(57)【要約】【課題】モータの構造及び制御を工夫し、高トルク・高回転駆動の両立を図ることができるモータシステムを提供する。【解決手段】モータ１０は、コイル磁極を備えるステータ１１と、磁石磁極Ｍｓ，Ｍｎと突極磁極Ｓｐとを有し３つの磁極Ｍｓ，Ｍｎ，Ｓｐが周方向に並んで繰り返す構造のロータ２１とを用いて構成される。制御回路５０のインバータ５１，５２は、ステータ１１のコイル磁極を第１及び第２系統に分け各系統のコイル磁極に３相の駆動電流を生成する。そして、低回転駆動時にはモータ１０を主として磁石磁極Ｍｓ，Ｍｎによる永久磁石モータとして機能し、高回転駆動時にはモータ１０を主として突極磁極Ｓｐによるリラクタンスモータとして機能する通電態様となるように３相駆動電流の位相設定がインバータ５１，５２を通じて変更される。【選択図】図１
2016214053.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイル磁極を有するステータと、該ステータにて生じる回転磁界を受けて回転するロータとを備えてなるモータと、
前記モータのステータに供給する３相の駆動電流を生成し、その駆動電流を通じて前記モータの回転制御を行う制御回路と
を備えたモータシステムであって、
前記ステータは、前記コイル磁極を３個毎で構成し、
前記ロータは、永久磁石を用いる磁石磁極と、ロータコアの突部を用いる突極磁極とを有し、異なる極性の磁石磁極と突極磁極との３磁極が周方向に並び、この並びを周方向に繰り返す構造にて構成し、
前記制御回路は、前記ステータの３個のコイル磁極に３相の駆動電流を生成して供給するインバータを備え、
前記制御回路の制御切替部は、前記モータの低回転駆動時にはそのモータが主として前記磁石磁極による永久磁石モータとして機能する通電態様となるように、前記モータの高回転駆動時にはそのモータが主として前記突極磁極によるリラクタンスモータとして機能する通電態様となるように、前記３相の駆動電流の位相設定を変更すべく前記インバータの制御を切り替えることを特徴とするモータシステム。
【請求項２】
コイル磁極を有するステータと、該ステータにて生じる回転磁界を受けて回転するロータとを備えてなるモータと、
前記モータのステータに供給する３相の駆動電流を生成し、その駆動電流を通じて前記モータの回転制御を行う制御回路と
を備えたモータシステムであって、
前記ステータは、前記コイル磁極を３個毎に分け周方向に交互に第１及び第２系統として構成し、
前記ロータは、永久磁石を用いる磁石磁極と、ロータコアの突部を用いる突極磁極とを有し、異なる極性の磁石磁極と突極磁極との３磁極が周方向に並び、この並びを周方向に繰り返す構造にて構成し、
前記制御回路は、前記ステータの第１系統の３個のコイル磁極に３相の駆動電流を生成して供給するとともに、第２系統の３個のコイル磁極に３相の駆動電流を生成して供給するインバータを備え、
前記制御回路の制御切替部は、前記モータの低回転駆動時にはそのモータが主として前記磁石磁極による永久磁石モータとして機能する通電態様となるように、前記モータの高回転駆動時にはそのモータが主として前記突極磁極によるリラクタンスモータとして機能する通電態様となるように、前記３相の駆動電流の位相設定を変更すべく前記インバータの制御を切り替えることを特徴とするモータシステム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のモータシステムにおいて、
前記ステータは、３ｍ（ｍは２以上の整数）個の前記コイル磁極を備え、
前記ロータは、４ｍ個の前記磁石磁極と、２ｍ個の前記突極磁極とを備え、
前記制御回路のインバータは、
前記モータを低回転駆動させる際、前記モータを永久磁石モータとして機能させるための３相駆動電流を生成し、
前記モータを高回転駆動させる際、前記モータをリラクタンスモータとして機能させるべく前記低回転駆動時よりも進角で更に何れか２相を入れ替えた３相駆動電流を生成することを特徴とするモータシステム。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のモータシステムにおいて、
前記ステータは、３ｍ（ｍは２以上の整数）個の前記コイル磁極を備え、
前記ロータは、８ｍ個の前記磁石磁極と、４ｍ個の前記突極磁極とを備え、
前記制御回路のインバータは、
前記モータを低回転駆動させる際、前記モータを永久磁石モータとして機能させるための３相駆動電流を生成し、
前記モータを高回転駆動させる際、前記モータをリラクタンスモータとして機能させるべく前記低回転駆動時よりも進角で更に何れか２相を入れ替えた３相駆動電流を生成することを特徴とするモータシステム。
【請求項５】
請求項２に記載のモータシステムにおいて、
前記ステータは、６ｎ（ｎは１以上の整数）個の前記コイル磁極を備え、
前記ロータは、４ｎ個の前記磁石磁極と、２ｎ個の前記突極磁極とを備え、
前記制御回路は、前記ステータの第１系統の３個のコイル磁極に３相の駆動電流を生成して供給する第１インバータと、前記第２系統の３個のコイル磁極に３相の駆動電流を生成して供給する第２インバータとを備え、
前記モータを低回転駆動させる際、前記第１及び第２インバータは、同一の３相駆動電流を生成し、
前記モータを高回転駆動させる際、前記第１及び第２インバータは、前記低回転駆動時よりも進角で且つ互いに逆相、更に何れか２相を入れ替えた３相駆動電流を生成することを特徴とするモータシステム。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載のモータシステムにおいて、
前記ロータは、異なる極性の前記磁石磁極と前記突極磁極との３磁極が同等の角度範囲にて構成されていることを特徴とするモータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石磁極（磁石トルク）と突極磁極（リラクタンストルク）とを利用する構成のモータ及びその制御回路を含むモータシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
永久磁石を磁極としたロータを用いるブラシレスモータ等の永久磁石モータは、小型・高トルク・高効率が要求される用途に多く適用されている。しかしながら、ロータが高回転駆動になるほど、ロータの永久磁石による鎖交磁束の増加によりステータコイルに発生する誘起電圧が大きくなり、この誘起電圧がモータ出力を低下させ、モータの高回転化の妨げになる。
