JP2010226899A - 電動機システム - Google Patents

Abstract

【課題】
小型軽量であって、大容量で高出力高効率である電動機システムを提供する。
【解決手段】
外周に複数の磁極１１が形成された回転子９、９０と、回転子を包囲する固定子８、８０と、固定子の内周に形成された複数の突極１２と、各相のコイルが直列に接続された第１コイルｕ１、…および第２コイルｕ１′、…を備え、第１コイル及び第２コイルが異なる突極１２において互いに逆方向に巻回されるとともに、独立に結線された複数の三相コイルと、位相の異なる少なくとも２種類の三相電流を前記複数の三相コイルに供給可能な制御手段を備えた電動機システム。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動機システムに関し、特に、永久磁石が外周に形成された回転子と、固定子の突極に巻回された複数の三相コイルと、複数の三相電流を給電する制御手段とを有する電動機システムに関する。

近年、強力な希土類磁石が市場に流通するようになったことにより、回転子に希土類磁石を用いた小型、高効率、高出力の永久磁石型同期電動機が開発され、様々な分野で動力源や制御駆動源として使用されている。このような電動機を高出力で使用するために、駆動用のインバータにおける電流の大容量化が図られている。

図７に、従来の電動機システムの一例を示す。この電動機システムは、Ｙ結線された分布巻きの２組の三相コイルを備えた電動機と、各組のコイルに並列に接続された２つのインバータとを有している。それぞれのインバータは、相補接続された６個の絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor））を備えている。それぞれのＩＧＢＴは、ＰＷＭ方式で制御されたゲートドライバによって駆動され、ＩＧＢＴから３相の交流電流が電流並行リアクトルＬを介して電動機の２組のコイルに供給される。他方のインバータも同様に構成され、並列に接続された三相コイルのそれぞれは２組のインバータによって並列に駆動されている。すなわち、このような構成の電動機においては、２組のインバータが２組の三相コイルに並列に接続されている。このような構成においては、２組のインバータからのそれぞれの電流間の不均衡を緩和するために電流並行リアクトルが不可欠であった。

図８に、従来の他の電動機システムを示す。この電動機システムはＹ結線された１組の三相コイルを備えた電動機と、並列に接続されたＩＧＢＴを備えるインバータ７１、７２、７３とを有している。この電動機システムは、比較的に安価な小電流用ＩＧＢＴを並列に接続することによって、大電流を給電可能とするものである。しかし、ＩＧＢＴを並列で接続しているため、ＩＧＢＴ間の電流バランスをとることが困難であり、一般的には、１０〜３０％のディレーティング（使用容量に対して余裕を持った定格を有するデバイスを使用する必要があること）を考慮した回路設計が必要である。そのため、電動機に必要な最大電流値に対し、定格容量の大きなＩＧＢＴを使用する必要があり、インバータの製造コストを増大させていた。

さらに、従来の電動機システムとして、以下のものが案出されている。

特許文献１には、各相コイルを分割して複数の分割多数コイルを形成し、分割された多相コイルに対して多相交流出力を個別に印加可能な複数のインバータ主回路を設ける誘導電動機が開示されている。この電動機は、低容量のものに比べて割高な大容量のスイッチング素子を必要とすることなく、大容量のインバータモータの実現を図っている。

特許文献２には、６相誘導電動機を２台の３相ＰＷＭインバータで駆動するシステムが開示されている。この６相誘導電動機は、６相のコイルｕ１，ｙ１，ｗ１，ｘ１，ｖ１，ｚ１を有し、コイルｕ１，ｗ１，ｖ１は３相巻線Ｗ１を構成し、コイルｙ１，ｘ１，ｚ１は３相巻線Ｗ２を構成している。２つの３相ＰＷＭインバータは、１８０度位相が異なる波形の電圧を発生し、それぞれ、三相巻線Ｗ１，Ｗ２に接続されている。これにより、３相誘導電動機における１相分の対向する極を形成する巻線を分離した６相誘導電動機を構成し、二種類の巻線を複数のインバータに接続し各巻線に同相または逆相の対称電圧波形を給電する大容量の駆動システムが開示されている。

