(57)【要約】【課題】少ない磁化電流で低保磁力永久磁石を増減磁できるモータシステムを提供する。【解決手段】永久磁石モータ２１を、着磁量が変更可能な低保磁力永久磁石５と、高保磁力永久磁石４とを有してなるロータ２と、６個の各スロットに集中巻きされる２組（Ｕ，Ｖ，Ｗ／Ｘ，Ｙ，Ｚ）の３相巻線結線を有するステータ２２とで４極／６スロットに構成し、ステータ２２を、隣り合うスロットが異なる組の３相巻線となるように結線し、トルクモードでは４極／６スロット構成，磁化モードでは、隣り合うスロットに同程度の電流を流して４極／３スロット構成と等価となるよう通電状態を切り換える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
着磁量が変更可能な程度に低保磁力である第１永久磁石と、この第１永久磁石の着磁量を変更可能な程度の磁界では着磁量が変化しない程度に高保磁力である第２永久磁石とを有してなるロータと、６ｎ（ｎは自然数）の各スロットに集中巻きされる２組の３相巻線結線，又はそれら２組の中点を共通化した場合には６相巻線結線となるステータとで構成される永久磁石モータと、
この永久磁石モータの前記巻線に通電する通電手段とを備え、
前記通電手段は、前記２組の３相巻線に対する通電状態を切換えることで、前記永久磁石モータにトルクを発生させるトルクモードと、前記第１永久磁石を増磁または減磁させる磁化モードとを設定することを特徴とするモータシステム。
【請求項２】
前記ステータは、隣り合うスロットが異なる組の３相巻線に結線されていることを特徴とする請求項１記載のモータシステム。
【請求項３】
前記通電手段は、前記トルクモードでは隣り合うスロットが異なる相となるように通電し、前記磁化モードでは、少なくとも一方の隣り合うスロットが同相の通電となるように通電を切り替えることを特徴とする請求項１又は２記載のモータシステム。
【請求項４】
前記ロータは、４ｍ（ｍは自然数）極で構成され、
前記ステータは、６ｍスロットで構成されており、
前記通電手段は、前記トルクモードでは、４ｍ極／６ｍスロット構成となるように通電し、前記磁化モードでは、隣り合うスロットに同程度の電流を流して４ｍ極／３ｍスロット構成と等価となるように通電状態を切り換えることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のモータシステム。
【請求項５】
前記通電手段は、出力端子が前記２組の３相巻線にそれぞれ接続される２つのインバータ回路を備えて構成されることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のモータシステム。
【請求項６】
前記通電手段は、前記２つのインバータ回路に対してそれぞれ独立に制御信号を出力する信号出力手段を備え、
前記信号出力手段は、前記磁化モードにおいて、前記第１永久磁石の全数を複数回に分けて着磁すると共に、それぞれの回で、着磁対象外となる第１永久磁石に対して作用する磁界を打ち消すための通電を同時に行うことを特徴とする請求項５記載のモータシステム。
【請求項７】
前記ロータにおいて、前記第１永久磁石と前記第２永久磁石とが交互に配置されている場合、
前記信号出力手段は、前記磁化モードにおいて、前記第１永久磁石の全数を１／２づつ２回に分けて着磁することを特徴とする請求項６記載のモータシステム。
【請求項８】
前記信号出力手段は、前記磁化モードにおいて、着磁対象外となる第１永久磁石に対して作用する磁界を打ち消すための通電量を、第１永久磁石を着磁するための通電量よりも小さく設定することを特徴とする請求項６又は７記載のモータシステム。
【請求項９】
