(57)【要約】【課題】  ＩＰＭ回転電機の界磁を構成する永久磁石を，一層に浅くロータ鉄心に埋め込むことを可能にする技術を提供する。【解決手段】  本発明によるＩＰＭモータは，ステータ（１１）と，ロータ（１２）とを含む。ロータ（１２）は，ロータ鉄心（１７）と，界磁を構成する複数の永久磁石（１８）とを備えている。ロータ鉄心（１７）は，ステータ（１１）に対向する側面（１２ａ）を有し，永久磁石（１８）は，その磁極面（１８ａ）とロータ側面（１２ａ）との距離が小さくなりように，ロータ鉄心（１７）に浅く埋め込まれている。更に，隣接する２つの永久磁石（１８）は，ロータ（１２）のｑ軸インダクタンスＬｑ，及びｄ軸インダクタンスＬｄを用いて記述される下記式：  ０．３＜（Ｌｑ−Ｌｄ）／Ｌｄを満足するように積極的に離されている。【選択図】  図１
2005224006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータと，
ロータ鉄心と，界磁を構成する複数の永久磁石とを備えたロータ
とを含み， 
前記ロータ鉄心は，前記ステータに対向する側面を有し，
前記永久磁石は，前記側面に面する磁極面を有し，
前記永久磁石は，前記磁極面と前記側面との距離の最大値ｘが，前記ロータの半径ｒと前記開示の極数ｎ１とを用いて表される下記式（１ａ），（１ｂ）：
ｘ＜Ｄ／１０ ，        ・・・（１ａ）
Ｄ＝２πｒ／ｎ１，      ・・・（１ｂ）
を満足するように前記ロータ鉄心に埋め込まれ， 
前記界磁の隣接する２極をそれぞれに構成する，隣接する２つの前記永久磁石は，前記ロータのｑ軸インダクタンスＬｑ，及びｄ軸インダクタンスＬｄを用いて記述される下記式（２）：
０．３＜（Ｌｑ−Ｌｄ）／Ｌｄ，        ・・・（２）
を満足するように離されている
ＩＰＭ回転電機。
【請求項２】
請求項１に記載のＩＰＭ回転電機において，
前記ステータには３相電流が供給され，
前記界磁の極数ｎ１と，前記ステータに設けられたスロットの数ｎ２とは，下記組み合わせ：
ｎ１＝１２，ｎ２＝９，
ｎ１＝１４，ｎ２＝１２，
ｎ１＝１６，ｎ２＝１２，
ｎ１＝１６，ｎ２＝１８，
ｎ１＝２０，ｎ２＝１５，
ｎ１＝２０，ｎ２＝１８，
ｎ１＝２０，ｎ２＝２１，
ｎ１＝２２，ｎ２＝２４，
ｎ１＝２４，ｎ２＝１８，
ｎ１＝２４，ｎ２＝２７，
ｎ１＝２６，ｎ２＝２４，
ｎ１＝２８，ｎ２＝２４，
ｎ１＝３０，ｎ２＝２７，
のいずれかである
ＩＰＭ回転電機。
【請求項３】
請求項１に記載のＩＰＭ回転電機において，
前記ステータには，５相電流が供給され，
前記界磁の極数ｎ１と，前記ステータに設けられたスロットの数ｎ２とは，下記組み合わせ：
ｎ１＝１２，ｎ２＝１０，
ｎ１＝１４，ｎ２＝１０，
ｎ１＝２２，ｎ２＝２０，
ｎ１＝１８，ｎ２＝２０，
ｎ１＝２４，ｎ２＝２０，
ｎ１＝２６，ｎ２＝２０，
ｎ１＝２８，ｎ２＝２０，
ｎ１＝２６，ｎ２＝３０，
ｎ１＝２８，ｎ２＝３０，
のいずれかである
ＩＰＭ回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，ＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）モータ及びＩＰＭ発電機の
ような，ＩＰＭ回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＰＭモータは，ロータ鉄心の内部に永久磁石が埋め込まれたブラシレスモータである。ＩＰＭモータは，体積あたりの出力トルクが大きく，且つ，入力電圧が小さいという特長を有している。このような特長を有するＩＰＭモータは，電気自動車の駆動用モータへの応用が好適である。
