(57)【要約】【課題】電動モータ１０の回転軸３０の支持力が低下することを抑制する。【解決手段】電動モータ１０は、ロータ３６を回転軸３０とともに回転させる回転力を発生させるコイル５１ａ、５１ｂ、５１ｃと、複数の永久磁石６１Ａとの間に電磁力を発生させる磁界を発生させて、軸受け３２よりも回転軸３０の軸線方向他方側を回転自在に支持する磁気軸受けを構成するコイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃとを備える。電動モータ１０は、コイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃから発生される磁界を通過させるステータコア５２Ａと、コイル５１ａ、５１ｂ、５１ｃから発生される磁界から発生される磁界を通過させるステータコア５２Ｂを備える。ステータコア５２Ａ、５２Ｂは、それぞれ独立するように形成されている。ステータコア５２Ａにおいて磁気飽和の発生が抑制される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸（３０）の軸線方向一方側を機械的軸受け（３２）を介して回転自在に支持する支持部材（３１）と、
前記回転軸に取り付けられて、第１永久磁石（６１Ａ）を備えるロータ（３６）と、
前記第１永久磁石との間に電磁力を発生させる磁界を発生させて、前記機械的軸受けよりも前記回転軸の軸線方向他方側を回転自在に支持する磁気軸受けを構成する第１コイル（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ）と、
前記ロータを前記回転軸とともに回転させる回転力を発生させる磁界を発生する第２コイル（５１ａ、５１ｂ、５１ｃ）と、
前記支持部材に取り付けられて、前記第１、第２のコイルが巻かれて前記第１、第２のコイルから発生される磁界を通過させる第１、第２のステータコア（５２Ａ、５２Ｂ）と、を備え、
前記回転軸のうち前記機械的軸受け側を支点として当該回転軸が前記回転軸の回転中心線に対して傾くことが可能に構成されており、
前記第１永久磁石および前記第１コイルの間の前記電磁力によって前記回転中心線から前記回転軸の軸線が傾くことを妨げるように前記第１コイルに流れる電流が制御装置（７０）によって制御されるようになっており、
前記第１、第２のステータコアは、それぞれ独立するように形成されていることを特徴とする電動モータ。
【請求項２】
前記第１コイルの極数と前記第２のコイル極数とが異なっていることを特徴とする請求項１に記載の電動モータ。
【請求項３】
前記ロータは、前記第１永久磁石に対して独立して設けられて、かつ前記第２コイルから発生される磁界によって回転力を発生させる第２永久磁石（６１Ｂ）を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の電動モータ。
【請求項４】
回転軸（３０）の軸線方向一方側を機械的軸受け（３２）を介して回転自在に支持する支持部材（３１）と、
前記回転軸に取り付けられて、第１永久磁石（６１Ａ）を備えるロータ（３６）と、
前記第１永久磁石との間に電磁力を発生させる磁界を発生させて、前記機械的軸受けよりも前記回転軸の軸線方向他方側を回転自在に支持する磁気軸受けを構成する第１コイル（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ）と、
前記ロータを前記回転軸とともに回転させる回転力を発生させる磁界を発生する第２コイル（５１ａ、５１ｂ、５１ｃ）と、
前記支持部材に取り付けられて、前記第１、第２のコイルが巻かれて前記第１、第２のコイルから発生される磁界を通過させる第１、第２のステータコア（５２Ａ、５２Ｂ）と、を備え、
前記回転軸のうち前記機械的軸受け側を支点として当該回転軸が前記回転軸の回転中心線に対して傾くことが可能に構成されており、前記第１、第２のステータコアは、それぞれ独立するように形成されている電動モータ（１０）の制御装置であって、
前記第１永久磁石および前記第１コイルの間の前記電磁力によって前記回転軸の軸線が前記回転中心線から傾くことを妨げるように前記第１コイルに流れる電流を制御する回転軸制御手段（Ｓ１２０）を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項５】
前記回転軸制御手段は、前記第１コイルに流れる電流を制御して、前記回転中心線に前記回転軸を近づける前記電磁力を発生させることにより、前記回転中心線から前記回転軸の軸線が傾くことを妨げることを特徴とする請求項４に記載の制御装置。
【請求項６】
前記回転軸制御手段は、前記回転中心線に対する前記回転軸の傾き角度を検出する傾き角度検出センサ（３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄ）の検出値に基づいて、前記傾き角度が大きくなるほど、前記第１コイルに流す電流を大きくして前記電磁力を大きくすることを特徴とする請求項５に記載の制御装置。
【請求項７】
前記回転軸制御手段は、
前記回転軸の回転を検出する回転センサ（３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄ）の検出値に応じて、前記回転軸の回転数が所定速度以上であるか否かを判定する判定手段（Ｓ１２３）と、
前記回転軸の回転数が所定速度以上であると前記判定手段が判定したときには、前記回転軸の回転数が所定速度未満であると前記判定手段が判定したときに比べて、前記電磁力が小さくなるように、前記第１コイルに流す電流を制御する第１電流制御手段（Ｓ１２４、Ｓ１２５、Ｓ１２６）と、
を備えることを特徴とする請求項５または６に記載の制御装置。
【請求項８】
前記回転軸制御手段は、前記第１コイルに流す電流を制御して、前記回転軸が前記回転中心線から傾くことを妨げるために、前記回転軸をその回転方向に移動させる前記電磁力を発生させるものであり、
前記回転軸の回転中心線と前記回転軸の軸線方向他方側との間の距離と前記回転軸の回転数とをそれぞれ検出するための回転センサ（３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄ）により検出される前記距離をＬとし、前記回転センサにより検出される前記回転軸の回転数をＶとし、係数をＣとしたとき、前記電磁力は、Ｌ×Ｖ×Ｃによって定まる力であることを特徴とする請求項４ないし７のいずれか１つに記載の制御装置。
【請求項９】
前記回転軸制御手段は、
前記回転センサの検出値に基づいて、前記回転軸の回転数が所定速度以上であるか否かを判定する判定手段（Ｓ１２３）と、
前記回転軸の回転数が所定速度以上であると前記判定手段が判定したときには、前記回転軸の回転数が所定速度未満であると前記判定手段が判定したときに比べて、前記Ｃを小さくして、前記第１コイルに流す電流を小さくする第２電流制御手段（Ｓ１２４Ａ、Ｓ１２５、Ｓ１２６Ａ）と、
を備えることを特徴とする請求項８に記載の制御装置。
【請求項１０】
請求項４ないし９のいずれか１つに記載の前記電動モータ、および前記制御装置を備えることを特徴とするモータ制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータ、制御装置、およびモータ制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動モータにおいて、２つの磁気軸受けによって回転軸を回転自在に支持するようにしたものがある（例えば。特許文献１参照）。
【０００３】
このものにおいて、磁気軸受け毎に、ロータの回転駆動用の励磁コイルと磁気軸受け用の励磁コイルとが共通のステータコアに回巻きされている。
【０００４】
ここで、ロータには、回転軸とともに永久磁石が設けられている。そして、回転駆動用の励磁コイルから発生される回転磁界が永久磁石に与えられることにより、ロータおよび回転軸に回転力を発生させる。磁気軸受け用の励磁コイルから発生される磁界が永久磁石に与えられることにより、回転軸を回転自在に支持する支持力を発生させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５９−６９５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１の電動モータではその負荷を駆動するための負荷トルクが大きい場合には、ロータの回転駆動用の励磁コイルに過大な電流が流れる。この場合、ステータコアの磁束密度が大きくなり過ぎて、ステータコアに磁気飽和が生じる。これに伴い、磁気軸受け用の励磁コイルからステータコアを通して永久磁石に与えられる磁束が不足して、励磁コイルによる発生する回転軸の支持力が低下する。このため、回転軸の軸線は、その回転中心線から変動して、回転軸の振動が増加する。
【０００７】
本発明は、上記点に鑑みて、回転軸の支持力が低下することを抑制するようにした電動モータ、制御装置、およびモータ制御システム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】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、回転軸（３０）の軸線方向一方側を機械的軸受け（３２）を介して回転自在に支持する支持部材（３１）と、
回転軸に取り付けられて、第１永久磁石（６１Ａ）を備えるロータ（３６）と、
第１永久磁石との間に電磁力を発生させる磁界を発生させて、機械的軸受けよりも回転軸の軸線方向他方側を回転自在に支持する磁気軸受けを構成する第１コイル（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ）と、
ロータを回転軸とともに回転させる回転力を発生させる磁界を発生する第２コイル（５１ａ、５１ｂ、５１ｃ）と、
支持部材に取り付けられて、第１、第２のコイルが巻かれて第１、第２のコイルから発生される磁界を通過させる第１、第２のステータコア（５２Ａ、５２Ｂ）と、を備え、
回転軸のうち機械的軸受け側を支点として当該回転軸が回転軸の回転中心線に対して傾くことが可能に構成されており、
第１永久磁石および第１コイルの間の電磁力によって回転中心線から回転軸の軸線が傾くことを妨げるように第１コイルに流れる電流が制御装置（７０）によって制御されるようになっており、
