技术摘要：
旋转电机(10)包括：转子(40)，该转子包括磁体单元(42)，所述磁体单元具有极性在周向上交替的多个磁极；以及定子(50)，该定子具有多相的定子绕组(51)。磁体单元构成为，进行取向使得随着在周向上靠近d轴，易磁化轴的方向为接近与d轴平行的方向。具体地，磁体单元包括：  全部
背景技术：
以往，如例如专利文献1记载的那样，已知一种旋转电机，包括：励磁元件，该励磁 元件包括磁体部，上述磁体部具有极性在周向上交替的多个磁极；以及电枢，该电枢具有多 相的电枢绕组。 现有技术文献 专利文献 专利文献1：日本专利特开2014-93859号公报 专利文献2：日本专利特开2016-72457号公报 专利文献3：日本专利特开2017-99071号公报
技术实现要素：
此处，当旋转电机的磁路的磁阻变高时，在磁路中流动的磁通量下降。其结果是， 旋转电机的转矩常数、反电动势常数降低，从而无法实现旋转电机的高转矩化。 本发明是鉴于上述情况作出的，其主要目的在于提供一种能提高转矩的旋转电 机。 本说明书公开的多个方式采用互相不同的技术手段来实现各个目的。参照后续详 细的说明和附图，可以更明确本说明书公开的目的、特征和效果。 根据第A1发明，一种旋转电机包括：励磁元件，该励磁元件包括磁体部，所述磁体 部具有极性在周向上交替的多个磁极；以及 电枢，该电枢具有多相的电枢绕组，所述励磁元件和所述电枢中的任意一个为转子， 所述磁体部构成为，进行取向使得随着在周向上靠近d轴，易磁化轴的方向为接近与d 轴平行的方向。 根据第A1发明，进行取向，使得随着在周向上靠近d轴，易磁化轴的方向为接近与d 轴平行的方向。因此，能使磁体单元的表面磁通波形接近SIN波，从而能强化d轴处的磁体磁 通。其结果是，能提高旋转电机的转矩。 9 CN 111557069 A 说　明　书 2/66 页 此外，由于进行取向，使得随着在周向上靠近d轴，易磁化轴的方向为接近与d轴平 行的方向，因此在各磁极中从q轴到d轴的表面磁通变化变得平缓。因此，还能使由于磁体磁 通与电枢绕组交链而产生的涡电流损耗减少。 另外，第A1的发明可以具体化为例如第A2的发明。根据第A2的发明，所述磁体部包 括： 第一磁体，该第一磁体针对各所述磁极以规定间隔沿周向配置；以及 第二磁体，该第二磁体配置于沿周向相邻的所述第一磁体之间的位置，并且具有与所 述第一磁体的磁极不同的磁极， 所述第一磁体和所述第二磁体分别构成为，进行取向使得随着在周向上靠近d轴，易磁 化轴的方向为接近与d轴平行的方向。 此外，第A1的发明可以具体化为例如第A3的发明。根据第A3的发明，所述磁体部包 括： 第一磁体，该第一磁体针对各所述磁极以规定间隔沿周向配置；以及 一对第二磁体，该一对第二磁体针对各所述磁极在周向上配置于与所述第一磁体的两 端分别相邻的位置， 所述第一磁体构成为，进行取向以使易磁化轴的方向成为与d轴平行的方向， 一对所述第二磁体分别构成为，进行取向使得随着在周向上靠近d轴，易磁化轴的方向 为接近与d轴平行的方向。 根据第A4的发明，在第A1至A3的发明中的任一个发明中，所述电枢绕组具有导线 部，该导线部在与所述励磁元件相对的位置以规定间隔沿周向配置， 在所述电枢中， 构成为在周向的各所述导线部之间设置导线间构件，并且作为所述导线间构件，使用 当将一磁极的所述导线间构件的周向的宽度尺寸设为Wt，将所述导线间构件的饱和磁通密 度设为Bs，将一磁极的所述磁体部的周向的宽度尺寸设为Wm，将所述磁体部的残留磁通密 度设为Br时，满足Wt×Bs≤Wm×Br的关系的磁性材料或者非磁性材料， 或者构成为，在周向的各所述导线部之间不设置导线间构件。 