特許 7492216 モータ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-21

(45)【発行日】2024-05-29

(54)【発明の名称】モータ装置

(51)【国際特許分類】

   H02K 19/10 20060101AFI20240522BHJP

【ＦＩ】

H02K19/10 A

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2023044797

(22)【出願日】2023-03-20

【審査請求日】2023-03-22

(73)【特許権者】

【識別番号】504176911

【氏名又は名称】国立大学法人大阪大学

(73)【特許権者】

【識別番号】521210667

【氏名又は名称】株式会社Ａ．Ｈ．ＭｏｔｏｒＬａｂ

(74)【代理人】

【識別番号】110001667

【氏名又は名称】弁理士法人プロウィン

(72)【発明者】

【氏名】新口 昇

(72)【発明者】

【氏名】乙坂 純香

(72)【発明者】

【氏名】竹村 望

(72)【発明者】

【氏名】小袖 義貴

【審査官】島倉 理

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１１１７５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１１１０９２４９９（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０２３－７９７４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ １９／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転軸を中心に回転可能に配置された回転子と、内周に複数のティース部が形成された固定子を有し、前記回転子が強磁性体で構成されたスイッチトリラクタンスモータであるモータ装置であって、
前記複数のティース部には、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相、Ｄ相、Ｅ相およびＦ相の巻線が巻回されており、
前記回転子の極数Ｐと、前記ティース部のスロット数Ｓの比は、Ｐ：Ｓ＝５：１２であり、
前記ティース部には前記巻線が、前記固定子の周方向に沿ってＡ相、Ｄ相、Ｆ相、Ｃ相、Ｅ相、Ｂ相、Ｄ相、Ａ相、Ｃ相、Ｆ相、Ｂ相、Ｅ相の順で巻回されており、
前記Ａ相と前記Ｆ相、前記Ｆ相と前記Ｅ相、前記Ｅ相と前記Ｄ相、前記Ｄ相と前記Ｃ相、前記Ｃ相と前記Ｂ相、前記Ｂ相と前記Ａ相は、それぞれ電気角で６０度の位相差で配置されていることを特徴とするモータ装置。

【請求項2】

請求項１に記載のモータ装置であって、
前記Ａ相、前記Ｅ相、前記Ｃ相、前記Ｄ相、前記Ｂ相および前記Ｆ相は、それぞれ第１部分巻線と第２部分巻線が直列接続されており、
前記第１部分巻線と前記第２部分巻線は、それぞれ電気角で３０度の位相差で配置されていることを特徴とするモータ装置。

【請求項3】

請求項１に記載のモータ装置であって、
前記Ａ相、前記Ｂ相、前記Ｃ相、前記Ｄ相、前記Ｅ相および前記Ｆ相は、一端が中性点に接続されて、スター結線されていることを特徴とするモータ装置。

【請求項4】

請求項１に記載のモータ装置であって、
前記Ａ相、前記Ｂ相、前記Ｃ相、前記Ｄ相、前記Ｅ相および前記Ｆ相は、この順に環状に直列接続されて、ヘキサゴン結線されていることを特徴とするモータ装置。

【請求項5】

請求項１から４の何れか一つに記載のモータ装置であって、
前記巻線は、前記ティース部の複数にまとめて巻回された分布巻きとして構成されていることを特徴とするモータ装置。

【請求項6】

請求項１から４の何れか一つに記載のモータ装置であって、
前記巻線は、個々の前記ティース部に巻回された集中巻きとして構成されていることを特徴とするモータ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータ装置に関し、特に、回転子に強磁性体を用いるスイッチトリラクタンスモータのモータ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から様々な技術分野において、交流の周波数を変化させることで回転数を制御でき、安定した回転数を得られる三相モータが動力源として用いられている。また、回転子に強磁性体を用いるスイッチトリラクタンスモータも提案されている（例えば特許文献１を参照）。また、複数の相を備えた多相巻線を複数系統備えたモータ装置も提案されている。

