CN110784150A - 电动机的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电动机的控制方法，在可变磁场电动机中，能够不用产生与永磁体的磁通量反方向的磁通量就使高旋转时的拖曳损失降低。永磁体是具备磁性相和存在于所述磁性相的周围的晶界相的复合永磁体，所述磁性相具备芯部和存在于所述芯部的周围的外廓部，所述芯部以及所述外廓部中的一方的居里温度为Tc1K，另一方的居里温度为Tc2K，且所述Tc2K高于所述Tc1K，并且所述电动机的控制方法包括：在磁阻转矩的大小为永磁转矩的大小以上时，使所述复合永磁体的温度为(Tc1‑100)K以上且小于Tc2K的TsK；以及在磁阻转矩的大小小于永磁转矩的大小时，使所述复合永磁体的温度小于TSK以及Tc1K中的任意较低一方的温度。

Description

电动机的控制方法
技术领域
本公开涉及电动机的控制方法。本公开特别涉及在转子中配置永磁体并利用永磁转矩和磁阻转矩的电动机的控制方法。
背景技术
以往，电动机的性能用额定运转(转速以及转矩一定的运转)时的效率来评价。但是，汽车等移动体中使用的电动机的性能难以用额定运转时的效率来评价。例如，在汽车等的驱动用电动机中，在低旋转时(起步时)，以高转矩使用，在高旋转时(通常行驶时)，以低转矩使用。因此，在汽车等的驱动用电动机中，在从低旋转到高旋转为止的宽阔的旋转区域中要求较高的效率。
作为汽车等的驱动用电动机，使用永磁体式电动机(PM电动机：Permanent Magnet电动机)。永磁体式电动机是在转子(rotor)中配置永磁体的电动机，也称为磁铁式同步电动机。
作为在永磁体式电动机的转子中配置的永磁体，使用具有高磁通量的永磁体时，能够获得高转矩。作为汽车等的驱动用电动机，起步时要求高转矩，因此作为配置于转子的永磁体，应用具有高磁通量的永磁体。另一方面，通常行驶时不要求起步时那样的高转矩。并且，在通常行驶时，与起步时相比，电动机以高旋转运转。
在永磁体式电动机中，随着转速增加，反电动势上升。并且，配置于转子的永磁体的磁通量越大，反电动势越大。并且，反电动势成为拖曳损失的原因。据此，在将转子中配置了具有高磁通量的永磁体的永磁体式电动机作为汽车的驱动用电动机来使用的情况下，起步时获得高转矩，但是通常行驶时(高旋转时)拖曳损失变大。
为了降低拖曳损失，提出了一种在高旋转时使配置于转子的永磁体的磁通量降低的可变磁场电动机。例如，专利文献1中公开了一种外转子型可变磁场电动机，使在定子(stator)的径向的外侧配置的外侧转子(outer rotor)沿电动机的轴方向进行滑动运动而使配置于外侧转子的永磁体的磁通量降低。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-103936号公报
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1所公开的电动机中，高旋转时通过定子线圈(stator coil)来产生与配置于外侧转子的永磁体的磁通量反方向的磁通量(以下，有时简称为“反方向的磁通量”。)，使永磁体的磁通量降低。由此，在高旋转时，抑制反电动势的上升，降低拖曳损失。
本发明者们发现了如下课题：由于高旋转时的反电动势为高电压，所以为了利用定子线圈来产生消除反电动势的磁通量，与定子线圈连结的变换器的负担较大。
本公开为了解决上述课题而完成。本公开的目的在于提供一种电动机的控制方法，在可变磁场电动机中，能够不用产生与配置于转子的永磁体的磁通量反方向的磁通量就使高旋转时的拖曳损失降低。
用于解决问题的手段
本发明者们为了达成上述目的而反复专心研究，完成了本公开的电动机的控制方法。本公开的电动机的控制方法包括如下的方案。
<1>一种电动机的控制方法，所述电动机在转子中配置永磁体并利用了永磁转矩和磁阻转矩，其中，
所述永磁体是具备磁性相和存在于所述磁性相的周围的晶界相的复合永磁体，所述磁性相具备芯部和存在于所述芯部的周围的外廓部，所述芯部以及所述外廓部中的一方的居里温度为Tc1K，另一方的居里温度为Tc2K，且所述Tc2K高于所述Tc1K，
并且，所述电动机的控制方法包括：
在磁阻转矩的大小为永磁转矩的大小以上时，使所述复合永磁体的温度为(Tc1-100)K以上且小于Tc2K的TsK；以及
在磁阻转矩的大小小于永磁转矩的大小时，使所述复合永磁体的温度小于TSK以及Tc1K中的任意较低一方的温度。
<2>根据<1>项所述的方法，其中，
所述芯部的居里温度为Tc1K，且所述外廓部的居里温度为Tc2K。
<3>根据<2>项所述的方法，其中，
所述复合永磁体具有(R2 (1-x)R1 x)yFe(100-y-w-z-v)CowBzMv的整体组成，在此，R2为从由Nd及Pr构成的组中选择的1种以上，R1为从由Ce、La、Gd、Y及Sc构成的组中选择的1种以上，M为从由Ga、Al、Cu、Au、Ag、Zn、In及Mn构成的组中选择的1种以上以及不可避免的杂质，0＜x＜1，y＝12～20，z＝5.6～6.5，w＝0～8以及v＝0～2，
所述芯部中的R1/(R2+R1)大于所述外廓部中的R1/(R2+R1)。
<4>根据<3>项所述的方法，其中，
所述磁性相的平均粒径为1000nm以下。
<5>根据<3>或<4>项所述的方法，其中，
所述R1为从由Ce及La构成的组中选择的1种以上，且所述R2为Nd。
<6>根据<3>或<4>项所述的方法，其中，
所述R1为Ce，且所述R2为Nd。
<7>根据<1>项所述的方法，其中，
所述芯部的居里温度为Tc2K，且所述外廓部的居里温度为Tc1K。
<8>根据<7>项所述的方法，其中，
所述复合永磁体具有(R2 (1-x)R1 x)yFe(100-y-w-z-v)CowBzMv的整体组成，在此，R2为从由Nd及Pr构成的组中选择的1种以上，R1为从由Ce、La、Gd、Y及Sc构成的组中选择的1种以上，M为从由Ga、Al、Cu、Au、Ag、Zn、In及Mn构成的组中选择的1种以上以及不可避免的杂质，0＜x＜1，y＝12～20，z＝5.6～6.5，w＝0～8以及v＝0～2，
所述芯部中的R2/(R2+R1)大于所述外廓部中的R2/(R2+R1)。
<9>根据<8>项所述的方法，其中，
所述磁性相的平均粒径为1000nm以下。
<10>根据<8>或<9>项所述的方法，其中，
所述R1为从由Ce及La构成的组中选择的1种以上，且所述R2为Nd。
<11>根据<8>或<9>项所述的方法，其中，
所述R1为Ce，且所述R2为Nd。
<12>根据<1>～<11>项中的任一项所述的方法，其中，
所述方法包括：
在磁阻转矩的大小为永磁转矩的大小以上时，在所述电动机中配置绝热材料，而使所述复合永磁体的温度为(Tc1-100)K以上且小于Tc2K的TsK；以及
在磁阻转矩的大小小于永磁转矩的大小时，从所述电动机中除去所述绝热材料，而使所述复合永磁体的温度小于TSK以及Tc1K中的任意较低一方的温度。
<13>根据<1>～<11>项中的任一项所述的方法，其中，
所述方法包括：
在磁阻转矩的大小为永磁转矩的大小以上时，卸下所述电动机的散热部件，而使所述复合永磁体的温度为(Tc1-100)K以上且小于Tc2K的TsK；以及