また、特許文献３には、２組の３相インバータ及び二組の３相巻線をそれぞれ分割して接続した誘導電動機が開示されている。２つの３相インバータの位相は、相互に１８０度ずれている。

また、特許文献４には、２組の３相インバータ及び二組の３相巻線をそれぞれ分割して接続する誘導電動機が開示されている。各相に１つのコイルが結線され、１組の三相結線を構成するコイルは固定子上で１２０度の角度で配置され、２組の三相結線を互いに６０度ずらして配置されている。同位相の２つの３相インバータからそれぞれの三相結線に給電されている。

しかしながら、上述した特許文献１−４に開示された電動機は誘導式であって、回転子に永久磁石を用いた同期電動機とは基本的な構成を異にするものである。

特開平９−３３１６９４ 特開平７−２９８６８５ 特開２００４−６４８９３ 特開２００６−２０３９５７

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであって、本発明は、インバータに使用されるＩＧＢＴ等のスイッチング素子を大容量化することなく、高出力で高効率の電動機システムを実現するとともに、電動機システムの小型軽量化および製造コストの削減を図ることを目的とする。

本発明における課題は、以下の構成を有する電動機システムにより解決される。

電動機システムは、外周に複数の磁極が形成された回転子と、回転子を包囲する固定子と、固定子の内周に形成された複数の突極と、各相のコイルが直列に接続された第１コイル及び第２コイルを備え、第１コイル及び第２コイルが異なる突極において互いに逆方向に巻回されるとともに、独立に結線された複数の三相コイルと、位相の異なる少なくとも２種類の三相電流を前記複数の三相コイルに供給可能な制御手段を備えることを特徴とする。ここで制御手段は、制御部、インバータ部を有する。

本発明の電動機システムの更なる実施形態においては、磁極の個数は１４×ｎ、突極の個数は１２×ｎ（ｎは自然数）であることを特徴とする。

本発明の電動機システムの更なる実施形態においては、磁極の個数は１０×ｎ、突極の個数は１２×ｎ（ｎは自然数）であることを特徴とする。

本発明の電動機システムの更なる実施形態においては、制御手段は、互いに位相が３０度異なる２種類の三相電流を複数の三相コイルに供給し、３０度異なる位相の電流が供給される隣接する前記コイルは、互いに逆方向に巻回される、ことを特徴とする。

本発明の電動機システムの更なる実施形態においては、磁極は前記回転子の表面に形成されていることを特徴とする。

本発明の電動機システムの更なる実施形態においては、磁極は回転子に埋め込まれていることを特徴とする。

本発明の第１実施形態における電動機システムを示す図である。 本発明の第１実施形態における１４極１２スロットの電動機の断面図である。 本発明の第１実施形態における駆動電圧の位相を示すグラフである。 本発明の第２実施形態における電動機システムを示す図である。 本発明の第２実施形態における２８極２４スロットの電動機の断面図である 本発明の第２実施形態における駆動電圧の位相を示すグラフである。 従来の電動機システムを説明するための図である。 従来の電動機システムを説明するための図である。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明に係る電動機システムを説明する。

（第１実施形態）
図１に、本発明に係る第１実施形態に係る電動機システムを示す。この電動機システムは、コイルが巻回された固定子および永久磁石を有する回転子からなる電動機１と、二つの３相の駆動電圧によって電動機１を駆動する駆動回路２から構成される。

駆動回路２は、三相交流電源を直流に変換するコンバータ部３と、整流コンデンサ４１，４２と、それぞれ３相のＰＷＭ信号を生成する制御部６１，６２と、制御部６１、６２からの信号に基づきスイッチング動作を行うことによって直流を所望の交流に変換する第１および第２のインバータ部５１，５２とを有する。

