有单定子和双相互独立转子的电机及含其的道路交通工具 【技术领域】
本发明涉及一种具有单个定子和两个相互独立的转子的电机，并且还涉及一种配备有所述电机的道路交通工具。
本发明发现了道路交通工具中的有利应用，本发明对该应用的明确提及并不意味着失去任何一般性。
背景技术
在道路交通工具中，结合传统燃料燃烧发动机使用电驱动以提供混合驱动正在变得普遍。
在第一混合驱动方案中，电机以机械方式连接到设置在内燃机和驱动轮之间的传动装置。以该方式，电机不需要其自身的传动单元(即其自身的差速器和其自身的车轴)，而是共享内燃机的传动单元。然而，所述结构选择带来了关于总尺寸安排的严重问题，其在于内燃机的传动装置附近不总是容易找到容纳电机和相应的电功率转换器所需的空间(该电功率转换器必须可以被设置在电机附近，以便限制电连接线的长度并从而限制由焦耳效应造成的功率损失和在电连接线中出现的电压降和电磁扰动)。此外，如果内燃机的传动装置原本将扭矩传送到交通工具的单个轴上(即，在只有前驱动或后驱动的情况下)，则电机的加入也并不改变所述情形。
为了克服以上所述的缺点，已经提出了第二混合驱动方案，其中设计内燃机的传动装置将内燃机的扭矩传送到交通工具的轴(前轴或后轴)，并且进一步地设计电机的传动装置，其完全独立于内燃机的传动装置并将电机的扭矩传送到交通工具的其它轴(后轴或前轴)。电机的传动装置比内燃机的传动装置更简单，其在于电机的传动装置不涉及离合器/变速装置组件，并且仅包括差速器，相对于由电机提供动力的驱动轮固定的一对车轴与该差速器脱离。所述解决方案呈现了分离内燃机的传动装置与电机的传动装置的优点，并且从而在电机的安装中实现更大的灵活性。此外，所述解决方案呈现了高度可支配可啮合的四轮驱动传动装置的优点，该传动装置在必要时提供较高的驱动动力(即较高的用于向道路传送扭矩的能力)。
为了消除对电机的传动装置中的差速器的需要，并且为了增强控制交通工具的能力，提出了一种进一步的变型，其中提供两个相同的电机，每个电机都直接将运动传送到相应的驱动轮，并且每个电机都被优选地设置为与驱动轮自身共轴。在该变型中，通过以不同的方式驱动两个电机，可以使施加到两个电力驱动的轮的扭矩不同，即，可以提供“扭矩向量”控制，这设想了非对称扭矩的应用(显然只在特定条件下)以增强道路交通工具的推进力和稳定性。例如，在转弯时内侧轮比外侧轮承受更高的负载，并且因此可以将比外侧轮的扭矩更高的扭矩传送到道路。然而，对必须被设置为共用同一个轴的两个独立地电机的使用产生了关于沿所述轴的总尺寸的较大问题(即，关于交通工具内总截面尺寸的问题)。此外，对两个独立的电机的使用需要有两个独立的电功率转换器，随之增加了总体尺寸，并增加了电功率转换器到电能供应系统的电连接的复杂性和电功率转换器的冷却的复杂性(电功率转换器是静止的，并且因此通过自通风只能冷却到一个有限的程度并需要外部冷却系统)。
EP1089425A2号专利申请描述了一种电机，其配备有：装备有单个定子绕组的定子；两个轴，其相互独立并被安装为使得其可以旋转；两个转子，其相互独立、磁耦合到定子、并被安装在轴上；以及单个电功率转换器，其连接到定子绕组用于向定子绕组自身提供总电流。第一转子具有第一数量的由非磁化铁磁材料制成的极对，并且第二转子是永磁转子并且具有第二数量的极对，极对的第二数量不同于极对的第一数量。电功率转换器产生流过定子绕组的总电流系统，并且该总电流系统由第一(十二相)正弦电流系统和第二(六相)正弦电流系统的结合构成，第一正弦电流系统产生与第一转子同步旋转的第一旋转磁场，第二正弦电流系统产生与第二转子同步旋转的第二旋转磁场。
EP1089425A2号专利申请中描述的电机需要具有至少一个没有永磁体的转子，其根据可变磁阻电机的原理工作。事实上，在EP1089425A2号专利申请中，排除了两个转子都能够装备有永磁体的情况，其在于在这种情况下退磁效应的增强，其降低了磁通量的密度(第
和
段)。然而，可变磁阻电机的能量效率低于具有永磁体转子的电机的能量效率，并且因此，总体上，EP1089425A2号专利申请中描述的电机具有比较低的能量效率。
此外，EP1089425A2号专利申请中描述的电机需要向定子提供十二相电流系统，并且十二相电流系统的产生需要使用特别复杂和昂贵的电功率转换器。
最后，EP1089425A2号专利申请中描述的电机需要定子绕组具有非常小的节距，优选地等于1，使得在旋转磁场中具有偶阶谐波的有效振幅(significant amplitude)(对两个转子进行适当控制的必要条件)。然而，这意味着定子绕组的节距与转子的极距显著不同，并且因此，总体上，电机具有较低的能量效率。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种具有单个定子和两个互相独立的转子的电机，以及配备有所述电机的道路交通工具，所述电机和道路交通工具没有以上描述的缺点并且同时易于制造且制造成本低。
【附图说明】
现在将参照附图描述本发明，附图图解了其实施例的一些非限制性示例，并且在附图中：
图1是配备有根据本发明构建的具有单个定子和两个相互独立的转子的电机的道路交通工具的俯视示意图，为了清楚而去除了一些部分；
图2是图1的电机的示意图，其部分为截面形式，并且为了清楚而去除了一些部分；
图3是图1的电机的第一转子的截面示意图，其根据线III-III，并且为了清楚而去除了一些部分；
图4是图1的电机的第二转子的截面示意图，其根据线IV-IV，并且为了清楚而去除了一些部分；
图5是图1的电机的单个定子的截面示意图，其根据线V-V，并且为了清楚而去除了一些部分；
图6和7是图1的电机的两个结构变型的示意图，其部分为截面形式，并且去除了某些部分；
图8、图9和图10是图解在使用中在图1的电机的定子绕组中流动的五相电流系统的时间演化曲线图；
图11示出在使用中在图1的电机的定子绕组中流动的两个五相正弦电流系统之间相移；以及
图12是图1的电机的控制逻辑的框图。
【具体实施方式】
在图1中，数字1总体上指示配备有两个前轮2和两个后轮3的交通工具(特别是汽车)，其接收来自混合发动机推进系统4的扭矩。