前記通電手段は、出力端子が前記２組の３相巻線の一方の組み側に接続されるインバータ回路と、前記出力端子と前記２組の３相巻線の他方の組み側との接続を切り換える切換え手段とを備えて構成されることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のモータシステム。
【請求項１０】
着磁量が変更可能な程度に低保磁力である第１永久磁石と、この第１永久磁石の着磁量を変更可能な程度の磁界では着磁量が変化しない程度に高保磁力である第２永久磁石とを有してなるロータと、６ｎ（ｎは自然数）の各スロットに集中巻きされる２組の３相巻線結線，又はそれら２組の中点を共通化した場合には６相巻線結線となるステータとで構成される永久磁石モータを対象とし、
前記２組の３相巻線に対する通電状態を切換えることで、前記永久磁石モータにトルクを発生させるトルクモードと、前記第１永久磁石を増磁または減磁させる磁化モードとを設定する永久磁石モータの通電方法において、
前記トルクモードでは隣り合うスロットが異なる相となるように通電し、前記磁化モードでは、少なくとも一方の隣り合うスロットが同相の通電となるように切り替えることを特徴とする永久磁石モータの通電方法。
【請求項１１】
前記ロータが４ｍ（ｍは自然数）極で構成され、前記ステータが６ｍスロットで構成されている場合、
前記トルクモードでは、４ｍ極／６ｍスロット構成となるように通電し、前記磁化モードでは、隣り合うスロットに同程度の電流を流して４ｍ極／３ｍスロット構成と等価となるように通電することを特徴とする請求項１０記載の永久磁石モータの通電方法。
【請求項１２】
前記磁化モードにおいて、前記第１永久磁石の全数を複数回に分けて着磁すると共に、それぞれの回で、着磁対象外となる第１永久磁石に対して作用する磁界を打ち消すための通電を同時に行うことを特徴とする請求項１０又は１１記載の永久磁石モータの通電方法。
【請求項１３】
前記ロータに、前記第１永久磁石と前記第２永久磁石とが交互に配置されている場合、
前記磁化モードにおいて、前記第１永久磁石の全数を１／２づつ２回に分けて着磁することを特徴とする請求項１２記載の永久磁石モータの通電方法。
【請求項１４】
前記磁化モードにおいて、着磁対象外となる第１永久磁石に対して作用する磁界を打ち消すための通電量を、第１永久磁石を着磁するための通電量よりも小さく設定することを特徴とする請求項１３記載の永久磁石モータの通電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータに低保磁力永久磁石と高保磁力永久磁石を備え、巻線に通電して低保磁力永久磁石を増減磁するモータシステム，及び前記永久磁石モータの巻線に通電を行う方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、消費電力の低減を目的として、永久磁石モータをインバータ装置によりベクトル制御して、低速から高速まで可変速運転することが行われている。可変速運転範囲全体で永久磁石モータの効率向上、信頼性向上を実現する永久磁石式モータとして、特許文献１には、巻線を設けた固定子と、前記固定子巻線の電流で作る磁界により不可逆的に磁束密度が変化する程度の低保磁力の永久磁石と前記低保磁力の２倍以上の保磁力を有する高保磁力の永久磁石を配置した回転子から構成されるモータが示され、電源電圧の最大電圧以上となる高速回転運転の場合は低保磁力の永久磁石と高保磁力の永久磁石による全鎖交磁束が減じるように電流による磁界で低保磁力の永久磁石を磁化させて全鎖交磁束量を調整する方法が提案されている。
【０００３】
以下、特許文献１に開示されているモータシステムの一例を、図７及び図８を参照して説明する。図７はモータシステムの構成を示している。アウタロータ型の永久磁石モータ１は所謂４極／６スロット構成であり、ロータ２には、ロータコア３に４極の永久磁石が配置されている。それらのうちＳ極には、高保磁力特性を有する永久磁石４が使用され、Ｎ極には低保磁力特性を有する永久磁石５が使用されている。
