JP6009859B2 - 駆動装置および駆動方法 - Google Patents

Description

本発明は、永久磁石を有する回転子を備える電動機を用いて機器を駆動する駆動装置および駆動方法に関する。

機器（例えば、冷蔵庫やエアコン等に設けられている圧縮機、車両、車両に搭載されている車載機器）を駆動する駆動装置は電動機を備えている。このような電動機として、図１０に示されているような、永久磁石を有する回転子を備える電動機が用いられている（特開２００４−３５０３４５号公報参照）。図１０は、軸方向に直角な断面図である。
図１０に示されている電動機５００は、固定子５２０と回転子５５０を備えている。固定子５２０は、軸方向に直角な断面で見て、周方向に沿って配置されている複数のティース５３２、隣接するティース５３２により形成される複数のスロット５３５、スロット５３５に挿入されている各相の固定子巻線５４０を有している。回転子５５０は、軸方向に直角な断面で見て、周方向に沿って交互に配置されている主磁極部と補助磁極部を有している。主磁極部には、磁石挿入孔５６１が設けられ、磁石挿入孔５６１には、永久磁石５７１が挿入されている。図１０では、磁石挿入孔５６１および永久磁石５７１は、主磁極部の外周面の周方向中心と回転子５５０の回転中心Ｏを結ぶｄ軸に直交する方向に沿って直線状に延びている。永久磁石５７１としては、好適には、フェライト磁石より保持力が大きい希土類磁石が用いられる。このような、磁石挿入孔と、磁石挿入孔に挿入されている永久磁石を有する回転子を備える電動機は、永久磁石埋込型電動機と呼ばれている。

特開２００４−３５０３４５号公報

近年、このような電動機（永久磁石埋込型電動機）に電力を供給する電力供給装置として、インバータ装置が用いられている。インバータ装置は、回転子５５０が回転方向Ｒの方向に回転するように、回転子５５０の位置に基づいて制御される。さらに、電動機のトルクを高めるために、各相の固定子巻線５４０に誘起される誘起電圧より設定角度αだけ進んだ時点で各相の固定子巻線５４０に電圧が印加されるように制御される（「進角制御」と呼ばれている）。例えば、図１０に示されているように、回転子５５０の主磁極部のｄ軸が、固定子巻線５４０により形成される磁極の中心Ｚより設定角度（「進角」と呼ばれている）αだけ進んだ位置に達した時点で固定子巻線５４０に電圧が印加されるようにインバータ装置が制御される。
ここで、電動機５００を進角制御する場合、図１０に矢印で示されているように、固定子巻線５４０により発生する磁界が、回転子５５０の永久磁石５７１に、永久磁石５７１の着磁方向と逆向きに印加される。このように、永久磁石５７１の着磁方向と逆向きの外部磁界が永久磁石５７１に印加されると、永久磁石５７１が減磁されて電動機の特性が低下する。
永久磁石５７１の減磁を抑制する方法としては、永久磁石５７１の厚さを大きくする方法が考えられる。しかしながら、永久磁石５７１の厚さを大きくすると、永久磁石の使用量が増大する。
このため、永久磁石の減磁を抑制しながら永久磁石の使用量を低減することができる技術が要望されている。特に、希土類磁石は価格が高いため、永久磁石として希土類磁石を使用する場合には強く要望される。
なお、特開２００４−３５０３４５号公報には、最大トルクの低下を抑制しながらトルク脈動を抑制するために、永久磁石と回転子の外周面の間に、径方向に沿って延びているスリットを設ける技術が開示されている。しかしながら、特開２００４−３５０３４５号公報には、永久磁石の減磁を抑制しながら永久磁石の使用量を抑制するための技術は開示されていない。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、永久磁石の減磁を抑制し、また、永久磁石の使用量を低減しながら電動機を進角制御することができる技術を提供することを目的とする。

第１発明は、機器（例えば、冷蔵庫やエアコン等に設けられている圧縮機、車両、車両に搭載されている車載機器）を駆動する駆動装置に関する。本発明の駆動装置は、電動機、インバータ装置、制御装置により構成されている。
電動機は、固定子と回転子を備えている。
固定子は、複数のティース、複数のスロット、各相の固定子巻線を有している。ティースは、回転子収容空間を形成するティース先端面を有している。スロットは、周方向に隣接するティースにより形成されている。各相の固定子巻線は、スロットに挿入されている。各相の固定子巻線は、典型的には、分布巻き方式でスロットに挿入される。
回転子は、軸方向に直角な断面で見て、周方向に沿って交互に配置されている主磁極部と補助磁極部を有している。主磁極部には磁石挿入孔が設けられ、磁石挿入孔には永久磁石が挿入されている。
なお、「軸方向」は、回転子が固定子に対して回転可能に支持されている状態において、回転子の回転中心を通る回転中心線の方向を示す。また、「周方向」は、回転子が固定子に対して回転可能に支持されている状態において、軸方向（回転中心線の方向）に直角な断面でみて、回転子の回転中心を中心とする円周方向を示す。
磁石挿入孔は、軸方向に直角な断面で見て、周方向に沿って延びている。「磁石挿入孔が周方向に沿って延びている」という記載は、磁石挿入孔の長手方向両端部が周方向に沿って離れている態様を表している。
永久磁石は、軸方向に直角な断面で見て、第１の磁石部と、第１の磁石部より回転子の回転方向側に配置されている第２の磁石部を有している。第１の磁石部と第２の磁石部は、別体であってもよいし、一体であってもよい。好適には、第１の磁石部と第２の磁石部は、主磁極部のｄ軸を挟んで周方向両側に配置される。また、第１の磁石部と第２の磁石部は、１つの磁石挿入孔に一緒に挿入されてもよいし、別々の磁石挿入孔に挿入されてもよい。
磁石挿入孔の断面形状（軸方向に直角な方向から見た断面形状）は、永久磁石の断面形状に対応した形状に形成される。磁石挿入孔および永久磁石の断面形状（軸方向に直角な方向から見た断面形状）としては、直線形状、円弧形状、Ｖ字形状等の種々の形状を選択することができる。
また、軸方向に直角な断面で見て、第１の磁石部と第２の磁石部の間の境界部と回転子の外周面の間に、径方向に沿って延びているスリットが設けられている。なお、「径方向」は、回転子が固定子に対して回転可能に支持されている状態において、軸方向に直角な断面でみて、回転子の回転中心を通る方向を示す。
そして、軸方向に直角な断面で見て、第１の磁石部の厚さをＴ１、幅をＷ１、第２の磁石部の厚さをＴ２、幅をＷ２とした時、以下の条件

