"鉄心に永久磁石が取り付けられた回転子と、前記回転子の周囲に配置された多相巻線を備えた固定子とで構成され、前記固定子の多相巻線に多相交流が印加される永久磁石同期電動機において、少なくとも2個の永久磁石を、前記固定子と対向する前記回転子の円筒面の所定位置に露出させて均等に配置し、前記少なくとも2個の永久磁石の配置位置とは別の位置の前記円筒面の円周方向に沿って、制動巻線としてのかご形巻線を配置したことを特徴とする永久磁石同期電動機。請求項1記載の永久磁石同期電動機において、前記回転子に配置した制動巻線は、かご形巻線を前記円筒面の円周方向に沿って分割した分割かご形巻線で構成したことを特徴とする永久磁石同期電動機。請求項2記載の永久磁石同期電動機において、分割かご形巻線は、一端及び他端の端絡環で全てのかご形巻線導体を短絡する構成とすることができることを特徴とする永久磁石同期電動機。請求項3記載の永久磁石同期電動機において、永久磁石の一方及び他方の端部に隣接して、それぞれ独立もしくは並列に接続された個別の分割かご形巻線を配置し、永久磁石と同数の分割かご形巻線を配置したことを特徴とする永久磁石同期電動機。請求項4記載の永久磁石同期電動機において、前記永久磁石の一方の端部を、その一方の端部と隣接した分割かご形巻線を構成する導体の端部で押え、前記永久磁石の他方の端部を、その他方の端部と隣接した分割かご形巻線を構成する導体の端部で押えることで、前記永久磁石を前記回転子に固定させ、さらに漏れ磁束を軽減させることを特徴とする永久磁石同期電動機。本発明の一実施の形態を、以下の順序で説明する。1.電動機の構成の説明図1~図32.駆動回路の説明図43.回転動作の説明図5~図84.変形例の説明図9,図10,図11[1.電動機の構成の説明]まず、図1~図3を参照して、本実施の形態の電動機の構成について説明する。本実施の形態の電動機は、図1に断面で示すように、鉄心102に永久磁石110a,110bが取り付けられた回転子100と、回転子100の周囲に配置された多相巻線3相交流巻線202を備えた固定子200とで構成された永久磁石同期電動機としたものである。多相巻線である3相交流巻線202には、3相交流が印加されて、回転磁界が生成される。固定子200側の構成について説明すると、図1に示すように、固定子200は、環状にスロット201を複数配置してあり、それぞれのスロット201内に3相交流巻線202を配置してある。この例では、図1にU相、V相、W相として各相の巻線の範囲を示すように、3相交流巻線202として、30°ごとに別の相の交流を印加させるようにしてある。但し、二層分布短節巻を施す時のように、相の境界となる位置付近のスロット201については、1つのスロット201内に、隣接する2つの相の巻線が配置される場合もある。次に、回転子100の構成について説明する。図2は、回転子100を固定子200から外した状態で示してあり、図3はさらにその回転子100を構成する各部材を分解して示した図である。図2に示すように、回転子100は、回転軸101を、円筒形の鉄心102の中心に取り付けてある。円筒形の鉄心102の外周面である円筒面には、2つの永久磁石110a,110bを、等間隔に配置してある。2つの永久磁石110a,110bは、同一形状であり、回転軸101に取り付けられた鉄心102の長さとほぼ等しい長さの細長い短冊状としてあり、鉄心102の円筒面に沿って湾曲した形状としてある。そして、湾曲した永久磁石110a,110bの外周面が外側に露出し、図1に示した固定子200側のスロット201と対向する。この例では、図1に示したように、各永久磁石110a,110bの外側をN極とし、内側鉄心102と接する側をS極としてある。鉄心102の円筒面に配置される短冊状の永久磁石110a,110bの脇には、かご形巻線部120a,120bが配置してある。本実施の形態のかご形巻線部120a,120bは、2つに分割された分割かご形巻線としてある。かご形巻線部120a,120bの形状としては、例えばかご形巻線部120aは、図3に示すように、8本の導体棒121aの一端及び他端を、導体枠122aの2つの導体棒支持部123aで支持する形状としてある。但し、図3ではかご形巻線部を鉄心102から離して示してあるが、実際には8本の導体棒121aは、鉄心102の外周面から若干内側に入った位置の鉄心102に設けた透孔103内に配置してあり、導体棒121aと導体枠122aとが接合した状態で鉄心102から離すことはできない。かご形巻線部120aの導体枠122aは、鉄心102の外周面に沿って湾曲した形状としてあり、永久磁石外周面111aと連続して、鉄心102の外周面に配置される。