【０００３】
一方、永久磁石の代わりに突極磁極としたロータを用いるリラクタンスモータは、ステータコイルに生じる誘起電圧が小さいために高回転化に向いている。しかしながら、同体格の永久磁石モータよりも出力トルクが小さいため、所望トルクを得ようとするとモータの体格が大きくなってしまう。
【０００４】
そこで、リラクタンスモータに用いるロータに補助的に永久磁石を組み込んで、出力トルクの向上を図るようにしたものが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１３６０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、モータの使用用途によっては、出力トルクを維持しつつ、更なる高回転駆動が要求されている。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、モータの構造及び制御を工夫し、高トルク・高回転駆動の両立を図ることができるモータシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するモータシステムは、コイル磁極を有するステータと、該ステータにて生じる回転磁界を受けて回転するロータとを備えてなるモータと、前記モータのステータに供給する３相の駆動電流を生成し、その駆動電流を通じて前記モータの回転制御を行う制御回路とを備えたモータシステムであって、前記ステータは、前記コイル磁極を３個毎で構成し、前記ロータは、永久磁石を用いる磁石磁極と、ロータコアの突部を用いる突極磁極とを有し、異なる極性の磁石磁極と突極磁極との３磁極が周方向に並び、この並びを周方向に繰り返す構造にて構成し、前記制御回路は、前記ステータの３個のコイル磁極に３相の駆動電流を生成して供給するインバータを備え、前記制御回路の制御切替部は、前記モータの低回転駆動時にはそのモータが主として前記磁石磁極による永久磁石モータとして機能する通電態様となるように、前記モータの高回転駆動時にはそのモータが主として前記突極磁極によるリラクタンスモータとして機能する通電態様となるように、前記３相の駆動電流の位相設定を変更すべく前記インバータの制御を切り替える。
【０００８】
この構成によれば、モータは、コイル磁極を３個毎で構成されるステータと、磁石磁極と突極磁極とを有し異なる極性の磁石磁極と突極磁極との３磁極が周方向に並んで周方向に繰り返す構造のロータとを用いて構成される。これに対し、制御回路に備えられるインバータは、ステータの３個（３相）のコイル磁極に３相の駆動電流をそれぞれ生成する。このようなモータシステムにおいて、モータの低回転駆動時にはモータが主として磁石磁極による永久磁石モータとして機能する通電態様となるように、モータの高回転駆動時にはモータが主として突極磁極によるリラクタンスモータとして機能する通電態様となるように３相の駆動電流の位相設定を変更すべく（図４、図５、図１５、図１６等参照）、制御回路の制御切替部にてインバータの制御が切り替えられる。つまり、モータを主として永久磁石モータとして機能させる高トルク駆動と、モータを主としてリラクタンスモータとして機能させる高回転駆動との両立が可能である。
【０００９】
上記課題を解決するモータシステムは、コイル磁極を有するステータと、該ステータにて生じる回転磁界を受けて回転するロータとを備えてなるモータと、前記モータのステータに供給する３相の駆動電流を生成し、その駆動電流を通じて前記モータの回転制御を行う制御回路とを備えたモータシステムであって、前記ステータは、前記コイル磁極を３個毎に分け周方向に交互に第１及び第２系統として構成し、前記ロータは、永久磁石を用いる磁石磁極と、ロータコアの突部を用いる突極磁極とを有し、異なる極性の磁石磁極と突極磁極との３磁極が周方向に並び、この並びを周方向に繰り返す構造にて構成し、前記制御回路は、前記ステータの第１系統の３個のコイル磁極に３相の駆動電流を生成して供給するとともに、第２系統の３個のコイル磁極に３相の駆動電流を生成して供給するインバータを備え、前記制御回路の制御切替部は、前記モータの低回転駆動時にはそのモータが主として前記磁石磁極による永久磁石モータとして機能する通電態様となるように、前記モータの高回転駆動時にはそのモータが主として前記突極磁極によるリラクタンスモータとして機能する通電態様となるように、前記３相の駆動電流の位相設定を変更すべく前記インバータの制御を切り替える。
【００１０】
この構成によれば、モータは、コイル磁極を３個毎に分け周方向に交互に第１及び第２系統として構成されるステータと、磁石磁極と突極磁極とを有し異なる極性の磁石磁極と突極磁極との３磁極が周方向に並んで周方向に繰り返す構造のロータとを用いて構成される。これに対し、制御回路に備えられるインバータは、ステータの第１及び第２系統の３個（３相）のコイル磁極に３相の駆動電流をそれぞれ生成する。このようなモータシステムにおいて、モータの低回転駆動時にはモータが主として磁石磁極による永久磁石モータとして機能する通電態様となるように、モータの高回転駆動時にはモータが主として突極磁極によるリラクタンスモータとして機能する通電態様となるように３相の駆動電流の位相設定を変更すべく（図４、図５、図１５、図１６等参照）、制御回路の制御切替部にてインバータの制御が切り替えられる。つまり、モータを主として永久磁石モータとして機能させる高トルク駆動と、モータを主としてリラクタンスモータとして機能させる高回転駆動との両立が可能である。
【００１１】
上記のモータシステムにおいて、前記ステータは、３ｍ（ｍは２以上の整数）個の前記コイル磁極を備え、前記ロータは、４ｍ個の前記磁石磁極と、２ｍ個の前記突極磁極とを備え、前記制御回路のインバータは、前記モータを低回転駆動させる際、前記モータを永久磁石モータとして機能させるための３相駆動電流を生成し、前記モータを高回転駆動させる際、前記モータをリラクタンスモータとして機能させるべく前記低回転駆動時よりも進角で更に何れか２相を入れ替えた３相駆動電流を生成することが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、モータは、３ｍ個のコイル磁極を備えるステータと、４ｍ個の磁石磁極と２ｍ個の突極磁極とを備えるロータとを用いて構成される。そして、制御回路のインバータは、モータを低回転駆動させる際、モータを永久磁石モータとして機能させるための３相駆動電流を生成する。これに対し、モータを高回転駆動させる際、モータをリラクタンスモータとして機能させるべく低回転駆動時よりも進角で更に何れか２相を入れ替えた３相駆動電流を生成する。つまり、この構成のモータに対しては、インバータにて生成する３相駆動電流の進角、何れか２相の入れ替えといった位相設定を低回転駆動時と高回転駆動時とで変更するだけで容易に対応可能である。
