(57)【要約】【課題】リラクタンストルクの低下を招くことなく、高速回転時の誘起電圧を低減し得るような回転電機を提供する。【解決手段】回転電機の駆動に際しステータ1の電機子巻線5に電流を供給すると、ステータ1およびロータ2間に、永久磁石列10による誘導トルクが発生し、ステータ1およびロータ3間に、永久磁石を含まないリラクタンストルクが発生し、回転電機を駆動させ得る。誘起電圧が発生する高速回転時は、永久磁石列10を(a)の左方へ変位させてステータ1から遠ざけることにより、ステータ1およびロータ2間の磁気抵抗を増大させ、誘起電圧を低減させる。かかる誘起電圧の低減に際し、ロータ2の永久磁石列10のみをステータ1から遠ざけるだけであるため、リラクタンストルクの低下を抑制することができる。【選択図】図１
2010172072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のエアギャップを持たせて同心に配したステータと、少なくとも2個のロータとを具え、
これらステータおよびロータ間の磁気抵抗を変化させることにより特性を変化させるようにした可変特性回転電機において、
前記ロータのうち一のロータと前記ステータとの間に、永久磁石による界磁を有する磁路を形成して誘導トルクを発生させるよう構成し、
他のロータとステータとの間に、永久磁石を含まない界磁を有する磁路を形成して、リラクタンストルクを発生させるよう構成し、
前記永久磁石を含まない界磁が大きい方の磁路よりも、前記永久磁石による界磁が大きい方の磁路において、前記磁気抵抗変化の量が大きくなるようにして、前記特性変化を惹起させるよう構成したことを特徴とする可変特性回転電機。
【請求項２】
請求項1に記載の可変特性回転電機において、
前記ロータをそれぞれ、突極比が異なるよう構成とし、
前記永久磁石を含まない界磁がリラクタンストルクを発生するよう構成し、
前記突極比が大きいロータとステータとの間における前記磁気抵抗変化の量よりも、前記突極比が小さいロータとステータとの間における前記磁気抵抗変化の量が大きくなるようにして、前記特性変化を惹起させるよう構成したことを特徴とする可変特性回転電機。
【請求項３】
請求項1または2に記載の可変特性回転電機において、
前記ステータの巻線に供給する電流のβ角を、前記誘導トルクの低下に伴って増大させるよう構成したことを特徴とする可変特性回転電機。
【請求項４】
請求項1に記載の可変特性回転電機において、
前記永久磁石を含まない界磁が誘導トルクを発生するよう構成し、
前記ロータをそれぞれ、誘導トルクが異なるよう構成とし、
前記誘導トルクが大きいロータとステータとの間における前記磁気抵抗変化の量よりも、前記誘導トルクが小さいロータとステータとの間における前記磁気抵抗変化の量が大きくなるようにして、前記特性変化を惹起させるよう構成したことを特徴とする可変特性回転電機。
【請求項５】
請求項1〜4のいずれか1項に記載の可変特性回転電機において、
前記ステータの巻線に供給する電流が、各ロータを駆動する電流を複合した複合電流であることを特徴とする可変特性回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、径方向または軸線方向に所定のエアギャップを持たせて同心に配したステータと、少なくとも2個のロータとを具える、アキシャルギャップ型またはラジアルギャップ型回転電機に関し、特に動作特性を可変にした可変特性回転電機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の可変特性回転電機としては従来、例えば特許文献1に記載のようなものが知られている。
この可変特性回転電機は、軸線方向に所定のエアギャップを持たせて同心に、軸線方向対向配置したステータおよびロータを具えるアキシャルギャップ型回転電機において、
ロータを軸線方向へ変位可能とし、高速回転時はロータをステータに対し相対的に軸線方向へ変位させて磁気的に短絡させ、当該高速回転時に顕著となる誘起電圧を低減させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３２５４１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし従来のように、全てのロータをステータに対し相対的に軸線方向へ変位させるのでは、無負荷磁束の低減により高速回転時における誘起電圧を低下させ得るものの、
ロータ軸のインダクタンスが増大してロータの突極比が小さくなり、リラクタンストルクが減少する。
【０００５】
このため、リラクタンストルクにより回転されるロータが存在する回転電機においては、上記リラクタンストルクの減少により回転電機の出力トルクが低下してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は上記の問題に鑑み、リラクタンストルクの減少を抑制しつつ、高速回転時における誘起電圧を低減し得るようにした可変特性回転電機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的のため、本発明による可変特性回転電機は、請求項１に記載のごとく、
所定のエアギャップを持たせて同心に配したステータと、少なくとも2個のロータとを具え、
これらステータおよびロータ間の磁気抵抗を変化させることにより特性を変化させるようにした可変特性回転電機において、
前記ロータのうち一のロータと前記ステータとの間に、永久磁石による界磁を有する磁路を形成して誘導トルクを発生させるよう構成し、
他のロータとステータとの間に、永久磁石を含まない界磁を有する磁路を形成して、リラクタンストルクを発生させるよう構成し、
前記永久磁石を含まない界磁が大きい方の磁路よりも、前記永久磁石による界磁が大きい方の磁路において、前記磁気抵抗変化の量が大きくなるようにして、前記特性変化を惹起させるよう構成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
かかる本発明の可変特性回転電機によれば、
特性変更用にステータおよびロータ間の磁気抵抗を変化させるに際し、
永久磁石を含まない界磁が大きい方の磁路よりも、永久磁石による界磁が大きい方の磁路において、磁気抵抗変化の量が大きくなるようにして、回転電機の特性を変化させるようにしたため、
全てのロータを変位させることなく特性変更を行うことができ、従ってロータ軸のインダクタンスが増大してリラクタンストルクが減少するような事態を生ずることなく、回転電機の特性を変化させることができる。
【０００９】
このため、リラクタンストルクにより回転されるロータが存在する回転電機であっても、回転電機の出力トルク低下を伴うことなく、回転電機の特性を、誘起電圧が抑制された高速回転時用の特性にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第1実施例になる可変特性回転電機を示し、  (a)は、その要部縦断側面図、  (b)は、一方のロータの一部破断正面図である。