制御部６１は、３相の駆動電圧Ｕ１、Ｗ１、Ｖ１の周波数および位相を制御するためのＣＰＵ６１１と、ＣＰＵ６１１の演算結果に基づき３相のＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ回路６１２と、ＰＷＭ信号を電流増幅するゲートドライバ６１３とを備えている。ＣＰＵ６１１は予め定められた制御プログラムが書き込まれたメモリおよび演算ユニットを備えるとともに、駆動電圧Ｗ１の検出値を入力する割り込みポートを備える。ＣＰＵ６１１は割り込みポートに入力された検出値に同期した制御処理を実行することにより、駆動電圧Ｗ１を基準にした正確な位相差を有する他の駆動電圧Ｕ１、Ｖ１を生成することが可能である。ＰＷＭ回路６１２はＣＰＵ６１１による演算結果に基づき、３相のＰＷＭ信号を生成する。ゲートドラバ６１３は３相のＰＷＭ信号と、これらを反転したＰＷＭ信号とを電流増幅し、インバータ部５１に出力する。

制御部６２も同様に構成され、２つのＣＰＵ６１１、６２１が互いに同期した演算を行うことによって、第１および第２のインバータ部において所望の位相差の駆動電流が生成される。なお、ＣＰＵ６１１、６２１を個別に設けずに、共通のＣＰＵによって、制御部６１，６２を制御するようにしてもよい。また、ＰＷＭ制御に代えてＰＡＭ（Pulse Amplitude Modulation）等の制御を用いても良い。

第１のインバータ部５１は、Ｕ１相のＩＧＢＴ５１１、５１２、Ｖ１相のＩＧＢＴ５１３、５１４、Ｗ１相のＩＧＢＴ５１５、５１６から構成され、それぞれ対となるＩＧＢＴがコンバータ部３から直流正極出力と直流負極出力との間に直列に接続されている。ＩＧＢＴ５１１−５１６のゲートはゲートドライバ６１３に接続され、３相のパルス信号によってスイッチング動作を行う。例えば、Ｕ１相のＩＧＢＴ５１１、５１２のそれぞれのゲートには互いに反転した２つのパルス信号が印加され、ＩＧＢＴ５１１、５１２は互いに反転したオン、オフ動作を行う。これにより、ＩＧＢＴ５１１のエミッタおよびＩＧＢＴ５１２のコレクタ間において駆動電圧Ｕ１が出力される。同様に、ＩＧＢＴ５１３，５１４からは駆動電圧Ｖ１が出力され、ＩＧＢＴ５１５，５１６からは駆動電圧Ｗ１が出力される。

後述するように、三相の駆動電圧Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１の各相は互いに１２０度の位相差を有している。第２のインバータ部５２も、第１のインバータ部５１と同様に、６個のＩＧＢＴ５２１〜５２６から構成され、三相の駆動電圧Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２を出力可能である。また、
なお、第１および第２のインバータ部５１、５２のスイッチング素子としてＩＧＢＴを用いているが、パワーＭＯＳＦＥＴ、バイポーラトランジスタ等のスイッチング素子を用いても良い。

インバータ部５１からの三相の駆動電圧Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１は電動機１の三相コイル１Ａに供給され、インバータ部５２からの三相の駆動電圧Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２は三相コイル１Ｂに供給されている。三相コイル１Ａ、１Ｂは互いに独立に結線されており、それぞれ異なるインバータ部５１、５２によって駆動される。

図１に示されるように、第１の三相コイル１Ａはコイルｕ１、ｕ１′、ｖ１、ｖ１′、ｗ１、ｗ１′から構成され、ノードＮ１を中心としてＹ結線されている。コイルｕ１、ｕ１′、コイルｖ１、ｖ１′、コイルｗ１、ｗ１′のそれぞれのコイル対は直列に結線されている。コイルｕ１、ｕ１′には駆動電圧Ｕ１が印加され、コイルｖ１、ｖ１′には駆動電圧Ｖ１が印加される。また、コイルｗ１、ｗ１′には駆動電圧Ｗ１が印加される。同様に第２の三相コイル１ＢもノードＮ２を中心としてＹ結線されている。そして、コイルｕ２、ｕ２′、コイルｖ２、ｖ２′、コイルｗ２、ｗ２には３相の駆動電圧Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２が印加される。

