kreisförmig ist, wird an jedem Magnetpol des Rotors 2 wahrscheinlich eine Magnetflußverteilung mit nur einem kleinen Oberschwin­ gungsanteil erzeugt. Es kann qualitativ gefolgert werden, daß die Drehmo­ mentwelligkeiten in solchen Konstruktionen verhältnismäßig reduziert sind.
Wenn andererseits am Motorumfang deutlich ungleichförmige Abschnitte aus­ gebildet sind oder wenn in einem Versuch zum Reduzieren des magnetischen Streuflusses in der d-Achsen-Richtung Permanentmagneten eingebaut sind, tritt das Problem der Erhöhung der Drehmomentwelligkeit auf.
Dennoch muß ein praktischer Reluktanzmotor sowohl ein großes Drehmoment als auch eine minimale Drehmomentwelligkeit liefern. Herkömmlich widerspre­ chen jedoch diese beiden Anforderungen einander und stehen in einer Abwä­ gungsbeziehung. Um einen praktischen Reluktanzmotor zu erhalten, muß ein Verfahren zum Reduzieren der Drehmomentwelligkeiten geschaffen werden das gleichzeitig mit einem Verfahren zum Erhöhen des Drehmoments ausge­ führt werden kann. Mit Bezug auf die Fig. 9 bis 12 werden solche in den An­ sprüchen 3, 4 und 5 definierten Verfahren zum Reduzieren der Drehmoment­ welligkeit beschrieben.
Die Merkmale von Anspruch 3 werden unter Verwendung der Fig. 9 und 10 beschrieben. Das Spulendiagramm aus Fig. 9 zeigt den Sehnenwicklung ge­ nannten Wicklungstyp, wie er in einem Dreiphasen-Sechspol-Reluktanzmotor mit 36 Schlitzen realisiert ist. Das Diagramm umfaßt den Bereich von zwei Po­ len. Dieser Wicklungstyp wurde in der Weise konstruiert, daß die Stromver­ teilung in den Schlitzen 8 beim Anlegen eines Dreiphasenstroms an den Motor in Drehrichtung des Rotors so sinusförmig wie möglich wird, was eine sanfte Änderung der Drehrichtungen ermöglicht. Genauer führen die Spulenwicklun­ gen in den oberen und unteren Abschnitten jedes Schlitzes Ströme mit unter­ schiedlichen Phasen. Eine Hälfte der Spulenwicklungen der jeweiligen Ab­ schnitte jedes Schlitzes ist entgegen der Uhrzeigerrichtung (CCW) um einen Schlitzabstand verlängert. Die durchgezogenen und die punktierten Linien in Fig. 10 zeigen die Vektoren des Stroms für jeden Schlitz 8, wenn in diesen Spulenwicklungen durch Ausführen einer Sinusstromsteuerung an dem Strom in jedem Schlitz 8 ein Dreiphasen-Sinusstromfluß zugelassen wird. Die Amplitude RS des Stromvektors in der Spule mit der Schlitznummer 2 ist z. B. die Vektorsumme UZS von U/2 und Z/2. RS liegt im Verhältnis zur Amplitude RR bei cos 30° = 0,866. Die Amplitude SS ist 1/2 der Amplitude RR. Wenn in einem Motor ein Dreiphasen-Sinusstromfluß zugelassen wird, sollte der in den Schlitzen fließende Strom am Umfang des Stators ideal sinusförmig verteilt sein. In der Realität ist die Verteilung des Stroms in den Schlitzen am Umfang des Stators jedoch nicht sinusförmig. Selbst wenn der Motor von einem Drei­ phasen-Sinusstrom angetrieben wird, ist das von dem Motor erzeugte Drehmoment ungleichförmig, wobei somit Drehmomentwelligkeiten erzeugt werden.