を満足するように構成されている。
インバータ装置は、電動機の各相の固定子巻線に電圧を印加可能に構成されている。インバータ装置としては、公知の種々の構成のものを用いることができる。
制御装置は、電動機の各相の固定子巻線に誘起される誘起電圧より設定角度（進角）α進んだ時点で各相の固定子巻線に電圧が印加されるようにインバータ装置を制御する。
本発明の駆動装置で用いられている電動機の回転子では、スリットによって、周方向に沿った磁束の流れが抑制される。このため、電動機のトルクを高めるために、電動機の各相の固定子巻線に電力を供給するインバータ装置を進角制御する際に、スリットより回転方向側に配置されている第２の磁石部に、第２の磁石部の着磁方向と逆向きの外部磁界が印加されるのを抑制することができる。すなわち、第２の磁石部の厚さＴ２を第１の磁石部の厚さＴ１より小さく設定しても、各相の固定子巻線により発生する磁束によって第２の磁石部が減磁されるのを抑制することができる。
ここで、第２の磁石部の厚さＴ２を第１の磁石部の厚さＴ１より小さく設定した場合、磁束量が低下する。本発明の駆動装置で用いられている電動機の回転子では、前述した条件を満足するように構成されているため、第２の磁石部の厚さＴ２を第１の磁石部の厚さＴ１より小さく設定することに伴う磁束量の低下を、第２の磁石部の幅Ｗ２を第１の磁石部の幅Ｗ１より長く設定することによって抑制している。
第２の磁石部の厚さＴ２の最小値、幅Ｗ２の最大値は、本発明の回転子を備える電動機の特性や回転子の寸法（直径）等によって定められる。
本発明の駆動装置を用いることにより、永久磁石の減磁および総磁束量の低下を抑制しながら、また、永久磁石の使用量を低減しながら、電動機を進角制御することができる。
本発明の異なる形態では、磁石挿入孔は、軸方向に直角な断面で見て、第１の磁石挿入孔と、第１の磁石挿入孔より回転子の回転方向側に配置されている第２の磁石挿入孔により構成されている。好適には、第１の磁石挿入孔と第２の磁石挿入孔は、主磁極部のｄ軸を挟んで周方向両側に配置される。そして、第１の磁石部が第１の磁石挿入孔に挿入され、第２の磁石部が第２の磁石挿入孔に挿入されている。本形態では、第１の磁石部と第２の磁石部の間の境界部は、第１の磁石挿入孔と第２の磁石挿入孔の間のブリッジ部に対応する。このブリッジ部によって、回転子の強度が向上する。
本形態では、回転子の強度を向上させることができる。
本発明の他の異なる形態では、固定子は、周方向に沿って延びているヨークを有している。ティースは、ヨークから径方向に沿って延びているティース基部と、ティース基部の先端側に設けられ、周方向に沿って延びているティース先端部を有し、ティース先端部には、回転子と対向する箇所にティース先端面が形成されている。また、スリットは、径方向に沿って延びている側壁と、内周側端壁と、外周側端壁によって形成されている。
回転子の極対数をＰ、スリットの側壁の外周側の端点と回転中心を結ぶ線の間の角度を開角度θ１、ティース基部と前記ティース先端部との接続点と回転中心を結ぶ線の間の角度を開角度θ２とした時、設定角度（進角）αが、電気角で［０度≦α≦（４５＋Ｐ×θ１／２＋Ｐ×θ２／２）度］を満足するように設定されている。
本形態では、永久磁石の減磁をより抑制することができる。

第２発明は、機器（例えば、冷蔵庫やエアコン等に設けられている圧縮機、車両、車両に搭載されている車載機器）を駆動する駆動方法である。本発明の駆動方法では、好適には、電動機、インバータ装置、制御装置が用いられる。
本発明の駆動方法では、第１発明の駆動装置で用いられている電動機と同様の構成の電動機が用いられる。そして、電動機の固定子の各相の固定子巻線に誘起される誘起電圧より設定角度（進角）α進んだ時点で各相の固定子巻線に電圧が印加されるように各相の固定子巻線の通電を制御（進角制御）する。
本発明は、第１発明と同様の効果を有する、
本発明の異なる形態では、電動機の回転子の磁石挿入孔が、軸方向に直角な断面で見て、第１の磁石挿入孔と、第１の磁石挿入孔より回転子の回転方向側に設けられている第２の磁石挿入孔により構成されている。そして、第１の磁石部が第１の磁石挿入孔に挿入され、第２の磁石部が第２の磁石挿入孔に挿入されている。
本発明の他の異なる形態では、固定子は、周方向に沿って延びているヨークを有している。ティースは、ヨークから径方向に沿って延びているティース基部と、ティース基部の先端側に設けられ、周方向に沿って延びているティース先端部を有し、ティース先端部には、回転子と対向する箇所にティース先端面が形成されている。また、スリットは、径方向に沿って延びている側壁と、内周側端壁と、外周側端壁によって形成されている。
回転子の極対数をＰ、スリットの側壁の外周側の端点と回転中心を結ぶ線の間の角度を開角度θ１、ティース基部とティース先端部との接続点と回転中心を結ぶ線の間の角度を開角度θ２とした時、設定角度（進角）αが、電気角で［０度≦α≦（４５＋Ｐ×θ１／２＋Ｐ×θ２／２）度］を満足するように設定されている。

本発明の駆動装置および駆動方法を用いることにより、永久磁石の減磁および磁束量の低下を抑制しながら、また、永久磁石の使用量を低減しながら電動機を進角制御することができる。

本発明の駆動装置および駆動方法で用いられる電動機の第１の実施の形態の断面図である。 図１に示されている回転子の部分拡大図である。 本発明の駆動装置の一実施の形態の概略構成図である。 第１の実施の形態の電動機の効果を説明する図である。 進角の最適範囲を定めるパラメータを説明する図である。 進角と減磁電流との関係を示す図である。 第２の磁石部の厚さと幅の範囲を示す図である。 第２の実施の形態の電動機で用いられる回転子の断面で図である。 第３の実施の形態の電動機で用いられる回転子の断面で図である。 従来の駆動装置で用いられている電動機の断面図である。

以下に、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
冷蔵庫やエアコン等に設けられている圧縮機、車両、車両に搭載されている車載機器等の機器を駆動する駆動装置の一実施の形態の概略構成を、図３を参照して説明する。
駆動装置は、電動機１００、インバータ装置１０、制御装置２０により構成されている。
インバータ装置１０は、ＦＥＴ等のスイッチング素子を用いて、電動機１００の固定子１２０の各相の固定子巻線１４０に順次電圧を印加可能に構成されている。インバータ装置１０としては、交流電圧を直流電圧に変換し、直流電圧を各相の固定子巻線に順次印加可能なインバータ装置や、直流電圧を各相の固定子巻線に順次印加可能なインバータ装置が用いられる。インバータ装置１０としては、公知の種々の構成のものを用いることができる。

