(57)【要約】【課題】小型化、高効率化に優れたダブルアマチュア電動機において、磁気飽和の抑制によって効率の改善を図る。【解決手段】当該電動機は、回転子１００と、電機子巻線２０１が巻回された内周側固定子２００と、電機子巻線３０１が巻回された外周側固定子３００とを備える、いわゆるダブルアマチュア電動機である。電機子巻線２０１の巻回数Ｔｎと電機子巻線２０１の１ターン当たりに鎖交する前記界磁磁束の大きさΦ０ｎとの積と、電機子巻線３０１の巻回数Ｔｇと電機子巻線３０１の１ターン当たりに鎖交する界磁磁束の大きさΦ０ｇとの積との比は、電機子巻線３０１に流れる電流Ｉｇと電機子巻線２０１に流れる電流Ｉｎとの比に等しく選定される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面（１０１ａ）及び内周面（１０１ｂ）とを含む円筒形状を呈する磁性体（１０３）と、界磁磁束を供給する界磁用磁石（１０２）とを有する回転子（１００）と、
前記内周面側から前記回転子に対向し、電機子巻線（２０１）が巻回された内周側固定子（２００）と、
前記外周面側から前記回転子に対向し、電機子巻線（３０１）が巻回された外周側固定子（３００）と
を備え、
前記内周側固定子の前記電機子巻線の巻回数（Ｔｎ）と当該電機子巻線１ターン当たりに鎖交する前記界磁磁束の大きさ（Φ０ｎ）との積と、前記外周側固定子の前記電機子巻線の巻回数（Ｔｇ）と当該電機子巻線１ターン当たりに鎖交する前記界磁磁束の大きさ（Φ０ｇ）との積との比は、前記外周側固定子の前記電機子巻線に流れる電流（Ｉｇ）と前記内周側固定子の前記電機子巻線に流れる電流（Ｉｎ）との比に等しく選定されることを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記内周側固定子（２００）の前記電機子巻線の総断面積（Ｓｎ）と前記外周側固定子（３００）の前記電機子巻線の総断面積（Ｓｇ）との比は、前記外周側固定子の前記電機子巻線に流れる電流（Ｉｇ）と前記内周側固定子の前記電機子巻線に流れる電流（Ｉｎ）との比に等しく選定されることを特徴とする、請求項１記載の回転電機。
【請求項３】
前記内周側固定子（２００）の前記電機子巻線の前記総断面積（Ｓｎ）と前記外周側固定子（３００）の前記電機子巻線の前記総断面積（Ｓｇ）とが等しく選定されることを特徴とする、請求項２記載の回転電機。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の回転電機を電動機として採用し、当該電動機によって冷媒を圧縮する圧縮機。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の回転電機を電動機として採用し、当該電動機によって送風する送風機。
【請求項６】
請求項４記載の圧縮機及び請求項５記載の送風機の少なくともいずれか一つを搭載した空気調和機。
【請求項７】
請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の回転電機を発電機として駆動する、回転電機の制御方法。
【請求項８】
外周面（１０１ａ）及び内周面（１０１ｂ）とを含む円筒形状を呈する磁性体（１０３）と、界磁磁束を供給する界磁用磁石（１０２）とを有する回転子（１００）と、
前記内周面側から前記回転子に対向し、電機子巻線（２０１）が巻回された内周側固定子（２００）と、
前記外周面側から前記回転子に対向し、電機子巻線（３０１）が巻回された外周側固定子（３００）と
を備えた回転電機の制御方法であって、
前記外周側固定子の前記電機子巻線に流す電流（Ｉｇ）と前記内周側固定子の前記電機子巻線に流す電流（Ｉｎ）との比は、前記内周側固定子の前記電機子巻線の巻回数（Ｔｎ）と当該電機子巻線１ターン当たりに鎖交する前記界磁磁束の大きさ（Φ０ｎ）との積と、前記外周側固定子の前記電機子巻線の巻回数（Ｔｇ）と当該電機子巻線１ターン当たりに鎖交する前記界磁磁束の大きさ（Φ０ｇ）との積との比に等しく選定されることを特徴とする回転電機の制御方法。