【００１３】
上記のモータシステムにおいて、前記ステータは、３ｍ（ｍは２以上の整数）個の前記コイル磁極を備え、前記ロータは、８ｍ個の前記磁石磁極と、４ｍ個の前記突極磁極とを備え、前記制御回路のインバータは、前記モータを低回転駆動させる際、前記モータを永久磁石モータとして機能させるための３相駆動電流を生成し、前記モータを高回転駆動させる際、前記モータをリラクタンスモータとして機能させるべく前記低回転駆動時よりも進角で更に何れか２相を入れ替えた３相駆動電流を生成することが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、モータは、３ｍ個のコイル磁極を備えるステータと、８ｍ個の磁石磁極と４ｍ個の突極磁極とを備えるロータとを用いて構成される。そして、制御回路のインバータは、モータを低回転駆動させる際、モータを永久磁石モータとして機能させるための３相駆動電流を生成する。これに対し、モータを高回転駆動させる際、モータをリラクタンスモータとして機能させるべく低回転駆動時よりも進角で更に何れか２相を入れ替えた３相駆動電流を生成する。つまり、この構成のモータに対しては、インバータにて生成する３相駆動電流の進角、何れか２相の入れ替えといった位相設定を低回転駆動時と高回転駆動時とで変更するだけで容易に対応可能である。
【００１５】
上記のモータシステムにおいて、前記ステータは、６ｎ（ｎは１以上の整数）個の前記コイル磁極を備え、前記ロータは、４ｎ個の前記磁石磁極と、２ｎ個の前記突極磁極とを備え、前記制御回路は、前記ステータの第１系統の３個のコイル磁極に３相の駆動電流を生成して供給する第１インバータと、前記第２系統の３個のコイル磁極に３相の駆動電流を生成して供給する第２インバータとを備え、前記モータを低回転駆動させる際、前記第１及び第２インバータは、同一の３相駆動電流を生成し、前記モータを高回転駆動させる際、前記第１及び第２インバータは、前記低回転駆動時よりも進角で且つ互いに逆相、更に何れか２相を入れ替えた３相駆動電流を生成することが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、モータは、６ｎ個のコイル磁極を備えるステータと、４ｎ個の磁石磁極と２ｎ個の突極磁極とを備えるロータとを用いて構成される。また、制御回路は２つのインバータを備え、第１インバータはステータの第１系統の３個のコイル磁極に３相の駆動電流を生成して供給し、第２インバータはステータの第２系統の３個のコイル磁極に３相の駆動電流を生成して供給する。そして、モータを低回転駆動させる際、第１及び第２インバータは同一の３相駆動電流を生成、この場合モータを永久磁石モータとして機能させる３相駆動電流を生成する。これに対し、モータを高回転駆動させる際、第１及び第２インバータは低回転駆動時よりも進角で且つ互いに逆相、更に何れか２相を入れ替えた３相駆動電流を生成、この場合モータをリラクタンスモータとして機能させる３相駆動電流を生成する。つまり、この構成のモータに対しては、第１及び第２インバータにて生成する３相駆動電流の進角、逆相、何れか２相の入れ替えといった位相設定を低回転駆動時と高回転駆動時とで変更するだけで容易に対応可能である。
【００１７】
上記のモータシステムにおいて、前記ロータは、異なる極性の前記磁石磁極と前記突極磁極との３磁極が同等の角度範囲にて構成されることが好ましい。
この構成によれば、異なる極性の磁石磁極と突極磁極との３磁極が同等の角度範囲にて構成されるロータに対し、第１及び第２インバータにおける３相駆動電流の位相設定が行われるため、３相駆動電流の位相設定は容易である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のモータシステムによれば、モータの構造及び制御を工夫することで、高トルク・高回転駆動の両立を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】一実施形態におけるモータシステムの構成を示す図であり、（ａ）はモータの構成図、（ｂ）は制御回路の構成図である。
【図２】同実施形態のロータの構成図である。
【図３】同実施形態のモータの制御態様を説明するための説明図である。
【図４】同実施形態の磁石磁極駆動を説明するための図であり、（ａ）は第１及び第２インバータにて生成する駆動電流の波形図、（ｂ）はステータの励磁態様を説明するための説明図である。
【図５】同実施形態の突極磁極駆動を説明するための図であり、（ａ）は第１及び第２インバータにて生成する駆動電流の波形図、（ｂ）はステータの励磁態様を説明するための説明図である。
【図６】同実施形態のモータの出力トルク特性を説明するための特性図である。
【図７】別例におけるロータの構成図である。
【図８】別例におけるロータの構成図である。
【図９】別例におけるロータの構成図である。
【図１０】別例におけるロータの構成図である。
【図１１】別例におけるロータの構成図である。
【図１２】別例におけるロータの構成図である。
【図１３】別例におけるステータの構成図である。
【図１４】別例におけるモータシステムの構成を示す図であり、（ａ）はモータの構成図、（ｂ）は制御回路の構成図である。
【図１５】別例において磁石磁極駆動の際にインバータにて生成する駆動電流の波形図である。
【図１６】別例において突極磁極駆動の際にインバータにて生成する駆動電流の波形図である。
【図１７】別例におけるモータの構成図である。
【図１８】（ａ）〜（ｃ）は、ステータ側磁極数（コイル磁極数）とロータ側磁極数（磁石磁極数、突極磁極数）との組み合わせ例を説明するための表図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、モータシステムの一実施形態について説明する。
図１（ａ）（ｂ）に示す本実施形態のモータシステムは、モータ１０と制御回路５０とを備えている。