制御装置２０は、電動機１００の回転子１５０が定められた回転方向Ｒに回転するように、回転子１５０の位置に基づいてインバータ装置１０を制御する。本実施の形態では、制御装置２０は、各相の固定子巻線１４０が順次１２０度（電気角）の期間電圧が印加されるようにインバータ装置１０を制御する。また、制御装置２０は、各相の固定子巻線１４０に誘起される誘起電圧を用いて回転子１５０の位置を検出している（「センサレス方式」と呼ばれている）。さらに、制御装置２０は、電動機１００のトルクを高めるために、各相の固定子巻線１４０に誘起される誘起電圧より、定められた設定角度α（「進角」と呼ばれている）だけ進んだ時点で各相の固定子巻線１４０に電圧が印加されるようにインバータ装置１０を制御する（「進角制御」と呼ばれている）。
なお、センサレス方式を用いる場合には、停止時における回転子の位置が分らない。このため、始動時には、固定子巻線１４０に微小電流を流して回転子１５０の位置を所定の位置に設定した後に、インバータ装置１０を始動制御する。勿論、回転子１５０の位置を検出する位置検出器（例えば、ホール素子）を用いることもできる。この場合には、始動時の位置設定処理は不要である。

次に、本発明の駆動装置および駆動方法で用いられる電動機の実施の形態を、図面を参照して説明する。
なお、以下では、固定子と、固定子の内側に回転可能に支持されている回転子を備えている回転子内転型の電動機について説明する。また、スロット数が２４で、３相４極の固定子巻線が分布巻き方式で各スロットに挿入されている固定子と、極数が４（極対数Ｐが２）となるように永久磁石が配置されている回転子を有する電動機について説明する。勿論、本発明は、これ以外の種々の構成の回転子と固定子を備える電動機を用いることができる。
また、本明細書では、「軸方向」は、回転子が固定子に対して回転可能に支持されている状態において、回転子の回転中心を通る回転中心線の方向を示す。また、「周方向」は、回転子が固定子に対して回転可能に支持されている状態において、軸方向（回転中心線の方向）に直角な断面でみて、回転子の回転中心を中心とする円周方向を示す。また、「径方向」は、回転子が固定子に対して回転可能に支持されている状態において、軸方向（回転中心線の方向）に直角な断面でみて、回転子の回転中心を通る方向を示す。

第１の実施の形態の電動機１００を、図１と図２を参照して説明する。なお、図１は、第１の実施の形態の電動機１００を、軸方向に直角な方向から見た断面図であり、図２は、図１に示されている回転子１５０の部分拡大図である。

本実施の形態の電動機１００は、固定子１２０と回転子１５０により構成されている。
固定子１２０は、固定子コア１３０と、固定子巻線１４０を有している。
固定子コア１３０は、薄板状の電磁鋼板を軸方向に積層し、オートクランプ（カシメピン）等で一体化することによって構成されている。固定子コア１３０は、ヨーク１３１、複数のティース１３２、複数のスロット１３５を有している。
ヨーク１３１は、軸方向に直角な断面でみて、周方向に沿って延びている。本実施の形態では、ヨーク１３１は、環状（略環状を含む）に形成されている。
ティース１３２は、軸方向に直角な断面でみて、ヨーク１３１から径方向に沿って延びている。ティース１３２は、図５に示されているように、ヨーク１３１から径方向内側に延びているティース基部１３３と、ティース基部１３３の先端側に設けられ、周方向に沿って延びているティース先端部１３４を有している。ティース先端部１３４には、回転子１５０と対向する箇所にティース先端面１３２ａが形成されている。本実施の形態では、ティース先端面１３２ａは、軸方向に直角な断面でみて、回転子１５０の回転中心Ｏを中心とする円弧形状に形成されている。そして、回転子１５０は、ティース先端面１３２ａによって形成される回転子収容空間内に、回転子１５０の外周面１５０ａとティース先端面１３２ａとの間に空隙（ギャップ）ｇを有するように回転可能に支持される。
スロット１３５は、ヨーク１３１と周方向に隣接する２つのティース１３２とによって形成される。スロット１３５は、隣接する２つのティース１３２のティース先端部１３４の間にスロット開口部を有している。
固定子巻線１４０は、各スロット１３５に分布巻き方式で挿入されている。本実施の形態では、固定子巻線１４０は、周方向に隣接する３つのティース１３２によって１つの磁極が形成されるように各スロット１３５に挿入されている。

回転子１５０は、回転子コア１６０と永久磁石を有している。
回転子コア１６０は、薄板状の電磁鋼板を軸方向に積層し、オートクランプ（カシメピン）等で一体化することによって構成されている。回転子コア１６０には、回転軸１８０が挿入される回転軸挿入孔１６８が形成されている。回転軸１８０は、圧入方法や焼きバメ方法等によって回転軸挿入孔１６８に挿入される。
また、回転子コア１６０は、周方向に沿って交互に配置されている主磁極部Ａ〜Ｄと補助磁極部ＡＢ〜ＤＡを有している。主磁極部Ａ〜Ｄには、永久磁石が挿入される磁石挿入孔が形成されている。
本実施の形態では、回転子コア１６０は、円筒形状に形成されている。すなわち、軸方向に直角な断面でみて、回転子１５０（回転子コア１６０）の外周面１５０ａは、回転中心Ｏを中心とする円形形状を有している。そして、回転子１５０の外周面１５０ａは、主磁極部Ａ〜Ｄに対応する第１の曲線部分と補助磁極部ＡＢ〜ＤＡに対応する第２の曲線部分により構成されている。第１の曲線部分は、軸方向に直角な断面でみて、回転子１５０の回転中心Ｏと主磁極部Ａ〜Ｄの周方向中心点を結ぶ線（「ｄ軸」と呼ばれている）と交差している。また、第２の曲線部分は、軸方向に直角な断面でみて、回転子１５０の回転中心Ｏと補助磁極部ＡＢ〜ＤＡの周方向中心点とを結ぶ線（「ｑ軸」と呼ばれている）と交差している。

主磁極部Ａ〜Ｄは同じ構成であり、また、補助磁極部ＡＢ〜ＤＡも同じ構成であるため、以下では、図２を参照して、主磁極部Ａについて説明する。
主磁極部Ａには、第１の磁石挿入孔１６１と第２の磁石挿入孔１６２が形成されている。すなわち、主磁極部Ａに設けられる磁石挿入孔は、軸方向に直角な断面でみて、周方向に沿って延びている第１の磁石挿入孔１６１と第２の磁石挿入孔１６２により構成されている。
本実施の形態では、第１の磁石挿入孔１６１と第２の磁石挿入孔１６２は、軸方向に直角な断面でみて、ｄ軸に直交（「略直交」を含む）する方向に沿って直線状に延びている。また、第２の磁石挿入孔１６２は、第１の磁石挿入孔１６１より回転子１５０の回転方向Ｒ側に配置されている。また、第１の磁石挿入孔１６１と第２の磁石挿入孔１６２は、ｄ軸を挟んで周方向両側に配置されている。