【請求項９】
前記外周側固定子の前記電機子巻線に流す電流（Ｉｇ）と前記内周側固定子の前記電機子巻線に流す電流（Ｉｎ）との比は、前記内周側固定子（２００）の前記電機子巻線の総断面積（Ｓｎ）と前記外周側固定子（３００）の前記電機子巻線の総断面積（Ｓｇ）との比に等しく選定されることを特徴とする、請求項８記載の回転電機の制御方法。
【請求項１０】
前記内周側固定子（２００）の前記電機子巻線の前記総断面積（Ｓｎ）と前記外周側固定子（３００）の前記電機子巻線の前記総断面積（Ｓｇ）とが等しく選定されることを特徴とする、請求項９記載の回転電機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転電機の構造及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機、例えば電動機を小型化し、効率を高めるためには、界磁磁束を永久磁石で発生させることが望ましい。電動機を例に取れば、永久磁石励磁電動機は、小型化、高効率化の観点から望ましい。
【０００３】
永久磁石励磁電動機の発生トルクは、電機子巻線の巻回数、これに流れる電流、これに鎖交する界磁磁束に比例する。電動機が大きい方が永久磁石の表面積は大きくでき、電機子巻線自体の断面積（以下「線断面積」と称す）を大きくできる。永久磁石の表面積が大きいほど界磁磁束は大きくできる。線断面積が大きいほど電機子巻線の電気抵抗は低減し、銅損は低下する。よって発生トルク（又は同一トルク発生時の効率）の増大と、電動機の小型化とはトレードオフの関係にある。
【０００４】
小型化、高効率化に優れた構造として、いわゆるダブルアマチュア電動機が知られている。これは一つの界磁子に、相互に反対側から対峙する一対の電機子が設けられた電動機である。下記の特許文献１，２には円筒状のダブルアマチュア電動機が開示されている。特許文献２では、界磁子として、内周側と外周側とで個別に永久磁石を設け、それぞれのインバータで電流位相を制御する技術が開示されており、トルクリプルを低減しつつ小型化かつ発生トルクの向上を企図している。
【０００５】
ダブルアマチュア電動機でおいて発生するトルクは、外周側電機子と界磁子の間に働くトルク（以下「外周側トルク」と称す）と、内周側電機子と界磁子の間に働くトルク（以下「内周側トルク」と称す）との和である。そして外周側トルクにしても、内周側トルクにしても、通常の電動機で発生するトルクと同様に、対応する電機子の電機子巻線の巻回数、これに流れる電流、及びこれに鎖交する界磁磁束の積に比例する。
【０００６】
永久磁石励磁の同期系電動機の一般的な指標は、下記の非特許文献１に紹介されている。冷却条件が揃えられ、寸法が同一の電動機であれば、温度上昇と放熱の関係から許容損失Ｗｃがほぼ同一と考えることができる。トルクＴと許容損失Ｗｃは式（１）の関係にあり、係数Ｋｍはモータコンスタントと呼ばれる。
【０００７】
Ｔ＝Ｗｃ・√Ｋｍ…（１）
【０００８】
つまり許容損失Ｗｃが一定である場合には、モータコンスタントＫｍが大きいほどトルクＴが大きくなる。よってモータコンスタントＫｍを、許容トルク（通常は連続定格トルク）の指標値として用いることができる。
【０００９】
モータコンスタントＫｍは式（２）で表すことができる。ここで極対数ｐ、巻き線最大鎖交磁束Φ、占積率ｆｓ、巻線スロットの全断面積Ｓｔ、巻線の固有抵抗ρ、単位コイルの平均長ｌを導入した。また電流波形は正弦波であり、磁束が正弦波状に交番すると仮定した。また電動機の損失は、特に電動機が小型の場合には銅損が大部分であり、鉄損を省略して考慮している。