In der vorliegenden Beispielausführung wird der Stromvektor mit der Schlitz­ nummer 2 jedoch von UZS mit der Amplitude RS in UZ mit der Amplitude RR geändert. Genauer wird die Anzahl der Windungen sowohl der im Schlitz Nummer 2 gewickelten U-Phasen-Spulenwicklung als auch die der im Schlitz Nummer 2 gewickelten V-Phasen-Spulenwicklung auf das (0,5/cos 30°) = 0,57735fache der Anzahl der im Schlitz Nummer 1 gewickelten Windungen erhöht. Im Ergebnis wird die Stromvektoramplitude im Schlitz Nummer 2 zu RR. Durch Ausführen des gleichen Verfahrens für die Schlitz­ nummern 4, 6, 8, 10 und 12 kann der Motor mit 12-Phasen-Stromvektoren angesteuert werden, die in bezug auf die Phasen gleichmäßig verteilt sind und gleiche Amplituden besitzen. Mit Ausnahme der Tatsache, daß die Schlitze 8 in einer diskreten Anordnung über dem Umfang des Stators 1 angeordnet sind, ist dieser Zustand für den Betrieb des Motors ideal. In diesem Zustand existie­ ren keine Komponenten der Drehmomentwelligkeit mit einer Periode, die grö­ ßer als der Schlitzabstand ist.
Es wird nun mit Bezug auf Fig. 11 das in Anspruch 4 definierte System zum Verringern der Drehmomentwelligkeit beschrieben. Fig. 11 ist eine Quer­ schnittsansicht eines Rotors 2, wobei die Rotormittellinien bei jeweils 60° mit punktierten Linien bezeichnet sind. Die Mitten der Magnetpole des Rotors lie­ gen in bezug auf die Mittellinien jeweils bei den Winkeln 0°, 1,67°, 3,33°, 5°, 6,67° bzw. 8,33°. Jede der Mitten der Magnetpole ist entlang der Drehrichtung des Rotors um (ein Statorschlitzabstand/6 Pole) = 1,67° verschoben. Es sind eine Vielzahl verschiedener Anordnungen der Verschiebungswinkel möglich. Gemäß einer solchen Konstruktion ist die elektromagnetische Wirkung zwi­ schen jedem Magnetpol des Rotors 2 und dem Stator 1 entlang der Drehrich­ tung des Rotors um die obigen Verschiebungswinkel verschoben. Auf diese Weise können sich Drehmomentwelligkeiten mit einer Periode, die kleiner als oder genauso groß wie der Statorschlitzabstand ist, aufheben, was somit die Gesamt-Drehmomentwelligkeiten reduziert.
Geometrisch ist leicht verständlich, daß sich Drehmomentwelligkeiten mit einer Periode von einem Schlitz und mit einer Periode von einem 1/3-Schlitz in dieser Ausführung aufheben. Die Komponenten der Drehmomentwelligkeit mit einer Periode größer als der Schlitzabstand können durch die obenbeschrie­ bene verbesserte Spulenwicklung eliminiert werden. Wie unten beschrieben wird, können die verbleibenden harmonischen Komponenten der Dreh­ momentwelligkeit mit einer Periode kleiner als oder genauso groß wie 1/3 des Schlitzabstands dadurch eliminiert werden, daß der Rotor 2 in bezug auf den Stator 1 um einen Winkel schiefgestellt wird, der gleich der Periode der nied­ rigsten verbleibenden harmonischen Komponente der Drehmomentwelligkeit ist.
