JP2022063205A - 回転電気機械装置、圧縮機、冷凍装置、車両 - Google Patents

Abstract

【課題】第１界磁磁石間における磁化状態のばらつきを低減する。【解決手段】電機子巻線（40）は、電機子電流（i40）が供給されることで回転子（10）を回転させる回転磁界を発生させる。界磁巻線（50）は、界磁電流（i50）が供給されることで界磁磁束（M50）を発生させる。第１界磁磁石（70）は、界磁磁束（M50）により磁力を変更可能である。制御部（3）は、界磁磁束（M50）により第１界磁磁石（70）の磁力を変更する磁力制御において、回転子（10）の回転中に、界磁磁束（M50）により第１界磁磁石（70）の磁力が変更されるように、界磁電流（i50）を制御する。【選択図】図１

Description

本開示は、回転電気機械装置、圧縮機、冷凍装置、車両に関する。

回転電気機械の一種である電動機の中には、ハイブリッド界磁フラックススイッチングモータ（HEFSM）と称される電動機がある。例えば、特許文献１に開示されたHEFSMは、界磁スロットと電機子スロットとが形成された固定子コアと、固定子コアと所定のエアギャップをもって対向した回転子コアと、界磁スロットに収容された界磁巻線と、電機子スロットに収容された電機子巻線と、界磁スロットに収容された永久磁石とを備える。

特開２０１６－１２７６１０号公報

しかしながら、特許文献１では、永久磁石をどのように着磁するのかについては、論じられていない。

本開示の第１の態様は、回転電気機械装置に関し、この回転電気機械装置は、回転子（10）と、前記回転子（10）と所定のギャップ（G）を隔てて対向する固定子（20）とを有する回転電気機械（2）と、制御部（3）とを備え、前記固定子（20）は、周方向に交互に並ぶ電機子スロット（35a）と界磁スロット（35b）とが設けられた固定子コア（30）と、前記電機子スロット（35a）に収容される電機子巻線（40）と、前記界磁スロット（35b）に収容される界磁巻線（50）および第１界磁磁石（70）とを有し、前記電機子巻線（40）は、交流の電機子電流（i40）が供給されることで前記回転子（10）を回転させる回転磁界を発生させ、前記界磁巻線（50）は、直流の界磁電流（i50）が供給されることで界磁磁束（M50）を発生させ、前記第１界磁磁石（70）は、前記界磁磁束（M50）により磁力を変更可能であり、前記制御部（3）は、前記界磁磁束（M50）により前記第１界磁磁石（70）の磁力を変更する磁力制御において、前記回転子（10）の回転中に、前記界磁磁束（M50）により前記第１界磁磁石（70）の磁力が変更されるように、前記界磁電流（i50）を制御する。

第１の態様では、第１界磁磁石（70）間における磁化状態のばらつきを低減することができる。

本開示の第２の態様は、第１の態様の回転電気機械装置において、前記制御部（3）は、前記磁力制御において、前記回転子（10）の電気角が１８０°以上変化する期間中に、前記界磁磁束（M50）により前記第１界磁磁石（70）の磁力が変更されるように、前記界磁電流（i50）を制御する回転電気機械装置である。

第２の態様では、回転子（10）と固定子（20）との磁気的な対称性により、原理的に、第１界磁磁石（70）間における磁化状態のばらつきを低減することができる。

本開示の第３の態様は、第２の態様の回転電気機械装置において、前記制御部（3）は、前記磁力制御において、前記回転子（10）の電気角が３６０°以上変化する期間中に、前記界磁磁束（M50）により前記第１界磁磁石（70）の磁力が変更されるように、前記界磁電流（i50）を制御する回転電気機械装置である。

第３の態様では、回転磁界により回転子（10）と固定子（20）との磁気的な対称性が破られた場合であっても、第１界磁磁石（70）間における磁化状態のばらつきを低減することができる。

本開示の第４の態様は、第１～第３の態様のいずれか１つの回転電気機械装置において、前記制御部（3）は、前記磁力制御において、前記電機子巻線（40）に前記電機子電流（i40）が供給されている期間中に、前記界磁磁束（M50）により前記第１界磁磁石（70）の磁力が変更されるように、前記電機子電流（i40）および前記界磁電流（i50）を制御する回転電気機械装置である。

第４の態様では、磁力制御において電機子巻線（40）に電機子電流（i40）を供給することにより、磁力制御において回転子（10）の回転を維持（継続）することができる。

本開示の第５の態様は、第１～第４の態様のいずれか１つの回転電気機械装置において、前記制御部（3）は、前記磁力制御において、前記第１界磁磁石（70）の磁力の方向が維持された状態で前記第１界磁磁石（70）の磁力の大きさが変更されるように、前記界磁電流（i50）を制御する回転電気機械装置である。

第５の態様では、第１界磁磁石（70）の磁力の方向が変更されるように界磁電流（i50）を制御する場合よりも、第１界磁磁石（70）の磁力を変更するために必要となる界磁電流（i50）を低減することができる。

本開示の第６の態様は、第１～第５の態様のいずれか１つの回転電気機械装置において、前記制御部（3）は、前記磁力制御において、前記界磁磁束（M50）によるトルク変動を抑制する方向に電機子電流（i40）を変化させる回転電気機械装置である。

第６の態様では、磁力制御において界磁磁束（M50）によるトルク変動を抑制することができる。

本開示の第７の態様は、第１～第６の態様のいずれか１つの回転電気機械装置において、前記第１界磁磁石（70）は、前記界磁スロット（35b）内において、前記界磁巻線（50）よりも前記回転子（10）から遠い側に配置される回転電気機械装置である。

第７の態様では、第１界磁磁石（70）が界磁巻線（50）よりも回転子（10）に近い側に配置される場合よりも、界磁磁束（M50）による第１界磁磁石（70）の磁力の変化を容易にすることができる。

本開示の第８の態様は、第１～第７の態様のいずれか１つの回転電気機械装置において、前記固定子（20）は、前記界磁スロット（35b）に収容される第２界磁磁石（60）を有する回転電気機械装置である。

第８の態様では、第１界磁磁石（70）の磁力が実質的にゼロである場合であっても、第２界磁磁石（60）により、一定方向の磁石磁束（M60）を提供することができる。

本開示の第９の態様は、第７の態様の回転電気機械装置において、前記制御部（3）は、前記磁力制御において、前記回転子（10）の回転中に、前記回転子（10）の電気角が０°を含む第１範囲内となる第１期間と、前記電気角が１２０°を含む第２範囲内となる第２期間と、前記電気角が２４０°を含む第３範囲内となる第３期間とにおいて、パルス状の界磁電流（i50）が流れることで、前記界磁磁束（M50）により第１界磁磁石（70）の磁力が変更されるように、前記界磁電流（i50）を制御する回転電気機械装置である。

第９の態様では、第１界磁磁石（70）の磁力の変更を効率よく行うことができる。

本開示の第１０の態様は、第９の態様の回転電気機械装置において、前記制御部（3）は、前記回転子（10）の回転速度が閾値を下回る場合に、前記磁力制御において、前記回転子（10）の回転中に、前記第１期間と前記第２期間と前記第３期間とにおいて、パルス状の界磁電流（i50）が流れることで、前記界磁磁束（M50）により第１界磁磁石（70）の磁力が変更されるように、前記界磁電流（i50）を制御し、前記回転子（10）の回転速度が前記閾値を下回らない場合に、前記磁力制御において、前記回転子（10）の回転中に、前記界磁磁束（M50）により第１界磁磁石（70）の磁力が変更されるように、前記界磁電流（i50）を制御する回転電気機械装置である。

第１０の態様では、回転子（10）の回転速度に応じて磁力制御を適切に行うことができる。

本開示の第１１の態様は、圧縮機に関し、この圧縮機は、第１～第１０の態様のいずれか１つの回転電気機械装置を備える。

本開示の第１２の態様は、冷凍装置に関し、この冷凍装置は、第１１の態様の圧縮機を備える。

本開示の第１３の態様は、車両に関し、この車両は、第１～第１０の態様のいずれか１つの回転電気機械装置を備える。

図１は、実施形態１の回転電気機械装置の構成を例示する横断面図である。 図２は、実施形態１における回転電気機械の要部の構成を例示する横断面図である。 図３は、実施形態１の第１磁力制御における磁束の流れを例示する横断面図である。 図４は、実施形態１の第２磁力制御における磁束の流れを例示する横断面図である。 図５は、実施形態１の第１回転制御における磁束の流れを例示する概略図である。 図６は、実施形態１の第２回転制御における磁束の流れを例示する概略図である。 図７は、実施形態１の第３回転制御における磁束の流れを例示する概略図である。 図８は、実施形態１の第４回転制御における磁束の流れを例示する概略図である。 図９は、実施形態１の第５回転制御における磁束の流れを例示する概略図である。 図１０は、実施形態１の第６回転制御における磁束の流れを例示する概略図である。 図１１は、実施形態２の回転電気機械装置の構成を例示する横断面図である。 図１２は、実施形態２における回転電気機械の要部の構成を例示する横断面図である。 図１３は、実施形態２の第１磁力制御における磁束の流れを例示する横断面図である。 図１４は、実施形態２の第２磁力制御における磁束の流れを例示する横断面図である。 図１５は、実施形態２の第１回転制御における磁束の流れを例示する概略図である。 図１６は、実施形態２の第２回転制御における磁束の流れを例示する概略図である。 図１７は、実施形態２の第３回転制御における磁束の流れを例示する概略図である。 図１８は、実施形態２の第４回転制御における磁束の流れを例示する概略図である。 図１９は、実施形態２の第５回転制御における磁束の流れを例示する概略図である。 図２０は、実施形態２の第６回転制御における磁束の流れを例示する概略図である。 図２１は、実施形態３における回転電気機械の要部の構成を例示する断面図である。 図２２は、実施形態４の回転電気機械装置の構成を例示する横断面図である。 図２３は、界磁電流の波形を例示する波形図である。 図２４は、回転電気機械装置の比較例における第１界磁磁石の磁化状態を例示する概略図である。 図２５は、回転電気機械装置の比較例における無負荷鎖交磁束の波形を示す波形図である。 図２６は、実施形態の回転電気機械装置における第１界磁磁石の磁化状態を例示する概略図である。 図２７は、実施形態の回転電気機械装置における無負荷鎖交磁束の波形を示す波形図である。 図２８は、界磁電流の波形の変形例１を示す波形図である。 図２９は、界磁電流の波形の変形例２を示す波形図である。 図３０は、磁力制御の変形例２における界磁電流の波形を例示する波形図である。 図３１は、回転子の電気角が０°である場合の回転子の位置を例示する断面図である。 図３２は、回転子の電気角が０°である場合の回転電気機械の一部を直線展開して例示する模式図である。 図３３は、回転子の電気角が０°である場合に回転電気機械に形成される磁気回路を例示する模式図である。 図３４は、回転子の電気角が１８０°である場合の回転電気機械の一部を直線展開して例示する模式図である。 図３５は、回転子の電気角が１８０°である場合に回転電気機械に形成される磁気回路を例示する模式図である。 図３６は、着磁電流密度と誘起電圧着磁率との関係を例示するグラフである。 図３７は、磁力制御の変形例３における界磁電流の波形を例示する波形図である。 図３８は、圧縮機の構成を例示する縦断面図である。 図３９は、冷凍装置の構成を例示する配管系統図である。 図４０は、車両の構成を例示する概略図である。

以下、実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一の符号を付しその説明は繰り返さない。

（実施形態１）
図１は、実施形態１の回転電気機械装置（1）の構成を例示する。この回転電気機械装置（1）は、回転電気機械（2）と、制御部（3）と、シャフト（4）とを備える。この例では、回転電気機械（2）は、インナーロータ型の電動機を構成する。具体的には、回転電気機械（2）は、ハイブリッド界磁フラックススイッチングモータ（HEFSM）を構成する。例えば、電動機を構成する回転電気機械（2）は、自動車や空気調和装置などに用いることができ、後述する回転子（10）に連結されたシャフト（4）により自動車のトランスミッションや空気調和機の圧縮機などを駆動する。

なお、以下の説明において、「軸方向」は、回転子（10）の回転中心軸（P）の方向のことであり、具体的には、後述するシャフト（4）の軸心の方向のことである。「径方向」は、軸方向と直交する方向のことであり、「周方向」とは、回転子（10）の回転方向に沿う方向のことである。「径方向外側」は、回転中心軸（P）からより遠い側のことであり、「径方向内側」は、回転中心軸（P）により近い側のことである。「横断面」とは、軸方向と直交する断面のことである。

〔回転電気機械〕
回転電気機械（2）は、回転子（10）と、固定子（20）とを備え、ケーシング（図示省略）に収容される。固定子（20）は、回転子（10）と所定のギャップ（G）を隔てて対向する。

〔回転子〕
回転子（10）は、回転子コア（11）を有する。回転子コア（11）は、軟磁性体で構成される。例えば、回転子コア（11）は、電磁鋼板をプレス加工によって打ち抜いて作製した多数のコア部材を軸方向に積層した積層コアにより構成される。

この例では、回転子コア（11）は、軸方向から見て歯車状に形成される。具体的には、回転子コア（11）は、回転子ヨーク（12）と、複数の突部（13）とを有する。図１の例では、回転子コア（11）に、１０個の突部（13）が設けられる。回転子ヨーク（12）は、円柱状に形成される。複数の突部（13）は、回転子ヨーク（12）から径方向外側へ向けて突出する。また、複数の突部（13）は、周方向に等ピッチで並び、僅かなギャップ（G）を隔てて固定子（20）と対向する。回転子ヨーク（12）の中心部には、貫通孔（15）が設けられる。貫通孔（15）には、シャフト（4）が挿入されて固定される。

なお、複数の突部（13）は、固定子（20）に対する回転子（10）の相対的位置により磁気抵抗を異ならせるため設けられる。したがって、複数の突部（13）は、必ずしも厳密に等ピッチで並んでいなくてもよい。また、軸方向から見た回転子（10）の形状は、歯車状ではない他の形状であってもよい。例えば、回転子コア（11）の突部（13）の間に形成された凹部に薄肉の回転子コア（図示省略）を設けることで、回転子（10）の形状を真円状としてもよい。

〔固定子〕
固定子（20）は、固定子コア（30）と、複数の電機子巻線（40）と、複数の界磁巻線（50）と、複数の第１界磁磁石（70）と、複数の第２界磁磁石（60）とを有する。図１の例では、固定子コア（30）に、１２個の電機子巻線（40）と、１２個の界磁巻線（50）と、１２個の第１界磁磁石（70）と、１２個の第２界磁磁石（60）とが設けられる。

〈固定子コア〉
固定子コア（30）は、軟磁性体で構成され、略円環状に形成される。例えば、固定子コア（30）は、電磁鋼板をプレス加工によって打ち抜いて作製した多数のコア部材を軸方向に積層した積層コアによって構成される。

固定子コア（30）は、固定子ヨーク（31）と、複数のティース（32）とを有する。図１の例では、固定子コア（30）に、２４個のティース（32）が設けられる。固定子ヨーク（31）は、円環状に形成され、固定子コア（30）の外周部を構成する。複数のティース（32）は、固定子ヨーク（31）の内周面から径方向内側へ向けて突出する。また、複数のティース（32）は、回転中心軸（P）回りに周方向に等ピッチで配置される。これにより、複数のティース（32）の間には、複数のスロット（35）が形成される。

複数のティース（32）の間にそれぞれ形成された複数のスロット（35）は、電機子スロット（35a）と、界磁スロット（35b）とに大別される。具体的には、電機子スロット（35a）は、複数のスロット（35）のうち周方向において１つ飛ばしで隣り合うスロット（35）であり、界磁スロット（35b）は、複数のスロット（35）のうち界磁スロット（35b）を除くスロット（35）である。言い換えると、固定子コア（30）では、電機子スロット（35a）と界磁スロット（35b）とが周方向に交互に並ぶ。

図１の例では、固定子コア（30）に、２４個のスロット（35）が設けられる。２４個のスロット（35）のうち周方向において１つ飛ばしで隣り合う１２個のスロット（35）が１２個の電機子スロット（35a）を構成し、残りの１２個のスロット（35）が１２個の界磁スロット（35b）を構成する。

なお、以下の説明では、ティース（32）、電機子スロット（35a）、界磁スロット（35b）のような複数の構成要素において特定の構成要素に着目する場合、その構成要素の参照符号に枝番が付されている。例えば、ある特定のティース（32）の参照符号は「32-1」と表記される。

〈電機子巻線〉
複数の電機子巻線（40）は、互いに同様の構成を有する。電機子巻線（40）は、電機子スロット（35a）に収容される。そして、電機子巻線（40）は、交流の電機子電流（i40）が供給されて回転子（10）を回転させるための回転磁界を発生させる。例えば、電機子巻線（40）は、三相の電機子巻線であり、電機子巻線（40）に供給される電機子電流（i40）は、三相の交流電流である。

この例では、複数の電機子巻線（40）は、複数の電機子スロット（35a）に収容され、複数のティース（32）に巻回される。具体的には、周方向において隣り合う一対の電機子スロット（35a）の間に挟まれる一対のティース（32）（以下では「一対の電機子ティース（32a）」と記載）に対して、１つの電機子巻線（40）が巻回される。言い換えると、一対の電機子ティース（32a）が１つのティースとみなされ、これに１つの電機子巻線（40）が集中巻で巻回される。具体的には、電機子巻線（40）は、径方向に沿う軸を巻回軸として一対の電機子ティース（32a）に巻回される。