なお、図3に示すように、鉄心102の外周面には段差部102aを設けてあり、その段差部102aに導体枠122aが嵌る形状としてある。かご形巻線部120aの導体枠122aの端面124aは、永久磁石110aの端面112aと接合する形状としてある。この場合、導体枠122aが上から永久磁石110aを押えるように、端面124a及び112aを斜めに傾斜させてある。導体枠122aの反対側の端面124a2つの導体棒支持部123aの先端は、永久磁石110bの端面112bと接合する形状としてある。他のかご形巻線部120bについても、かご形巻線部120aと同様の形状である。即ち、かご形巻線部120bは、8本の導体棒121bの一端及び他端を、導体枠122bの2つの導体棒支持部123bで支持する構成としてある。導体棒121bについても、鉄心102に設けた透孔103内に配置される。各導体棒121a,121bは、図1の断面で示されるように、等間隔で均等に配置してある。このように構成したことで、回転子100として組み立てられた状態では、図2に示すように、鉄心102の外周面の永久磁石110a配置位置の一方の脇に、かご形巻線部120aが配置され、他方の脇に、かご形巻線部120bが配置される。また、もう1つの永久磁石110b配置位置の一方の脇に、かご形巻線部120aが配置され、他方の脇に、かご形巻線部120bが配置される。従って、回転子100は、円筒面の配置状態が、永久磁石110a,かご形巻線部120a,永久磁石110b,かご形巻線部120bの順序で配置され、永久磁石とかご形巻線とが円筒面に交互に配置された状態となる。図1に示すように、かご形巻線部120a,120bの導体棒121a,121bが配置される角度範囲θ1,θ3と、各永久磁石110a,110bとその脇の導体枠122a,122bが配置される角度範囲θ2,θ4とは、ほぼ等しくしてある。即ち、図1に示すように、8本の導体棒121aが配置された角度範囲を角度θ1とし、永久磁石110bとその左右の脇の導体枠122a,122bとが配置された角度範囲を角度θ2とし、8本の導体棒121bが配置された角度範囲を角度θ3とし、永久磁石110aとその左右の脇の導体枠122a,122bとが配置された角度範囲を角度θ4とする。このとき、この4つの角度θ1~θ4は、約90°でほぼ等しくする。そして、永久磁石110aの一方及び他方の端面112aが、かご形巻線部120aの端面124a及びかご形巻線部120bの端面124bで押えられて、永久磁石110aが、表面側N極を外側に露出させた状態で鉄心102に固定される。永久磁石110bについても、一方及び他方の端面112bが、かご形巻線部120aの端面124a及びかご形巻線部120bの端面124bで押えられて、永久磁石110bが、表面側N極を外側に露出させた状態で鉄心102に固定される。各かご形巻線部120a,120bについては、各導体棒121a,121bを鉄心102の透孔103に挿通させてあることで、鉄心102側に固定される。このように構成した回転子100で生成される磁界については後述する。[2.駆動回路の説明]図4は、本実施の形態の電動機の駆動回路構成例を示した図である。電源入力部1から供給された電源に基づいて、電圧と周波数を変化できるインバータ回路2で3相交流を生成させる。インバータ回路2で生成される3相交流の周波数は、周波数指令生成部5からの指令で設定される。周波数指令生成部5での周波数指令は、速度指令入力端子4に得られる速度指令に基づいて生成される。インバータ回路2で生成されたU相、V相、W相の3相交流は、電動機3に供給される。電動機3が図1に断面で示した電動機であり、固定子200の3相交流巻線202にインバータ回路2から3相交流が供給されて、その3相交流の周波数に対応した回転磁界が生成される。速度指令入力端子4からの起動指令として、比較的低い周波数の3相交流を与えたり、回転子の位置を検出しながら駆動する必要がなく、望みの速度に応じた電圧と周波数の3相交流を生成すれば良い。[3.回転動作の説明]次に、本実施の形態の電動機を回転させる際の動作例について、図5~図9を参照して説明する。電動機を回転駆動させる起動時には、一定の周波数の3相交流を3相交流巻線202に印加する。この3相交流巻線202への3相交流の印加で、回転磁界H21,H22,H23,H24が発生する。図7は、この4つの回転磁界の生成状態の概要を示した図である。回転子100が静止した状態で、固定子200側で3相交流巻線202に3相交流電流を流すことで回転磁界H21,H22,H23,H24を生成させることができ、かご形巻線部120a,120bに電流I11~I18が誘導される。