混合发动机推进系统4包括：内燃机5，其被设置在前端位置并配备有发动机轴6；以及传动装置7，其将通过内燃机5产生的扭矩传送到后驱动轮3。传动装置7包括：传动轴8，其在一侧相对于发动机轴6有角度地固定，并在另一侧机械连接到变速装置9，变速装置9被设置在后端位置并依靠接收来自差速器11的运动的两个车轴10来将运动传送到后驱动轮3。
此外，混合发动机推进系统4包括：可逆电机12(即，既可以通过吸收电能并产生机械扭矩来起到电动机作用，也可以通过吸收机械能并产生电能来起到发电机作用)，其被设置在前端位置，并依靠一对车轴13来机械连接到前驱动轮2。可逆电机12通过连接到储能系统(accumulation system)15的电功率转换器14而被驱动，储能系统15设计用于存储电能并包括一系列储能设备，其依次包括化学电池和/或超级电容器。
根据图2中所图解的，电机12包括两个轴13，轴13也构成前驱动轮2的车轴，两个轴13相互共轴且独立，并且被安装为使得其可以绕同一个旋转轴16旋转，旋转轴16与前轮2的旋转轴是重合的。电机12包括两个转子17(分别是17a和17b)，其相互机械独立并固定到轴13，并且圆柱管形状的单个定子18绕两个转子17设置，用于在其内围绕两个转子17自身(因此，两个转子17磁耦合到定子18)。定子18包括圆柱管形状的铁磁芯19和单个十二相定子绕组20(在图2中示意性地图解)，定子绕组20的有效导体平行于旋转轴16延伸并绕旋转轴16设置。
根据图3中所图解的，转子17a是具有八个极(四对极)的永磁体转子，并且包括：固定到轴13a的柱状的磁电枢21a；以及八个永磁体22a，其绕旋转轴16均匀地分布，并且以悬臂方式从磁电枢21a伸出。以类似方式，根据图4中所图解的，转子17b是具有六个极(即，三对极)的永磁体转子，并且包括：固定到轴13b的柱状的磁电枢21b；以及六个永磁体22b，其绕旋转轴16均匀地分布，并且以悬臂方式从磁电枢21b伸出。
根据可替选实施例，转子17再一次是永磁体转子，但是永磁体不是如图3和4中所图解的在外部并被以悬臂方式设置，而是内部的，即，“嵌入”转子17自身的磁电枢21中。根据另外的实施例，转子17是永磁体转子，并且被形成为具有转子17自身的磁各向异性的磁阻结构。
根据图2中图解的可能的实施例，提供了分隔单元23，其具有平坦圆形形状、被设置在两个转子17之间、将定子18分为两个部分、由防磁材料(例如铝)制成、并且支撑两个轴承24，每个轴承24耦合到各自的轴13。除了机械支撑轴承24之外，分隔单元23使得能够在两个转子17的磁通量之间得到特定的分隔，创造了在两个转子17自身之间的空气间隙；以该方式，降低了由一个转子17产生的磁通量对另一个转子17的不希望的相互作用。
根据图5中所图解的，定子18包括圆柱管状形状的铁磁芯19和单个十二相定子绕组20，定子绕组20的有效导体平行于旋转轴16延伸，并绕旋转轴16设置。定子绕组20包括多个线圈，其被设置在穿过铁磁芯19得到的相应的槽25中，并且相互连接以便定义五个不同的相。每个线圈包括两个有效侧26，其被设置在两个不同的槽25中，并且在每个槽25中两个不同线圈的两个有效侧26被设置为相互重叠的(即，定子绕组20是双层定子绕组)。图5中图解的定子绕组20是十二相的，带有双层、带有15个槽并且带有节距等于1至3的线圈；图5中给出的对应于线圈的各有效侧的数字指示占据相应层的相，而符号指示流的方向。
在图2中图解的实施例中，两个转子17被设置为相互并排的。相反，在图6中图解的变型中，两个转子7被设置为在一个另一个的内部。特别地，在图6中图解的变型中，转子17a是杯状的、被设置为绕着定子18、并在其内包含定子18自身，而转子17b被设置在定子18内并因此也在转子17a内。在图7中图解的实施例中，定子18被设置在两个转子17之间，并且定子绕组20被设置为垂直于旋转轴16。
以如下方式制造十二相定子绕组20：在其被正弦电流Ia的第一十二相系统穿过时，其产生第一旋转磁场MFa，第一旋转磁场MFa具有非常重要的(即，高强度的)四阶谐波和可忽略的(即，低强度的)三阶谐波。换言之，当十二相定子绕组20被正弦电流Ia的第一十二相系统穿过时，其产生第一旋转磁场MFa，其中最大振幅的谐波是四阶谐波而三阶谐波是可忽略的。此外，以如下方式制造十二相定子绕组20：在被正弦电流Ib的第二十二相系统穿过时，其产生第二旋转磁场MFb，第二旋转磁场MFb具有非常重要的(即，高强度的)三阶谐波和可忽略的(即，低强度的)四阶谐波。换言之，当十二相定子绕组20被正弦电流Ib的第二十二相系统穿过时，其产生第二旋转磁场MFb，其中最大振幅的谐波是三阶谐波，而四阶谐波是可忽略的。
由于其具有非常重要的(即，高强度的)四阶谐波和可忽略的三阶谐波，第一旋转磁场MFa驱动具有八个永磁体22a(即，四对极)的转子17a转动，但实际上对具有六个永磁体22b(即，三对极)的转子17b没有影响。类似地，由于其具有非常重要的(即，高强度的)三阶谐波和可忽略的四阶谐波，第二旋转磁场MFb驱动具有六个永磁体22b的转子17b转动，但实际上对具有八个永磁体22a的转子17a没有影响。换言之，具有八个永磁体22a的转子17a由旋转磁场的四阶谐波驱动旋转(即，旋转磁场的四阶谐波对转子17a产生非零扭矩)，而不由旋转磁场的三阶谐波驱动转动(即，旋转磁场的三阶谐波对转子17a产生平均为零的扭矩)。类似地，具有六个永磁体22b的转子17b由旋转磁场的三阶谐波驱动旋转(即，旋转磁场的三阶谐波对转子17b生成非零扭矩)，而不由旋转磁场的四阶谐波驱动转动(即，旋转磁场的四阶谐波对转子17b产生平均为零的扭矩)。
电功率转换器14产生流过定子绕组20的电流ITOT的总的十二相系统，并由频率fa的正弦电流Ia的十二相系统和频率fb的正弦电流Ib的十二相系统的结合构成，频率fa的正弦电流Ia的十二相系统产生以旋转速度ωa(正比于频率fa)旋转的磁场MFa并具有非常重要的四阶谐波和可忽略的三阶谐波，频率fb的正弦电流Ib的十二相系统产生以旋转速度ωb(正比于频率fb)旋转的磁场MFb并具有非常重要的三阶谐波和可忽略的四阶谐波。仅根据转子17a的控制需求产生正弦电流Ia的十二相系统，而仅根据转子17b的控制需求产生正弦电流Ib的十二相系统。流过定子绕组20的电流ITOT的总的十二相系统是正弦电流Ia和Ib的代数求和的结果。