【図２】同実施例になる可変特性回転電機の動作説明用展開平面図である。
【図３】第1実施例になる可変特性回転電機の変形例を示す、図2と同様な展開平面図である。
【図４】第1実施例になる可変特性回転電機の出力トルク特性を示す特性線図である。
【図５】本発明の第2実施例になる可変特性回転電機を示し、  (a)は、その要部縦断側面図、  (b)は、一方のロータの一部破断正面図である。
【図６】本発明の第3実施例になる可変特性回転電機を示し、  (a)は、その要部縦断側面図、  (b)は、ロータの一部破断正面図である。
【図７】本発明の第4実施例になる可変特性回転電機を示し、  (a)は、その要部縦断側面図、  (b)は、ロータの展開平面図である。
【図８】同実施例になる可変特性回転電機の動作説明用の図面で、  (a)は、図7(a)と同様な要部縦断側面図、  (b)は、図7(b)と同様なロータの展開平面図である。
【図９】本発明の第5実施例になる可変特性回転電機を示す要部縦断側面図である。
【図１０】本発明の第6実施例になる可変特性回転電機を示す要部縦断側面図である。
【図１１】本発明の第7実施例になる可変特性回転電機を示す要部縦断側面図である。
【図１２】本発明の第8実施例になる可変特性回転電機を示す要部縦断側面図である。
【図１３】本発明の第9実施例になる可変特性回転電機を示す要部縦断側面図である。
【図１４】本発明の第10実施例になる可変特性回転電機を示す要部縦断側面図である。
【図１５】本発明の第11実施例になる可変特性回転電機を示す要部縦断側面図である。
【図１６】第1〜11実施例における可変特性回転電機の電気角に対する出力トルクの変化特性を示す特性線図であり、  (a)は、特性変更前における可変特性回転電機の出力トルク変化特性を示す特性線図、  (b)は、特性変更後における可変特性回転電機の出力トルク変化特性を示す特性線図、  (c)は、特性変更前後における可変特性回転電機の出力トルク変化特性を比較して示す特性線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を、図示の第1実施例〜第11実施例に基づき詳細に説明する。
＜第1実施例＞
図1(a)は、本発明の第1実施例になる可変特性回転電機を示す要部縦断側面図で、1はステータを示し、2,3はロータを示す。
ステータ1は、軸線方向へ延在する多数のヨーク4を同一円周上で円周方向へ配置して具え、これらヨーク4にそれぞれ電機子巻線5を巻装し、ヨーク4および電機子巻線5を樹脂モールド6により覆って円環状に造る。
かかる円環状のステータ1は、その外周面をハウジング7の内周面に嵌着して、ハウジング7内に収納する。
【００１２】
ステータ1の軸線方向両側にそれぞれ、所定のアキシャルギャップを持たせて、ロータ2,3を同軸に対向配置し、これらロータ2,3をロータ軸8上に支承する。
【００１３】
一方のロータ2は、円環状回転界磁鉄心9に永久磁石列10を設けて構成し、この永久磁石列10は、ステータヨーク4の配列円と軸線方向に対向するよう配置する。
そして永久磁石列10は図1(b)に示すように、N極永久磁石10aおよびS極永久磁石10bの円周方向交互配置により構成して、ロータ2の突極比を比較的小さくする。
【００１４】
かかるロータ2をロータ軸8上に支承するに際しては、ロータ2をロータ軸8上に回転係合させ、且つ、軸線方向変位不能に支持する。
そして、永久磁石列10をなすN極永久磁石10aおよびS極永久磁石10bはそれぞれ、図2に明示するごとく、これら永久磁石10a,10bを突き当てる回転界磁鉄心9のバックヨーク9aと共に軸線方向へ変位可能とし、永久磁石10a,10bをステータ1に接近、またはステータ1から遠ざけ得るようになす。
【００１５】
なおN極永久磁石10aおよびS極永久磁石10bはそれぞれ、図3に明示するごとく、バックヨーク9aとは別個に軸線方向へ変位可能として、永久磁石10a,10bをステータ1に接近、またはステータ1から遠ざけ得るようにしてもよい。
【００１６】
他方のロータ3は図1(a)に示すごとく、円環状回転界磁鉄心11で構成し、この円環状回転界磁鉄心11に永久磁石を設けない構造として、ロータ3の突極比をロータ2の突極比よりも大きくする。
【００１７】
かかるロータ3をロータ軸8上に支承するに際しては、ロータ3をロータ軸8上に回転係合させ、且つ、軸線方向変位不能に支持する。
【００１８】
上記した第1実施例になる可変特性回転電機の作用を以下に説明する。
本実施例の回転電機を駆動するに際しては、ロータ2用の駆動電流と、ロータ3用の駆動電流とを複合して、ステータ1の電機子巻線5に供給する。
このとき、ステータ1およびロータ2間には、永久磁石列10による界磁を有した磁路が発生し、ステータ1およびロータ3間には、永久磁石を含まない界磁を有した磁路が発生する。
【００１９】
ロータ2は主として、永久磁石列10による界磁を有した磁路から誘導トルクを受けて駆動され、ロータ3は主として、永久磁石列10を含まない界磁を有した磁路からリラクタンストルクを受けて駆動され、これら誘導トルクおよびリラクタンストルクの和値が回転電機の出力トルクとなる。
【００２０】
ところで高速回転時は、誘起電圧が大きくなって回転電機の効率が低下することから、この誘起電圧が低減された特性で回転電機を動作させる必要がある。
このため高速回転時は、永久磁石列10（N極永久磁石10aおよびS極永久磁石10b）を、図2に明示するごとくステータ1から遠ざけて磁気抵抗を増大させ、これにより高速回転時の誘起電圧を低減させる。
【００２１】
かかる第1実施例の誘起電圧低減技術によれば、
誘起電圧の低減用にステータ1およびロータ2,3間の磁気抵抗を変化させるに際し、
永久磁石10a,10bを含まない界磁が大きい方（ロータ3側）の磁路よりも、永久磁石10a,10bによる界磁が大きい方（ロータ2側）の磁路において、磁気抵抗変化の量が大きくなるようにして、回転電機の特性を変化させるようにしたため、
全てのロータ2,3を変位させることなく特性変更（誘導電圧の低減）を行うことができ、従ってロータ軸8のインダクタンスが増大してリラクタンストルクが減少するような事態を生ずることなく、回転電機の特性変化（誘導電圧の低減）を行うことができる。
【００２２】
このため、主としてリラクタンストルクにより回転されるロータ3が存在する回転電機であっても、回転電機の出力トルク低下を伴うことなく、回転電機の特性を、誘起電圧が抑制された高速回転時用の特性にすることができる。
【００２３】
図4に基づき付言するに、従来の可変特性モータにあっては、誘起電圧抑制用の特性変更を行った場合、回転速度に対するモータトルクの変化特性が同図に破線で示すごときもので、高速回転時における誘起電圧低減中にモータトルクが大きく低下する。