図２に第1実施形態に係る電動機１の断面を示す。電動機１は、いわゆる１４極１２スロットの表面永久磁石同期電動機である。すなわち、回転子９の外周には１４極の永久磁石が交互に逆極性となるように設けられており、固定子８の内周には、回転子９の回転中心に向けて突出した１２個の突極１２が３０度毎に設けられている。

コイルｕ１、ｕ２′、ｗ１′、ｗ２、ｖ１、ｖ２′、ｕ１′、ｕ２、ｗ１、ｗ２′、ｖ１′、ｖ２は、図中、時計周りに、いわゆる集中巻きで突極１２に巻回されている。ここで、集中巻きとは、個々の突極に１つの相のコイルを巻回する巻き方をいう。また、コイルｕ１、ｖ１、ｗ１、ｕ２、ｖ２、ｗ２と、コイルｕ１′、ｖ１′、ｗ１′、ｕ２′、ｖ２′、ｗ２′は、巻線の巻き方向が互いに逆である。このため、上述したコイル対（コイルｕ１、ｕ１′等）の、ぞれぞれにおける発生起磁力は互いに逆極性となる。このように、直列に結線されたコイル対のそれぞれを異なる極性で異なる突極１２に巻回することにより、１つの駆動電流から位相が１８０度異なる磁力を得ることができる。

図３に、第１実施形態における三相の駆動電圧の位相を示す。この図において、横軸は駆動電圧の位相、縦軸は駆動電圧（相対電圧）を表す。第１のインバータ部５１の駆動電圧Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１は、駆動電圧Ｕ１を基準として、それぞれ０度、１２０度、２４０度の位相差を有する。また、第２のインバータ部５２の駆動電圧Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２は、駆動電圧Ｕ１を基準として、それぞれ３０度、１５０度、２７０度の位相差を有する。従って、図３に示すように、第１のインバータ部５１からの駆動電圧Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１と第２のインバータ部５２から出力される駆動電圧Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２は、それぞれ互いに３０度の位相差を有する。

すなわち、３０度異なる位相の電流が供給される隣接するコイル（コイルｕ１とコイルｕ２′、コイルｗ１′とｗ２、コイルｖ１とｖ２′、コイルｕ１′とｕ２、コイルｗ１とｗ２′、コイルｖ１′とｖ２）は、互いに逆方向に巻回される。

本実施形態の１４極１２スロットの電動機システムの構成においては、隣接する突極の電気角は、互いに２１０度（１４×１８０度÷１２）異なる。すなわち、隣接するコイルにより形成される磁束の位相が互いに２１０度異なる。

コイルｕ１による磁束とコイルｕ１に隣接するコイルｕ２′による磁束の位相は互いに２１０度異なる。コイルｕ２′にはコイルｕ１に印加する駆動電圧Ｕ１に対し、位相が３０度(２１０−１８０)異なる駆動電圧Ｕ２が印加され、コイルｕ２′は逆方向に巻回される。

コイルｕ２′による磁束とコイルｕ２′に隣接するコイルｗ１′による磁束の位相は互いに２１０度異なる。すなわち、コイルｕ１による磁束とコイルｗ１′による磁束の位相が６０度（２１０×２−３６０）異なる。したがって、コイルｗ１′には、コイルｕ１に印加される駆動電圧Ｕ１に対し、位相が２４０度異なる駆動電圧Ｗ１を印加し、コイルｗ１′は逆方向に巻回される。

コイルｗ１′による磁束とコイルｗ１′に隣接するコイルｗ２による磁束の位相は互いに２１０度異なる。すなわち、コイルｕ１による磁束とコイルｗ２による磁束の位相は互いに２７０度（２１０×３−３６０）異なる。したがって、コイルｗ２には、コイルｕ１に印加される駆動電圧Ｕ１に対し、位相が２７０度異なる駆動電圧Ｗ２が印加される。