在磁阻转矩的大小小于永磁转矩的大小时，将散热部件再次配置于所述电动机，而使所述复合永磁体的温度小于TSK以及Tc1K中的任意较低一方的温度。
<14>根据<1>～<11>项中的任一项所述的方法，其中，
所述方法包括：
将所述电动机配置于电动车；
在磁阻转矩的大小为永磁转矩的大小以上时，使向所述电动机供给的冷却流体的流量减少，而使所述复合永磁体的温度为(Tc1-100)K以上且小于Tc2K的TsK；以及
在磁阻转矩的大小小于永磁转矩的大小时，使所述冷却流体的流量增加，而使所述复合永磁体的温度小于TSK以及Tc1K中的任意较低一方的温度。
<15>根据<14>项所述的方法，其中，
所述电动车为具备发动机和所述电动机的混合动力车，
所述冷却流体是填充于动力分配装置的内部的润滑流体，所述动力分配装置将所述发动机与所述电动机连结。
<16>根据<1>～<15>项中的任一项所述的方法，其中，
在磁阻转矩的大小为永磁转矩的大小以上时，使所述复合永磁体的温度为(Tc1-50)K以上且小于Tc2K的TsK。
<17>根据<1>～<15>项中的任一项所述的方法，其中，
在磁阻转矩的大小为永磁转矩的大小以上时，使所述复合永磁体的温度为Tc1K以上且小于Tc2K的TsK。
<18>根据<1>～<15>项中的任一项所述的方法，其中，
在磁阻转矩的大小为永磁转矩的大小以上时，使所述复合永磁体的温度为(Tc1-100)K以上且(Tc2-5)K以下的TsK。
<19>根据<1>～<15>项中的任一项所述的方法，其中，
在磁阻转矩的大小为永磁转矩的大小以上时，使所述复合永磁体的温度为(Tc1-50)K以上且(Tc2-5)K以下的TsK。
<20>根据<1>～<15>项中的任一项所述的方法，其中，
在磁阻转矩的大小为永磁转矩的大小以上时，使所述复合永磁体的温度为Tc1K以上且(Tc2-5)K以下的TsK。
<21>根据<1>～<15>项中的任一项所述的方法，其中，
在磁阻转矩的大小为永磁转矩的大小以上时，使所述复合永磁体的温度为(Tc1-100)K以上且(Tc1+50)K以下的TsK。
<22>根据<1>～<15>项中的任一项所述的方法，其中，
在磁阻转矩的大小为永磁转矩的大小以上时，使所述复合永磁体的温度为(Tc1-50)K以上且(Tc1+50)K以下的TsK。
<23>根据<1>～<15>项中的任一项所述的方法，其中，
在磁阻转矩的大小为永磁转矩的大小以上时，使所述复合永磁体的温度为Tc1K以上且(Tc1+50)K以下的TsK。
<24>根据<1>～<23>项中的任一项所述的方法，其中，
利用在所述电动机的内部或外部配置的温度传感器来检测所述复合永磁体的温度。
发明效果
根据本公开，在永磁体式电动机的转子中应用具有至少两个不同的居里温度的复合永磁体，根据电动机的转速来控制复合永磁体的温度，从而能够使复合永磁体自我退磁(self-demagnetization)以及自我重新磁化(self-remagnetization)。其结果是，根据本公开，可提供一种能够不用产生与配置于转子的永磁体的磁通量反方向的磁通量就使高旋转时的拖曳损失降低的电动机的控制方法。
附图说明
图1是表示在埋入磁铁型电动机的转子中配置复合永磁体的一例的示意图。
图2是表示复合永磁体的合金组织的概略的示意图。
图3是表示混合动力汽车的驱动机构的一例的示意图。
图4是表示对于实施例的永磁体使用扫描型透射电子显微镜(STEM)来观察合金组织并进行EPMA面分析的结果的图。
图5是表示对于实施例以及比较例的永磁体测定居里温度的结果的坐标图。
图6是表示关于实施例的复合永磁体的应用温度与磁化恢复率的关系的坐标图。
具体实施方式
以下，详细地说明本公开的电动机的控制方法的实施方式。需要说明的是，以下所示的实施方式并不限定本公开的电动机的控制方法。
永磁体式电动机(PM电动机：Permanent Magnet电动机)是在转子(rotor)中配置永磁体并利用永磁转矩和磁阻转矩的电动机。永磁转矩是由配置于转子的永磁体产生的磁通量与定子线圈(stator coil)产生的磁通量的相互作用产生的转矩。磁阻转矩是由转子的表面的铁芯部分与定子线圈产生的磁通量的相互作用产生的转矩。
在永磁体式电动机中，在低旋转时可获得较高的转矩，但是随着转速增加，反电动势上升，拖曳损失变大。并且，在永磁体式电动机中，在低旋转时永磁转矩大于磁阻转矩，随着转速增加，磁阻转矩增加。
在将永磁体式电动机作为汽车的驱动用电动机来使用的情况下，在通常行驶时以及高速道路行驶时磁阻转矩大于永磁转矩。在这样的高旋转时(以下，有时简称为“高旋转时”。)，在永磁体式电动机中，由于反电动势的上升而拖曳损失变大。
在高旋转时，为了使永磁体的磁通量降低(退磁)，以往，从永磁体的外部使与永磁体的磁通量反方向的磁通量进行作用。并且，在电动机的运转状态从高旋转返回到低旋转时，为了使暂时退磁的永磁体重新磁化，从永磁体的外部使与永磁体相同方向的磁通量进行作用。
取代这些，本发明者们认识到在转子中配置具有至少两个不同的居里温度的复合永磁体，根据电动机的转速来控制复合永磁体的温度，由此能够使复合永磁体自我退磁以及自我重新磁化。并且，本发明者们认识到那样的复合永磁体不是将具有不同的居里温度的永磁体接合而获得的，而是通过在一个永磁体中形成具有不同的居里温度的合金组织(磁性相组织)来获得。
接着说明基于这些认识的本公开的电动机的控制方法的构成要件。
《电动机的控制方法》
本公开的电动机的控制方法(以下，有时称为“本公开的方法”。)的对象的电动机是在转子中配置永磁体并利用永磁转矩和磁阻转矩的电动机。并且，该永磁体只要是后述的复合永磁体即可。这种电动机通常称为永磁体式电动机(PM电动机：Permanent Magnet电动机)。
作为永磁体式电动机，列举表面磁铁型电动机以及埋入磁铁型电动机等。表面磁铁型电动机是将永磁体安装于转子的表面的电动机，也称为SPM(Surface PermanentMotor：表面永磁电动机)。埋入磁铁型电动机是将永磁体安装于转子的铁芯内部的电动机，也称为IPM(Interior Permanent Magnet：内部永磁体)。
作为配置于转子的永磁体，应用具有至少两个不同的居里温度Tc1K以及Tc2K且Tc2K高于Tc1K的复合永磁体。
关于在转子中配置复合永磁体的位置，可以与以往的永磁体式电动机相同。图1是表示在埋入磁铁型电动机的转子中配置复合永磁体的一例的示意图。在图1所示的例子中，在转子10的外侧配置定子20。并且，将复合永磁体50和通常的永磁体55配置于在转子10中设置的孔12。通常的永磁体是指具有一个居里温度的永磁体。作为通常的永磁体，列举例如铁氧体磁铁以及稀土类磁铁等。
在图1所示的例子中，在靠近定子20的位置配置一个复合永磁体50，在远离定子20的位置配置两个通常的永磁体55，但是并不限于此。也可以使复合永磁体50与通常的永磁体55的位置相反。即，可以在靠近定子20的位置配置一个通常的永磁体55，在远离定子20的位置配置两个复合永磁体50。在本公开的方法中，通过定子线圈来产生与永磁体反方向的磁通量，不是使永磁体退磁。因此，配置退磁的永磁体的位置可以远离定子20。