図１を用いて具体的に説明すると、電機子巻線（40-1）は、周方向において隣り合う２つの電機子スロット（35a-1,35a-2）の間に挟まれた２つのティース（32-1,32-2）により構成された一対の電機子ティース（32a）に巻回される。

〈界磁巻線〉
複数の界磁巻線（50）は、互いに同様の構成を有する。界磁巻線（50）は、界磁スロット（35b）に収容される。そして、界磁巻線（50）は、直流の界磁電流（i50）が供給されて界磁磁束（M50）を発生させる。

この例では、複数の界磁巻線（50）は、複数の界磁スロット（35b）に収容され、複数のティース（32）に巻回される。具体的には、周方向において隣り合う一対の界磁スロット（35b）の間に挟まれる一対のティース（32）（以下では「一対の界磁ティース（32b）」と記載）に対して、１つの界磁巻線（50）が巻回される。言い換えると、一対の界磁ティース（32b）が１つのティースとみなされ、これに１つの界磁巻線（50）が集中巻で巻回される。具体的には、界磁巻線（50）は、径方向に沿う軸を巻回軸として一対の界磁ティース（32b）に巻回される。

図１を用いて具体的に説明すると、界磁巻線（50-1）は、周方向において隣り合う２つの界磁スロット（35b-1,35b-2）との間に挟まれた２つのティース（32-2,32-3）により構成された一対の界磁ティース（32b）に巻回される。

この例では、複数の界磁巻線（50）に共通の界磁電流（i50）が流れるように、複数の界磁巻線（50）が直列または並列に接続される。そして、複数の界磁巻線（50）は、周方向において隣り合う２つの界磁巻線（50）の巻回方向が互いに逆方向となるように、複数対の界磁ティース（32b）に巻回される。

〈界磁巻線の磁束：界磁磁束〉
なお、界磁スロット（35b）に収容された界磁巻線（50）の周りに発生する界磁磁束（M50）には、固定子コア（30）内を循環する磁束と、回転子コア（11）と鎖交する磁束とが含まれる。以下の説明では、界磁磁束（M50）のうち固定子コア（30）内を循環する磁束を「短絡磁束（M51）」と記載し、界磁磁束（M50）のうち回転子コア（11）と鎖交する磁束を「鎖交磁束（M52）」と記載する。短絡磁束（M51）は、第１界磁磁石（70）を通過する。鎖交磁束（M52）は、回転子コア（11）を通過する。短絡磁束（M51）は、第１界磁磁石（70）の着磁に利用される。鎖交磁束（M52）は、回転子（10）の回転トルクの向上に寄与する。

〈第１界磁磁石〉
複数の第１界磁磁石（70）は、互いに同様の構成を有する。第１界磁磁石（70）は、界磁スロット（35b）に収容される。この例では、第１界磁磁石（70）は、横断面が矩形状に形成され、径方向内側から径方向外側へ向けて周方向長さが一定である。第１界磁磁石（70）の軸方向長さは、固定子コア（30）の軸方向長さと概ね同じである。

第１界磁磁石（70）は、その第１界磁磁石（70）に対応する第２界磁磁石（60）と磁気的に並列に配置される。このような構成により、第１界磁磁石（70）の磁束の流れ方向を第２界磁磁石（60）の磁束の流れ方向と同方向または逆方向にすることができる。

また、第１界磁磁石（70）は、その第１界磁磁石（70）に対応する界磁巻線（50）の界磁磁束（M50）により磁力を変更可能である。具体的には、第１界磁磁石（70）は、界磁巻線（50）の界磁磁束（M50）により着磁量および方向が変更し、この変更により磁力を変更可能である。この例では、界磁スロット（35b）の界磁巻線（50）の短絡磁束（M51）は、その界磁スロット（35b）の第１界磁磁石（70）を通過する。そして、第１界磁磁石（70）は、その第１界磁磁石（70）を通過する短絡磁束（M51）により、磁力の大きさおよび方向を変更可能である。言い換えれば、第１界磁磁石（70）は、その第１界磁磁石（70）を通過する短絡磁束（M51）により、短絡磁束（M51）を取り去った後、磁化状態、すなわち、磁化の大きさおよび方向を変更可能である。一般的に、磁化の大きさを大きくする、または、最大にすることを、「着磁する」といい、磁化の大きさを小さくする、または、磁化をほぼゼロにすることを、「減磁させる」または「脱磁する」と言われる。

この例では、第１界磁磁石（70）は、第２界磁磁石（60）よりも径方向外側に配置される。そして、第１界磁磁石（70）は、磁極面が周方向を向くように着磁される。言い換えると、第１界磁磁石（70）は、周方向に着磁可能であり、磁化方向を周方向に沿う方向にすることが可能である。また、この例では、複数の第１界磁磁石（70）は、周方向において同じ極性の磁極面が向かい合うように着磁される。言い換えると、複数の第１界磁磁石（70）は、それぞれの磁化方向が周方向に沿う方向となり、且つ、周方向の一方側へ向けて交互に異なる極性の磁極面を向けるように、着磁される。

〈第１界磁磁石の磁束：第１磁石磁束〉
なお、第１界磁磁石（70）の磁束には、固定子コア（30）内を循環する磁束と、回転子コア（11）と鎖交する磁束とが含まれる。以下の説明では、第１界磁磁石（70）の磁束を「第１磁石磁束（M70）」と記載し、第１磁石磁束（M70）のうち固定子コア（30）内を循環する磁束を「第１短絡磁束（M71）」と記載し、第１磁石磁束（M70）のうち回転子コア（11）と鎖交する磁束を「第１鎖交磁束（M72）」と記載する。

〈第２界磁磁石〉
複数の第２界磁磁石（60）は、互いに同様の構成を有する。第２界磁磁石（60）は、界磁スロット（35b）に収容される。この例では、第２界磁磁石（60）は、横断面が台形状に形成され、径方向内側から径方向外側へ向けて周方向長さが次第に長くなる。第２界磁磁石（60）の軸方向長さは、固定子コア（30）の軸方向長さと概ね同じである。なお、第２界磁磁石（60）の横断面の形状は、台形状に限定されない。

また、第２界磁磁石（60）は、磁極面が周方向を向く。言い換えると、第２界磁磁石（60）は、周方向に着磁され、磁化方向が周方向に沿う方向である。この例では、複数の第２界磁磁石（60）は、周方向において同じ極性の磁極面が向かい合うように複数の界磁スロット（35b）にそれぞれ配置される。言い換えると、複数の第２界磁磁石（60）は、それぞれの磁化方向が周方向に沿うように着磁され、周方向の一方側へ向けて交互に異なる極性の磁極面を向けて配置される。

〈第２界磁磁石の磁束：第２磁石磁束〉
なお、第２界磁磁石（60）の磁束には、固定子コア（30）内を循環する磁束と、回転子コア（11）と鎖交する磁束とが含まれる。以下の説明では、第２界磁磁石（60）の磁束を「第２磁石磁束（M60）」と記載し、第２磁石磁束（M60）のうち固定子コア（30）内を循環する磁束を「第２短絡磁束（M61）」と記載し、第２磁石磁束（M60）のうち回転子コア（11）と鎖交する磁束を「第２鎖交磁束（M62）」と記載する。

〈順方向と逆方向〉
また、以下の説明では、第１界磁磁石（70）の第１鎖交磁束（M72）の流れ方向がその第１界磁磁石（70）に対応する第２界磁磁石（60）の第２鎖交磁束（M62）の流れ方向と同方向となるときの第１界磁磁石（70）の磁化方向を「順方向」と記載する。また、第１界磁磁石（70）の第１鎖交磁束（M72）の流れ方向がその第１界磁磁石（70）に対応する第２界磁磁石（60）の第２鎖交磁束（M62）の流れ方向の逆方向となるときの第１界磁磁石（70）の磁化方向を「逆方向」と記載する。なお、「第１界磁磁石（70）に対応する第２界磁磁石（60）」は、第１界磁磁石（70）とともに共通の界磁スロット（35b）に収容される第２界磁磁石（60）のことである。

〈着磁状態と脱磁状態〉
また、第１界磁磁石（70）は、界磁磁束（M50）により磁力を変更することで、着磁状態と脱磁状態とに切り換え可能である。着磁状態は、有効な磁力を有する状態のことである。脱磁状態は、磁力が実質的にゼロの状態である。例えば、着磁状態では、第１界磁磁石（70）の第１鎖交磁束（M72）が回転子コア（11）と鎖交し、脱磁状態では、第１界磁磁石（70）の第１鎖交磁束（M72）が回転子コア（11）と鎖交しない。なお、着磁状態には、第１界磁磁石（70）の磁力の方向（磁化方向）が順方向となる第１着磁状態と、第１界磁磁石（70）の磁力の方向（磁化方向）が逆方向となる第２着磁状態とが含まれる。

〔界磁磁石の磁気特性〕
第２界磁磁石（60）は、界磁巻線（50）の界磁磁束（M50）による磁力の変化が可能な限り生じないように構成される。第１界磁磁石（70）は、界磁巻線（50）の界磁磁束（M50）により磁力が変化するように構成される。

この例では、回転電気機械（2）の使用温度範囲内において、第１界磁磁石（70）の保磁力の最大値は、第２界磁磁石（60）の保磁力の最小値よりも小さい。例えば、回転電気機械（2）の使用温度範囲の上限は、１００℃、１５０℃、２００℃のいずれかであり、回転電気機械（2）の使用温度範囲の下限は、０℃、―５０℃のいずれかである。

また、「第２界磁磁石（60）の残留磁束密度」と「第２界磁磁石（60）の磁極面積」との積は、「第１界磁磁石（70）の残留磁束密度」と「第１界磁磁石（70）の磁極面積」との積よりも大きくてもよい。

なお、第２界磁磁石（60）は、界磁巻線（50）に界磁電流（i50）が流れる場合に不可逆的な磁力変化が実質的に生じない磁石である。第２界磁磁石（60）には、運転中に意図しない僅かな不可逆的な磁力変化が生じるものも含まれる。言い換えると、第２界磁磁石（60）は、界磁巻線（50）に界磁電流（i50）が流れる場合に不可逆的な磁力変化が相対的に生じにくい磁石である。具体的には、第２界磁磁石（60）は、第１界磁磁石（70）よりも、界磁巻線（50）に界磁電流（i50）が流れる場合に不可逆的な磁力変化が生じにくい磁石である。また、第２界磁磁石（60）は、着磁方向一定で使用される磁石である。例えば、第２界磁磁石（60）は、５％以下の着磁率の変化を伴って使用される磁石であることが望ましい。

また、第１界磁磁石（70）は、界磁巻線（50）に界磁電流（i50）が流れる場合に不可逆的な磁力変化が生じる磁石である。言い換えると、第１界磁磁石（70）は、界磁巻線（50）に界磁電流（i50）が流れる場合に不可逆的な磁力変化が相対的に生じやすい磁石である。また、第１界磁磁石（70）は、着磁方向の変更を伴って使用される磁石であってもよい。また、第１界磁磁石（70）は、常温（例えば２５℃）で保磁力が第２界磁磁石（60）の１／２以下である磁石であってもよい。例えば、第１界磁磁石（70）は、概ね３０％以上（望ましくは５０％以上）の着磁率の変化を伴って使用される磁石である。

〔界磁スロット内の構成〕
図２は、実施形態１における界磁スロット（35b）内の構成を例示する。界磁スロット（35b）は、界磁巻線（50）を収容する巻線収容部（350）と、第２界磁磁石（60）を収容する第２磁石収容部（351）と、第１界磁磁石（70）を収容する第１磁石収容部（352）とを含む。

実施形態１では、第１磁石収容部（352）は、第２磁石収容部（351）よりも径方向外側に配置され、巻線収容部（350）は、第２磁石収容部（351）よりも径方向外側に配置される。このような構成により、実施形態１では、第１界磁磁石（70）は、界磁スロット（35b）内において第２界磁磁石（60）よりも径方向外側に配置され、界磁巻線（50）は、界磁スロット（35b）内において第１界磁磁石（70）よりも径方向外側に配置される。

また、実施形態１では、第１界磁磁石（70）の周方向長さ（LC70）は、第２界磁磁石（60）の径方向外側の部分の周方向長さ（LC60）以下であり、且つ、界磁スロット（35b）の巻線収容部（350）の径方向内側の部分の周方向長さ（LC350）以下である。

なお、図２の例では、第１磁石収容部（352）は、第２磁石収容部（351）と連通し、巻線収容部（350）は、第２磁石収容部（351）と連通する。第１界磁磁石（70）は、第２界磁磁石（60）の径方向外側に隣接し、界磁巻線（50）は、第１界磁磁石（70）の径方向外側に隣接する。第１界磁磁石（70）の周方向長さ（LC70）は、第２界磁磁石（60）の径方向外側の部分の周方向長さ（LC60）と同一であり、且つ、巻線収容部（350）の径方向内側の部分の周方向長さ（LC350）よりも短い。第１界磁磁石（70）の径方向長さ（LR70）は、第１界磁磁石（70）の周方向長さ（LC70）よりも短い。また、第１界磁磁石（70）の径方向長さ（LR70）は、第２界磁磁石（60）の径方向長さ（LR60）および巻線収容部（350）の径方向長さ（LR350）の各々よりも短い。これにより、特に、第１界磁磁石（70）は固定子コア（30）に突出した角部がないので、フリンジング磁束などによる強い減磁界が印加されることを避けることができ、磁力を変化させずに運転する場合において、減磁を防止することができる。

また、図２の例では、第２界磁磁石（60）は、所定のギャップ（G）を隔てて回転子コア（11）と対向する。そのため、第２界磁磁石（60）には、フリンジング磁束などにより強い減磁界が印加されやすい。したがって、第２界磁磁石（60）の保磁力を高くしておくことが望ましい。例えば、第２界磁磁石（60）は、希土類元素を用いた磁石（いわゆる希土類磁石）であってもよい。具体的には、第２界磁磁石（60）は、ネオジムと鉄とホウ素を主成分とする希土類磁石（ネオジム-鉄-ボロン系の磁石）であることが望ましい。また、第２界磁磁石（60）は、焼結磁石であると好適である。なお、第２界磁磁石（60）は、ボンド磁石であってもよい。第１界磁磁石（70）は、第２界磁磁石（60）と同様に、ネオジム-鉄-ボロン系の磁石であってもよい。また、第１界磁磁石（70）は、アルニコ磁石であってもよいし、サマリウムコバルト磁石であってもよいし、フェライト系磁石であってもよい。

〔制御部〕
図１に示すように、制御部（3）は、電機子巻線（40）に電機子電流（i40）を供給し、界磁巻線（50）に界磁電流（i50）を供給する。そして、制御部（3）は、電機子電流（i40）と界磁電流（i50）とを制御することにより、回転電気機械（2）の動作を制御する。この例では、制御部（3）は、電源（81）と、制御回路（82）とを有する。

〈電源〉
電源（81）は、電機子電源部（81a）と、界磁電源部（81b）とを有する。

電機子電源部（81a）は、複数の電機子巻線（40）に電気的に接続される。そして、電機子電源部（81a）は、制御回路（82）による制御に応答して、複数の電機子巻線（40）に交流の電機子電流（i40）を供給する。電機子電源部（81a）の構成には、周知の電源の構成を採用することが可能である。例えば、電機子電源部（81a）は、インバータにより構成されてもよい。

界磁電源部（81b）は、複数の界磁巻線（50）に電気的に接続される。そして、界磁電源部（81b）は、制御回路（82）による制御に応答して、複数の界磁巻線（50）に直流の界磁電流（i50）を供給する。界磁電源部（81b）の構成には、周知の電源の構成を採用することが可能である。例えば、界磁電源部（81b）は、インバータにより構成されてもよい。なお、第１界磁磁石（70）の着磁/脱磁の際に供給される界磁電流（i50）は、流れる時間が極めて短いパルス状の直流の電流であってもよい。

〈制御回路〉
制御回路（82）は、電源（81）を制御することにより、回転電気機械（2）の動作を制御する。具体的には、制御回路（82）は、回転電気機械（2）の各種のパラメータを検出する各種のセンサ（図示省略）の出力に基づいて、回転電気機械（2）が所望の動作を行うように電源（81）を制御する。例えば、制御回路（82）は、プロセッサと、プロセッサと電気的に接続されてプロセッサを動作させるためのプログラムおよび情報を記憶するメモリとにより構成される。

〔制御部の動作〕
実施形態１の制御部（3）は、第１磁力制御と、第２磁力制御と、第１回転制御と、第２回転制御と、第３回転制御と、第４回転制御と、第５回転制御と、第６回転制御とを選択的に行う。

以下の説明では、周方向に並ぶ３つの電機子スロット（35a）を「電機子スロット（35a-1）」と「電機子スロット（35a-2）」と「電機子スロット（35a-3）」と記載する。第１番目および第２番目の電機子スロット（35a-1,35a-2）の間に配置される第１番目の界磁スロット（35b）を「界磁スロット（35b-1）」と記載する。第２番目および第３番目の電機子スロット（35a-2,35a-3）の間に配置される第２番目の界磁スロット（35b）を「界磁スロット（35b-2）」と記載する。