【００１０】
Ｋｍ＝（１／２）ｐΦ√（ｆｓＳｔ／ρｌ）…（２）
【００１１】
従って、電動機の体積当たりの電動機効率を高めるためにはモータコンスタントＫｍを高める必要があり、式（２）から以下の諸方針が有効である。
【００１２】
(i)巻き線の占積率ｆｓを大きくする
(ii)単位コイルの平均長ｌを短くする
(iii)巻線の固有抵抗ρを小さくする
(iv)巻線最大鎖交磁束Φを大きくする
(v)極対数ｐを大きくする
(vi)巻線スロットの全断面積Ｓｔを大きくする。
【００１３】
よってダブルアマチュア電動機は電機子が二つ設けられるので、上記方針(vi)の観点で有利である。
【００１４】
【特許文献１】特開２００２−３３５６５８号公報
【特許文献２】特開２００２−３６９４６７号公報
【非特許文献１】大西和夫、「永久磁石モータのトルク評価と最適構造の検討」、電気学会論文誌Ｄ産業応用部門部門誌、平成７年、第１１５巻、第７号、第９３０頁〜第９３５頁
【非特許文献２】特定用途指向型リラクタンストルク応用電動機の高性能化調査専門委員会、「特定用途指向型リラクタンストルク応用電動機の高性能化」、電気学会技術報告第９２０号、２００３年３月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかし、ダブルアマチュア電動機においては、磁気抵抗が増加して、永久磁石の動作点が低下するという問題点がある。これは界磁子に対して二つの電機子が相互に反対側から対峙するため、エアギャップと通称される界磁子−電機子間の空隙が二カ所に存在し、かつそれらが界磁磁束に対する磁気抵抗として直列に接続されるからである。
【００１６】
ダブルアマチュア電動機における上述の動作点の低下は、電機子が一つのみ設けられた電動機と比較して、電機子に鎖交する界磁磁束の減少を招来する。つまり上記方針(iv)の観点では不利である。
【００１７】
特許文献２に開示された技術では永久磁石が内外二層に設けられているので、上記動作点の低下の問題を補償できる可能性はある。しかし永久磁石の使用量の増加や、界磁子の厚みの増大という小型化を阻害する要因をも招来する。
【００１８】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、小型化、高効率化に優れたダブルアマチュア回転電機において、更にその性能を向上させることを目的としている。
【００１９】
当該目的の例として、磁気飽和を避けることによる効率の改善を挙げることができる。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
この発明にかかる回転電機の第１の態様は、外周面（１０１ａ）及び内周面（１０１ｂ）とを含む円筒形状を呈する磁性体（１０３）と、界磁磁束を供給する界磁用磁石（１０２）とを有する回転子（１００）と、前記内周面側から前記回転子に対向し、電機子巻線（２０１）が巻回された内周側固定子（２００）と、前記外周面側から前記回転子に対向し、電機子巻線（３０１）が巻回された外周側固定子（３００）とを備える。そして前記内周側固定子の前記電機子巻線の巻回数（Ｔｎ）と当該電機子巻線１ターン当たりに鎖交する前記界磁磁束の大きさ（Φ０ｎ）との積と、前記外周側固定子の前記電機子巻線の巻回数（Ｔｇ）と当該電機子巻線１ターン当たりに鎖交する前記界磁磁束の大きさ（Φ０ｇ）との積との比は、前記外周側固定子の前記電機子巻線に流れる電流（Ｉｇ）と前記内周側固定子の前記電機子巻線に流れる電流（Ｉｎ）との比に等しく選定される。
【００２１】
この発明にかかる回転電機の第２の態様は、その第１の態様であって、前記内周側固定子（２００）の前記電機子巻線の総断面積（Ｓｎ）と前記外周側固定子（３００）の前記電機子巻線の総断面積（Ｓｇ）との比は、前記外周側固定子の前記電機子巻線に流れる電流（Ｉｇ）と前記内周側固定子の前記電機子巻線に流れる電流（Ｉｎ）との比に等しく選定される。