しかし第1実施例の可変特性モータにあっては、誘起電圧抑制用の特性変更を、誘導トルクとリラクタンストルクとの比が1:1となるような態様で行った場合につき示すと、回転速度に対するモータトルクの変化特性が同図に実線で示すごときものとなり、
高速回転時における誘起電圧低減中のモータトルクを、従来に対しハッチングを付して示すように25％も向上させることができる。
【００２４】
図16により更に付言するに、上記特性変更を行う前は、永久磁石列10を含む界磁による（誘導モータによる）誘導トルクTm、および、永久磁石列10を含まない界磁による（リラクタンスモータによる）リラクタンストルクTrはそれぞれ、電機子巻線5へ供給する電流のβ角（電気角）に対し図16(a)に一点鎖線および二点鎖線で例示するようなものとなり、
これらの和値である回転電機の全体的な出力トルクTtotal（＝Tm＋Tr）は、図16(a)に実線で示すようなものとなる。
【００２５】
一方で、高速回転時の誘起電圧を抑制すべく行う前記特性変更時は、永久磁石列10を含む界磁による誘導トルクTm、および、永久磁石列10を含まない界磁によるリラクタンストルクTrはそれぞれ、電機子巻線5へ供給する電流の電気角βに対し図16(b)に一点鎖線および二点鎖線で示すようなものとなり、
これらの和値である回転電機の全体的な出力トルクTtotal（＝Tm＋Tr）は、図16(b)に破線で示すようなものとなる。
【００２６】
しかし、高速回転時に誘起電圧を低減すべく特性を変更するに際し、永久磁石列10（N極永久磁石10aおよびS極永久磁石10b）を、図2に明示するごとくステータ1から遠ざけて磁気抵抗を増大させるだけのため、
永久磁石10a,10bを含まない界磁が大きい方（ロータ3側）の磁路よりも、永久磁石10a,10bによる界磁が大きい方（ロータ2側）の磁路において、上記磁気抵抗増大の量が大きくなるようにしただけとなる。
【００２７】
このため、図16(a)の二点鎖線と図16(b)の二点鎖線との対比から明らかなように、リラクタンストルクTrの磁気的短絡前から磁気的短絡後への低下を抑制することができ、
回転電機の全体的な出力トルクTtotalの特性変更前から特性変更後への低下を、図16(c)の実線レベルから破線レベルへの低下程度に抑えることができる。
【００２８】
なお、図16(c)の実線で示す出力トルクTtotal（特性変更前）、および、破線で示す出力トルクTtotal（特性変更後）の比較から明らかなように、
電機子巻線5へ供給する電流の電気角βは、その絶対値が誘導トルクTmの低下に伴って大きくなるよう変化させるのが、上記の作用効果が顕著になる意味合いにおいて好ましいのは勿論である。
【００２９】
＜第2実施例＞
図5は、本発明の第2実施例になる可変特性回転電機を示すもので、
本実施例においてはステータ1を図5(a)に示すごとく、円環状に配列した電機子鉄心21と、その円周方向へ延在するヨーク22にトロイダル巻きした電機子巻線23と、これら電機子鉄心21および電機子巻線23を樹脂モールド24により覆って円環状に造り、
かかる円環状ステータ1の外周面をハウジング7内に嵌着して、ステータ1をハウジング10内に収納する。
【００３０】
ステータ1の軸線方向両側に所定のアキシャルギャップを持たせて同軸に対向配置するロータ2,3はそれぞれ、前記した第1実施例と同様に構成してロータ軸8上に支承する。
つまり、ロータ2は図5(a),(b)に示すごとく、N極永久磁石10aおよびS極永久磁石10bの円周方向交互配置になる永久磁石列10を円環状回転界磁鉄心9に設けて構成し、ロータ2の突極比を比較的小さくする。
【００３１】
かかるロータ2をロータ軸8上に支承するに際しては、ロータ2をロータ軸8上に回転係合させ、且つ、軸線方向変位不能に支持する。
そして、N極永久磁石10aおよびS極永久磁石10bをそれぞれ、図5(a)に示すごとく回転界磁鉄心9のバックヨーク9aと共に軸線方向へ変位可能にする。
【００３２】
他方のロータ3は図5(a)に示すごとく、円環状回転界磁鉄心11で構成し、この円環状回転界磁鉄心11に永久磁石を設けない構造として、ロータ3の突極比をロータ2の突極比よりも大きくする。
かかるロータ3は、ロータ軸8上に支承するに際して、ロータ3をロータ軸8上に回転係合させ、且つ、軸線方向変位不能に支持する。
【００３３】
上記した第2実施例になる可変特性回転電機の作用を以下に説明する。
本実施例の回転電機を駆動するに際しては、ロータ2用の駆動電流と、ロータ3用の駆動電流とを複合して、ステータ1のトロイダル巻きした電機子巻線23に供給する。
このとき、ステータ1およびロータ2間には、永久磁石列10による界磁を有した磁路が発生し、ステータ1およびロータ3間には、永久磁石を含まない界磁を有した磁路が発生する。
【００３４】
ロータ2は主として、永久磁石列10による界磁を有した磁路から誘導トルクを受けて駆動され、ロータ3は主として、永久磁石列10を含まない界磁を有した磁路からリラクタンストルクを受けて駆動され、これら誘導トルクおよびリラクタンストルクの和値が回転電機の出力トルクとなる。
【００３５】
ところで高速回転時は、誘起電圧が大きくなって回転電機の効率が低下することから、この誘起電圧が低減された特性で回転電機を動作させる必要がある。
このため高速回転時は、永久磁石列10（N極永久磁石10aおよびS極永久磁石10b）を、ステータ1から遠ざけて磁気抵抗を増大させ、これにより高速回転時の誘起電圧を低減させる。
【００３６】
かかる第2実施例の誘起電圧低減技術によれば、
誘起電圧の低減用にステータ1およびロータ2,3間の磁気抵抗を変化させるに際し、
突極比が大きいロータ3とステータ1との間における上記磁気抵抗増大の量よりも、突極比が小さいロータ2とステータ1との間における上記磁気抵抗増大の量が大きくなるようにして、回転電機の特性を変化させるようにしたため、
全てのロータ2,3を変位させることなく特性変更（誘導電圧の低減）を行うことができ、従ってロータ軸8のインダクタンスが増大してリラクタンストルクが減少するような事態を生ずることなく、回転電機の特性変化（誘導電圧の低減）を行うことができる。
【００３７】
このため、主としてリラクタンストルクにより回転されるロータ3が存在する回転電機であっても、回転電機の出力トルク低下を伴うことなく、回転電機の特性を、誘起電圧が抑制された高速回転時用の特性にすることができる。
【００３８】
なお図16により付言するに、上記特性変更を行う前は、永久磁石列10を含む界磁による（誘導モータによる）誘導トルクTm、および、永久磁石列10を含まない界磁による（リラクタンスモータによる）リラクタンストルクTrはそれぞれ、電機子巻線5へ供給する電流のβ角（電気角）に対し図16(a)に一点鎖線および二点鎖線で例示するようなものとなり、
これらの和値である回転電機の全体的な出力トルクTtotal（＝Tm＋Tr）は、図16(a)に実線で示すようなものとなる。
【００３９】