第１の磁石挿入孔１６１は、内周側に配置されている内壁１６１ａ、外周側に配置されている外壁１６１ｂ、外周部１５０ａに対向する箇所に配置されている外周側端壁１６１ｃ、第２の磁石挿入孔１６２に対抗する箇所に配置されている内周側端壁１６１ｄにより形成されている。内壁１６１ａと外壁１６１ｂは、平行（「略平行」を含む）に、ｄ軸に直角な方向に沿って直線状に延びている。第２の磁石挿入孔１６２は、内周側に配置されている内壁１６２ａ、外周側に配置されている外壁１６２ｂ、外周面１５０ａに対向する箇所に配置されている外周側端壁１６２ｃ、第１の磁石挿入孔１６１に対向する箇所に配置されている内周側端壁１６２ｄにより形成されている。内壁１６２ａと外壁１６２ｂは、平行（略平行を含む）に、ｄ軸に直角な方向に沿って直線状に延びている。なお、磁石挿入孔１６１の内周側端壁１６１ｄと磁石挿入孔１６２の内周側端壁１６２ｄの間には、内周側ブリッジ部１６３が形成されている。また、磁石挿入孔１６１の外周側端壁１６１ｃと回転子１５０の外周面１５０ａの間には、外周側ブリッジ部１６４が形成されている。また、磁石挿入孔１６２の外周側端壁１６２ｃと回転子１５０の外周面１５０ａの間には、外周側ブリッジ部１６５が形成されている。内周側ブリッジ部１６３、外周側ブリッジ部１６４および１６５によって、回転子コア１６０（回転子１５０）の強度が向上する。
第１の磁石挿入孔１６１（第２の磁石挿入孔１６２）の断面形状（軸方向に直角な方向の断面形状）は、第１の磁石挿入孔１６１（第２の磁石挿入孔１６２）に挿入される第１の永久磁石１７１（第２の永久磁石１７２）の断面形状に対応して設定される。

第１の磁石挿入孔１６１に第１の永久磁石１７１が挿入され、第２の磁石挿入孔１６２に第２の永久磁石１７２が挿入されている。すなわち、主磁極部Ａに設けられる永久磁石は、軸方向に直角な断面でみて、周方向に沿って延びている第１の永久磁石１７１と第２の永久磁石１７２により構成されている。
本実施の形態では、第１の永久磁石１７１と第２の永久磁石１７２は、第１の磁石挿入孔１６１と第２の磁石挿入孔１６２と同様に、軸方向に直角な断面でみて、ｄ軸に直交（「略直交」を含む）する方向に沿って直線状に延びている。また、第２の永久磁石１７２は、第１の永久磁石１７１より回転子１５０の回転方向Ｒ側に配置されている。第１の永久磁石１７１および第２の永久磁石１７２は、隙間嵌め等によって第１の磁石挿入孔１６１および第２の磁石挿入孔１６２に挿入される。
永久磁石（第１の永久磁石１７１と第２の永久磁石１７２）は、周方向に隣接する主磁極部Ａ〜Ｄの極性が逆極性となるように配置される。図２では、主磁極部Ａの永久磁石は外周側がＮ極となるように着磁されており、主磁極部Ａに隣接する主磁極部ＢおよびＤの永久磁石は外周側がＳ極となるように着磁されている。

なお、第１の磁石挿入孔１６１を形成する内壁１６１ａ（第２の磁石挿入孔１６２を形成する内壁１６２ａ）には、第１の永久磁石１７１（第２の永久磁石１７２）の周方向に沿った位置を規制するための凸部１６１ｅ（１６２ｅ）が第１の磁石挿入孔１６１（第２の磁石挿入孔１６２）側に突出して形成されている。これにより、第１の永久磁石１７１（第２の永久磁石１７２）が第１の磁石挿入孔１６１（第２の磁石挿入孔１６２）内に挿入された状態で、外周側端壁１６１ｃ（外周側端壁１６２ｃ）と第１の永久磁石１７１の外周側端壁１７１ｃ（第２の永久磁石１７２の外周側端壁１７２ｃ）の間に空隙部１６１ｆ（１６２ｆ）が形成される。
磁石挿入孔の外周側端壁と永久磁石の外周側端壁の間に空隙部を形成して永久磁石を回転子の外周面から離れて配置することにより、永久磁石の端部がインバータのＰＷＭ制御等による高調波磁界の影響を防止することができる。これにより、永久磁石の端部発熱を減少させて、鉄損を減少させることができる。
空隙部１６１ｆ（１６２ｆ）に非磁性体を充填することもできる。本発明の「空隙部」には、「空隙部に非磁性体が充填されている」構成も包含される。

また、軸方向に直角な断面でみて、内周側ブリッジ部１６３と回転子１５０の外周面１５０ａの間に、径方向に沿って直線状に延びているスリット１６６が形成されている。
スリット１６６は、軸方向に直角な断面でみて、平行（「略平行」を含む）に、径方向に沿って直線状に延びている側壁１６６ａおよび１６６ｂと、内周側端壁１６６ｃと、外周側端壁１６６ｄによって形成されている。スリット１６６の幅Ｈは、側壁１６６ａと１６６ｂの間隔である。

本実施の形態では、第１の永久磁石１７１より回転方向Ｒ側に配置されている第２の永久磁石１７２の厚さＴ２が、第１の永久磁石１７１の厚さＴ１より小さく設定されている（Ｔ１＞Ｔ２）とともに、第２の永久磁石１７２の幅Ｗ２が第１の永久磁石１７１の幅Ｗ１より大きく設定されている（Ｗ２＞Ｗ１）。「永久磁石の幅」は、軸方向に直角な断面で見て、永久磁石が延びている方向（長手方向）の長さである。また、「永久磁石の厚さ」は、軸方向に直角な断面で見て、永久磁石が延びている方向に直角な方向の長さである。第２の永久磁石１７２の厚さＴ２および幅Ｗ２については後述する。
また、第２の永久磁石１７２が挿入される第２の磁石挿入孔１６２の間隔が、第１の永久磁石１７１が挿入される第１の磁石挿入孔１６１の間隔より小さく設定されている。「磁石挿入孔の間隔」は、軸方向に直角な断面でみて、磁石挿入孔が延びている方向に直角な方向の間隔（内壁と外壁の間の間隔）である。なお、本実施の形態では、第１の磁石挿入孔１６１と第２の磁石挿入孔１６２は、同じ長さに設定されている。

本実施の形態では、第１の永久磁石１７１が、本発明の「第１の磁石部」に対応し、第２の永久磁石１７２が、本発明の「第２の磁石部」に対応する。また、第１の磁石挿入孔１６１が、本発明の「第１の磁石挿入孔」に対応し、第２の磁石挿入孔１６２が、本発明の「第２の磁石挿入孔」に対応する。また、第１の磁石挿入孔１６１（内周側端壁１６１ｄ）と第２の磁石挿入孔１６２（内周側端壁１６２ｄ）の間の内周側ブリッジ部１６３が、本発明の「第１の磁石部と第２の磁石部の間の境界部」に対応する。