また、第１番目の電機子スロット（35a-1）と第１番目の界磁スロット（35b-1）との間に挟まれる第１番目のティース（32）を「ティース（32-1）」と記載する。第１番目の界磁スロット（35b-1）と第２番目の電機子スロット（35a-2）との間に挟まれる第２番目のティース（32）を「ティース（32-2）」と記載する。第２番目の電機子スロット（35a-2）と第２番目の界磁スロット（35b-2）との間に挟まれる第３番目のティース（32）を「ティース（32-3）」と記載する。第２番目の界磁スロット（35b-2）と第３番目の電機子スロット（35a-3）との間に挟まれる第４番目のティース（32）を「ティース（32-4）」と記載する。

また、第１番目の界磁スロット（35b-1）に収容される第１界磁磁石（70）と第２界磁磁石（60）を「第１界磁磁石（70-1）」と「第２界磁磁石（60-1）」と記載する。第２番目の界磁スロット（35b-2）に収容される第１界磁磁石（70）と第２界磁磁石（60）を「第１界磁磁石（70-2）」と「第２界磁磁石（60-2）」と記載する。

〔第１磁力制御〕
図３は、実施形態１の第１磁力制御における磁束の流れを例示する。

第１磁力制御では、制御部（3）は、複数の界磁巻線（50）に界磁電流（i50）を供給する。そして、制御部（3）は、複数の界磁スロット（35b）の各々において、その界磁スロット（35b）の界磁巻線（50）の短絡磁束（M51）がその界磁スロット（35b）の第１界磁磁石（70）を順方向に通過するように、複数の界磁巻線（50）に供給される界磁電流（i50）を制御する。これにより、複数の界磁スロット（35b）の各々において、第１界磁磁石（70）が順方向に着磁される。

なお、この例では、第１磁力制御において界磁巻線（50）に供給される界磁電流（i50）は、流れる時間が極短時間（例えば１０msec未満）である準インパルス電流である。また、第１磁力制御において界磁巻線（50）に供給される界磁電流（i50）の絶対値は、後述する回転制御（具体的には第２，第４，第６回転制御）において界磁巻線（50）に供給される界磁電流（i50）の絶対値よりも大きい。例えば、第１磁力制御における界磁電流（i50）の絶対値は、回転制御における界磁電流（i50）の最大値の１．５～１０倍程度である。

また、第１磁力制御では、制御部（3）は、必要に応じて、複数の電機子巻線（40）に対する電機子電流（i40）の供給を行う。

第１磁力制御における磁束の詳細は、以下のとおりである。

〈界磁巻線の磁束：短絡磁束〉
第１磁力制御では、界磁スロット（35b-1）の界磁巻線（50）の短絡磁束（M51）は、固定子ヨーク（31）から、ティース（32-2）、第１界磁磁石（70-1）、ティース（32-1）を順に通過し、固定子ヨーク（31）に戻る。このように、界磁スロット（35b-1）の界磁巻線（50）の短絡磁束（M51）は、界磁スロット（35b-1）の界磁巻線（50）の周りを時計回り方向に循環する。なお、界磁スロット（35b-2）の界磁巻線（50）の短絡磁束（M51）の流れ方向は、界磁スロット（35b-1）の界磁巻線（50）の短絡磁束（M51）の流れ方向の逆方向である。

〈界磁巻線の磁束：鎖交磁束〉
第１磁力制御では、界磁スロット（35b-1）の界磁巻線（50）の鎖交磁束（M52）は、固定子ヨーク（31）から、ティース（32-3）、回転子コア（11）、ティース（32-1）を順に通過し、固定子ヨーク（31）に戻る。このように、界磁スロット（35b-1）の界磁巻線（50）の鎖交磁束（M52）は、固定子コア（30）と回転子コア（11）を時計回り方向に循環する。なお、界磁スロット（35b-2）の界磁巻線（50）の鎖交磁束（M52）の流れ方向は、界磁スロット（35b-1）の界磁巻線（50）の鎖交磁束（M52）の流れ方向の逆方向である。

〈第２界磁磁石の磁束：第２短絡磁束〉
第１磁力制御では、第２界磁磁石（60-1）の第２短絡磁束（M61）は、第２界磁磁石（60-1）から、ティース（32-1）、第１界磁磁石（70-1）、ティース（32-2）を順に通過し、第２界磁磁石（60-1）に戻る。このように、第２界磁磁石（60-1）の第２短絡磁束（M61）は、第２界磁磁石（60-1）と第１界磁磁石（70-1）との周りを時計回り方向に循環する。なお、第２界磁磁石（60-2）の第２短絡磁束（M61）の流れ方向は、第２界磁磁石（60-1）の第２短絡磁束（M61）の流れ方向の逆方向である。

〈第２界磁磁石の磁束：第２鎖交磁束〉
第１磁力制御では、第２界磁磁石（60-1）の第２鎖交磁束（M62）は、第２界磁磁石（60-1）から、ティース（32-1）、回転子コア（11）、ティース（32-3）、固定子ヨーク（31）、ティース（32-2）を順に通過し、第２界磁磁石（60-1）に戻る。このように、第２界磁磁石（60-1）の第２鎖交磁束（M62）は、固定子コア（30）と回転子コア（11）を反時計回り方向に循環する。なお、第２界磁磁石（60-2）の第２鎖交磁束（M62）の流れ方向は、第２界磁磁石（60-1）の第２鎖交磁束（M62）の流れ方向の逆方向である。

〈第１磁力制御の効果〉
以上のように、第１磁力制御を行うことにより、第１界磁磁石（70）の磁力が順方向に強くなるように、第１界磁磁石（70）の磁力の大きさおよび方向を変化させることができる。具体的には、第１界磁磁石（70）の状態が「第１界磁磁石（70）の磁化方向が順方向となる第１着磁状態」である場合、第１界磁磁石（70）の順方向に作用する磁力を強めることができる。また、第１界磁磁石（70）の状態が「第１界磁磁石（70）の磁化方向が逆方向となる第２着磁状態」である場合、第１界磁磁石（70）の逆方向に作用する磁力を弱めることができる。また、第１界磁磁石（70）の状態を第２着磁状態から脱磁状態に切り換えることができ、さらに、脱磁状態から第１着磁状態に切り換えることができる。

〔第２磁力制御〕
図４は、実施形態１の第２磁力制御における磁束の流れを例示する。

第２磁力制御では、制御部（3）は、複数の界磁巻線（50）に界磁電流（i50）を供給する。そして、制御部（3）は、複数の界磁スロット（35b）の各々において、その界磁スロット（35b）の界磁巻線（50）の短絡磁束（M51）がその界磁スロット（35b）の第１界磁磁石（70）を逆方向に通過するように、複数の界磁巻線（50）に供給される界磁電流（i50）を制御する。これにより、複数の界磁スロット（35b）の各々において、第１界磁磁石（70）が逆方向に着磁される。

なお、この例では、第１磁力制御と同様に、第２磁力制御において界磁巻線（50）に供給される界磁電流（i50）は、流れる時間が極短時間である準インパルス電流である。また、第２磁力制御において界磁巻線（50）に供給される界磁電流（i50）の絶対値は、後述する回転制御（具体的には第２，第４，第６回転制御）において界磁巻線（50）に供給される界磁電流（i50）の絶対値よりも大きい。例えば、第２磁力制御における界磁電流（i50）の絶対値は、回転制御における界磁電流（i50）の最大値の１．５～１０倍程度である。

また、第１磁力制御と同様に、第２磁力制御では、制御部（3）は、必要に応じて、複数の電機子巻線（40）に対する電機子電流（i40）の供給を行う。

第２磁力制御における磁束の詳細は、以下のとおりである。

〈界磁巻線の磁束：短絡磁束〉
第２磁力制御における短絡磁束（M51）の流れ方向は、第１磁力制御における短絡磁束（M51）の流れ方向の逆方向である。具体的には、第２磁力制御では、界磁スロット（35b-1）の界磁巻線（50）の短絡磁束（M51）は、固定子ヨーク（31）から、ティース（32-1）、第１界磁磁石（70-1）、ティース（32-2）を順に通過し、固定子ヨーク（31）に戻る。このように、界磁スロット（35b-1）の界磁巻線（50）の短絡磁束（M51）は、界磁スロット（35b-1）の界磁巻線（50）の周りを反時計回り方向に循環する。なお、界磁スロット（35b-2）の界磁巻線（50）の短絡磁束（M51）の流れ方向は、界磁スロット（35b-1）の界磁巻線（50）の短絡磁束（M51）の流れ方向の逆方向である。

〈界磁巻線の磁束：鎖交磁束〉
第２磁力制御における鎖交磁束（M52）の流れ方向は、第１磁力制御における鎖交磁束（M52）の流れ方向の逆方向である。具体的には、第２磁力制御では、界磁スロット（35b-1）の界磁巻線（50）の鎖交磁束（M52）は、固定子ヨーク（31）から、ティース（32-1）、回転子コア（11）、ティース（32-3）を順に通過し、固定子ヨーク（31）に戻る。このように、界磁スロット（35b-1）の界磁巻線（50）の鎖交磁束（M52）は、固定子コア（30）と回転子コア（11）を反時計回りに循環する。なお、界磁スロット（35b-2）の界磁巻線（50）の鎖交磁束（M52）の流れ方向は、界磁スロット（35b-1）の界磁巻線（50）の鎖交磁束（M52）の流れ方向の逆方向である。

〈第２界磁磁石の磁束〉
第２磁力制御における第２磁石磁束（M60）（具体的には第２短絡磁束（M61）と第２鎖交磁束（M62））は、第１磁力制御における第２磁石磁束（M60）と同様である。

〈第２磁力制御の効果〉
以上のように、第２磁力制御を行うことにより、第１界磁磁石（70）の磁力が逆方向に強くなるように、第１界磁磁石（70）の磁力の大きさおよび方向を変化させることができる。具体的には、第１界磁磁石（70）の状態が「第１界磁磁石（70）の磁化方向が順方向となる第１着磁状態」である場合、第１界磁磁石（70）の順方向に作用する磁力を弱めることができる。また、第１界磁磁石（70）の状態が「第１界磁磁石（70）の磁化方向が逆方向となる第２着磁状態」である場合、第１界磁磁石（70）の逆方向に作用する磁力を強めることができる。また、第１界磁磁石（70）の状態を第１着磁状態から脱磁状態に切り換えることができ、さらに、脱磁状態から第２着磁状態に切り換えることができる。

また、第２磁力制御では、第２界磁磁石（60）の第２短絡磁束（M61）が第１界磁磁石（70）を通過する方向は、逆方向（具体的には第１界磁磁石（70）の磁化方向の順方向の逆方向）となっている。これにより、第２磁力制御では、界磁巻線（50）の短絡磁束（M51）による第１界磁磁石（70）の逆方向の着磁を促進させることができる。したがって、第２磁力制御における界磁電流（i50）の絶対値を、第１磁力制御における界磁電流（i50）の絶対値よりも小さくすることができ、回転電気機械（2）の銅損を低減することができる。例えば、第２磁力制御における界磁電流（i50）の絶対値を、第１磁力制御における界磁電流（i50）の絶対値の１／２に設定することができる。

〔第１回転制御〕
図５は、実施形態１の第１回転制御における磁束の流れを例示する。

第１回転制御では、複数の界磁スロット（35b）の各々において、第１界磁磁石（70）の磁化方向は、順方向に設定される。これにより、界磁スロット（35b）の第１界磁磁石（70）の第１鎖交磁束（M72）の流れ方向は、その界磁スロット（35b）の第２界磁磁石（60）の第２鎖交磁束（M62）の流れ方向と同方向となる。

また、第１回転制御では、制御部（3）は、複数の電機子巻線（40）に電機子電流（i40）を供給する。これにより、回転子（10）が回転する。なお、制御部（3）は、複数の界磁巻線（50）に対する界磁電流（i50）の供給を行わない。

第１回転制御における磁束の詳細は、以下のとおりである。

〈第１界磁磁石の磁束：第１短絡磁束〉
第１回転制御では、第１界磁磁石（70-1）の第１短絡磁束（M71）は、第１界磁磁石（70-1）から、ティース（32-1）、固定子ヨーク（31）、ティース（32-2）を順に通過し、第１界磁磁石（70-1）に戻る。このように、第１界磁磁石（70-1）の第１短絡磁束（M71）は、界磁スロット（35b-1）の界磁巻線（50）の周りを時計回り方向に循環する。なお、第１界磁磁石（70-2）の第１短絡磁束（M71）に流れ方向は、第１界磁磁石（70-1）の第１短絡磁束（M71）に流れ方向の逆方向である。

〈第１界磁磁石の磁束：第１鎖交磁束〉
第１回転制御では、第１界磁磁石（70-1）の第１鎖交磁束（M72）と第１界磁磁石（70-2）の第１鎖交磁束（M72）とが合成される。そして、第１界磁磁石（70-1,70-2）の第１鎖交磁束（M72）は、第１界磁磁石（70-1）から、ティース（32-1）、回転子コア（11）、ティース（32-3）、第１界磁磁石（70-2）、ティース（32-4）、固定子ヨーク（31）、ティース（32-2）を順に通過し、第１界磁磁石（70-1）に戻る。このように、第１界磁磁石（70-1,70-2）の第１鎖交磁束（M72）は、固定子コア（30）と回転子コア（11）を反時計回り方向に循環する。

〈第２界磁磁石の磁束：第２短絡磁束〉
第１回転制御では、第２界磁磁石（60-1）の第２短絡磁束（M61）は、第２界磁磁石（60-1）から、ティース（32-1）、固定子ヨーク（31）、ティース（32-2）を順に通過し、第２界磁磁石（60-1）に戻る。このように、第２界磁磁石（60-1）の第２短絡磁束（M61）は、界磁スロット（35b-1）の界磁巻線（50）と第１界磁磁石（70-1）の周りを時計回り方向に循環する。なお、第２界磁磁石（60-2）の第２短絡磁束（M61）に流れ方向は、第２界磁磁石（60-1）の第２短絡磁束（M61）に流れ方向の逆方向である。

〈第２界磁磁石の磁束：第２鎖交磁束〉
第１回転制御では、第２界磁磁石（60-1）の第２鎖交磁束（M62）と第２界磁磁石（60-2）の第２鎖交磁束（M62）とが合成される。そして、第２界磁磁石（60-1,60-2）の第２鎖交磁束（M62）は、第２界磁磁石（60-1）から、ティース（32-1）、回転子コア（11）、ティース（32-3）、第２界磁磁石（60-2）、ティース（32-4）、固定子ヨーク（31）、ティース（32-2）を順に通過し、第２界磁磁石（60-1）に戻る。このように、第２界磁磁石（60-1,60-2）の第２鎖交磁束（M62）は、固定子コア（30）と回転子コア（11）を反時計回り方向に循環する。

〈第１回転制御の効果〉
以上のように、第１回転制御では、界磁巻線（50）に対する界磁電流（i50）の供給が行われない。これにより、回転電気機械（2）の銅損を低減することができる。

また、第１回転制御では、第１界磁磁石（70）の第１鎖交磁束（M72）と、第２界磁磁石（60）の第２鎖交磁束（M62）とが回転子コア（11）と鎖交する。第１鎖交磁束（M72）の流れ方向は、第２鎖交磁束（M62）の流れ方向と同方向である。したがって、第２鎖交磁束（M62）と第１鎖交磁束（M72）との和に応じたトルクを回転子（10）に発生させることができる。

例えば、第１回転制御は、低速/低トルク運転に好適である。低速/低トルク運転では、回転子（10）の回転速度が比較的に低く、且つ、回転子（10）の回転トルクが比較的に低くなるように、回転電気機械（2）が制御される。例えば、回転電気機械（2）が自動車の動力源として利用される場合を例に挙げると、低速/低トルク運転は、市街地走行などのシーンにおいて行われる。

〔第２回転制御〕
図６は、実施形態１の第２回転制御における磁束の流れを例示する。なお、図６の例では、界磁巻線（50）に対する界磁電流（i50）の供給より生じる磁界により、短絡磁束（M51）と第１短絡磁束（M71）と第２短絡磁束（M61）がなくなる。

第２回転制御では、複数の界磁スロット（35b）の各々において、第１界磁磁石（70）の磁化方向は、順方向に設定される。これにより、界磁スロット（35b）の第１界磁磁石（70）の第１鎖交磁束（M72）の流れ方向は、その界磁スロット（35b）の第２界磁磁石（60）の第２鎖交磁束（M62）の流れ方向と同方向となる。

また、第２回転制御では、制御部（3）は、複数の電機子巻線（40）に電機子電流（i40）を供給する。これにより、回転子（10）が回転する。また、制御部（3）は、複数の界磁巻線（50）に界磁電流（i50）を供給する。そして、制御部（3）は、複数の界磁スロット（35b）の各々において、その界磁スロット（35b）の界磁巻線（50）の鎖交磁束（M52）の流れ方向がその界磁スロット（35b）の第２界磁磁石（60）の第２鎖交磁束（M62）の流れ方向と同方向になるように、複数の界磁巻線（50）に供給される界磁電流（i50）を制御する。

第２回転制御における磁束の詳細は、以下のとおりである。

〈界磁巻線の磁束：鎖交磁束〉
第２回転制御では、界磁スロット（35b-1）の界磁巻線（50）の鎖交磁束（M52）は、固定子ヨーク（31）から、ティース（32-1）、回転子コア（11）、ティース（32-3）を順に通過し、固定子ヨーク（31）に戻る。このように、界磁スロット（35b-1）の界磁巻線（50）の鎖交磁束（M52）は、固定子コア（30）と回転子コア（11）を反時計回り方向に循環する。なお、界磁スロット（35b-2）の界磁巻線（50）の鎖交磁束（M52）の流れ方向は、界磁スロット（35b-1）の界磁巻線（50）の鎖交磁束（M52）の流れ方向の逆方向である。