【０００３】
ＩＰＭモータは，外部から動力を供給することにより発電機としても機能する。ＩＰＭモータが発電機として機能することは，電気自動車への応用において特に重要である。以下においてＩＰＭモータとＩＰＭ発電機とを区別する必要がない場合，これらはＩＰＭ回転電機と記述される。
【０００４】
ＩＰＭ回転電機は，大きな出力トルクが得られることが望ましい。大きな出力トルクを得るためのＩＰＭモータの構造が，特許文献１に開示されている。公知のそのＩＰＭモータは，界磁を構成する永久磁石がロータ鉄心に浅く埋められている。このような構造は，大きなマグネットトルクを得ることを可能にする上に，補助的なリラクタンストルクを得ることを可能にし，ＩＰＭモータの出力トルクを有効に増大する。特許文献１は，マグネットトルクを増大させるために，電機子巻線に鎖交する磁束の磁束密度を高めることが好適であることを開示している（例えば，特許文献１の段落〔００７３〕参照）。更に，特許文献１は，永久磁石をロータ鉄心に浅く埋め込むことにより，ｑ軸インダクタンスＬｑとｄ軸インダクタンスＬｄとに，下記関係：
０≦（Ｌｑ−Ｌｄ）／Ｌｄ＜０．３，
を成立させることが好適であることを開示している（特に，同文献の段落〔００８３〕〜〔００８６〕及び〔０１０３〕参照）。
【特許文献１】特開２００２−１５３０３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は，一層に大きな出力トルクを得るためのＩＰＭモータのロータ構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下に，上記の目的を達成するための手段を説明する。その手段に含まれる技術的事項には，「特許請求の範囲」の記載と「発明を実施するための最良の形態」の記載との対応関係を明らかにするために，「発明を実施するための最良の形態」で使用される番号・符号が付加されている。但し，付加された番号・符号は，「特許請求の範囲」に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【０００７】
本発明によるＩＰＭモータは，ステータ（１１）と，ロータ（１２）とを含む。ロータ（１２）は，ロータ鉄心（１７）と，界磁を構成する複数の永久磁石（１８）とを備えている。ロータ鉄心（１７）は，ステータ（１１）に対向する側面（１２ａ）を有し，永久磁石（１８）は，側面（１２ａ）に面する磁極面（１８ａ）を有している。永久磁石（１８）は，磁極面（１８ａ）と側面（１２ａ）との距離の最大値ｘが，ロータ（１２）の半径ｒと前記界磁の極数ｎ１とを用いて表される下記式（１ａ），（１ｂ）：
ｘ＜Ｄ／１０ ，        ・・・（１ａ）
Ｄ＝２πｒ／ｎ１，      ・・・（１ｂ）
を満足する程度にロータ鉄心（１７）に浅く埋め込まれている。更に，前記界磁の隣接する２極をそれぞれに構成する，隣接する２つの永久磁石（１８）は，ロータ（１２）のｑ軸インダクタンスＬｑ，及びｄ軸インダクタンスＬｄを用いて記述される下記式（２）：
０．３＜（Ｌｑ−Ｌｄ）／Ｌｄ，        ・・・（２）
を満足するように積極的に離されている。かかるＩＰＭモータ（１０）は，永久磁石（１８）がロータ鉄心（１７）に浅く埋め込まれているため，マグネットトルクが大きい。当該ＩＰＭモータ（１０）は，更に，ロータ鉄心（１７）の，隣接する２つの永久磁石（１８）の間に位置する磁石間鉄心部分（１７ｃ）の体積が大きく，該磁石間鉄心部分（１７ｃ）に作用するリラクタンストルクが大きい。これらの作用により，当該ＩＰＭモータ（１０）は，マグネットトルクとリラクタンストルクの和である出力トルクを増大させることができる。