在本公开的方法中，通过控制配置于转子10的永磁体的温度，使永磁体自我退磁以及自我重新磁化。据此，在转子10中，作为永磁体，配置至少一个复合永磁体50。
复合永磁体50具有至少两个不同的居里温度Tc1K以及Tc2K。并且，Tc2K高于Tc1K。通过控制这种复合永磁体50的温度，能够使复合永磁体50自我退磁以及自我重新磁化。
图2是表示复合永磁体50的合金组织的一部分的示意图。复合永磁体50作为合金组织具备磁性相30和晶界相40。晶界相40存在于磁性相30的周围。磁性相30具备芯部32和外廓部34。外廓部34存在于芯部32的周围。
复合永磁体50的磁力主要起因于磁性相30。“主要”是指晶界相40中可能也存在带有磁性的相，虽然是一点点。
由于复合永磁体50的磁性相30具备芯部32和外廓部34，所以复合永磁体50具有至少两个不同的居里温度Tc1K以及Tc2K。“至少两个”是指可能在晶界相40中存在一点点的带有磁性的相具有除Tc1K以及Tc2K以外的居里温度。
关于磁性相30的居里温度，芯部32以及外廓部34中的一方的居里温度为Tc1K，且另一方的居里温度为Tc2K。即，既可以芯部32的居里温度为Tc1K且外廓部的居里温度为Tc2K，或者也可以芯部32的居里温度为Tc2K且外廓部的居里温度为Tc1K。无论哪种情况下，复合永磁体50的自我退磁的容易度相等。另一方面，在芯部32的居里温度为Tc1K且外廓部的居里温度为Tc2K时，容易使自我退磁的复合永磁体50重新磁化。关于该理由，后文叙述。
<退磁工序>
在本公开的方法中，在磁阻转矩的大小为永磁转矩的大小以上时，使复合永磁体50的温度为(Tc1-100)K以上且小于Tc2K的TsK。由此，使复合永磁体50退磁，抑制反电动势的上升。其结果是，能够降低高旋转时的拖曳损失。
为了使复合永磁体50的温度为TsK，可以在电动机中配置电加热器等，也可以利用电动机的自我产热。关于这些点，后文叙述。
复合永磁体50配置于转子10，因此对该复合永磁体50的温度进行检测(测定)并不一定容易。因此，在将电加热器等配置于电动机的情况下，例如可以预先调查从电加热器的输出以及加热开始起的时间与复合永磁体50的温度之间的关系，利用从加热开始起的时间来判断复合永磁体50的温度成为TsK。在利用电动机的自我产热的情况下，同样可以利用从自我产热的利用开始起的时间来判断复合永磁体50的温度成为TsK。在从除电动机以外的设备受热的情况下，可以利用从受热开始起的时间来判断复合永磁体50的温度成为TsK。
或者，也可以预先调查除转子10等可动部以外的部位即不可动部的温度与复合永磁体50的温度之间的关系，利用传感器来检测不可动部的温度，根据前述的调查结果来判断复合永磁体50的温度成为TsK。作为不可动部，列举例如电动机壳体、轴承壳体以及定子20等。作为温度传感器，可使用热电偶等接触式传感器，但也可以使用红外辐射温度计等非接触式传感器。
如上述那样，复合永磁体50的磁性相30具备芯部32以及外廓部34。并且，芯部32以及外廓部34中的一方的居里温度为Tc1K，且另一方的居里温度为Tc2K(＞Tc1K)。据此，在使复合永磁体50的温度为(Tc1-100)K以上且小于Tc2K的TsK时，与芯部32以及外廓部34中的居里温度为Tc2K的部分相比，居里温度为Tc1K的部分更大地自我退磁。需要说明的是，磁性相30(芯部32以及外廓部34)的温度与复合永磁体50的温度相等。
伴随于温度的上升，磁性相慢慢地自我退磁，在达到居里温度时，磁性相完全丧失磁性。在磁性相30中，在芯部32以及外廓部34中的居里温度为Tc1K的部分变成温度为(Tc1-100)K时，可以清楚地识别到该部分的自我退磁。并且，在温度成为Tc1K时，该部分的磁性完全丧失。从进一步降低高旋转时的拖曳损失的角度出发，优选使磁性相30进一步自我退磁而进一步降低反电动势的上升。据此，在磁阻转矩的大小为永磁转矩的大小以上时(高旋转时)，复合永磁体50的温度的下限优选为(Tc1-75)K，更优选为(Tc1-50)K，进一步优选为(Tc1-25)K。并且，关于复合永磁体50的温度的下限，也可以为Tc1K。此时，居里温度为Tc1K的部分完全丧失磁性。
另一方面，若复合永磁体50的温度小于Tc2K，则芯部32以及外廓部34中的居里温度为Tc2K的部分未完全丧失磁性。由此，在电动机的运转状态从高旋转变成低旋转时，通过芯部32以及外廓部34中的居里温度为Tc2K的部分的磁通量，能够使居里温度为Tc1K的部分重新磁化。从确保居里温度为Tc2K的部分未完全丧失磁性的角度出发，复合永磁体50的温度可以为(Tc2-5)K以下、(Tc2-10)K以下或(Tc2-20)K以下。需要说明的是，关于重新磁化的方法，后文叙述。
在使居里温度为Tc1K的部分重新磁化时，居里温度为Tc2K的部分的磁通量越高越好。为了使居里温度为Tc1K的部分退磁，使复合永磁体50的温度为(Tc1-100)K以上且小于Tc2K的TsK。此时，为了尽可能地缩小居里温度为Tc2K的部分的磁通量的减少，复合永磁体50的温度优选在Tc1K以上的范围内尽可能地低。即，在磁阻转矩的大小为永磁转矩的大小以上时，复合永磁体的温度优选为(Tc1+50)K以下，更优选为(Tc1+30)K以下，进一步优选为(Tc1+10)K以下。
例如，在芯部32的居里温度为Tc1K且外廓部的居里温度为Tc2K的情况下，使复合永磁体50的温度为(Tc1-100)K以上且小于Tc2K的TsK时，与外廓部34相比，芯部32更大地自我退磁。另一方面，外廓部34未完全丧失磁性，因此通过外廓部34的磁通量，能够使芯部32重新磁化。
与上述的方案相反，在芯部32的居里温度为Tc2K且外廓部的居里温度为Tc1K的情况下，使复合永磁体50的温度为(Tc1-100)K以上且小于Tc2K的TsK时，与芯部32相比，外廓部34更大地自我退磁。另一方面，芯部32未完全丧失磁性，因此通过芯部32的磁通量，能够使外廓部34重新磁化。
<重新磁化工序>
在本公开的方法中，在磁阻转矩的大小小于永磁转矩的大小时(电动机为低旋转时)，使复合永磁体50的温度小于TsK以及Tc1K中的任意较低一方的温度。由此，通过芯部32以及外廓部34中的居里温度为Tc2K的部分的磁通量，能够使居里温度为Tc1K的部分重新磁化。
在本说明书中，“重新磁化”不仅包括使完全丧失磁性的部分重新磁化的情况，也包括使磁通量减少的部分(退磁的部分)的磁通量增加(恢复)的情况。“使磁通量减少的部分(退磁的部分)的磁通量增加(恢复)的情况”有例如如下那样的情况。在磁阻转矩的大小为永磁转矩的大小以上时(高旋转时)，使复合永磁体50的温度为(Tc1-100)K时，居里温度为Tc1K的部分不是丧失全部的磁性，只是磁通量减少。在该状态下，在磁阻转矩的大小小于永磁转矩的大小时，若使复合永磁体50的温度为(Tc1-100)K，则居里温度为Tc1K的部分的磁通量增加(恢复)。
关于“重新磁化”的定义，说明不是将重新磁化时的复合永磁体50的温度设为“使复合永磁体50的温度小于Tc1K。”，而是设为“使复合永磁体50的温度小于TsK以及Tc1K中的任意较低一方的温度。”的理由。
