(57)【要約】【課題】磁束の高調波成分を抑制するにより、電動機の損失を抑制することである。【解決手段】ステータティース１１ａのそれぞれは、同相に対応するもの同士で、先端部の形状がロータ１２の回転方向において互いに異ならされ、磁気回路が形成されるステータティース１１ａの磁気的特性は、同相に対応するもの同士で互いに異ならされている。また、高調波抑制要素は、同相に対応するフィルタ巻線１４のそれぞれを並列接続した３個の閉回路で構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータおよびロータを構成する磁性体により磁気回路が形成され、磁性体をコアとして巻回した複数のステータ巻線への通電がそれぞれ制御されることで各磁気回路に交番磁束が流れる電動機において、
前記磁気回路のそれぞれを流れる磁束において所定のカットオフ周波数以上の高調波磁束を抑制する高調波磁束抑制要素を備え、
前記磁気回路のそれぞれは、前記ステータ巻線のそれぞれに対応して、当該磁気回路を形成する磁性体の磁気的特性が非対称に構成されることを特徴とする電動機。
【請求項２】
前記ステータは、相数のｎ（ｎ：自然数）倍に対応するステータ巻線用の複数のティースを備え、
前記磁気回路のそれぞれは、同相に対応するもの同士について、当該磁気回路を構成する磁性体の磁気的特性が互いに異なることを特徴とする請求項１に記載された電動機。
【請求項３】
前記ティースのそれぞれは、同相に対応するもの同士について、前記ロータと対向する先端部の形状が前記ロータの回転方向において互いに異なることを特徴とする請求項２に記載された電動機。
【請求項４】
前記磁気回路のそれぞれはは、同相に対応するもの同士について、当該磁気回路が形成される前記磁性体の導電率、ヒステリシス特性、板厚、飽和磁束密度および透磁率の少なくとも一つが互いに異なることを特徴とする請求項２または３に記載された電動機。
【請求項５】
前記複数のティースは、フィルタ巻線がそれぞれ巻回されており、
前記高調波抑制要素は、同相に対応する前記フィルタ巻線のそれぞれを並列接続したｎ個の閉回路で構成されることを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載された電動機。
【請求項６】
前記ステータは、相数のｎ（ｎ：自然数）倍に対応するステータ巻線用の複数のティースを備え、
前記磁気回路のそれぞれは、相毎に、当該磁気回路が形成される磁性体の磁気的特性が異なることを特徴とする請求項１に記載された電動機。
【請求項７】
前記ティースのそれぞれは、相毎に、前記ロータと対向する先端部の形状が前記ロータの回転方向において異なることを特徴とする請求項６に記載された電動機。
【請求項８】
前記磁気回路のそれぞれは、相毎に、当該磁気回路が形成される磁性体の導電率、ヒステリシス特性、板厚、飽和磁束密度および透磁率の少なくとも一つが異なることを特徴とする請求項６または７に記載された電動機。
【請求項９】
前記複数のティースは、フィルタ巻線がそれぞれ巻回されており、
前記高調波抑制要素は、各相に対応するフィルタ巻線のそれぞれを直列接続したｎ個の閉回路で構成されることを特徴とする請求項６から８のいずれか一項に記載された電動機。
【請求項１０】
前記ステータ巻線のそれぞれは、位相が異なるｎ種類のＰＷＭキャリアを用いてＰＷＭ波電圧駆動されるｎ個の多相インバータを介して通電されることを特徴とする請求項２から９のいずれか一項に記載された電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性体をコアとして巻回した複数のステータ巻線への通電がそれぞれ制御されることで各磁気回路に交番磁束が流れる電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、コギングトルクやトルクむらを減少させるように構成した電動機が開示されている。