一方で、高速回転時の誘起電圧を抑制すべく行う前記特性変更時は、永久磁石列10を含む界磁による誘導トルクTm、および、永久磁石列10を含まない界磁によるリラクタンストルクTrはそれぞれ、電機子巻線5へ供給する電流の電気角βに対し図16(b)に一点鎖線および二点鎖線で示すようなものとなり、
これらの和値である回転電機の全体的な出力トルクTtotal（＝Tm＋Tr）は、図16(b)に破線で示すようなものとなる。
【００４０】
しかし、高速回転時に誘起電圧を低減すべく特性を変更するに際し、永久磁石列10（N極永久磁石10aおよびS極永久磁石10b）をステータ1から遠ざけて磁気抵抗を増大させるだけのため、
突極比が大きいロータ3とステータ1との間における上記磁気抵抗増大の量よりも、突極比が小さいロータ2とステータ1との間における上記磁気抵抗増大の量が大きくなるようにしただけとなる。
【００４１】
このため、図16(a)の二点鎖線と図16(b)の二点鎖線との対比から明らかなように、リラクタンストルクTrの磁気的短絡前から磁気的短絡後への低下を抑制することができ、
回転電機の全体的な出力トルクTtotalの特性変更前から特性変更後への低下を、図16(c)の実線レベルから破線レベルへの低下程度に抑えることができる。
【００４２】
なお、図16(c)の実線で示す出力トルクTtotal（特性変更前）、および、破線で示す出力トルクTtotal（特性変更後）の比較から明らかなように、
電機子巻線5へ供給する電流の電気角βは、その絶対値が誘導トルクTmの低下に伴って大きくなるよう変化させるのが、上記の作用効果が顕著になる意味合いにおいて好ましいのは勿論である。
【００４３】
＜第3実施例＞
図6は、本発明の第3実施例になる可変特性回転電機を示し、(a)はその要部縦断側面図、(b)はロータの一部破断正面図である。
ステータ1は、軸線方向へ延在する多数のヨーク4-1を同一円周上で円周方向へ配列して具えると共に、ヨーク4-1の配列円よりも小径の同心円上で円周方向へ配列した多数のヨーク4-2を具える。
これらヨーク4-1,4-2にそれぞれ、その延在方向を周回するよう電機子巻線5-1,5-2を巻装し、ヨーク4-1,4-2および電機子巻線5-1,5-2を樹脂モールド6により覆って円環状に造る。
かかる円環状のステータ1は、その外周面をハウジング7の内周面に嵌着して、ハウジング7内に収納する。
【００４４】
ステータ1の軸線方向両側にそれぞれ、所定のアキシャルギャップを持たせて、ロータ2-1,2-2および3-1,3-2を同軸に対向配置し、これらロータ2-1,2-2および3-1,3-2をロータ軸8上に支承する。
【００４５】
ロータ2-1,2-2はそれぞれ、円環状回転界磁鉄心9-1,9-2に永久磁石列10-1,10-2を設けて構成し、これら永久磁石列10-1,10-2はステータ1の軸線方向両側において、ステータヨーク4-1の配列円と軸線方向に対向するよう配置する。
そして永久磁石列10-1,10-2はそれぞれ図6(b)に示すように、N極永久磁石10aおよびS極永久磁石10bの円周方向交互配置により構成して、ロータ2-1,2-2の突極比を比較的小さくする。
【００４６】
かかるロータ2-1,2-2をロータ軸8上に支承するに際しては、図6(a)に示すごとくロータ2-1,2-2をロータ軸8上に回転係合させ、且つ、軸線方向変位可能に支持する。
【００４７】
一方でロータ3-1,3-2はそれぞれ図6(a)に示すごとく、円環状回転界磁鉄心11-1,11-2に突極列12-1,12-2を設けて、永久磁石を持たない構成とし、これら突極列12-1,12-2はステータ1の軸線方向両側において、ステータヨーク4-2の配列円と軸線方向に対向するよう配置する。
そして突極列12-1,12-2はそれぞれ図6(b)に示すように、突極12aおよび凹部12bの円周方向交互配置により構成して、ロータ3-1,3-2の突極比を、ロータ2-1,2-2の突極比よりも大きくする。
【００４８】
かかるロータ3-1,3-2をロータ軸8上に支承するに際しては、図6(a)に示すごとくロータ3-1,3-2をロータ軸8上に回転係合させ、且つ、軸線方向変位不能に支持する。
【００４９】
上記した第3実施例になる可変特性回転電機の作用を以下に説明する。
本実施例の回転電機を駆動するに際しては、ロータ2-1,2-2用の駆動電流をステータ1の電機子巻線5-1に供給し、ロータ3-1,3-2用の駆動電流をステータ1の電機子巻線5-2に供給する。
このとき、ステータ1およびロータ2-1,2-2間には、永久磁石列10-1,10-2による界磁を有した磁路が発生し、ステータ1およびロータ3-1,3-2間には、永久磁石を含まない界磁を有した磁路が発生する。
【００５０】
ロータ2-1,2-2は主として、永久磁石列10-1,10-2による界磁を有した磁路から誘導トルクを受けて駆動され、ロータ3-1,3-2は主として、永久磁石列10-1,10-2を含まない界磁を有した磁路からリラクタンストルクを受けて駆動され、これら誘導トルクおよびリラクタンストルクの和値が回転電機の出力トルクとなる。
【００５１】
ところで高速回転時は、誘起電圧が大きくなって回転電機の効率が低下することから、この誘起電圧が低減された特性で回転電機を動作させる必要がある。
このため高速回転時は、永久磁石列10-1,10-2（N極永久磁石10aおよびS極永久磁石10b）が設けられているロータ2-1,2-2をそれぞれ、図6(a)に示したアクチュエータ13-1,13-2により、同図に破線で示すごとくステータ1から遠ざけて磁気抵抗を増大させ、これにより高速回転時の誘起電圧を低減させる。
【００５２】
かかる第3実施例の誘起電圧低減技術によれば、
誘起電圧の低減用にステータ1およびロータ2-1,2-2,3-1,3-2間の磁気抵抗を変化させるに際し、
永久磁石10a,10bを含まない界磁が大きい方（ロータ3-1,3-2側）の磁路よりも、永久磁石10a,10bによる界磁が大きい方（ロータ2-1,2-2側）の磁路において、磁気抵抗変化の量が大きくなるようにして、回転電機の特性を変化させるようにしたため、
全てのロータ2-1,2-2,3-1,3-2を変位させることなく特性変更（誘導電圧の低減）を行うことができ、従ってロータ軸8のインダクタンスが増大してリラクタンストルクが減少するような事態を生ずることなく、回転電機の特性変化（誘導電圧の低減）を行うことができる。
【００５３】
このため、主としてリラクタンストルクにより回転されるロータ3-1,3-2が存在する回転電機であっても、回転電機の出力トルク低下を伴うことなく、回転電機の特性を、誘起電圧が抑制された高速回転時用の特性にすることができる。
【００５４】
＜第4実施例＞
図7,8は、本発明の第4実施例になる可変特性回転電機を示し、本実施例においては円環状のステータ1内にロータ2,3を同心に配置して、回転電機をラジアルギャップ型に構成したものである。
【００５５】
ステータ1は、径方向に延在する多数のヨーク31を同じ軸直角面内において円周方向へ配列して具え、これらヨーク31それぞれ電機子巻線32を巻装し、全体として円環状に構成する。