図7の状態では,電流I11,I13,I15,I17と電流I12,I14,I16,I18の流れる方向は逆方向となる。この4つの固定子巻線による回転磁界H21,H22,H23,H24と電流I11~I18との間で電磁力が発生して回転子100が回転をするようになり、誘導電動機として始動して加速する。そして、回転速度が同期速度に近づくと、回転磁界H21,H22,H23,H24と永久磁石110a,110bによる磁界との間に引き入れトルクが発生して、常に同期速度で回転するようになる。図8は、永久磁石110a,110bによる磁界を示したものであり、永久磁石110aを中心として、2つの磁界H11,H12が生成され、もう1つの永久磁石110bを中心として、2つの磁界H13,H14が生成される。同期運転状態では、この永久磁石110a,110bによる磁界が回転磁界と作用して、同期電動機として機能するようになる。なお、負荷変動により速度が変化しても、制動巻線であるかご形巻線の効果で、同期はずれを起こすことなく直ぐに同期運転状態に復帰できる。また、高速回転で定電圧運転領域に入るとしばらくは進み電流で動作するが、トルクが不足すると誘導電動機として動作するようになり、周波数が増加すると弱め界磁運転が自動的に行われる。図5は、本実施の形態の電動機のすべり特性とトルクを示したものである。すべりsが0のときが同期運転している状態の特性であり、すべりsが1から0までの間の曲線は、誘導電動機として運転しているときの特性である。起動時の誘導電動機としては、回転速度が同期速度に近づくことで、すべりsが0に近づき、ある程度0に近づいた値Taになったとき、同期運転での値Tbに引き込まれ、同期運転状態では、すべりsが0で所定のトルクが発生した効率のよい運転状態となる。この特性曲線は、磁石の幅や厚さ、かご形巻線などの設計により自由に設定することができる。図6は、磁石幅角度と磁石厚さを変化させた場合のすべり特性とトルクを示したものである。図6において、特性T1は、一般的な誘導電動機のトルク[Nm]とすべりsを示したものである。特性T1として示す誘導電動機は、定格トルクが236Nmの例である。特性T2,T3,T4は、本実施の形態の例の電動機のトルク[Nm]とすべりsを示したものであり、いずれも特性T1の誘導機と同じ定格トルクである、236Nmとなるように構成した例である。特性T2は、磁石の配置角度30度で磁石厚さ5mmの場合の特性例である。特性T3は、磁石の配置角度40度で磁石厚さ2.3mmの場合の特性例である。特性T4は、磁石の配置角度50度で磁石厚さ1.9mmの場合の特性例である。本実施の形態の各例の場合、いずれも誘導機として始動し同期電動機として運転することができることがわかる。同期速度での回転時の回転速度は、120×周波数/極数[rpm]で示される。周波数は、3相交流巻線202に印加する3相交流の周波数である。極数は固定子巻線202と回転子100の円周面の磁極の数であり、本例の場合には4極である。上述した式から判るように、3相交流巻線202に印加する3相交流の周波数に比例した回転速度が同期速度となる。このため、インバータ回路2で生成させる3相交流の周波数を制御するだけで、回転速度を自由にかつ正確に制御できる。従来、同期電動機で回転速度制御をするためには回転位置を検出してベクトル制御演算等をして周波数と電圧や位相を制御する必要があったが、そのような複雑な構成は全く必要なく、3相交流の電圧と周波数だけを可変させれば対処でき、廉価な汎用インバータを使用したオープンループ運転が可能になる。そして本実施の形態の同期電動機によると、永久磁石と制動巻線であるかご形巻線とを、回転子の円筒面に交互に配置したことで、磁石による磁界及び回転磁界を良好かつスムーズに分布させることが可能になる。従って、従来提案されている永久磁石と制動巻線を組み合わせた電動機に比べて、出力や効率を向上させることが可能になり、自己始動が可能で高効率の同期電動機が得られる。しかも本実施の形態の場合には、鉄心の円筒面表面に露出状態で配置した磁石を、その両脇に配置したかご形巻線の導体で挟むことで、鉄心側に保持固定させるようにしたので、永久磁石を鉄心の円筒面表面に配置した状態で保持させることが、簡単かつ良好に行える。従来提案されている永久磁石と制動巻線を組み合わせた回転子は、いずれも永久磁石を鉄心内部に埋め込んで固定させる構造であり、構成が複雑であると共に埋め込む作業に手間がかかる問題があったが、本実施の形態の場合には、そのような複雑な構造を必要としないで、良好な位置に永久磁石を配置できる効果を有する。