Mit Bezug auf Fig. 12 wird nun das in Anspruch 5 definierte System zum Re­ duzieren der Drehmomentwelligkeiten beschrieben. Das obenbeschriebene Verfahren zum Verschieben der Stellung des Rotormagnetpols bewirkt allein ein Reduzieren der Drehmomentwelligkeiten. Außerdem kann zum Eliminieren von harmonischen Drehmomentwelligkeiten eine Schiefstellung um einen Winkel realisiert werden, der kleiner als oder genauso groß wie (Statorschlitzperiode/2) ist. Da bei realisierter Verschiebung die Schiefstellung um einen so kleinen Winkel ausgeführt werden kann, bewirkt das Realisieren einer Schiefstellung in Verbindung mit dem Verschieben eine Linderung der mit der Schiefstellung verknüpften existierenden Nachteile. Genauer haben Experimente bestätigt, daß die Schiefstellung in einigen Reluktanzmotoren zum Vorhandensein eines Rotormagnetflusses entlang der Axialrichtung des Rotors führte, wobei Drehmomentwelligkeiten mit einer Periode kleiner als oder genauso groß wie der Schiefstellungswinkel zwar etwas reduziert, aber nicht ausreichend eliminiert werden konnten. Durch Verwendung des obenbe­ schriebenen Verschiebungsverfahrens zum Eliminieren der Komponenten der Drehmomentwelligkeit mit einer Periode in der Nähe des Schlitzabstands und außerdem durch Verwenden des Schiefstellungsverfahrens zum Eliminieren lediglich der harmonischen Komponenten der Drehmomentwelligkeit wird die­ ser mit der Schiefstellung verknüpfte Nachteil eliminiert. Ferner haben die elektromagnetischen Stahlplatten eines Motors üblicherweise eine Dicke von 0,5 mm und eine dazwischenliegende Isolierschicht, wobei somit eine bei Än­ derungen des Magnetflusses in der radialen Richtung und in der Drehrichtung des Rotors stattfindende Erzeugung von Wirbelstromverlusten verhindert wird. Einer Motorkonstruktion ist jedoch innewohnend, daß eine Zunahme der Wir­ belstromverluste bei Änderungen des Magnetflusses in der Axialrichtung des Rotors (die durch die Schiefstellung bewirkt werden können) unvermeidbar ist. In dieser Beziehung sollte die Schiefstellung unter einem kleinstmöglichen Winkel realisiert werden, wobei die vorliegende Erfindung dadurch wün­ schenswert ist, daß der Schiefstellungswinkel sehr klein gemacht wird.
Es wird nun die Wirkung der in dem Rotor 2 des in Fig. 11 gezeigten Reluk­ tanzmotors realisierten Schiefstellung erläutert. In Fig. 12 sind die Magnet­ pol-Mittellinien in den verschobenen Stellungen bei 0°, 1,67°, 3,33°, 5°, 6,67° bzw. 8,33° auf dem Umfang des Rotors in Fig. 9 besonders herausgegriffenen und auf einer horizontalen Achse ausgerichtet gezeigt. Die jeweiligen Mitteilinien sind um 1/6 des Schlitzabstands schiefgestellt. Da jeder Magnetpol (zusätzlich dazu, daß er um 1/6 Schlitzabstand verschoben ist) um 1/6 Schlitzabstand schiefgestellt ist, wird geometrisch, wie Fig. 12 zeigt, für den gesamten Umfang aufsummiert eine Schiefstellung um einen Schlitzabstand bewirkt. Mit dieser Anordnung können Komponenten der Drehmomentwelligkeit mit einer Periode die kleiner als ein Schlitzabstand ist, nahezu vollständig eliminiert werden. Da die tatsächlich realisierte Schiefstellung nur in dem Bereich von 1/6 Schlitz­ abstand liegt, kann die unzweckmäßige Erzeugung von Magnetfluß in der Axialrichtung des Rotors infolge eines großen Schiefstellungswinkels vermie­ den werden. Somit wird eine erfolgreiche Eliminierung der Drehmomentwellig­ keiten erreicht.
Zusätzlich zu den obenbeschriebenen Beispielen sind außerdem weitere Aus­ führungen möglich. In der Ausführung nach Fig. 13 existieren z. B. die Verbin­ dungsabschnitte 6 nicht, während die Permanentmagneten 4 zwischen den Schlitzen 3 angeordnet sind, so daß sie mit dem Rotor 2 eine einteilige Einheit bilden. Die Permanentmagneten 4 bilden die Konstruktionen, die, ebenso wie die Verbindungsabschnitte 6, der Zentrifugalkraft standhalten. Gemäß dieser Anordnung brauchen die dünnen Verbindungsabschnitte 6 nicht ausgebildet zu sein, was das Herstellungsverfahren erleichtert und eine Kostenreduzierung realisiert. Wie in Anspruch 6 dargestellt ist, können die Schlitze 3 zum Ver­ stärken der Rotorkonstruktion ferner teilweise oder vollständig mit einem nichtmagnetischen Material wie etwa Harz gefüllt sein. Eine Verformung des Rotors und ein Ermüdungsschaden durch Verformung von Teilen eines Rotors können somit minimiert werden. Obgleich sich die obigen Beispiele alle auf Fälle beziehen, in denen zwischen zwei benachbarten Magnetpolen nur eine Anordnung von Verbindungsabschnitten 6 liegt, kann außerdem die Anzahl der Anordnungen, wie in Fig. 14 gezeigt ist, zwei oder irgendeine Zahl betragen.