かかる円環状のステータ1は、その外周面をハウジング7の内周面に嵌着して、ハウジング7内に収納する。
【００５６】
ステータ1の径方向内周側に同心に、所定のラジアルギャップを持たせて回転自在に配置するロータ2,3はそれぞれ、一体回転するも軸線方向へは相対変位可能にし、円環状回転界磁鉄心33,34の外周面に永久磁石列35,36を設けて構成する。
これら永久磁石列35,36は、ステータヨーク31の配列円と径方向に対向するよう配置し、  図7(b)および図8(b)に示すように、N極永久磁石35a,36aおよびS極永久磁石35b,36bの円周方向交互等間隔配置により構成する。
【００５７】
しかし、N極永久磁石35aは永久磁石36aよりもロータ円周方向の長さを長くし、極永久磁石35bも永久磁石36bのよりもロータ円周方向の長さを長くし、
永久磁石列35とステータ1との間に発生する誘導トルクが、永久磁石列36とステータ1との間に発生する誘導トルクよりも大きくなるようにする。
【００５８】
上記した第4実施例になる可変特性回転電機の作用を以下に説明する。
本実施例の回転電機を駆動するに際しては、ロータ2,3用の駆動電流をステータ1の電機子巻線32に供給する。
このとき、ステータ1およびロータ2,3間には、永久磁石列35,36による誘導トルクが発生し、ロータ2,3を回転させる。
【００５９】
このときロータ2は、永久磁石列35の永久磁石35a,35bが、永久磁石列36の永久磁石36a,36bよりも長いことにより、ロータ3よりも大きな誘導トルクを受ける。
回転電機の回転速度が低い間は、ロータ2,3を図7(a),(b)に示すごとく接近させて回転電機の作動効率を高くする。
ところで高速回転時は、誘起電圧が大きくなって回転電機の効率が低下することから、この誘起電圧が低減された特性で回転電機を動作させる必要がある。
【００６０】
このため高速回転時は、誘導トルクが大きくてリラクタンストルクが小さなロータ2を、誘導トルクが小さくリラクタンストルクが大きなロータ3に対し、図7(a),(b)に矢印で示す軸線方向へ図7(a)の破線位置まで変位させてロータ3から離間させる。
これにより、ロータ2とステータ1との間の磁気抵抗が増大され、高速回転時の誘起電圧を低減させることができる。
【００６１】
かかる第4実施例の誘起電圧低減技術によれば、
誘起電圧の低減用にステータ1およびロータ2,3間の磁気抵抗を変化させるに際し、
誘導トルクが小さくリラクタンストルクが大きなロータ3とステータ1との間における上記磁気抵抗変化の量よりも、誘導トルクが大きくてリラクタンストルクが小さなロータ2とステータ1との間における上記磁気抵抗変化の量が大きくなるようにして、上記特性変化を惹起させるようにしたため、
全てのロータ2,3を変位させることなく特性変更（誘導電圧の低減）を行うことができ、従ってロータ軸のインダクタンスが増大してリラクタンストルクが減少するような事態を生ずることなく、回転電機の特性変化（誘導電圧の低減）を行うことができる。
【００６２】
＜第5実施例＞
図9は、本発明の第5実施例になる可変特性回転電機を示す要部縦断側面図である。
ステータ1は、円環状電機子鉄心41の軸線方向両側へ突出するヨーク42,43にそれぞれ電機子巻線44,45を巻装し、これら電機子鉄心41および電機子巻線44,45を樹脂モールド46により覆って円環状に造る。
かかる円環状のステータ1は、その外周面をハウジング7内に嵌着する。
【００６３】
ステータ1の軸線方向両側にそれぞれ、所定のアキシャルエアギャップを持たせて同軸に対向配置したロータ2,3はそれぞれ、をロータ軸8上に支承する。
【００６４】
一方のロータ2は、図1の第1実施例と同じく円環状回転界磁鉄心9に永久磁石列10を設けて構成し、この永久磁石列10を、ステータヨーク42の配列円と軸線方向に対向するよう配置する。
また永久磁石列10は図1(b)に示す第1実施例と同じく、N極永久磁石10aおよびS極永久磁石10bの円周方向交互配置により構成して、ロータ2の突極比が比較的小さくなるようにするが、
これらN極永久磁石10aおよびS極永久磁石10bを本実施例にでは特に円環状回転界磁鉄心9に固着する。
【００６５】
かかるロータ2をロータ軸8上に支承するに際しては、ロータ2をロータ軸8上に回転係合させて、しかし軸線方向変位可能に支持する。
【００６６】
他方のロータ3は図1(a)に示す第1実施例と同じく、円環状回転界磁鉄心11で構成し、この円環状回転界磁鉄心11に永久磁石を設けない構造として、ロータ3の突極比をロータ2の突極比よりも大きくする。
【００６７】
かかるロータ3をロータ軸8上に支承するに際しては、ロータ3をロータ軸11上に回転係合させ、且つ、軸線方向変位不能に支持する。
【００６８】
上記した第5実施例になる可変特性回転電機の作用を以下に説明する。
本実施例の回転電機を駆動するに際しては、ステータ1の電機子巻線44,45に電流を供給する。
このとき図9に示すように、ステータ1およびロータ2間には、永久磁石列10による界磁を有した磁路αmが発生し、ステータ1およびロータ3間には、永久磁石を含まない界磁を有した磁路αrが発生し、
これら磁路αm,αrは、電機子巻線44,45がトロイダル巻きであることによって、相互に独立したものとなる。
【００６９】
永久磁石列10を含む界磁による（誘導モータによる）誘導トルクTm、および、永久磁石列10を含まない界磁による（リラクタンスモータによる）リラクタンストルクTrはそれぞれ、電機子巻線44,45へ供給する電流のβ角（電気角）に対し図16(a)に一点鎖線および二点鎖線で例示するようなものとなり、
これらの和値である回転電機の全体的な出力トルクTtotal（＝Tm＋Tr）は、図16(a)に実線で示すようなものとなる。
【００７０】
一方で誘起電圧が大きくなる高速回転時は、ロータ2,3のうち、誘導トルクが大きくてリラクタンストルクが小さいロータ2を、図9に矢印で示す軸線方向へ変位させてステータ1から離間させる。
これにより、ロータ2およびステータ1間における磁気抵抗が大きくなって、高速回転時における誘起電圧を低下させることができる。
【００７１】
ちなみにこの場合、永久磁石列10を含む界磁による誘導トルクTm、および、永久磁石列10を含まない界磁によるリラクタンストルクTrはそれぞれ、電機子巻線44,45へ供給する電流の電気角βに対し図16(b)に一点鎖線および二点鎖線で示すようなものとなり、
これらの和値である回転電機の全体的な出力トルクTtotal（＝Tm＋Tr）は、図16(b)に破線で示すようなものとなる。
【００７２】
しかし、誘起電圧を低減させるに際し、誘導トルクが大きくてリラクタンストルクが小さいロータ2のみをステータ1から遠ざかる軸線方向へ変位させてロータ2およびステータ1間の磁気抵抗を増大させるだけであり、他方のロータ3はステータ1との間におけるアキシャルエアギャップを不変に保つため、