【０００４】
ステータ６は、スロット鉄心（ステータコア）７に設けられた６つのスロットに、Ｕ，Ｖ，Ｗ各相の巻線８がそれぞれ巻装された所謂集中巻きであり、対向する同相の巻線Ｕ１−Ｕ２，Ｖ１−Ｖ２，Ｗ１−Ｗ２がそれぞれ直列接続されると共に、巻線Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２の他端が中点に接続された３相構成となっている。各相巻線Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１の他端は、６個のスイッチング素子（例えばＩＧＢＴなど）９ａ〜９ｆを３相ブリッジ接続してなるインバータ回路９の各相出力端子に接続されている。
【０００５】
インバータ回路９の電源母線は、直流電源１０（交流電源を整流する回路部を含む）に接続されており、インバータ回路９の各スイッチング素子９ａ〜９ｆは、制御部１１よりゲートドライブ回路１２を介して出力されるＰＷＭ信号により制御される。特許文献１のシステムでは、モータ１にトルクを発生させるトルクモードの場合は一般的な３相通電を行い、低保磁力永久磁石５を増減磁する磁化モードでは、上記３相通電とは異なる大電流の通電を瞬間的に行う。
【０００６】
磁化モードの一例について図８を参照して説明する。例えばステータ６とロータ２とが図示の位置関係にある場合は、Ｕ相からＶ相に通電する（Ｕ１→Ｖ２，Ｕ２→Ｖ１）。この通電により図中に矢印で示す磁束が発生し、Ｎ極の低保磁力永久磁石５を減磁させるよう作用する。この通電による磁束はＳ極の高保磁力永久磁石４を減磁させるほどの磁束の強さではなく、Ｎ極の永久磁石５のみ減磁させることができる。また、この通電は、モータ１にトルクを発生させないｄ軸電流となる。
逆に、Ｖ相からＵ相に通電すれば、逆方向の磁束が発生してＮ極の低保磁力永久磁石５を増磁させるよう作用する。このときの通電電流は、トルクモードにおける所謂定格トルクに必要な電流の数倍の大きさとなり、例えば１ｍ秒といった瞬時に流す必要がある。
【特許文献１】特開２００６−２８０１９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のような磁化モードにおける通電では、スロット鉄心７の磁気飽和特性が問題となる。例えば、磁化モードで永久磁石５を増減磁させるため巻線７により生じさせる磁束が、トルクモードで定格トルクを発生させるのに必要な磁束の２倍であるとする。この２倍の磁束を発生させるために必要な巻線電流は、定格トルク電流の２倍では不十分となる。
【０００８】
これはスロット鉄心７の磁気飽和特性の影響により、大電流の領域では電流と磁束の比例関係が崩れるため、２倍の磁束を発生させるにはより大きな電流、例えば４倍の電流が必要となることによる。磁化モードの電流が２倍程度であれば、通電時間は短いため、インバータ回路９の各スイッチング素子９ａ〜９ｆの電流特性を向上させる程度は、比較的小さくて済む。しかしながら、必要な電流が４倍になると、スイッチング素子９ａ〜９ｆの電流特性の増大が必至となり、インバータ回路９のコストが大幅に増加することになる。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、少ない磁化電流で低保磁力の永久磁石を増減磁できるモータシステム，及び永久磁石モータの巻線に通電を行う永久磁石モータの通電方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明のモータシステムは、着磁量が変更可能な程度に低保磁力である第１永久磁石と、この第１永久磁石の着磁量を変更可能な程度の磁界では着磁量が変化しない程度に高保磁力である第２永久磁石とを有してなるロータと、６ｎ（ｎは自然数）の各スロットに集中巻きされる２組の３相巻線結線，又はそれら２組の中点を共通化した場合には６相巻線結線となるステータとで構成される永久磁石モータと、