Es ist selbstverständlich, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die obigen Ausführungen beschränkt ist und daß viele weitere Abänderungen konstruiert werden können. Die Anzahl der Rotormagnetpole und die Anzahl der Schlitze 3 können irgendwelche geeigneten Zahlen sein. Es ist kein beschränkendes Merkmal, ob der Rotor 2 eine Schenkelpolkonstruktion oder eine kreisförmige Form besitzt. Bezüglich der Anzahl, der Größe, der Form und der Anordnung der Permanentmagneten 4 existieren viele Möglichkeiten, wobei z. B. ein Per­ manentmagnet 4 auf einer Seite des Verbindungsabschnitts 6 ausgerichtet lie­ gen kann, so daß lediglich der Verbindungsabschnitt an der anderen Seite frei­ gelassen wird. Die Ausrichtung der Pole der Permanentmagneten 4 erfolgt nicht notwendig in Richtung der Schlitzmagnetwege oder senkrecht zu ihnen, sondern kann, solange im wesentlichen eine Sättigung der Verbindungsab­ schnitte 6 erreicht ist, in irgendeiner Richtung erfolgen.
Auf die obenbeschriebenen Arten schafft die vorliegende Erfindung im Ver­ gleich zum herkömmlichen Motor mit den wie in Fig. 20 gezeigten Magneten an dem Verbindungsabschnitt eine Verbesserung der Charakteristik des Reluk­ tanzmotors unter Verwendung von weniger Magneten und dementsprechend bei geringeren Kosten in bezug auf Permanentmagnetmaterialien und auf die Montage. Ferner können durch Integrieren der Drehmomentwelligkeits-Re­ duktionsverfahren an den Grenzbereichen der Rotormagnetpole Wölbungen ausgebildet werden, um den magnetischen Streufluß zu verringern, wobei die Permanentmagneten 4A in Fig. 20 somit nicht mehr erforderlich sind. Durch Verstärken der Verbindungsabschnitte 6 kann eine stärkere Rotorkonstruktion erhalten werden. Dementsprechend schafft die vorliegende Erfindung einen praktischeren Motor. Außerdem wird angemerkt, daß die vorliegende Erfin­ dung die Grundcharakteristiken des Reluktanzmotors nicht ändert. Der ver­ besserte Motor behält die Konstruktion und die Charakteristiken, an denen eine Feldschwächungssteuerung ausgeführt werden kann, bei.
In Anwendungen, in denen die mechanische Stärke eines Reluktanzmotors besonders hoch sein muß (z. B. in Anwendungen, in denen ein starker Schlag angewendet werden kann oder in denen eine Last wiederholt angelegt wird, was zu einem möglichen Ermüdungsfehler führt), kann ein Rotor dadurch wirksam verstärkt werden, daß in die Schlitze zwischen den Schlitzmagnet­ wegen ein nichtmagnetisches Material wie etwa Harz gefüllt wird. Zum Beispiel können an den Schlitzmagnetwegen Seitenwände ausgebildet werden, wobei zwischen die Wände ein Harzmaterial gefüllt werden kann, das ermöglicht, daß sich jeder Schlitzmagnetweg und das Harzmaterial mechanisch oder klebend miteinander verbinden. Somit kann ein Rotor zusätzlich verstärkt werden.
Gemäß dem Reluktanzmotor der vorliegenden Erfindung kann durch Anordnen von Permanentmagneten an den Verbindungsabschnitten, die mehrere ver­ schiedene Schlitzmagnetwege in dem Rotor miteinander verbinden, ein ma­ gnetischer Streufluß reduziert und somit das erzeugte Drehmoment erhöht werden. Während bei der Drehung mit einer hohen Geschwindigkeit die Ge­ genspannung sinkt, wird der Leistungsfaktor verbessert, was eine Verringe­ rung der Kapazitanz der Antriebsvorrichtung schafft.
Da unter der Voraussetzung, daß der magnetische Streufluß minimiert werden kann, Erhöhungen der Breiten der Verbindungsabschnitte ausgeführt werden können, kann die mechanische Stärke des Rotors wirksam verbessert werden. Der Reluktanzmotor kann somit in der Weise angesteuert werden, daß er sich mit höheren Geschwindigkeiten dreht.