この電動機において、アーマチュアのコアは、リング状のボス部の外径に、基部と爪部とで略Ｔ字状に形成されるティースが１０個形成されて構成される。各爪部の外周には、各永久磁石の磁極端にそれぞれ対向するティースが互いに非対称となるべく、非点対称となる関係で切欠き溝が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−４７１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された手法では、ステータおよびロータを構成する磁性体により形成される磁気回路において、磁束の高調波成分（スロット高調波成分）が生じることにより、電動機全体の損失が増加してしまうという問題がある。そのため、電動機の効率が低下してしまうという不都合がある。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、磁束の高調波成分を抑制するにより、電動機の効率低下を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる課題を解決するために、本発明は、磁気回路のそれぞれを流れる磁束において所定のカットオフ周波数以上の高調波磁束を抑制する高調波磁束抑制要素を備える。この場合、磁気回路のそれぞれは、ステータ巻線のそれぞれに対応して、磁気回路を形成する磁性体の磁気的特性が互いに非対称に構成される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ステータ巻線のそれぞれに対応して、磁気回路を形成する磁性体の磁気的特性が互いに非対称の関係となるので、高調波磁束抑制要素により、磁気回路における磁束の高調波成分（スロット高調波成分）を抑制することができる。そのため、電動機全体の損失の増加を抑制することができ、電動機の効率低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態にかかる電動機１０の構造を模式的に示す平面展開図
【図２】電動機１０および電力変換器３０を含む回路構成図
【図３】第１の実施形態にかかるステータティース１１ａを有する電動機１０におけるＵ〜Ｗ相のコア部に鎖交する磁束のスペクトルを示す説明図
【図４】位相情報も含めた各相の鎖交磁束のベクトル和を示す説明図
【図５】第２の実施形態にかかる電動機１０の構造を模式的に示す平面展開図
【図６】電動機１０および電力変換器３０を含む回路構成図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる電動機１０の構造を模式的に示す平面展開図である。本実施形態にかかる電動機１０は、永久磁石型同期電動機であり、ラジアルギャップのインナーロータ型として構成されている。この電動機１０は、断面がリング状のステータ（固定子）１１と、図示しないシャフトに連結されたロータ（可動子）１２とを備えており、ロータ１２は、ステータ１１の内周側にエアギャップを介して配置されている。
【００１０】
ステータ１１は、例えば、磁性体の電磁鋼板を軸方向に複数積層して構成されており、複数のステータティース１１ａと、略リング状のバックヨーク１１ｂとを有している。複数のステータティース１１ａは、バックヨーク１１ｂの内周側において等間隔で配置されており、個々のステータティース１１ａは、ロータ１２側に突出した格好となっている。バックヨーク１１ｂは、個々のステータティース１１ａをその基端側で連結している。
【００１１】
ステータ１１は、焼きばめ等の方法を用いて、筒状のステータケース（図示せず）に嵌合させることによりステータケースの内部に格納される。これにより、ステータ１１は、周方向の全域において外周側から外力が全体的に作用した状態でステータケースによって固定保持されている。
【００１２】