第１、第２のステータコアは、それぞれ独立するように形成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、第１、第２のステータコアは、それぞれ独立するように形成されている。このため、第２コイルに過大な電流が流れることに起因して第１ステータコアにおいて磁気飽和が発生することはない。したがって、回転軸の支持力が低下することを抑制することができる。このため、回転軸が回転する際に回転軸が振動することを抑制することができる。
【００１０】
ここで、機械的軸受けとは、転がり軸受、すべり軸受、および流体軸受のうちいずれか１つの軸受けを意味する。なお、転がり軸受は、回転軸の外周側に配置される軌道と、回転軸および軌道の間に配置される転動体とを備え、転動体が転がり運動することによって回転軸を支持する軸受けである。すべり軸受は、すべり面で軸を受ける軸受である。流体軸受は、液体、または気体によって支持される軸受である。さらに、コイルの極数とは、コイルにより形成される磁極の個数である。
【００１１】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態におけるモータ制御システムの全体構成を示す図である。
【図２】図１中II−II断面図である。
【図３】図１中III−III断面図である。
【図４】図１中IV−IV断面図である。
【図５】図１中の傾き制御用のコイルの配置を示す断面図である。
【図６】図１中の回転駆動用のコイルの配置を示す断面図である。
【図７】第１実施形態における回転軸のＸＹ座標を示す図である。
【図８】第１実施形態におけるＸ−Ｙ−Ｚ座標にて回転軸の傾きを示す図である。
【図９】図１中の電子制御装置の電気回路構成を示す電気回路図である。
【図１０】第１実施形態における傾き制御用のｕ１相コイルによって生じる電磁力を示す図である。
【図１１】第１実施形態における傾き制御用のｖ１相コイルによって生じる電磁力を示す図である。
【図１２】第１実施形態における傾き制御用のｗ１相コイルによって生じる電磁力を示す図である。
【図１３】第１実施形態における回転駆動用のコイルによって生じる回転磁界を示す図である。
【図１４】図９の電子制御装置の制御回路の制御処理を示すフローチャートである。
【図１５】図１４中のステップの詳細を示すフローチャートである。
【図１６】図１４中のステップの詳細を示すフローチャートである。
【図１７】図１中のホールセンサの出力値等を示す図である。
【図１８】図１の回転軸３０の支持力Ｆａ−角度−回転数の関係を示す図である。
【図１９】図１の電動モータの伝達関数−回転数の関係を示す図である。
【図２０】図１の電動モータの振動加速度−回転数の関係を示す図である。
【図２１】第１実施形態において回転軸の支持力の変動の低減の効果を示す図である。
【図２２】本発明の第２実施形態における制御回路の支持処理を示すフローチャートである。
【図２３】第２実施形態における傾き制御用コイルによって生じる復元力Ｆｂを示す図である。
【図２４】第２実施形態における電動モータの伝達関数−回転数の関係を示す図である。
【図２５】本発明の第３実施形態におけるモータ制御システムの断面図であって、図３に対応している。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
【００１４】
（第１実施形態）
図１に本発明のモータ制御システム１の第１実施形態の全体構成を示す。
【００１５】
本実施形態のモータ制御システム１は、図１に示すように、電動モータ１０、およびファン２０を備える。
【００１６】
電動モータ１０は、図１、図２、図３、および図４に示すように、回転軸３０、センターピース３１、軸受け３２、抑え部３３、永久磁石３４ａ、３４ｂ、ステータ３５Ａ、３５Ｂ、ロータ３６、およびホールセンサ３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄを備える。
【００１７】
回転軸３０は、ロータ３６の回転力をファン２０に伝える回転軸である。ファン２０は、その穴部２０ａに回転軸３０の軸線方向他方側端部が嵌合されることにより、ファン２０に回転軸３０が連結されている。本実施形態では、ファン２０として、例えば、遠心ファンが用いられている。
【００１８】
センターピース３１は、筒部３１ａ、およびフランジ部３１ｂを備える支持部材である。筒部３１ａは、回転軸３０の回転中心線Ｓ１を中心とする筒状に形成されている。筒部３１ａの中空部内には、回転軸３０が配置されている。フランジ部３１ｂは、筒部３１ａの軸線方向一方側から径方向の外側に突起するように形成されている。センターピース３１は、プレート４０に固定されている。径方向とは、回転軸３０の回転中心線Ｓ１を中心とする径方向である。
【００１９】
軸受け３２は、回転軸３０の軸線方向一方側を回転自在に支持する機械的軸受けである。軸受け３２は、センターピース３１の筒部３１ａに対して径方向内側に配置されている。軸受け３２は、筒部３１ａにより支持されている。軸受け３２は、抑え板４１によって軸線方向一方側から支持されている。本実施形態では、軸受け３２として、例えば、転がり軸受が使用されている。転がり軸受は、回転軸３０の外周側に配置される軌道と、回転軸３０および軌道の間に配置される転動体とを備え、転動体が転がり運動することによって回転軸３０を支持する周知の軸受けである。
【００２０】
永久磁石３４ａ、３４ｂは、回転軸３０のうち軸受け３２に対して軸線方向他方側に配置されている。永久磁石３４ａ、３４ｂは、ステータコア５２Ａのうち軸方向他方側に対して径方向内側に位置する。永久磁石３４ａ、３４ｂは、回転軸３０に固定されている。永久磁石３４ａ、３４ｂは、図４に示すように、それぞれ、円弧状に形成されている。永久磁石３４ａ、３４ｂは、回転軸３０の外周を覆うように組み合わされている。永久磁石３４ａ、３４ｂのうち一方の永久磁石の径方向外側はＳ極を形成し、他方の永久磁石の径方向外側はＮ極を形成する。永久磁石３４ａ、３４ｂは、ホールセンサ３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄに磁束を付与する。
【００２１】
抑え部３３は、軸受け３２および永久磁石３４ａ、３４ｂの間に配置されている。抑え部３３は、回転軸３０の回転中心線Ｓ１を中心とするリング状に形成されている。抑え部３３および回転軸３０の間には、隙間が形成されている。抑え部３３は、回転軸３０の回転中心線Ｓ１から回転軸３０が大きく傾いた状態で回転軸３０を支える軸受け部である。抑え部３３は、センターピース３１の筒部３１ａによって支持されている。本実施形態の抑え部３３は、潤滑性を有する樹脂材料によって形成されている。
【００２２】
ステータ３５Ａは、図１および図２に示すように、コイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、およびステータコア５２Ａを備える。
【００２３】
ステータコア５２Ａは、軸受け３２に対して軸線方向他方側に配置されている。ステータコア５２Ａは、コイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃから発生する磁束（すなわち、磁界）を通過させるものであって、複数の永久磁石６１Ａとともに磁気回路を構成する。
【００２４】
具体的には、ステータコア５２は、図１および図２に示すように、リング部５３、およびティース５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄ、５４ｅ、５４ｆ、５４ｇ、５４ｈ、５４ｉ、５４ｊ、５４ｋ、５４ｌを備える。
【００２５】
リング部５３は、回転軸３０の回転中心線Ｓ１を中心とするリング状に形成されている。リング部５３は、センターピース３１の筒部３１ａに対して径方向の外側に配置されている。リング部５３は、センターピース３１の筒部３１ａに固定されている。
【００２６】
ティース５４ａ、５４ｂ、・・・５４ｌは、リング部５３から径方向外側に突出するように形成されている。ティース５４ａ、５４ｂ、・・・５４ｌは、それぞれ先端側が円周方向に延びるように形成されている。ティース５４ａ、５４ｂ、・・・５４ｌは、それぞれ、回転軸３０の回転中心線Ｓ１を中心とする円周方向に同一間隔で並べられている。このことにより、ステータコア５２Ａには、１２個のスロットが形成されることになる。スロットは、ティース５４ａ、５４ｂ、・・・５４ｌのうち隣り合う２つのティースの間の隙間である。
【００２７】
ステータ３５Ｂは、図１および図３に示すように、コイル５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、およびステータコア５２Ｂを備える。
【００２８】
ステータコア５２Ｂは、ステータコア５２Ａおよび軸受け３２の間に配置されている。ステータコア５２Ｂは、コイル５１ａ、５１ｂ、５１ｃから発生する磁束（すなわち、磁界）を通過させるものであって、複数の永久磁石６１Ｂとともに磁気回路を構成する。
【００２９】
具体的には、ステータコア５２Ｂは、図１および図３に示すように、リング部５５、およびティース５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄ、５６ｅ、５６ｆ、５６ｇ、５６ｈ、５６ｉ、５６ｊ、５６ｋ、５６ｌを備える。
【００３０】
リング部５５は、回転軸３０の回転中心線Ｓ１を中心とするリング状に形成されている。リング部５５は、センターピース３１の筒部３１ａに対して径方向の外側に配置されている。リング部５５は、筒部３１ａに固定されている。
【００３１】
ティース５６ａ、５６ｂ、・・・５６ｌは、リング部５５から径方向外側に突出するように形成されている。ティース５６ａ、５６ｂ、・・・５６ｌは、それぞれ、回転軸３０の回転中心線Ｓ１を中心とする円周方向に同一間隔で並べられている。このことにより、ステータコア５２Ｂには、１２個のスロットが形成されることになる。スロットは、ティース５６ａ、５６ｂ、・・・５６ｌのうち隣り合う２つのティースの間の隙間である。
【００３２】
本実施形態では、ステータコア５２Ａ、５２Ｂは、図１に示すように、それぞれ独立するように形成されている。ステータコア５２Ａは、ステータコア５２Ｂに対して軸方向他方側に配置されている。