本実施の形態の電動機１００で用いている回転子１５０の作用を、図４を参照して説明する。
図１０に示されているように、従来の電動機では、各相の固定子巻線に電力を供給するインバータ装置を進角制御する場合、固定子巻線から発生する、永久磁石の着磁方向と逆向きの磁束が永久磁石に印加される。このため、永久磁石の減磁を抑制するために、永久磁石の厚さを大きくする必要があった。
これに対し、本実施の形態の電動機１００では、主磁極部に設けられる永久磁石を、周方向に沿って延びている第１の永久磁石１７１と第２の永久磁石１７２により構成している。そして、第１の永久磁石１７１より回転子の回転方向Ｒ側に配置されている第２の永久磁石１７２の厚さＴ２を第１の永久磁石１７１の厚さＴ１より小さく設定している。そして、第１の永久磁石１７１（第１の磁石挿入孔１６１）と第２の永久磁石１７２（第２の磁石挿入孔１６２）の間の内周側ブリッジ部１６３と、回転子１５０（回転子コア１６０）の外周面１５０ａの間に、径方向に沿って延びているスリット１６６を設けている。
これにより、本実施の形態の電動機１００の各相の固定子巻線１４０に電力を供給するインバータ装置１０を進角制御する場合、固定子巻線１４０から発生する、永久磁石の着磁方向と逆向きの磁束は、第１の永久磁石１７１には印加されるが、スリット１６６より回転方向Ｒ側に配置されている第２の永久磁石１７２への印加は抑制される。これにより、第２の永久磁石１７２の厚さＴ２が第１の永久磁石１７１の厚さＴ１より薄く設定されていても、第２の永久磁石１７２への減磁磁束の印加が抑制されているため、第２の永久磁石１７２の減磁は抑制される。

ここで、スリットが設けられていない電動機（比較例の電動機）とスリットが設けられている電動機（本実施の形態の電動機）を同じ進角で進角制御した場合について説明する。
なお、比較例の電動機として、スリット１６６が設けられてなく、厚さＴ１が２ｍｍの第１の永久磁石１７１と厚さＴ２が２ｍｍの第２の永久磁石１７２を有する回転子を備える電動機を用いた。また、本実施の形態の電動機として、スリット１６６が設けられ、厚さＴ１が２ｍｍの第１の永久磁石１７１と厚さＴ２が１ｍｍの第２の永久磁石１７２を有する回転子を備える電動機を用いた。
両者を同じ進角で進角制御した結果、両者とも、第１の永久磁石１７１および第２の永久磁石１７２の減磁を抑制することができた。
この場合、本実施の形態の電動機における永久磁石の使用量は、比較例の電動機における永久磁石の使用量の７５％である。
したがって、本実施の形態の電動機１００を用いることにより、永久磁石の減磁を抑制しながら、永久磁石の使用量を低減することができる。

次に、本実施の形態の電動機１００に電力を供給するインバータ１０を進角制御する場合に、永久磁石の減磁を抑制することができる進角αの範囲について検討する。
ここで、開角度θ１および開角度θ２が、図５に示されているように定義される。すなわち、開角度θ１は、軸方向に直角な断面でみて、スリット１６６の側壁１６６ａと１６６ｂの外周側の端点をｎ１とｎ２とした時、回転中心Ｏと端点ｎ１およびｎ２を結ぶ線の間の角度である。また、開角度θ２は、軸方向に直角な断面でみて、隣接するティース１３２のそれぞれのティース基部１３３とティース先端部１３４との接続点をｍ１とｍ２とした時、回転中心Ｏと接続点ｍ１およびｍ２を結ぶ線の間の角度である。
進角αを電気角で０度〜９０度の範囲内で変化させた場合の進角αと減磁電流との関係を測定したグラフが図６に示されている。減磁電流は、永久磁石を減磁させる電流の値であり、小さいほど永久磁石が減磁し易いことを表す。なお、図６に示されているグラフは、回転子の極対数Ｐ（＝極数／２）が２（極数が４）、開角度θ１が電気角で約５度（機械角で約２．５度）、開角度θ２が電気角で約１２度（機械角で約６度）の場合のものである。

図６から、進角αを０度〜α_ｍａｘの範囲内に設定することにより、永久磁石の減磁を効果的に抑制することができることが理解される。
進角αの最大値α_ｍａｘは、回転子１５０の極数が４（極対数Ｐ＝２）の場合には、以下のように表される。
（電気角）α_ｍａｘ＝［４５＋２×θ１／２＋２×θ２／２］度
（機械角）α_ｍａｘ＝［２２．５＋θ１／２＋θ２／２］度
また、進角αの最大値α_ｍａｘは、回転子１５０の極数が６（極対数Ｐ＝３）の場合には、以下のように表される。
（電気角）α_ｍａｘ＝［４５＋３×θ１／２＋３×θ２／２］度
（機械角）α_ｍａｘ＝［１５＋θ１／２＋θ２／２］度
以上のことから、永久磁石の減磁を効果的に抑制することができる進角αの最大値α_ｍａｘは、以下のように表される。
（電気角）α_ｍａｘ＝［４５＋Ｐ×θ１／２＋Ｐ×θ２／２］度
（機械角）α_ｍａｘ＝［４５／Ｐ＋θ１／２＋θ２／２］度

なお、スリット１６６の幅Ｈは、好適には、固定子１２０のティース先端面１３２ａと回転子１５０の外周面１５０ａとの間の空隙（ギャップ）ｇの最大値より大きくなるように設定される。この場合、外部磁束が、回転子１５０からティース１３２に流れ、スリット１６６が配置されている箇所を通過し難くなる。これにより、スリット１６６より回転方向Ｒ側に配置されている第２の永久磁石１７２の減磁をより抑制することができる。
スリット１６６の長さは、スリット１６６と回転子１５０の外周面１５０ａおよび内周側ブリッジ部１６３との間に形成されるブリッジ部を通過する磁束の量と回転子１５０の強度等に基づいて適切な値に設定される。

前述したように、第２の永久磁石１７２の厚さＴ２を第１の永久磁石１７１の厚さＴ１より小さく設定するとともに、スリット１６６を設けることにより、永久磁石の減磁を抑制しながら、永久磁石の使用量を低減することができる。
ここで、第１の永久磁石１７１と第２の永久磁石１７２の幅が同じ状態で、第２の永久磁石１７２の厚さＴ２を第１の永久磁石の厚さＴ１より小さく設定した場合、第２の永久磁石の磁束量φ２が第１の永久磁石の磁束量φ１より小さくなる。すなわち、総磁束量（φ１＋φ２）が小さくなる。総磁束量の低下量は、第２の永久磁石１７２の厚さＴ２を小さくするほど（薄くなるほど）増大する。
そこで、この総磁束量の低下も抑制しながら、永久磁石の使用量を低減することができる技術が要望される。

本発明者らは、第２の永久磁石の厚さだけでなく、幅も考慮することによって、永久磁石の減磁ならびに総磁束量の低下を抑制しながら、永久磁石の使用量を低減することができることを見出した。なお、「永久磁石の幅」は、軸方向に直角な断面で見て、周方向に沿った長さ（本実施の形態では、ｄ軸に直角な方向の長さ）である。