应该注意的是，正弦电流Ia的第一系统和正弦电流Ib的第二系统具有相同数量(即，五个)的相，等于定子绕组20的相的数量。一般说来，定子绕组20的相的数量(并且因此正弦电流I的系统的数量)取决于存在的转子17的数量，并且需要是奇数且等于转子17的数量的两倍加一。因此，在两个转子17的情况下，定子绕组20的相的数量等于五，而在三个转子17的情况下，定子绕组20的相的数量等于七。应该注意的是，考虑到随着定子绕组20的相的数量的增加，电功率转换器14的复杂度、尺寸和成本增加，定子绕组20的相的数量必须尽可能小。理论规则(即，从理论可行性的立场上)设想定子绕组20的相的数量是奇数并且不低于转子17的数量的两倍加一，但是，如果也考虑到最小化成本的需要，实践规则设想定子绕组20的相的数量等于转子17的数量的两倍加一。
应该注意的是，由于仅根据转子17a/17b的控制需求来产生正弦电流Ia/Ib的十二相系统，因此正弦电流Ia/Ib的十二相系统的频率仅取决于转子17a/17b的旋转速度ωa/ωb。换言之，正弦电流Ia/Ib的十二相系统的频率正比于转子17a/17b的旋转速度ωa/ωb，并且正比于转子17a/17b的极对的数量N1/N2。因此，正弦电流Ia和Ib的两个十二相系统的频率通常是不同的，并且仅在特定情况下彼此相同，该特定情况为，两个转子17a和17b以旋转速度ωa和ωb旋转，旋转速度ωa和ωb的比率等于各自极对数量N1和N2的比率(即，旋转速度ωa和ωb反比于极对的数量N1和N2)。
为了总结和概括以上已经描述的，转子17a是永磁体转子，并且具有极对数量N1(在图解的实施例中等于4)，转子17b是永磁体转子并且具有极对数量N2(在示出的实施例中等于3)，极对数量N2不同于极对数量N1，并且定子绕组20具有至少等于5的奇数个相。当定子绕组20被正弦电流Ia的十二相系统穿过时，其产生旋转磁场MFa，旋转磁场MFa具有等于极对的数量N1的阶的非常重要的谐波和等于极对的数量N2或其倍数的阶的可忽略的谐波，并且当定子绕组20被不同于正弦电流Ia的十二相系统的正弦电流Ib的十二相系统穿过时，其产生旋转磁场MFb，旋转磁场MFb具有等于极对的数量N2的阶的非常重要的谐波和等于极对的数量N1或其倍数的阶的可忽略的谐波.
根据优选实施例，极对数量N1和N2之间的差是整数并且等于1(更一般地，其从不高于8至10)；在相同重量/总体尺寸的情况下，该特性能够优化电机12a的性能。
如图11中所图解的，正弦电流Ia和Ib的五相系统相互不同不仅在于不同的频率fa和fb(取决于转子17a和17b的旋转速度ωa和ωb)，还在于各相之间的相移，即，一个相位的电流和下一相位的电流之间存在延迟角α。正弦电流Ia的五相系统具有72°的延迟角αa；即，其为所谓的“一阶系统”。然而，正弦电流Ib的五相系统具有216°的延迟角αb；即，其为所谓的“三阶系统”。正弦电流的五相系统的阶由下面的等式定义：
阶＝延迟角/(360°/相的数量)
由于正弦电流Ia和Ib的两个五相系统具有不同的延迟角α这一事实，通过流过同一定子绕组20，正弦电流Ia和Ib的两个五相系统产生相互不同并且尤其具有不同的谐波内容的旋转磁场MFa和MFb。显然，必须根据定子绕组20的特性确定正弦电流Ia和Ib的两个五相系统的延迟角α的差，以得到两个期望的旋转磁场MFa和MFb。
关于定子绕组20的选择，要使用的标准是寻找在被正弦电流(即，被多相系统的单个相)穿过时产生具有两个主导谐波的静磁场的绕组，该主导谐波必须比其它谐波重要得多，必须彼此大致相同(即，其相对于另一个必须不具有过于显著的强度差)，并且必须具有相互接近的谐波阶数。
由穿过定子绕组20的正弦电流产生的静磁场具有两个主导谐波的事实与需要产生相互不同并且尤其具有不同的谐波内容的两个旋转磁场MFa和MFb的事实相联系。
由穿过定子绕组20的正弦电流产生的静磁场必须具有彼此大致相同的两个主导谐波的事实与两个旋转磁场MFa和MFb必须具有相似的强度(在电流强度相同的情况下)的事实相联系，以确定在两个转子17a和17b中产生的扭矩的没有任何过于显著的不平衡。显然，在转子17a/17b中产生的扭矩取决于旋转磁场MFa/MFb的强度，并且取决于极对的数量N1/N2。因此，可以通过极对数量N1和N2的对应的差来补偿旋转磁场MFa和MFb的强度的差。此外，可以通过两个转子17a和17b的轴向尺寸的对应的差(即，一个转子17a/17b长于另一个转子17b/17a)来补偿旋转磁场MFa和MFb的强度的小的残余差。应该指出的是，通过适当地影响电流的强度，总能够得到旋转磁场MFa和MFb的期望的强度，但是权宜之计是，给定相同的电流强度，旋转磁场MFa和MFb的强度应该尽可能接近以保证对于总体效果的良好对称性，并因此防止使生产复杂化并且还增加总成本的任何结构非对称性。
由穿过定子绕组20的正弦电流产生的静磁场必须具有互相接近的两个主导谐波的事实(由于结构上的原因)与两个转子17a和17b的极对的数量N1和N2必须不能过于相互不同的事实相联系。
根据发明人进行的研究，定子绕组20必须需要是分数类型；即，其相对于两个转子17都必须呈现出非整数的每极和每相的槽的数量(例如，图5中图解的定子绕组20相对于具有6个极的转子17b，每极和每相具有0.5个槽，而相对于具有8个极的转子17a，每极和每相具有0.375个槽)。事实上，基于已经发现的，只有分数定子绕组20适合于对以上描述的两个转子17的独立控制。