【００２２】
この発明にかかる回転電機の第３の態様は、その第２の態様であって、前記内周側固定子（２００）の前記電機子巻線の前記総断面積（Ｓｎ）と前記外周側固定子（３００）の前記電機子巻線の前記総断面積（Ｓｇ）とが等しく選定されることを特徴とする。
【００２３】
この発明にかかる回転電機の第４の態様は、その第１の態様乃至第３の態様のいずれかであって、この発明にかかる圧縮機は、上記回転電機を電動機として採用し、当該電動機によって冷媒を圧縮する。
【００２４】
この発明にかかる送風機は、上記回転電機を電動機として採用し、当該電動機によって送風する。
【００２５】
この発明にかかる空気調和機は、上記圧縮機及び上記送風機の少なくともいずれか一つを搭載する。
【００２６】
上記回転電機を発電機として制御する方法も本発明の一態様である。
【００２７】
この発明にかかる回転電機の制御方法の第１の態様は、外周面（１０１ａ）及び内周面（１０１ｂ）とを含む円筒形状を呈する磁性体（１０３）と、界磁磁束を供給する界磁用磁石（１０２）とを有する回転子（１００）と、前記内周面側から前記回転子に対向し、電機子巻線（２０１）が巻回された内周側固定子（２００）と、前記外周面側から前記回転子に対向し、電機子巻線（３０１）が巻回された外周側固定子（３００）とを備えた回転電機の制御方法である。そして前記外周側固定子の前記電機子巻線に流す電流（Ｉｇ）と前記内周側固定子の前記電機子巻線に流す電流（Ｉｎ）との比は、前記内周側固定子の前記電機子巻線の巻回数（Ｔｎ）と当該電機子巻線１ターン当たりに鎖交する前記界磁磁束の大きさ（Φ０ｎ）との積と、前記外周側固定子の前記電機子巻線の巻回数（Ｔｇ）と当該電機子巻線１ターン当たりに鎖交する前記界磁磁束の大きさ（Φ０ｇ）との積との比に等しく選定される。
【００２８】
この発明にかかる回転電機の制御方法の第２の態様は、その第１の態様であって、前記外周側固定子の前記電機子巻線に流す電流（Ｉｇ）と前記内周側固定子の前記電機子巻線に流す電流（Ｉｎ）との比は、前記内周側固定子（２００）の前記電機子巻線の総断面積（Ｓｎ）と前記外周側固定子（３００）の前記電機子巻線の総断面積（Ｓｇ）との比に等しく選定される。
【００２９】
この発明にかかる回転電機の制御方法の第３の態様は、その第２の態様であって、前記内周側固定子（２００）の前記電機子巻線の前記総断面積（Ｓｎ）と前記外周側固定子（３００）の前記電機子巻線の前記総断面積（Ｓｇ）とが等しく選定される。
【発明の効果】
【００３０】
この発明にかかる回転電機の第１の態様及び回転電機の制御方法の第１の態様によれば、それぞれの固定子の電機子巻線に鎖交する界磁磁束と、当該電機子巻線に流れる電流との積が等しくなる。よって当該積に比例して回転子に与えるトルクも、内周側固定子と外周側固定子とで等しくなる。回転子が有する磁性体は内周側固定子と外周側固定子とのいずれに関してもヨークとして機能するので、このようにトルクを内外の固定子に対して均等に割り振ることにより、一方の固定子によって発生するトルクが当該磁性体を磁気飽和させることを避け、以てトルクの最大値の毀損を回避できる。
【００３１】
界磁磁束は永久磁石から発生するので、内周側固定子にも外周側固定子にも等しく供給される。よって、それぞれの電機子巻線１ターン当たりに鎖交する界磁磁束の大きさも等しい。従って線断面積と巻回数との積として表される総断面積の比を、この発明にかかる回転電機の第２の態様又は回転電機の制御方法の第２の態様に従って設定することにより、外周固定子及び内周固定子のいずれに対しても線断面積が同じ電機子巻線を巻回しても、回転子に与えるトルクを、内周側固定子と外周側固定子とで等しくできる。
【００３２】