本実施形態において、ステータ１１は、９相（３相×３）に対応するステータ巻線用のステータティース１１ａを備え、個々のステータティース１１ａには、図示しないインシュレータ（絶縁部材）１３を介してステータ巻線１３が各々巻回されている。９つのステータ巻線１３は、Ｕ１相、Ｖ１相、Ｗ１相に対応する３つのステータ巻線１３と、Ｕ２相、Ｖ２相、Ｗ２相に対応する３つのステータ巻線１３と、Ｕ３相、Ｖ３相、Ｗ３相に対応する３つのステータ巻線１３とで構成されている。３組のＵ相〜Ｗ相（Ｕ１相〜Ｗ１相、Ｕ２相〜Ｗ２相、Ｕ３相〜Ｗ３相）のそれぞれにおいて、同一組内の３つのステータ巻線１３にそれぞれ供給される電流の総和はゼロとなる。
【００１３】
一方、ロータ１２は、例えば、シャフトのまわりに磁性体の電磁鋼板を軸方向に複数積層して形成されている。ロータ１２の内部には、複数の永久磁石１５が周方向に沿って等間隔で埋め込まれている。
【００１４】
この電動機１０は、後述する電力変換器３０から９相の交流電力が対応する相のステータ巻線１３にそれぞれ供給されることにより生じる磁界と、回転子の永久磁石が作る磁界との相互作用により駆動する。具体的には、電動機１０では、ロータ１２に埋め込まれた永久磁石１５と、ロータ１２自体を構成する磁性体（電磁鋼板）と、ステータ１１を構成する磁性体（電磁鋼板）とによって、磁気回路が形成される。そして、永久磁石１５からの磁石磁束、およびステータ巻線１３をインバータ制御により通電することで発生する交番磁束が、この磁気回路を流れることで電磁力によるトルクが発生し、ロータ１２およびこれに連結されたシャフトが回転する。
【００１５】
本実施形態の特徴の一つとして、電流総和がゼロとなる３相のステータ巻線１３が巻回される３つのステータティース１１ａは、その先端形状（ロータ１２側に突出する先端部の形状）がそれぞれ同一形状に形成されている。具体的には、Ｕ１相、Ｖ１相、Ｗ１相のステータ巻線１３が巻回される各ステータティース１１ａの先端形状は、それぞれ同一形状に形成され、Ｕ２相、Ｖ２相、Ｗ２相のステータ巻線１３が巻回される各ステータティース１１ａの先端形状も、それぞれ同一形状に形成される。また、Ｕ３相、Ｖ３相、Ｗ３相のステータ巻線１３が巻回される各ステータティース１１ａの先端形状も、それぞれ同一形状に形成される。
【００１６】
例えば、ノーマルなステータティースの先端形状を、全周囲において外側に突出する突出部を有するフランジ形状とする。本実施形態において、Ｕ１相、Ｖ１相、Ｗ１相に対応する各ステータティース１１ａの先端形状は、軸方向に延在する一対の側面部のうち、一方の側面部（図中の右側）に対応する突出部が切り欠かれた形状となっている。一方、Ｕ２相、Ｖ２相、Ｗ２相に対応する各ステータティース１１ａの先端形状は、全周囲において外側に突出する突出部を有するフランジ形状となっている。また、Ｕ３相、Ｖ３相、Ｗ３相に対応する各ステータティース１１ａの先端形状は、軸方向に延在する一対の側面部のうち、他方の側面部（図中の左側）に対応する突出部が切り欠かれた形状となっている。
【００１７】
一方で、個々のステータティース１１ａの先端形状は、同相に対応するもの同士について、互いに異なる形状（非対称）となるように設定されている。上述した通り、Ｕ１相、Ｕ２相、Ｕ３相に対応する各ステータティース１１ａの先端形状は、それぞれ異なる形状となるように形成されており、Ｖ１相、Ｖ２相、Ｖ３相に対応する各ステータティース１１ａの先端形状も、それぞれ異なる形状となるように形成されている。また、Ｗ１相、Ｗ２相、Ｗ３相に対応する各ステータティース１１ａの先端形状も、それぞれ異なる形状となるように形成される。このような形状の非対称性により、磁気回路が形成される磁性体（ステータティース１１ａ）の磁気的特性は、同相に対応するもの同士で互いに異なるように設定されている。
【００１８】
また、本実施形態において、個々のステータティース１１ａには、ステータ巻線１３とは別個の巻線であるフィルタ巻線１４が各々巻回されている。なお、フィルタ巻線１４は、磁気回路を流れる磁束において高調波磁束を抑制する高調波磁束抑制要素としての機能を担っており、その詳細については後述する。