如果我们将我们的分析限于五相定子绕组(即，配备有五个不同相的定子绕组)并限于不多于50的槽25的数量(更多数量的槽需要定子18具有非常大的直径，这使得可逆电机12需要具有高的负担和总重量，因此这不适合于在汽车领域中使用)，在附表I-XXVI中描述了以优化方式具有所需特性、并从而可以在上述可逆电机12中最有效地使用的所有的且仅有的可能的定子绕组。应该指出的是，如果我们仅考虑配备有不多于50个槽25的五相定子绕组，则不存在可以在上述可逆电机12中以相同效率使用的、除了在附表I-XXVI中描述的定子绕组之外的它定子绕组(换言之，同样非常近似于附表I-XXVI中所描述的定子绕组的其它定子绕组给予可逆电机12较低的效率)。
在附表I-XXVI中，假设五相定子绕组的相从1到5编号。附表I-XXVI表示用于在槽25中布置绕组的基本要素；假设将顺时针或者逆时针方向渐进编号关联到每个槽25(编号的方向是顺时针还是逆时针不影响定子绕组的效果，而只影响转子17的旋转方向；因此可以以任一方式构建定子绕组)。槽N.1的选择是任意的。在附表I-XXVI中：
第一列“槽”指示槽25的编号；
第二列“层1”表示必须占据定子绕组的内层的相的编号(在编号前面可能出现的负号表示：该侧的电流流动的假设为正的方向必须与编号为正的侧的电流流动的方向相反)；并且
第三列“层2”表示必须占据绕组的外层的相的编号(在编号前面可能出现的负号表示如下事实：该侧的电流流动的假设为正的方向必须与号码为正的侧的电流流动的方向相反)。
要注意的是，“内部”和“外部”的定义也可以是(没有区别地)反过来的；即，定子绕组可以以任一方式无区别地得到。
能够由下面的表中阐明的对应被推回到附表I-XXVI的设置的所有可替选设置都将被认为等价于在附表I-XXVI中表示的设置：
在表中对相位进行的编号 1 2 3 4 5 可替选方案A 1 3 5 2 4 可替选方案B 1 4 2 5 3 可替选方案C 1 5 4 3 2
应该注意的是，表I中描述的定子绕组20对应于以上详细描述的并在图5中图解的定子绕组20；表I和图5之间的比较进一步澄清了解读附表I-XXVI的方式。
五相分数定子绕组的结构细节在文献中是已知的，并且也可以直接从三相分数定子绕组的生产的模态中得到(例如，在Di Pierro的书中进行了描述，“Costruzioni Elettromeccaniche”，SIDEREA，罗马)。
应该注意的是，在上述定子绕组20中，定子绕组20的节距(即，在同一个线圈的两个有效侧之间例如以槽来计量的距离)接近于两个转子17的极距(即，在转子17的两个连续的极之间例如以槽来计量的距离)，并优选地相对于两个转子17的极距大致“居中”(即，其被设置为尽可能地大致在两个转子17的极距之间的中点处)。由于该特性，电机12的能量效率特别高。参考图5中图解的定子绕组20，定子绕组20的节距等于两个槽，转子17a的极距等于1.875个槽(＝15/8)，并且转子17b的极距等于2.5个槽(＝15/6)。因此可以看出定子绕组20的节距(等于二)是如何在转子17a的极距(等于1.875)和转子17b的极距(等于2.5)之间大致居中的。
图8图解了仅用于控制转子17a的正弦电流Ia的五相系统的示例，图9图解了仅用于控制转子17b的正弦电流Ib的五相系统的示例，并且图10图解了在两个转子17以相同的角速度ω旋转的情况下穿过定子绕组20的电流ITOT的总的五相系统的示例。
在图12中表示了电机12的控制方案的示例。应该指出的是，控制电机12的扭矩，其在于由交通工具1的前进速度来设置转子17的旋转速度。换言之，转子17相对于前轮2是有角度地固定的；因此，转子17的旋转速度是由交通工具1的前进速度来设置的(在前轮2没有打滑的情况下，前轮2打滑是要以任何可能的方式来避免的事件，其在于该事件降低了交通工具1的驱动功率和稳定性)；因此，便于控制由转子17产生/吸收的驱动/刹车扭矩。
电功率转换器14是由控制单元27驱动的，控制单元27包括参考模块28a/28b，其产生通过闭环控制(即，以反馈模式)跟随的转子17a/17b的参考扭矩TREFa/TREFb。通过评估模块29a/29b评估到转子17a/17b的轴13a/13b的有效扭矩Ta/Tb，并且与参考扭矩TREFa/TREFb对比以用于确定扭矩误差εa/εb，扭矩误差εa/εb通过PI(比例积分)调节器30a/30b处理以便产生正弦电流Ia/Ib的五相系统的期望值。正弦电流Ia和Ib的两个五相系统随后被相互叠加，以确定流过定子绕组20的电流ITOT的总的五相系统的期望值。电流ITOT的总的五相系统通过流过定子绕组20来产生旋转磁场MFa并产生旋转磁场MFb，作为由正弦电流Ia的五相系统构成的成分的结果，旋转磁场MFa具有非常重要的四阶谐波和可忽略的三阶谐波，作为由正弦电流Ib的五相系统构成的成分的结果，旋转磁场MFb具有非常重要的三阶谐波和可忽略的四阶谐波。
如前面说过的，旋转磁场MFa/MFb仅对转子17a/17b产生均值非零的扭矩，因此正弦电流Ia/Ib的五相系统仅对相应的转子17a/17b有效。以该方式，从控制的角度来看，电机12尽管具有单个定子18和单个定子绕组20，也可以对于全部效果被看做是两个不同且独立的电机。
在上述实施例中，设想使用正弦电流Ia和Ib的五相系统；显然，根据不同的实施例，可以使用相的数量大于5的正弦电流Ia和Ib的系统，例如具有7个或9个相。
在上述实施例中，设想存在两个转子17a和17b；显然，根据不同的实施例，可以使用具有不同的数量的极对的多于两个的转子17。
电机12可以用作电动机(吸收电能并产生机械扭矩)用于产生可以被添加到或替代由内燃机5产生的驱动扭矩的驱动扭矩。此外，电机12可以被用作发电机(吸收机械能并产生电能)用于产生刹车扭矩，其在交通工具1的减速过程中可以回收交通工具1自身所具有的部分动能(再生制动)。特别地，在附着力差的情况下，电机12可以被用作电动机使前轮2也变为驱动轮，以便得到(可啮合的)四轮驱动以增加驱动动力(即，用于向道路传送扭矩的能力)。
此外，由于电机12具有对施加到前轮2的驱动/刹车扭矩的独立控制，因此其使得能够得到“扭矩向量”控制，这设想了应用非对称驱动/刹车扭矩以便增强道路交通工具1的推进力和稳定性。例如，在转弯时内侧轮比外侧轮承受更高的负载，因此与外侧轮相比内侧轮可以将更高的扭矩传送到道路。