在磁阻转矩的大小小于永磁转矩的大小时(低旋转时)，在使复合永磁体50的温度为(Tc1-100)以上且小于Tc1K的TsK的情况下，居里温度为Tc1K的部分未完全丧失磁通量而保持退磁。在这种情况下，若将重新磁化时的复合永磁体50的温度设为“使复合永磁体50的温度小于Tc1K。”，则TsK＜Tc1K。这会在重新磁化时使复合永磁体50的温度进一步上升，即使如此也无法使复合永磁体50重新磁化。在这种情况下，在重新磁化时，复合永磁体50的温度仅小于Tc1K的话是不充分的，需要小于TsK。
另一方面，在磁阻转矩的大小小于永磁转矩的大小时(低旋转时)，在使复合永磁体50的温度为Tc1以上且小于Tc2K的TsK的情况下，Tc1K＜TsK，重新磁化时的复合永磁体50的温度小于Tc1K的话是充分的。
需要说明的是，在以下的说明中，“使复合永磁体50的温度小于TsK以及Tc1K中的任意较低一方的温度。”的“TsK以及Tc1K中的任意较低一方的温度”为了方便而有时书写为“TmK”。即，TmK是指“TsK以及Tc1K中的任意较低一方的温度”。
为了使复合永磁体50的温度小于TmK，可以将冷却回路等配置于电动机来进行强制冷却，也可以停止在高旋转时为了使复合永磁体50的温度为TsK而进行的处理(以下，有时称为“施热(heat application)”。)。电动机形成为使自我发热散热的那样的构造，因此仅通过停止施热，也能够对复合永磁体50进行冷却，从而使复合永磁体50的温度小于TmK。关于这些点，后文叙述。需要说明的是，在磁阻转矩的大小小于永磁转矩的大小时，若复合永磁体50的温度小于TmK，则对于复合永磁体50的温度的下限，没有特别限制，不过通常将室温(298K)设为下限。这是因为使复合永磁体50的温度为室温以下需要特别的冷却装置。
复合永磁体50配置于转子10，因此对该复合永磁体50的温度进行检测(测定)并不一定容易。因此，在进行强制冷却的情况下，例如可以预先调查从强制冷却开始起的时间与复合永磁体50的温度之间的关系，利用从强制冷却开始起的时间来判断复合永磁体50的温度变成小于TmK。在停止向电动机施热的情况下，同样也可以利用从施热停止的开始起的时间来判断复合永磁体50的温度变成小于TmK。
或者，也可以预先调查除转子10等可动部以外的部位即不可动部的温度与复合永磁体50的温度之间的关系，利用传感器来检测不可动部的温度，根据前述的调查结果来判断复合永磁体50的温度变成小于TmK。作为不可动部，列举例如电动机壳体、轴承壳体以及定子20等。作为传感器，可使用热电偶等接触式传感器，但也可以使用红外传感器等非接触式传感器。
从可靠地进行重新磁化的角度出发，在磁阻转矩的大小小于永磁转矩的大小时(电动机为低旋转时)，可以使复合永磁体50的温度为(Tm-5)K以下、(Tm-10)以下或(Tm-20)K以下。
如此，通过使复合永磁体50重新磁化，能够在电动机为低旋转时获得高转矩。
例如，在芯部32的居里温度为Tc1K且外廓部的居里温度为Tc2K的情况下，在(Tc1-100)K以上且小于Tc2K的TsK下自我退磁的芯部32变成小于TmK时，通过外廓部34的磁通量而芯部32重新磁化。在本方案中，外廓部34包围芯部32。据此，与接着说明的方案相比，在本方案中，外廓部34的磁通量容易作用于芯部32，因此重新磁化的效率较高。
与上述的方案相反，在芯部32的居里温度为Tc2K且外廓部的居里温度为Tc1K的情况下，在通过使复合永磁体50的温度为(Tc1-100)K以上且小于Tc2K的TsK而自我退磁的外廓部34变成小于TmK时，通过芯部32的磁通量而外廓部34重新磁化。
如到此为止所说明的那样，在本公开的方法中，在高旋转时使复合永磁体50的温度为TsK而使复合永磁体50自我退磁，在低旋转时使复合永磁体的温度小于TmK而使复合永磁体50重新磁化，由此使电动机磁场可变。
<绝热材料的拆装>
为了使复合永磁体50的温度为TsK，可以利用电动机的自我产热来向复合永磁体50施热。例如，在磁阻转矩的大小为永磁转矩的大小以上时，可以将绝热材料配置于电动机而使复合永磁体50的温度为(Tc1-100)K以上且小于Tc2K的TsK。并且，在磁阻转矩的大小小于永磁转矩的大小时，可以从电动机中除去绝热材料而使复合永磁体50的温度小于TmK。通过这样，使复合永磁体50的温度变化不再需要设置特别的加热源。并且，没有将电动机的自我产热向大气中放出而能够有效利用电动机的自我产热。
在电动机以高旋转运转时，由于反电动势的上升而自我发热。复合永磁体50的温度高于芯部32以及外廓部34中的任一个的居里温度即高于Tc2K时，复合永磁体50完全丧失磁性。于是，电动机变得不成立。因此，电动机设计成能够放出自我发热的热。例如，在电动机的壳体上设置散热片或者将电动机配置于容易与外部空气接触的位置。
但是，在复合永磁体50的温度不超过Tc2K的限度内，将绝热材料配置于电动机，能够利用电动机的自我发热来使复合永磁体50的温度上升而使芯部32以及/或者外廓部34自我退磁。另一方面，在电动机从高旋转变成低旋转时，若从电动机中除去绝热材料，则能够放出自我发热的热，因此能够使复合永磁体50的温度小于TmK。其结果是，能够使芯部32或外廓部34重新磁化。
绝热材料的种类等没有特别的限制。作为绝热材料的种类，列举例如玻璃棉等纤维系材料以及硬质聚氨酯等泡沫塑料系材料。
<散热部件的拆装>
在电动机中大多安装有冷却散热片等散热部件。通过从电动机拆装散热部件，可以使复合永磁体50的温度变化。即，从电动机中卸下散热部件，可以使复合永磁体50的温度上升。并且，将散热部件再次配置于电动机，可以使复合永磁体50的温度下降。
具体而言，在磁阻转矩的大小为永磁转矩的大小以上时，卸下电动机的散热部件，可以使复合永磁体的温度为(Tc1-100)K以上且小于Tc2K的TsK。另一方面，在磁阻转矩的大小小于永磁转矩的大小时，将散热部件再次配置于所述电动机，可以使所述复合永磁体的温度小于TSK以及Tc1K中的任意较低一方的温度。
散热部件的材质等没有特别的限制。作为散热部件的材质，列举例如AlN(氮化铝)的陶瓷材料、铝或铝合金等金属材料、使AlN或BN(氮化硼)填料分散的有机材料等。
<冷却流体的利用>
在电动车中大多具备变换器的冷却装置等。并且，冷却流体在冷却装置中循环。为了使电动机中的复合永磁体50变化，可以利用该冷却流体。在本说明书中，电动车是指电动汽车、燃料电池车以及混合动力车等具备至少一个电动机的汽车。
可以使配置于电动车的电动机中的复合永磁体50的温度例如如下那样变化。
在磁阻转矩的大小为永磁转矩的大小以上时，使冷却流体的流量减少，削弱复合永磁体50的冷却，使复合永磁体50的温度上升。由此，在电动机的运转状态从低旋转变成高旋转时，能够使复合永磁体50的温度上升至(Tc1-100)K以上且小于Tc2K的TsK而使芯部32以及/或者外廓部34自我退磁。并且，在磁阻转矩的大小小于永磁转矩的大小时，使润滑流体的流量增加，加强复合永磁体50的冷却，使复合永磁体50的温度下降。由此，在电动机的运转状态从高旋转变成低旋转时，能够使复合永磁体50的温度下降至小于TmK而使芯部32或外廓部34重新磁化。