【００３３】
本実施形態のコイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃは、回転軸３０の支持力を発生させる傾き制御用コイルである。図５に本実施形態のコイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃの配置を示す。
【００３４】
コイル５０ａは、Ｕ１相コイルであって、ティース５４ａ、５４ｄ、５４ｇ、５４ｊに回巻きされている。ティース５４ａ、５４ｄ、５４ｇ、５４ｊは、回転軸３０の回転中心線Ｓ１を中心とする円周方向に同一間隔で並べられている。
【００３５】
コイル５０ｂは、Ｖ１相コイルであって、ティース５４ｃ、５４ｆ、５４ｉ、５４ｌに、回巻きされている。ティース５４ｃ、５４ｆ、５４ｉ、５４ｌは、回転軸３０の回転中心線Ｓ１を中心とする円周方向に同一間隔で並べられている。
【００３６】
コイル５０ｃは、Ｗ１相コイルであって、ティース５４ｂ、５４ｅ、５４ｈ、５４ｋに、回巻きされている。ティース５４ｂ、５４ｅ、５４ｈ、５４ｋは、回転軸３０の回転中心線Ｓ１を中心とする円周方向に同一間隔で並べられている。このことにより、傾き制御用コイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃの極数が１２個になる。
【００３７】
コイル５１ａ、５１ｂ、５１ｃは、ロータ３６を回転させるための回転磁界を発生する回転駆動用コイルである。図６に本実施形態のコイル５１ａ、５１ｂ、５１ｃの配置を示す。
【００３８】
コイル５１ａは、Ｕ２相コイルであって、図６に示すように、ティース５６ｃ、５６ｄ、５６ｉ、５６ｊに回巻きされている。ティース５６ｃ、５６ｄとティース５６ｉ、５６ｊとは、回転軸３０の回転中心線Ｓ１を中心として角度１８０度オフセットして配置されている。
【００３９】
ここで、ティース５６ｃに回巻きされるコイル５１ａとティース５６ｄに回巻きされるコイル５１ａとは、異なる方向に巻かれている。ティース５６ｉに巻回巻きされるコイル５１ａとティース５６ｊに回巻きされるコイル５１ａとは、異なる方向に巻かれている。
【００４０】
コイル５１ｂは、Ｖ２相コイルであって、ティース５６ａ、５６ｂ、５６ｇ、５６ｈに回巻きされている。ティース５６ａ、５６ｂとティース５６ｇ、５６ｈとは、回転軸３０の回転中心線Ｓ１を中心として角度１８０度オフセットして配置されている。
【００４１】
ここで、ティース５６ａに回巻きされているコイル５１ｂとティース５６ｂに回巻きされているコイル５１ｂとは、異なる方向に巻かれている。ティース５５６ｇに回巻きされているコイル５１ｂとティース５６ｈに回巻きされているコイル５１ｂとは、異なる方向に巻かれている。
【００４２】
コイル５１ｃは、Ｗ２相コイルであって、ティース５６ｅ、５６ｆ、５６ｋ、５６ｌに回巻きされている。ティース５６ｅ、５６ｆとティース５６ｋ、５６ｌとは、回転軸３０の回転中心線Ｓ１を中心として角度１８０度オフセットして配置されている。
【００４３】
ここで、ティース５６ｅに回巻きされているコイル５１ｃとティース５６ｆに回巻きされているコイル５１ｃとは、異なる方向に巻かれている。ティース５６ｋに回巻きされているコイル５１ｃとティース５６ｌに回巻きされているコイル５１ｃと異なる方向に巻かれている。
【００４４】
このようにコイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃとコイル５１ａ、５１ｂ、５１ｃとは、互いに独立したステータコア５２Ａ、５２Ｂに回巻きされている。そして、コイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃとコイル５１ａ、５１ｂ、５１ｃとは、ステータコア５２Ａ、５２Ｂを介してセンターピース３１に取り付けられている。そして、コイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃに流れる電流とコイル５１ａ、５１ｂ、５１ｃに流れる電流とは、電子制御装置（図１中ＥＣＵと記す）７０によって制御される。
【００４５】
ロータ３６は、ロータケース６０、複数の永久磁石６１Ａ、および複数の永久磁石６１Ｂを備える。ロータケース６０は、回転軸３０の回転中心線Ｓ１を中心とする筒状に形成されている。ロータケース６０は、ステータコア５２Ａ、５２Ｂおよびコイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５１ａ、５１ｂ、５１ｃに対して回転軸３０の回転中心線Ｓ１を中心として径方向外側に配置されている。
【００４６】
ロータケース６０のうち軸線方向他方側が蓋部６０ａで塞がれている。蓋部６０ａは、ステータコア５２Ａおよびコイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃに対して軸方向他方側に配置されている。蓋部６０ａには、回転軸３０を貫通させる貫通穴６０ｂが設けられている。ロータケース６０の蓋部６０ａが回転軸３０により固定されている。つまり、ロータ３６は、回転軸３０に取り付けられている。
【００４７】
複数の永久磁石６１Ａは、回転軸３０の回転中心線Ｓ１を中心とする円周方向に並べられている。複数の永久磁石６１Ａは、ロータケース６０に対して径方向内側に配置されている。複数の永久磁石６１Ａは、ロータケース６０に固定されている。複数の永久磁石６１Ａは、ステータコア５２Ａに対して回転軸３０の径方向に配置されている。
【００４８】
複数の永久磁石６１Ａは、それぞれの磁極が径方向に向くように配置されている。複数の永久磁石６１Ａのそれぞれの磁極は、Ｓ極、およびＮ極が円周方向で交互に並ぶように複数の永久磁石６１Ａが配置されている。本実施形態では、１２個の永久磁石６１Ａが配置されている。
【００４９】
複数の永久磁石６１Ｂは、回転軸３０の回転中心線Ｓ１を中心とする円周方向に並べられている。複数の永久磁石６１Ｂは、ロータケース６０に対して径方向内側に配置されている。複数の永久磁石６１Ｂは、ロータケース６０に固定されている。複数の永久磁石６１Ｂは、ステータコア５２Ａに対して回転軸３０の径方向に配置されている。
【００５０】
複数の永久磁石６１Ｂは、それぞれの磁極が径方向に向くように配置されている。複数の永久磁石６１Ｂのそれぞれの磁極は、Ｓ極、およびＮ極が円周方向で交互に並ぶように複数の永久磁石６１Ｂが配置されている。本実施形態では、１２個の永久磁石６１Ｂが配置されている。
【００５１】
本実施形態では、複数の永久磁石６１Ａは、複数の永久磁石６１Ｂに対して軸方向他方側に配置されている。
【００５２】
ホールセンサ３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄは、永久磁石３４ａ、３４ｂに対して、回転軸３０の回転中心線Ｓ１を中心とする径方向外側に配置されている。ホールセンサ３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄと永久磁石３４ａ、３４ｂとの間には、隙間が形成されている。ホールセンサ３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄは、回転軸３０の回転中心線Ｓ１を中心とする円周方向に同一間隔で並べられている。ホールセンサ３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄは、センターピース３１の筒部３１ａに固定されている。
【００５３】
ホールセンサ３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄは、回転軸３０の回転位置、回転軸３０の回転数（回転速度）、および回転軸３０の傾き角度を検出するためのもので、永久磁石３４ａ、３４ｂから生じる磁界（或いは、磁束）を検出するホール素子から構成されている。
【００５４】
このように構成された電動モータ１０では、回転軸３０のうち軸受け３２側を支点として、回転軸３０の回転中心線から回転軸３０が傾くことが可能に構成される（図７、図８、図９参照）。
【００５５】
図７、図８では、前記支点を原点０とし、回転軸３０の回転中心線Ｓ１をＺ軸とし、回転中心線Ｓ１に直交するＸ軸とＹ軸とを設定し、Ｚ軸に対して回転軸３０が角度θ傾いた例を示している。図７中の（ｘ０、ｙ０）は、回転軸３０のうち軸線方向他方側端部の軸心（すなわち、ファン２０の軸心）のＸ−Ｙ座標を示している。
【００５６】
次に、本実施形態のモータ制御システム１の電気的構成について説明する。
【００５７】
電子制御装置７０は、図９に示すように、インバータ回路７１、７２、および制御回路７３を備える。
【００５８】
インバータ回路７１は、トランジスタＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６を備える。
【００５９】
トランジスタＳＷ１、ＳＷ２は、正極母線７１ａおよび負極母線７１ｂの間に直列接続されている。トランジスタＳＷ３、ＳＷ４は、正極母線７１ａおよび負極母線７１ｂの間に直列接続されている。トランジスタＳＷ５、ＳＷ６は、正極母線７１ａおよび負極母線７１ｂの間に直列接続されている。
【００６０】
トランジスタＳＷ１、ＳＷ２の間の共通接続端子Ｔ１は、コイル５０ａに接続されている。トランジスタＳＷ３、ＳＷ４の間の共通接続端子Ｔ２は、コイル５０ｂに接続されている。トランジスタＳＷ５、ＳＷ６の間の共通接続端子Ｔ３は、コイル５０ｃに接続されている。コイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃは、スター結線により接続されている。
【００６１】
インバータ回路７２は、トランジスタＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ３、ＳＹ４、ＳＹ５、ＳＹ６を備える。
【００６２】
トランジスタＳＹ１、ＳＹ２は、正極母線７２ａおよび負極母線７２ｂの間に直列接続されている。トランジスタＳＹ３、ＳＹ４は、正極母線７２ａおよび負極母線７２ｂの間に直列接続されている。トランジスタＳＹ５、ＳＹ６は、正極母線７２ａおよび負極母線７２ｂの間に直列接続されている。
【００６３】