【００１９】
図２は、電動機１０および電力変換器３０を含む回路構成図である。電力変換器３０は、電源２０に接続されており、電源２０からの直流電力を９相の交流電力に変換し、変換された９相の交流電力を電動機１０に供給する。この電力変換器３０は、それぞれがＵ相、Ｖ相、Ｗ相を含む３相の交流電力を出力する３つの３相インバータ３１〜３３で構成されている。個々の３相インバータ３１〜３３の入力側は、正極側および負極側の直流母線を介し、電源２０に接続されており、３つの３相インバータ３１〜３３は直列接続されている。第１の３相インバータ３１の出力側は、Ｕ１相、Ｖ１相、Ｗ１相に対応する３つのステータ巻線１３と接続され、第２の３相インバータ３２の出力側は、Ｕ２相、Ｖ２相、Ｗ２相に対応する３つのステータ巻線１３と接続される。また、第３の３相インバータ３３の出力側は、Ｕ３相、Ｖ３相、Ｗ３相に対応する３つのステータ巻線１３と接続される。個々の３相インバータ３１〜３３は、電源２０からの直流電力を、その電流総和がゼロとなる３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の交流電力に変換し、変換された３相の交流電力を対応する各ステータ巻線１３にそれぞれ供給する。
【００２０】
個々の３相インバータ３１〜３３は、正極側の直流母線と、３相に対応する各出力端子との間に、上アームに対応するスイッチをそれぞれ備えるとともに、負極側の直流母線と、３相に対応する各出力端子との間に、下アームに対応するスイッチをそれぞれ備えている。個々のスイッチは、一方向の導通を制御可能な半導体スイッチ（例えば、ＩＧＢＴ等のトランジスタといったスイッチング素子）を主体に構成されており、個々の半導体スイッチには、還流用ダイオードが逆並列接続されている。
【００２１】
上下アームに対応する個々のスイッチの開閉状態は、例えば、ＰＷＭ波電圧駆動といった制御方式により、制御装置（図示せず）によって制御される。ＰＷＭ波電圧駆動は、直流電力からＰＷＭ波電圧を生成して電動機１０に印加する、具体的には、キャリア電圧と正弦波制御電圧とに基づいてＰＷＭ制御を行い、ＰＷＭ制御のデューティー指令値を算出することで等価的な正弦波交流電圧を電動機１０に印加する駆動方式である。このＰＷＭ波電圧駆動によって電力変換器３０を制御する場合、３つの３相インバータ３１〜３３において、ＰＷＭキャリアは４０度づつ位相がオフセットされている。
【００２２】
以下、本実施形態の特徴の一つである高調波磁束抑制要素について説明する。高調波磁束抑制要素は、各ステータティース１１ａに巻回されるフィルタ巻線１４によって構成される。具体的には、高調波磁束抑制要素は、３つのフィルタ巻線１４毎に、当該フィルタ巻線１４同士を並列に結線した閉回路で構成される。９相の電動機１０である本実施形態は、９つのフィルタ巻線１４を備えるため、３つの閉回路に対応する高調波抑制要素が形成されることとなる。なお、個々の閉回路において、フィルタ巻線１４のそれぞれには、カットオフ周波数調整用かつ冷却用の抵抗素子が直列接続されている。
【００２３】
個々のステータティース１１ａの先端形状が同相で対応するもの同士で異なる本実施形態において、個々の閉回路を構成する３つのフィルタ巻線１４は、３つの３相インバータ３１〜３３からそれぞれ出力される各相の電流に応じて決定される。具体的には、一つの閉回路は、キャリア位相がそれぞれ異なる同相電流が当該閉回路を通過するように３つのフィルタ巻線１４同士が結線されており、換言すれば、同相に対応するフィルタ巻線１４のそれぞれが並列接続される。本実施形態において、第１の閉回路は、Ｕ１相電流、Ｕ２相電流、Ｕ３相電流が当該閉回路を通過するように、Ｕ相に対応する３つのフィルタ巻線１４を結線して構成される。第２の閉回路は、Ｖ１相電流、Ｖ２相電流、Ｖ３相電流が当該閉回路を通過するように、Ｖ相に対応する３つのフィルタ巻線１４を結線することにより構成される。また、第３の閉回路は、Ｗ１相電流、Ｗ２相電流、Ｗ３相電流が当該閉回路を通過するように、Ｗ相に対応する３つのフィルタ巻線１４を結線することにより構成される。