冷却流体从配置于电动车的冷却装置使用泵等向电动机导入。冷却装置既可以与变换器的冷却共用，也可以为电动机的冷却专用。冷却流体只要能够对电动机进行冷却即可，没有特别限制，典型的是水。水中也可以含有防冻液。
在电动车为具备发动机和电动机的混合动力车的情况下，作为冷却流体，可以利用在动力分配装置的内部填充的润滑流体，该动力分配装置将发动机与电动机连结。即，在电动机配置于混合动力汽车的情况下，为了使复合永磁体50的温度变化，可以利用动力分配装置的润滑流体。
图3是表示混合动力汽车的驱动机构的一例的示意图。在图3所示的方案中，电动机60和发动机62经由连结轴66与动力分配装置64连结。在动力分配装置64的内部配置有行星齿轮(未图示)，由此分配动力。行星齿轮利用润滑流体进行润滑。
润滑流体比较低温(从常温到50℃左右)。因此，如图3所示的那样，配置润滑流体流路68a、68b，将润滑流体向电动机60供给，由此作为用于对复合永磁体50进行冷却的介质，可以利用润滑流体。
并且，润滑流体的量作为冷却介质来利用是充分的，因此能够高效地冷却复合永磁体50。并且，通过润滑流体的流量的控制，能够准确地控制复合永磁体50的温度。
例如，在磁阻转矩的大小为永磁转矩的大小以上时，使润滑流体的流量减少，削弱复合永磁体50的冷却，使复合永磁体50的温度上升。由此，在电动机的运转状态从低旋转变成高旋转时，能够使复合永磁体50的温度上升至(Tc1-100)K以上且小于Tc2K的TsK而使芯部32以及/或者外廓部34自我退磁。并且，在磁阻转矩的大小小于永磁转矩的大小时，使润滑流体的流量增加，加强复合永磁体50的冷却，使复合永磁体50的温度下降。由此，在电动机的运转状态从高旋转变成低旋转时，能够使复合永磁体50的温度下降至小于TmK而使芯部32或外廓部34重新磁化。
<复合永磁体的温度检测>
可以利用在电动机的内部或外部配置的温度传感器来检测复合永磁体50的温度。通过这样，能够准确地使复合永磁体50退磁以及/或者重新磁化。
复合永磁体50配置于转子10，因此优选使用非接触式的温度传感器。作为非接触式的温度传感器，列举例如红外辐射温度计等。
<复合永磁体>
作为复合永磁体50，只要满足上述的构成要件即可，对于成分组成等，没有特别限制。作为复合永磁体50，列举例如铝镍钴磁铁、铁氧体磁铁以及稀土类磁铁等。作为稀土类磁铁，列举例如具有ThMn12型的结晶构造的稀土类磁铁或者具有由R2T14B(在此，R为稀土类元素，T为从由Fe、Co及Ni构成的组中选择的1种以上，B为硼)表示的磁性相的稀土类磁铁等。需要说明的是，在本说明书中，稀土类元素为Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu这17个元素。
在本说明书中，作为复合永磁体50的方案，如下示出了例如稀土类磁铁A(方案1)以及稀土类磁铁B(方案2)，但并不限于此。需要说明的是，关于涉及稀土类磁铁A的技术事项，可以参照日本专利第6183457号公报(JP6183457B2)。
<稀土类磁铁A(方案1)>
稀土类磁铁A具有由(R2 (1-x)R1 x)yFe(100-y-w-z-v)CowBzMv表示的整体组成。整体组成是指图2中磁性相30以及晶界相40的合计组成。
在上述的组成式中，R2为从由Nd及Pr构成的组中选择的1种以上。R1为从由Ce、La、Gd、Y及Sc构成的组中选择的1种以上。M为从由Ga、Al、Cu、Au、Ag、Zn、In及Mn构成的组中选择的1种以上以及不可避免的杂质。
稀土类磁铁A是使作为改质材料含有R2的低熔点合金扩散渗透到具有由R1 2(Fe、Co)14B或(R2、R1)2(Fe、Co)14B表示的磁性相的稀土类磁铁前驱体中而获得。此时，稀土类磁铁前驱体的磁性相中的R1和改质材料中的R2替换。该替换仅在稀土类磁铁前驱体的磁性相的表面附近发生。因此，如图2所示的那样，形成稀土类磁铁前驱体的磁性相中的R1由改质材料中的R2置换后的外廓部34和稀土类磁铁前驱体的磁性相的原样的芯部32。通过这样的形成过程，在芯部32中，与外廓部34中相比，残留较多的R1。据此，芯部32中的R1/(R2+R1)大于外廓部34中的R1/(R2+R1)。需要说明的是，R1/(R2+R1)表示R1的含有量相对于R2以及R1的合计含有量的比例(摩尔比)。需要说明的是，在稀土类磁铁前驱体具有由R2 2(Fe、Co)14B表示的磁性相的情况下，不发生上述的那种替换。其结果是，磁性相不会具有芯部和外廓部。
如上述那样，R2为从由Nd及Pr构成的组中选择的1种以上，R1为从由Ce、La、Gd、Y及Sc构成的组中选择的1种以上。即，R2为除轻稀土类元素以外的稀土类元素，R1为轻稀土类元素。据此，与外廓部34中相比，芯部32中残留有较多的轻稀土类元素。
在稀土类磁铁中，磁性相中的轻稀土类元素的含有量增加时，稀土类磁铁的居里温度下降。据此，在稀土类磁铁A中，芯部32的居里温度为Tc1K，外廓部34的居里温度为Tc2K(＞Tc1K)。
由除轻稀土类元素以外的稀土类元素构成的磁性相的磁化以及各向异性磁场高于由轻稀土类元素构成的磁性相的磁化以及各向异性磁场。据此，在稀土类磁铁A中，使R2(除轻稀土类以外的稀土类元素)扩散渗透到具有含有R1(轻稀土类元素)的磁性相的稀土类磁铁前驱体中来获得复合永磁体50，从而提高磁化以及各向异性磁场。例如，在电动机为了汽车的驱动用而使用的情况下，在起步时(低旋转时)需要高转矩，因此配置于转子10的复合永磁体50的磁化以及各向异性磁场越高越好。因此，与外廓部34中相比芯部32中残留有较多的轻稀土类元素的稀土类磁铁A作为配置于转子10的复合永磁体是合适的。
上述的整体组成的式子表示改质材料的扩散渗透结束后的磁性相30以及晶界相40的合计组成。在上述的整体组成的式子中，x的值表示R1的含有量相对于R2以及R1的合计含有量的比例(摩尔比)。y的值为R2以及R1的合计含有量(原子％)。w的值为Co的含有量(原子％)。z的值为B(硼)的含有量(原子％)。v的值为M的含有量(原子％)。
作为改质材料，列举Nd-Cu合金、Pr-Cu合金、Nd-Pr-Cu合金、Nd-Al合金、Pr-Al合金、Nd-Pr-Al合金、Nd-Co合金、Pr-Co合金、以及Nd-Pr-Co合金等低熔点合金。据此，上述的整体组成的M包括低熔点合金含有的除R2以外的元素(例如Cu以及/或者Al等)。作为改质材料，使用Nd-Co合金、Pr-Co合金以及/或者Nd-Pr-Co合金等低熔点合金，在稀土类磁铁前驱体中不含有M的情况下，M的含有量v为0原子％。
稀土类磁铁A是通过使含有R2(除轻稀土类以外的稀土类元素)的改质材料扩散渗透到具有含有R1(轻稀土类元素)的磁性相的稀土类磁铁前驱体中来获得。上述的整体组成的式子表示改质材料的扩散渗透结束后的组成，因此稀土类磁铁A中作为稀土类元素只要存在R1以及R2两者即可。据此，在上述的整体组成的式子中，R1的含有量相对于R2和R1的合计含有量的比例(摩尔比)x只要为0＜x＜1即可。即，x只要不为0且不为1即可。通过设成0＜x＜1，复合永磁体50具有至少两个不同的居里温度Tc1K以及Tc2K(其中，Tc1K＜Tc2K)。Tc2K与Tc2K的差既可以为20K以上、60K以上、100K以上或140K以上，也可以为200K以下、190K以下或180K以下。具有这种居里温度的复合永磁体50的x通常可以为0.2以上、0.3以上、0.4以上，也可以为0.9以下、0.7以下、0.5以下。