【０００８】
ステータ（１１）に，３相電流が供給される場合には，界磁の極数ｎ１と，ステータ（１１）に設けられるスロット（１４）の数ｎ２とは，下記組み合わせ：
ｎ１＝１２，ｎ２＝９，
ｎ１＝１４，ｎ２＝１２，
ｎ１＝１６，ｎ２＝１２，
ｎ１＝１６，ｎ２＝１８，
ｎ１＝２０，ｎ２＝１５，
ｎ１＝２０，ｎ２＝１８，
ｎ１＝２０，ｎ２＝２１，
ｎ１＝２２，ｎ２＝２４，
ｎ１＝２４，ｎ２＝１８，
ｎ１＝２４，ｎ２＝２７，
ｎ１＝２６，ｎ２＝２４，
ｎ１＝２８，ｎ２＝２４，
ｎ１＝３０，ｎ２＝２７，
のいずれかであることが好適である。これらの組み合わせは，永久磁石（１８）がロータ鉄心（１７）に浅く埋め込まれたＩＰＭ回転電機（１０）の特性を特異的に向上させる。
【０００９】
前記ステータ（３１）に，５相電流が供給される場合には，極数ｎ１と，スロット（３４）の数ｎ２とは，下記組み合わせ：
ｎ１＝１２，ｎ２＝１０，
ｎ１＝１４，ｎ２＝１０，
ｎ１＝２２，ｎ２＝２０，
ｎ１＝１８，ｎ２＝２０，
ｎ１＝２４，ｎ２＝２０，
ｎ１＝２６，ｎ２＝２０，
ｎ１＝２８，ｎ２＝２０，
ｎ１＝２６，ｎ２＝３０，
ｎ１＝２８，ｎ２＝３０，
のいずれかであることが好適である。これらの組み合わせは，永久磁石（１８）がロータ鉄心（１７）に浅く埋め込まれたＩＰＭ回転電機（３０）の特性を特異的に向上させる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により，一層に大きな出力トルクを得るためのＩＰＭモータのロータ構造が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下，添付図面を参照しながら，本発明によるＩＰＭ回転電機の実施の形態を説明する。
【００１２】
（実施の第１形態）
本発明の実施の第１形態では，図１に示されているように，ＩＰＭモータ１０は，ステータ１１とロータ１２とを含む。ステータ１１は，ロータ１２のロータ側面１２ａに対向する。ステータ１１は，電磁的作用によってロータ１２にトルクを与え，ロータ１２を中心軸１２ｂの周りに回転させる。ＩＰＭモータ１０は，外部から動力を供給することにより発電機としても機能する。
【００１３】
ロータ１２に与えられるトルク，即ち，ＩＰＭモータ１０から出力される出力トルクは，マグネットトルクとリラクタンストルクとの両方の成分を含む。ＩＰＭモータ１０は，ロータ１２との構造の最適化により，マグネットトルクとリラクタンストルクとの和（即ち，出力トルク）が大きくなるように設計されている。ステータ１１とロータ１２との構造が，以下に詳細に説明される。
【００１４】
ステータ１１は，電機子歯１３１〜１３１２を含む。以下において，電機子歯１３１〜１３１２は，互いに区別される必要がない場合には電機子歯１３と表記される。電機子歯１３は，同一円周上に等間隔に配置されている。隣接する２つの電機子歯１３の間には，スロット１４が形成されている。スロット１４は，同一円周上に等間隔に配置されることになる。
【００１５】
電機子歯１３１〜１３１２には，それぞれ，電機子巻線１５１〜１５１２が巻かれている。ステータ１１の内側に回転磁界を発生するために，電機子巻線１５１〜１５１２には，三相の電機子電流が供給される。詳細には，電機子巻線１５１，１５２，１５７，１５８には，Ｕ相電流が供給され，電機子巻線１５３，１５４，１５９，１５１０には，Ｖ相電流が供給され，電機子コイル１５５，１５６，１５１１，１５１２には，Ｗ相電流が供給される。電機子巻線１５１，１５４，１５５，１５８，１５９，１５１２は，第１方向に（例えば，時計周りに）電機子電流が流れるように巻かれており，電機子巻線１５２，１５３，１５６，１５７，１５１０，１５１１は，第１方向と逆の第２方向に（例えば，反時計周りに）電機子電流が流れるように巻かれている。電機子巻線１５１〜１５１２は，互いに区別される必要がない場合には，電機子巻線１５と表記される。