この永久磁石モータの前記巻線に通電する通電手段とを備え、
前記通電手段は、前記２組の３相巻線に対する通電状態を切換えることで、前記永久磁石モータにトルクを発生させるトルクモードと、前記第１永久磁石を増磁または減磁させる磁化モードとを設定することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の永久磁石モータの通電方法は、着磁量が変更可能な程度に低保磁力である第１永久磁石と、この第１永久磁石の着磁量を変更可能な程度の磁界では着磁量が変化しない程度に高保磁力である第２永久磁石とを有してなるロータと、６ｎ（ｎは自然数）の各スロットに集中巻きされる２組の３相巻線結線，又はそれら２組の中点を共通化した場合には６相巻線結線となるステータとで構成される永久磁石モータを対象とし、
前記２組の３相巻線に対する通電状態を切換えることで、前記永久磁石モータにトルクを発生させるトルクモードと、前記第１永久磁石を増磁または減磁させる磁化モードとを設定する永久磁石モータの通電方法において、
前記トルクモードでは隣り合うスロットが異なる相となるように通電し、前記磁化モードでは、少なくとも一方の隣り合うスロットが同相の通電となるように切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のモータシステムによれば、低保磁力永久磁石を増磁または減磁させる磁化モードで、低保磁力永久磁石に対して複数のスロットにより磁界を供給できるので、スロットにおける磁気飽和の影響が低減され、より少ない磁化電流で増磁や減磁を行うことができる。
【００１３】
本発明の永久磁石モータの通電方法によれば、低保磁力永久磁石を増磁または減磁させる磁化モードでは、各スロットに集中巻きされる２組の３相巻線結線について、少なくとも一方の隣り合うスロットが同相となるように通電することで、低保磁力永久磁石に対して複数のスロットにより磁界を供給でき、スロットにおける磁気飽和の影響が低減され、より少ない磁化電流で増磁や減磁を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（第１実施例）
以下、本発明の第１実施例の構成について図１乃至図３を参照して説明する。尚、図７と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分について説明する。本実施例の永久磁石モータ２１は、基本的な構成要素は永久磁石モータ１と同じものが使用され、４極／６スロット（ｎ＝１）構成となっている。ロータ２については永久磁石１と全く同様の構成であり、Ｓ極の高保磁力永久磁石（第２永久磁石）４には、例えばネオジム磁石が使用され、Ｎ極の低保磁力永久磁石（第１永久磁石）５には、例えばアルニコ磁石が使用されている。
【００１５】
一方、ステータ２２については、各相巻線８の結線状態が異なっている。すなわち、図７に示す巻線Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１は、図１では巻線Ｕ，Ｖ，Ｗとなっており、図７に示す巻線Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２は、図１では巻線Ｘ，Ｙ，Ｚとなっている。そして、第１組の３相巻線Ｕ，Ｖ，Ｗの中点Ｎ１と、第２組の３相巻線Ｘ，Ｙ，Ｚの中点Ｎ２とはそれぞれ独立して結線されており、隣り合うスロットが異なる組の３相巻線に属している。