并且，在上述的整体组成的式子中，y为R2和R1的合计含有量，w为Co的含有量，z为B的含有量，v为M的含有量，y、w、z以及v的值分别为原子％。关于这些值，只要y＝12～20、z＝5.6～6.5、w＝0～8以及v＝0～2，复合永磁体50就可具备磁性相30和在磁性相30的周围存在的晶界相40。
改质材料中的R2不仅扩散渗透到稀土类磁铁前驱体的晶界相，而且扩散渗透至稀土类磁铁前驱体的磁性相，如图2所示的那样形成芯部32和外廓部34。虽然不受理论束缚，但是关于稀土类磁铁前驱体中的稀土类元素R1和改质材料中的稀土类元素R2，稀土类元素的种类不同。因此，改质材料中的R2和稀土类磁铁前驱体的磁性相中的R1替换。其结果是，改质材料中的R2扩散渗透至稀土类磁铁前驱体的磁性相。
从确保稀土类磁铁A的矫顽力的角度出发，稀土类磁铁A的磁性相30的平均粒径优选为1000nm以下。可认为稀土类磁铁前驱体的磁性相的粒径和通过改质材料的扩散渗透而获得的稀土类磁铁A的磁性相30的粒径大致相等。
稀土类磁铁A的磁性相30的平均粒径既可以为1nm以上、10nm以上、50nm以上或100nm以上，也可以为900nm以下、700nm以下、500nm以下或300nm以下。需要说明的是，“平均粒径”是指例如图2所示的磁性相30的长度方向的长度的平均值。
稀土类磁铁前驱体列举例如如下那样来准备，但并不限于此。例如，通过液体淬火法或剥离法来准备薄片。对薄片进行热压缩成型(烧结)来获得成型体(烧结体)。在热压缩成型之前可以对薄片进行粗粉碎。而且，可以任意以30～75％的压下率来对成型体进行热强加工(热塑性加工)，获得稀土类磁铁前驱体。由此，稀土类磁铁前驱体在热强加工方向(压缩方向)上具有磁化容易轴。稀土类磁铁A的磁性相30的大小与稀土类磁铁前驱体的磁性相的大小大致相等。因此，为了使稀土类磁铁A的磁性相的平均粒径为1000nm以下，优选在准备稀土类磁铁前驱体时利用液体淬火法来准备上述薄片。
<稀土类磁铁B(方案2)>
如上述那样，为了获得稀土类磁铁A(方案1)，使作为改质材料含有R2的低熔点合金扩散渗透到具有由R1 2(Fe、Co)14B或(R2、R1)2(Fe、Co)14B表示的磁性相的稀土类磁铁前驱体中。取而代之，也可以使作为改质材料含有R1的低熔点合金扩散渗透到具有由R2 2(Fe、Co)14B或(R2、R1)2(Fe、Co)14B表示的磁性相的稀土类磁铁前驱体中。以下，说明使作为改质材料含有R1的低熔点合金扩散渗透到具有由R2 2(Fe、Co)14B或(R2、R1)2(Fe、Co)14B表示的磁性相的稀土类磁铁前驱体中而获得的稀土类磁铁B(方案2)。
稀土类磁铁B具有由(R2 (1-x)R1 x)yFe(100-y-w-z-v)CowBzMv表示的整体组成。整体组成是指图2中磁性相30以及晶界相40的合计组成。
在上述的组成式中，R2为从由Nd及Pr构成的组中选择的1种以上。R1为从由Ce、La、Gd、Y及Sc构成的组中选择的1种以上。M为从由Ga、Al、Cu、Au、Ag、Zn、In及Mn构成的组中选择的1种以上以及不可避免的杂质。
稀土类磁铁B是如上述那样使作为改质材料含有R1的低熔点合金扩散渗透到具有由R2 2(Fe、Co)14B或(R2、R1)2(Fe、Co)14B表示的磁性相的稀土类磁铁前驱体中而获得。此时，稀土类磁铁前驱体的磁性相中的R2和改质材料中的R1替换。该替换仅在稀土类磁铁前驱体的磁性相的表面附近发生。因此，如图2所示的那样，形成稀土类磁铁前驱体的磁性相中的R2由改质材料中的R1置换后的外廓部34和稀土类磁铁前驱体的磁性相的原样的芯部32。即，在芯部32中，与外廓部34中相比，残留有较多的R2。据此，芯部32中的R2/(R2+R1)大于外廓部34中的R2/(R2+R1)。需要说明的是，在稀土类磁铁前驱体具有由R1 2(Fe、Co)14B表示的磁性相的情况下，不发生上述的那种替换。其结果是，磁性相不会具有芯部和外廓部。
如上述那样，R2为从由Nd及Pr构成的组中选择的1种以上，R1为从由Ce、La、Gd、Y及Sc构成的组中选择的1种以上。即，R2为除轻稀土类元素以外的稀土类元素，R1为轻稀土类元素。据此，与外廓部34中相比，芯部32中残留有较多的除轻稀土类元素以外的稀土类元素。相反，与芯部32中相比，外廓部34中存在较多的轻稀土类元素。
在稀土类磁铁中，磁性相中的轻稀土类元素的含有量增加时，稀土类磁铁的居里温度下降。据此，在稀土类磁铁B(方案2)中，外廓部34的居里温度为Tc1K，芯部32的居里温度为Tc2K(＞Tc1K)。
上述的整体组成的式子表示改质材料的扩散渗透结束后的磁性相30以及晶界相40的合计组成。在上述的整体组成的式子中，x的值表示R1的含有量相对于R2以及R1的合计含有量的比例(摩尔比)。y的值为R2以及R1的合计含有量(原子％)。w的值为Co的含有量(原子％)。z的值为B(硼)的含有量(原子％)。v的值为M的含有量(原子％)。
作为改质材料，列举Ce-Cu合金、La-Cu合金、Ce-La-Cu合金、Ce-Al合金、La-Al合金、Ce-La-Al合金、Ce-Co合金、La-Co合金、Ce-La-Co合金、Gd-Cu合金、Y-Cu合金以及Sc-Cu合金等低熔点合金。据此，上述的整体组成的M包括低熔点合金中含有的除R1以外的元素(例如Cu以及/或者Al等)。作为改质材料，使用Ce-Co合金、La-Co合金以及/或者Ce-La-Co合金，在稀土类磁铁前驱体中不含有M的情况下，M的含有量v为0原子％。
稀土类磁铁B是通过使含有R1(轻稀土类元素)的改质材料扩散渗透到具有含有R2(除轻稀土类元素以外的稀土类元素)的磁性相的稀土类磁铁前驱体中来获得。上述的整体组成的式子表示改质材料的扩散渗透结束后的组成，因此稀土类磁铁B中作为稀土类元素只要R1以及R2共存即可。据此，在上述的整体组成的式子中，R1的含有量相对于R2和R1的合计含有量的比例(摩尔比)x只要为0＜x＜1即可。即，x只要不为0且不为1即可。通过设成0＜x＜1，复合永磁体50具有至少两个不同的居里温度Tc1K以及Tc2K(其中，Tc1K＜Tc2K)。Tc2K与Tc2K的差既可以为20K以上、60K以上、100K以上或140K以上，也可以为200K以下、180K以下或160K以下。具有这种居里温度的复合永磁体50的x通常可以为0.2以上、0.3以上、0.4以上，也可以为0.9以下、0.7以下、0.5以下。
并且，在上述的整体组成的式子中，y为R2和R1的合计含有量，w为Co的含有量，z为B的含有量，v为M的含有量，y、w、z以及v的值分别为原子％。关于这些值，只要y＝12～20、z＝5.6～6.5、w＝0～8以及v＝0～2，复合永磁体50就可具备磁性相30和在磁性相30的周围存在的晶界相40。