【００１６】
電機子巻線１５は，集中巻きで電機子歯１３に巻かれている。電機子コイル１５が集中巻きで巻かれることは，体積あたりのＩＰＭモータ１０のトルクを大きくし，好適である。
【００１７】
ロータ１２は，シャフト１６とロータ鉄心１７とを含む。シャフト１６は，図示されない軸受によって回転可能に支持されている。ロータ鉄心１７は，シャフト１６に固定的に接合され，シャフト１６と同体に回転する。ロータ鉄心１７は，珪素鋼板のような磁性材料で形成されている。
【００１８】
ロータ鉄心１７には，永久磁石１８が挿入されている。永久磁石１８のそれぞれは，ロータ１２の界磁の一極を構成し，ロータ１２の半径方向に磁力線を発生する。隣接する２つの永久磁石１８は，互いに逆の方向の磁力線を発生する，即ち，隣接する２つの永久磁石１８の極性は逆である。本実施の形態では，永久磁石１８の数，即ち，界磁の極数ｎ１は１４である。
【００１９】
図２に示されているように，ロータ鉄心１７には，永久磁石１８の半径方向外側に位置する部分１７ａ（磁力線誘導部分１７ａ）が設けられる。磁力線誘導部分１７ａは，その円周方向の端において，鉄心本体１７ｂに結合されている。この磁力線誘導部分１７ａの存在は，弱め界磁制御を実現するために重要である。当業者に周知であるように，ＩＰＭモータを高い回転数で運転する場合には，電機子電流の位相を進めて界磁を弱める弱め界磁制御が行われる。この磁力線誘導部分１７ａの存在は，弱め界磁制御を行うことを容易にする。磁力線誘導部分１７ａが存在しないＳＰＭモータ（surface permanent magnet）モータでは，弱め界磁制御の実現は難しい。
【００２０】
一般的なＩＰＭモータとは異なり，本実施の形態のＩＰＭモータでは，永久磁石１８のロータ側面１２ａからの埋め込み深さ（即ち，半径方向外側の磁極面１８ａの上の点から，ロータ側面１２ａへの距離の最大値）が浅い。定量的に表現すれば，永久磁石１８は，その埋め込み深さｘが，ロータ１２の半径ｒと極数ｎ１とを用いて表される下記式（１ａ），（１ｂ）：
ｘ≦Ｄ／１０，         ・・・（１ａ）
Ｄ＝２πｒ／ｎ１，      ・・・（１ｂ）
を満足するような浅い位置に埋め込まれる。
【００２１】
永久磁石１８が浅く埋め込まれることは，弱め界磁制御を行いつつ，ＩＰＭモータ１０のマグネットトルクを有効に活用するために有用である。永久磁石１８が浅く埋め込まれることにより，永久磁石１８が生成する磁束は電機子巻線１５に多く鎖交され，マグネットトルクが増大される。マグネットトルクが活用されることは，出力トルクの増大に有用である。
【００２２】
加えて，本実施の形態のＩＰＭモータでは，図３に示されているように，ロータ鉄心１７の，隣接する永久磁石１８の間に位置する磁石間鉄心部分１７ｃに作用するリラクタンストルクを有効に利用することにより，出力トルクの増大が図られている。
【００２３】
具体的には，磁石間鉄心部分１７ｃに作用するリラクタンストルクを増大させるために，磁石間鉄心部分１７ｃの永久磁石１８の磁極面１８ａの円周方向の幅が狭められ，隣接する永久磁石１８の間の距離が積極的に増大されている。このように永久磁石１８の配置を定めることにより，磁石間鉄心部分１７ｃの体積が増大され，磁石間鉄心部分１７ｃに作用するリラクタンストルクを増大することができる。
【００２４】