【0003】

従来の三相巻線を２系統備えたモータ装置では、第１系統の三相巻線としてＡ相コイル、Ｅ相コイル、Ｃ相コイルを有し、第２系統の三相巻線としてＤ相コイル、Ｂ相コイル、Ｆ相コイルを有している。このような従来のモータ装置では、各相に対応したスイッチを用いて、各相の巻線に電流が流れるタイミングを交互に切替えることで、各相のコイルに適切に電流が流れて、スイッチトリラクタンスモータを回転させることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１６－１０３９５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

このような従来のモータ装置では、モータ装置の大型化を図る場合には、１２突極１０スロットから２４突極２０スロットのように突極数Ｐとスロット数Ｓを増加させる手法が用いられている。しかし、突極数Ｐとスロット数Ｓとの比率Ｐ：Ｓを固定して、モータ装置の大型化を図る場合には、コイルエンド高さやバックヨーク厚みの増加を抑制することはできるが、鉄損が増加するという問題があった。また、モータ装置の小型化を図る場合にも、突極やスロットの間隔が小さくなり、隣接するスロットと突極との間で磁束の短絡が発生しやすくトルクが低下するという問題があった。

【0006】

そこで本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、鉄損を抑制してトルクを継続的に出力することが可能なモータ装置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】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明のモータ装置は、回転軸を中心に回転可能に配置された回転子と、内周に複数のティース部が形成された固定子を有し、前記回転子が強磁性体で構成されたスイッチトリラクタンスモータであるモータ装置であって、前記複数のティース部には、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相、Ｄ相、Ｅ相およびＦ相の巻線が巻回されており、前記回転子の極数Ｐと、前記ティース部のスロット数Ｓの比は、Ｐ：Ｓ＝５：１２であり、前記ティース部には前記巻線が、前記固定子の周方向に沿ってＡ相、Ｄ相、Ｆ相、Ｃ相、Ｅ相、Ｂ相、Ｄ相、Ａ相、Ｃ相、Ｆ相、Ｂ相、Ｅ相の順で巻回されており、前記Ａ相と前記Ｆ相、前記Ｆ相と前記Ｅ相、前記Ｅ相と前記Ｄ相、前記Ｄ相と前記Ｃ相、前記Ｃ相と前記Ｂ相、前記Ｂ相と前記Ａ相は、それぞれ電気角で６０度の位相差で配置されていることを特徴とするモータ装置。

【0008】

このような本発明のモータ装置では、スロット数Ｓが１２に対して突極数Ｐが５の割合であり、鉄損を抑制してトルクを継続的に出力することができる。

【0011】

また、本発明の一態様では、前記Ａ相、前記Ｅ相、前記Ｃ相、前記Ｄ相、前記Ｂ相および前記Ｆ相は、それぞれ第１部分巻線と第２部分巻線が直列接続されており、前記第１部分巻線と前記第２部分巻線は、それぞれ電気角で３０度の位相差で配置されている。

【0012】

また、本発明の一態様では、前記Ａ相、前記Ｅ相、前記Ｃ相、前記Ｄ相、前記Ｂ相および前記Ｆ相は、一端が中性点に接続されて、スター結線されている。

【0013】

また、本発明の一態様では、前記Ａ相、前記Ｂ相、前記Ｃ相、前記Ｄ相、前記Ｅ相および前記Ｆ相は、この順に環状に直列接続されて、ヘキサゴン結線されている。

【0014】

また、本発明の一態様では、前記巻線は、前記ティース部の複数にまとめて巻回された分布巻きとして構成されている。

【0015】

また、本発明の一態様では、前記巻線は、個々の前記ティース部に巻回された集中巻きとして構成されている。

【発明の効果】

【0016】

本発明では、鉄損を抑制することが可能なモータ装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】第１実施形態に係るモータ装置におけるモータ部１０の構造例を示す図であり、図１（ａ）はモータ部１０の模式図であり、図１（ｂ）は複数のＡ相を直列接続した場合を示し、図１（ｃ）は複数のＡ相を並列接続した場合を示す図である。