この発明にかかる回転電機の第３の態様及び回転電機の制御方法の第３の態様によれば、外周側固定子の電機子巻線と内周側固定子の電機子巻線とに流れる電流が等しく選定されるので、これらを直列に接続することができる。よって一つの制御装置で外周側固定子の電機子巻線に流れる電流と、内周側固定子の電機子巻線に流れる電流とを制御できる。
【００３３】
この発明にかかる回転電機は、電動機として採用でき、これを圧縮機、送風機へと適用することができる。当該圧縮機、送風機は空気調和機へと適用することができる。またこの発明にかかる回転電機は、発電器として駆動できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
第１の実施の形態．
図１はこの発明の第１の実施の形態にかかるダブルアマチュア電動機の構造を例示する断面図であり、回転軸Ｑに垂直な断面を示している。当該電動機は、回転子１００、内周側固定子２００及び外周側固定子３００を備えている。回転子１００は、内周側固定子２００及び外周側固定子３００に対して、回転軸Ｑ回りに回転する。
【００３５】
回転子１００は界磁子であり、界磁磁束を発生する界磁用磁石１０２及び磁性体１０３を有している。回転子１００は外周面１０１ａ及び内周面１０１ｂとを含む円筒形状を呈している。当該円筒形状の延在方向は回転軸Ｑに平行であるので、図１においては外周面１０１ａ及び内周面１０１ｂはいずれも円として現れている。
【００３６】
界磁用磁石１０２は外周面１０１ａに対して、周方向に交互に極性を切り替えてその磁極面を向けている。内周面１０１ｂに対しても同様である。
【００３７】
内周側固定子２００は内周面１０１ｂ側から回転子１００に対向する電機子である。外周側固定子３００は外周面１０１ａ側から回転子１００に対向する電機子である。内周側固定子２００及び外周側固定子３００にはそれぞれ電機子巻線２０１，３０１が巻回されている。
【００３８】
より具体的には内周側固定子２００は歯部２０２を有しており、歯部２０２に電機子巻線２０１が巻回される。歯部２０２の回転子１００側の先端は周方向に広がっている。同様にして外周側固定子３００は歯部３０２を有しており、歯部３０２に電機子巻線３０１が巻回される。歯部３０２の回転子１００側の先端は周方向に広がっている。
【００３９】
このようにダブルアマチュア電動機では、電機子巻線が配置される領域である、巻線スロットの全断面積を増大させることにより、モータコンスタントＫｍを高めることができる。
【００４０】
ここでは回転子１００の構造として、磁性体１０３に対して界磁用磁石１０２が埋設された、いわゆる永久磁石埋込型が例示されている。よって外周面１０１ａ及び内周面１０１ｂが磁性体１０３によって規定されている構造が例示されている。但し、界磁用磁石１０２から発生する界磁磁束が内周側固定子２００及び外周側固定子３００に鎖交すれば、界磁用磁石１０２が外周面１０１ａ及び内周面１０１ｂのいずれか一方を規定する永久磁石表面型であってもよい。
【００４１】
また図１では４極６スロットの電動機が例示されたが、他の極数、スロット数でも適用できる。
【００４２】
モータが発生するトルクは、上述のように外周側トルクにしても、内周側トルクにしても、通常の電動機で発生するトルクと同様に、対応する電機子の電機子巻線の巻回数、これに流れる電流、及びこれに鎖交する界磁磁束の積に比例する。
【００４３】
しかしダブルアマチュア電機子の特徴として、外周側トルク及び内周側トルクのいずれの発生にも関連して、磁性体１０３がヨークとして機能する。よってモータが発生するトルクが増大すれば、磁性体１０３が磁気飽和し、上記比例関係は崩れる傾向にある。即ち、電機子巻線に流れる電流が増大しても、発生するトルクは増大しにくくなる。
【００４４】