図16(a)の二点鎖線と図16(b)の二点鎖線との比較から明らかなように、リラクタンストルクTrの特性変更前から特性変更後への低下を抑制することができ、
回転電機の全体的な出力トルクTtotalの特性変更前から特性変更後への低下を、図16(c)の実線レベルから破線レベルへの低下程度に抑えることができる。
【００７３】
なお、図16(c)の実線で示す出力トルクTtotal（特性変更前）、および、破線で示す出力トルクTtotal（特性変更後）の比較から明らかなように、
電機子巻線44,45へ供給する電流の電気角βは、その絶対値が誘導トルクTmの低下に伴って大きくなるよう変化させるのが、上記の作用効果が顕著になる意味合いにおいて好ましいのは勿論である。
【００７４】
＜第6実施例＞
図10は、本発明の第6実施例になる可変特性回転電機を示すもので、
本実施例においてはステータ1を、円環状に配列した電機子鉄心51と、その円周方向へ延在するヨーク52にトロイダル巻きした電機子巻線53と、これら電機子鉄心51および電機子巻線53を樹脂モールド54により覆って円環状に造り、
かかる円環状ステータ1の外周面をハウジング7内に嵌着して、ステータ1をハウジング7内に収納する。
【００７５】
ロータ2,3はそれぞれ、図9に示す第5実施例と同様に構成し、これらロータ2,3をそれぞれ、第5実施例と同様の要領でロータ軸8上に支承する。
従って本実施例は、ステータ1のコイルを図9の第5実施例と異なる電機子巻線53とする以外は、図9に示す第5実施例と同様な構成を踏襲する。
【００７６】
従って、上記した第6実施例になる可変特性回転電機も、第5実施例と同様に作用して同様な作用効果を達成することができるが、
この第6実施例においては、ステータ1のコイルを上記したようなトロイダル巻きした電機子巻線53により構成したことで、ステータ1の軸線方向寸法を小さくすることができる。
【００７７】
＜第7実施例＞
図11は、本発明の第7実施例になる可変特性回転電機を示す。
本実施例においては回転電機を、円環状のステータ61と、該ステータ61の径方向外方に所定のラジアルエアギャップを持たせて同心に配したアウターロータ62と、ステータ61の径方向内方に所定のラジアルエアギャップを持たせて同心に配したインナーロータ63とで構成する。
【００７８】
ステータ61は、円環状に配列した電機子鉄心64と、円周方向へ延在する該電機子鉄心64のヨーク65にトロイダル巻きした電機子巻線66と、これら電機子鉄心64および電機子巻線66を樹脂モールド67により覆って円環状に造る。
かかる円環状ステータ61の外周面をハウジング7内に嵌合して、ステータ61をハウジング7内に固設する。
【００７９】
ステータ61の径方向外方に位置するアウターロータ62は、ステータ61の電機子鉄心64と対向する内周面箇所に永久磁石列68を設けて構成する。
そして永久磁石列68は、図示しなかったが前記各実施例と同様に、N極永久磁石68aおよびS極永久磁石68bの円周方向交互配置により構成する。
かかるアウターロータ62はロータ軸8上に支承し、この際アウターロータ62をロータ軸8上に軸線方向変位可能に回転係合させる。
【００８０】
ステータ61の径方向内方に位置するインナーロータ63は、ステータ61の電機子鉄心64と対向する外周面箇所に永久磁石列69を設けて構成する。
そして永久磁石列69は、図示しなかったが前記各実施例と同様に、N極永久磁石69aおよびS極永久磁石69bの円周方向交互配置により構成する。
かかるインナーロータ63はロータ軸8上に支承し、この際インナーロータ63をロータ軸8上に回転係合させ、且つ、軸線方向変位不能に支持する。
【００８１】
上記した第7実施例になる可変特性回転電機の作用を以下に説明する。
本実施例の回転電機を駆動するに際しては、アウターロータ62用の駆動電流と、インナーロータ63用の駆動電流とを複合して、ステータ61のトロイダル巻きした電機子巻線66に供給する。
このとき、ステータ61およびアウターロータ62間には、永久磁石列68による界磁を有した磁路が発生し、ステータ1およびインナーロータ63間には、永久磁石列69による界磁を有した磁路が発生する。
【００８２】
アウターロータ62は、永久磁石列68による界磁を有した磁路から誘導トルクを受けて駆動され、インナーロータ63は、永久磁石列69による界磁を有した磁路から誘導トルクを受けて駆動される。
なお、アウターロータ62に係わる永久磁石列68の配列円径が、インナーロータ63に係わる永久磁石列69のそれよりも大きいことから、アウターロータ62の誘導トルクはインナーロータ63の誘導トルクよりも大きいが、両者の和値が回転電機の出力トルクとなる。
【００８３】
ところで高速回転時は、誘起電圧が大きくなって回転電機の効率が低下することから、この誘起電圧が低減された特性で回転電機を動作させる必要がある。
このため高速回転時は、誘導トルクが大きくてリラクタンストルクの小さなアウターロータ62を図9に示すアクチュエータにより、矢印で示す軸線方向へ破線図示の位置までストロークさせる。
このとき永久磁石列68と電機子鉄心64との径方向重合面積を低下されて、アウターロータ62およびステータ61間の磁気抵抗が増大することにより、高速回転時の誘起電圧を低減させることができる。
【００８４】
かかる第7実施例の誘起電圧低減（特性変更）技術によれば、
誘起電圧の低減用にステータ61およびロータ62,63間の磁気抵抗を変化させるに際し、
誘導トルクが小さくてリラクタンストルクの大きなインナーロータ63とステータ61との間における上記磁気抵抗増大の量よりも、誘導トルクが大きくてリラクタンストルクの小さなアウターロータ62とステータ61との間における上記磁気抵抗増大の量が大きくなるようにして、回転電機の特性を変化させるようにしたため、
全てのロータ2,3を変位させることなく特性変更（誘導電圧の低減）を行うことができ、従ってロータ軸8のインダクタンスが増大してリラクタンストルクが減少するような事態を生ずることなく、回転電機の特性変化（誘導電圧の低減）を行うことができる。
【００８５】
このため、回転電機の特性変化（誘導電圧の低減）時にリラクタンストルクが低下して、回転電機の出力トルクが低下するようなことがなく、かかるトルク低下を生ずることなく回転電機の特性を、誘起電圧が抑制された高速回転時用の特性にすることができる。
【００８６】
＜第8実施例＞
図12は、本発明の第8実施例になる可変特性回転電機を示す。
本実施例においては、基本的に図1に示す第1実施例と同様に構成するが、ステータ1およびロータ2,3を特に以下のようなものとする。
【００８７】
つまり、円環状電機子鉄心71の軸線方向両側にそれぞれ、一対のヨーク72-1,72-2および73-1,73-2を突出させて設け、
各ヨーク72-1,72-2および73-1,73-2に電機子巻線74-1,74-2および75-1,75-2を巻装し、
これら電機子鉄心71および電機子巻線74-1,74-2および75-1,75-2を樹脂モールド76により覆って円環状に造る。