Durch Realisieren der Ausführungsart der Spulenwicklung, durch Auswahl der Rotorform und der Schiefstellung können Drehmomentwelligkeiten, die beson­ ders beim Anordnen von Permanentmagneten steigen, reduziert werden. Dem­ entsprechend wird ein praktischer Reluktanzmotor geschaffen, der ein großes Drehmoment erhalten und gleichzeitig die Drehmomentweiligkeiten reduzieren kann.
Die mechanische Stärke des Rotors kann dadurch erhöht werden, daß ein nichtmagnetisches Material wie etwa Harz in die Schlitze zwischen den Schlitzmagnetwegen gefüllt wird, wodurch der Motor in Anwendungen verwen­ det werden kann, in denen ein starker Schlag ausgeübt werden kann oder in denen eine Last wiederholt angelegt wird.

Claims (6)

1. Mehrphasen-Reluktanzmotor, mit:
einem Stator mit mehreren Schlitzen für Spulenwicklungen, wobei die Schlitze an einem Innenumfang des Stators liegen; und
einem Rotor, der drehbar an dem Innenumfang des Stators unterstützt ist, wobei der Rotor
mehrere magnetisch getrennte Schlitzmagnetwege zum Erzeugen mehre­ rer Magnetpole an dem Rotor;
Verbindungsabschnitte, die die Schlitzmagnetwege mechanisch miteinan­ der verbinden; und
Permanentmagneten, die in einem Innenabschnitt des Rotors etwa in der Mitte der Schlitzmagnetwege in der Nähe der Grenzbereiche zwischen benach­ barten Magnetpolen liegen, umfaßt.
2. Reluktanzmotor nach Anspruch 1, wobei:
die Permanentmagneten in einer Anzahl vorgesehen sind, die gleich der Anzahl der Magnetpole ist, wobei sie in dem Innenabschnitt des Rotors in der Nähe der Grenzbereiche zwischen den Magnetpolen liegen.
3. Reluktanzmotor nach Anspruch 1, wobei:
jeder Schlitz in dem Stator mit einer Spule einer entsprechenden Phase in der Weise gewickelt ist, daß, wenn durch die Spulen in den Schlitzen ein Mehrphasen-Sinusstromfluß zugelassen wird, die Vektorphase und -amplitude, ausgedrückt durch die Produkte aus der Anzahl der Spulenwin­ dungen und dem Betrag des hindurchfließenden Stroms, d. h. durch die Ampere-Windungen, für jeden Schlitz fast gleich werden.
4. Reluktanzmotor nach Anspruch 1, wobei:
in dem Rotor mit den mehreren Magnetpolen die Mitten der Magnetpole entlang der Drehrichtung des Rotors um einen Abstand NN/NR eines Schlitz­ abstands des Stators gegenüber gleichmäßig beabstandeten Stellungen ver­ schoben sind, wobei NN eine für jeden Magnetpol bestimmte ganze Zahl ist, wobei für sämtliche Rotormagnetpole zwei oder mehr verschiedene ganze Zah­ len als NN-Werte existieren, während NR eine für den Rotor eindeutige ganze Zahl ist, die einen Typ der Verschiebung der Rotormagnetpole entlang der Drehrichtung des Rotors angibt.
5. Reluktanzmotor nach Anspruch 4, wobei:
die Stellung des Rotors in bezug auf den Stator entlang der Drehrichtung des Rotors um einen Winkel (Schlitzabstand/2) oder weniger schiefgestellt ist oder alternativ der Rotor oder der Stator in Axialrichtung des Rotors in zwei oder mehr Abschnitte unterteilt ist, wobei die Abschnitte entlang der Dreh­ richtung des Rotors relativ zueinander verschoben sind, um eine Wirkung zu erhalten, die der mit der Schiefstellung erhaltenen ähnlich ist.
6. Reluktanzmotor nach Anspruch 1, wobei:
in den Schlitzen zwischen den Schlitzmagnetwegen ein nichtmagneti­ sches Material wie etwa ein Harz angebracht ist.
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