【図2】第１実施形態に係るモータ装置のモータ部１０とスイッチインバータ部２０の接続を示す等価回路図である。

【図3】第１実施形態に係るモータ装置におけるスイッチインバータ部２０の制御を示すタイミングチャートであり、スイッチインバータ部２０の各相スイッチに印加される信号を示している。

【図4】第１実施形態に係るモータ装置の駆動状態を示すシミュレーション結果であり、図４（ａ）は出力されるトルクを示し、図４（ｂ）は各相の巻線を流れるコイル電流を示している。

【図5】２０突極２４スロット、１４突極２４スロット、１０突極２４スロットのモータ装置を比較したシミュレーション結果であり、図５（ａ）は鉄損の比較であり、図５（ｂ）はモータ効率の比較であり、図５（ｃ）は相電流の比較であり、図５（ｄ）はトルク波形の比較である。

【図6】第２実施形態に係るモータ装置におけるモータ部１０の構造例を示す図であり、図６（ａ）はモータ部１０の模式図であり、図６（ｂ）は巻線Ａ１と巻線Ａ２を直列接続した状態を示している。

【図7】Ａ相巻線～Ｆ相巻線の接続方法を示す回路図であり、図７（ａ）はスター結線を示し、図７（ｂ）はヘキサゴン結線を示している。

【発明を実施するための形態】

【0018】

（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付すものとし、適宜重複した説明は省略する。図１は、本実施形態に係るモータ装置におけるモータ部１０の構造例を示す図であり、図１（ａ）はモータ部１０の模式図であり、図１（ｂ）は複数のＡ相を直列接続した場合を示し、図１（ｃ）は複数のＡ相を並列接続した場合を示す図である。

【0019】

図１（ａ）に示すように本実施形態のモータ部１０は、回転子（ロータ）１１と、回転子１１の周囲に配置された固定子（ステータ）１２を備えている。また、回転子１１には、外周に沿って強磁性体からなるロータティース（突極）が配置されている。また固定子１２は、コアバック部とその内周に突出して形成された複数のティース部１３を備えている。また、各ティース部１３に巻線（コイル）１４が、Ａ１相巻線～Ｆ１相巻線、Ａ２相巻線～Ｆ２相巻線として巻回されている。図１（ａ）に示した例では、モータ装置は１０突極２４スロットのスイッチトリラクタンスモータを構成している。モータ部１０の突極数Ｐとスロット数Ｓは、１０突極２４スロットには限定されず、突極数５ｎに対してスロット数１２ｎ（ｎは自然数）で表現される５突極１２スロットや１５突極３６スロット、２０突極４８スロット等であってもよく、Ｐ：Ｓ＝５：１２の比率となっている。また、ティース部１３への各相の巻回方法も集中巻きに限定されず分布巻きであってもよい。

【0020】

コアバック部は、回転子１１の外側に回転子１１の外周を円周状に取り囲むように配置された部分であり、内周に複数のティース部１３が等間隔に突出して形成されている。コアバック部には公知のものを用いることができ、構成する材料や構造は限定されない。また、コアバック部よりも外周には別途モータハウジング等の部材が設けられている。

【0021】

ティース部１３は、コアバック部の内周面から回転子１１に向かって突出して形成された突起状部分であり、各ティース部１３は同じ長さと形状で形成されると共に等間隔に配置されており、各ティース部１３の間には間隔が設けられてスロットを構成している。各ティース部１３およびスロットには、巻線１４が巻回されており、巻線１４に電流が流れることでティース部１３に磁界が発生する。

【0022】

図１（ａ）に示したように、各巻線１４は固定子１２の円周に沿って順にＡ１相、Ｄ２相、Ｆ１相、Ｃ２相、Ｅ１相、Ｂ２相、Ｄ１相、Ａ２相、Ｃ１相、Ｆ２相、Ｂ１相、Ｅ２相として１２スロットが配置されており、第１系統の１２スロットと第２系統の１２スロットが同じ順番で配列されて合計２４スロットが構成されている。ここで、Ａ１相巻線～Ｆ１相巻線とＡ２相巻線～Ｆ２相巻線は、対応する相を合わせてＡ相巻線～Ｆ相巻線を構成している。換言すると、Ａ相巻線～Ｆ相巻線のうち第１部分巻線がＡ１相巻線～Ｆ１相巻線であり、第２部分巻線がＡ２相巻線～Ｆ２相巻線である。