【００２１】
モータ１０は、ブラシレスモータとして構成され、円環状のステータ１１の内側にロータ２１が回転可能に収容されている。ステータ１１は、ステータコア１２とコイル１３とを備えている。ステータコア１２は、磁性金属にて略円環状に形成され、その周方向の等角度間隔においてそれぞれ径方向内側に延びる１２個のティース１２ａを有している。コイル１３は、ティース１２ａと同数の１２個備えられ、各ティース１２ａにそれぞれ集中巻きにて同一方向に巻装されている。つまり、ティース１２ａ及びコイル１３により構成されるコイル磁極は、３０°等角度間隔で、磁極数が１２極で構成されている。このコイル磁極を構成するコイル１３は、図１（ａ）において反時計回り方向に順に、Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１、Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２、Ｕ３、Ｖ３、Ｗ３、Ｕ４、Ｖ４、Ｗ４とする。尚、各コイル１３の結線及び通電態様については後述する。
【００２２】
図１（ａ）及び図２に示すように、ステータ１１（ティース１２ａ）の径方向内側の空間に収容されるロータ２１は、ロータコア２２と永久磁石２３とを備えている。ロータコア２２は、磁性金属にて略円盤状に形成され、中心部に回転軸２４が固定されている。ロータコア２２の外周部には、磁石保持凹部２２ａと突部２２ｂとが交互にそれぞれ４箇所ずつ形成されている。磁石保持凹部２２ａの深さ（径方向長さ）は、ロータ２１の外周部寄りの所定深さに設定され、周方向において一定である。また、磁石保持凹部２２ａの周方向長さは、突部２２ｂの周方向長さの約２倍に設定、換言すると磁石保持凹部２２ａは６０°角度範囲、突部２２ｂは３０°角度範囲にそれぞれ設定されている。
【００２３】
永久磁石２３は、１つのロータ２１において４個用いられている。永久磁石２３は、ロータコア２２の磁石保持凹部２２ａに対応した円弧状に形成され、磁石保持凹部２２ａに嵌合されて固着されている。この固着状態では、永久磁石２３の外周面と突部２２ｂの外周面とが面一となる寸法設定となっている。また、永久磁石２３は、周方向半分（３０°角度範囲毎）で極性が異なる着磁態様となっており、磁石保持凹部２２ａへの固着状態においては、例えば反時計回り側の外周面がＳ極（内周面側がＮ極）、時計回り側の外周面がＮ極（内周面側がＳ極）となっている。つまり、ロータ２１の外周面、即ちステータ１１との対向面の磁極は、時計回り方向において順に、永久磁石２３によるＳ極の磁石磁極Ｍｓ、Ｎ極の磁石磁極Ｍｎ、突部２２ｂによる突極磁極Ｓｐ、Ｓ極の磁石磁極Ｍｓ、Ｎ極の磁石磁極Ｍｎ、突部２２ｂによる突極磁極Ｓｐ、・・・を繰り返す構成となっている。
【００２４】
また換言すると、ロータ２１は、永久磁石２３による磁石磁極Ｍｓ，Ｍｎが８極、突部２２ｂによる突極磁極Ｓｐが４極で構成されている。Ｓ極の磁石磁極Ｍｓ、Ｎ極の磁石磁極Ｍｎ、及び突極磁極Ｓｐは周方向に３０°等角度間隔で並び、同一磁極Ｍｓ，Ｍｎ，Ｓｐ同士はそれぞれ９０°等角度間隔となっている。
【００２５】
図１（ｂ）に示すように、ステータ１１のコイル１３の結線態様について、第１系統と第２系統との２つの給電系統に分かれてそれぞれＹ結線がなされている。ここで、モータ１０を制御する制御回路５０は、第１インバータ５１と第２インバータ５２との２つの給電部を備え、第１インバータ５１から給電がなされる系統を第１系統、第２インバータ５２から給電がなされる系統を第２系統とする。第１及び第２インバータ５１，５２からは、それぞれ１２０°の位相差を有するＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相給電がなされる。
【００２６】
第１系統としては、互いに１８０°対向するコイル「Ｕ１」「Ｕ３」は同第１系統のＵ相コイルとして直列接続され、コイル「Ｕ１」の一端が第１インバータ５１のＵ相出力端子に接続されている。Ｕ相のコイル「Ｕ１」「Ｕ３」に対して反時計回り側に隣接する１８０°対向のコイル「Ｖ１」「Ｖ３」はＶ相コイルとして直列接続され、コイル「Ｖ３」の一端が第１インバータ５１のＶ相出力端子に接続されている。Ｖ相のコイル「Ｖ１」「Ｖ３」に対して反時計回り側に隣接する１８０°対向のコイル「Ｗ１」「Ｗ３」はＷ相コイルとして直列接続され、コイル「Ｗ３」の一端が第１インバータ５１のＷ相出力端子に接続されている。Ｕ相のコイル「Ｕ３」の他端、Ｖ相のコイル「Ｖ１」の他端、及びＷ相のコイル「Ｗ１」の他端は、Ｙ結線の中性点として互いに接続されている。
【００２７】
第２系統としては、第１系統のＵ相のコイル「Ｕ１」「Ｕ３」に対して反時計回り側の９０°回転位置に配置されるコイル「Ｕ２」「Ｕ４」は第２系統のＵ相コイルである。同様に、第１系統のＶ相のコイル「Ｖ１」「Ｖ３」に対して反時計回り側の９０°回転位置に配置されるコイル「Ｖ２」「Ｖ４」は第２系統のＶ相コイルであり、第１系統のＷ相のコイル「Ｗ１」「Ｗ３」に対して反時計回り側の９０°回転位置に配置されるコイル「Ｗ２」「Ｗ４」は第２系統のＷ相コイルである。第２系統のＵ相のコイル「Ｕ２」「Ｕ４」、Ｖ相のコイル「Ｖ２」「Ｖ４」、及びＷ相のコイル「Ｗ２」「Ｗ４」は、第１系統と同様なＹ結線がなされ、Ｕ相のコイル「Ｕ２」の一端、Ｖ相のコイル「Ｖ４」の一端、及びＷ相のコイル「Ｗ４」の一端は、第２インバータ５２のＵ相、Ｖ相、Ｗ相出力端子にそれぞれ接続されている。
【００２８】
図４（ａ）及び図５（ａ）に示すように、第１インバータ５１は、互いに１２０°の位相差を有する正弦波状のＵ相、Ｖ相、Ｗ相駆動電流を生成し、Ｕ相のコイル「Ｕ１」「Ｕ３」、Ｖ相のコイル「Ｖ１」「Ｖ３」、Ｗ相のコイル「Ｗ１」「Ｗ３」のそれぞれに出力する。第２インバータ５２についても、互いに１２０°の位相差を有する正弦波状のＵ相、Ｖ相、Ｗ相駆動電流を生成し、Ｕ相のコイル「Ｕ２」「Ｕ４」、Ｖ相のコイル「Ｖ２」「Ｖ４」、Ｗ相のコイル「Ｗ２」「Ｗ４」のそれぞれに出力する。そして、本実施形態の制御回路５０は、モータ１０の回転駆動領域を二分した場合のその低回転駆動領域と高回転駆動領域とで第１及び第２インバータ５１，５２で生成するＵ相、Ｖ相、Ｗ相駆動電流の位相の設定を変更し、モータ１０の回転数（回転速度）に応じた制御態様に切り替えるようになっている。そのため、制御回路５０には、制御切替部５３が備えられている。
【００２９】