なお、この永久磁石抑えの役割をする導体は、永久磁石110a,110bのN極から発生する磁界が固定子200に行かずに回転子鉄心102を通って永久磁石のS極に戻る漏れ磁界を軽減する効果を併せ持つ。[4.変形例の説明]なお、図1~図3に示した構成の回転子100は、4極構造の回転子としたが、他の極数の構造の回転子として構成させてもよい。図9は、3個の永久磁石を均等に配置した6極構成の回転子の例である。図9に断面で示した回転子300は、円周面に永久磁石310a,310b,310cを均等に配置してあり、永久磁石310aと永久磁石310bとの間に、かご形巻線部320aを配置し、永久磁石310bと永久磁石310cとの間に、かご形巻線部320bを配置し、永久磁石310cと永久磁石310aとの間に、かご形巻線部320cを配置して、合計で3個のかご形巻線部320a~320cを配置した例である。各かご形巻線部320a~320cは、それぞれ導体棒321a,321b,321cと、導体枠322a,322b,322cとを備えて、図3に示したかご形巻線部と同様の形状としてある。各永久磁石310a,310b,310cの保持固定についても、隣接したかご形巻線部320a~320cで挟むことで行われるようにしてある。この場合、図9に示すように、各永久磁石310a,310b,310cとその脇の導体枠322a,322b,322cが配置される角度範囲θ11,θ13,θ15と、各かご形巻線部320a,320b,320cの導体棒321a,321b,321cが配置される角度範囲θ12,θ14,θ16とは、ほぼ等しくしてある。図10は、4個の永久磁石を均等に配置した8極構成の回転子の例である。図10に断面で示した回転子400は、円周面に永久磁石410a,410b,410c,410dを均等に配置してあり、永久磁石410aと永久磁石410bとの間に、かご形巻線部420aを配置し、永久磁石410bと永久磁石410cとの間に、かご形巻線部420bを配置し、永久磁石410cと永久磁石410dとの間に、かご形巻線部420cを配置し、永久磁石410dと永久磁石410aとの間に、かご形巻線部420dを配置して、合計で4個のかご形巻線部420a~420dを配置した例である。各かご形巻線部420a~420dは、それぞれ導体棒421a,421b,421c,421dと、導体枠422a,422b,422c,422dとを備えて、図3に示したかご形巻線部と同様の形状としてある。各永久磁石410a,410b,410c,410dの保持固定についても、隣接したかご形巻線部420a~420dで挟むことで行われるようにしてある。この場合、図10に示すように、各永久磁石410a,410b,410c,410dとその脇の導体枠422a,422b,422c,422dが配置される角度範囲θ21,θ23,θ25,θ27と、各かご形巻線部420a,420b,420c,420dの導体棒421a,421b,421c,421dが配置される角度範囲θ22,θ24,θ26,θ28とは、ほぼ等しくしてある。このように、種々の極数の回転子の構成が可能である。なお、制動巻線であるかご形巻線は、図3に示したように複数本の導体棒と、その導体棒を支える導体枠で分割かご形巻線として構成させたが、分割せずに、図11に示すように永久磁石141の長さを導体棒121a,121bと同じにし、各導体棒例えば図2の場合の121a,121b,122a,122bを、一端及び他端の端絡環134,135で短絡する形状としてもよい。この場合、永久磁石141と接するかご形巻線部の板状部分131,132についても、永久磁石141の長さと同じとして、端絡環134,135と接する構成としてある。あるいは、その他の形状の制動巻線でもよい。トルクリップルを抑えるためにスキューを施すこともできる。また、回転子のかご形巻線と永久磁石の円周方向に占める割合について、例えば図1のθ1、θ3とθ2、θ4がほぼ等しい場合を示しているが、用途に応じてこの割合を変えることにより誘導電動機の特性を強くしたり、永久磁石電動機の特性を強くすることができる。固定子側で回転磁界を生成させる巻線についても、図1に示したスロット201に配置した3相巻線202は一例であり、集中巻線など,その他の巻線構造でもよい。モータ構造も回転形モータを例示したがリニアモータ構造でも良い。供給する交流信号についても、原理的には3相以外の多相交流を固定子の巻線に供給することでも可能であるが、現実的には汎用のインバータ回路で生成が可能な3相交流を使うのが一般的である。なお、本実施の形態では、導体の数や寸法,形,永久磁石の数や寸法,形などの特定の実施形態が例証によって示されているものであり、この例示したものに本発明が制限される意味で示されたものではない。"