【0023】

上述したようにＡ１相巻線～Ｆ１相巻線およびＡ２相巻線～Ｆ２相巻線が１周期１２スロットを構成している。また、Ａ相とＦ相、Ｆ相とＥ相、Ｅ相とＤ相、Ｄ相とＣ相、Ｃ相とＢ相、Ｂ相とＡ相は、それぞれ電気角で６０度の位相差で配置されており、各相の第１部分巻線と第２部分巻線は、それぞれ電気角で３０度の位相差で配置されている。したがって第１部分巻線の６相のうち、Ａ１相とＥ１相とＣ１相の３相の組み合わせ、およびＤ１相とＢ１相とＦ１相の３相の組み合わせは、それぞれ電気角の位相差が１２０度の３相交流を構成している。同様に、第２部分巻線の６相のうち、Ａ２相とＥ２相とＣ２相の３相の組み合わせ、およびＤ２相とＢ２相とＦ２相の３相の組み合わせは、それぞれ電気角の位相差が１２０度の３相交流を構成している。また、同じ相での第１部分巻線と第２部分巻線は、機械角で１０５度の位相差となっている。

【0024】

また、図１（ｂ）（ｃ）に示したように、１周期の１２スロットに含まれるＡ相巻線～Ｆ相巻線は、第１部分巻線と第２部分巻線とが直列接続されている。各周期のＡ相巻線～Ｆ相巻線は、直列接続されてもよく、並列接続されてもよい。図１（ｂ）には、２周期のＡ相巻線を直列接続した例を示している。図１（ｃ）には、２周期のＡ相巻線を並列接続した例を示している。

【0025】

図２は、本実施形態に係るモータ装置のモータ部１０とスイッチインバータ部２０の接続を示す等価回路図である。図２に示すように、本実施形態のスイッチインバータ部２０は、電源電圧（＋Ｖ）と接地電圧（０Ｖ）の間に６つのスイッチＡ相～Ｆ相が並列に接続されている。スイッチＡ相，Ｃ相，Ｅ相は、下流側に還流ダイオードが直列接続され、スイッチＢ相，Ｄ相，Ｆ相は、上流側に還流ダイオードが直列接続されている。これにより、合計６個のスイッチ（スイッチＡ相～スイッチＦ相）と６個の還流ダイオードで三相非対称型のスイッチインバータ部が構成されている。各スイッチは、それぞれドレインが電源電圧側（上流側）に接続され、ソースが接地電圧側（下流側）に接続されている。また、各スイッチとしてＭＯＳＦＥＴを用いる場合には、ソースとドレインの間に寄生ダイオードが並列に逆接続された等価回路となる。また、各スイッチはスイッチ制御部（図示省略）によって動作が制御される。

【0026】

図２ではスイッチインバータ部２０として三相非対称型の６スイッチインバータを示したが、スイッチインバータ部２０の具体的な構成は限定されない。一例としては、電源電圧（＋Ｖ）と接地電圧（０Ｖ）の間に３つのスイッチ群（ＡＤ群、ＥＢ群、ＣＦ群）が並列に接続され、２つのスイッチとその間に逆接続された還流ダイオードが直列接続されて、合計６個のスイッチ（スイッチＡ相～スイッチＦ相）と３個の還流ダイオードによる改良型９スイッチインバータを用いるとしてもよい。