「低回転駆動モード：磁石磁極駆動」
図４（ａ）に示すように本駆動モードにおいては、第１インバータ５１は、Ｕ相駆動電流と、Ｕ相駆動電流から遅角側に１２０°の位相差を有するＶ相駆動電流と、Ｖ相駆動電流から遅角側に１２０°の位相差を有するＷ相駆動電流とを生成する。また、第２インバータ５２においても、同一（位相差ゼロ）のＵ相、Ｖ相、Ｗ相駆動電流を生成する。また、本駆動モードにおいては、第１及び第２インバータ５１，５２で生成するＵ相、Ｖ相、Ｗ相駆動電流は、ｑ軸電流である。
【００３０】
このようなＵ相、Ｖ相、Ｗ相駆動電流がステータ１１のコイル１３に供給されると、第１及び第２インバータ５１，５２の同相電流が同一位相であるため、例えばＵ相駆動電流の正側ピーク時におけるステータ１１（コイル磁極）の励磁態様は、図４（ｂ）に示すようにＵ相のコイル「Ｕ１」〜「Ｕ４」が同時にＮ極に励磁される。つまり、ステータ１１（コイル磁極）では、Ｕ相のコイル「Ｕ１」〜「Ｕ４」が位置する９０°間隔の４箇所でＮ極が現れる。一方、Ｖ相及びＷ相のコイル「Ｖ１」〜「Ｖ４」「Ｗ１」〜「Ｗ４」は同時にＳ極に励磁される。
【００３１】
次いで、Ｗ相駆動電流が負側でピークとなる。以降はステータ１１の励磁態様の図示を省略するが、この場合では、Ｗ相のコイル「Ｗ１」〜「Ｗ４」が位置する９０°間隔の４箇所でＳ極が現れる。Ｕ相及びＶ相のコイル「Ｕ１」〜「Ｕ４」「Ｖ１」〜「Ｖ４」は同時にＮ極に励磁される。
【００３２】
次いで、Ｖ相駆動電流が正側でピークとなり、この場合では、Ｖ相のコイル「Ｖ１」〜「Ｖ４」が位置する９０°間隔の４箇所でＮ極が現れる。Ｕ相及びＷ相のコイル「Ｕ１」〜「Ｕ４」「Ｗ１」〜「Ｗ４」は同時にＳ極に励磁される。
【００３３】
次いで、Ｕ相駆動電流が負側でピークとなり、この場合では、Ｕ相のコイル「Ｕ１」〜「Ｕ４」が位置する９０°間隔の４箇所でＳ極が現れる。Ｖ相及びＷ相のコイル「Ｖ１」〜「Ｖ４」「Ｗ１」〜「Ｗ４」は同時にＮ極に励磁される。
【００３４】
このようにＵ相、Ｖ相、Ｗ相駆動電流が進むに伴い、ステータ１１では反時計回り方向の回転磁界が生じる。また、この場合の各相駆動電流はｑ軸電流であり、また上記した本実施形態のロータ２１の構造を踏まえると、ステータ１１側で生じる回転磁界はロータ２１の永久磁石２３による８極の磁石磁極Ｍｓ，Ｍｎに対する励磁態様となっている。そのため、この駆動モードでは、高トルク駆動が行われる。そして、制御回路５０の制御切替部５３は、図３に示すようにモータ１０の回転数が所定回転数Ｎｔｈとなるまで、低回転駆動モードにより各インバータ５１，５２を介してモータ１０を制御し、主としてモータ１０を高トルク駆動として望ましい永久磁石モータとして機能させる。
【００３５】
因みに、図６に示すモータ１０の出力トルク特性からも分かるように、基準とするＵ相駆動電流を進み角無し（進み角０°）とする本駆動モードでは、磁石磁極Ｍｓ，Ｍｎによる磁石トルクは略最大であり、突極磁極Ｓｐによるリラクタンストルクは略ゼロとなっている。つまり、突極磁極Ｓｐにも若干の磁束が通るものの、本駆動モードにおいてモータ１０の回転駆動に寄与する主たる磁束は磁石磁極Ｍｓ，Ｍｎ側を通り、突極磁極Ｓｐを通る磁束がモータ１０の回転駆動の妨げとなることは抑えられている。このように同図６からも本駆動モードにて駆動するモータ１０は、主として永久磁石モータとして機能することが分かる。
【００３６】
「高回転駆動モード：突極磁極駆動」
制御回路５０の制御切替部５３は、図３に示すようにモータ１０を所定回転数Ｎｔｈ以上で駆動する場合、高回転駆動モードに制御態様を切り替える。
【００３７】
図５（ａ）に示すように本駆動モードにおいては、第１インバータ５１は、Ｕ相駆動電流と、Ｕ相駆動電流から遅角側に１２０°の位相差を有するＷ相駆動電流と、Ｗ相駆動電流から遅角側に１２０°の位相差を有するＶ相駆動電流とを生成する。つまり、図４（ａ）にて示した低回転駆動モードの各相駆動電流と比べて、本駆動モードにおいてはＵ相駆動電流を基準にＷ相駆動電流の位相を１２０°進み側に、Ｖ相駆動電流の位相を１２０°遅れ側にそれぞれシフトし、要するにＶ相とＷ相駆動電流が入れ替えられる。また、本駆動モード（４極の突極磁極駆動）においては図４（ａ）にて示した低回転駆動モード（８極の磁石磁極駆動）と比べて、基準としたＵ相駆動電流は９０°進み側にシフトされている。また、Ｖ相及びＷ相駆動電流は、互いに入れ替えた状態で更に９０°進み側にシフトされている。つまり、本駆動モードで生成する各相駆動電流は、ｄ軸電流となっている。また、第２インバータ５２においては、第１インバータ５１にて生成されるＵ相、Ｖ相、Ｗ相駆動電流に対して逆相（位相差１８０°）に設定されている。
【００３８】
このようなＵ相、Ｖ相、Ｗ相駆動電流がステータ１１のコイル１３に供給されると、第１及び第２インバータ５１，５２の各同相電流が互いに逆相であるため、例えば第１インバータ５１側のＵ相駆動電流の正側ピーク時におけるステータ１１（コイル磁極）の励磁態様は、図５（ｂ）に示すようにＵ相のコイル「Ｕ１」「Ｕ３」が同時にＮ極に、Ｕ相のコイル「Ｕ２」「Ｕ４」が同時にＳ極に励磁される。つまり、ステータ１１（コイル磁極）では、Ｕ相のコイル「Ｕ１」〜「Ｕ４」が位置する９０°間隔の４箇所でＮ極、Ｓ極が交互に現れる。一方、Ｖ相及びＷ相のコイル「Ｖ１」「Ｖ３」「Ｗ１」「Ｗ３」は同時にＳ極に、Ｖ相及びＷ相のコイル「Ｖ２」「Ｖ４」「Ｗ２」「Ｗ４」は同時にＮ極に励磁される。
【００３９】
次いで、第１インバータ５１側においてＶ相駆動電流が負側でピークとなる。以降はステータ１１の励磁態様の図示を省略するが、この場合では、Ｖ相のコイル「Ｖ１」「Ｖ３」が同時にＳ極に、Ｖ相のコイル「Ｖ２」「Ｖ４」が同時にＮ極に励磁され、Ｖ相のコイル「Ｖ１」〜「Ｖ４」が位置する９０°間隔の４箇所でＳ極、Ｎ極が交互に現れる。Ｕ相及びＷ相のコイル「Ｕ１」「Ｕ３」「Ｗ１」「Ｗ３」は同時にＮ極に、Ｕ相及びＷ相のコイル「Ｕ２」「Ｕ４」「Ｗ２」「Ｗ４」は同時にＳ極に励磁される。
【００４０】
次いで、第１インバータ５１側においてＷ相駆動電流が正側でピークとなり、この場合では、Ｗ相のコイル「Ｗ１」「Ｗ３」が同時にＮ極に、Ｗ相のコイル「Ｗ２」「Ｗ４」が同時にＳ極に励磁され、Ｗ相のコイル「Ｖ１」〜「Ｖ４」が位置する９０°間隔の４箇所でＮ極、Ｓ極が交互に現れる。Ｕ相及びＶ相のコイル「Ｕ１」「Ｕ３」「Ｖ１」「Ｖ３」は同時にＳ極に、Ｕ相及びＶ相のコイル「Ｕ２」「Ｕ４」「Ｖ２」「Ｖ４」は同時にＮ極に励磁される。