【００２４】
このような閉回路から構成される高調波磁束抑制要素は、閉回路に循環電流が誘起されることにより、磁気回路を流れる磁束、すなわち、磁束経路中の磁束のうち、所定のカットオフ周波数以上の高調波の交番磁束の通過を抑制する。換言すれば、この電動機１０では、磁気回路を流れる磁束の中で、閉回路の特性（抵抗素子）によって決まるカットオフ周波数以上の高調波の交番磁束が３つのフィルタ巻線１４で構成される閉回路によって通過が抑制される。高調波の交番磁束が減衰することで磁気回路を流れる磁束の波形の歪率が低減され、これにより、基本波成分比率が高められる。高調波の交番磁束のエネルギーは、この高調波磁束抑制要素での局部的な鉄損（渦電流損失やヒステリシス損失）として消費される。これにより、鉄損が低減されることになる。
【００２５】
高調波磁束抑制要素は、上述したように、所定のカットオフ周波数以上の交番磁束の通過を抑制して、磁気回路の鉄損を低減させるといった機能を有するものである。ここで、高調波磁束抑制要素によるカットオフ周波数が過度に小さいと、高調波の交番磁束だけでなく、電動機１０のトルクに寄与する基本波成分までも減少させてしまうことになる。一方、高調波磁束抑制要素によるカットオフ周波数が過度に大きいと、磁気回路の鉄損を低減させるという本来の機能を達成できなくなる。このため、高調波磁束抑制要素は、電動機１０の性能や用途に応じた最適なカットオフ周波数特性が得られるようにしておくことが望まれる。
【００２６】
このように本実施形態において、電動機１０は、複数の磁気回路を流れる磁束のそれぞれにおいて所定のカットオフ周波数以上の高調波磁束を抑制する高調波磁束抑制要素を備える。また、磁気回路のそれぞれは、磁気回路が形成される磁性体の磁気的特性が互いに非対称に構成される。具体的には、ステータティース１１ａのそれぞれは、同相に対応するもの同士で、先端部の形状がロータ１２の回転方向において互いに異ならされ、磁気回路が形成されるステータティース１１ａの磁気的特性は、同相に対応するもの同士で互いに異ならされている。また、高調波抑制要素は、同相に対応するフィルタ巻線１４のそれぞれを並列接続した３個の閉回路で構成される。
【００２７】
電動機１０において、電力変換器３０を駆動方式としてＰＷＭ波電圧駆動を行う場合、電磁鋼板で形成されるステータ１１やロータ１２のコア部や、永久磁石１５等の鉄損には、スロット高調波成分の他にＰＷＭ波電圧駆動に起因するキャリア高調波成分が含有され、鉄損増加の要因となる。
【００２８】
図３は、本実施形態にかかるステータティース１１ａを有する電動機１０におけるＵ〜Ｗ相のコア部に鎖交する磁束のスペクトルを示す説明図である。先端形状が対称に形成されたステータティースを有する電動機において、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のステータティースに鎖交する磁束のスペクトルは概ね同一である。Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相は１２０度位相がずれているので、３つのフィルタ巻線１４で構成される閉回路に誘起電圧差が発生しないため、当該閉回路（高調波磁束抑制要素）に電流が流れず、高調波磁束を抑制することはできない。しかしながら、本実施形態によれば、ステータティース１１ａの先端形状を非対称としている。これにより、各相においてスロット高調波成分に振幅差と位相差を発生させることができる。その結果、図３に示すように、各相の鎖交磁束スペクトルを異ならせることができることができる。また、図４は、位相情報も含めて各相の鎖交磁束のベクトル和を示す説明図である。