〈第１界磁磁石の磁束：第１鎖交磁束〉
第２回転制御では、第１界磁磁石（70-1）の第１鎖交磁束（M72）は、第１界磁磁石（70-1）から、ティース（32-1）、回転子コア（11）、ティース（32-3）、固定子ヨーク（31）、ティース（32-2）を順に通過し、第１界磁磁石（70-1）に戻る。このように、第１界磁磁石（70-1）の第１鎖交磁束（M72）は、固定子コア（30）と回転子コア（11）を反時計回り方向に循環する。なお、第１界磁磁石（70-2）の第１鎖交磁束（M72）の流れ方向は、第１界磁磁石（70-1）の第１鎖交磁束（M72）の流れ方向の逆方向である。

〈第２界磁磁石の磁束：第２鎖交磁束〉
第２回転制御では、第２界磁磁石（60-1）の第２鎖交磁束（M62）は、第２界磁磁石（60-1）から、ティース（32-1）、回転子コア（11）、ティース（32-3）、固定子ヨーク（31）、ティース（32-2）を順に通過し、第２界磁磁石（60-1）に戻る。このように、第２界磁磁石（60-1）の第２鎖交磁束（M62）は、固定子コア（30）と回転子コア（11）を反時計回り方向に循環する。なお、第２界磁磁石（60-2）の第２鎖交磁束（M62）の流れ方向は、第２界磁磁石（60-1）の第２鎖交磁束（M62）の流れ方向の逆方向である。

〈第２回転制御の効果〉
以上のように、第２回転制御では、界磁巻線（50）の鎖交磁束（M52）と、第１界磁磁石（70）の第１鎖交磁束（M72）と、第２界磁磁石（60）の第２鎖交磁束（M62）とが回転子コア（11）と鎖交する。鎖交磁束（M52）の流れ方向は、第２鎖交磁束（M62）の流れ方向と同方向である。第１鎖交磁束（M72）の流れ方向は、第２鎖交磁束（M62）の流れ方向と同方向である。したがって、鎖交磁束（M52）と第１鎖交磁束（M72）と第２鎖交磁束（M62）との和に応じたトルクを回転子（10）に発生させることができる。

また、第２回転制御では、界磁電流（i50）を制御することにより、界磁巻線（50）の鎖交磁束（M52）を制御することができ、その結果、回転子（10）に発生するトルクを制御することができる。

例えば、第２回転制御は、低速/高トルク運転に好適である。低速/高トルク運転では、回転子（10）の回転速度が比較的に低く、且つ、回転子（10）の回転トルクが比較的に高くなるように、回転電気機械（2）が制御される。例えば、回転電気機械（2）が自動車の動力源として利用される場合を例に挙げると、低速/高トルク運転は、急坂走行、段差乗上、発車時などのシーンにおいて行われる。

〔第３回転制御〕
図７は、実施形態１の第３回転制御における磁束の流れを例示する。

第３回転制御では、複数の界磁スロット（35b）の各々において、第１界磁磁石（70）は、脱磁状態に設定される。これにより、複数の界磁スロット（35b）の各々において、第１界磁磁石（70）の磁力は、実質的にゼロとなる。

また、第３回転制御では、制御部（3）は、複数の電機子巻線（40）に電機子電流（i40）を供給する。これにより、回転子（10）が回転する。なお、制御部（3）は、複数の界磁巻線（50）に対する界磁電流（i50）の供給を行わない。

第３回転制御における磁束の詳細は、以下のとおりである。

〈第２界磁磁石の磁束〉
第３回転制御における第２磁石磁束（M60）（具体的には第２短絡磁束（M61）と第２鎖交磁束（M62））は、第１回転制御における第２磁石磁束（M60）と同様である。

〈第３回転制御の効果〉
以上のように、第３回転制御では、界磁巻線（50）に対する界磁電流（i50）の供給が行われない。これにより、回転電気機械（2）の銅損を低減することができる。

また、第３回転制御では、第２界磁磁石（60）の第２鎖交磁束（M62）が回転子コア（11）と鎖交する。これにより、第２鎖交磁束（M62）に応じたトルクを回転子（10）に発生させることができる。

例えば、第３回転制御は、高速/低トルク運転に好適である。高速/低トルク運転では、回転子（10）の回転速度が比較的に高く、且つ、回転子（10）の回転トルクが比較的に低くなるように、回転電気機械（2）が制御される。例えば、回転電気機械（2）が自動車の動力源として利用される場合を例に挙げると、高速/低トルク運転は、高速道巡航などのシーンにおいて行われる。

〔第４回転制御〕
図８は、実施形態１の第４回転制御における磁束の流れを例示する。なお、図８の例では、界磁巻線（50）に対する界磁電流（i50）の供給より生じる磁界により、短絡磁束（M51）と第２短絡磁束（M61）がなくなる。

第４回転制御では、複数の界磁スロット（35b）の各々において、第１界磁磁石（70）は、脱磁状態に設定される。これにより、複数の界磁スロット（35b）の各々において、第１界磁磁石（70）の磁力は、実質的にゼロとなる。

また、第４回転制御では、制御部（3）は、複数の電機子巻線（40）に電機子電流（i40）を供給する。これにより、回転子（10）が回転する。また、制御部（3）は、複数の界磁巻線（50）に界磁電流（i50）を供給する。そして、制御部（3）は、複数の界磁スロット（35b）の各々において、その界磁スロット（35b）の界磁巻線（50）の鎖交磁束（M52）の流れ方向がその界磁スロット（35b）の第２界磁磁石（60）の第２鎖交磁束（M62）の流れ方向と同方向になるように、複数の界磁巻線（50）に供給される界磁電流（i50）を制御する。

第４回転制御における磁束の詳細は、以下のとおりである。

〈界磁巻線の磁束〉
第４回転制御における界磁磁束（M50）（具体的には鎖交磁束（M52））は、第２回転制御における界磁磁束（M50）と同様である。

〈第２界磁磁石の磁束〉
第４回転制御における第２磁石磁束（M60）（具体的には第２鎖交磁束（M62））は、第３回転制御における第２磁石磁束（M60）と同様である。

〈第４回転制御の効果〉
以上のように、第４回転制御では、界磁巻線（50）の鎖交磁束（M52）と、第２界磁磁石（60）の第２鎖交磁束（M62）とが回転子コア（11）と鎖交する。鎖交磁束（M52）の流れ方向は、第２鎖交磁束（M62）の流れ方向と同方向である。したがって、鎖交磁束（M52）と第２鎖交磁束（M62）との和に応じたトルクを回転子（10）に発生させることができる。

また、第４回転制御では、界磁電流（i50）を制御することにより、界磁巻線（50）の鎖交磁束（M52）を制御することができ、その結果、回転子（10）に発生するトルクを制御することができる。

例えば、第４回転制御は、低速/高トルク運転に好適である。

〔第５回転制御〕
図９は、実施形態１の第５回転制御における磁束の流れを例示する。

第５回転制御では、複数の界磁スロット（35b）の各々において、第１界磁磁石（70）の磁化方向は、逆方向に設定される。これにより、界磁スロット（35b）の第１界磁磁石（70）の第１鎖交磁束（M72）の流れ方向は、その界磁スロット（35b）の第２界磁磁石（60）の第２鎖交磁束（M62）の流れ方向の逆方向となる。

また、第５回転制御では、制御部（3）は、複数の電機子巻線（40）に電機子電流（i40）を供給する。これにより、回転子（10）が回転する。なお、制御部（3）は、複数の界磁巻線（50）に対する界磁電流（i50）の供給を行わない。

第５回転制御における磁束の詳細は、以下のとおりである。

〈第１界磁磁石の磁束：第１短絡磁束〉
第５回転制御における第１短絡磁束（M71）の流れ方向は、第１回転制御における第１短絡磁束（M71）の流れ方向の逆方向である。具体的には、第５回転制御では、第１界磁磁石（70-1）の第１短絡磁束（M71）は、第１界磁磁石（70-1）から、ティース（32-2）、固定子ヨーク（31）、ティース（32-1）を順に通過し、第１界磁磁石（70-1）に戻る。このように、第１界磁磁石（70-1）の第１短絡磁束（M71）は、界磁スロット（35b-1）の界磁巻線（50）の周りを反時計回り方向に循環する。なお、第１界磁磁石（70-2）の第１短絡磁束（M71）の流れ方向は、第１界磁磁石（70-1）の第１短絡磁束（M71）の流れ方向の逆方向である。

〈第１界磁磁石の磁束：第１鎖交磁束》
第５回転制御における第１鎖交磁束（M72）の流れ方向は、第１回転制御における第１鎖交磁束（M72）の流れ方向の逆方向である。具体的には、第５回転制御では、第１界磁磁石（70-1）の第１鎖交磁束（M72）と第１界磁磁石（70-2）の第１鎖交磁束（M72）とが合成される。そして、第１界磁磁石（70-1,70-2）の第１鎖交磁束（M72）は、第１界磁磁石（70-1）から、ティース（32-2）、固定子ヨーク（31）、ティース（32-4）、第１界磁磁石（70-2）、ティース（32-3）、回転子コア（11）、ティース（32-1）を順に通過し、第１界磁磁石（70-1）に戻る。このように、第１界磁磁石（70-1,70-2）の第１鎖交磁束（M72）は、固定子コア（30）と回転子コア（11）を時計回り方向に循環する。

〈第２界磁磁石の磁束〉
第５回転制御における第２磁石磁束（M60）（具体的には第２短絡磁束（M61）と第２鎖交磁束（M62））は、第１回転制御における第２磁石磁束（M60）と同様である。

〈第５回転制御の効果〉
以上のように、第５回転制御では、界磁巻線（50）に対する界磁電流（i50）の供給が行われない。これにより、回転電気機械（2）の銅損を低減することができる。

また、第５回転制御では、第１界磁磁石（70）の第１鎖交磁束（M72）と、第２界磁磁石（60）の第２鎖交磁束（M62）とが回転子コア（11）と鎖交する。第１鎖交磁束（M72）の流れ方向は、第２鎖交磁束（M62）の流れ方向の逆方向である。したがって、第１鎖交磁束（M72）と第２鎖交磁束（M62）との差に応じたトルクを回転子（10）に発生させることができる。

例えば、第５回転制御は、高速/低トルク運転に好適である。

〔第６回転制御〕
図１０は、実施形態１の第６回転制御における磁束の流れを例示する。なお、図１０の例では、界磁巻線（50）に対する界磁電流（i50）の供給より生じる磁界により、短絡磁束（M51）と第１短絡磁束（M71）と第２短絡磁束（M61）がなくなる。

第６回転制御では、複数の界磁スロット（35b）の各々において、第１界磁磁石（70）の磁化方向は、逆方向に設定される。これにより、界磁スロット（35b）の第１界磁磁石（70）の第１鎖交磁束（M72）の流れ方向は、その界磁スロット（35b）の第２界磁磁石（60）の第２鎖交磁束（M62）の流れ方向の逆方向となる。

また、第６回転制御では、制御部（3）は、複数の電機子巻線（40）に電機子電流（i40）を供給する。これにより、回転子（10）が回転する。また、制御部（3）は、複数の界磁巻線（50）に界磁電流（i50）を供給する。そして、制御部（3）は、複数の界磁スロット（35b）の各々において、その界磁スロット（35b）の界磁巻線（50）の鎖交磁束（M52）の流れ方向がその界磁スロット（35b）の第２界磁磁石（60）の第２鎖交磁束（M62）の流れ方向と同方向になるように、複数の界磁巻線（50）に供給される界磁電流（i50）を制御する。

第６回転制御における磁束の詳細は、以下のとおりである。

〈界磁巻線の磁束〉
第６回転制御における界磁磁束（M50）（具体的には鎖交磁束（M52））は、第２回転制御における界磁磁束（M50）と同様である。

〈第１界磁磁石の磁束：第１鎖交磁束〉
第６回転制御における第１鎖交磁束（M72）の流れ方向は、第２回転制御における第１鎖交磁束（M72）の流れ方向の逆方向である。具体的には、第６回転制御では、第１界磁磁石（70-1）の第１鎖交磁束（M72）は、第１界磁磁石（70-1）から、ティース（32-2）、固定子ヨーク（31）、ティース（32-3）、回転子コア（11）、ティース（32-1）を順に通過し、第１界磁磁石（70-1）に戻る。このように、第１界磁磁石（70-1）の第１鎖交磁束（M72）は、固定子コア（30）と回転子コア（11）を時計回り方向に循環する。なお、第１界磁磁石（70-2）の第１鎖交磁束（M72）の流れ方向は、第１界磁磁石（70-1）の第１鎖交磁束（M72）の流れ方向の逆方向である。

〈第２界磁磁石の磁束〉
第６回転制御における第２磁石磁束（M60）（具体的には第２鎖交磁束（M62））は、第５回転制御における第２磁石磁束（M60）と同様である。

〈第６回転制御の効果〉
以上のように、第６回転制御では、界磁巻線（50）の鎖交磁束（M52）と、第１界磁磁石（70）の第１鎖交磁束（M72）と、第２界磁磁石（60）の第２鎖交磁束（M62）とが回転子コア（11）と鎖交する。鎖交磁束（M52）の流れ方向は、第２鎖交磁束（M62）の流れ方向と同方向である。第１鎖交磁束（M72）の流れ方向は、第２鎖交磁束（M62）の流れ方向の逆方向である。したがって、「鎖交磁束（M52）と第２鎖交磁束（M62）と和」と「第１鎖交磁束（M72）」との差に応じたトルクを回転子（10）に発生させることができる。

また、第６回転制御では、界磁電流（i50）を制御することにより、界磁巻線（50）の鎖交磁束（M52）を制御することができ、その結果、回転子（10）に発生するトルクを制御することができる。

例えば、第６回転制御は、低速/高トルク運転に好適である。なお、第６回転制御は、省略されてもよい。また、他の制御についても同様である。

〔実施形態１の効果〕
以上のように、実施形態１の回転電気機械装置（1）では、回転電気機械（2）は、回転子（10）と、固定子（20）を備える。固定子（20）は、固定子コア（30）と、電機子巻線（40）と、界磁巻線（50）と、第１界磁磁石（70）と、第２界磁磁石（60）とを有する。固定子コア（30）には、周方向に交互に並ぶ電機子スロット（35a）と界磁スロット（35b）とが設けられる。電機子巻線（40）は、電機子スロット（35a）に収容される。界磁巻線（50）と第１界磁磁石（70）と第２界磁磁石（60）は、界磁スロット（35b）に収容される。電機子巻線（40）は、交流の電機子電流（i40）が供給されることで、回転子（10）を回転させる回転磁界を発生させる。界磁巻線（50）は、直流の界磁電流（i50）が供給されることで、界磁磁束（M50）を発生させる。第２界磁磁石（60）は、磁極面が周方向を向く。第１界磁磁石（70）は、第２界磁磁石（60）と磁気的に並列に配置され、界磁磁束（M50）により磁力を変更可能である。

上記の構成では、界磁磁束（M50）により第１界磁磁石（70）の磁力の大きさおよび向きを変化させることができる。これにより、例えば、第１界磁磁石（70）の磁力の方向が順方向となる第１着磁状態と、第１界磁磁石（70）の磁力が実質的にゼロとなる脱磁状態と、第１界磁磁石（70）の磁力の方向が逆方向となる第２着磁状態とに切り換えることができる。また、界磁巻線（50）に界磁電流（i50）が供給される通電状態と、界磁巻線（50）に界磁電流（i50）が供給されない非通電状態とに切り換えることができる。これにより、６つの運転モードを実現することができるので、回転電気機械（2）の制御を多様化させることができる。

また、実施形態１の回転電気機械装置（1）では、固定子（20）は、界磁スロット（35b）に収容される第２界磁磁石（60）を有する。

上記の構成では、第１界磁磁石（70）の磁力が実質的にゼロである場合であっても、第２界磁磁石（60）により、一定方向の磁石磁束（M60）を提供することができる。

また、実施形態１の回転電気機械装置（1）では、回転電気機械（2）の使用温度範囲内において、第１界磁磁石（70）の保磁力の最大値は、第２界磁磁石（60）の保磁力の最小値よりも小さい。

上記の構成では、界磁巻線（50）の界磁磁束（M50）による第２界磁磁石（60）の磁力の変化が可能な限り生じないように、第２界磁磁石（60）を構成することができる。これにより、第１着磁状態と脱磁状態と第２着磁状態との切り換えを適切に行うことができ、回転電気機械（2）の制御を適切に行うことができる。

また、実施形態１の回転電気機械装置（1）では、第１界磁磁石（70）は、界磁スロット（35b）内において第２界磁磁石（60）よりも径方向外側に配置される。

上記の構成では、界磁スロット（35b）内において第２界磁磁石（60）が第１界磁磁石（70）よりも径方向外側に配置される場合よりも、第２界磁磁石（60）を回転子（10）に近づけることができる。これにより、第２界磁磁石（60）の磁束が回転子（10）と鎖交しやすくなるので、第２界磁磁石（60）の磁束を有効に利用することができる。