【００１６】
直流電源１０には、インバータ回路９（通電手段）と共に、もう１つのインバータ回路２３（通電手段）が並列に接続されており、インバータ回路２３は、インバータ回路９と同様に、６個のスイッチング素子２３ａ〜２３ｆを３相ブリッジ接続して構成されている。そして、インバータ回路９の各相出力端子は、巻線Ｕ，Ｖ，Ｗの他端に接続されており、インバータ回路２３の各相出力端子は、巻線Ｘ，Ｙ，Ｚの他端に接続されている。制御部１１に替わる制御部２４（通電手段）は、３相のＰＷＭ信号Ｓｕ，Ｓｖ，Ｓｗを、切換え回路２５（通電手段）を介してゲートドライブ回路１２ａ，１２ｂに出力する。
尚、以上の構成において、永久磁石モータ２１，インバータ回路９及び２３，制御部２４及び切換え回路２５は、モータシステム２６を構成している。
次に、本実施例の作用について説明する。図２及び図３も参照して説明する。
【００１７】
＜トルクモード＞
このシステムでは、トルクを発生させるトルクモードのときは一般的な３相通電を行うが、その際に切換え回路２５は、ＰＷＭ信号Ｓｕ，Ｓｖ，Ｓｗを以下のように分配して出力する。
インバータ回路  ９のＵ相：ＰＷＭ信号Ｓｕ
インバータ回路  ９のＶ相：ＰＷＭ信号Ｓｖ
インバータ回路  ９のＷ相：ＰＷＭ信号Ｓｗ
インバータ回路２３のＸ相：ＰＷＭ信号Ｓｕ
インバータ回路２３のＹ相：ＰＷＭ信号Ｓｖ
インバータ回路２３のＺ相：ＰＷＭ信号Ｓｗ
この場合、巻線Ｘは巻線Ｕと、巻線Ｙは巻線Ｖと、巻線Ｚは巻線Ｗとそれぞれ同じＰＷＭ信号による通電がされることになり、モータ２１は、所謂４極／６スロット構成でトルクを発生する。
【００１８】
ここで、従来構成の図７では、各相の巻線Ｕ１−Ｕ２，Ｖ１−Ｖ２，Ｗ１−Ｗ２がそれぞれ直列に接続されているのに対し、本実施例の構成では、巻線Ｘと巻線Ｕ、巻線Ｙと巻線Ｖ、巻線Ｚと巻線Ｗが並列接続された状態と等価になる。すなわち、各巻線は、図７に比較して巻数が２倍、断面積が１／２倍で巻かれているのと等価になり、各巻線Ｘ及びＵ，Ｙ及びＶ，Ｚ及びＷに通電される電流は１／２となるから、インバータ回路９，２３の電流容量は従来技術の半分で良い。よって、インバータ回路９，２３での損失は従来構成とほぼ変わらず、同じ効率を発揮する。
【００１９】
＜磁化モード＞
次に、低保磁力の永久磁石５を増減磁する磁化モードについて説明する。このとき、切換え回路９は、ＰＷＭ信号Ｓｕ，Ｓｖ，Ｓｗを以下のように分配して出力する。
インバータ回路  ９のＵ相：ＰＷＭ信号Ｓｕ
インバータ回路  ９のＶ相：ＰＷＭ信号Ｓｖ
インバータ回路  ９のＷ相：ＰＷＭ信号Ｓｗ
インバータ回路２３のＸ相：ＰＷＭ信号Ｓｖ
インバータ回路２３のＹ相：ＰＷＭ信号Ｓｗ
インバータ回路２３のＺ相：ＰＷＭ信号Ｓｕ
従って、巻線Ｘは巻線Ｖ，巻線Ｙは巻線Ｗ，巻線Ｚは巻線Ｕと同じ通電がされることになり、隣り合うスロットが同じ相として作用するので、モータ２１は、所謂４極／３スロット（ｍ＝１）構成と等価になる。
【００２０】
図２は、磁化モードの一例を示す。例えば図２に示すステータ２２とロータ２との位置関係の場合、Ｕ相からＷ相に通電すると同時に、Ｚ相からＹ相に通電することになり（第１の磁化電流）、これらの通電により図中に実線矢印で示す方向に磁束が発生し、Ｎ極の低保磁力永久磁石５ａを減磁させるよう作用する。この通電による磁束は、Ｓ極の高保磁力永久磁石４を減磁させるほどの強さではなく、永久磁石５ａのみ減磁させる。また、この通電は永久磁石４，５による磁界と平衡しているので、モータ２１にトルクは発生しない。尚、ロータ２の回転位置は、ホールＩＣ等の位置センサやロータリエンコーダ等を用いて検出したり、或いはモータ電流を検出すると共に、モータ定数などから演算により推定する。
【００２１】