ここで、同図において、四角のプロットは対称形状のステータティースを有する電動機に関するベクトル和を示し、菱形のプロットは、非対称形状のステータティース１１ａを有する電動機１０に関するベクトル和を示す。同図から分かるように、非対称形状のステータティース１１ａを有する電動機１０では、ベクトル和が有限の値を持つことがわかる。これにより、非対称形状のステータティース１１ａの場合、高調波磁束抑制要素である閉回路に循環電流が誘起され、磁気回路における磁束の高調波成分（スロット高調波成分）を抑制することができる。そのため、電動機全体の損失の増加を抑制することができ、電動機１０の効率低下を抑制することができる。
【００２９】
また、本実施形態において、ステータ巻線１３のそれぞれは、位相が異なる３種類のＰＷＭキャリアを用いてＰＷＭ波電圧駆動される３個の３相インバータ３１〜３３を介して通電される。かかる構成によれば、スロット高調波成分に加え、キャリア高調波成分についても抑制できるので、電動機１０の効率低下をより抑制することができる。
【００３０】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態にかかる電動機１０について説明する。第２の実施形態にかかる電動機１０が、第１の実施形態のそれと相違する点は、ステータティース１１ａの先端形状のパターンと高調波磁束抑制要素の回路構成である。第１の実施形態と共通する構成については説明を省略することとし、以下、相違点を中心に説明を行う。
【００３１】
図５は、本発明の第２の実施形態にかかる電動機１０の構造を模式的に示す平面展開図である。本実施形態において、個々のステータティース１１ａの先端形状は、同相に対応するもの同士について、それぞれ同一形状に形成されている。具体的には、３組のＵ相（Ｕ１相〜Ｕ３相）のステータ巻線１３が巻回されるステータティース１１ａの先端形状は、それぞれ同一形状に設定され、３組のＶ相（Ｖ１相〜Ｖ３相）のステータ巻線１３が巻回されるステータティース１１ａの先端形状も、それぞれ同一形状に設定される。また、３組のＷ相（Ｗ１相〜Ｗ３相）のステータ巻線１３が巻回されるステータティース１１ａの先端形状も、それぞれ同一形状に設定され。
【００３２】
これに対して、個々のステータティース１１ａの先端形状は、相毎に、それぞれが異なる形状（非対称）となるように設定されている。例えば、ノーマルなステータティースの先端形状を、全周囲において外側に突出する突出部を有するフランジ形状とする。本実施形態において、３組のＵ相に対応するステータティース１１ａの先端形状のそれぞれは、軸方向に延在する一対の側面部のうち、一方の側面部（図中の右側）に対応する突出部が切り欠かれた形状となっている。一方、３組のＶ相に対応するステータティース１１ａの先端形状のそれぞれは、全周囲において外側に突出する突出部を有するフランジ形状となっている。また、３組のＷ相に対応するステータティース１１ａの先端形状のそれぞれは、軸方向に延在する一対の側面部のうち、他方の側面部（図中の左側）に対応する突出部が切り欠かれた形状となっている。これにより、磁気回路が形成される磁性体（ステータティース１１ａ）の磁気的特性が相毎に異ならされている。
【００３３】
以下、本実施形態の高調波磁束抑制要素について説明する。高調波磁束抑制要素は、各ステータティース１１ａに巻回されるフィルタ巻線１４によって構成される。具体的には、高調波磁束抑制要素は、３つのフィルタ巻線１４毎に、当該フィルタ巻線１４同士を直列に結線した閉回路で構成される。９相の電動機１０である本実施形態では、９つのフィルタ巻線１４を備えるため、３つの閉回路に対応する高調波抑制要素が形成されることとなる。なお、個々の閉回路には、カットオフ周波数調整用かつ冷却用の抵抗素子が１つ設けられている。
【００３４】