以往，作为电枢存在这样一种结构，具有从轭部以规定间隔沿径向延伸的多个极 齿，在沿周向相邻的极齿之间形成有切槽，并在切槽内收容有电枢绕组。在上述电枢中，磁 体部的磁体磁通的大部分经由极齿流过轭部。因此，实际上与电枢绕组交链的磁体磁通波 形相对于用于实现高转矩化的磁体部的磁体磁通波形较大程度地扭斜。其结果是，会降低 旋转电机的高转矩化的效果。 关于这点，第A4的发明不包括极齿或者相当于极齿的结构。因此，能使实际上与电 枢绕组交链的磁体磁通波形接近用于实现高转矩化的磁体部的磁体磁通波形。其结果是， 能提高旋转电机的高转矩化的效果。 根据第A5的发明，在第A4的发明中，所述导线部的径向的厚度尺寸比一磁极内与 一相对应的周向的宽度尺寸小。 根据第A5的发明，能提高旋转电机的高转矩的效果，并能减少导线部中的涡电流 损耗。 根据第A6的发明，在第A1至A5的发明的任意一个发明中，包括：电力转换器，该电 10 CN 111557069 A 说　明　书 3/66 页 力转换器与所述电枢绕组电连接；以及 控制部，该控制部控制所述电力转换器以使所述电枢绕组通电， 所述电枢绕组的相数是三相, 所述控制部通过120°矩形波通电控制对所述电力转换器进行控制，以使所述电枢绕组 通电。 由于进行取向，使得随着在周向上靠近d轴，易磁化轴的方向为接近与d轴平行的 方向，因此能使磁体部的与一磁极对应的电角度范围中的磁通密度波形集中于120°的电角 度范围内。以上述结构为前提，能通过应用使用电角度范围为120°的矩形波的矩形波通电 控制来进一步提高旋转电机的转矩。 根据第A7的发明，在第A1至A5的发明的任意一个发明中，包括：电力转换器，该电 力转换器与所述电枢绕组电连接；以及 控制部，该控制部控制所述电力转换器以使所述电枢绕组通电， 所述控制部控制所述电力转换器，以使包括与所述磁体部的磁体磁通所包含的基波分 量同相位的基波电流的电流流过所述电枢绕组。 根据第A7的发明，包括与磁体磁通所包含的基波分量同相位的基波电流的电流流 过电枢绕组。由此，可以进一步提高能利用磁体磁通实现的旋转电机的高转矩化的效果。 作为旋转电机，还进行以下说明。 例如如专利文献2所公开的那样，存在一种技术，通过极性各向异性取向来对构成 旋转电机的励磁元件的磁体的表面磁通波形进行控制。此外，还存在一种技术，通过极性各 向异性将磁体的表面磁通波形控制成SIN波状。 还存在构成励磁元件的与一磁极对应的电角度范围中的磁体由一个磁体构成的 情况。在这种情况下，为了将各磁体的表面磁通波形控制成SIN波状，需要特殊的取向技术， 存在难以比当前流通的磁体(例如钕磁体)提高其残留磁通密度和矫顽力的倾向。其结果 是，会产生无法提高旋转电机的转矩这样的问题。 本发明是鉴于上述情况作出的，其目的在于提供一种尽量不使用特殊的取向技术 就能提高旋转电机的转矩的旋转电机。 本说明书公开的多个方式采用互相不同的技术手段来实现各个目的。参照后续详 细的说明和附图，可以更明确本说明书公开的目的、特征和效果。 