【0027】

巻線１４におけるＡ相、Ｅ相、Ｃ相、Ｄ相、Ｂ相およびＦ相は、それぞれ第１部分巻線と第２部分巻線が直列接続されており、一端が共通の中性点に接続されたスター結線を構成している。また、Ａ相、Ｅ相、Ｃ相、Ｄ相、Ｂ相およびＦ相の他端は、それぞれスイッチインバータ部２０に接続されている。より詳細には、Ａ１相とＡ２相、Ｂ１相とＢ２相、Ｃ１相とＣ２相、Ｄ１相とＤ２相、Ｅ１相とＥ２相、Ｆ１相とＦ２相がそれぞれ直列に接続されている。また、Ａ２相、Ｂ２相、Ｃ２相、Ｄ２相、Ｅ２相、Ｆ２相の一端が中性点に接続されている。また、２周期のＡ相巻線～Ｆ相巻線は直列接続されている。ここでは２周期のＡ相巻線～Ｆ相巻線を直列接続した例を示したが、図１（ｃ）のように並列接続するとしてもよい。

【0028】

図２に示したように、Ａ相の他端は、スイッチＡ相と還流ダイオードの間に接続されている。また、Ｂ相の他端は、スイッチＢ相還流とダイオードの間に接続されている。Ｃ相の他端は、スイッチＣ相と還流ダイオードの間に接続されている。Ｄ相の他端は、スイッチＤ相と還流ダイオードの間に接続されている。Ｅ相の他端は、スイッチＥ相と還流ダイオードの間に接続されている。Ｆ相の他端は、スイッチＦ相と還流ダイオードの間に接続されている。つまり、第１系統および第２系統の各系統において、互いに対応する巻線Ａ１～巻線Ｆ１と巻線Ａ２～巻線Ｆ２の各相は、それぞれスイッチインバータ部２０における同じ相に電気的に接続される。

【0029】

したがってＡ相巻線の他端には、スイッチＡ相のソース側電位Ｖａが印加される。同様に、Ｂ相巻線の他端には、スイッチＢ相のドレイン側電位Ｖｂが印加される。同様に、Ｃ相巻線の他端には、スイッチＣ相のソース側電位Ｖｃが印加される。同様に、Ｄ相巻線の他端には、スイッチＤ相のドレイン側電位Ｖｄが印加される。同様に、Ｅ相巻線の他端には、スイッチＥ相のソース側電位Ｖｅが印加される。同様に、Ｆ相巻線の他端には、スイッチＦ相のドレイン側電位Ｖｆが印加される。

【0030】

図３は、本実施形態に係るモータ装置におけるスイッチインバータ部２０の制御を示すタイミングチャートであり、スイッチインバータ部２０の各相スイッチに印加される信号を示している。図３の横軸は電気角（度）を示し、縦軸は各スイッチに印加されるオン信号とオフ信号を示している。図３に示したように、Ａ相～Ｆ相の各スイッチには、オン信号とオフ信号が１８０度（π）ずつ交互に印加される。また、Ａ相～Ｆ相のオン信号とオフ信号は、それぞれ６０度（π／３）ずつ位相がずれている。また、Ａ相とＤ相、Ｂ相とＥ相、Ｃ相とＦ相は位相が１８０度(π)異なって互いに反転した信号が印加されている。

【0031】

換言すると、Ａ相～Ｆ相の各スイッチには、Ａ相、Ｃ相、Ｅ相と、Ｂ相、Ｄ相、Ｆ相の２つの三相電圧信号が印加されている。したがって、巻線Ａ１～巻線Ｆ１と巻線Ａ２～巻線Ｆ２は、スイッチＡ相～Ｆ相で制御されることで、それぞれ２つの三相モータを備えた合計６相を有するモータとして機能する。図３に示した信号を図２に示したスイッチインバータ部２０に印加することで、図１（ａ）に示したモータ部１０が時計回りに回転駆動される。

【0032】

次に、有限要素法を用いたシミュレーションで、電気回路との連成解析を実施した。シミュレーション条件は、スイッチインバータ部２０およびモータ部１０の構成を図２に示したスイッチインバータとスター結線の組み合わせとした。また、回転子１１の直径を２００ｍｍとし、回転子１１の長さを６０ｍｍとし、巻線Ａ１～巻線Ｆ１と巻線Ａ２～巻線Ｆ２の巻き数は１０とした。また、電源電圧を６８０Ｖとし、最大電流３３０Ａのヒステリシス制御を行い、回転速度を５０００ｒｐｍとした。