また、実施形態１の回転電気機械装置（1）では、界磁巻線（50）は、界磁スロット（35b）内において第１界磁磁石（70）よりも径方向外側に配置される。

上記の構成では、界磁スロット（35b）内において界磁巻線（50）と第１界磁磁石（70）との間に第２界磁磁石（60）が介在する場合よりも、第１界磁磁石（70）を界磁巻線（50）に近づけることができる。これにより、界磁巻線（50）の界磁磁束（M50）を第１界磁磁石（70）に効率よく通すことができるので、界磁磁束（M50）による第１界磁磁石（70）の磁力の変化を容易にすることができる。また、界磁巻線（50）から見て第１界磁磁石（70）が第２界磁磁石（60）よりも内周側に位置するので、第１界磁磁石（70）の着磁/脱磁の際に、界磁巻線（50）の界磁磁束（M50）は、第２界磁磁石（60）よりも第１界磁磁石（70）を優先的に通る。これにより、第１界磁磁石（70）の着磁/脱磁を容易にすることができる。また、回転子（10）の位置決めも不要である。

また、実施形態１の回転電気機械装置（1）では、第１界磁磁石（70）の周方向長さ（LC70）は、第２界磁磁石（60）の径方向外側の部分の周方向長さ（LC60）以下であり、且つ、界磁スロット（35b）のうち巻線収容部（350）の径方向内側の部分の周方向長さ（LC350）以下である。

上記の構成では、回転子（10）の回転中心軸（P）から第１界磁磁石（70）を見た場合に第１界磁磁石（70）の周方向の端部が第２界磁磁石（60）から食み出さないようにすることができる。これにより、第１界磁磁石（70）の周方向の端部におけるフリンジング磁束の発生を抑制することができるので、フリンジング磁束による第１界磁磁石（70）の減磁を低減することができる。このように、一定の磁力で運転する場合に、第１界磁磁石（70）の磁束を有効に利用することができる。

（実施形態２）
図１１は、実施形態２の回転電気機械装置（1）の構成を例示する。実施形態２の回転電気機械装置（1）は、回転電気機械（2）の固定子（20）の界磁スロット（35b）内の構成が実施形態１の回転電気機械装置（1）と異なる。実施形態２の回転電気機械装置（1）のその他の構成は、実施形態１の回転電気機械装置（1）の構成と同様である。

〔界磁スロット内の構成〕
図１２は、実施形態２における界磁スロット（35b）内の構成を例示する。実施形態２の界磁スロット（35b）内の構成は、界磁巻線（50）および第１界磁磁石（70）の配置が実施形態１の界磁スロット（35b）内の構成と異なる。実施形態２の界磁スロット（35b）内のその他の構成は、実施形態１の界磁スロット（35b）内の構成と同様である。

実施形態２では、巻線収容部（350）は、第２磁石収容部（351）よりも径方向外側に配置され、第１磁石収容部（352）は、巻線収容部（350）よりも径方向外側に配置される。このような構成により、実施形態２では、界磁巻線（50）は、界磁スロット（35b）内において第２界磁磁石（60）よりも径方向外側に配置され、第１界磁磁石（70）は、界磁スロット（35b）内において界磁巻線（50）よりも径方向外側に配置される。

また、実施形態２では、第１界磁磁石（70）の周方向長さ（LC70）は、界磁スロット（35b）の巻線収容部（350）の径方向外側の部分の周方向長さ（LC350）以下である。

なお、図１２の例では、巻線収容部（350）は、第２磁石収容部（351）と連通し、第１磁石収容部（352）は、巻線収容部（350）と連通する。界磁巻線（50）は、第２界磁磁石（60）の径方向外側に隣接し、第１界磁磁石（70）は、界磁巻線（50）の径方向外側に隣接する。第１界磁磁石（70）の周方向長さ（LC70）は、第２界磁磁石（60）の径方向外側の部分の周方向長さ（LC60）と同一であり、且つ、巻線収容部（350）の径方向内側の部分の周方向長さ（LC350）よりも短い。第１界磁磁石（70）の径方向長さ（LR70）は、第１界磁磁石（70）の周方向長さ（LC70）よりも短い。また、第１界磁磁石（70）の径方向長さ（LR70）は、第２界磁磁石（60）の径方向長さ（LR60）および巻線収容部（350）の径方向長さ（LR350）の各々よりも短い。

〔制御部の動作〕
実施形態１の制御部（3）と同様に、実施形態２の制御部（3）は、第１磁力制御と、第２磁力制御と、第１回転制御と、第２回転制御と、第３回転制御と、第４回転制御と、第５回転制御と、第６回転制御とを選択的に行う。

〔第１磁力制御〕
図１３は、実施形態２の第１磁力制御における磁束の流れを例示する。

実施形態２の第１磁力制御における制御部（3）の動作は、実施形態１の第１磁力制御における制御部（3）の動作と同様である。実施形態２の第１磁力制御における磁束の詳細は、以下のとおりである。

〈界磁巻線の磁束：短絡磁束〉
第１磁力制御では、界磁スロット（35b-1）の界磁巻線（50）の短絡磁束（M51）は、第２界磁磁石（60-1）から、ティース（32-2）、第１界磁磁石（70-1）、ティース（32-1）を順に通過し、第２界磁磁石（60-1）に戻る。このように、界磁スロット（35b-1）の界磁巻線（50）の短絡磁束（M51）は、界磁スロット（35b-1）の界磁巻線（50）の周りを反時計回り方向に循環する。なお、界磁スロット（35b-2）の界磁巻線（50）の短絡磁束（M51）の流れ方向は、界磁スロット（35b-1）の界磁巻線（50）の短絡磁束（M51）の流れ方向の逆方向である。

〈界磁巻線の磁束：鎖交磁束〉
第１磁力制御では、界磁スロット（35b-1）の界磁巻線（50）の鎖交磁束（M52）は、固定子ヨーク（31）から、ティース（32-1）、回転子コア（11）、ティース（32-3）を順に通過し、固定子ヨーク（31）に戻る。このように、界磁スロット（35b-1）の界磁巻線（50）の鎖交磁束（M52）は、固定子コア（30）と回転子コア（11）を反時計回り方向に循環する。なお、界磁スロット（35b-2）の界磁巻線（50）の鎖交磁束（M52）の流れ方向は、界磁スロット（35b-1）の界磁巻線（50）の鎖交磁束（M52）の流れ方向の逆方向である。

《第２界磁磁石の磁束：第２短絡磁束》
第１磁力制御では、第２界磁磁石（60-1）の第２短絡磁束（M61）は、第２界磁磁石（60-1）から、ティース（32-1）、第１界磁磁石（70-1）、ティース（32-2）を順に通過し、第２界磁磁石（60-1）に戻る。このように、第２界磁磁石（60-1）の第２短絡磁束（M61）は、界磁スロット（35b-1）の界磁巻線（50）の周りを時計回り方向に循環する。なお、第２界磁磁石（60-2）の第２短絡磁束（M61）の流れ方向は、第２界磁磁石（60-1）の第２短絡磁束（M61）の流れ方向の逆方向である。

《第２界磁磁石の磁束：第２鎖交磁束》
第１磁力制御では、第２界磁磁石（60-1）の第２鎖交磁束（M62）は、第２界磁磁石（60-1）から、ティース（32-1）、回転子コア（11）、ティース（32-3）、固定子ヨーク（31）、ティース（32-2）を順に通過し、第２界磁磁石（60-1）に戻る。このように、第２界磁磁石（60-1）の第２鎖交磁束（M62）は、固定子コア（30）と回転子コア（11）を反時計回り方向に循環する。なお、第２界磁磁石（60-2）の第２鎖交磁束（M62）の流れ方向は、第２界磁磁石（60-1）の第２鎖交磁束（M62）の流れ方向の逆方向である。

〈第１磁力制御の効果〉
実施形態２の第１磁力制御では、実施形態１の第１磁力制御の効果と同様の効果を得ることができる。

〔第２磁力制御〕
図１４は、実施形態２の第２磁力制御における磁束の流れを例示する。

実施形態２の第２磁力制御における制御部（3）の動作は、実施形態１の第２磁力制御における制御部（3）の動作と同様である。実施形態２の第２磁力制御における磁束の詳細は、以下のとおりである。

〈界磁巻線の磁束：短絡磁束〉
第２磁力制御における短絡磁束（M51）の流れ方向は、第１磁力制御における短絡磁束（M51）の流れ方向の逆方向である。具体的には、第２磁力制御では、界磁スロット（35b-1）の界磁巻線（50）の短絡磁束（M51）は、第２界磁磁石（60-1）から、ティース（32-1）、第１界磁磁石（70-1）、ティース（32-2）を順に通過し、第２界磁磁石（60-1）に戻る。このように、界磁スロット（35b-1）の界磁巻線（50）の短絡磁束（M51）は、界磁スロット（35b-1）の界磁巻線（50）の周りを時計回り方向に循環する。なお、界磁スロット（35b-2）の界磁巻線（50）の短絡磁束（M51）の流れ方向は、界磁スロット（35b-1）の界磁巻線（50）の短絡磁束（M51）の流れ方向の逆方向である。

〈界磁巻線の磁束：鎖交磁束〉
第２磁力制御における鎖交磁束（M52）の流れ方向は、第１磁力制御における鎖交磁束（M52）の流れ方向の逆方向である。具体的には、第２磁力制御では、界磁スロット（35b-1）の界磁巻線（50）の鎖交磁束（M52）は、固定子ヨーク（31）から、ティース（32-3）、回転子コア（11）、ティース（32-1）を順に通過し、固定子ヨーク（31）に戻る。このように、界磁スロット（35b-1）の界磁巻線（50）の鎖交磁束（M52）は、固定子コア（30）と回転子コア（11）を時計回り方向に循環する。なお、界磁スロット（35b-2）の界磁巻線（50）の鎖交磁束（M52）の流れ方向は、界磁スロット（35b-1）の界磁巻線（50）の鎖交磁束（M52）の流れ方向の逆方向である。

〈第２界磁磁石の磁束〉
第２磁力制御における第２磁石磁束（M60）（具体的には第２短絡磁束（M61）と第２鎖交磁束（M62））は、第１磁力制御における第２磁石磁束（M60）と同様である。

〈第２磁力制御の効果〉
実施形態２の第２磁力制御では、実施形態１の第２磁力制御の効果と同様の効果を得ることができる。

〔第１回転制御〕
図１５は、実施形態２の第１回転制御における磁束の流れを例示する。

第１回転制御では、第１界磁磁石（70）の磁化方向は、順方向に設定される。実施形態２の第１回転制御における制御部（3）の動作は、実施形態１の第１回転制御における制御部（3）の動作と同様である。実施形態２の第１回転制御における磁束の詳細は、以下のとおりである。

〈第１界磁磁石の磁束：第１短絡磁束〉
第１回転制御では、第１界磁磁石（70-1）の第１短絡磁束（M71）は、第１界磁磁石（70-1）から、ティース（32-1）、固定子ヨーク（31）、ティース（32-2）を順に通過し、第１界磁磁石（70-1）に戻る。このように、第１界磁磁石（70-1）の第１短絡磁束（M71）は、第１界磁磁石（70-1）と固定子ヨーク（31）を時計回り方向に循環する。なお、第１界磁磁石（70-2）の第１短絡磁束（M71）に流れ方向は、第１界磁磁石（70-1）の第１短絡磁束（M71）に流れ方向の逆方向である。

〈第１界磁磁石の磁束：第１鎖交磁束〉
第１回転制御では、第１界磁磁石（70-1）の第１鎖交磁束（M72）と第１界磁磁石（70-2）の第１鎖交磁束（M72）とが合成される。そして、第１界磁磁石（70-1,70-2）の第１鎖交磁束（M72）は、第１界磁磁石（70-1）から、ティース（32-1）、回転子コア（11）、ティース（32-3）、第２界磁磁石（60-2）、ティース（32-4）、固定子ヨーク（31）、ティース（32-2）を順に通過し、第１界磁磁石（70-1）に戻る。このように、第１界磁磁石（70-1,70-2）の第１鎖交磁束（M72）は、固定子コア（30）と回転子コア（11）を反時計回り方向に循環する。

〈第２界磁磁石の磁束：第２短絡磁束〉
第１回転制御では、第２界磁磁石（60-1）の第２短絡磁束（M61）は、第２界磁磁石（60-1）から、ティース（32-1）、第１界磁磁石（70-1）、ティース（32-2）を順に通過し、第２界磁磁石（60-1）に戻る。このように、第２界磁磁石（60-1）の第２短絡磁束（M61）は、界磁スロット（35b-1）の界磁巻線（50）の周りを時計回り方向に循環する。なお、第２界磁磁石（60-2）の第２短絡磁束（M61）に流れ方向は、第２界磁磁石（60-1）の第２短絡磁束（M61）に流れ方向の逆方向である。

〈第２界磁磁石の磁束：第２鎖交磁束〉
第１回転制御では、第２界磁磁石（60-1）の第２鎖交磁束（M62）と第２界磁磁石（60-2）の第２鎖交磁束（M62）とが合成される。そして、第２界磁磁石（60-1,60-2）の第２鎖交磁束（M62）は、第２界磁磁石（60-1）から、ティース（32-1）、回転子コア（11）、ティース（32-3）、第２界磁磁石（60-2）、ティース（32-4）、固定子ヨーク（31）、ティース（32-2）を順に通過し、第２界磁磁石（60-1）に戻る。このように、第２界磁磁石（60-1,60-2）の第２鎖交磁束（M62）は、固定子コア（30）と回転子コア（11）を反時計回り方向に循環する。

〈第１回転制御の効果〉
実施形態２の第１回転制御では、実施形態１の第１回転制御の効果と同様の効果を得ることができる。

〔第２回転制御〕
図１６は、実施形態２の第２回転制御における磁束の流れを例示する。なお、図１６の例では、界磁巻線（50）に対する界磁電流（i50）の供給より生じる磁界により、短絡磁束（M51）と第１短絡磁束（M71）と第２短絡磁束（M61）がなくなる。

第２回転制御では、第１界磁磁石（70）の磁化方向は、順方向に設定される。実施形態２の第２回転制御における制御部（3）の動作は、実施形態１の第２回転制御における制御部（3）の動作と同様である。実施形態２の第２回転制御における磁束の詳細は、以下のとおりである。

〈界磁巻線の磁束：鎖交磁束〉
第２回転制御では、界磁スロット（35b-1）の界磁巻線（50）の鎖交磁束（M52）は、固定子ヨーク（31）から、ティース（32-1）、回転子コア（11）、ティース（32-3）を順に通過し、固定子ヨーク（31）に戻る。このように、界磁スロット（35b-1）の界磁巻線（50）の鎖交磁束（M52）は、固定子コア（30）と回転子コア（11）を反時計回り方向に循環する。なお、界磁スロット（35b-2）の界磁巻線（50）の鎖交磁束（M52）の流れ方向は、界磁スロット（35b-1）の界磁巻線（50）の鎖交磁束（M52）の流れ方向の逆方向である。

〈第１界磁磁石の磁束：第１鎖交磁束〉
第２回転制御では、第１界磁磁石（70-1）の第１鎖交磁束（M72）は、第１界磁磁石（70-1）から、ティース（32-1）、回転子コア（11）、ティース（32-3）、固定子ヨーク（31）、ティース（32-2）を順に通過し、第１界磁磁石（70-1）に戻る。このように、第１界磁磁石（70-1）の第１鎖交磁束（M72）は、固定子コア（30）と回転子コア（11）を反時計回り方向に循環する。なお、第１界磁磁石（70-2）の第１鎖交磁束（M72）の流れ方向は、第１界磁磁石（70-1）の第１鎖交磁束（M72）の流れ方向の逆方向である。

〈第２界磁磁石の磁束：第２鎖交磁束〉
第２回転制御では、第２界磁磁石（60-1）の第２鎖交磁束（M62）は、第２界磁磁石（60-1）から、ティース（32-1）、回転子コア（11）、ティース（32-3）、固定子ヨーク（31）、ティース（32-2）を順に通過し、第２界磁磁石（60-1）に戻る。このように、第２界磁磁石（60-1）の第２鎖交磁束（M62）は、固定子コア（30）と回転子コア（11）を反時計回り方向に循環する。なお、第２界磁磁石（60-2）の第２鎖交磁束（M62）の流れ方向は、第２界磁磁石（60-1）の第２鎖交磁束（M62）の流れ方向の逆方向である。

〈第２回転制御の効果〉
実施形態２の第２回転制御では、実施形態１の第２回転制御の効果と同様の効果を得ることができる。

また、実施形態２の第２回転制御では、界磁巻線（50）の短絡磁束（M51）は、第１界磁磁石（70）を順方向に通過する。短絡磁束（M51）が第１界磁磁石（70）を通過する方向と第１界磁磁石（70）の磁化方向とが同方向であるので、短絡磁束（M51）による第１界磁磁石（70）の減磁が生じにくい。このように、回転電気機械（2）の運転時に第１界磁磁石（70）が減磁しにくいので、回転電気機械（2）の運転効率を向上させることができる。

〔第３回転制御〕
図１７は、実施形態２の第３回転制御における磁束の流れを例示する。

第３回転制御では、第１界磁磁石（70）は、脱磁状態に設定される。実施形態２の第３回転制御における制御部（3）の動作は、実施形態１の第３回転制御における制御部（3）の動作と同様である。実施形態２の第３回転制御における磁束の詳細は、以下のとおりである。