定性的には，隣接する２つの永久磁石１８は，下記式（２）：
０．３＜（Ｌｑ−Ｌｄ）／Ｌｄ，        ・・・（２）
を満足する程度に離されている。ここにおいて，Ｌｑは，ロータ１２のｑ軸インダクタンスＬｑであり，Ｌｄは，ｄ軸インダクタンスである。ｑ軸インダクタンスＬｑは，隣接する２つの永久磁石１８の間の距離が大きくなるほど単調に増大されるから，（Ｌｑ−Ｌｄ）／Ｌｄが０．３よりも大きいことは，隣接する２つの永久磁石１８の間の距離が増大されることと等価である。（Ｌｑ−Ｌｄ）／Ｌｄの上限は，ロータ１２の物理的限界に基づいて決定される。（Ｌｑ−Ｌｄ）／Ｌｄが４よりも大きいＩＰＭモータを形成することは実質的に困難であり，現実的には，（Ｌｑ−Ｌｄ）／Ｌｄは４以下に制限される。
【００２５】
磁石間鉄心部分１７ｃに作用するリラクタンストルクを利用するという本実施の形態の技術は，特許文献１に開示されているＩＰＭモータとは，全く異なる技術的思想に基づくものである。特許文献１には，マグネットトルクを増大させるために，電機子巻線に鎖交する磁束の磁束密度を高めることが好適であることを開示している。一方，本実施の形態のＩＰＭモータでは，磁石間鉄心部分１７ｃの永久磁石１８の磁極面１８ａの円周方向の幅を積極的に減少させ，電機子巻線１５に鎖交する磁束を少なくしている。これは，マグネットトルクの減少を招く。しかしながら，本実施の形態のＩＰＭモータでは，隣接する２つの永久磁石１８の間の距離を増大させることによって磁石間鉄心部分１７ｃに作用するリラクタンストルクが増大され，全体としては，その出力トルクを増大することが可能である。
【００２６】
永久磁石１８が浅く埋め込まれることは，２つの永久磁石１８の間の距離を増大させてリラクタンストルクを有効に利用する構成において効果的である。本実施の形態のＩＰＭモータ１０のリラクタンストルクＴＲは，下記式（３）：
ＴＲ＝Ｋ（Ｌｑ−Ｌｄ）ＩｑＩｄ，        ・・・（３）
で表される。Ｋは定数であり，Ｉｑ，Ｉｄは，それぞれ電機子巻線１５を流れるｑ軸電流，及びｄ軸電流である。隣接する永久磁石１８の間の距離を大きくすると，ｑ軸インダクタンスＬｑが増大されるから，式（３）から理解されるように，隣接する永久磁石１８の間の距離を大きくすることにより，出力トルクを増大することができる。これに加えて永久磁石１８が浅く埋め込まれることは，ｄ軸インダクタンスＬｄを減少させる。式（３）から理解されるように，ｄ軸インダクタンスＬｄの減少は，リラクタンストルクＴＲを増大させる。更に，ｄ軸インダクタンスＬｄの減少は，ｄ軸電流Ｉｄを増加させ，式（３）から理解されるようにリラクタンストルクＴＲを増大させる。
【００２７】
以上に説明されているように，本実施の形態では，永久磁石１８を浅く埋め込み，且つ，隣接する永久磁石１８の間の距離が積極的に増大されている。これにより，磁石間鉄心部分１７に作用するリラクタンストルクが増大され，以ってＩＰＭモータ１０の出力トルクが増大されている。加えて，永久磁石１８が浅く埋め込まれていることにより，ｄ軸インダクタンスＬｄが減少され，磁石間鉄心部分１７に作用するリラクタンストルクが一層に増大されている。
【００２８】
上述のように，一般的なＩＰＭモータとは異なり，本実施の形態のＩＰＭモータ１０は，マグネットトルクと，磁石間鉄心部分１７ｃに作用するリラクタンストルクとの両方を有効に利用する。永久磁石１８の埋め込み深さが浅いこと，及び隣接する永久磁石１８の間の距離が積極的に増大されていることに起因している。
【００２９】
このようなＩＰＭモータ１０の特殊性を生かすためには，ロータ１２の極数ｎ１と，スロット１４の数ｎ２（即ち，電機子歯１３の数）とが，下記組み合わせ：