トランジスタＳＹ１、ＳＹ２の間の共通接続端子Ｄ１は、コイル５１ａに接続されている。トランジスタＳＹ３、ＳＹ４の間の共通接続端子Ｄ２は、コイル５１ｂに接続されている。トランジスタＳＹ５、ＳＹ６の間の共通接続端子Ｄ３は、コイル５１ｃに接続されている。コイル５１ａ、５１ｂ、５１ｃは、スター結線により接続されている。正極母線７１ａ、７２ａは、直流電源Ｂａの正極電極に接続されている。負極母線７１ｂ、７２ｂは、直流電源Ｂａの負極電極に接続されている。
【００６４】
制御回路７３は、マイクロコンピュータやメモリ等に構成されているもので、メモリに記憶されているコンピュータプログラムにしたがって、ロータ３６（すなわち、回転軸３０）に回転力を発生させる回転制御処理と回転軸３０を支持する支持力を発生させる支持制御処理とを実行する。
【００６５】
制御回路７３は、支持制御処理の実行に伴って、ホールセンサ３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄの出力信号に基づいて、トランジスタＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６をスイッチング制御する。このことにより、共通接続端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３からコイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃに電流を出力することになる。
【００６６】
制御回路７３は、回転制御処理の実行に伴って、ホールセンサ３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄの出力信号に基づいて、トランジスタＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ３、ＳＹ４、ＳＹ５、ＳＹ６をスイッチング制御する。このことにより、共通接続端子Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３からコイル５１ａ、５１ｂ、５１ｃに三相交流電流を出力することになる。
【００６７】
共通接続端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３からコイル５０ａに電流が出力されたときには、図１０に示すように、コイル５０ａおよび複数の永久磁石６１Ａの間には、コイル５０ａによって生じる磁束Ｇに基づいて、電磁力としての反発力、吸引力が発生する。
【００６８】
具体的には、ティース５４ａ、５４ｄ、５４ｇ、５４ｊに回巻きされるコイル５０ａと複数の永久磁石６１Ａとの間には、電磁力としての反発力、吸引力が発生する。このようなコイル５０ａと複数の永久磁石６１Ａとの間に生じる反発力、吸引力が合成されて電磁力ｆｕ１が発生する。電磁力ｆｕ１は、ロータ３６を第１方向に移動させる力である。第１方向は、回転軸３０の軸線を中心として紙面右側に延びる軸をＸ軸としたとき、Ｘ軸から時計回り方向に２２５°回転した方向である。
【００６９】
なお、図１０、図１１、図１２において、径方向外側を向いた矢印が反発力を示し、径方向内側を向いた矢印が吸引力を示している。
【００７０】
共通接続端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３からコイル５０ｂに電流が出力されたときには、図１１に示すように、コイル５０ｂおよび複数の永久磁石６１Ａの間には、コイル５０ｂによって生じる磁束Ｇに基づいて、電磁力としての反発力、吸引力が発生する。
【００７１】
具体的には、ティース５４ｃ、５４ｆ、５４ｉ、５４ｌに回巻きされるコイル５０ｂと複数の永久磁石６１Ａとの間には、電磁力としての反発力、吸引力が発生する。このようなコイル５０ｂと複数の永久磁石６１Ａとの間に生じる反発力、吸引力が合成されて電磁力ｆｖ１が発生する。電磁力ｆｖ１は、ロータ３６を第２方向に移動させる力である。第２方向は、上記Ｘ軸から時計回り方向に１００５°回転した方向である。
【００７２】
共通接続端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３からコイル５０ｃに電流が出力されたときには、図１２に示すように、コイル５０ｃおよび複数の永久磁石６１Ａの間には、コイル５０ｃによって生じる磁束Ｇに基づいて、電磁力として反発力、吸引力が発生する。
【００７３】
具体的には、ティース５４ｂ、５４ｅ、５４ｈ、５４ｋに回巻きされるコイル５０ｃと複数の永久磁石６１Ａとの間には、電磁力としての反発力、吸引力が発生する。このようなコイル５０ｃと複数の永久磁石６１Ａとの間に生じる反発力、吸引力が合成されて電磁力ｆｗ１が発生する。電磁力ｆｗ１は、ロータ３６を第３方向に移動させる力である。第３方向は、上記Ｘ軸から反時計回り方向に１５°回転した方向である。
【００７４】
電磁力ｆｕ１の方向、電磁力ｆｖ１の方向、および電磁力ｆｗ１の方向は、回転軸３０の回転中心線Ｓ１を中心とする円周方向に同一間隔で並べられている。具体的には、電磁力ｆｕ１の方向は、電磁力ｆｖ１の方向に対して角度１２０℃オフセットしている。電磁力ｆｖ１の方向は、電磁力ｆｗ１の方向に対して角度１２０℃オフセットしている。電磁力ｆｗ１の方向は、電磁力ｆｕ１の方向に対して角度１２０℃オフセットしている。
【００７５】
ここで、説明の便宜上、電磁力ｆｕ１、ｆｖ１、ｆｗ１をそれぞれ単位ベクトルとする。Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３を電磁力ｆｕ１、ｆｖ１、ｆｗ１に掛ける係数とする。このような電磁力ｆｕ１、ｆｖ１、ｆｗ１、および係数を用いて、回転軸３０の回転中心線Ｓ１に回転軸３０の軸線Ｓ２を近づけるための下記の数式１の支持力Ｆａを数式１で表すことができる。
【００７６】
Ｆａ＝Ｋ１・ｆｕ１＋Ｋ２・ｆｖ１＋Ｋ３・ｆｗ１・・・（数式１）
制御回路７３がトランジスタＳＷ１、ＳＷ２・・ＳＷ６を制御して共通接続端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３からコイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃに流す電流をコイル毎に制御する。このため、係数Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３が制御されることにより、支持力Ｆａの大きさ、および方向を制御することができる。
【００７７】
制御回路７３がトランジスタＳＹ１、ＳＹ２・・ＳＹ６を制御して共通接続端子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３からコイル５１ａ、５１ｂ、５１ｃに電流が出力される。このため、コイル５１ａ、５１ｂ、５１ｃから回転磁界Ｙａ、Ｙｂ、Ｙｃが順次に発生する（図１３参照）。回転磁界Ｙａ、Ｙｂ、Ｙｃは、複数の永久磁石６１Ａに回転力を発生させる。
【００７８】
回転磁界Ｙａは、ティース５６ｃ、５６ｄの間に配置されるコイル５１ａとティース５６ｉ、５６ｊの間に配置されるコイル５１ａとから発生される。回転磁界Ｙｂは、ティース５６ｇ、５６ｈの間に配置されるコイル５１ｂとティース５６ａ、５６ｂの間に配置されるコイル５１ｂとから発生される。回転磁界Ｙｃは、ティース５６ｅ、５６ｆの間に配置されるコイル５１ｃとティース５６ｋ、５６ｌの間に配置されるコイル５１ｃとから発生される。
【００７９】
次に、本実施形態の制御回路７３の制御処理について図１４〜図１８を参照して説明する。
【００８０】
制御回路７３は、図１４、図１５、図１６のフローチャートにしたがって制御処理を実行する。図１４は制御処理を示すフローチャートである。
【００８１】
まず、図１４のステップ１００において、ホールセンサ３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄにより永久磁石３４ａ、３４ｂによって生じる磁界を検出する。
【００８２】
ここで、Ｘ−Ｙ座標において、ホールセンサ３７ａ、３７ｃが並ぶ方向をＸ方向とし、ホールセンサ３７ｂ、３７ｄが並ぶ方向をＹ方向とする。ホールセンサ３７ａの出力信号Ｈａとホールセンサ３７ｃの出力信号Ｈｃとの差分ｄｓ（＝Ｈａ−Ｈｃ：図７参照）を求める。当該差分ｄｓは、回転軸３０の回転角度情報を示す。そして、この差分ｄｓに基づいて、現時刻の回転軸３０の回転角度（すなわち、回転位置）を算出する（ステップ１１０）。
【００８３】
次に、回転軸３０が中心軸Ｓ１から傾くことを妨げる支持制御（ステップ１２０）と、回転軸３０を回転させる回転制御（ステップ１３０）とを並列的に実行する。なお、支持制御（ステップ１２０）、および回転制御（ステップ１３０）の詳細は後述する。次に、回転軸３０の回転を続行するか否かを判定する（ステップ１４０）。その後、回転軸３０の回転を続行するとして、ステップ１４０でＹＥＳと判定すると、ステップ１１０に戻る。次いで、制御処理を停止させる停止指令が外部から入力されるまで、ステップ１００、１１０、１２０、１３０、およびステップ１４０のＹＥＳ判定を繰り返す。その後、停止指令が外部から入力されると、ステップ１４０でＮ０と判定して、制御処理を終了する。
【００８４】
次に、回転制御（ステップ１３０）について図１５を参照して説明する。図１５は図１４中ステップ１３０の詳細を示すフローチャートである。
【００８５】
まず、ステップ１３１において、上記ステップ１１０で算出される現時刻の回転軸３０の回転角度に基づいて、コイル５１ａ、５１ｂ、５１ｃのうち励磁すべきコイルを選択する。この選択したコイルに流す電流を、上記ステップ１１０で算出された現時刻の回転軸３０の回転角度に基づいて算出する（ステップ１３２）。その後、この算出した電流を上記選択したコイルに出力するためのトランジスタＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ３、ＳＹ４、ＳＹ５、ＳＹ６をスイッチング制御する（ステップ１３３）。これにより、インバータ回路７１のトランジスタＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ３、ＳＹ４、ＳＹ５、ＳＹ６がスイッチングして、共通接続端子Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３から上記選択したコイルに電流を出力する。ステップ１３１〜１３３の処理は周知の回転制御処理を用いることができる。