総磁束量の低下を抑制しながら、永久磁石の使用量を低減することができる第２の永久磁石１７２の厚さＴ２および幅Ｗ２の範囲の一例を図７により説明する。なお、図７は、回転子１５０の直径が５９．８５ｍｍ、第１の永久磁石１７１の厚さＴ１が２．５ｍｍ、幅Ｗ１が１４．２ｍｍである場合における、第２の永久磁石１７２の厚さＴ２と幅Ｗ２の範囲を示したものである。
図７の線（１）は、Ｔ２がＴ１より小さく（Ｔ２＜Ｔ１）、第２の永久磁石１７２の磁石量が第１の永久磁石１７１の磁石量と等しくなるＴ２とＷ２の組み合わせを示している。線（１）より下方の領域は、第２の永久磁石１７２の磁石量が第１の永久磁石１７１の磁石量より少なくなる領域である。また、線（１）より上方の領域は、第２の永久磁石１７２の磁石量が第１の永久磁石１７１の磁石量より多くなる領域である。
図７の線（２）は、Ｔ２がＴ１より小さく（Ｔ２＜Ｔ１）、固定子巻線の誘起電圧を４５Ｖに維持することができるＴ２とＷ２の組み合わせを示している。固定子巻線の誘起電圧は、総磁束量により変化する。すなわち、線（２）の下方の領域は、総磁束量が、（Ｔ２＝Ｔ１）および（Ｗ２＝Ｗ１）の時の総磁束量より小さくなる（φ２＜φ１）領域である。また、線（２）の上方の領域は、総磁束量が、（Ｔ２＝Ｔ１）および（Ｗ２＝Ｗ１）の時の総磁束量より大きくなる（φ２＞φ１）領域である。
図７の線（３）は、直径が５９．８５ｍｍである回転子に設けることができる第２の永久磁石１７２の幅Ｗ２の最大値である。
したがって、第２の永久磁石１７２の厚さＴ２と幅Ｗ２を、図７に示されている線（１）、線（２）および線（３）で囲まれる領域（斜線で示されている領域）内の値に設定することによって、第２の永久磁石１７２の厚さＴ２を第１の永久磁石１７１の厚さＴ１より小さくすることができ（永久磁石の減磁を抑制することができ）、また、総磁束量の低下を抑制しながら、永久磁石の使用量を低減することができる。

次に、図７に示されている領域について説明する。
いま、第１の永久磁石１７１の厚さをＴ１、幅をＷ１、磁束量をφ１、第２の永久磁石１７２の厚さをＴ２（Ｔ２＜Ｔ１）、幅をＷ２（Ｗ２＝Ｗ１）、磁束量をφ２とした時、第２の永久磁石１７２の磁束量φ２は、（１式）で表される。

（１式）
ここで、第２の永久磁石１７２の幅Ｗ２を第１の永久磁石の幅Ｗ１より大きくする（第２の永久磁石１７２を第１の永久磁石１７１より長くする）と（Ｗ２＞Ｗ１）、第２の永久磁石１７２の磁束量φ２は、（２式）で表される。

（２式）
したがって、（２式）で表される第２の永久磁石１７２の磁束量φ２が第１の永久磁石１７１の磁束量φ1以上になるように、すなわち、（３式）を満足するように構成することによって、永久磁石の減磁および総磁束量の低下を抑制しながら、永久磁石の使用量を低減することができる。

（３式）
なお、好適には、（３式）の不等号を満足するように構成されるが、(３式)の等号を満足するように構成した場合であっても、第１の永久磁石１７１の厚さＴ１と第２の永久磁石１７２の厚さＴ２の差が小さい時には、総磁束量の低下を抑制することができる。

第２の実施の形態の電動機で用いられる回転子２５０が図８に示されている。固定子は、第１の実施の形態と同じ構成である。本実施の形態の回転子２５０では、１つの磁石挿入孔に、厚さの異なる第１の磁石部と第２の磁石部を有する永久磁石が挿入されている。
図８に示されている回転子２５０では、主磁極部Ａに磁石挿入孔２６１が形成されている。
磁石挿入孔２６１は、軸方向に直角な断面でみて、ｄ軸に直交する方向に沿って直線状に延びている。磁石挿入孔２６１は、内周側に配置されている第１の内壁２６１ａ１および第２の内壁２６１ａ２、外周側に配置されている外壁２６１ｂ、外周面２５０ａに対向する箇所に配置されている外周側端壁２６１ｃおよび２６１ｄにより形成されている。第１の内壁２６１ａ１、第２の内壁２６１ａ２、外壁２６１ｂは、平行（略平行を含む）に、ｄ軸に直角な方向に直線状に形成されている。なお、第１の内壁２６１ａ１と第２の内壁２６１ａ２は、径方向に沿って延びている段差壁によって連結されており、これにより、第２の内壁２６１ａ２は、第１の内壁２６１ａ１より径方向に沿って外周側に配置されている。
そして、第１の内壁２６１ａ１、外壁２６１ｂ、外周側端壁２６１ｃによって第１の挿入部が形成され、第２の内壁２６１ａ２、外壁２６１ｂ、外周側端壁２６１ｄによって第２の挿入部が形成されている。第１の内壁２６１ａ１と外壁２６１ｂの間隔が第１の挿入部の間隔であり、第２の内壁２６１ａ２と外壁２６１ｂの間隔が第２の挿入部の間隔である。すなわち、本実施の形態では、主磁極部Ａに設けられる磁石挿入孔２６１は、ｄ軸に直交する方向に沿って直線状に延びている第１の挿入部と第２の挿入部により構成されている。第２の挿入部は、第１の挿入部より回転方向Ｒ側に配置されているとともに、第２の挿入部の間隔は、第１の挿入部の間隔より小さく設定されている。第１の挿入部および第２の挿入部の間隔は、後述する永久磁石２７１の第１の磁石部２７１Ａの厚さＴ１および第２の磁石部２７１Ｂの厚さＴ２に対応して設定される。また、本実施の形態では、第１の挿入部と第２の挿入部は、ｄ軸を挟んで周方向両側に配置されている。
なお、磁石挿入孔２６１の外周側端壁２６１ｃと回転子２５０の外周面２５０ａとの間に外周側ブリッジ部２６４が形成され、磁石挿入孔２６１の外周側端壁２６１ｄと回転子２５０の外周面２５０ａとの間に外周側ブリッジ部２６５が形成されている。