上述电机12呈现了许多优点。首先，其易于生产并且生产成本不昂贵，这在于其结构类似于传统电机并因此不需要特殊的和专用的设备用于其生产。对比具有两个完全分离且独立的电机的解决方案，上述电机12需要提供单个定子绕组20的单个电功率转换器14，这明显节约了电功率转换器14自身的成本、重量和总尺寸。此外，连接到单个定子绕组20的单个电功率转换器14简化并降低了电线的总长度(也借助储能系统15)并简化电功率转换器14的冷却(电功率转换器是静止的，因此通过自通风只能冷却到有限的程度并需要外部冷却系统)。
对比具有两个完全分离的电机的解决方案，上述电机12呈现出降低的轴向负担，其在于定子绕组的端部和护罩的数量减半。换言之，在两个完全分离的电机的情况下，存在两个分离的定子绕组并且因此需要四个端部和四个护罩(每个定子两个)，而在电机12中，存在上述单个定子绕组20并且因此只需要两个端部和两个护罩。由于其减少了轴向负担，因此上述电机12尤其适合用于被设置在交通工具中以便作用于同一个轴上的两个轮。
尽管发现了上述电机12在机动交通工具推进中的最佳使用，但是也可以将其应用于需要以独立方式控制至少两个轴的其它领域。显然，电机12也可以包括多于两个转子17。当然，为了增加转子17的数量，需要适当地增加定子绕组20的相的数量(例如，在三个转子17的情况下，定子绕组20必须至少是七相的)。
表I
定子绕组20＝15槽
转子17a＝8极-转子17b＝6极
槽 层1 层2 1 -3 1 2 2 2 3 -1 -1 4 -2 5 5 1 1 6 -5 -5 7 -1 4 8 5 5 9 -4 -4 10 -5 3 11 4 4 12 -3 -3 13 -4 2 14 3 3 15 -2 -2
表II
定子绕组20＝20槽
转子17a＝18极-转子17b＝14极
槽 层1 层2 1 1 1 2 -1 3 3 -3 -3 4 3 -5 5 5 5 6 -5 2 7 -2 -2 8 2 -4 9 4 4 10 -4 1 11 -1 -1 12 1 -3 13 3 3 14 -3 5 15 -5 -5 16 5 -2 17 2 2 18 -2 4 19 -4 -4 20 4 -1
表III
定子绕组20＝25槽
转子17a＝12极-转子17b＝14极
槽 层1 层2 1 1 1 2 2 2 3 -1 3 4 -2 -2 5 -3 -3 6 2 2 7 3 3 8 -2 4 9 -3 -3 10 -4 -4 11 3 3 12 4 4 13 -3 5 14 -4 -4 15 -5 -5 16 4 4 17 5 5 18 -4 1 19 -5 -5 20 -1 -1 21 5 5 22 1 1
23 -5 2 24 -1 -1 25 -2 -2
表IV
定子绕组20＝30槽
转子17a＝14极-转子17b＝18极
槽 层1 层2 1 1 1 2 2 2 3 -1 3 4 -2 -2 5 -3 -3 6 2 -4 7 3 3 8 4 4 9 -3 5 10 -4 -4 11 -5 -5 12 4 -1 13 5 5 14 1 1 15 -5 2 16 -1 -1
槽 层1 层2 17 -2 -2 18 1 -3 19 2 2 20 3 3 21 -2 4 22 -3 -3
23 -4 -4 24 3 -5 25 4 4 26 5 5 27 -4 1 28 -5 -5 29 -1 -1 30 5 -2
表V
定子绕组20＝30槽
转子17a＝16极-转子17b＝12极
槽 层1 层2 1 -3 1 2 2 2 3 -1 -1 4 -2 5 5 1 1 6 -5 -5 7 -1 4 8 5 5 9 -4 -4 10 -5 3 11 4 4 12 -3 -3 13 -4 2 14 3 3 15 -2 -2 16 -3 1 17 2 2 18 -1 -1 19 -2 5 20 1 1 21 -5 -5 22 -1 4
23 5 5 24 -4 -4 25 -5 3 26 4 4
23 5 5 27 -3 -3 28 -4 2 29 3 3 30 -2 -2
表VI
定子绕组20＝35槽
转子17a＝16极-转子17b＝22极
槽 层1 层2 1 1 1 2 2 2 3 -1 3 4 -2 4 5 -3 -3 6 -4 -4 7 3 -5 8 4 4 9 5 5 10 -4 1 11 -5 2 12 -1 -1 13 -2 -2 14 1 -3 15 2 2 16 3 3 17 -2 4 18 -3 5 19 -4 -4 20 -5 -5 21 4 -1 22 5 5
23 1 1 24 -5 2 25 -1 3 26 -2 -2 27 -3 -3 28 2 -4 29 3 3 30 4 4 31 -3 5 32 -4 1 33 -5 -5 34 -1 -1 35 5 -2
表VII
定子绕组20＝35槽
转子17a＝18极-转子17b＝16极
槽 层1 层2 1 -3 1 2 2 2 3 -1 -1 4 -2 -2 5 1 1 6 2 2 7 -1 -1 8 -2 5 9 1 1 10 -5 -5 11 -1 -1 12 5 5 13 1 1 14 -5 -5 15 -1 4 16 5 5 17 -4 -4 18 -5 -5 19 4 4 20 5 5 21 -4 -4 22 -5 3
23 4 4 24 -3 -3 25 -4 -4 26 3 3 27 4 4 28 -3 -3 29 -4 2 30 3 3 31 -2 -2 32 -3 -3 33 2 2 34 3 3 35 -2 -2
表VIII
定子绕组20＝35槽
转子17a＝32极-转子17b＝26极
槽 层1 层2 1 1 1 2 -1 3 3 -3 -3 4 3 -5
槽 层1 层2 5 5 5 6 -5 2 7 -2 -2 8 2 2 9 -2 4 10 -4 -4 11 4 -1 12 1 1 13 -1 3 14 -3 -3 15 3 3 16 -3 5 17 -5 -5 18 5 -2 19 2 2 20 -2 4 21 -4 -4 22 4 4