コイルｗ２による磁束とコイルｗ２に隣接するコイルｖ１による磁束の位相は互いに２１０度異なる。すなわち、コイルｕ１による磁束とコイルｖ１による磁束の位相は互いに１２０度（２１０×４−３６０×２）異なる。コイルｖ１には、コイルｕ１に印加される駆動電圧Ｕ１に対し、位相が１２０度異なる駆動電圧Ｖ１が印加される。

このように、互いに３０度異なる位相差を有する２組の三相駆動電源を有することにより、１２個のコイルに対して、隣接するコイル間の電気角が２１０度異なるようにすることができる。これにより、本実施形態の１４極１２スロットの電動機を同期して駆動することができる。

また、本実施形態において、隣接するコイルｕ１，ｕ２′には、ほぼ同じ位相の電流（位相が３０度異なる電流）が流れるとともに、互いに逆方向に巻回されている。このため、コイルｕ１，ｕ２′は磁気的結合が強い。従って、コイルｕ１に大電流が流れてインダクタンス（磁気抵抗）が減少すると、コイルｕ２′にもコイルｕ１で発生した電機子磁束が流れ、インダクタンスが減少する。その結果、コイルｕ１、ｕ２′間のインダクタンスの差を小さくすることができる。これに対し、分布巻きの場合、同相で逆方向に巻回されているコイルは、離れたスロットに巻回されているため、相互の磁気的な結合が弱い。そのため、コイルｕ１に大電流が流れた場合のコイルｕ１、ｕ２′間のインダクタンスの差は、本発明の場合に対し分布巻きの場合は大きくなりやすい。

一般に、複数のスロットにまたがってコイルが巻回される分布巻きの電動機は、突極の端部において他のスロットに巻かれる巻き線も周回されるため、単一の突極にコイルが巻回される集中巻きの電動機と比較して、固定子のコイルエンド部分の配線分だけコイル長が長くなる。さらに、分布巻きにおいては突極の端部において他のスロットに巻かれる巻き線も周回されて積層されるため、集中巻きの場合に比べて、固定子のコイルエンド部が厚くなる。本発明の電動機システムにおいては、コイルが集中巻きで巻回されているため、固定子のコイルエンド部の厚みを低減してコイル部をコンパクトに設計することが可能である。また、集中巻きにより巻き線長が短縮されるため、巻線抵抗値が低減可能であり、駆動回路を小型化できるメリットを有している。

また、三相コイル１Ａ、１Ｂは互いに独立に結線されており、それぞれ異なるインバータ部５１、５２によって駆動されるため、平衡リアクトルが不要である。さらに、集中巻きでの巻線抵抗値の減少による駆動回路の負荷を軽減することができる効果に加え、単一のＩＧＢＴで一つの相を制御するため、ＩＧＢＴのディレーティングを回避しながら駆動回路を設計することが可能となる。それにより、駆動回路の小型化が可能となり、電動機システムの製造コストを削減できるという効果を有する。

（第２実施形態）
本発明に係る電動機システムの第２実施形態を図４から図６を参照しながら説明する。該電動機の基本的な構成については第１実施形態と同様であるため、構成が同様である部分については説明を省略し、第１実施形態と異なる部分のみについて説明する。

図４に、本発明に係る第２実施形態に係る電動機システムを示す。この電動機システムは、第１〜第４の三相コイル１Ａ−１Ｄを備える電動機１０と、第1〜第４の三相駆動電圧を生成可能な駆動回路２０を備えている。駆動回路２０は、第１実施形態の駆動回路２に加え、制御部６３，６４と、第３および第４のインバータ部５３，５４とを有している。４個の制御部６１−６４は、ＣＰＵ６１１、６２１、６３１，６４１が互いに同期した演算を行うことによって、インバータ部５１−５４において所望の位相差の駆動電圧が生成される。なお、ＣＰＵ６１１、６２１、６３１，６４１を個別に設けずに、共通のＣＰＵによって、制御部６１―６４を制御するようにしてもよい。