【００４１】
次いで、第１インバータ５１側においてＵ相駆動電流が負側でピークとなり、この場合では、Ｕ相のコイル「Ｕ１」「Ｕ３」が同時にＳ極に、Ｕ相のコイル「Ｕ２」「Ｕ４」が同時にＮ極に励磁され、Ｕ相のコイル「Ｕ１」〜「Ｕ４」が位置する９０°間隔の４箇所でＳ極、Ｎ極が交互に現れる。Ｖ相及びＷ相のコイル「Ｖ１」「Ｖ３」「Ｗ１」「Ｗ３」は同時にＮ極に、Ｖ相及びＷ相のコイル「Ｖ２」「Ｖ４」「Ｗ２」「Ｗ４」は同時にＳ極に励磁される。
【００４２】
このようにＵ相、Ｖ相、Ｗ相駆動電流が進むに伴い、ステータ１１では反時計回り方向の回転磁界が生じる。また、この場合の各相駆動電流はｑ軸電流より９０°進角したｄ軸電流であり、また上記した本実施形態のロータ２１の構造を踏まえると、ステータ１１側で生じる回転磁界はロータ２１の突部２２ｂによる４極の突極磁極Ｓｐに対する励磁態様となっている。そのため、この駆動モードでは、コイル１３の鎖交磁束が低減され誘起電圧の小さい高回転駆動が行われる。そして、制御回路５０の制御切替部５３は、図３に示すようにモータ１０の回転数が所定回転数Ｎｔｈ以上で駆動する場合、高回転駆動モードにより各インバータ５１，５２を介してモータ１０を制御し、主としてモータ１０を高回転駆動として望ましいリラクタンスモータとして機能させる。
【００４３】
因みに、図６に示すモータ１０の出力トルク特性からも分かるように、基準とするＵ相駆動電流を進み角９０°とする本駆動モードでは、突極磁極Ｓｐによるリラクタンストルクは略最大であり、磁石磁極Ｍｓ，Ｍｎによる磁石トルクは略ゼロとなっている。つまり、磁石磁極Ｍｓ，Ｍｎにも若干の磁束が通るものの、本駆動モードにおいてモータ１０の回転駆動に寄与する主たる磁束は突極磁極Ｓｐ側を通り、磁石磁極Ｍｓ，Ｍｎを通る磁束がモータ１０の回転駆動の妨げとなることは抑えられている。このように同図６からも本駆動モードにて駆動するモータ１０は、主としてリラクタンスモータとして機能することが分かる。
【００４４】
このように本実施形態では、モータ１０に組み込まれるロータ２１の構造の適正化と、制御回路５０（制御切替部５３）によるモータ１０の制御切り替え（通電タイミング）を適切に行うことで、出力トルクの維持を図りながらもより一層の高回転駆動が可能となっている。しかも、モータ１０の高回転駆動化に用いられている弱め界磁制御に頼らずとも、高回転駆動化が可能である。
【００４５】
次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）モータ１０は、１２個のコイル１３を用いたコイル磁極を備えるステータ１１と、永久磁石２３を用いた８個の磁石磁極Ｍｓ，Ｍｎとロータコア２２の突部２２ｂを用いた４個の突極磁極Ｓｐとを有し異なる極性の磁石磁極Ｍｓ，Ｍｎと突極磁極Ｓｐとの３磁極が周方向に並んで周方向に繰り返す構造のロータ２１とを用いて構成される。これに対し、制御回路５０に２つのインバータ５１，５２を備え、第１及び第２インバータ５１，５２は、ステータ１１のコイル磁極を３個毎に分け周方向に交互に第１及び第２系統とした場合の各系統の３個（３相）のコイル磁極に３相の駆動電流をそれぞれ生成する。このようなモータシステムにおいて、モータ１０の低回転駆動時にはモータ１０が主として磁石磁極Ｍｓ，Ｍｎによる永久磁石モータとして機能する通電態様となるように、モータ１０の高回転駆動時にはモータ１０が主として突極磁極Ｓｐによるリラクタンスモータとして機能する通電態様となるように３相の駆動電流の位相設定を変更すべく、制御回路５０の制御切替部５３にて第１及び第２インバータ５１，５２の制御が切り替えられる。つまり、本実施形態では、モータ１０を主として永久磁石モータとして機能させる高トルク駆動と、モータ１０を主としてリラクタンスモータとして機能させる高回転駆動との両立を図ることができる。
【００４６】
（２）モータ１０を低回転駆動させる際、第１及び第２インバータ５１，５２は同一の３相駆動電流を生成、この場合モータ１０を永久磁石モータとして機能させる３相駆動電流を生成する。これに対し、モータ１０を高回転駆動させる際、第１及び第２インバータ５１，５２は低回転駆動時よりも９０°進角で且つ互いに逆相（位相差１８０°）、更に何れか２相を入れ替えた３相駆動電流を生成、この場合モータ１０をリラクタンスモータとして機能させる３相駆動電流を生成する。つまり、このモータ１０に対しては、第１及び第２インバータ５１，５２にて生成する３相駆動電流の進角、逆相、何れか２相の入れ替えといった位相設定を低回転駆動時と高回転駆動時とで変更するだけで容易に対応することができる。
【００４７】
（３）異なる極性の磁石磁極Ｍｓ，Ｍｎと突極磁極Ｓｐとの３磁極が同等の角度範囲にて構成されるロータ２１に対し、第１及び第２インバータ５１，５２における３相駆動電流の位相設定が行われるため、３相駆動電流の位相設定を容易に行うことができる。
【００４８】
尚、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・ロータ２１の構成を適宜変更してもよい。
例えば上記実施形態のロータ２１は、永久磁石２３を４個用いて８個（８極）の磁石磁極Ｍｓ，Ｍｎを構成したが、磁石磁極Ｍｓ，Ｍｎ毎に分けた８個の永久磁石２３を用いてもよい。
【００４９】
また図２に示す上記実施形態のロータ２１は径方向配向の永久磁石２３を用いたが、図７に示すロータ２１ａのように極異方性配向の永久磁石２３ａを用いてもよい。永久磁石２３ａは反時計回り方向側の外周面がＳ極、時計回り方向側の外周面がＮ極である。尚、この永久磁石２３ａの径方向寸法は、図７ではロータコア２２の半径寸法の１／２程度に設定されている。また、永久磁石２３ａの内側面及びその内側面部分と嵌合するロータコア２２の磁石保持凹部２２ｃは、永久磁石２３ａの配向方向に倣って円弧状としてもよい。この図７に示すロータ２１ａにおいても、磁石磁極Ｍｓ，Ｍｎと突極磁極Ｓｐとの３磁極が同等の角度範囲で構成され、３磁極が周方向に並んで繰り返す構成となっている。
【００５０】
また図８に示すロータ２１ｂは、図７に示すロータ２１ａの構成を更に変更したものであり、ロータコア２２において隣接の突部２２ｂ（突極磁極Ｓｐ）に向けて円弧状に延び、突極磁極Ｓｐにおける磁束の流れを整流する複数のスリット２２ｄが形成された構成となっている。
【００５１】