ｎ１＝１２，ｎ２＝９，
ｎ１＝１４，ｎ２＝１２，
ｎ１＝１６，ｎ２＝１２，
ｎ１＝１６，ｎ２＝１８，
ｎ１＝２０，ｎ２＝１５，
ｎ１＝２０，ｎ２＝１８，
ｎ１＝２０，ｎ２＝２１，
ｎ１＝２２，ｎ２＝２４，
ｎ１＝２４，ｎ２＝１８，
ｎ１＝２４，ｎ２＝２７，
ｎ１＝２６，ｎ２＝２４，
ｎ１＝２８，ｎ２＝２４，
ｎ１＝３０，ｎ２＝２７，
のいずれかであることが好適である。当業者にとって周知であるように，３相のＩＰＭモータは，極数ｎ１は偶数であり，スロット数ｎ２は３の倍数であり，且つ，極数ｎ１とスロット数ｎ２とは異ならなくてはならない。極数ｎ１とスロット数ｎ２は，これらの条件を満たす様々な組み合わせが考えられる。しかし，上述の組み合わせは，永久磁石１８の埋め込み深さが浅いＩＰＭモータ１０において特異的に有利である。その理由が，以下に説明される。
【００３０】
第１に，これらの組み合わせは，いずれも，極数ｎ１が比較的に大きい。既述の特許文献１に記載されているように，極数ｎ１が大きいことは，界磁が発生する磁力線のうち電機子コイルに鎖交する成分を多くし，ＩＰＭモータ１０の出力トルクの主成分たるマグネットトルクを増加するために有効である。
【００３１】
第２に，これらの組み合わせは，極数ｎ１とスロット数ｎ２との差が小さいため，界磁の１極を構成する永久磁石１８を，単一の電機子歯１３と正対しやすくする。具体的には，上記組み合わせでは，極数ｎ１とスロット数ｎ２との差は高々５である。これは，ＩＰＭモータ１０の出力トルクの主成分たるマグネットトルクを増加するために有効である。極数ｎ１とスロット数ｎ２との差が小さいことは，巻線係数を大きくするためにも有効である。巻線係数が大きいことは，永久磁石１８が発生する磁力線をより多く電機子コイル１５に鎖交させ，マグネットトルクを増加させる。定量的には，上記組み合わせは，いずれも，巻線係数を０．９４以上にすることを可能にする。
【００３２】
第３に，これらの組み合わせは，ステータ起磁力の基本波成分に対する巻線係数を大きくし，かつ高調波成分にたいする巻線係数を小さく設計することを可能にする。このため，特にこれらの組み合わせは，ＩＰＭモータ１０の出力を大きくする。
【００３３】
上記の極数ｎ１とスロット数ｎ２との組み合わせは，これらの有利性を全て具備しており，永久磁石１８の埋め込み深さが浅いＩＰＭモータ１０において有利である。
【００３４】
（実施の第２形態）
図５に示されているように，実施の第２形態では，本発明が５相のＩＰＭモータ３０に適用される。５相のＩＰＭモータは，３相のＩＰＭモータよりも，それを駆動するのに必要なインバータの能力及びキャパシタの容量を小さくできるためで好適である。ＩＰＭモータ３０は，ステータ３１とロータ３２とを備えている。
【００３５】
ステータ３１は，電機子歯３３を含む。電機子歯３３は，同一円周上に等間隔に配置されている。隣接する２つの電機子歯３３の間には，スロット３４が形成されている。スロット３４は，同一円周上に等間隔に配置されることになる。本実施の形態では，スロットの数ｎ２は，２０である。電機子歯３３のそれぞれには，電機子コイル３５が巻かれている。ステータ１１の内側に回転磁界を発生するために，電機子コイル３５には，５相の電機子電流が供給される。
【００３６】
ロータ３２の構造は，永久磁石１８の数が異なる点以外，実施の第１形態のロータ１２の構造と同一である。本実施の形態では，永久磁石１８の数（即ち，界磁の極数）は，２２である。永久磁石１８は，その埋め込み深さｘが，下記式：
ｘ≦Ｄ／１０，               ・・・（１ａ）
Ｄ＝２πｒ／ｎ１，            ・・・（１ｂ）