【0033】

図４は、本実施形態に係るモータ装置の駆動状態を示すシミュレーション結果であり、図４（ａ）は出力されるトルクを示し、図４（ｂ）は各相の巻線を流れるコイル電流を示している。図４において、横軸は経過時間（秒）を示し、図４（ａ）の縦軸はトルク（Ｎｍ）を示し、図４（ｂ）の縦軸は巻線１４を流れる相電流（Ａ）を示している。図３に示したような信号をスイッチインバータ部２０に印加することで、図４（ａ）（ｂ）に示したように、僅かにトルク脈動があるものの回転子１１を回転させて、継続的にモータ装置からトルクを出力できる。

【0034】

図５は、２０突極２４スロット、１４突極２４スロット、１０突極２４スロットのモータ装置を比較したシミュレーション結果であり、図５（ａ）は鉄損の比較であり、図５（ｂ）はモータ効率の比較であり、図５（ｃ）は相電流の比較であり、図５（ｄ）はトルク波形の比較である。図５（ｄ）のグラフ中では、実線が０突極２４スロットを示し、破線が１４突極２４スロットを示し、一点鎖線が１０突極２４スロットを示している。シミュレーションの条件は図４と同様である。また、固定子１２とティース部１３の構成は２０突極２４スロット、１４突極２４スロット、１０突極２４スロットで共通とした。

【0035】

図５（ａ）に示したように、２０突極２４スロットおよび１４突極２４スロットよりも１０突極２４スロットのほうが鉄損が大幅に小さくなっている。また、図５（ｂ）に示したように、モータ効率は２０突極２４スロットおよび１４突極２４スロットよりも１０突極２４スロットのほうが大きく、高効率でモータ駆動が可能である。また、図５（ｃ）に示したように、相電流の電流実効値も２０突極２４スロットおよび１４突極２４スロットよりも１０突極２４スロットのほうが大きくなっている。また、図５（ｄ）に示したように、１０突極２４スロットでは２０突極２４スロットおよび１４突極２４スロットよりもトルク脈動の周期が長く（周波数が小さく）なっている。また、トルク脈動の大きさも、１０突極２４スロットは２０突極２４スロットと同程度となっている。

【0036】

上述したように本実施形態のモータ装置では、固定子１２のスロット数Ｓが１２に対して回転子１１の突極数Ｐが５の割合であり、鉄損を抑制してトルクを継続的に出力することができる。

【0037】

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図６を用いて説明する。第１実施形態と重複する内容は説明を省略する。図６は、本実施形態に係るモータ装置におけるモータ部１０の構造例を示す図であり、図６（ａ）はモータ部１０の模式図であり、図６（ｂ）は巻線Ａ１と巻線Ａ２を直列接続した状態を示している。

【0038】

図６（ａ）に示したように、各巻線１４は固定子１２の円周に沿って順にＡ１相、Ｄ２相、Ｆ１相、Ｃ２相、Ｅ１相、Ｂ２相、Ｄ１相、Ａ２相、Ｃ１相、Ｆ２相、Ｂ１相、Ｅ２相として１２スロットが配置されている。図６（ａ）に示した例では、モータ装置は５突極１２スロットのスイッチトリラクタンスモータを構成しており、Ｐ：Ｓ＝５：１２の比率となっている。また、ティース部１３への各相の巻回方法も集中巻きに限定されず分布巻きであってもよい。また、図６（ｂ）に示したように、１２スロットに含まれるＡ相巻線～Ｆ相巻線は、第１部分巻線と第２部分巻線とが直列接続されている。本実施形態では、同じ相での第１部分巻線と第２部分巻線は、機械角で２１０度の位相差となっている。