また図９に示すロータ２１ｃは、図８に示すロータ２１ｂの構成を更に変更したものであり、永久磁石２３ｂ（磁石磁極Ｍｓ，Ｍｎ）の外周面が突部２２ｂ（突極磁極Ｓｐ）の外周面よりも径方向内側に位置するように、例えば永久磁石２３ｂが若干小さく形成された構成となっている。
【００５２】
また図１０に示すロータ２１ｄは、図９に示すロータ２１ｃの構成を更に変更したものであり、永久磁石２３ｂ（磁石磁極Ｍｓ，Ｍｎ）が小さく構成されることで、隣接の突部２２ｂ（突極磁極Ｓｐ）が互いに幅狭の連結部２２ｅにて連結された構成となっている。連結部２２ｅは、永久磁石２３ｂの外周面を押さえ、飛散防止等に寄与する。また、連結部２２ｅと磁石保持凹部２２ｃにて形成される磁石保持孔に永久磁石２３ｂが埋め込まれる態様とも言える。また、この連結部２２ｅの途中に潰し等により磁気抵抗部２２ｆを形成してもよい。
【００５３】
また図２に示す上記実施形態のロータ２１は、ロータコア２２の外周面に永久磁石２３が固着された表面磁石型構造（ＳＰＭ構造）をなしていたが、図１１に示すロータ２１ｅのように、ロータコア２２の外周面よりも内側部分に永久磁石２３ｃを埋め込む態様とした埋込磁石型構造（ＩＰＭ構造）としてもよい。永久磁石２３ｃは板状をなし、永久磁石２３ｃを嵌挿して固着するためのロータコア２２の磁石保持孔２２ｇは長方形状をなしている。この図１１に示すＩＰＭ型のロータ２１ｅにおいても、磁石磁極Ｍｓ，Ｍｎと突極磁極Ｓｐとの３磁極が同等の角度範囲で構成され、３磁極が周方向に並んで繰り返す構成となっている。
【００５４】
また図１２に示すロータ２１ｆは、図１１に示すロータ２１ｅの構成を更に変更したものであり、ロータコア２２における永久磁石２３ｃの固着部分よりも径方向外側部分において、異なる極性の磁石磁極Ｍｓ，Ｍｎ間にスリット２２ｈが設けられ、隣接の磁石磁極Ｍｓ，Ｍｎ間の漏れ磁束が低減された構成となっている。
【００５５】
また図示しないが、ロータ２１（２１ａ〜２１ｆ）のように、永久磁石２３による磁石磁極Ｍｓ，Ｍｎとロータコア２２の突部２２ｂによる突極磁極Ｓｐとの角度範囲（周方向幅）を同等としたが、例えば磁石磁極Ｍｓ，Ｍｎと突極磁極Ｓｐとでその角度範囲（周方向幅）を若干異ならせてもよい。
【００５６】
・ステータ１１の構成を適宜変更してもよい。
例えば上記実施形態のステータ１１は、１２個のコイル１３がティース１２ａに集中巻きにされてコイル磁極を構成していたが、分布巻きにてコイル磁極を構成してもよい。また、図１３に示すステータ１１ａのように集中巻きと分布巻きとを混在させてもよい。この場合、例えばＵ相のコイル「Ｕ１」〜「Ｕ４」が集中巻き、Ｕ相のコイル「Ｕ１ａ」〜「Ｕ４ａ」が例えば３個のティース１２ａに跨ってコイル１３が巻回される分布巻きである。また、集中巻きのコイル「Ｕ１」〜「Ｕ４」を低回転駆動時（磁石磁極駆動時）に用い、分布巻きのコイル「Ｕ１ａ」〜「Ｕ４ａ」を交互に逆方向に巻回して高回転駆動時（突極磁極駆動時）に用いるようにしてもよい。Ｖ相、Ｗ相コイルについても同様である。
【００５７】
・ステータ１１とロータ２１（２１ａ〜２１ｆ）との磁極数を適宜変更してもよい。図１に示す上記実施形態のモータ１０は、１２個のコイル１３を用いた１２個（極）のコイル磁極を有するステータ１１に対し、永久磁石２３による磁石磁極Ｍｓ，Ｍｎが８個（極）、ロータコア２２の突部２２ｂによる突極磁極Ｓｐが４個（極）のロータ２１を組み合わせたが、ステータ１１のコイル磁極を６ｎ（ｎは１以上の整数）個、ロータ２１の磁石磁極Ｍｓ，Ｍｎを４ｎ個、突極磁極Ｓｐを２ｎ個の関係で適宜極数を変更してもよい（上記実施形態では、ｎ＝２である）。また、これら６ｎ、４ｎ、２ｎ以外の極数の組み合わせとしてもよい。
【００５８】
具体例として例えば、図１４（ａ）のモータ１０ａは、上記実施形態と同じく１２個のコイル１３を用いた１２個（極）のコイル磁極を有するステータ１１が用いられるのに対し、永久磁石２３による磁石磁極Ｍｓ，Ｍｎが１６個（極）、ロータコア２２の突部２２ｂによる突極磁極Ｓｐが８個（極）のロータ２１ｇが組み合わされている。この磁石磁極Ｍｓ，Ｍｎと突極磁極Ｓｐとの３磁極においても同等の角度範囲である。
【００５９】
制御回路５０ａは、図１４（ｂ）に示すようにインバータ５１ａと制御切替部５３とを備え、制御切替部５３により低回転駆動（磁石磁極駆動）と高回転駆動（突極磁極駆動）とにおけるインバータ５１ａに対する制御態様を切り替えている。インバータ５１ａとコイル１３との接続については、インバータ５１ａのＵ相出力端子には、Ｕ相のコイル「Ｕ１」の一端とコイル「Ｕ２」の一端がそれぞれ接続され、直列接続のＵ相のコイル「Ｕ１」「Ｕ３」と直列接続のＵ相のコイル「Ｕ２」「Ｕ４」とが並列接続されている。つまり、Ｕ相のコイル「Ｕ１」〜「Ｕ４」には、同一のＵ相駆動電流が供給される。Ｖ相のコイル「Ｖ１」〜「Ｖ４」、Ｗ相のコイル「Ｗ１」〜「Ｗ４」についても同様な接続となっており、それぞれ同一のＶ相駆動電流、Ｗ相駆動電流が供給されるようになっている。
【００６０】
そして、図１５に示すように低回転駆動モードにおいては、図４（ａ）にて示す上記実施形態の同駆動時と同一の駆動電流がインバータ５１ａにて生成され各相のコイル磁極に出力される。これにより、モータ１０ａが永久磁石モータとして機能する。因みに、ステータ１１の励磁状態（変化）は図４（ｂ）と同様となる。
【００６１】
一方、図１６に示すように高回転駆動モードにおいては、図１５にて示した低回転駆動モードと比べて、基準としたＵ相駆動電流は９０°進み側にシフトされると共に、Ｖ相及びＷ相駆動電流は互いに入れ替えられて同様に９０°進み側にシフトされる駆動電流としてインバータ５１ａにて生成され各相のコイル磁極に出力される。これにより、モータ１０ａがリラクタンスモータとして機能する。
【００６２】
つまり、このモータ１０ａに対しては、インバータ５１ａにて生成する３相駆動電流の進角、何れか２相の入れ替えといった位相設定を低回転駆動時と高回転駆動時とで変更するだけで容易に対応することができる。また、１つのインバータ５１ａで対応可能である。
【００６３】
因みに、この図１４（ａ）のモータ１０ａは、ステータ１１のコイル磁極が１２極、ロータ２１ｇの磁石磁極Ｍｓ，Ｍｎが１６極、突極磁極Ｓｐが８極の組み合わせである。即ち、ステータ１１のコイル磁極を３ｍ（ｍは２以上の整数）個、ロータ２１ｇの磁石磁極Ｍｓ，Ｍｎを４ｍ個、突極磁極Ｓｐを２ｍ個の関係で適宜極数を変更してもよい（図１４（ａ）のモータ１０ａでは、ｍ＝４である）。