23 -4 1 24 -1 -1 25 1 -3 26 3 3 27 -3 5 28 -5 -5 29 5 5 30 -5 2 31 -2 -2 32 2 -4 33 4 4 34 -4 1 35 -1 -1
表IX
定子绕组20＝40槽
转子17a＝14极-转子17b＝38极
槽 层1 层2 1 -3 1 2 -4 -4 3 -5 -5 4 -1 -1 5 4 -2 6 5 5 7 1 1 8 2 2 9 -5 3 10 -1 -1
槽 层1 层2 11 -2 -2 12 -3 -3 13 1 -4 14 2 2 15 3 3 16 4 4 17 -2 5 18 -3 -3 19 -4 -4 20 -5 -5 21 3 -1 22 4 4
23 5 5 24 1 1 25 -4 2 26 -5 -5 27 -1 -1 28 -2 -2 29 5 -3 30 1 1 31 2 2 32 3 3 33 -1 4 34 -2 -2 35 -3 -3 36 -4 -4 37 2 -5 38 3 3 39 4 4 40 5 5
表X
定子绕组20＝40槽
转子17a＝18极-转子17b＝26极
槽 层1 层2 1 1 1 2 2 2 3 -1 3 4 -2 4 5 -3 -3 6 -4 -4 7 3 -5 8 4 -1 9 5 5 10 1 1 11 -5 2
槽 层1 层2 12 -1 3 13 -2 -2 14 -3 -3 15 2 -4 16 3 -5 17 4 4 18 5 5 19 -4 1
20 -5 2 21 -1 -1 22 -2 -2 23 1 -3 24 2 -4 25 3 3 26 4 4 27 -3 5 28 -4 1 29 -5 -5 30 -1 -1 31 5 -2 32 1 -3 33 2 2 34 3 3 35 -2 4 36 -3 5 37 -4 -4 38 -5 -5 39 4 -1 40 5 -2
表XI
定子绕组20＝45槽
转子17a＝22极-转子17b＝24极
槽 层1 层2 1 1 1 2 2 2 3 -1 3 4 -2 -2 5 -3 -3 6 2 2 7 3 3 8 -2 -2 9 -3 -3 10 2 2 11 3 3 12 -2 4
槽 层1 层2 13 -3 -3 14 -4 -4 15 3 3 16 4 4 17 -3 -3 18 -4 -4 19 3 3 20 4 4 21 -3 5
22 -4 -4 23 -5 -5 24 4 4 25 5 5 26 -4 -4 27 -5 -5 28 4 4 29 5 5 30 -4 1 31 -5 -5 32 -1 -1 33 5 5 34 1 1 35 -5 -5 36 -1 -1 37 5 5 38 1 1 39 -5 2 40 -1 -1 41 -2 -2 42 1 1 43 2 2 44 -1 -1 45 -2 -2
表XII
定子绕组20＝45槽
转子17a＝22极-转子17b＝18极
槽 层1 层2 1 -3 1 2 2 2 3 -1 -1 4 -2 5 5 1 1 6 -5 -5 7 -1 4
槽 层1 层2 8 5 5 9 -4 -4 10 -5 3 11 4 4 12 -3 -3 13 -4 2 14 3 3 15 -2 -2 16 -3 1 17 2 2 18 -1 -1 19 -2 5 20 1 1 21 -5 -5
22 -1 4 23 5 5 24 -4 -4 25 -5 3 26 4 4 27 -3 -3 28 -4 2 29 3 3 30 -2 -2 31 -3 1 32 2 2 33 -1 -1 34 -2 5 35 1 1 36 -5 -5 37 -1 4 38 5 5 39 -4 -4 40 -5 3 41 4 4 42 -3 -3 43 -4 2 44 3 3 45 -2 -2
表XIII
定子绕组20＝45槽
转子17a＝38极-转子17b＝24极
槽 层1 层2 1 1 1
槽 层1 层2 2 -1 3 3 -3 5 4 -5 2 5 -2 4 6 -4 -4 7 4 -1 8 1 -3 9 3 -5 10 5 5 11 -5 2 12 -2 4 13 -4 1 14 -1 3 15 -3 -3 16 3 -5 17 5 -2 18 2 -4 19 4 4 20 -4 1 21 -1 3
22 -3 5 23 -5 2 24 -2 -2 25 2 -4 26 4 -1 27 1 -3 28 3 3 29 -3 5 30 -5 2 31 -2 4 32 -4 1 33 -1 -1 34 1 -3 35 3 -5 36 5 -2 37 2 2 38 -2 4 39 -4 1 40 -1 3 41 -3 5 42 -5 -5 43 5 -2 44 2 -4 45 4 -1
表XIV
定子绕组20＝45槽
转子17a＝42极-转子17b＝36极
槽 层1 层2 1 1 1 2 -1 3 3 -3 -3 4 3 3 5 -3 5 6 -5 -5 7 5 5 8 -5 2 9 -2 -2 10 2 2 11 -2 4 12 -4 -4 13 4 4 14 -4 1 15 -1 -1 16 1 1 17 -1 3 18 -3 -3 19 3 3 20 -3 5 21 -5 -5
22 5 5 23 -5 2 24 -2 -2 25 2 2 26 -2 4 27 -4 -4 28 4 4 29 -4 1 30 -1 -1 31 1 1 32 -1 3 33 -3 -3 34 3 3 35 -3 5 36 -5 -5 37 5 5 38 -5 2 39 -2 -2 40 2 2 41 -2 4 42 -4 -4 43 4 4
22 5 5 44 -4 1 45 -1 -1
表XV
定子绕组20＝45槽
转子17a＝46极-转子17b＝24极
槽 层1 层2 1 -3 1 2 -1 -1 3 1 1 4 -1 -1 5 1 1 6 -1 -1 7 1 1 8 -1 -1 9 1 1 10 -1 4 11 -4 -4 12 4 4 13 -4 -4 14 4 4 15 -4 -4 16 4 4 17 -4 -4 18 4 4 19 -4 2 20 -2 -2 21 2 2