を満足するような浅い位置に埋め込まれる。ｒは，ロータ１２の半径であり，ｎ１は，界磁の極数である。更に，隣接する２つの永久磁石１８は，下記式（２）：
０．３＜（Ｌｑ−Ｌｄ）／Ｌｄ，        ・・・（２）
を満足する程度に離されている。
【００３７】
ロータ３２の極数ｎ１と，スロット３４の数ｎ２（即ち，電機子歯３３の数）とは，下記組み合わせ：
ｎ１＝１２，ｎ２＝１０，
ｎ１＝１４，ｎ２＝１０，
ｎ１＝２２，ｎ２＝２０，
ｎ１＝１８，ｎ２＝２０，
ｎ１＝２４，ｎ２＝２０，
ｎ１＝２６，ｎ２＝２０，
ｎ１＝２８，ｎ２＝２０，
ｎ１＝２６，ｎ２＝３０，
ｎ１＝２８，ｎ２＝３０，
のいずれかであることが好適である。当業者にとって周知であるように，５相のＩＰＭモータは，極数ｎ１は偶数であり，スロット数ｎ２は１０の倍数であり，且つ，極数ｎ１とスロット数ｎ２とは異ならなくてはならない。極数ｎ１とスロット数ｎ２は，これらの条件を満たす様々な組み合わせが考えられる。しかし，上述の組み合わせは，永久磁石１８の埋め込み深さが浅いＩＰＭモータ３０において特異的に有利である。
【００３８】
第１に，これらの組み合わせは，いずれも，極数ｎ１が比較的に大きい。既述の特許文献１に記載されているように，極数ｎ１が大きいことは，界磁が発生する磁力線のうち電機子コイルに鎖交する成分を多くし，ＩＰＭモータ３０の出力トルクの主成分たるマグネットトルクを増加するために有効である。
【００３９】
第２に，これらの組み合わせは，界磁の１極を構成する永久磁石１８を，単一の電機子歯３３と正対しやすくする。これは，ＩＰＭモータ１０の出力トルクの主成分たるマグネットトルクを増加するために有効である。これらの組み合わせは，永久磁石１８が発生する磁力線をより多く電機子コイル３５に鎖交させ，マグネットトルクを増加させる。
【００４０】
第３に，これらの組み合わせは，ステータ起磁力の基本波成分に対する巻線係数を大きくし，かつ高調波成分にたいする巻線係数を小さく設計することを可能にする。このため，特にこれらの組み合わせは，ＩＰＭモータ３０の出力を大きくする。
【００４１】
上記の極数ｎ１とスロット数ｎ２との組み合わせは，これらの有利性を全て具備しており，永久磁石１８の埋め込み深さが浅いＩＰＭモータ３０において有利である。
【００４２】
なお，実施の第１形態，第２形態のいずれにおいても，界磁の１極を構成する永久磁石１８は，同一の方向に磁力線を発生する複数の永久磁石片で構成され得る。この場合，永久磁石片の間には，磁力線誘導部分１７ａと鉄心本体１７ｂとを連結するブリッジ部分が形成される。ブリッジ部分の形成は，磁力線誘導部分１７ａと鉄心本体１７ｂとの連結強度を向上し，ロータ１２を機械的強度を有効に向上する。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は，本発明によるＩＭＰ回転電機の実施の第１形態を示す。
【図２】図２は，ロータ１２の拡大図である。
【図３】図３は，永久磁石１８の配置を説明する図である。
【図４】図４は，本発明によるＩＭＰ回転電機の実施の第２形態を示す。
【符号の説明】
【００４４】
１０，３０：ＩＰＭモータ
１１，３１：ステータ
１２，３２：ロータ
１３，３３：電機子歯
１４，３４：スロット
１５，３５：電機子コイル
１６：シャフト
１７：ロータ鉄心
１７ａ：磁力線誘導部分
１７ｂ：鉄心本体
１７ｃ：磁石間鉄心部分
１８：永久磁石
【図１】
2005224006.tif 000003
【図２】
2005224006.tif 000004
【図３】
2005224006.tif 000005
【図４】
2005224006.tif 000006