【００８６】
このようなコイルの選択処理（ステップ１３１）、電流値の算出処理（ステップ１３２）、および電流出力処理（ステップ１３３）と、図１４のホールセンサ検出処理（ステップ１００）、および回転角度算出処理（ステップ１１０）とを繰り返す。すると、トランジスタＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ３、ＳＹ４、ＳＹ５、ＳＹ６がスイッチングして、共通接続端子Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３からコイル５１ａ、５１ｂ、５１ｃに三相交流電流を出力する。
【００８７】
このため、コイル５１ａ、５１ｂ、５１ｃから回転磁界が発生する。このため、複数の永久磁石６１Ａには、回転磁界に同期して回転する回転力が発生する。これに伴い、回転軸３０は、ロータ３６とともに回転する。
【００８８】
次に、支持制御（ステップ１２０）について図１６を参照して説明する。図１６は、図１４中ステップ１２０の詳細を示すフローチャートである。
【００８９】
まず、ステップ１２１において、ホールセンサ３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄの出力信号に基づいて、回転軸３０の回転中心線Ｓ１に対する回転軸３０の傾きθ（図８参照）を算出する。
【００９０】
具体的には、現時刻におけるホールセンサ３７ａの出力信号Ｈａと現時刻におけるホールセンサ３７ｃの出力信号Ｈｃとの差分ｄｓ（＝Ｈａ−Ｈｃ）を求める。そして、差分ｄｓの振幅値Ａ１と基準信号ｋ１の振幅値Ａ０の差分ｄＡ（＝Ａ１−Ａ０：図１７）によって、ファン２０のＸ座標（回転軸３０の軸線方向他方側端部のＸ座標）を求める。
【００９１】
ここで、振幅値Ａ１は、現時刻における差分ｄｓの振幅値を示す。差分ｄｓが零になったタイミングと現時刻との間の時間をΔＴとする。振幅値Ａ０は、基準信号ｋ１が零になるタイミングからΔＴ経過したときの基準信号ｋ１の振幅である。
【００９２】
そして、差分（Ａ１−Ａ０）が大きくなるほど、Ｘ座標（ｘ０）が大きくなり、差分（Ａ１−Ａ０）が小さくなるほど、Ｘ座標（ｘ０）が大きくなる。基準信号ｋ１は、ホールセンサ３７ａの出力信号Ｈａの理論値とホールセンサ３７ｃの出力信号Ｈｃの理論値との差分（＝出力信号Ｈａの理論値−出力信号Ｈｃの理論値）である。
【００９３】
ここで、回転軸３０の軸線が回転軸３０の回転中心線Ｓ１に一致した状態で回転軸３０が回転した際のホールセンサ３７ａから出力される出力信号Ｈａを出力信号Ｈａの理論値としている。回転軸３０の軸線が回転軸３０の回転中心線Ｓ１に一致した状態で回転軸３０が回転した際のホールセンサ３７ｃから出力される出力信号Ｈｃを出力信号Ｈｃの理論値としている。
【００９４】
さらに、現時刻におけるホールセンサ３７ｂの出力信号Ｈｂと現時刻におけるホールセンサ３７ｄの出力信号Ｈｄとの差分ｄｑ（＝Ｈｂ−Ｈｄ）を求め、この差分ｄｑの振幅Ｂ１と基準信号ｋ２の振幅値Ｂ０との差分ｄＢ（＝Ｂ１−Ｂ０）に基づいて、ファン２０のＹ座標（すなわち、回転軸３０の軸線方向他方側端部のＹ座標）を求める。
【００９５】
ここで、基準信号ｋ２は、ホールセンサ３７ｂの出力信号Ｈｂの理論値とホールセンサ３７ｄの出力信号Ｈｄの理論値との差分（＝出力信号Ｈｂの理論値−出力信号Ｈｄの理論値）である。
【００９６】
ここで、回転軸３０の軸線が回転軸３０の回転中心線Ｓ１に一致した状態で回転軸３０が回転した際のホールセンサ３７ｂから出力される出力信号Ｈｂを出力信号Ｈｂの理論値としている。回転軸３０の軸線が回転軸３０の回転中心線Ｓ１に一致した状態で回転軸３０が回転した際のホールセンサ３７ｄから出力される出力信号Ｈｄを出力信号Ｈｄの理論値としている。
【００９７】
振幅値Ｂ１は、現時刻における差分ｄｑの振幅値を示す。振幅値Ｂ０は、上記基準信号ｋ１が零になるタイミングからΔＴ経過したときの基準信号ｋ２の振幅である。そして、差分ｄＢが大きくなるほど、Ｙ座標（ｙ０）が大きくなる。差分ｄＢが小さくなるほど、Ｙ座標（ｙ０）が小さくなる。
【００９８】
このように求められたファン２０のＸＹ座標（ｘ０、ｙ０）に基づいて回転中心線Ｓ１に対する回転軸３０の傾きθ（角度）を算出する。なお、本実施形態では、傾きθは、Ｚ軸（すなわち、回転軸３０の回転中心線Ｓ１）および回転軸３０の軸線Ｓ２の間でＺ軸から回転軸３０の軸線Ｓ２に向けて時計回り方向に形成される角度である（図８参照）。
【００９９】
次に、ステップ１２２において、ファン２０のＸＹ座標（ｘ０、ｙ０）に基づいて、回転中心線Ｓ１に対する回転軸３０の軸線Ｓ２を近づけるために励磁すべきコイルをコイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃから選択する。つまり、傾いた回転軸３０の軸線Ｓ２を回転中心線Ｓ１に近づけるのに通電すべきコイルをコイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃから選択する。以下、このように選択したコイルを選択コイルという。
【０１００】
次に、ステップ１２３において、回転軸３０の回転数が高速であるか否かを判定する。
【０１０１】
具体的には、ホールセンサ３７ａの出力信号Ｈａとホールセンサ３７ｃの出力信号Ｈｃとの差分（Ｈａ−Ｈｃ）を求め、この求めた差分（Ｈａ−Ｈｃ）の時間に対する変化に基づいて、回転軸３０の回転数を算出する。この算出した回転数（以下、算出回転数Ｖという）が所定速度以上であるか否かを判定する。
【０１０２】
算出回転数Ｖが所定速度以上であるとき、回転軸３０の回転数が高速であるとしてステップ１２３でＹＥＳと判定する。この場合、回転軸３０の軸線Ｓ２を回転中心線Ｓ１に近づけるのに必要な支持力Ｆａをコイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃおよび複数の永久磁石６１Ａの間で発生させるために、上記選択コイルに出力するべき電流を、（ｘ０、ｙ０）および傾きθに基づいて算出する（ステップ１２４）。上記選択コイルに出力するべき電流は、支持力Ｆａが大きくなるほど、大きくなる。
【０１０３】
一方、算出回転数Ｖが所定速度未満であるとき、回転軸３０の回転数が低速であるとしてステップ１２３でＮＯと判定する。この場合、回転軸３０の軸線Ｓ２を回転中心線Ｓ１に近づけるのに必要な支持力Ｆａをコイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃおよび複数の永久磁石６１Ａの間で発生させるために、上記選択コイルに出力するべき電流を、（ｘ０、ｙ０）および傾きθに基づいて算出する（ステップ１２６）。上記選択コイルに出力するべき電流は、支持力Ｆａが大きくなるほど、大きくなる。
【０１０４】
ここで、傾きθが大きいほど、回転軸３０の軸線Ｓ２を回転中心線Ｓ１に近づけるのに必要な支持力Ｆａは、大きくなる。これに加えて、回転軸３０の回転数が高くなる程、回転軸３０の軸線Ｓ２を回転中心線Ｓ１に近づけるのに必要な支持力Ｆａは、小さくなる。すなわち、回転軸３０が高速で回転しているときには、回転軸３０が低速で回転しているときに比べて、支持力Ｆａは、小さくなる（図１７参照）。
【０１０５】
図１８は、縦軸を支持力Ｆａとし、横軸を傾き角度θとし、回転軸３０が低速、或いは高速で回転している場合において、支持力Ｆａと傾き角度θとの関係を示すグラフである。回転軸３０が低速で回転しているときグラフは、回転軸３０が高速で回転しているときのグラフよりも勾配が大きい。
【０１０６】
そこで、回転軸３０が高速で回転しているときに、図１８の高速回転時の支持力Ｆａ−傾きθの関係を示すグラフに基づいて、上記選択コイルに出力するべき電流を算出する（ステップ１２６）。
【０１０７】
一方、回転軸３０が低速で回転しているときに、図１８の低速回転時の支持力Ｆａ−傾きθの関係を示すグラフに基づいて、上記選択コイルに出力するべき電流を算出する（ステップ１２４）。
【０１０８】
このように回転軸３０の回転数、（ｘ０、ｙ０）、および傾きθに基づいて、上記選択コイルに出力するべき電流を算出する。上記選択コイルに出力するべき電流は、支持力Ｆａが大きくなるほど、大きくなる。さらに、この算出した電流を上記選択コイルに出力するために、インバータ回路７１のトランジスタＳＷ１、ＳＷ２・・・ＳＷ６を制御する。これにより、共通接続端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３から上記選択コイルに電流が出力される。このため、選択コイルおよび永久磁石６１Ａ（すなわち、ロータ３６）の間で支持力Ｆａが発生する。よって、支持力Ｆａによって、回転中心線Ｓ１に回転軸３０の軸線Ｓ２を近づけることができる。
【０１０９】
ここで、同一傾き角度θの場合において回転軸３０が低速で回転している場合には、回転軸３０が高速で回転している場合に比べて、選択コイルおよび永久磁石６１の間で支持力Ｆａが大きくなる。
【０１１０】
以上説明した本実施形態によれば、電動モータ１０は、回転軸３０の軸線方向一方側を軸受け３２を介して回転自在に支持するセンターピース３１と、回転軸３０に取り付けられて、複数の永久磁石６１Ａおよび複数の永久磁石６１Ｂを備えるロータ３６と、ロータ３６を回転軸３０とともに回転させる回転力を発生させる回転磁界を発生するコイル５１ａ、５１ｂ、５１ｃと、複数の永久磁石６１Ａとの間に吸引力としての電磁力Ｆａを発生させる磁界を発生させて、軸受け３２よりも回転軸３０の軸線方向他方側を回転自在に支持する磁気軸受けを構成するコイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃと、を備える。
【０１１１】
電動モータ１０は、センターピース３１に取り付けられて、コイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃが巻かれて、コイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃから発生される磁界を通過させるステータコア５２Ａを備える。電動モータ１０は、センターピース３１に取り付けられて、コイル５１ａ、５１ｂ、５１ｃが巻かれて、コイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃから発生される磁界から発生される磁界を通過させるステータコア５２Ｂを備える。