22 -2 -2 23 2 2 24 -2 -2 25 2 2 26 -2 -2 27 2 2 28 -2 5 29 -5 -5 30 5 5 31 -5 -5 32 5 5 33 -5 -5 34 5 5 35 -5 -5 36 5 5 37 -5 3 38 -3 -3 39 3 3
22 -2 -2 40 -3 -3 41 3 3 42 -3 -3 43 3 3 44 -3 -3 45 3 3
表XVI
定子绕组20＝50槽
转子17a＝22极-转子17b＝34极
槽 层1 层2 1 1 1 2 2 2 3 -1 3 4 -2 4 5 -3 5 6 -4 -4 7 -5 -5 8 4 -1 9 5 -2 10 1 -3 11 2 2 12 3 3 13 -2 4 14 -3 5 15 -4 1 16 -5 -5 17 -1 -1 18 5 -2 19 1 -3 20 2 -4 21 3 3 22 4 4
23 -3 5 24 -4 1 25 -5 2 26 -1 -1 27 -2 -2 28 1 -3 29 2 -4 30 3 -5 31 4 4 32 5 5 33 -4 1 34 -5 2 35 -1 3
23 -3 5 36 -2 -2 37 -3 -3 38 2 -4 39 3 -5 40 4 -1 41 5 5 42 1 1 43 -5 2 44 -1 3 45 -2 4 46 -3 -3 47 -4 -4 48 3 -5
49 4 -1 50 5 -2
表XVII
定子绕组20＝50槽
转子17a＝24极-转子17b＝28极
槽 层1 层2 1 1 1 2 2 2 3 -1 3 4 -2 -2 5 -3 -3 6 2 2 7 3 3 8 -2 4 9 -3 -3 10 -4 -4 11 3 3 12 4 4 13 -3 5 14 -4 -4 15 -5 -5 16 4 4 17 5 5 18 -4 1 19 -5 -5 20 -1 -1 21 5 5 22 1 1
23 -5 2 24 -1 -1 25 -2 -2
23 -5 2 26 1 1 27 2 2 28 -1 3 29 -2 -2 30 -3 -3 31 2 2 32 3 3 33 -2 4 34 -3 -3 35 -4 -4 36 3 3 37 4 4 38 -3 5 39 -4 -4 40 -5 -5 41 4 4 42 5 5 43 -4 1 44 -5 -5 45 -1 -1 46 5 5 47 1 1 48 -5 2
49 -1 -1 50 -2 -2
表XVIII
定子绕组20＝50槽
转子17a＝26极-转子17b＝22极
槽 层1 层2 1 1 1 2 2 2 3 -1 -1 4 -2 -2 5 1 1 6 2 -5 7 -1 -1 8 5 5 9 1 1 10 -5 -5 11 -1 4 12 5 5 13 -4 -4 14 -5 -5 15 4 4
槽 层1 层2 16 5 -3 17 -4 -4 18 3 3 19 4 4 20 -3 -3 21 -4 2 22 3 3
23 -2 -2 24 -3 -3 25 2 2 26 3 -1 27 -2 -2 28 1 1 29 2 2 30 -1 -1 31 -2 5 32 1 1 33 -5 -5 34 -1 -1 35 5 5 36 1 -4 37 -5 -5 38 4 4 39 5 5 40 -4 -4 41 -5 3 42 4 4 43 -3 -3 44 -4 -4 45 3 3 46 4 -2 47 -3 -3 48 2 2
49 3 3 50 -2 -2
表XIX
定子绕组20＝50槽
转子17a＝42极-转子17b＝26极
槽 层1 层2 1 1 1 2 -1 3 3 -3 5 4 -5 2
槽 层1 层2 5 -2 4 6 -4 -4 7 4 -1 8 1 -3 9 3 -5 10 5 -2 11 2 2 12 -2 4 13 -4 1 14 -1 3 15 -3 5 16 -5 -5 17 5 -2 18 2 -4 19 4 -1 20 1 -3 21 3 3 22 -3 5
23 -5 2 24 -2 4 25 -4 1 26 -1 -1 27 1 -3 28 3 -5 29 5 -2 30 2 -4 31 4 4 32 -4 1 33 -1 3 34 -3 5 35 -5 2 36 -2 -2 37 2 -4 38 4 -1 39 1 -3 40 3 -5 41 5 5 42 -5 2 43 -2 4 44 -4 1 45 -1 3 46 -3 -3 47 3 -5 48 5 -2
49 2 -4 50 4 -1
表XX
定子绕组20＝50槽
转子17a＝44极-转子17b＝32极
槽 层1 层2 1 4 1 2 -1 3 3 -3 5 4 -5 -5 5 5 -2 6 2 2 7 -2 4 8 -4 1 9 -1 -1 10 1 -3 11 3 3 12 -3 5 13 -5 2 14 -2 -2 15 2 -4 16 4 4 17 -4 1 18 -1 3 19 -3 -3 20 3 -5 21 5 5 22 -5 2
23 -2 4 24 -4 -4 25 4 -1 26 1 1 27 -1 3 28 -3 5 29 -5 -5 30 5 -2 31 2 2 32 -2 4 33 -4 1 34 -1 -1 35 1 -3 36 3 3 37 -3 5 38 -5 2 39 -2 -2 40 2 -4
23 -2 4 41 4 4 42 -4 1 43 -1 3 44 -3 -3 45 3 -5 46 5 5 47 -5 2 48 -2 4
49 -4 -4 50 4 -1
表XXI
定子绕组20＝50槽
转子17a＝46极-转子17b＝38极