そのため、電機子巻線２０１に流れる電流によって磁性体１０３が磁気飽和してしまうと、外周側トルクは電機子巻線３０１に流れる電流に対して比例しなくなってしまう（内周側固定子２００、外周側固定子３００を入れ替えても同様である）。ダブルアマチュア電機子において発生するトルクは外周側トルクと内周側トルクとの和であるが、一方が大きくなって磁性体１０３が磁気飽和すると、他方を高めることは困難となる。
【００４５】
よってトルクを内外の固定子に対して均等に割り振ることにより、一方の固定子によって発生するトルクが当該磁性体を磁気飽和させることを避ければ、トルクの最大値の毀損を回避できる。
【００４６】
このように外周側トルクと内周側トルクとを等しくするためには、それぞれの固定子の電機子巻線に鎖交する界磁磁束と、当該電機子巻線に流れる電流との積を等しくすればよい。つまり、電機子巻線２０１，３０１のそれぞれの巻回数Ｔｎ，Ｔｇ、電機子巻線２０１，３０１のそれぞれ１ターン当たりに鎖交する界磁磁束の大きさΦ０ｎ，Φ０ｇ、電機子巻線２０１，３０１のそれぞれに流れる電流Ｉｎ，Ｉｇについて、次式が成立すればよい。
【００４７】
Ｔｎ・Φ０ｎ・Ｉｎ＝Ｔｇ・Φ０ｇ・Ｉｇ…（３）
【００４８】
このようにして外周側トルクと内周側トルクとを等しくすることにより、結果的に発生トルクを増大させることができる。換言すれば、電流Ｉｇと電流Ｉｎとの比を、積Ｔｎ・Φ０ｎと積Φ０ｇ・Ｉｇとの比に等しく選定して、当該電動機を制御することが望ましい。
【００４９】
また、式（１）が成立することにより、回転子１００と内周側固定子２００との間のエアギャップと、回転子１００と外周側固定子３００との間のエアギャップとで、磁力線の分布の相違が小さくなる。これは力率の向上を招来する。また内周側固定子２００と外周側固定子３００とでの磁束密度の相違も小さくなって鉄損が小さくなる。またトルクに寄与しない電磁力もバランスし、電動機の変形防止にも寄与する。
【００５０】
また永久磁石１０２は、内周側固定子２００、外周側固定子３００のいずれに対しても同じ界磁磁束を供給する。よって界磁磁束が電機子巻線２０１の１ターン当たりに鎖交する大きさΦ０ｎと、電機子巻線３０１の１ターン当たりに鎖交する大きさΦ０ｇとは等しい。よって式（３）から次式が成立すれば、外周側トルクと内周側トルクとを等しくすることができる。
【００５１】
Ｔｎ・Ｉｎ＝Ｔｇ・Ｉｇ…（４）
【００５２】
一方、内周側固定子２００の電機子巻線２０１の総断面積Ｓｎと、外周側固定子３００の電機子巻線３０１の総断面積Ｓｇは、電機子巻線２０１の線断面積φｎ、電機子巻線３０１の線断面積φｇを導入して次のように求められる。
【００５３】
Ｓｎ＝Ｔｎ・φｎ，Ｓｇ＝Ｔｇ・φｇ…（５）
【００５４】
電動機を製造するとき、コスト低下の観点から、電機子巻線２０１，３０１は共通の導線が採用されることが望ましい。この場合には線断面積φｎ，φｇは等しいので、式（４）、（５）から、次式が成立すれば、外周側トルクと内周側トルクとを等しくすることができる。
【００５５】
Ｓｎ・Ｉｎ＝Ｓｇ・Ｉｇ…（６）
【００５６】
即ち、電機子巻線２０１，３０１に同一の線断面積の導線を用いつつ、電流Ｉｇと電流Ｉｎとの比を、総断面積Ｓｎと総断面積Ｓｇとの比に等しく選定して、当該電動機を制御することで、内周側トルク、外周側トルクの合計を最大化できる。
【００５７】
総断面積Ｓｎと総断面積Ｓｇとを等しく選定することも望ましい態様の一つである。この場合、電機子巻線２０１，３０１に流れる電流Ｉｎ，Ｉｇを等しく選定して式（６）から外周側トルクと内周側トルクとを等しくするのである。このように電流Ｉｎ，Ｉｇを等しく選定することにより、電機子巻線２０１，３０１を直列に接続することができる。これにより、電流Ｉｎ，Ｉｇを一つの制御装置で制御できる。
【００５８】