【０１１２】
回転軸３０のうち軸受け３２側を支点として回転軸３０が回転軸３０の回転中心線Ｓ１に対して傾くことが可能に構成されており、複数の永久磁石６１Ａおよびコイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃの間の電磁力によって回転中心線Ｓ１に回転軸３０の軸線を近づけるようにコイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃに流れる電流が電子制御装置７０によって制御される。このことにより、電子制御装置７０がコイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃに流れる電流を制御することにより、回転中心線Ｓ１から回転軸３０が傾くことを妨げることができる。ステータコア５２Ａ、５２Ｂは、それぞれ独立するように形成されていることを特徴とする。
【０１１３】
したがって、電動モータ１０においてその負荷を駆動するための駆動トルクが大きく、コイル５１ａ、５１ｂ、５１ｃに過大な電流が流れても、ステータコア５２Ａに磁気飽和が生じることはない。このため、回転軸３０の支持力Ｆａが低下することを抑制することができる。よって、回転軸３０が回転する際に回転軸３０に振動が生じることを抑制することができる。つまり、回転軸３０に傾き振動が生じること抑制することができる。回転軸３０の傾き振動とは、回転軸３０が回転する際に、回転中心線Ｓ１を中心とする径方向に回転軸３０が揺れ動く現象のことである。
【０１１４】
本実施形態では、回転軸３０が高速で回転しているときには、回転軸３０が低速で回転しているときに比べて、支持力Ｆａを小さくしている。このため、支持力Ｆａを発生させるために、コイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃで消費される電力を低減することができる。
【０１１５】
図１９において、横軸は、回転軸３０の回転数Ｎ（すなわち、回転速度）である。縦軸は、電動モータ１０の振動系を示す伝達関数である。伝達関数では、回転軸３０の傾き振動を振動源としてこの振動源から生じる遠心力を入力としている。伝達関数では、電動モータ１０のうち回転軸３０およびロータ３６以外の所定部位（例えば、センターピース３１）の振動加速度を出力としている。
【０１１６】
実線で示すＤｅは、本実施形態の電動モータ１０の振動系を示す伝達関数である。鎖線は支持力Ｆａを小さくしたときの電動モータ１０の振動系を示す伝達関数であり、一点鎖線は支持力Ｆａを大きくしたときの電動モータ１０の振動系を示す伝達関数を示している。
【０１１７】
ここで、支持力Ｆａが小さい場合の伝達関数のピークは、回転軸３０の回転数が低速であるときに生じている。支持力Ｆａが大きい場合の伝達関数のピークは、回転軸３０の回転数が高速であるときに生じている（図１９参照）。このため、支持力Ｆａが小さい場合には、回転軸３０の回転数が低速であるときに電動モータ１０に共振が生じる。一方、支持力Ｆａが大きいときには、回転軸３０の回転数が高速であるときに電動モータ１０に共振が生じる。
【０１１８】
そこで、本実施形態では、回転軸３０が高速で回転しているとき支持力Ｆａを小さくし、回転軸３０が低速で回転しているとき支持力Ｆａを大きくする。すなわち、回転軸３０の回転数によって、支持力Ｆａの大きさを切り替えている。このため、電動モータ１０の振動系において、ピークを抑えた伝達関数Ｄｅを形成することになる。これにより、電動モータ１０において共振が生じ難くすることができる。
【０１１９】
以上により、回転軸３０の傾き振動が起因して、電動モータ１０に生じる振動加速度Ｓｋを回転速度Ｎの使用範囲に亘って低減することができる（図２０参照）。使用範囲は、電動モータ１０において実際に使用される回転軸３０の回転数Ｎの範囲である。
【０１２０】
なお、図２０において、横軸は、回転軸３０の回転数Ｎである。縦軸は、電動モータ１０のうち回転軸３０、ロータ３６以外の所定部位（例えば、センターピース３１）に生じる振動加速度である。鎖線は支持力Ｆａを小さくしたとき電動モータ１０の上記所定部位に生じる振動加速度を示し、一点鎖線は支持力Ｆａを大きくしたときに電動モータ１０のうち上記所定部位に生じる振動加速度を示している。実線で示すＳＫは、本実施形態の電動モータ１０の上記所定部位に生じる振動加速度を示す。
【０１２１】
本実施形態の効果について図２１を参照して説明する。
【０１２２】
図２１は縦軸を支持力とし、横軸を回転軸３０の回転角度としている。細線で示すグラフＫ１は、共通のステータコアにコイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃとコイル５１ａ、５１ｂ、５１ｃとを回巻きした電動モータ（以下、従来の電動モータという）の支持力Ｆａを示している。太線で示すグラフＫ２は、本発明の電動モータ１０の支持力Ｆａを示している。
【０１２３】
本実施形態では、上述の如く、コイル５１ａ、５１ｂ、５１ｃに過大な電流が流れても、ステータコア５２Ａに磁気飽和が生じることはない。このため、回転軸３０の支持力Ｆａが変動することが抑制される。このため、本実施形態の電動モータ１０は、従来の電動モータ１０に比べて、回転軸３０の支持力Ｆａを安定させることができる。
【０１２４】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、回転軸３０の軸線Ｓ２が回転中心線Ｓ１から傾くことを妨げるために、回転軸３０の軸線Ｓ２を回転中心線Ｓ１に近づける支持力Ｆａを発生させた例について説明したが、これに代えて、回転軸３０をその回転方向に移動させる復元力Ｆｂを発生させる本第２実施形態について説明する。
【０１２５】
本実施形態と上記第１実施形態とは、制御回路７３の支持制御（ステップ１２０）が相違する。そこで、以下、本実施形態の支持制御（ステップ１２０）について説明する。図２２は、制御回路７３の支持制御の詳細を示すフローチャートである。
【０１２６】
まず、ステップ１２３において、回転軸３０の回転数が高速であるか否かを判定する。
【０１２７】
具体的には、ホールセンサ３７ａの出力信号Ｈａとホールセンサ３７ｃの出力信号Ｈｃとの差分（Ｈａ−Ｈｃ）に基づいて、回転軸３０の回転数を算出する。この算出した回転数（以下、算出回転数Ｖという）が所定速度以上であるか否かを判定する。
【０１２８】
算出回転数Ｖが所定速度以上であるとき、回転軸３０の回転数が高速であるとしてステップ１２３でＹＥＳと判定する。この場合、回転中心線Ｓ１から回転軸３０を傾くことを妨げる復元力Ｆｂをコイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃおよび複数の永久磁石６１Ａの間で発生させるために、コイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃに出力するべき電流を算出する（ステップ１２６Ａ）。
【０１２９】
一方、算出回転数Ｖが所定速度未満であるとき、回転軸３０の回転数が低速であるとしてステップ１２３でＮＯと判定する。この場合も、回転中心線Ｓ１から回転軸３０を傾くことを妨げる復元力Ｆｂをコイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃおよび複数の永久磁石６１Ａの間で発生させるために、コイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃに出力するべき電流を算出する（ステップ１２４Ａ）。
【０１３０】
本実施形態の復元力Ｆｂは、ファン２０（すなわち、回転軸３０）を回転方向に移動させる電磁力である。復元力Ｆｂは、ファン２０の軸心と回転中心線Ｓ１との間の距離をＬとし、ファン２０（すなわち、回転軸３０）の回転数をＶとし、減衰係数をＣとしたとき、復元力Ｆｂは（Ｌ×Ｖ×Ｃ）から定まる電磁力である（図２３参照）。本実施形態のファン２０の軸心は、回転軸３０の軸方向他端側端部の軸心である。
【０１３１】
ここで、距離Ｌは、ファン２０の軸心のＸＹ座標（ｘ０、ｙｏ）によって求められる。Ｘ座標（ｘ０）は、上記第１実施形態で説明したように、ホールセンサ３７ａの出力信号Ｈａとホールセンサ３７ｃの出力信号Ｈｃとの差分ｄｓ（＝Ｈａ−Ｈｃ）に基づいて求められる。Ｙ座標（ｙｏ）は、ホールセンサ３７ｂの出力信号Ｈｂとホールセンサ３７ｄの出力信号Ｈｄとの差分ｄｑ（＝Ｈｂ−Ｈｄ）に基づいて求められる。回転数Ｖは、上述の如く、ホールセンサ３７ａの出力信号Ｈａとホールセンサ３７ｃの出力信号Ｈｃとの差分（Ｈａ−Ｈｃ）に基づいて算出される。ファン２０（すなわち、回転軸３０）の回転方向は、ファン２０の軸心のＸＹ座標（ｘ０、ｙｏ）によって求められる。
【０１３２】
そこで、本実施形態では、ステップ１２４Ａ、１２６Ａにおいて、ファン２０のＸＹ座標（ｘ０、ｙｏ）、および（Ｌ×Ｖ×Ｃ）に基づいて、コイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃに出力するべき電流を算出する。復元力Ｆｂが大きくなるほど、コイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃに出力するべき電流は大きくなる。
【０１３３】
このようにステップ１２４Ａ、１２６Ａで算出した電流をコイルに出力するために、インバータ回路７１のトランジスタＳＷ１、ＳＷ２・・・ＳＷ６を制御する。これにより、共通接続端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３からコイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃに電流が出力される（ステップ１２５）。このため、コイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃおよび複数の永久磁石６１Ａの間には、回転中心線Ｓ１を中心とするファン２０の回転方向にファン２０を移動させる復元力Ｆｂとしての電磁力が発生する。