かかる円環状のステータ1は、その外周面をハウジング7内に嵌着する。
【００８８】
ステータ1の軸線方向両側にそれぞれ、所定のアキシャルエアギャップを持たせて同軸に対向配置するロータ2,3はそれぞれ、以下のような構成とする。
【００８９】
一方のロータ2は、円環状回転界磁鉄心9に永久磁石列10-1,10-2を設けて構成し、これら永久磁石列10-1,10-2はそれぞれ、ステータヨーク72-1,72-2の配列円と軸線方向に対向するよう配置する。
そして永久磁石列10-1,10-2はそれぞれ、図1(b)に示す永久磁石列10と同様に、N極永久磁石およびS極永久磁石の円周方向交互配置により構成し、これらN極永久磁石およびS極永久磁石間の隙間をなくしてロータ2の突極比を比較的小さくすると共に、N極永久磁石およびS極永久磁石による磁力を比較的大きくする。
【００９０】
かかるロータ2はロータ軸8上に支承し、この際ロータ2をロータ軸8上に回転係合させ、軸線方向変位不能に支持する。
【００９１】
他方のロータ3は、円環状回転界磁鉄心11に永久磁石列12-1,12-2を設けて構成し、これら永久磁石列12-1,12-2はそれぞれ、ステータヨーク73-1,73-2の配列円と軸線方向に対向するよう配置する。
そして永久磁石列12-1,12-2はそれぞれ、図1(b)に示す永久磁石列10と同様に、N極永久磁石およびS極永久磁石の円周方向交互配置により構成し、これらN極永久磁石およびS極永久磁石間に隙間を設定してロータ3の突極比をロータ2のそれよりも大きくすると共に、N極永久磁石およびS極永久磁石による磁力をロータ2のそれよりも小さくする。
【００９２】
かかるロータはロータ軸8上に支承し、この際ロータ3をロータ軸8上に回転係合させ、軸線方向変位不能に支持する。
【００９３】
上記した第8実施例になる可変特性回転電機の作用を以下に説明する。
本実施例の回転電機を駆動するに際しては、ステータ1の電機子巻線74-1,74-2および75-1,75-2に電流を供給する。
このとき図示のように、ステータ1およびロータ2間には、永久磁石列10-1,10-2による界磁を有した磁路αm1が発生し、ステータ1およびロータ3間には、永久磁石列12-1,12-2による界磁を有した磁路αm2が発生し、これらは相互に独立したものである。
【００９４】
ロータ2は、永久磁石列10-1,10-2による界磁を有した磁路αm1から誘導トルクを受けて駆動され、ロータ3は、永久磁石列12-1,12-2による界磁を有した磁路から誘導トルクを受けて駆動される。
なお、ロータ2に係わる永久磁石列10-1,10-2の永久磁石配列密度が、ロータ3に係わる永久磁石列12-1,12-2の永久磁石配列密度よりも大きいことから、ロータ2の誘導トルクはロータ3の誘導トルクよりも大きいが、両者の和値が回転電機の出力トルクとなる。
【００９５】
ところで高速回転時は、誘起電圧が大きくなって回転電機の効率が低下することから、この誘起電圧が低減された特性で回転電機を動作させる必要がある。
このため高速回転時は、誘導トルクが大きくてリラクタンストルクの小さなロータ2を図12に矢印で示す軸線方向へストロークさせる。
このときロータ2とステータ1との距離が増大されて、両者間における磁気抵抗が増大することにより、高速回転時の誘起電圧を低減させることができる。
【００９６】
かかる第8実施例の誘起電圧低減（特性変更）技術によれば、
誘起電圧の低減用にステータ1およびロータ2,3間の磁気抵抗を変化させるに際し、
誘導トルクが小さくてリラクタンストルクの大きなロータ3とステータ1との間における上記磁気抵抗増大の量よりも、誘導トルクが大きくてリラクタンストルクの小さなロータ2とステータ1との間における上記磁気抵抗増大の量が大きくなるようにして、回転電機の特性を変化させるようにしたため、
全てのロータ2,3を変位させることなく特性変更（誘導電圧の低減）を行うことができ、従ってロータ軸8のインダクタンスが増大してリラクタンストルクが減少するような事態を生ずることなく、回転電機の特性変化（誘導電圧の低減）を行うことができる。
【００９７】
このため、回転電機の特性変化（誘導電圧の低減）時にリラクタンストルクが低下して、回転電機の出力トルクが低下するようなことがなく、かかるトルク低下を生ずることなく回転電機の特性を、誘起電圧が抑制された高速回転時用の特性にすることができる。
【００９８】
しかも本実施例においては、上記したように磁束αm1,αm2が相互に独立しているため、これらの磁路αm1,αm2が短くなって鉄損が低減され、回転電機の効率を向上させることができる。
【００９９】
＜第9実施例＞
図13は、本発明の第9実施例になる可変特性回転電機を示し、本実施例は、図12の第8実施例と同様な作用効果を、第8実施例と異なる構成によって達成し得るようにしたものである。
【０１００】
この目的のため本実施例では、ロータ2を図12に示す第8実施例と同様な構成にするが、ステータ1およびロータ3を以下のような特異な構成となす。
つまりステータ1を、円環状に配列した電機子鉄心81と、径方向へ延在する電機子鉄心81のヨーク82に巻装した電機子巻線83とで構成し、これら電機子鉄心81および電機子巻線83を樹脂モールド34により覆って円環状に造る。
かかる円環状ステータ1の外周面をハウジング7内に嵌着して、ステータ1をハウジング7内に収納する。
【０１０１】
ロータ3は、図1,9,10と同じく、円環状回転界磁鉄心11で構成し、この円環状回転界磁鉄心11に永久磁石を設けない構造とする。
【０１０２】
かかる第9実施例の可変特性回転電機によれば、回転電機を駆動するに際しステータ1の電機子巻線83に電流を供給すると、
ステータ1およびロータ2間には、永久磁石列10-1,10-2による界磁を有した磁路αmが発生し、ステータ1およびロータ3間には、永久磁石を含まない界磁を有した磁路αrが発生する。
【０１０３】
これら磁路αm,αrは、図12に示す第8実施例と同様なものであり、また、矢印で示すロータ2の軸線方向変位により高速回転時の誘起電圧を低減し得て、第8実施例と同様な作用効果を達成することができる。
【０１０４】
＜第10実施例＞
図14は、本発明の第10実施例になる可変特性回転電機を示す。
本実施例は、基本的に図5の第2実施例と同様に構成するが、高速回転時の誘起電圧を低減すべく永久磁石列10をステータ1から遠ざけるに際し、ロータ2を全体的にステータ1から遠ざけるようにしたものである。
【０１０５】
このためロータ2は、永久磁石列10を円環状回転界磁鉄心9に固設して構成し、かかるロータ2をロータ軸8上に支承するに際して、ロータ2をロータ軸8上に回転係合させて、しかし軸線方向変位可能に支持する。
【０１０６】
上記した第10実施例になる可変特性回転電機の作用を以下に説明する。
本実施例の回転電機を駆動するに際しては、ロータ2の駆動電流とロータ3の駆動電流とを複合し、ステータ1の電機子巻線23にこの複合電流を供給する。