〈第２界磁磁石の磁束〉
第３回転制御における第２磁石磁束（M60）（具体的には第２短絡磁束（M61）と第２鎖交磁束（M62））は、第１回転制御における第２磁石磁束（M60）と同様である。

〈第３回転制御の効果〉
実施形態２の第３回転制御では、実施形態１の第３回転制御の効果と同様の効果を得ることができる。

〔第４回転制御〕
図１８は、実施形態２の第４回転制御における磁束の流れを例示する。なお、図１８の例では、界磁巻線（50）に対する界磁電流（i50）の供給より生じる磁界により、短絡磁束（M51）と第２短絡磁束（M61）がなくなる。

第４回転制御では、第１界磁磁石（70）は、脱磁状態に設定される。実施形態２の第４回転制御における制御部（3）の動作は、実施形態１の第４回転制御における制御部（3）の動作と同様である。実施形態２の第４回転制御における磁束の詳細は、以下のとおりである。

〈界磁巻線の磁束〉
第４回転制御における界磁磁束（M50）（具体的には鎖交磁束（M52））は、第２回転制御における界磁磁束（M50）と同様である。

〈第２界磁磁石の磁束〉
第４回転制御における第２磁石磁束（M60）（具体的に第２鎖交磁束（M62））は、第３回転制御における第２磁石磁束（M60）と同様である。

〈第４回転制御の効果〉
実施形態２の第４回転制御では、実施形態１の第４回転制御の効果と同様の効果を得ることができる。

〔第５回転制御〕
図１９は、実施形態２の第５回転制御における磁束の流れを例示する。

第５回転制御では、第１界磁磁石（70）の磁化方向は、逆方向に設定される。実施形態２の第５回転制御における制御部（3）の動作は、実施形態１の第５回転制御における制御部（3）の動作と同様である。実施形態２の第５回転制御における磁束の詳細は、以下のとおりである。

〈第１界磁磁石の磁束：第１短絡磁束〉
第５回転制御における第１短絡磁束（M71）の流れ方向は、第１回転制御における第１短絡磁束（M71）の流れ方向の逆方向である。具体的には、第５回転制御では、第１界磁磁石（70-1）の第１短絡磁束（M71）は、第１界磁磁石（70-1）から、ティース（32-2）、固定子ヨーク（31）、ティース（32-2）を順に通過し、第１界磁磁石（70-1）に戻る。このように、第１界磁磁石（70-1）の第１短絡磁束（M71）は、第１界磁磁石（70-1）と固定子ヨーク（31）を反時計回り方向に循環する。なお、第１界磁磁石（70-2）の第１短絡磁束（M71）の流れ方向は、第１界磁磁石（70-1）の第１短絡磁束（M71）の流れ方向の逆方向である。

〈第１界磁磁石の磁束：第１鎖交磁束〉
第５回転制御における第１鎖交磁束（M72）の流れ方向は、第１回転制御における第１鎖交磁束（M72）の流れ方向の逆方向である。具体的には、第５回転制御では、第１界磁磁石（70-1）の第１鎖交磁束（M72）と第１界磁磁石（70-2）の第１鎖交磁束（M72）とが合成される。そして、第１界磁磁石（70-1,70-2）の第１鎖交磁束（M72）は、第１界磁磁石（70-1）から、ティース（32-2）、固定子ヨーク（31）、ティース（32-4）、第２界磁磁石（60-2）、ティース（32-3）、回転子コア（11）、ティース（32-1）を順に通過し、第１界磁磁石（70-1）に戻る。このように、第１界磁磁石（70-1,70-2）の第１鎖交磁束（M72）は、固定子コア（30）と回転子コア（11）を時計回り方向に循環する。

〈第２界磁磁石の磁束〉
第５回転制御における第２磁石磁束（M60）（具体的には第２短絡磁束（M61）と第２鎖交磁束（M62））は、第１回転制御における第２磁石磁束（M60）と同様である。

〈第５回転制御の効果〉
実施形態２の第５回転制御では、実施形態１の第５回転制御の効果と同様の効果を得ることができる。

〔第６回転制御〕
図２０は、実施形態２の第６回転制御における磁束の流れを例示する。なお、図２０の例では、界磁巻線（50）に対する界磁電流（i50）の供給より生じる磁界により、短絡磁束（M51）と第１短絡磁束（M71）と第２短絡磁束（M61）がなくなる。

第６回転制御では、第１界磁磁石（70）の磁化方向は、逆方向に設定される。実施形態２の第６回転制御における制御部（3）の動作は、実施形態１の第６回転制御における制御部（3）の動作と同様である。実施形態２の第６回転制御における磁束の詳細は、以下のとおりである。

〈界磁巻線の磁束〉
第６回転制御における界磁磁束（M50）（具体的には鎖交磁束（M52））は、第２回転制御における界磁磁束（M50）と同様である。

〈第１界磁磁石の磁束：第１鎖交磁束〉
第６回転制御における第１鎖交磁束（M72）の流れ方向は、第２回転制御における第１鎖交磁束（M72）の流れ方向の逆方向である。具体的には、第２回転制御では、第１界磁磁石（70-1）の第１鎖交磁束（M72）は、第１界磁磁石（70-1）から、ティース（32-2）、固定子ヨーク（31）、ティース（32-3）、回転子コア（11）、ティース（32-1）を順に通過し、第１界磁磁石（70-1）に戻る。このように、第１界磁磁石（70-1）の第１鎖交磁束（M72）は、固定子コア（30）と回転子コア（11）を時計回り方向に循環する。なお、第１界磁磁石（70-2）の第１鎖交磁束（M72）の流れ方向は、第１界磁磁石（70-1）の第１鎖交磁束（M72）の流れ方向の逆方向である。

〈第２界磁磁石の磁束〉
第６回転制御における第２磁石磁束（M60）（具体的には第２鎖交磁束（M62））は、第５回転制御における第２磁石磁束（M60）と同様である。

〈第６回転制御の効果〉
実施形態２の第６回転制御では、実施形態１の第６回転制御の効果と同様の効果を得ることができる。なお、第６回転制御は、省略されてもよい。また、他の制御についても同様である。

〔実施形態２の効果〕
実施形態２の回転電気機械装置（1）では、実施形態１の回転電気機械装置（1）の効果と同様の効果を得ることができる。例えば、６つの運転モードを実現することができるので、回転電気機械（2）の制御を多様化させることができる。

また、実施形態２の回転電気機械装置（1）では、界磁巻線（50）は、界磁スロット（35b）内において第２界磁磁石（60）よりも径方向外側に配置される。第１界磁磁石（70）は、界磁スロット（35b）内において界磁巻線（50）よりも径方向外側に配置される。

上記の構成では、界磁スロット（35b）内において界磁巻線（50）と第１界磁磁石（70）との間に第２界磁磁石（60）が介在する場合よりも、第１界磁磁石（70）を界磁巻線（50）に近づけることができる。これにより、界磁巻線（50）の界磁磁束（M50）を第１界磁磁石（70）に効率よく通すことができるので、界磁磁束（M50）による第１界磁磁石（70）の磁力の変化を容易にすることができる。

また、実施形態２の回転電気機械装置（1）では、第１界磁磁石（70）の周方向長さ（LC70）は、界磁スロット（35b）のうち巻線収容部（350）の径方向外側の部分の周方向長さ（LC350）以下である。

上記の構成では、回転子（10）の回転中心軸（P）から第１界磁磁石（70）を見た場合に第１界磁磁石（70）の周方向の端部が巻線収容部（350）から食み出さないようにすることができる。これにより、第１界磁磁石（70）の周方向の端部におけるフリンジング磁束の発生を抑制することができるので、フリンジング磁束による第１界磁磁石（70）の減磁を低減することができる。このように、第１界磁磁石（70）の磁束を有効に利用することができる。

（実施形態３）
実施形態３の回転電気機械装置（1）は、回転電気機械（2）の固定子（20）の界磁スロット（35b）内の構成が実施形態１の回転電気機械装置（1）と異なる。実施形態３の回転電気機械装置（1）のその他の構成は、実施形態１の回転電気機械装置（1）の構成と同様である。

〔界磁スロット内の構成〕
図２１は、実施形態３における界磁スロット（35b）内の構成を例示する。実施形態３の界磁スロット（35b）内の構成は、界磁巻線（50）および第１界磁磁石（70）の配置が実施形態１の界磁スロット（35b）内の構成と異なる。実施形態３の界磁スロット（35b）内のその他の構成は、実施形態１の界磁スロット（35b）内の構成と同様である。

実施形態３では、巻線収容部（350）は、第２磁石収容部（351）よりも径方向外側に配置される。第１磁石収容部（352）は、巻線収容部（350）の間に挟まれずに、巻線収容部（350）の周方向の両側の少なくとも一方に配置される。このような構成により、界磁巻線（50）は、界磁スロット（35b）内において前記第２界磁磁石（60）よりも径方向外側に配置される。第１界磁磁石（70）は、界磁スロット（35b）内において、界磁巻線（50）の間に挟まれずに、界磁巻線（50）の周方向の両側の少なくとも一方に配置される。また、第１界磁磁石（70）は、径方向に着磁される。

図２１の例では、第１界磁磁石（70）は、界磁スロット（35b）内において界磁巻線（50）の周方向の両側に配置される。このように、１つの界磁スロット（35b）内に２つの第１界磁磁石（70）が収容される。そして、第１界磁磁石（70）は、磁極面が径方向を向くように着磁される。言い換えると、第１界磁磁石（70）は、径方向に着磁可能であり、磁化方向を径方向に沿う方向にすることが可能である。なお、図２１の右側の第１界磁磁石（70）の順方向は、図２１の上側から下側へ向かう方向であり、図２１の左側の第１界磁磁石（70）の順方向は、図２１の下側から上側へ向かう方向である。

〔制御部の動作〕
実施形態１の制御部（3）と同様に、実施形態３の制御部（3）は、第１磁力制御と、第２磁力制御と、第１回転制御と、第２回転制御と、第３回転制御と、第４回転制御と、第５回転制御と、第６回転制御とを選択的に行う。

〔実施形態３の効果〕
実施形態３の回転電気機械装置（1）では、実施形態１の回転電気機械装置（1）の効果と同様の効果を得ることができる。例えば、６つの運転モードを実現することができるので、回転電気機械（2）の制御を多様化させることができる。

また、実施形態３の回転電気機械装置（1）では、界磁巻線（50）は、界磁スロット（35b）内において第２界磁磁石（60）よりも径方向外側に配置される。第１界磁磁石（70）は、界磁スロット（35b）内において界磁巻線（50）の間に挟まれずに、界磁巻線（50）の周方向の両側の少なくとも一方に配置される。また、第１界磁磁石（70）は、径方向に着磁される。

上記の構成では、界磁スロット（35b）内において界磁巻線（50）と第１界磁磁石（70）との間に第２界磁磁石（60）が介在する場合よりも、第１界磁磁石（70）を界磁巻線（50）に近づけることができる。これにより、界磁巻線（50）の界磁磁束（M50）を第１界磁磁石（70）に効率よく通すことができるので、界磁磁束（M50）による第１界磁磁石（70）の磁力の変化を容易にすることができる。

（実施形態４）
図２２は、実施形態４の回転電気機械装置（1）の構成を例示する。実施形態４の回転電気機械装置（1）は、回転電気機械（2）の固定子（20）の界磁スロット（35b）内の構成が実施形態２の回転電気機械装置（1）と異なる。実施形態４の回転電気機械装置（1）のその他の構成は、実施形態２の回転電気機械装置（1）の構成と同様である。

〔界磁スロット内の構成〕
実施形態４では、界磁スロット（35b）内において第２界磁磁石（60）が省略されている。第１界磁磁石（70）は、界磁スロット（35b）内において界磁巻線（50）よりも径方向外側に配置される。

〔順方向と逆方向〕
実施形態４における第１界磁磁石（70）の磁化方向の「順方向」は、予め定められた磁化方向である。実施形態４における第１界磁磁石（70）の磁化方向の「逆方向」は、予め定められた磁化方向の逆方向である。

〔制御部の動作〕
実施形態２の制御部（3）と同様に、実施形態４の制御部（3）は、第１磁力制御と、第２磁力制御と、第１回転制御と、第２回転制御と、第３回転制御と、第４回転制御と、第５回転制御と、第６回転制御とを選択的に行う。

〔実施形態４の効果〕
実施形態４の回転電気機械装置（1）では、実施形態２の回転電気機械装置（1）の効果と同様の効果を得ることができる。例えば、６つの運転モードを実現することができるので、回転電気機械（2）の制御を多様化させることができる。

（磁力制御の詳細）
次に、実施形態１～４の各々における第１磁力制御と第２磁力制御の詳細について説明する。以下では、実施形態１～４の総称を「実施形態」と記載し、第１磁力制御および第２磁力制御の総称を「磁力制御」と記載する。磁力制御は、界磁磁束（M50）により第１界磁磁石（70）の磁力を変更する制御である。

〔制御部の動作〕
制御部（3）は、磁力制御において、回転子（10）の回転中に、界磁磁束（M50）により第１界磁磁石（70）の磁力が変更されるように、界磁電流（i50）を制御する。

好ましくは、制御部（3）は、磁力制御において、回転子（10）の電気角が１８０°以上変化する期間中に、界磁磁束（M50）により第１界磁磁石（70）の磁力が変更されるように、界磁電流（i50）を制御する。なお、この例では、回転電気機械（2）の極対数は、１０となっている。例えば、回転子（10）の機械角に基づいて回転子（10）の回転を制御する場合、制御部（3）は、回転子（10）の機械角が１８°（＝１８０°／１０）以上変化する期間中に、界磁磁束（M50）により第１界磁磁石（70）の磁力が変更されるように、界磁電流（i50）を制御する。

さらに好ましくは、制御部（3）は、磁力制御において、回転子（10）の電気角が３６０°以上変化する期間中に、界磁磁束（M50）により第１界磁磁石（70）の磁力が変更されるように、界磁電流（i50）を制御する。例えば、回転子（10）の機械角に基づいて回転子（10）の回転を制御する場合、制御部（3）は、回転子（10）の機械角が３６°（＝３６０°／１０）以上変化する期間中に、界磁磁束（M50）により第１界磁磁石（70）の磁力が変更されるように、界磁電流（i50）を制御する。

また、好ましくは、制御部（3）は、磁力制御において、電機子巻線（40）に電機子電流（i40）が供給されている期間中に、界磁磁束（M50）により第１界磁磁石（70）の磁力が変更されるように、電機子電流（i40）および界磁電流（i50）を制御する。

この例では、制御部（3）は、磁力制御において、回転子（10）の電気角が３６０°以上変化する期間であり、且つ、電機子巻線（40）に電機子電流（i40）が供給されている期間中に、界磁磁束（M50）により第１界磁磁石（70）の磁力が変更されるように、電機子電流（i40）および界磁電流（i50）を制御する。

具体的には、制御部（3）は、回転子（10）の回転が維持（継続）されるように、電機子電流（i40）を制御する。また、図２３に示すように、制御部（3）は、界磁電流（i50）が電気角の一周期に対応する期間（P0）以上のハイレベル期間を有する準インパルス電流となるように、界磁電流（i50）を制御する。期間（P0）は、電気角が３６０°変化する期間である。回転子（10）の回転数が高回転数である場合、期間（P0）は、極短時間（例えば１０msec未満）となる。図２３の例では、界磁電流（i50）は、期間（P0）と同等のハイレベル期間を有する準インパルス電流となっている。

また、この例では、制御部（3）は、磁力制御において、界磁磁束（M50）によるトルク変動を抑制する方向に電機子電流（i40）を変化させる。例えば、界磁磁束（M50）が発生していない場合よりも界磁磁束（M50）によりトルクが大きくなる場合、制御部（3）は、界磁磁束（M50）が発生していない場合よりも電機子電流（i40）を小さくする。逆に、界磁磁束（M50）が発生していない場合よりも界磁磁束（M50）によりトルクが小さくなる場合、制御部（3）は、界磁磁束（M50）が発生していない場合よりも電機子電流（i40）を大きくする。これにより、回転電気機械（2）の負荷のイナーシャが小さい場合であっても、回転子（10）の安定した回転状態を保持することができる。

〔第１界磁磁石の磁力の変化のしやすさ〕
なお、磁力制御では、回転子（10）の回転位置によって、複数の第１界磁磁石（70）の各々の磁力の変化のしやすさが変わる。具体的には、界磁スロット（35b）と隣り合うティース（32）と回転子（10）の突部（13）との位置の関係により、その界磁スロット（35b）内の第１界磁磁石（70）の磁力の変化のしやすさが変わる。

例えば、実施形態２の回転電気機械装置（1）では、界磁スロット（35b）と隣り合うティース（32）の先端に回転子（10）の突部（13）が位置する場合、その界磁スロット（35b）内の第１界磁磁石（70）に界磁磁束（M50）が通りやすいので、界磁磁束（M50）により第１界磁磁石（70）の磁力が変化しやすい。逆に、界磁スロット（35b）と隣り合うティース（32）の先端に回転子（10）の突部（13）が位置しない場合、その界磁スロット（35b）内の第１界磁磁石（70）に界磁磁束（M50）が通りにくいので、界磁磁束（M50）により第１界磁磁石（70）の磁力が変化しにくい。