槽 层1 层2 1 1 1 2 -1 3 3 -3 -3 4 3 -5 5 5 5 6 -5 -5 7 5 -2 8 2 2 9 -2 4 10 -4 -4 11 4 4 12 -4 1 13 -1 -1 14 1 -3 15 3 3 16 -3 -3 17 3 -5 18 5 5 19 -5 2 20 -2 -2 21 2 2 22 -2 4
23 -4 -4 24 4 -1 25 1 1 26 -1 -1 27 1 -3 28 3 3 29 -3 5 30 -5 -5
23 -4 -4 31 5 5 32 -5 2 33 -2 -2 34 2 -4 35 4 4 36 -4 -4 37 4 -1 38 1 1 39 -1 3 40 -3 -3 41 3 3 42 -3 5 43 -5 -5 44 5 -2 45 2 2 46 -2 -2 47 2 -4 48 4 4
49 -4 1 50 -1 -1
表XXII
定子绕组20＝50槽
转子17a＝48极-转子17b＝44极
槽 层1 层2 1 1 1 2 -1 3 3 -3 -3 4 3 3 5 -3 -3 6 3 3 7 -3 5 8 -5 -5 9 5 5 10 -5 -5 11 5 5 12 -5 2 13 -2 -2 14 2 2 15 -2 -2 16 2 2 17 -2 4 18 -4 -4 19 4 4 20 -4 -4 21 4 4
槽 层1 层2 22 -4 1
23 -1 -1 24 1 1 25 -1 -1 26 1 1 27 -1 3 28 -3 -3 29 3 3 30 -3 -3 31 3 3 32 -3 5 33 -5 -5 34 5 5 35 -5 -5 36 5 5 37 -5 2 38 -2 -2 39 2 2 40 -2 -2 41 2 2 42 -2 4 43 -4 -4 44 4 4 45 -4 -4 46 4 4 47 -4 1 48 -1 -1
49 1 1 50 -1 -1
表XXIII
定子绕组20＝50槽
转子17a＝52极-转子17b＝44极
槽 层1 层2 1 -3 1 2 -1 -1 3 1 1 4 -1 -1 5 1 1 6 -1 4 7 -4 -4 8 4 4 9 -4 -4 10 4 4
槽 层1 层2 11 -4 2 12 -2 -2 13 2 2 14 -2 -2 15 2 2 16 -2 5 17 -5 -5 18 5 5 19 -5 -5 20 5 5 21 -5 3 22 -3 -3
23 3 3 24 -3 -3 25 3 3 26 -3 1 27 -1 -1 28 1 1 29 -1 -1 30 1 1 31 -1 4 32 -4 -4 33 4 4 34 -4 -4 35 4 4 36 -4 2 37 -2 -2 38 2 2 39 -2 -2 40 2 2 41 -2 5 42 -5 -5 43 5 5 44 -5 -5 45 5 5 46 -5 3 47 -3 -3 48 3 3
49 -3 -3 50 3 3
表XXIV
定子绕组20＝50槽
转子17a＝54极-转子17b＝38极
槽 层1 层2 1 -3 1 2 -1 -1 3 1 1 4 -1 4 5 -4 -4 6 4 -2 7 2 2 8 -2 -2 9 2 -5 10 5 5 11 -5 3 12 -3 -3 13 3 3 14 -3 1 15 -1 -1 16 1 -4 17 4 4 18 -4 -4 19 4 -2 20 2 2 21 -2 5 22 -5 -5
23 5 5 24 -5 3 25 -3 -3 26 3 -1 27 1 1 28 -1 -1 29 1 -4 30 4 4 31 -4 2 32 -2 -2 33 2 2 34 -2 5 35 -5 -5 36 5 -3 37 3 3 38 -3 -3 39 3 -1 40 1 1 41 -1 4 42 -4 -4 43 4 4 44 -4 2 45 -2 -2 46 2 -5 47 5 5
23 5 5 48 -5 -5
49 5 -3 50 3 3
表XXV
定子绕组20＝50槽
转子17a＝56极-转子17b＝32极
槽 层1 层2 1 -3 1 2 -1 -1 3 1 -4 4 4 4 5 -4 2 6 -2 5 7 -5 -5 8 5 -3 9 3 3 10 -3 1 11 -1 4 12 -4 -4 13 4 -2 14 2 2 15 -2 5 16 -5 3 17 -3 -3 18 3 -1 19 1 1 20 -1 4 21 -4 2 22 -2 -2
23 2 -5 24 5 5 25 -5 3 26 -3 1 27 -1 -1 28 1 -4 29 4 4 30 -4 2 31 -2 5 32 -5 -5 33 5 -3 34 3 3 35 -3 1 36 -1 4 37 -4 -4
23 2 -5 38 4 -2 39 2 2 40 -2 5 41 -5 3 42 -3 -3 43 3 -1 44 1 1 45 -1 4 46 -4 2 47 -2 -2 48 2 -5
49 5 5 50 -5 3
表XXVI
定子绕组20＝50槽
转子17a＝58极-转子17b＝26极
槽 层1 层2 1 -3 1 2 -1 -1 3 1 -4 4 4 -2 5 2 -5 6 5 -3 7 3 3 8 -3 1 9 -1 4 10 -4 2 11 -2 5 12 -5 -5 13 5 -3 14 3 -1 15 1 -4 16 4 -2 17 2 2 18 -2 5 19 -5 3 20 -3 1 21 -1 4 22 -4 -4
23 4 -2 24 2 -5 25 5 -3 26 3 -1 27 1 1
23 4 -2 28 -1 4 29 -4 2 30 -2 5 31 -5 3 32 -3 -3 33 3 -1 34 1 -4 35 4 -2 36 2 -5 37 5 5 38 -5 3 39 -3 1 40 -1 4 41 -4 2 42 -2 -2 43 2 -5 44 5 -3 45 3 -1 46 1 -4 47 4 4 48 -4 2
49 -2 5 50 -5 3