【０１３４】
このように回転方向に作用する復元力Ｆｂは、コイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃおよび複数の永久磁石６１Ａの間に作用する。このため、外乱等によって回転中心線Ｓ１から回転軸３０の軸線Ｓ２が傾くことが妨げられる。
【０１３５】
ここで、回転軸３０の回転数が高くなる程、回転中心線Ｓ１から回転軸３０傾くことを妨げるのに必要な復元力Ｆｂは、小さくなる。すなわち、回転軸３０が高速で回転しているときには、回転軸３０が低速で回転しているときに比べて、上記必要な復元力Ｆｂは、小さくなる。
【０１３６】
そこで、回転軸３０が高速で回転しているとしてステップ１２３でＹＥＳと判定したときには、減衰係数Ｃを小さくして、コイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃに出力するべき電流を小さくする（ステップ１２６Ａ）。一方、回転軸３０が低速で回転しているとしてステップ１２３でＮＯと判定したときには、減衰係数Ｃを大きくして、コイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃに出力するべき電流を大きくする（ステップ１２４Ａ）。つまり、回転軸３０が高速で回転しているときには、回転軸３０が低速で回転しているときに比べて、減衰係数Ｃを小さくして、コイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃに流れる電流を小さくすることができる。
【０１３７】
以上説明した本実施形態によれば、電子制御装置７０は、インバータ回路７１を制御して、ファン２０と回転中心線Ｓ１との間の距離をＬとし、減衰係数をＣとしたとき、ファン２０の回転方向に移動させる電磁力としての復元力Ｆｂ（＝Ｌ×Ｖ×Ｃ）をコイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃおよび複数の永久磁石６１Ａの間に発生させる。これにより、外乱が生じても、回転軸３０の回転中心線Ｓ１から回転軸３０の軸線Ｓ２が傾くことを妨げることができる。
【０１３８】
本実施形態では、回転軸３０が高速で回転しているときには、回転軸３０が低速で回転しているときに比べて、インバータ回路７１からコイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃに出力される電流を小さくする。このため、回転軸３０が高速で回転しているときには、回転軸３０が低速で回転しているときに比べて、復元力Ｆｂを小さくしている。したがって、復元力Ｆｂを発生させるために、コイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃで消費される電力を低減することができる。
【０１３９】
図２４において、回転軸３０の回転数Ｎを横軸とし、電動モータ１０の振動系を示す伝達関数を縦軸としたグラフを示す。伝達関数では、回転軸３０の傾き振動を振動源としてこの振動源から生じる遠心力を入力としている。伝達関数では、電動モータ１０のうち回転軸３０およびロータ３６以外の所定部位（例えば、センターピース３１）の振動加速度を出力としている。
【０１４０】
グラフＤｅは、本実施形態の電動モータ１０の振動系を示す伝達関数を示す。鎖線のグラフは、減衰係数Ｃが小さい場合の伝達関数であり、一点鎖線は減衰係数Ｃが大きい場合の伝達関数である。
【０１４１】
ここで、回転軸３０が低速で回転しているときには、減衰係数Ｃ（すなわち、復元力Ｆｂ）が小さい方が、減衰係数Ｃが大きい場合に比べて、伝達関数が大きくなる（図２４参照）。一方、回転軸３０が高速で回転しているときには、減衰係数Ｃが小さい場合に比べて、減衰係数Ｃが大きい場合の方が、伝達関数が大きくなる。
【０１４２】
そこで、本実施形態では、回転軸３０が高速で回転しているとき減衰係数Ｃを小さくし、回転軸３０が低速で回転しているとき減衰係数Ｃを大きくする。すなわち、回転軸３０の回転数によって、減衰係数Ｃ（すなわち、復元力Ｆｂ）の大きさを切り替えて、伝達関数が大きくなることを抑制する。これにより、電動モータ１０において、共振が生じ難くすることができる。
【０１４３】
以上により、減衰家数Ｃを回転数Ｎによって切り替えるので、上記第１実施形態と同様に、回転数Ｎの使用範囲に亘って、電動モータ１０において振動加速度を低減して、低振動化を図ることができる。
【０１４４】
（第３実施形態）
上記第１、第２の実施形態では、回転軸３０の支持力を発生させるための傾き制御用コイル（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ）の極数と回転駆動用コイル（５１ａ、５１ｂ、５１ｃ）の極数とを同一にした例について説明したが、これに代えて、傾き制御用コイルの極数と回転駆動用コイルの極数とを相違させる本第３実施形態について説明する。
【０１４５】
本第３実施形態の傾き制御用（コイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃ）の極数は、１０極であり、回転駆動用コイル（５１ａ、５１ｂ、５１ｃ）の極数は、上記第１実施形態と同様に、１２極である。ここで、コイルの極数は、コイルにより形成される磁極の個数であって、ティースの個数に一致している。
【０１４６】
本実施形態のステータコア５２Ａは、図２５に示すように、リング部５３、およびティース５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄ、５４ｅ、５４ｆ、５４ｇ、５４ｈ、５４ｉ、５４ｊを備える。
【０１４７】
リング部５３は、回転軸３０の回転中心線Ｓ１を中心とするリング状に形成されている。リング部５３は、センターピース３１の筒部３１ａに対して径方向の外側に配置されている。リング部５３は、筒部３１ａに固定されている。
【０１４８】
複数のティース５４ａ、５４ｂ、・・・５４ｊは、リング部５３から径方向外側に突出するように形成されている。複数のティース５４ａ、５４ｂ、・・・５４ｊは、それぞれ、回転軸３０の回転中心線Ｓ１を中心とする円周方向に同一間隔で並べられている。以上により、ステータコア５２Ａは、１０個のスロットを形成することになる。
【０１４９】
ここで、ティース５４ａ、５４ｄ、５４ｇには、コイル５０ａが回巻きされている。ティース５４ｃ、５４ｆ、５４ｉには、コイル５０ｂが回巻きされている。ティース５４ｂ、５４ｅ、５４ｈ、５４ｊには、コイル５０ｃが回巻きされている。
【０１５０】
本実施形態のステータコア５２Ｂは、上記第１実施形態のステータコア５２Ｂと同様、リング部５５、およびティース５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄ、５６ｅ、５６ｆ、５６ｇ、５６ｈ、５６ｉ、５６ｊ、５６ｋ、５６ｌを備える。このため、ステータコア５２Ｂの磁数は１２極であり、ステータコア５２Ｂが１２個のスロットを形成することになる。
【０１５１】
このように構成される本実施形態では、コイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃの通電時にコイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃおよび永久磁石６１Ａの間に電磁力が生じ、この電磁力によって、コイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃに振動が生じる。そして、この振動がステータコア５２Ａおよびセンターピース３１を通してステータコア５２Ｂに伝わる。
【０１５２】
コイル５１ａ、５１ｂ、５１ｃの通電時にコイル５１ａ、５１ｂ、５１ｃおよび永久磁石６１Ｂの間に電磁力が生じ、この電磁力によって、コイル５１ａ、５１ｂ、５１ｃに振動が生じる。そして、この振動がステータコア５２Ｂおよびセンターピース３１を通してステータコア５２Ａに伝わる。
【０１５３】
ここで、傾き制御用コイル（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ）の振動と回転駆動用コイル（５１ａ、５１ｂ、５１ｃ）の振動の位相とが一致すると、ステータコア５２Ａ、５２Ｂにおいて、傾き制御用コイルの振動の高次成分の振動ピークと回転駆動用コイルの振動の高次成分の振動ピークとが重複してロータ３６の回転トルクの変動や磁気音が生じる恐れがある。
【０１５４】
本実施形態では、上述の如く、傾き制御用コイル（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ）の極数と回転駆動用コイル（５１ａ、５１ｂ、５１ｃ）の極数とは、相違している。このため、ステータコア５２Ａに生じる振動の位相とステータコア５２Ｂに生じる振動の位相とをずらすことができる。これにより、ステータコア５２Ａ、５２Ｂにおいて、上述した振動の高次成分の振動ピークが重複することを避けることができ。このため、ロータ３６の回転トルクの変動、および磁気音を低減することができる。
【０１５５】
（他の実施形態）
（１）  本発明を実施するにあたり、上記第１、第２の実施形態を組み合わせて実施してもよい。すなわち、上記第１実施形態におけるステップ１２０の支持制御処理と、上記第２実施形態におけるステップ１２０の支持制御処理とを並列に実施する。このため、電子制御装置７０がコイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃに流す電流を制御することにより、回転軸３０に対して支持力Ｆａと復元力Ｆｂとを作用させる。
【０１５６】
このとき、回転軸３０が高速で回転しているときには、回転軸３０が低速で回転しているときに比べて、支持力Ｆａは、小さする。これに加えて、回転軸３０が高速で回転しているときには、回転軸３０が低速で回転しているときに比べて、減衰係数Ｃを小さくして、コイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃに流れる電流を小さくする。つまり、支持力Ｆａおよび減衰係数Ｃ（すなわち、復元力Ｆｂ）の両方を回転軸３０の回転速度によって切り替えることになる。
【０１５７】