また、実施形態１の回転電気機械装置（1）では、界磁スロット（35b）と隣り合うティース（32）の先端に回転子（10）の突部（13）が位置する場合、その界磁スロット（35b）内の第１界磁磁石（70）に界磁磁束（M50）が通らずに回転子（10）を通ってしまうので、界磁磁束（M50）により第１界磁磁石（70）の磁力が変化しにくい。逆に、界磁スロット（35b）と隣り合うティース（32）の先端に回転子（10）の突部（13）が位置しない場合、その界磁スロット（35b）内の第１界磁磁石（70）に界磁磁束（M50）が通りやすいので、界磁磁束（M50）により第１界磁磁石（70）の磁力が変化しやすい。

以上のとおり、磁力制御では、回転子（10）の回転位置によって複数の第１界磁磁石（70）の各々の磁力の変化のしやすさが変わるので、回転子（10）を回転させずに磁力制御が行われると、第１界磁磁石（70）間における磁化状態のばらつきが大きくなる。

〔実施形態と比較例との対比〕
次に、図２４～図２７を参照して、実施形態と比較例との対比について説明する。以下では、実施形態２の回転電気機械装置（1）を例に挙げる。また、実施形態２の回転電気機械装置（1）の比較例を「回転電気機械装置（9）」と記載する。また、説明の便宜上、回転電気機械装置（9）の構成要素のうち実施形態２の回転電気機械装置（1）の構成要素と同様の構成要素については、実施形態２の回転電気機械装置（1）の構成要素の符号と同一の符号を付している。

回転電気機械装置（9）は、磁力制御における回転子（10）の挙動が実施形態２の回転電気機械装置（1）と異なる。回転電気機械装置（9）では、回転子（10）は、磁力制御において回転しない。回転電気機械装置（9）のその他の構成は、実施形態２の回転電気機械装置（1）の構成と同様である。

図２４は、回転電気機械装置（9）における複数の第１界磁磁石（70）の磁化状態を例示する。回転電気機械装置（9）では、第１界磁磁石（70）間における磁化状態のばらつきが大きい。具体的には、周方向に隣り合う２つの第１界磁磁石（70）の各々における着磁率の分布は、互いに異なっている。回転電気機械装置（9）では、第１界磁磁石（70）内における磁化状態が不均一であり、且つ、第１界磁磁石（70）間における磁化状態も不均一である。

図２５は、回転電気機械装置（9）における無負荷鎖交磁束の波形を例示する。図２５において、実線は、Ｕ相の鎖交磁束の波形を示し、一点鎖線は、Ｖ相の鎖交磁束の波形を示し、Ｗ相は、Ｗ相の鎖交磁束の波形を示す。回転電気機械装置（9）では、各相の鎖交磁束のピークにばらつきがあり、鎖交磁束が不平衡となっている。

図２６は、実施形態２の回転電気機械装置（1）における複数の第１界磁磁石（70）の磁化状態を例示する。実施形態２の回転電気機械装置（1）では、第１界磁磁石（70）間における磁化状態のばらつきは、回転電気機械装置（9）の第１界磁磁石（70）間における磁化状態のばらつきよりも小さい。具体的には、周方向に隣り合う２つの第１界磁磁石（70）の各々における着磁率の分布は、互いに同様である。図２６の例では、周方向に隣り合う２つの第１界磁磁石（70）の各々における着磁率の分布は、径方向に延びる線を軸として線対称となっている。実施形態２の回転電気機械装置（1）では、第１界磁磁石（70）内における磁化状態は不均一であるが、第１界磁磁石（70）間における磁化状態は、均一になっているとみなせる。

また、図２６に示した実施形態２の回転電気機械装置（1）における第１界磁磁石（70）の着磁率は、図２４に示した回転電気機械装置（9）における第１界磁磁石（70）の着磁率の約１．５倍となっている。

図２７は、実施形態２の回転電気機械装置（1）における無負荷鎖交磁束の波形を例示する。図２７において、実線は、Ｕ相の鎖交磁束の波形を示し、一点鎖線は、Ｖ相の鎖交磁束の波形を示し、Ｗ相は、Ｗ相の鎖交磁束の波形を示す。実施形態２の回転電気機械装置（1）では、回転電気機械装置（9）よりも、各相の鎖交磁束のピークにばらつきが小さく、鎖交磁束の不平衡が解消されている。

〔実施形態の効果〕
以上のように、実施形態の回転電気機械装置（1）では、制御部（3）は、界磁磁束（M50）により第１界磁磁石（70）の磁力を変更する磁力制御において、回転子（10）の回転中に、界磁磁束（M50）により第１界磁磁石（70）の磁力が変更されるように、界磁電流（i50）を制御する。このような構成により、第１界磁磁石（70）間における磁化状態のばらつきを低減することができる。なお、第１界磁磁石（70）内における磁化状態は、不均一であってもよい。

好ましくは、制御部（3）は、磁力制御において、回転子（10）の電気角が１８０°以上変化する期間中に、界磁磁束（M50）により第１界磁磁石（70）の磁力が変更されるように、界磁電流（i50）を制御する。回転子（10）と固定子（20）との磁気的な対称性により、原理的に、第１界磁磁石（70）間における磁化状態のばらつきを低減することができる。

さらに好ましくは、制御部（3）は、磁力制御において、回転子（10）の電気角が３６０°以上変化する期間中に、界磁磁束（M50）により第１界磁磁石（70）の磁力が変更されるように、界磁電流（i50）を制御する。このような構成により、回転磁界により回転子（10）と固定子（20）との磁気的な対称性が破られた場合であっても、第１界磁磁石（70）間における磁化状態のばらつきを低減することができる。また、回転子（10）の電気角が３６０°以上変化するので、界磁電流（i50）の通電開始時における回転子（10）の初期位置決めが不要となる。

また、実施形態の回転電気機械装置（1）では、制御部（3）は、磁力制御において、電機子巻線（40）に電機子電流（i40）が供給されている期間中に、界磁磁束（M50）により第１界磁磁石（70）の磁力が変更されるように、電機子電流（i40）および界磁電流（i50）を制御する。このような構成により、磁力制御において電機子巻線（40）に電機子電流（i40）を供給することにより、磁力制御において回転子（10）の回転を維持（継続）することができる。これにより、磁力制御において回転子（10）の安定した回転状態を保持することができる。

なお、電機子巻線（40）に電機子電流（i40）が供給されて電機子巻線（40）の温度が上昇していたとしても、電機子巻線（40）ではなく界磁巻線（50）に界磁電流（i50）が供給されるので、電機子巻線（40）の温度上昇には影響しない。

また、実施形態の回転電気機械装置（1）では、制御部（3）は、磁力制御において、界磁磁束（M50）によるトルク変動を抑制する方向に電機子電流（i40）を変化させる。このような構成により、磁力制御において界磁磁束（M50）によるトルク変動を抑制することができる。これにより、磁力制御において回転子（10）の安定した回転状態を保持することができる。

また、実施形態２および実施形態４の回転電気機械装置（1）では、第１界磁磁石（70）は、界磁スロット（35b）内において、界磁巻線（50）よりも径方向外側（回転子（10）から遠い側）に配置される。このような構成により、第１界磁磁石（70）が界磁巻線（50）よりも径方向内側（回転子（10）に近い側）に配置される場合よりも、界磁磁束（M50）による第１界磁磁石（70）の磁力の変化を容易にすることができる。

また、実施形態１～３の回転電気機械装置（1）では、固定子（20）は、界磁スロット（35b）に収容される第２界磁磁石（60）を有する。このような構成により、第１界磁磁石（70）の磁力が実質的にゼロである場合であっても、第２界磁磁石（60）により、一定方向の磁石磁束（M60）を提供することができる。

（磁力制御の変形例１）
なお、制御部（3）は、磁力制御において、第１界磁磁石（70）の磁力の方向が維持された状態で第１界磁磁石（70）の磁力の大きさが変更されるように、界磁電流（i50）を制御してもよい。

以上のような構成により、第１界磁磁石（70）の磁力の方向が変更されるように界磁電流（i50）を制御する場合よりも、第１界磁磁石（70）の磁力を変更するために必要となる界磁電流（i50）を低減することができる。

例えば、実施形態４の回転電気機械装置（1）では、第２界磁磁石（60）が省略されているので、第１界磁磁石（70）は、常に同じ方向に着磁されていることが望ましい。そのため、第１界磁磁石（70）の磁力の方向が維持された状態で、第１界磁磁石（70）の磁力の大きさのみが変更されることが望ましい。言い換えれば、第１界磁磁石（70）の内部に、固定界磁部分と可変界磁部分とが存在すると考えることができる。

なお、第１界磁磁石（70）として磁力の方向が維持されていれば、第１界磁磁石（70）内において部分的に磁力の方向が維持されずに逆方向になっていてもよい。

（界磁電流の波形の変形例１）
図２８に示すように、制御部（3）は、磁力制御において、界磁電流（i50）が電気角の一周期に対応する期間（P0）以上の期間において所定の間隔で連続する複数のパルスとなるように、界磁電流（i50）を制御してもよい。

図２８の例では、所定の間隔で連続する複数のパルスを含む期間は、界磁電流（i50）が電気角の一周期に対応する期間（P0）と同等となっている。

（界磁電流の波形の変形例２）
図２９に示すように、制御部（3）は、磁力制御において、それぞれが電気角の一周期に対応する複数の期間（P1,P2,P3）毎に複数のパルス（界磁電流（i50）となるパルス）が所定の間隔で連続し、且つ、複数の期間（P1,P2,P3）毎に複数のパルスの位相がずれるように、界磁電流（i50）を制御してもよい。

図２８の例では、３つの期間（P1,P2,P3）の各々において４つのパルスが時間（Δtp）の間隔で連続している。第２番目の期間（P2）に含まれる４つのパルスは、第１番目の期間（P1）に含まれる４つのパルスよりも第１時間（Δt1）だけ遅れている。第３番目の期間（P3）に含まれる４つのパルスは、第１番目の期間（P1）に含まれる４つのパルスよりも第２時間（Δt2）だけ遅れている。第２時間（Δt2）は、第１時間（Δt1）の２倍の時間であり、時間（Δtp）は、第１時間（Δt1）の３倍の時間である。このような制御により、電気角の一周期において第１時間（Δt1）の間隔で連続する１２個のパルスを、３つの期間（P1,P2,P3）に分配することができる。

（磁力制御の変形例２）
実施形態２、４（具体的には界磁スロット（35b）内において第１界磁磁石（70）が界磁巻線（50）よりも径方向外側に配置される場合）において、次のような磁力制御が行われてもよい。

図３０に示すように、制御部（3）は、磁力制御において、回転子（10）の回転中に、第１期間（PP1）と第２期間（PP2）と第３期間（PP3）とにおいて、パルス状の界磁電流（i50）が流れることで、界磁磁束（M50）により第１界磁磁石（70）の磁力が変更されるように、界磁電流（i50）を制御してもよい。

なお、第１期間（PP1）は、回転子（10）の電気角が０°を含む第１範囲内となる期間である。例えば、第１範囲は、０°に誤差（例えば±５°）を加えた範囲である。第２期間（PP2）は、回転子（10）の電気角が１２０°を含む第２範囲内となる期間である。例えば、第２範囲は、１２０°に誤差（例えば±５°）を加えた範囲である。第３期間（PP3）は、回転子（10）の電気角が２４０°を含む第３範囲内となる期間である。例えば、第１範囲は、２４０°に誤差（例えば±５°）を加えた範囲である。

〔回転子の電気角と磁力制御の効率との関係〕
ここで、図３１、図３２、図３３を参照して、回転子（10）の電気角が０°である場合について説明する。以下では、Ｕ相の電機子巻線（40）を「Ｕ相巻線（U）」と記載し、Ｖ相の電機子巻線（40）を「Ｖ相巻線（V）」と記載し、Ｗ相の電機子巻線（40）を「Ｗ相巻線（W）」と記載する。

図３１は、回転子（10）の電気角が０°である場合の回転子（10）の位置を例示している。図３２は、回転子（10）の電気角が０°である場合の回転電気機械（2）の第１領域（Ra）を直線展開して例示する。図３３は、回転子（10）の電気角が０°である場合に回転電気機械（2）に形成される磁気回路を例示する。

図３２に示すように、回転子（10）の電気角が０°である場合、Ｕ相の磁束鎖交数が順方向に最大となる。また、Ｖ相巻線（V）とＷ相巻線（W）とが収容される電機子スロット（35a）に対して、回転子（10）の突部（13）が完全対向する。具体的には、電機子スロット（35a）の周方向における中心線と回転子（10）の突部（13）の周方向における中心線とが一致する。なお、回転子（10）の突部（13）の周方向長さは、電機子スロット（35a）の周方向長さよりも長い。

図３３に示すように、Ｗ相巻線（W）を収容する２つの電機子スロット（35a）の間に配置された界磁スロット（35b）内の界磁巻線（50）の周りに、磁気回路が形成される。回転子（10）の電気角が０°である場合、磁気回路における回転子（10）と固定子（20）との対向面積が比較的に大きいので、磁気回路におけるギャップ（G）の磁気抵抗（R1）が比較的に小さくなっている。そのため、Ｗ相巻線（W）を収容する２つの電機子スロット（35a）の間に配置された界磁スロット（35b）内の第１界磁磁石（70）の磁界強度が最大となる。

次に、図３１、図３４、図３５を参照して、回転子（10）の電気角が１８０°である場合について説明する。この例では、回転子（10）の回転方向は、図３１における反時計回り方向である。回転子（10）の電気角が１８０°である場合の回転子（10）の位置は、図３１に示した位置から機械角で１８°だけ反時計回りに回転させた位置となる。

図３４は、回転子（10）の電気角が１８０°である場合における回転電気機械（2）の第２領域（Rb）を直線展開して例示する。図３５は、回転子（10）の電気角が１８０°である場合に回転電気機械（2）に形成される磁気回路を例示する。

図３４に示すように、回転子（10）の電気角が１８０°である場合、Ｕ相の磁束鎖交数が逆方向に最大となる。また、Ｖ相巻線（V）とＷ相巻線（W）とが収容される電機子スロット（35a）に対して、回転子（10）の突部（13）が完全対向する。具体的には、電機子スロット（35a）の周方向における中心線と回転子（10）の突部（13）の周方向における中心線とが一致する。

図３５に示すように、Ｗ相巻線（W）を収容する２つの電機子スロット（35a）の間に配置された界磁スロット（35b）内の界磁巻線（50）の周りに、磁気回路が形成される。回転子（10）の電気角が１８０°である場合、磁気回路における回転子（10）と固定子（20）との対向面積が比較的に小さいので、磁気回路におけるギャップ（G）の磁気抵抗（R2）が比較的に大きくなっている。そのため、Ｗ相巻線（W）を収容する２つの電機子スロット（35a）の間に配置された界磁スロット（35b）内の第１界磁磁石（70）の磁界強度が最小となる。

また、上記の界磁スロット（35b）と同様に、Ｕ相巻線（U）を収容する２つの電機子スロット（35a）の間に配置された界磁スロット（35b）内の第１界磁磁石（70）の磁界強度は、回転子（10）の電気角が１２０°である場合に最大となり、回転子（10）の電気角が３００°である場合に最小となる。また、Ｖ相巻線（V）を収容する２つの電機子スロット（35a）の間に配置された界磁スロット（35b）内の第１界磁磁石（70）の磁界強度は、回転子（10）の電気角が２４０°である場合に最大となり、回転子（10）の電気角が６０°（＝２４０°＋１８０°－３６０°）である場合に最小となる。

以上のように、回転子（10）の電気角が０°、１２０°、２４０°に近づくに連れて、第１界磁磁石（70）の磁界強度が次第に大きくなる。また、回転子（10）の電気角が１８０°、３００°、６０°に近づくに連れて、第１界磁磁石（70）の磁界強度が次第に小さくなる。

したがって、磁力制御において、「回転子（10）の電気角が０°を含む第１範囲内となる第１期間（PP1）」と「回転子（10）の電気角が１２０°を含む第２範囲内となる第２期間（PP2）」と「回転子（10）の電気角が２４０°を含む第３範囲内となる第３期間（PP3）」に、パルス状の界磁電流（i50）を流すことにより、第１界磁磁石（70）の磁力の変更を効率よく行うことができる。

〔磁力制御の変形例２と比較例との対比〕
次に、図３６を参照して、磁力制御の変形例２とその比較例とを対比して説明する。なお、以下では、説明の便宜上、比較例となる回転電気機械装置の構成要素のうち実施形態（磁力制御の変形例２）の回転電気機械装置（1）と同様の構成要素については、実施形態の回転電気機械装置（1）の構成要素の符号と同一の符号を付している。

比較例となる回転電気機械装置では、回転子（10）を回転させずに、磁力制御が行われる。一方、磁力制御の変形例２では、回転子（10）の回転中に、磁力制御が行われる。

図３６において、曲線（L1）は、磁力制御の変形例２における着磁電流密度と誘起電圧着磁率との関係を例示する。極性（L9）は、比較例における着磁電流密度と誘起電圧着磁率との関係を例示する。着磁電流密度は、界磁巻線（50）に供給される界磁電流（i50）の電流密度に対応する。誘起電圧着磁率は、複数の第１界磁磁石（70）の着磁率の平均に対応する。

比較例では、回転子（10）を回転させずに磁力制御が行われるので、複数の第１界磁磁石（70）を均一に着磁することが困難である。そのため、比較例における誘起電圧着磁率は、磁力制御の変形例２における誘起電圧着磁率よりも低くなっている。