個々のステータティース１１ａの先端形状が相互に異なる本実施形態において、個々の閉回路を構成する３つのフィルタ巻線１４は、３つの３相インバータ３１〜３３からそれぞれ出力される各相の電流に応じて決定される。具体的には、１組の閉回路は、キャリア位相がそれぞれ異なるＵ相電流、Ｖ相電流、Ｗ相電流が当該閉回路を通過するように３つのフィルタ巻線１４同士が結線されており、換言すれば、各相に対応するフィルタ巻線１４のそれぞれを直列接続される。本実施形態において、第１の閉回路は、Ｕ１相電流、Ｖ２相電流、Ｗ３相電流が当該閉回路を通過するように、Ｕ１相、Ｖ２相、Ｗ３相に対応する３つのフィルタ巻線１４を結線することにより構成される。第２の閉回路は、Ｕ２相電流、Ｖ３相電流、Ｗ１相電流が当該閉回路を通過するように、Ｕ２相、Ｖ３相、Ｗ１相に対応する３つのフィルタ巻線１４を結線することにより構成される。また、第３の閉回路は、Ｕ３相電流、Ｖ１相電流、Ｗ２相電流が当該閉回路を通過するように、Ｕ３相、Ｖ１相、Ｗ２相に対応する３つのフィルタ巻線１４を結線することにより構成される。
【００３５】
このように本実施形態において、電動機１０は、複数の磁気回路を流れる磁束のそれぞれにおいて所定のカットオフ周波数以上の高調波磁束を抑制する高調波磁束抑制要素を備える。また、磁気回路のそれぞれは、磁気回路が形成される磁性体の磁気的特性が互いに非対称に構成される。具体的には、ステータティース１１ａのそれぞれは、相毎に、先端部の形状がロータ１２の回転方向において異ならされ、磁気回路が形成されるステータティース１１ａの磁気的特性は相毎に異ならされている。また、高調波磁束抑制要素は、各相に対応するフィルタ巻線のそれぞれを直列接続した３個の閉回路で構成されている。
【００３６】
かかる構成によれば、第１の実施形態と同様に、高調波磁束抑制要素である閉回路に循環電流が誘起され、磁気回路における磁束の高調波成分（スロット高調波成分）を抑制することができる。そのため、電動機全体の損失の増加を抑制することができ、電動機１０の効率低下を抑制することができる。
【００３７】
また、本実施形態によれば、高調波磁束抑制要素である閉回路を構成する巻線が、第１の実施形態に示す手法と比べて短くすることが可能である。また、閉回路を構成する抵抗素子も各閉回路に一つ設ければよいので、構造の簡素化を図ることができる。
【００３８】
なお、ステータティース１１ａの先端形状を異ならせる手法は、上述した実施形態に限定されない。本実施形態では、ステータティース１１ａの先端部のフランジ部の長さ（ロータ１２の回転方向に対応する長さ）を変更するものであるが、このフランジ部の位置をオフセットさせたりしてもよい。また、フランジ部を異なる形態で切り欠いたりしてもよい。
【００３９】
また、本実施形態では、ステータティース１１ａの先端形状を異ならせることで、磁気回路が形成される磁性体の磁気的特性を互いに非対称に構成しているが、磁気的特性を非対称に構成する手法はこれに限定されない。例えば、ステータティース１１ａの形状をすべて同一とした上で、磁気回路を構成する磁性体（ステータ１１の一部やロータの一部）の導電率、ヒステリシス特性、板厚、飽和磁束密度および透磁率の少なくとも一つを互いに異なることでもよい。例えば、ステータ１１を構成する積層鋼板の導電率や板厚を変えた場合には、磁束が交番した際の渦電流特性が変化し、鎖交する磁束の周波数によって位相差を与えることができる。また、飽和磁束密度や透磁率を変えた場合にも、飽和による周波数成分比率の変化を発生させることができる。
【符号の説明】
【００４０】
１０…電動機
１１…ステータ
１１ａ…ステータティース
１１ｂ…バックヨーク
１２…ロータ
１３…ステータ巻線
１４…フィルタ巻線
１５…永久磁石
２０…電源
３０…電力変換器
３１〜３３…３相インバータ
【図１】
2010239823.tif 000003
【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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