第３及び第４のインバータ部５３，５４も、第１及び第２のインバータ部５１、５２と同様に、６個のＩＧＢＴ５３１〜５３６、５４１〜５４６から構成され、互いに１２０度の位相差を有する三相の駆動電圧Ｕ３、Ｖ３、Ｗ３、及び、駆動電圧Ｕ４、Ｖ４、Ｗ４を出力可能である。後述するように、第３の三相駆動電圧Ｕ３、Ｖ３、Ｗ３は第１の三相駆動電圧Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１と同相であって、第４の三相駆動電圧Ｕ４、Ｖ４、Ｗ４は第２の三相駆動電圧Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２と同相である。

電動機１０は、第１実施形態の２つの三相コイル１Ａ、１Ｂに加え、第３、第４の三相コイル１Ｃ、１Ｄを備えている。第３の三相コイル１Ｃはコイルｕ３、ｕ３′、ｖ３、ｖ３′、ｗ３、ｗ３′から構成され、これらのコイルに駆動電圧Ｕ３、Ｖ３、Ｗ３が印加される。同様に、第４の三相コイル１Ｄはコイルｕ４、ｕ４′、ｖ４、ｖ４′、ｗ４、ｗ４′から構成され、これらのコイルに駆動電圧Ｕ４、Ｖ４、Ｗ４が印加される。

図５に第２実施形態に係る電動機１０の断面図を示す。電動機１０は、いわゆる２８極１４スロットの表面永久磁石電動機である。すなわち、回転子９０の外周には２８極の永久磁石が交互に逆極性となるように設けられ、固定子８０の内周には回転子９０の回転中心に向けて突出した２４個の突極１２が１５度毎に設けられている。

コイルｕ１、ｕ２′、ｗ１′、ｗ２、ｖ１、ｖ２′、ｕ１′、ｕ２、ｗ１、ｗ２′、ｖ１′、ｖ２、ｕ３、ｕ４′、ｗ３′、ｗ４、ｖ３、ｖ４′、ｕ３′、ｕ４、ｗ３、ｗ４′、ｖ３′、ｖ４は、図中、時計周りに、いわゆる集中巻きで突極１２に巻回されている。また、コイルｕ１、ｖ１、ｗ１、ｕ２、ｖ２、ｗ２、ｕ３、ｖ３、ｗ３、ｕ４、ｖ４、ｗ４と、コイルｕ１′、ｖ１′、ｗ１′、ｕ２′、ｖ２′、ｗ２′、ｕ３′、ｖ３′、ｗ３′、ｕ４′、ｖ４′、ｗ４′は、巻回方向が互いに逆である。このため、対となるコイルにおける発生起磁力は互いに逆極性となる。

図６に、第２実施形態における三相の駆動電圧の位相を示す。この図において、横軸は駆動電圧の位相、縦軸は駆動電圧（相対電圧）を表す。第３のインバータ部５３の駆動電圧Ｕ３、Ｖ３、Ｗ３は、駆動電圧Ｕ１を基準として、それぞれ０度、１２０度、２４０度の位相差を有する。また、第４のインバータ部５４の駆動電圧Ｕ４、Ｖ４、Ｗ４は、駆動電圧Ｕ１を基準として、それぞれ３０度、１５０度、２７０度の位相差を有する。従って、図６に示すように、第１のインバータ部５１からの駆動電圧Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１と第３のインバータ部５３から出力される駆動電圧Ｕ３、Ｖ３、Ｗ３は同位相であり、第２のインバータ部５２からの駆動電圧Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２と第４のインバータ部５４から出力される駆動電圧Ｕ４、Ｖ４、Ｗ４は同位相である。第３のインバータ部５３からの駆動電圧Ｕ３、Ｖ３、Ｗ３と第４のインバータ部５４から出力される駆動電圧Ｕ４、Ｖ４、Ｗ４は、それぞれ互いに３０度の位相差を有する。

すなわち、３０度異なる位相の電流が供給される隣接するコイルは、互いに逆方向に巻回される。

本実施形態の２８極２４スロットの電動機システムの構成においても、隣接する突極の電気角は、互いに２１０度（２８×１８０度÷２４）異なる。すなわち、隣接するコイルによって形成される磁束の位相が互いに２１０度異なる。