一般に電機子巻線が配置されるスロットは電機子巻線の径よりも非常に大きい。よって内周側固定子２００のスロットの、回転軸Ｑに垂直な断面積を以て総断面積Ｓｎとし、外周側固定子３００のスロットの、回転軸Ｑに垂直な断面積を以て総断面積Ｓｇとして設計することができる。
【００５９】
但し、巻回数Ｔｎ，Ｔｇは正の整数であり、工業的に通常供給されている巻線の線断面積は離散的な値である。よって上記スロット断面積がまず設計される場合、式（４）、（６）は近似的にしか成立しない場合もあり得る。
【００６０】
また、各相と中性点間との間での巻線仕様が、電機子巻線２０１，３０１で異なる場合も考えられる。例えば電機子巻線２０１が二本並列に巻回され、電機子巻線３０１が１本で巻回されている場合である。この場合、電機子巻線２０１に流れる電流Ｉｎは二つに分岐するため、電機子巻線３０１に流れる電流Ｉｇの半分となる。但しこの場合でも総断面積φｎと電流Ｉｎとの積は、ｎは電機子巻線２０１が１本で巻回されている場合と相違しないため、上記選定は有効である。
【００６１】
上記電動機の構造は、見方を変えれば、電動機の制御方法と見ることができる。即ち、電機子巻線３０１に流す電流Ｉｇと電機子巻線２０１に流す電流Ｉｎとの比を、積Ｔｎ・Φ０ｎと積Φ０ｇ・Ｉｇとの比に等しく選定する、という制御方法も本発明の好適な実施の形態の一つとして把握できる。
【００６２】
更に好適には、電流Ｉｇと電流Ｉｎとの比を、総断面積Ｓｎと総断面積Ｓｇとの比に等しく選定する。更に好適には、電機子巻線２０１の総断面積Ｓｎと電機子巻線３０１の総断面積Ｓｇとを等しく選定する。
【００６３】
図２及び図３は電機子巻線２０１，３０１が接続される態様を例示する回路図である。ここで電機子巻線２０１は三相コイル２０１Ｕ，２０１Ｖ，２０１Ｗで、電機子巻線３０１は三相コイル３０１Ｕ，３０１Ｖ，３０１Ｗで、それぞれ構成されている場合が例示されている。
【００６４】
上述のように、電流Ｉｎ，Ｉｇを等しく設定する場合には図２に示されるように、コイル２０１Ｕはコイル３０１Ｕと、コイル２０１Ｖはコイル３０１Ｖと、コイル２０１Ｗはコイル３０１Ｗと、それぞれ中性点Ｎと各相電源との間で直列に接続される。
【００６５】
他方、図３に示されるように、コイル２０１Ｕはコイル３０１Ｕと、コイル２０１Ｖはコイル３０１Ｖと、コイル２０１Ｗはコイル３０１Ｗと、それぞれ並列に接続されてもよい。
【００６６】
また、電機子巻線２０１，３０１の巻回の態様は、集中巻であっても分布巻であってもよい。その巻回の態様が電機子巻線２０１，３０１とで相違してもよい。
【００６７】
本発明にかかる技術は、例えば、当該電動機によって冷媒を圧縮する圧縮機や、当該電動機によって送風を行う送風機に採用される電動機に適用することができる。当該圧縮機や送風機の少なくともいずれか一つは空気調和機に搭載することができる。特に車載用の空気調和機では小型化が要求されるので、これに本発明は大きく貢献する。
【００６８】
また、回転電機であれば、電動機に限らず、発電機に適用することもできる。式（４）の関係は、電動機においても成立するからである。よって上述の回転電機を電動機として駆動する制御方法も、本発明を適用する態様の一つとして捉えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】この発明の第１の実施の形態にかかる電動機の構造を例示する断面図である。
【図２】電機子巻線が接続される態様を例示する回路図である。
【図３】電機子巻線が接続される態様を例示する回路図である。
【符号の説明】
【００７０】
１００  回転子
１０１ａ  外周面
１０１ｂ  内周面
２００  内周側固定子
２０１，３０１  電機子巻線
３００  外周側固定子
Ｑ  回転軸
【図１】
2007166797.tif 000003
【図２】
2007166797.tif 000004
【図３】
2007166797.tif 000005