この場合、永久磁石５ａを磁化するための磁束量は従来技術と同じであるが、その際に使用されているスロット鉄心７の量が異なっている。１個の永久磁石５ａに対し、２スロットで発生させた磁束を作用させていた従来技術とは異なり、ここでは１個の永久磁石５ａに対し、４スロットで発生させた磁束を作用させている。すなわち、１スロットあたりの磁束量が１／２となっているから、スロット鉄心７が磁気飽和特性の影響を受け難く、必要な磁化電流が少なくなる。
また、図２の破線矢印で示す磁束は、同時にＮ極の低保磁力永久磁石５ｂを増磁させる作用を伴うが、この磁束は前記の磁束と比べて小さく永久磁石５ｂに対する磁化作用は小さい。したがって、上記の動作では永久磁石５ａのみが減磁され、永久磁石５ｂは減磁されない。
【００２２】
そして、制御部２４は、第２の磁化電流を通電する。例えばロータ２を機械角で１８０度回転させた状態で、上記と同様の通電を行うことで、永久磁石５ａには磁化作用を与えることなく永久磁石５ｂを減磁させる。第２の磁化電流の通電形態はこの限りではなく、例えば図３に示すように、ロータ２を反時計方向に機械角３０度回転した位置で、Ｖ相→Ｗ相，Ｘ相→Ｙ相に通電しても良い。
以上では減磁させる場合を説明したが、増磁させる場合には逆方向に通電すれば良く、２回の磁化電流の通電が必要なこと、スロット鉄心７の磁気飽和特性の影響を受けにくく必要な磁化電流が少なくて良いことは減磁させる場合と同じである。
【００２３】
また、上記ではロータ２がステータ２２の外側にある所謂アウタロータ構造の永久磁石モータ２１に適用したが、この限りではなくインナロータ構造であっても同様に適用が可能であり、同様の効果を得られる。ただし、同一体積のモータを想定すると、アウタロータ構造の場合、インナロータ構造と比較してスロット鉄心の体積が少なくなることが多いので、本発明の効果がより顕著に発揮されることになる。
更に、以上の説明では第１組の３相巻線Ｕ，Ｖ，Ｗの中点Ｎ１、第２組の３相巻線Ｘ，Ｙ，Ｚの中点Ｎ２が異なり、隣り合うスロットが異なる組に属する３相巻線に結線されるモータ２１について説明したが、両者の中点Ｎ１，Ｎ２を共通にすることで、６相巻線結線となるモータについても同様に適用できる（以降の実施例についても同様である）。
【００２４】
以上のように本実施例によれば、永久磁石モータ２１を、着磁量が変更可能な程度に低保磁力である永久磁石５と、この永久磁石５の着磁量を変更可能な程度の磁界では着磁量が変化しない程度に高保磁力である永久磁石４とを有してなるロータ２と、６個の各スロットに集中巻きされる２組（Ｕ，Ｖ，Ｗ／Ｘ，Ｙ，Ｚ）の３相巻線結線，又はそれら２組の中点を共通化した場合は６相巻線結線となる巻線８を有するステータ２２とで４極／６スロットに構成した。
【００２５】
そして、ステータ２２を、隣り合うスロットが異なる組の３相巻線となるように結線し、トルクモードでは、４極／６スロット構成となるように通電し、磁化モードでは、隣り合うスロットに同程度の電流を流して４極／３スロット構成と等価となるように通電状態を切り換えるようにした。したがって、低保磁力永久磁石５を増磁または減磁させる磁化モードでは、永久磁石５に対して複数組のスロットにより磁界を供給できるので、スロット鉄心７における磁気飽和の影響が低減され、より少ない磁化電流で増磁や減磁を行うことができる。
また、通電手段として、出力端子が前記２組の３相巻線にそれぞれ接続される２つのインバータ回路９，２３を備えたので、それら２つのインバータ回路９，２３に出力するＰＷＭ信号Ｓｕ，Ｓｖ，Ｓｗを切換え回路２５により切り替えることで、トルクモードと磁化モードとの通電状態が切り替え可能となる。
【００２６】
（第２実施例）