一方、磁力制御の変形例２では、回転子（10）の回転中に、磁力制御が行われる。具体的には、「回転子（10）の電気角が０°を含む第１範囲内となる第１期間（PP1）」と「回転子（10）の電気角が１２０°を含む第２範囲内となる第２期間（PP2）」と「回転子（10）の電気角が２４０°を含む第３範囲内となる第３期間（PP3）」において、パルス状の界磁電流（i50）が流れる。これにより、比較例よりも、複数の第１界磁磁石（70）を適切に着磁することができる。

〔磁力制御の変形例２の効果〕
以上のように、制御部（3）は、磁力制御において、回転子（10）の回転中に、回転子（10）の電気角が０°を含む第１範囲内となる第１期間と、回転子（10）の電気角が１２０°を含む第２範囲内となる第２期間と、回転子（10）の電気角が２４０°を含む第３範囲内となる第３期間とにおいて、パルス状の界磁電流（i50）が流れることで、界磁磁束（M50）により第１界磁磁石（70）の磁力が変更されるように、界磁電流（i50）を制御する。このような制御により、第１界磁磁石（70）の磁力の変更を効率よく行うことができる。

（磁力制御の変形例３）
実施形態２、４（具体的には界磁スロット（35b）内において第１界磁磁石（70）が界磁巻線（50）よりも径方向外側に配置される場合）において、回転子（10）の回転速度に応じて磁力制御が切り換えられてもよい。

この変形例３では、回転子（10）の回転速度が閾値を下回る場合に、図３０に示すように、制御部（3）は、磁力制御において、回転子（10）の回転中に、第１期間（PP1）と第２期間（PP2）と第３期間（PP3）とにおいて、パルス状の界磁電流（i50）が流れることで、界磁磁束（M50）により第１界磁磁石（70）の磁力が変更されるように、界磁電流（i50）を制御する。また、回転子（10）の回転速度が閾値を下回らない場合に、図３７に示すように、制御部（3）は、磁力制御において、回転子（10）の回転中に、界磁磁束（M50）により第１界磁磁石（70）の磁力が変更されるように、界磁電流（i50）を制御する。

なお、回転子（10）の回転速度が閾値を下回る場合に行われる磁力制御において回転子（10）の電気角の一周期中に流れる界磁電流（i50）の角度での積分値は、回転子（10）の回転速度が閾値を下回らない場合に行われる磁力制御において回転子（10）の電気角の一周期中に流れる界磁電流（i50）の角度での積分値よりも小さい。

〔回転子の回転速度と界磁巻線の通電時間との関係〕
回転子（10）の回転速度が低速である場合、磁力制御のために直流の界磁電流（i50）を界磁巻線（50）に供給し続けると、界磁巻線（50）の通電時間が長くなり、その結果、固定子（20）の構成要素の温度が上昇してしまうおそれがある。なお、回転子（10）の回転速度が低速である場合に行われる磁力制御の例としては、回転電気機械（2）の起動直後に行われる磁力制御が挙げられる。例えば、回転電気機械（2）の起動前に第１界磁磁石（70）がどのような着磁状態であるのか不明である場合、第１界磁磁石（70）の着磁状態を予め定められた初期状態に設定するために、回転電気機械（2）の起動直後に磁力制御が行われる。

一方、回転子（10）の回転速度が高速である場合、仮に、回転子（10）の電気角の一周期に相当する期間中に界磁電流（i50）を界磁巻線（50）に流し続けたとしても、界磁巻線（50）の通電時間は短時間となるので、界磁巻線（50）の通電による固定子（20）の構成要素の温度上昇は、問題にならない。

〔磁力制御の変形例３の効果〕
以上のように、制御部（3）は、回転子（10）の回転速度が閾値を下回る場合に、磁力制御において、回転子（10）の回転中に、第１期間（PP1）と第２期間（PP2）と第３期間（PP3）とにおいて、パルス状の界磁電流（i50）が流れることで、界磁磁束（M50）により第１界磁磁石（70）の磁力が変更されるように、界磁電流（i50）を制御する。また、制御部（3）は、回転子（10）の回転速度が閾値を下回らない場合に、磁力制御において、回転子（10）の回転中に、界磁磁束（M50）により第１界磁磁石（70）の磁力が変更されるように、界磁電流（i50）を制御する。このような制御により、回転子（10）の回転速度に応じて磁力制御を適切に行うことができる。

（圧縮機）
図３８は、圧縮機（CC）の構成を例示する。圧縮機（CC）は、回転電気機械装置（1）と、ケーシング（CC1）と、圧縮機構（CC2）とを備える。

ケーシング（CC1）は、圧縮機構（CC2）と回転電気機械（2）とを収容する。この例では、ケーシング（CC1）は、上下方向に延びて両端が閉塞された円筒状に形成される。ケーシング（CC1）には、吸入管（CC11）と、吐出管（CC12）とが設けられる。吸入管（CC11）は、ケーシング（CC1）の胴部を貫通して圧縮機構（CC2）に接続される。吐出管（CC12）は、ケーシング（CC1）の上部を貫通してケーシング（CC1）の内部空間と連通する。

圧縮機構（CC2）は、流体を圧縮する。この例では、圧縮機構（CC2）は、回転電気機械（2）の下方に配置される。圧縮機構（CC2）は、吸入管（CC11）を通じて吸入した流体を圧縮し、その圧縮された流体をケーシング（CC1）の内部空間に吐出する。ケーシング（CC1）の内部空間に吐出された流体は、吐出管（CC12）を通じて吐出される。この例では、圧縮機構（CC2）は、ロータリ式の圧縮機構である。

シャフト（4）は、回転電気機械（2）と圧縮機構（CC2）とを連結する。この例では、シャフト（4）は、上下方向に延びる。回転電気機械（2）は、シャフト（4）を回転駆動する。シャフト（4）の回転駆動により、圧縮機構（CC2）が駆動する。

（冷凍装置）
図３９は、冷凍装置（RR）の構成を例示する。冷凍装置（RR）は、冷媒が循環する冷媒回路（RR1）を備える。この例では、冷凍装置（RR）は、空気調和機を構成する。具体的には、冷媒回路（RR1）は、回転電気機械装置（1）を有する圧縮機（CC）と、第１熱交換器（RR5）と、第２熱交換器（RR6）と、膨張機構（RR7）と、四方切換弁（RR8）とを有する。

圧縮機（CC）は、冷媒を圧縮し、その圧縮された冷媒を吐出する。圧縮機（CC）の吐出側は、四方切換弁（RR8）の第１ポートに接続される。圧縮機（CC）の吸入側は、四方切換弁（RR8）の第２ポートに接続される。

第１熱交換器（RR5）は、冷媒と空気とを熱交換させる。第１熱交換器（RR5）のガス端は、四方切換弁（RR8）の第３ポートに接続される。第１熱交換器（RR5）の液端は、膨張機構（RR7）を経由して第２熱交換器（RR6）の液端に接続される。例えば、第１熱交換器（RR5）は、熱源熱交換器であり、室外に設けられる。

第２熱交換器（RR6）は、冷媒と空気とを熱交換させる。第２熱交換器（RR6）のガス端は、四方切換弁（RR8）の第４ポートに接続される。例えば、第２熱交換器（RR6）は、利用熱交換器であり、室内に設けられる。

膨張機構（RR7）は、冷媒を膨張させて減圧する。例えば、膨張機構（RR7）は、電子膨張弁である。

四方切換弁（RR8）は、第１ポートと第３ポートとが連通し且つ第２ポートと第４ポートとが連通する第１状態（図３９の実線で示す状態）と、第１ポートと第４ポートとが連通視且つ第２ポートと第３ポートとが連通する第２状態（図３９の破線で示す状態）とに切り換え可能である。

四方切換弁（RR8）が第１状態である場合、圧縮機（CC）から吐出された冷媒は、第１熱交換器（RR5）において放熱し、膨張機構（RR7）において減圧された後に、第２熱交換器（RR6）において吸熱する。第２熱交換器（RR6）から流出した冷媒は、圧縮機（CC）に吸入される。

四方切換弁（RR8）が第２状態である場合、圧縮機（CC）から吐出された冷媒は、第２熱交換器（RR6）において放熱し、膨張機構（RR7）において減圧された後に、第１熱交換器（RR5）において吸熱する。第１熱交換器（RR5）から流出した冷媒は、圧縮機（CC）に吸入される。

（車両）
図４０は、車両（VV）の構成を例示する。車両（VV）は、回転電気機械装置（1）と、車輪（VV1）と、動力伝達機構（VV2）とを備える。動力伝達機構（VV2）は、回転電気機械（2）の回転力を車輪（VV1）に伝達する。回転電気機械（2）が回転駆動すると、回転電気機械（2）の回転力が動力伝達機構（VV2）を通じて車輪（VV1）に伝達され、車輪（VV1）が回転駆動する。

（その他の実施形態）
なお、図３～図１０および図１３～図２０に示した各種の磁束の流れは、あくまで一例であり、回転子（10）の回転位置（例えば突部（13）の位置）に応じて各種の磁束経路が異なり得る。ただし、回転子（10）の回転位置が変化しても各種の磁束は、回転子（10）を経由して流れて界磁磁束として回転子（10）に作用する。

また、以上の説明において、磁力制御における回転子（10）の回転速度は、一定であってもよいし、変動してもよい。例えば、制御部（3）は、回転子（10）の電気角が０°を含む第１範囲内となる位置において回転子（10）が第１期間（PP1）に対応する時間だけ停止し、回転子（10）の電気角が１２０°を含む第２範囲内となる位置において回転子（10）が第２期間（PP2）に対応する時間だけ停止し、回転子（10）の電気角が２４０°を含む第３範囲内となる位置において回転子（10）が第３期間（PP3）に対応する時間だけ停止するように、回転電気機械（2）の動作を制御してもよい。

また、以上の説明において、回転電気機械（2）は、インナーロータ型の電動機を構成している。したがって、径方向外側は、回転子（10）から遠い側であり、径方向内側は、回転子（10）に近い側である。

なお、以上の説明では、回転電気機械（2）がインナーロータ型の電動機を構成する場合を例に挙げたが、これに限定されない。例えば、回転電気機械（2）は、アウターロータ型の電動機を構成してもよい。

また、以上の説明では、制御部（3）が回転電気機械（2）の各種パラメータを検出する各種センサ（図示省略）の出力に基づいて回転電気機械（2）を制御する場合を例に挙げたが、これに限定されない。例えば、制御部（3）は、センサレス運転により、回転電気機械（2）を制御してもよい。

また、以上の説明では、回転電気機械（2）が電動機を構成する場合を例に挙げたが、回転電気機械（2）は、発電機を構成するものであってもよい。

以上の説明では、回転子コア（11）および固定子コア（30）が積層コアにより構成される場合を例に挙げたが、これに限定されない。例えば、回転子コア（11）および固定子コア（30）は、絶縁物を含有する圧粉磁心により構成されてもよい。

また、以上の説明では、シャフト（4）が挿入される貫通孔（15）が回転子コア（11）の中心部に設けられる場合を例に挙げたが、これに限定されない。例えば、シャフト（4）は、回転子コア（11）の軸方向の両側に設けられた端板（図示省略）に取り付けられてもよい。この場合、貫通孔（15）は不要である。

また、以上の説明では、第１界磁磁石（70）が界磁スロット（35b）内において第２界磁磁石（60）よりも径方向外側に配置される場合を例に挙げたが、これに限定されない。例えば、第１界磁磁石（70）は、界磁スロット（35b）内において第２界磁磁石（60）よりも径方向内側に配置されてもよい。

また、以上の説明では、界磁スロット（35b）において巻線収容部（350）と第１磁石収容部（352）と第２磁石収容部（351）とが連通する場合を例に挙げたが、これに限定されない。例えば、巻線収容部（350）と第１磁石収容部（352）と第２磁石収容部（351）とが薄肉の壁部（図示省略）を隔てて隣り合うように構成されてもよい。言い換えると、巻線収容部（350）と第１磁石収容部（352）と第２磁石収容部（351）は、互いに独立したスロットであってもよく、界磁スロット（35b）は、これらのスロットの集合体であってもよい。

また、実施形態および変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。また、以上の実施形態および変形例は、本開示の対象の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり置換したりしてもよい。

以上説明したように、本開示は、回転電気機械装置、圧縮機、冷凍装置、車両として有用である。

１ 回転電気機械装置
２ 回転電気機械
３ 制御部
４ シャフト
１０ 回転子
２０ 固定子
３０ 固定子コア
３５ スロット
３５ａ 電機子スロット
３５ｂ 界磁スロット
３５０ 巻線収容部
３５１ 第２磁石収容部
３５２ 第１磁石収容部
４０ 電機子巻線
５０ 界磁巻線
７０ 第１界磁磁石
６０ 第２界磁磁石

Claims (13)

1. 回転子（10）と、前記回転子（10）と所定のギャップ（G）を隔てて対向する固定子（20）とを有する回転電気機械（2）と、
   制御部（3）とを備え、
   前記固定子（20）は、周方向に交互に並ぶ電機子スロット（35a）と界磁スロット（35b）とが設けられた固定子コア（30）と、前記電機子スロット（35a）に収容される電機子巻線（40）と、前記界磁スロット（35b）に収容される界磁巻線（50）および第１界磁磁石（70）とを有し、
   前記電機子巻線（40）は、交流の電機子電流（i40）が供給されることで前記回転子（10）を回転させる回転磁界を発生させ、
   前記界磁巻線（50）は、直流の界磁電流（i50）が供給されることで界磁磁束（M50）を発生させ、
   前記第１界磁磁石（70）は、前記界磁磁束（M50）により磁力を変更可能であり、
   前記制御部（3）は、前記界磁磁束（M50）により前記第１界磁磁石（70）の磁力を変更する磁力制御において、前記回転子（10）の回転中に、前記界磁磁束（M50）により前記第１界磁磁石（70）の磁力が変更されるように、前記界磁電流（i50）を制御する
   回転電気機械装置。
2. 請求項１の回転電気機械装置において、
   前記制御部（3）は、前記磁力制御において、前記回転子（10）の電気角が１８０°以上変化する期間中に、前記界磁磁束（M50）により前記第１界磁磁石（70）の磁力が変更されるように、前記界磁電流（i50）を制御する
   回転電気機械装置。
3. 請求項２の回転電気機械装置において、
   前記制御部（3）は、前記磁力制御において、前記回転子（10）の電気角が３６０°以上変化する期間中に、前記界磁磁束（M50）により前記第１界磁磁石（70）の磁力が変更されるように、前記界磁電流（i50）を制御する
   回転電気機械装置。
4. 請求項１～３のいずれか１つの回転電気機械装置において、
   前記制御部（3）は、前記磁力制御において、前記電機子巻線（40）に前記電機子電流（i40）が供給されている期間中に、前記界磁磁束（M50）により前記第１界磁磁石（70）の磁力が変更されるように、前記電機子電流（i40）および前記界磁電流（i50）を制御する
   回転電気機械装置。
5. 請求項１～４のいずれか１つの回転電気機械装置において、
   前記制御部（3）は、前記磁力制御において、前記第１界磁磁石（70）の磁力の方向が維持された状態で前記第１界磁磁石（70）の磁力の大きさが変更されるように、前記界磁電流（i50）を制御する
   回転電気機械装置。
6. 請求項１～５のいずれか１つの回転電気機械装置において、
   前記制御部（3）は、前記磁力制御において、前記界磁磁束（M50）によるトルク変動を抑制する方向に電機子電流（i40）を変化させる
   回転電気機械装置。
7. 請求項１～６のいずれか１つの回転電気機械装置において、
   前記第１界磁磁石（70）は、前記界磁スロット（35b）内において、前記界磁巻線（50）よりも前記回転子（10）から遠い側に配置される
   回転電気機械装置。
8. 請求項１～７のいずれか１つの回転電気機械装置において、
   前記固定子（20）は、前記界磁スロット（35b）に収容される第２界磁磁石（60）を有する
   回転電気機械装置。
9. 請求項７の回転電気機械装置において、
   前記制御部（3）は、前記磁力制御において、前記回転子（10）の回転中に、前記回転子（10）の電気角が０°を含む第１範囲内となる第１期間と、前記電気角が１２０°を含む第２範囲内となる第２期間と、前記電気角が２４０°を含む第３範囲内となる第３期間とにおいて、パルス状の界磁電流（i50）が流れることで、前記界磁磁束（M50）により第１界磁磁石（70）の磁力が変更されるように、前記界磁電流（i50）を制御する
   回転電気機械装置。
10. 請求項９の回転電気機械装置において、
    前記制御部（3）は、
    前記回転子（10）の回転速度が閾値を下回る場合に、前記磁力制御において、前記回転子（10）の回転中に、前記第１期間と前記第２期間と前記第３期間とにおいて、パルス状の界磁電流（i50）が流れることで、前記界磁磁束（M50）により第１界磁磁石（70）の磁力が変更されるように、前記界磁電流（i50）を制御し、
    前記回転子（10）の回転速度が前記閾値を下回らない場合に、前記磁力制御において、前記回転子（10）の回転中に、前記界磁磁束（M50）により第１界磁磁石（70）の磁力が変更されるように、前記界磁電流（i50）を制御する
    回転電気機械装置。
11. 請求項１～１０のいずれか１つの回転電気機械装置を備える圧縮機。
12. 請求項１１の圧縮機を備える冷凍装置。
13. 請求項１～１０のいずれか１つの回転電気機械装置を備える車両。

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