実施形態１の場合と同様に、互いに３０度異なる位相差を有する２組の三相駆動電源を有することにより、２４個のコイルに対して、隣接するコイル間の電気角が２１０度異なるようにすることができる。これにより、本実施形態の２８極２４スロットの電動機を同期して駆動することができる。

第２実施形態の構成においても、第１実施形態の電動機システムと同様の効果を奏することができる。

尚、第１実施形態において１４極１２スロットの電動機、第２実施形態において２８極２４スロットの電動機を例示して説明した。すなわち、第１実施形態は（１４×１）極（１２×１）スロットの電動機、第２実施形態は（１４×２）極（１２×２）スロットの電動機であるが、本発明はこの構成に限らず、（１４×ｎ）極（１２×ｎ）スロットの電動機（ｎは自然数）においても同様の効果を得ることができる。さらに、（１０×ｎ）極（１２×ｎ）スロットの電動機（ｎは自然数）においても同様の効果を得ることができることに留意されたい。

尚、本発明の実施形態の説明において、電動機は、表面永久磁石電動機であるとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、埋め込み磁石型電動機等の永久磁石電動機にも適用可能であり、同様の効果を奏することができることに留意されたい。

１，１０：電動機
２，２０：駆動回路
３：コンバータ部
８，８０：固定子
９，９０：回転子
１１：永久磁石
１２：突極
４１、４２、４３、４４：整流コンデンサ
５１：第１のインバータ部
５１１〜５１６： ＩＧＢＴ
５２：第２のインバータ部
５２１〜５２６： ＩＧＢＴ
５３：第３のインバータ部
５３１〜５３６： ＩＧＢＴ
５４：第４のインバータ部
５４１〜５４６： ＩＧＢＴ
６１〜６４：制御部
６１１、６２１、６３１、６４１：ＣＰＵ
６１２、６２２、６３２、６４２：ＰＭＷ
６１３、６２３、６３３、６４３：ゲートドライバ
Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１：第１の駆動電圧
Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２：第２の駆動電圧
Ｕ３、Ｖ３、Ｗ３：第３の駆動電圧
Ｕ４、Ｖ４、Ｗ４：第４の駆動電圧
ｕ１、ｕ１′，ｕ２，ｕ２′、ｕ３、ｕ３′，ｕ４，ｕ４′：コイル
ｖ１、ｖ１′，ｖ２，ｖ２′、ｖ３、ｖ３′，ｖ４，ｖ４′：コイル
ｗ１、ｗ１′，ｗ２，ｗ２′、ｗ３、ｗ３′，ｗ４，ｗ４′：コイル
Ｌ：平衡リアクトル

Claims (6)

1. 外周に複数の磁極が形成された回転子と、
   該回転子を包囲する固定子と、
   該固定子の内周に形成された複数の突極と、
   各相のコイルが直列に接続された第１コイルおよび第２コイルを備え、該第１コイル及び該第２コイルが異なる突極において互いに逆方向に巻回されるとともに、独立に結線された複数の三相コイルと、
   位相の異なる少なくとも２種類の三相電流を前記複数の三相コイルに供給可能な制御手段を備えた電動機システム。
2. 前記磁極の個数は１４×ｎ、前記突極の個数は１２×ｎ（ｎは自然数）である請求項１に記載の電動機システム。
3. 前記磁極の個数は１０×ｎ、前記突極の個数は１２×ｎ（ｎは自然数）である請求項１に記載の電動機システム。
4. 前記制御手段は、互いに位相が３０度異なる２種類の三相電流を前記複数の三相コイルに供給し、
   ３０度異なる位相の電流が供給される隣接する前記コイルは、互いに逆方向に巻回される、
   請求項２または３に記載の電動機システム。
5. 前記磁極は前記回転子の表面に形成されている請求項１に記載の電動機システム。
6. 前記磁極は前記回転子に埋め込まれている請求項１に記載の電動機システム。

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