改质材料中的R1不仅扩散渗透到稀土类磁铁前驱体的晶界相，而且扩散渗透至稀土类磁铁前驱体的磁性相，如图2所示的那样形成芯部32和外廓部34。虽然不受理论束缚，但是关于稀土类磁铁前驱体中的稀土类元素R1和改质材料中的稀土类元素R2，稀土类元素的种类不同。因此，改质材料中的R2和稀土类磁铁前驱体的磁性相中的R1替换。其结果是，改质材料中的R2扩散渗透至稀土类磁铁前驱体的磁性相。
从确保稀土类磁铁A的矫顽力的角度出发，稀土类磁铁A的磁性相30的平均粒径优选为1000nm以下。可认为稀土类磁铁前驱体的磁性相的粒径和通过改质材料的扩散渗透而获得的稀土类磁铁B的磁性相的粒径大致相等。
稀土类磁铁B的磁性相30的平均粒径既可以为1nm以上、10nm以上、50nm以上或100nm以上，也可以为900nm以下、700nm以下、500nm以下或300nm以下。需要说明的是，“平均粒径”是指例如图2所示的磁性相30的长度方向的长度的平均值。
稀土类磁铁前驱体列举例如如下那样来准备，但并不限于此。例如，通过液体淬火法或剥离法来准备薄片。然后，对薄片进行热压缩成型(烧结)来获得成型体。在热压缩成型(烧结)之前可以对薄片进行粗粉碎。而且，可以任意以30～80％的压下率来对成型体(烧结体)进行热强加工(热塑性加工)，获得稀土类磁铁前驱体。由此，稀土类磁铁前驱体在热强加工方向(压缩方向)上具有磁化容易轴。稀土类磁铁B的磁性相30的大小与稀土类磁铁前驱体的磁性相的大小大致相等。因此，为了使稀土类磁铁A的磁性相的平均粒径为1000nm以下，优选在准备稀土类磁铁前驱体时利用液体淬火法来准备上述薄片。
【实施例】
以下，通过实施例以及比较例来更具体地说明本公开的电动机的控制方法。需要说明的是，本公开的电动机的控制方法并不受以下的实施例中使用的条件限定。
《试样的准备》
作为试样，按照如下的要领来准备实施例以及比较例的永磁体。
<实施例的永磁体的准备>
使用单辊来对具有由Ce13.80Fe75.70Co4.46B5.66Ga0.38表示的组成的合金熔液进行液体淬火而获得薄带。关于液体淬火条件，熔液温度为1470℃，并且辊周向速度为30m/s。
在将薄带粉碎成粒径200～600μm的粉末之后，对粉末进行烧结而获得烧结体。关于烧结条件，温度为930K，压力为400MPa，并且加压保持时间为5分钟。
对烧结体进行热强加工而获得稀土类磁铁前驱体。关于热强加工条件，温度为1050K，压下率为75％，并且应变速度为0.1/s。稀土类磁铁前驱体在热强加工方向(压缩方向)上具有磁化容易轴。
使改质材料(低熔点合金)与稀土类磁铁前驱体的磁化困难磁区方向接触，在氩气环境中以970K持续6小时对它们进行扩散渗透热处理。改质材料(低熔点合金)的组成为Nd70Cu30。
<比较例的永磁体的准备>
使用单辊来对具有由Nd13.80Fe75.71Co4.46B5.66Ga0.38表示的组成的合金熔液进行液体淬火而获得薄带。关于液体淬火条件，熔液温度为1470℃，并且辊周向速度为30m/s。
在将薄带粉碎成粒径200～600μm的粉末之后，对粉末进行烧结而获得烧结体。关于烧结条件，温度为930K，压力为400MPa，并且加压保持时间为5分钟。
对烧结体进行热强加工而获得稀土类磁铁前驱体。关于热强加工条件，温度为1050K，压下率为75％，并且应变速度为0.1/s。稀土类磁铁前驱体在热强加工方向(压缩方向)上具有磁化容易轴。
使改质材料(低熔点合金)与稀土类磁铁前驱体的磁化困难磁区方向接触，在氩气环境中以970K持续6小时对它们进行扩散渗透热处理。改质材料(低熔点合金)的组成为Nd70Cu30。
《试样的评价》
按照如下的要领来评价作为试样准备的实施例以及比较例的永磁体。
<评价1：合金组织观察以及组成分析>
对于实施例的永磁体，使用扫描型透射电子显微镜(STEM)来观察合金组织，进行成分分析(EPMA面分析)。
<评价2：居里温度测定>
对于实施例以及比较例的永磁体，测定居里温度。测定方法如以下那样。对于实施例以及比较例的各试样，在沿磁化容易轴方向施加10T的脉冲磁场之后，使用振动试样磁测定装置(VSM)在向各试样施加1T的磁场的状态下一边使各试样的温度从室温(298K)向600K上升，一边测定它们的磁化，求出居里温度。
<评价3：自我重新磁化性>
准备3个实施例的永磁体，设为试样1～3。使试样1～3分别在相同的条件下磁化。对于磁化后的试样1～3，分别以315K-应用温度-315K的循环进行加热以及冷却，测定向应用温度加热前的315K下的磁化B1和加热至应用温度并冷却后的315K下的磁化B2。然后，通过下式来算出磁化恢复率。关于应用温度，试样1为315K，试样2为445K，并且试样3为588K。
磁化恢复率＝B2/B1×100
《评价结果》
评价1～评价3的结果如以下那样。
<评价1的结果>
图4是表示对于实施例的永磁体使用扫描型透射电子显微镜(STEM)来观察合金组织并进行EPMA面分析的结果的图。图4(a)表示针对Fe进行面分析的结果，图4(b)表示针对Ce进行面分析的结果，图4(c)表示针对Nd进行面分析的结果。在图4(a)～(c)中，用明视野表示的区域分别表示Fe存在的区域、Ce存在的区域以及Nd存在的区域。
关于图4(a)～(c)中所示的面分析结果，与图2的磁性相30及晶界相40、以及芯部32及外廓部34对应，可以说是如下的情况。
在R-Fe-B系稀土类磁铁(R为稀土类元素)中，磁性相为R2Fe14B，晶界相为R富相，因此可知R-Fe-B系稀土类磁铁中的Fe的大部分存在于磁性相。并且，在改质材料的扩散渗透前后，Fe的存在位置不变。据此，在图4(a)中，用明视野表示的区域为磁性相30。
稀土类磁铁前驱体不含有Nd，在改质材料的扩散渗透热处理后，Nd也未向芯部32扩散渗透。据此，在图4(b)中，用暗视野表示的区域为芯部32。
并且，图4(a)的用明视野表示的区域(磁性相30)大于图4(c)的用暗视野表示的区域(芯部32)。这暗示了改质材料中的Nd向磁性相30扩散渗透并形成外廓部34。
在图4(b)中，明视野与暗视野的区别不清楚。该情况暗示了在稀土类磁铁前驱体中Ce存在于磁性相30和晶界相40两者，通过改良材料的扩散渗透热处理而将外廓部34的Ce的一部分置换成Nd。
汇总到目前为止说明的内容的话，根据图4(a)～(c)，可认为芯部32为具有Ce2Fe14B的组成的相，外廓部34为具有(Ce、Nd)2Fe14B的组成的相。
<评价2的结果>
图5是表示对于实施例以及比较例的永磁体测定居里温度的结果的坐标图。图5中，关于磁化，将315K时的磁化设为“1.0”来进行标准化。
由图5可知，实施例的永磁体具有Tc1K(430K)和Tc2K(595K)这两个不同的居里温度。可认为Tc1K是芯部32的具有Ce2Fe14B的组成的相的居里温度，Tc2K是外廓部34的具有(Ce、Nd)2Fe14B的组成的相的居里温度。根据评价1的合金组织以及组成分析结果和评价2的居里温度测定结果，可确认实施例1的永磁体是具有Tc1K以及Tc2K的居里温度的复合永磁体。
<评价3的结果>
图6是表示关于实施例的永磁体的应用温度与磁化恢复率的关系的坐标图。图6中，用虚线表示Tc1K(430K)。并且，实线将磁化恢复率的各计算值平滑地连结。并且，根据评价2的结果，Tc2K为595K。