【0039】

本実施形態のモータ装置でも、図２に示したスイッチインバータ部２０を用いて、図３に示した信号を印加することで、回転子１１を時計回りに回転させて、鉄損を抑制してトルクを継続的に出力することができる。

【0040】

（変形例）
次に、巻線１４の接続方法の変形例について説明する。図７は、Ａ相巻線～Ｆ相巻線の接続方法を示す回路図であり、図７（ａ）はスター結線を示し、図７（ｂ）はヘキサゴン結線を示している。ここで、Ａ相巻線～Ｆ相巻線は、図１（ｂ）に示したように複数系統が直列に接続されているとしてもよく、図１（ｃ）に示したように複数系統が並列に接続されているとしてもよい。

【0041】

図７（ａ）に示した接続方法はスター結線であり、図２に示した例と同様に、巻線１４におけるＡ相、Ｅ相、Ｃ相、Ｄ相、Ｂ相およびＦ相は、一端が共通の中性点に接続される。また、Ａ相、Ｅ相、Ｃ相、Ｄ相、Ｂ相およびＦ相の他端は、それぞれスイッチインバータ部２０に接続される。

【0042】

図７（ｂ）に示した接続方法はヘキサゴン結線であり、巻線１４におけるＡ相、Ｂ相、Ｃ相、Ｄ相、Ｅ相およびＦ相は、順に環状に直列接続されている。また、Ａ相巻線とＢ相巻線の間はスイッチインバータ部２０のＢ相スイッチに接続される。また、Ｂ相巻線とＣ相巻線の間はスイッチインバータ部２０のＣ相スイッチに接続される。また、Ｃ相巻線とＤ相巻線の間はスイッチインバータ部２０のＤ相スイッチに接続される。また、Ｄ相巻線とＥ相巻線の間はスイッチインバータ部２０のＥ相スイッチに接続される。また、Ｅ相巻線とＦ相巻線の間はスイッチインバータ部２０のＦ相スイッチに接続される。また、Ｆ相巻線とＡ相巻線の間はスイッチインバータ部２０のＡ相スイッチに接続される。

【0043】

したがって、Ａ相巻線の両端には、スイッチＦ相の電位ＶｆとスイッチＡ相の電位Ｖａが印加される。同様に、Ｂ相巻線の両端には、スイッチＢ相の電位ＶｂとスイッチＣ相の電位Ｖｃとが印加される。同様に、Ｃ相巻線の両端には、スイッチＣ相の電位ＶｃとスイッチＤ相の電位Ｖｄが印加される。同様に、Ｄ相巻線の両端には、スイッチＤ相の電位ＶｄとスイッチＥ相の電位Ｖｅが印加される。同様に、Ｅ相巻線の両端には、スイッチＥ相の電位ＶｅとスイッチＦ相の電位Ｖｆが印加される。同様に、Ｆ相巻線の両端には、スイッチＦ相の電位Ｖｆと、スイッチＡ相の電位Ｖａが印加される。

【0044】

図７（ｂ）に示したヘキサゴン結線のモータ部１０でも、図２に示したスイッチインバータ部２０を用いて、図３に示した信号を印加することで、回転子１１を時計回りに回転させて、鉄損を抑制してトルクを継続的に出力することができる。

【0045】

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0046】

１０…モータ部
１１…回転子
１２…固定子
１３…ティース部
１４…巻線
２０…スイッチインバータ部

【要約】

【課題】鉄損を抑制してトルクを継続的に出力することが可能なモータ装置を提供する。
【解決手段】回転軸を中心に回転可能に配置された回転子（１１）と、内周に複数のティース部（１３）が形成された固定子（１２）を有し、回転子（１１）が強磁性体で構成されたスイッチトリラクタンスモータであるモータ装置であって、複数のティース部（１３）には、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相、Ｄ相、Ｅ相およびＦ相の巻線が巻回されており、回転子（１１）の極数Ｐと、ティース部（１３）のスロット数Ｓの比は、Ｐ：Ｓ＝５：１２であることを特徴とするモータ装置。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】