図４は本発明の第２実施例であり、第１実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分について説明する。第２実施例のモータシステム３１では、第１実施例の構成より、インバータ回路２３を削除している。それに替えて、インバータ回路９の各相出力端子と巻線Ｘ，Ｙ，Ｚとの間に、リレー（通電手段，切換え手段）３２ｘ，３２ｙ，３２ｚを配置している。
【００２７】
リレー３２ｘ，３２ｙ，３２ｚの可動接点ｃは、それぞれ巻線Ｘ，Ｙ，Ｚの他端に接続されている。そして、リレー３２ｘの固定接点ａ，ｂは、インバータ回路９のＵ相，Ｖ相出力端子に接続され、リレー３２ｙの固定接点ａ，ｂは、同Ｖ相，Ｗ相出力端子に接続され、リレー３２ｚの固定接点ａ，ｂは、同Ｗ相，Ｕ相出力端子に接続されている。制御部２４に替わる制御部（通電手段）３３は、リレードライブ回路３４を介して、リレー３２ｘ，３２ｙ，３２ｚの可動接点ｃを切換え制御する。
【００２８】
次に、第２実施例の作用について説明する。
＜トルクモード＞
トルクモードでは、各リレー３２の可動接点ｃを固定接点ａ側に接続することで、巻線Ｘは巻線Ｕと、巻線Ｙは巻線Ｖと、巻線Ｚは巻線Ｗとそれぞれ同じ通電がされることになる。
【００２９】
＜磁化モード＞
磁化モードでは、各リレー３２の可動接点ｃを固定接点ｂ側に接続することで、巻線Ｘは巻線Ｖと、巻線Ｙは巻線Ｗと、巻線Ｚは巻線Ｕとそれぞれ同じ通電がされることになる。したがって、第１実施例と同様の効果が得られ、スロット鉄心７の磁気飽和特性の影響を受けにくく、必要な磁化電流を減少させることができる。
【００３０】
以上のように第２実施例によれば、通電手段に、各相出力端子が３相巻線の１組み（Ｕ，Ｖ，Ｗ）側に接続されるインバータ回路９と、上記各相出力端子と他の１組の３相巻線（Ｘ，Ｙ，Ｚ）側との接続を切り換えるリレー３２とを備えるので、リレー３２により、インバータ回路９の各相出力端子の接続状態を切り換えて、第１実施例と同様の効果を得ることができる。
【００３１】
（第３実施例）
図５は本発明の第３実施例であり、第１実施例と異なる部分について説明する。第３実施例のモータシステム４１は、第１実施例と同様に２つのインバータ回路９，２３を備えているが、制御部２４に替わる制御部（通電手段）４２は、内部に複数のＰＷＭ回路４３ａ，４３ｂ（信号出力手段）を備えている。そして、２つのゲートドライブ回路１２ａ，１２ｂに対して、ＰＷＭ信号Ｓｕ，Ｓｖ，Ｓｗと、ＰＷＭ信号Ｓｘ，Ｓｙ，Ｓｚとを独立して出力できるようになっている。
【００３２】
この場合、トルクモードと磁化モードとを切り換える切換え手段は、マイクロコンピュータにより構成される制御部４２のソフトウェア（制御プログラム）が対応することになり、トルクモードではＰＷＭ信号ＳｕとＳｘ，ＳｖとＳｙ，ＳｗとＳｚとが同じ信号となる様に出力し、巻線Ｘは巻線Ｕと、巻線Ｙは巻線Ｖと、巻線Ｚは巻線Ｗとそれぞれ同じ通電を行い、４極／６スロット構成として通電する。
一方、磁化モードでは、ＰＷＭ信号ＳｕとＳｚ，ＳｖとＳｘ，ＳｗとＳｙが同じ信号となる様に出力し、巻線Ｘは巻線Ｖ，巻線Ｙは巻線Ｗ，巻線Ｚは巻線Ｕとそれぞれ同じ通電を行う。したがって、第１実施例と同様に、スロット鉄心７の磁気飽和特性の影響を受けにくく、必要な磁化電流が少なくなるという効果が得られる。
【００３３】
以上のように第３実施例によれば、制御部４２に、２つのインバータ回路９，２３に対してそれぞれ独立に制御信号を出力するＰＷＭ回路４３ａ，４３ｂを備えたので、第１実施例と同様の効果が得られる。
【００３４】
（第４実施例）
図６は本発明の第４実施例を示すものであり、第３実施例と異なる部分について説明する。第４実施例は、第３実施例と同様のモータシステム４１を用いて、永久磁石５の着磁方式を変更したもので、トルクモードの通電は第３実施例と同様に行う。そして、磁化モードでは、図６に示すように通電を行う。