そして、磁石挿入孔２６１に永久磁石２７１が挿入されている。
永久磁石２７１は、軸方向に直角な断面でみて、ｄ軸に直交する方向に沿って直線状に延びている第１の磁石部２７１Ａと第２の永久磁石２７１Ｂを有している。第２の磁石部２７１Ｂは、第１の磁石部２７１Ａより回転方向Ｒ側に配置されている。また、第２の磁石部２７１Ｂの厚さＴ２は第１の磁石部２７１Ａの厚さＴ１より小さく設定され（Ｔ２＜Ｔ１）、第２の磁石部２７１ｂの幅Ｗ２は第１の磁石部２７１の幅Ｗ１より大きく設定されている（Ｗ２＞Ｗ１）。すなわち、本実施の形態では、主磁極部Ａに設けられる永久磁石は、厚さおよび長さが異なる第１の磁石部２７１Ａと第２の磁石部２７１Ｂを有する単一の永久磁石２７１により構成されている。第１の磁石部２７１Ａと第２の磁石部２７１Ｂは、ｄ軸を挟んで周方向両側に配置されている。なお、前述したように、（Ｗ２＝Ｗ１）であっても、Ｔ１とＴ２の差が小さい時には、総磁束量の低下を抑制することができる。
第１の磁石部２７１Ａが、本発明の「第１の磁石部」に対応する。また、第２の磁石部２７１Ｂが、本発明の「第２の磁石部」に対応する。

なお、第１の内壁２６１ａ１（第２の内壁２６１ａ２）には、永久磁石２７１の周方向に沿った位置を規制するための凸部２６１ｅ（２６１ｆ）が磁石挿入孔側に突出して形成されている。これにより、永久磁石２７１が磁石挿入孔２６１内に挿入された状態で、磁石挿入孔２６１の外周側端壁２６１ｃ（２６１ｄ）と永久磁石２７１の外周側端壁２７１ｃ（２７１ｄ）との間に空隙部２６１ｇ（２６１ｈ）が形成される。
ここで、磁石挿入孔２６１の径方向に沿った段差部と永久磁石２７１の径方向に沿った段差部との係合によって、永久磁石２７１の外周側端壁２６１ｄ方向への移動が規制される場合には、凸部２６１ｆを省略することができる。

また、軸方向に直角な断面でみて、第１の磁石部２７１Ａ（第１の挿入部）と第２の磁石部２７１Ｂ（第２の挿入部）の間の境界部と回転子２５０の外周面２５０ａの間に、径方向に沿って直線状に延びているスリット２６６が形成されている。スリット２６６は、軸方向に直角な断面でみて、平行（略平行を含む）に、径方向に沿って直線状に延びている側壁２６６ａおよび２６６ｂ、内周側端壁２６６ｃ、外周側端壁２６６ｄによって形成されている。
本実施の形態の回転子２５０を有する電動機は、第１の実施の形態の電動機１００と同様の効果を有している。

第３の実施の形態の電動機で用いられる回転子３５０が図９に示されている。
本実施の形態の回転子３５０は、外周面の形状が第１の実施の回転子１５０と異なっている。
回転子３５０の外周面３５０ａは、軸方向に直角な断面でみて、主磁極部Ａ〜Ｄに対応する第１の曲線部分３５０Ａ〜Ｄと、補助磁極部ＡＢ〜ＤＡに対応する第２の曲線部分３５０ＡＢ〜ＤＡが交互に配置されて構成されている。
第１の曲線部分３５０Ａ〜Ｄは、ｄ軸と交差し、回転子の外周方向に飛び出ている第１の曲線形状に形成されている。また、第２の曲線部分３５０ＡＢ〜ＤＡは、ｑ軸と交差し、外周方向に飛び出ている第２の曲線形状に形成されている。第１の曲線形状は、ｄ軸上の回転中心Ｏを曲率中心とする半径Ｒｄの円弧形状である。また、第２の曲線形状は、ｑ軸上の、回転中心Ｏより第２の曲線部分３５０ＡＢ〜ＤＡと反対方向に離れた点Ｐを曲率中心とする半径Ｒｑ（＞Ｒｄ）の円弧形状である。
第１の曲線部分３５０Ａ〜Ｄが、本発明の「第１の曲線部分」に対応する。また、第２の曲線部分３５０ＡＢ〜ＤＡが、本発明の「第２の曲線部分」に対応する。
本実施の形態では、第１の曲線部分と第２の曲線部分の切り換わり部分（図９に●で示されている部分）がティースと対向する箇所を通過する時に、ティースに流れる磁束量の急激な変化を抑制することができる。これにより、ティースを流れる磁束量の急激な変化によって固定子巻線に誘起される誘起電圧の波形に含まれる高調波成分が増大するのを防止することができる。したがって、固定子巻線の誘起電圧に基づいてインバータを正確に制御することができる。

本発明の駆動装置および駆動方法で用いる電動機としては、実施の形態で説明した構成の電動機に限定されず、種々の構成の電動機を用いることができる。
主磁極部に設ける第１の磁石部および第２の磁石部は、同じ特性を有する永久磁石を用いることもできるし、異なる特性を有する永久磁石を用いることもできる。例えば、第２の磁石部として、第１の磁石部より保持力が大きい永久磁石を用いることができる。この場合、第１の磁石部より薄い厚さを有する第２の磁石部を用いた場合における総保持力の低下を抑制することができる。
軸方向に直角な断面で見て、第１の磁石部（永久磁石）および第２の磁石部（永久磁石）を主磁極部のｄ軸と直交する方向に沿って直線状に延びるように配設したが、第１の磁石部および第２の磁石部は、周方向に沿って延びるように配設されていればよい。例えば、ｄ軸上の点を中心とし、内周側に飛び出ている円弧形状、内周側に飛び出ているＶ字形状等の種々の形状に配設することができる。
軸方向に直角な断面でみて、径方向に沿って直線状に延びているスリットを設けたが、スリットの形状は、径方向に沿って延びていればよく、直線状に限定されない。すなわち、スリットの長手方向両端部が径方向に沿って離れた箇所に配置されていればよい。例えば、径方向に対して傾斜して延びている直線状の側壁により形成されるスリットや曲線状の側壁により形成されるスリットを用いることができる。
磁石挿入孔および永久磁石の形状や数は、適宜変更可能である。例えば、間隔が異なる複数の磁石挿入口それぞれに厚さが異なる永久磁石を挿入する態様、間隔が異なる挿入部を有する１つの磁石挿入孔に厚さが異なる複数の磁石部を有する１つの永久磁石を挿入する態様、間隔が異なる複数の挿入部を有する１つの磁石挿入口に厚さが異なる複数の永久磁石を挿入する態様等を用いることができる。
永久磁石を磁石挿入孔内に位置決めする位置決め手段として凸部を用いたが、位置決め手段は凸部に限定されない。また、位置決め手段は省略することもできる。
磁石挿入孔の外周側端壁と永久磁石の外周側端壁の間に空隙部を形成したが、この空隙部は省略することもできる。
実施の形態で説明した各構成は、単独で用いることもできるし、適宜選択した複数を組み合わせて用いることもできる。