【００６４】
また、図１７のモータ１０ｂは、６個のコイル１３を用いた６個（極）のコイル磁極を有するステータ１１ｂが用いられるのに対し、上記した図１４（ａ）のものと同じく永久磁石２３による磁石磁極Ｍｓ，Ｍｎが１６個（極）、ロータコア２２の突部２２ｂによる突極磁極Ｓｐが８個（極）のロータ２１ｇが組み合わされている。このモータ１０ｂにおいても、図１４（ｂ）に示したインバータ５１ａと制御切替部５３とを備える制御回路５０ａが用いられる。尚、インバータ５１ａとコイル１３との接続について図示しないが、インバータ５１ａのＵ相出力端子に対してＵ相のコイル「Ｕ１」「Ｕ２」が直列又は並列に接続、Ｖ相出力端子に対してＶ相のコイル「Ｖ１」「Ｖ２」が直列又は並列に接続、Ｗ相出力端子に対してＷ相のコイル「Ｗ１」「Ｗ２」が直列又は並列に接続される。
【００６５】
そして、低回転駆動モードにおいては、図１５と同一の駆動電流がインバータ５１ａにて生成され各相のコイル磁極に出力されて、モータ１０ｂが永久磁石モータとして機能するようになっている。一方、高回転駆動モードにおいても、図１６と同一の駆動電流がインバータ５１ａにて生成され各相のコイル磁極に出力されて、モータ１０ｂがリラクタンスモータとして機能するようになっている。
【００６６】
つまり、このモータ１０ｂに対しても、インバータ５１ａにて生成する３相駆動電流の進角、何れか２相の入れ替えといった位相設定を低回転駆動時と高回転駆動時とで変更するだけで容易に対応することができる。１つのインバータ５１ａで対応可能でもある。
【００６７】
因みに、この図１７のモータ１０ｂは、ステータ１１ｂのコイル磁極が６極、ロータ２１ｇの磁石磁極Ｍｓ，Ｍｎが１６極、突極磁極Ｓｐが８極の組み合わせである。即ち、ステータ１１ｂのコイル磁極を３ｍ（ｍは２以上の整数）個、ロータ２１ｇの磁石磁極Ｍｓ，Ｍｎを８ｍ個、突極磁極Ｓｐを４ｍ個の関係で適宜極数を変更してもよい（図１７のモータ１０ｂでは、ｍ＝２である）。
【００６８】
図１８は、ステータ側磁極数（コイル磁極数）とロータ側磁極数（磁石磁極数、突極磁極数）との組み合わせの一例を示す。
図１８（ａ）には、ステータ側のコイル磁極を「６ｎ」個、ロータ側の磁石磁極Ｍｓ，Ｍｎを「４ｎ」個、突極磁極Ｓｐを「２ｎ」個とする構成のモータ（図１（ａ）の形態を含む）の巻線係数が示されている。図１８（ｂ）には、ステータ側のコイル磁極を「３ｍ」個、ロータ側の磁石磁極Ｍｓ，Ｍｎを「４ｍ」個、突極磁極Ｓｐを「２ｍ」個とする構成のモータ（図１４（ａ）の形態を含む）の巻線係数が示されている。図１８（ｃ）には、ステータ側のコイル磁極を「３ｍ」個、ロータ側の磁石磁極Ｍｓ，Ｍｎを「８ｍ」個、突極磁極Ｓｐを「４ｍ」個とする構成のモータ（図１７の形態を含む）の巻線係数が示されている。各組み合わせとも巻線係数が適正範囲となっている。
【００６９】
・図１４（ａ）のモータ１０ａ及び図１７のモータ１０ｂのように、制御回路５０ａに備えられるインバータ５１ａが１つで対応できる構成のモータにおいて、図１４（ｂ）に示すように各相のコイル１３を２直列、２並列接続としたが、これ以外の接続態様としてもよい。例えば、各相のコイル１３を４直列接続としてもよく、また４並列接続としてもよい。
【００７０】
・第１及び第２インバータ５１，５２が生成する３相駆動電流は正弦波状であったが、矩形波状であってもよい。また、図４（ａ）及び図５（ａ）で示した通電タイミングは一例であり、これを適宜変更してもよい。特に、ステータ１１とロータ２１（２１ａ〜２１ｆ）との磁極数を変更した場合、その変更に応じて通電タイミングを設定する必要がある。また、２つのインバータ５１，５２を用いて各系統に出力する駆動電流をそれぞれ生成したが、各系統それぞれに出力する駆動電流を１つのインバータで生成する構成としてもよい。
【００７１】
・上記実施形態の制御回路５０（制御切替部５３）は、モータ１０を永久磁石モータとして機能させる低回転駆動時（磁石磁極駆動時）と、モータ１０をリラクタンスモータとして機能させる高回転駆動時（突極磁極駆動時）との切り替えを、図３に示すように永久磁石モータの特性を示す直線とリラクタンスモータの特性を示す直線の交点の回転数Ｎｔｈで行うようにしたが、制御を切り替える回転数はこれ以外に設定してもよい。
【００７２】
・上記実施形態では低回転駆動時（磁石磁極駆動時）に０°進角（進角無し）、高回転駆動時（突極磁極駆動時）に９０°進角としたが、図６の出力トルク特性から約２０°〜３５°の進角で制御すると、磁石トルクとリラクタンストルクとの合成トルク（図中、破線）が略最大となるため、回転数よりも出力トルクをより重要視した場合、約２０°〜３５°の進角で制御する態様もある。
【００７３】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
（イ）請求項１〜６の何れか１項に記載のモータシステムにおいて、
前記制御切替部による制御切り替えは、前記モータを永久磁石モータとして機能させた時の特性を示す直線とリラクタンスモータとして機能させた時の特性を示す直線の交点の回転数で行われることを特徴とするモータシステム。
【符号の説明】
【００７４】
１０，１０ａ，１０ｂ…モータ、１１，１１ａ，１１ｂ…ステータ、１２ａ…ティース（コイル磁極）、１３…コイル（コイル磁極）、２１，２１ａ〜２１ｇ…ロータ、２２…ロータコア、２２ｂ…突部、２３…永久磁石、２３ａ〜２３ｃ…永久磁石、５０，５０ａ…制御回路、５１…第１インバータ（インバータ）、５１ａ…インバータ、５２…第２インバータ（インバータ）、５３…制御切替部、Ｍｓ，Ｍｎ…磁石磁極、Ｓｐ…突極磁極、Ｕ１，Ｕ３，Ｖ１，Ｖ３，Ｗ１，Ｗ３…第１系統のコイル、Ｕ２，Ｕ４，Ｖ２，Ｖ４，Ｗ２，Ｗ４…第２系統のコイル。
【図１】
2016214053.tif 000003
【図２】
2016214053.tif 000004
【図３】
2016214053.tif 000005
【図４】
2016214053.tif 000006
【図５】
2016214053.tif 000007
【図６】
2016214053.tif 000008
【図７】
2016214053.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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