图6中示出了在应用温度为(Tc1-100)K以上且小于Tc2K时磁化恢复率超过0。据此，可理解为按照本公开的方法，应用于电动机的转子的复合永磁体进行自我退磁以及自我重新磁化。
根据评价1～3的结果，可理解为按照本公开的方法，不用产生与配置于转子的永磁体的磁通量反方向的磁通量而能够降低高旋转时的拖曳损失。
根据以上的结果，能够确认本公开的电动机的控制方法的效果。标号说明
10 转子
12 孔
20 定子
30 磁性相
32 芯部
34 外廓部
40 晶界相
50 复合永磁体
55 通常的永磁体
60 电动机
62 发动机
64 动力分配装置
66 连结轴
68a、68b 润滑流体流路。

Claims (24)

1.一种电动机的控制方法，所述电动机在转子中配置永磁体并利用了永磁转矩和磁阻转矩，其中，
所述永磁体是具备磁性相和在所述磁性相的周围存在的晶界相的复合永磁体，所述磁性相具备芯部和存在于所述芯部的周围的外廓部，所述芯部以及所述外廓部中的一方的居里温度为Tc1K，另一方的居里温度为Tc2K，且所述Tc2K高于所述Tc1K，
并且，所述电动机的控制方法包括：
在磁阻转矩的大小为永磁转矩的大小以上时，使所述复合永磁体的温度为(Tc1-100)K以上且小于Tc2K的TsK；以及
在磁阻转矩的大小小于永磁转矩的大小时，使所述复合永磁体的温度小于TSK以及Tc1K中的任意较低一方的温度。
2.根据权利要求1所述的电动机的控制方法，其中，
所述芯部的居里温度为Tc1K，且所述外廓部的居里温度为Tc2K。
3.根据权利要求2所述的电动机的控制方法，其中，
所述复合永磁体具有(R2 (1-x)R1 x)yFe(100-y-w-z-v)CowBzMv的整体组成，在此，R2为从由Nd及Pr构成的组中选择的1种以上，R1为从由Ce、La、Gd、Y及Sc构成的组中选择的1种以上，M为从由Ga、Al、Cu、Au、Ag、Zn、In及Mn构成的组中选择的1种以上以及不可避免的杂质，0＜x＜1，y＝12～20，z＝5.6～6.5，w＝0～8以及v＝0～2，
所述芯部中的R1/(R2+R1)大于所述外廓部中的R1/(R2+R1)。
4.根据权利要求3所述的电动机的控制方法，其中，
所述磁性相的平均粒径为1000nm以下。
5.根据权利要求3或4所述的电动机的控制方法，其中，
所述R1为从由Ce及La构成的组中选择的1种以上，且所述R2为Nd。
6.根据权利要求3或4所述的电动机的控制方法，其中，
所述R1为Ce，且所述R2为Nd。
7.根据权利要求1所述的电动机的控制方法，其中，
所述芯部的居里温度为Tc2K，且所述外廓部的居里温度为Tc1K。
8.根据权利要求7所述的电动机的控制方法，其中，
所述复合永磁体具有(R2 (1-x)R1 x)yFe(100-y-w-z-v)CowBzMv的整体组成，在此，R2为从由Nd及Pr构成的组中选择的1种以上，R1为从由Ce、La、Gd、Y及Sc构成的组中选择的1种以上，M为从由Ga、Al、Cu、Au、Ag、Zn、In及Mn构成的组中选择的1种以上以及不可避免的杂质，0＜x＜1，y＝12～20，z＝5.6～6.5，w＝0～8以及v＝0～2，
所述芯部中的R2/(R2+R1)大于所述外廓部中的R2/(R2+R1)。
9.根据权利要求8所述的电动机的控制方法，其中，
所述磁性相的平均粒径为1000nm以下。
10.根据权利要求8或9所述的电动机的控制方法，其中，
所述R1为从由Ce及La构成的组中选择的1种以上，且所述R2为Nd。
11.根据权利要求8或9所述的方电动机的控制方法，其中，
所述R1为Ce，且所述R2为Nd。
12.根据权利要求1～11中的任一项所述的电动机的控制方法，其中，所述方法包括：
在磁阻转矩的大小为永磁转矩的大小以上时，在所述电动机中配置绝热材料，而使所述复合永磁体的温度为(Tc1-100)K以上且小于Tc2K的TsK；以及
在磁阻转矩的大小小于永磁转矩的大小时，从所述电动机中除去所述绝热材料，而使所述复合永磁体的温度小于TSK以及Tc1K中的任意较低一方的温度。
13.根据权利要求1～11中的任一项所述的电动机的控制方法，其中，
所述方法包括：
在磁阻转矩的大小为永磁转矩的大小以上时，卸下所述电动机的散热部件，而使所述复合永磁体的温度为(Tc1-100)K以上且小于Tc2K的TsK；以及
在磁阻转矩的大小小于永磁转矩的大小时，将散热部件再次配置于所述电动机，而使所述复合永磁体的温度小于TSK以及Tc1K中的任意较低一方的温度。
14.根据权利要求1～11中的任一项所述的电动机的控制方法，其中，
所述方法包括：
将所述电动机配置于电动车；
在磁阻转矩的大小为永磁转矩的大小以上时，使向所述电动机供给的冷却流体的流量减少，而使所述复合永磁体的温度为(Tc1-100)K以上且小于Tc2K的TsK；以及
在磁阻转矩的大小小于永磁转矩的大小时，使所述冷却流体的流量增加，而使所述复合永磁体的温度小于TSK以及Tc1K中的任意较低一方的温度。
15.根据权利要求14所述的电动机的控制方法，其中，
所述电动车为具备发动机和所述电动机的混合动力车，
所述冷却流体是填充于动力分配装置的内部的润滑流体，所述动力分配装置将所述发动机与所述电动机连结。
16.根据权利要求1～15中的任一项所述的电动机的控制方法，其中，
在磁阻转矩的大小为永磁转矩的大小以上时，使所述复合永磁体的温度为(Tc1-50)K以上且小于Tc2K的TsK。
17.根据权利要求1～15中的任一项所述的电动机的控制方法，其中，
在磁阻转矩的大小为永磁转矩的大小以上时，使所述复合永磁体的温度为Tc1K以上且小于Tc2K的TsK。
18.根据权利要求1～15中的任一项所述的电动机的控制方法，其中，
在磁阻转矩的大小为永磁转矩的大小以上时，使所述复合永磁体的温度为(Tc1-100)K以上且(Tc2-5)K以下的TsK。
19.根据权利要求1～15中的任一项所述的电动机的控制方法，其中，
在磁阻转矩的大小为永磁转矩的大小以上时，使所述复合永磁体的温度为(Tc1-50)K以上且(Tc2-5)K以下的TsK。
20.根据权利要求1～15中的任一项所述的电动机的控制方法，其中，
在磁阻转矩的大小为永磁转矩的大小以上时，使所述复合永磁体的温度为Tc1K以上且(Tc2-5)K以下的TsK。
21.根据权利要求1～15中的任一项所述的电动机的控制方法，其中，
在磁阻转矩的大小为永磁转矩的大小以上时，使所述复合永磁体的温度为(Tc1-100)K以上且(Tc1+50)K以下的TsK。
22.根据权利要求1～15中的任一项所述的电动机的控制方法，其中，
在磁阻转矩的大小为永磁转矩的大小以上时，使所述复合永磁体的温度为(Tc1-50)K以上且(Tc1+50)K以下的TsK。
23.根据权利要求1～15中的任一项所述的电动机的控制方法，其中，
在磁阻转矩的大小为永磁转矩的大小以上时，使所述复合永磁体的温度为Tc1K以上且(Tc1+50)K以下的TsK。
24.根据权利要求1～23中的任一项所述的电动机的控制方法，其中，
利用配置于所述电动机的内部或外部的温度传感器来检测所述复合永磁体的温度。
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