１０ インバータ装置
２０ 制御装置
１００、５００ 電動機
１２０、５２０ 固定子
１３０ 固定子コア
１３１ ヨーク
１３２、５３２ ティース
１３２ａ ティース先端面
１３３ ティース基部
１３４ ティース先端部
１３５、５３５ スロット
１４０、５４０ 固定子巻線
１５０、２５０、３５０、５５０ 回転子
１５０ａ、２５０ａ、３５０ａ 外周面
１６０、２６０、３６０ 回転子コア
１６１、１６２、２６１、３６１、３６２、５６１ 磁石挿入孔
１６１ａ、１６２ａ、２６１ａ１、２６１ａ２ 内壁
１６１ｂ、１６２ｂ、２６１ｂ 外壁
１６１ｃ、１６２ｃ、２６１ｃ、２６１ｄ 外周側端壁
１６１ｄ、１６２ｄ 内周側端壁
１６１ｅ、１６２ｅ、２６１ｅ、２６１ｆ 凸部
１６１ｆ、１６２ｆ 空隙部
１６３、１６４、１６５、２６４、２６５ ブリッジ部
１６６、２６６、３６６ スリット
１６６ａ、１６６ｂ、２６６ａ、２６６ｂ 側壁
１６６ｃ、２６６ｃ 内周側端壁
１６６ｄ、２６６ｄ 外周側端壁
１６８、２６８ 回転軸挿入孔
１７１、１７２、２７１、３７１、３７２ 永久磁石
１７１ｃ、１７２ｃ、２７１ｃ、２７１ｄ 外周側端壁
１８０、２８０ 回転軸

Claims (6)

1. 機器を駆動する駆動装置であって、
   電動機と、インバータ装置と、制御装置により構成され、
   前記電動機は、固定子と、回転子を備え、
   前記固定子は、回転子収容空間を形成するティース先端面を有するティースと、前記ティースにより形成されるスロットと、前記スロットに挿入されている各相の固定子巻線により構成されており、
   前記回転子は、軸方向に直角な断面で見て、永久磁石が挿入されている磁石挿入孔を有する主磁極部と補助磁極部が周方向に沿って交互に配置されており、
   前記磁石挿入孔は、軸方向に直角な断面で見て、周方向に沿って延びており、
   前記永久磁石は、軸方向に直角な断面で見て、第１の磁石部と、前記第１の磁石部より回転子の回転方向側に設けられている第２の磁石部を有しており、
   また、前記回転子は、軸方向に直角な断面で見て、前記第１の磁石部と前記第２の磁石部の間の境界部と前記回転子の外周面の間に、径方向に沿って延びているスリットを有しており、
   前記インバータ装置は、前記電動機の各相の固定子巻線に電圧を印加可能であり、
   前記制御装置は、前記電動機の各相の固定子巻線に誘起される誘起電圧より設定角度α進んだ時点で各相の固定子巻線に電圧が印加されるように前記インバータ装置を制御するように構成されており、
   軸方向に直角な断面で見て、前記第１の磁石部の厚さをＴ１、幅をＷ１、前記第２の磁石部の厚さをＴ２、幅をＷ２とした時、以下の条件
   

   

   を満足することを特徴とする駆動装置。
2. 請求項１に記載の駆動装置であって、
   前記回転子の主磁極部には、軸方向に直角な断面で見て、第１の磁石挿入孔と、前記第１の磁石挿入孔より回転子の回転方向側に設けられている第２の磁石挿入孔により構成される磁石挿入孔が設けられており、
   前記永久磁石の第１の磁石部は、前記第１の磁石挿入孔に挿入され、前記永久磁石の第２の磁石部は、前記第２の磁石挿入孔に挿入されていることを特徴とする駆動装置。
3. 請求項１または２に記載の駆動装置であって、
   前記固定子は、周方向に沿って延びているヨークを有し、前記ティースは、前記ヨークから径方向に沿って延びているティース基部と、前記ティース基部の先端側に設けられ、周方向に沿って延びているティース先端部を有し、前記ティース先端部には、前記回転子と対向する箇所に前記ティース先端面が形成されており、
   前記スリットは、径方向に沿って延びている側壁と、内周側端壁と、外周側端壁によって形成されており、
   前記回転子の極対数をＰ、前記スリットの側壁の外周側の端点と回転中心を結ぶ線の間の角度を開角度θ１、前記ティース基部と前記ティース先端部との接続点と回転中心を結ぶ線の間の角度を開角度θ２とした時、前記設定角度αは、電気角で［０度≦α≦（４５＋Ｐ×θ１／２＋Ｐ×θ２／２）度］を満足するように設定されることを特徴とする駆動装置。
4. 電動機を用いて機器を駆動する駆動方法であって、
   前記電動機は、固定子と、回転子を備え、
   前記固定子は、回転子収容空間を形成するティース先端面を有するティースと、前記ティースにより形成されるスロットと、前記スロットに挿入されている各相の固定子巻線により構成されており、
   前記回転子は、軸方向に直角な断面で見て、永久磁石が挿入されている磁石挿入孔を有する主磁極部と補助磁極部が周方向に沿って交互に配置されており、
   前記磁石挿入孔は、軸方向に直角な断面で見て、周方向に沿って延びており、
   前記永久磁石は、軸方向に直角な断面で見て、第１の磁石部と、前記第１の磁石部より回転子の回転方向側に設けられている第２の磁石部を有しており、
   また、前記回転子は、軸方向に直角な断面で見て、前記第１の磁石部と前記第２の磁石部の間の境界部と前記回転子の外周面の間に、径方向に沿って延びているスリットを有しており、
   軸方向に直角な断面で見て、前記第１の磁石部の厚さをＴ１、幅をＷ１、前記第２の磁石部の厚さをＴ２、幅をＷ２とした時、以下の条件
   

   

   を満足するように構成されており、
   前記電動機の各相の固定子巻線に誘起される誘起電圧より設定角度α進んだ時点で各相の固定子巻線に電圧を印加することを特徴とする駆動方法。
5. 請求項４に記載の駆動方法であって、
   前記回転子の主磁極部には、軸方向に直角な断面で見て、第１の磁石挿入孔と、前記第１の磁石挿入孔より回転子の回転方向側に設けられている第２の磁石挿入孔により構成される磁石挿入孔が設けられており、
   前記永久磁石の第１の磁石部は、前記第１の磁石挿入孔に挿入され、前記永久磁石の第２の磁石部は、前記第２の磁石挿入孔に挿入されていることを特徴とする駆動方法。
6. 請求項４または５に記載の駆動方法であって、
   前記固定子は、周方向に沿って延びているヨークを有し、前記ティースは、前記ヨークから径方向に沿って延びているティース基部と、前記ティース基部の先端側に設けられ、周方向に沿って延びているティース先端部を有し、前記ティース先端部には、前記回転子と対向する箇所に前記ティース先端面が形成されており、
   前記スリットは、径方向に沿って延びている側壁と、内周側端壁と、外周側端壁によって形成されており、
   前記回転子の極対数をＰ、前記スリットの側壁の外周側の端点と回転中心を結ぶ線の間の角度を開角度θ１、前記ティース基部と前記ティース先端部との接続点と回転中心を結ぶ線の間の角度を開角度θ２とした時、
   前記設定角度αは、電気角で［０度≦α≦（４５＋Ｐ×θ１／２＋Ｐ×θ２／２）度］を満足するように設定されていることを特徴とする駆動方法。

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