（２）  上記第１〜第３実施形態では、本発明の電動モータ１０として同期型の三相交流モータを構成した例について説明したが、これに代えて、誘導型の電動機、或いは直流電動機を本発明の電動モータ１０としてもよい。
【０１５８】
（３）  上記第１〜第３実施形態では、機械的軸受けである軸受け３２として、転がり軸受を用いた例について説明したが、これに代えて、軸受け３２として、すべり軸受、および流体軸受を用いてもよい。すべり軸受は、すべり面で軸を受ける軸受である。流体軸受は、液体、または気体によって支持される軸受である。
【０１５９】
（４）  上記第１〜第３実施形態では、コイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃによって回転軸３０の支持力や復元力を発生させるための永久磁石６１Ａとコイル５１ａ、５１ｂ、５１ｃによってロータ３６に回転力を発生させるための永久磁石６１Ｂとをそれぞれ独立して設けた例について説明したが、これに代えて、次のようにしてもよい。
【０１６０】
すなわち、ロータ３６にコイル５１ａ、５１ｂ、５１ｃによって回転力を発生させるための永久磁石と、回転軸３０にコイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃによって支持力や復元力を発生させるための永久磁石として、共通の永久磁石を用いてもよい。
【０１６１】
（５）  上記第１〜第３実施形態では、コイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃをスター結線で接続した例について説明したが、これに代えて、コイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃをデルタ結線で接続してもよい。
【０１６２】
或いは、直流電源Ｂａからコイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃに対してコイル毎に独立してコイルに流れる電流を制御するようにコイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃを接続してもよい。
【０１６３】
（６）  上記第１〜第３実施形態では、コイル５１ａ、５１ｂ、５１ｃをスター結線で接続した例について説明したが、これに代えて、コイル５１ａ、５１ｂ、５１ｃをデルタ結線で接続してもよい。
【０１６４】
或いは、直流電源Ｂａからコイル５１ａ、５１ｂ、５１ｃに対してコイル毎に独立してコイルに流れる電流を制御するようにコイル５１ａ、５１ｂ、５１ｃを接続してもよい。
【０１６５】
（７）  上記第１〜第３実施形態では、ホールセンサ３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄで回転軸３０の回転数や回転角度を求める例について説明したが、これに代えて、次の（ａ）（ｂ）のようにしてもよい。
（ａ）  ホールセンサ３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄ以外に回転軸３０の回転数や回転角度を求めるセンサ（例えば、光学式エンコーダ）を設ける。
（ｂ）  インバータ回路７２からコイル５１ａ、５１ｂ、５１ｃに流れる三相交流電流を電流センサで検出して、この検出される三相交流電流に基づいて回転軸３０の回転角度、ひいては回転数を求めるようにしてもよい。
【０１６６】
（８）  上記第３実施形態では、傾き制御用コイル（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ）の極数を回転駆動用コイル（５１ａ、５１ｂ、５１ｃ）の極数よりも小さくした例について説明したが、これに代えて、傾き制御用コイル（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ）の極数を回転駆動用コイル（５１ａ、５１ｂ、５１ｃ）の極数よりも大きくしてもよい。
【０１６７】
（９）  上記第１実施形態では、回転軸３０の回転数が高速である場合には、回転軸３０の回転数が低速である場合に比べて、支持力Ｆａを小さくした例について説明したが、これに代えて、傾きθおよび回転軸３０の回転数のうち傾きθに基づいて、支持力Ｆａを定める。このため、電子制御装置７０は、回転軸３０の回転数に関係なく、傾きθが大きくなるほど支持力Ｆａを大きくするようにコイル５０ａ、５０ｂ、５０ｃに流す電流を制御することになる。
【０１６８】
（１０）  上記第３実施形態では、回転軸３０が高速で回転しているときには、回転軸３０が低速で回転しているときに比べて、減衰係数Ｃを小さくして復元力Ｆｂを小さくした例について説明したが、これに代えて、減衰係数Ｃを一定値にして、Ｌ×Ｖ×Ｃから定まる電磁力を復元力Ｆｂとしてもよい。
【０１６９】
（１１）  上記第１〜第３の実施形態では、ホールセンサ３７ａの出力信号Ｈａとホールセンサ３７ｃの出力信号Ｈｃとの差分（Ｈａ−Ｈｃ）に基づいて、回転軸３０の回転数を算出した例について説明したが、これに代えて、次のようにしてもよい。すなわち、ホールセンサ３７ｂの出力信号Ｈｂとホールセンサ３７ｄの出力信号Ｈｄとの差分（Ｈｂ−Ｈｄ）に基づいて、回転軸３０の回転数を算出してもよい。
【０１７０】
（１２）  上記第１〜第３の実施形態では、ホールセンサ３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄおよび永久磁石３４ａ、３４ｂによって、回転中心線Ｓ１に対する回転軸３０の傾き角度θ、回転軸３０の軸線方向他方側端部（すなわち、ファン２０）のＸＹ座標、および回転軸３０の回転角度を検出した例について説明したが、これに代えて、次のようにしてもよい。
【０１７１】
すなわち、ホールセンサ３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄおよび永久磁石３４ａ、３４ｂによって、回転中心線Ｓ１に対する回転軸３０の傾き角度θ、および回転軸３０の軸線方向他方側端部のＸＹ座標を検出する。
【０１７２】
さらに、ホールセンサ３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄおよび永久磁石３４ａ、３４ｂ以外の他の回転センサによって、回転軸３０の回転角度を検出してもよい。この場合には、他の回転センサを回転軸３のうち軸受け３２側に配置してもよい。
【０１７３】
（１３）  上記第１〜第３の実施形態では、ホールセンサ３７ａの出力信号Ｈａとホールセンサ３７ｃの出力信号Ｈｃとの差分（Ｈａ−Ｈｃ）に基づいて、回転軸３０の回転速度を算出した例について説明したが、これに代えて、次のようにしてもよい。
【０１７４】
すなわち、ホールセンサ３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄの出力信号に基づいてファン２０のＸＹ座標（Ｘ０、Ｙ０）を求め、ＸＹ座標（Ｘ０、Ｙ０）の時間に対する変化から回転軸３０の回転速度を算出してもよい。
【０１７５】
（１４）上記第３実施形態では、傾き制御用コイルの極数を１０極とし、回転駆動用コイルの極数を１２極とした例について説明したが、これに代えて、傾き制御用コイルの極数と回転駆動用コイルの極数とが不一致ならば、傾き制御用コイルの極数および回転駆動用コイルの極数をそれぞれどのような極数にしてもよい。
【０１７６】
（１５）  なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。
【０１７７】
次に、上記第１〜第３の実施形態の構成要素と特許請求の範囲との間の対応関係について説明する。
【０１７８】
まず、ステップ１２０が回転軸制御手段に対応し、ステップ１２４、１２５、１２６が第１電流制御手段に対応し、ステップ１２３が判定手段に対応し、ステップ１２４Ａ、１２５、１２６Ａが第２電流制御手段を構成している。
【符号の説明】
【０１７９】
１      モータ制御システム
１０    電動モータ
３０    回転軸
３１    センターピース（支持部材）
３２    軸受け（機械的軸受け）
３６    ロータ
３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄ    ホールセンサ（回転センサ、角度検出センサ）
５０ａ、５０ｂ、５０ｃ    コイル（第１コイル：傾き制御用コイル）
５１ａ、５１ｂ、５１ｃ    コイル（第２コイル：回転駆動用コイル）
５２Ａ、５２Ｂ    ステータコア（第１、第２のステータコア）
６１Ａ、６１Ｂ    永久磁石（第１、第２の永久磁石）
７０    電子制御装置（制御装置）
７３    制御回路
【図１】
2016208734.tif 000003
【図２】
2016208734.tif 000004
【図３】
2016208734.tif 000005
【図４】
2016208734.tif 000006
【図５】
2016208734.tif 000007
【図６】
2016208734.tif 000008
【図７】
2016208734.tif 000009
【図８】
2016208734.tif 000010
【図９】
2016208734.tif 000011
【図１０】
2016208734.tif 000012
【図１１】
2016208734.tif 000013
【図１２】
2016208734.tif 000014
【図１３】
2016208734.tif 000015
【図１４】
2016208734.tif 000016
【図１５】
2016208734.tif 000017
【図１６】
2016208734.tif 000018
【図１７】
2016208734.tif 000019
【図１８】
2016208734.tif 000020
【図１９】
2016208734.tif 000021
【図２０】
2016208734.tif 000022
【図２１】
2016208734.tif 000023
【図２２】
2016208734.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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