このとき、ステータ1およびロータ2間には、永久磁石列10による界磁を有した磁路が発生し、ステータ1およびロータ3間には、永久磁石を含まない界磁を有した磁路が発生し、
これら磁路は、電機子巻線23がトロイダル巻きであることによって、相互に独立したものとなる。
【０１０７】
永久磁石列10を含む界磁による（誘導モータによる）誘導トルクTm、および、永久磁石列10を含まない界磁による（リラクタンスモータによる）リラクタンストルクTrはそれぞれ、電機子巻線23へ供給する電流のβ角（電気角）に対し図16(a)に一点鎖線および二点鎖線で例示するようなものとなり、
これらの和値である回転電機の全体的な出力トルクTtotal（＝Tm＋Tr）は、図16(a)に実線で示すようなものとなる。
【０１０８】
一方で誘起電圧が大きくなる高速回転時は、ロータ2,3のうち、誘導トルクが大きくてリラクタンストルクが小さいロータ2を、図14に矢印で示す軸線方向へ変位させてステータ1から離間させる。
これにより、ロータ2およびステータ1間における磁気抵抗が大きくなって、高速回転時における誘起電圧を低下させることができる。
【０１０９】
ちなみにこの場合、永久磁石列10を含む界磁による誘導トルクTm、および、永久磁石列10を含まない界磁によるリラクタンストルクTrはそれぞれ、電機子巻線23へ供給する電流の電気角βに対し図16(b)に一点鎖線および二点鎖線で示すようなものとなり、
これらの和値である回転電機の全体的な出力トルクTtotal（＝Tm＋Tr）は、図16(b)に破線で示すようなものとなる。
【０１１０】
しかし、誘起電圧を低減させるに際し、誘導トルクが大きくてリラクタンストルクが小さいロータ2のみをステータ1から遠ざかる軸線方向へ変位させてロータ2およびステータ1間の磁気抵抗を増大させるだけであり、他方のロータ3はステータ1との間におけるアキシャルエアギャップを不変に保つため、
図16(a)の二点鎖線と図16(b)の二点鎖線との比較から明らかなように、リラクタンストルクTrの特性変更前から特性変更後への低下を抑制することができ、
回転電機の全体的な出力トルクTtotalの特性変更前から特性変更後への低下を、図16(c)の実線レベルから破線レベルへの低下程度に抑えることができる。
【０１１１】
なお、図16(c)の実線で示す出力トルクTtotal（特性変更前）、および、破線で示す出力トルクTtotal（特性変更後）の比較から明らかなように、
電機子巻線23へ供給する電流の電気角βは、その絶対値が誘導トルクTmの低下に伴って大きくなるよう変化させるのが、上記の作用効果が顕著になる意味合いにおいて好ましいのは勿論である。
【０１１２】
＜第11実施例＞
図15は、本発明の第11実施例になる可変特性回転電機を示す。
本実施例は、基本的に図13の第9実施例と同様に構成するが、ロータ3を特に以下の構成となす。
【０１１３】
つまりロータ3は、円環状回転界磁鉄心11に1個の永久磁石列12を具え、この永久磁石列12を、N極永久磁石およびS極永久磁石の円周方向交互配列により構成する。
そして永久磁石列12は、電機子結線83の配列円と軸線方向に対向する円環状回転界磁鉄心11の箇所に配置する。
【０１１４】
かかる第11実施例になる可変特性回転電機の作用を以下に説明する。
本実施例の回転電機を駆動するに際しては、ロータ2の駆動電流とロータ3の駆動電流とを複合し、ステータ1の電機子巻線83にこの複合電流を供給する。
このとき、ステータ1およびロータ2間には、永久磁石列10-1,10-2による界磁を有した磁路αm1が発生し、ステータ1およびロータ3間には、永久磁石列12による界磁を有した磁路αm2が発生する。
【０１１５】
ロータ2は、永久磁石列10-1,10-2による界磁を有した磁路αm1から誘導トルクを受けて駆動され、ロータ3は、永久磁石列12による界磁を有した磁路から誘導トルクを受けて駆動される。
なお、ロータ2に係わる永久磁石列10-1,10-2の永久磁石配列密度が、ロータ3に係わる永久磁石列12の永久磁石配列密度よりも大きいことから、ロータ2の誘導トルクはロータ3の誘導トルクよりも大きいが、両者の和値が回転電機の出力トルクとなる。
【０１１６】
ところで高速回転時は、誘起電圧が大きくなって回転電機の効率が低下することから、この誘起電圧が低減された特性で回転電機を動作させる必要がある。
このため高速回転時は、誘導トルクが大きくてリラクタンストルクの小さなロータ2を図15に矢印で示す軸線方向へストロークさせる。
このときロータ2とステータ1との距離が増大されて、両者間における磁気抵抗が増大することにより、高速回転時の誘起電圧を低減させることができる。
【０１１７】
かかる第11実施例の誘起電圧低減（特性変更）技術によれば、
誘起電圧の低減用にステータ1およびロータ2,3間の磁気抵抗を変化させるに際し、
誘導トルクが小さくてリラクタンストルクの大きなロータ3とステータ1との間における上記磁気抵抗増大の量よりも、誘導トルクが大きくてリラクタンストルクの小さなロータ2とステータ1との間における上記磁気抵抗増大の量が大きくなるようにして、回転電機の特性を変化させるようにしたため、
全てのロータ2,3を変位させることなく特性変更（誘導電圧の低減）を行うことができ、従ってロータ軸8のインダクタンスが増大してリラクタンストルクが減少するような事態を生ずることなく、回転電機の特性変化（誘導電圧の低減）を行うことができる。
【０１１８】
このため、回転電機の特性変化（誘導電圧の低減）時にリラクタンストルクが低下して、回転電機の出力トルクが低下するようなことがなく、かかるトルク低下を生ずることなく回転電機の特性を、誘起電圧が抑制された高速回転時用の特性にすることができる。
【０１１９】
しかも本実施例においては、上記したように磁束αm1,αm2が相互に独立しているため、これらの磁路αm1,αm2が短くなって鉄損が低減され、回転電機の効率を向上させることができる。
【符号の説明】
【０１２０】
1,61  ステータ
2,2-1,2-2,3,3-1,3-2,62,63  ロータ
21,41,51,64  電機子鉄心
4,4-1,4-2,22,31,42,43,52,72-1,72-2,73-1,73-2  ヨーク
5,5-1,5-2,7-1,7-2,8,8-1,8-2,23,32,33,45,53,74-1,74-2,75-1,75-2,83  電機子巻線
6,24,46,54,67,76,84  樹脂モールド
7  ハウジング
8  ロータ軸
9,9-1,9-2,33,34,11  回転界磁鉄心
10,10-1,10-2,12,12-1,12-2,35,36,68,69  永久磁石列
13-1,13-2  アクチュエータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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