【００３５】
図６は、第１実施例の図２と同じステータ２２とロータ２との位置関係を示すが、ＰＷＭ信号Ｓｕ，Ｓｖ，Ｓｗを制御してＵ相からＷ相に通電すると同時に、Ｕ相からＶ相へも前者に比較して弱いレベルの通電を行う。更に、ＰＷＭ信号Ｓｘ，Ｓｙ，Ｓｚを制御してＺ相からＹ相に通電すると同時に、Ｘ相からＹ相へも前者に比較して弱いレベルの通電を行う。これらの通電により、第１乃至第３実施例と同様に実線矢印で示す磁束が発生し、Ｎ極の低保磁力永久磁石５ａを減磁させるよう作用する。また、第１実施例の図３に示すように、永久磁石５ｂを減磁させる場合についても、対応する通電を同様に行う。
【００３６】
そして、上記各実施例では、図中に破線矢印で示す磁束φによって同時にＮ極の低保磁力永久磁石５ｂを増磁させる作用を伴うが、この磁束φは永久磁石５ｂを減磁させる磁束と比べて弱く、永久磁石５ｂに対する作用は小さいとしている。第４実施例では、永久磁石５ｂに対する影響を更に低減する作用をなす。すなわち図６に示すように、巻線Ｖと巻線Ｘの通電による磁束の発生により、永久磁石５ｂに対し増磁方向に作用する磁束φが低減されるようになる。
【００３７】
以上のように第４実施例によれば、磁化モードにおいて、永久磁石５の全数を複数回に分けて着磁すると共に、それぞれの回で、着磁対象外となる永久磁石５に対して作用する磁界を打ち消すための通電を同時に行う。具体的には、ロータ２に永久磁石４，５が交互に配置されている場合、永久磁石５を１つずつ２回に分けて着磁し、着磁対象外となる永久磁石５に対して作用する磁界を打ち消すための通電量を、着磁するための通電量よりも小さく設定するようにした。したがって、着磁対象外の永久磁石５を不用意に着磁してしまうことを回避できる。
【００３８】
本発明は上記し又は図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のような変形又は拡張が可能である。
ロータの永久磁石構造として、ＮＳ極の内一方を低保磁力永久磁石としたが、これに限定されるものではなく、低保磁力永久磁石を含む構造であれば、例えば特許文献１で示されているようなＮＳ極の他に第３の磁石として低保磁力永久磁石を採用する構成や、その他、高保磁力と低保磁力永久磁石を複雑に組み合わせた構成においても、同様の構成で同様の効果を発揮することができる。
ｎ，ｍが「２」以上となる構成を採用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１実施例であり、モータシステムの構成を示す図
【図２】磁化モードにおける磁束の発生状態を示す図（その１）
【図３】磁化モードにおける磁束の発生状態を示す図（その２）
【図４】本発明の第２実施例を示す図１相当図
【図５】本発明の第３実施例を示す図１相当図
【図６】本発明の第４実施例を示す図２相当図
【図７】従来技術を示す図１相当図
【図８】図２相当図
【符号の説明】
【００４０】
図面中、２はロータ、４は高保磁力永久磁石（第２永久磁石）、５は低保磁力永久磁石（第１永久磁石）、７はスロット鉄心、９はインバータ回路（通電手段）、２１は永久磁石モータ、２２はステータ、２３はインバータ回路（通電手段）、２４は制御部（通電手段）、２５は切換え回路（通電手段）、２６，３１はモータシステム、３２はリレー（通電手段，切換え手段）、３３は制御部（通電手段）、４１はモータシステム、４２は制御部（通電手段）、４３ａ，４３ｂはＰＷＭ回路（信号出力手段）を示す。
【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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