第B1的发明中，一种旋转电机包括： 励磁元件，该励磁元件包括磁体部，所述磁体部具有极性在周向上交替的多个磁极；以 及 电枢，该电枢具有多相的电枢绕组，所述励磁元件和所述电枢中的任意一个为转子， 所述磁体部具有： 第一磁体，该第一磁体针对各所述磁极以规定间隔沿周向配置；以及 第二磁体，该第二磁体配置于沿周向相邻的所述第一磁体之间且横跨q轴的位置， 所述第一磁体进行取向以形成方向与d轴平行的磁体磁路， 所述第二磁体中，与所述第一磁体相对的相对面是供磁通流入或者流出的磁通作用 面，并且进行取向以形成方向从与q轴正交的方向偏离的磁体磁路。 根据第B1的发明，与一磁极对应的电角度范围中的磁体由第一磁体和第二磁体构 11 CN 111557069 A 说　明　书 4/66 页 成。根据上述结构，与一磁极所对应的电角度范围中的磁体由一个磁体构成的情况相比，尽 量不使用特殊的取向技术就能使磁体的表面磁通波形接近SIN波。因此，根据第B1的发明， 尽量不使用特殊的取向技术就能提高旋转电机的转矩。 此外，第B1的发明的第二磁体进行取向以形成方向从与q轴正交的方向偏离的磁 体磁路。因此，根据第B1的发明，与包括了进行取向以形成方向与d轴平行的磁体磁路的第 一磁体和进行取向以形成方向与q轴正交的磁体磁路的第二磁体的结构相比，能增长各磁 体的磁体磁路。其结果是，能增大磁体部的磁通量，并能强化d轴处的磁体磁通。由此，能进 一步提高旋转电机的转矩的增强效果，并能使各磁体难以退磁。 根据第B2的发明，在第B1的发明中，所述第二磁体进行取向以形成向电枢相反侧 凸出的磁体磁路。 根据第B2的发明，能进一步增长各磁体的磁体磁路。由此，能进一步提高旋转电机 的转矩的增强效果、以及使各磁体难以退磁的效果。 根据第B3发明， 一种旋转电机，包括：励磁元件，该励磁元件包括磁体部，所述磁体部具有极性在周向 上交替的多个磁极；以及 电枢，该电枢具有多相的电枢绕组，所述励磁元件和所述电枢中的任意一个为转子， 所述磁体部具有： 第一磁体，该第一磁体针对各所述磁极以规定间隔沿周向配置；以及 第二磁体，该第二磁体配置于沿周向相邻的所述第一磁体之间且横跨q轴的位置， 所述第一磁体进行取向以形成如下磁体磁路：易磁化轴在d轴侧为与d轴平行的方向或 者为接近与d轴平行的方向的方向，并且易磁化轴在q轴侧为与q轴正交的方向或者为接近 与q轴正交的方向的方向， 所述第二磁体进行取向以形成方向与q轴正交的磁体磁路。 根据第B3的发明，与一磁极对应的电角度范围中的磁体由第一磁体和第二磁体构 成。根据上述结构，与一磁极所对应的电角度范围中的磁体由一个磁体构成的情况相比，尽 量不使用特殊的取向技术就能使磁体的表面磁通波形接近SIN波。因此，根据第B3的发明， 尽量不使用特殊的取向技术就能提高旋转电机的转矩。 此外，根据第B3的发明的第一磁体，能增长磁体磁路，并能增大磁体部的磁通量。 由此，能进一步提高旋转电机的转矩的增强效果，并能使各磁体难以退磁。 根据第B4的发明，在第B1至B3的发明的任意一个发明中，当所述电枢绕组的相数 设为S，穿过所述第一磁体的周向上的q轴侧两端中的一端和所述转子的轴心的直线、与穿 过所述第一磁体的周向上的q轴侧两端中的另一端和所述转子的轴心的直线所成的角度即 主磁极角设为θa时，0＜θa≤2π/S且0＜θa≤2π/3。 当主磁极角θa超过2π/S时，沿周向相邻的同相的电枢绕组分别同时与第一磁体相 对。伴随电枢绕组的通电而产生的磁通的极性在沿周向相邻的同相的电枢绕组处分别不 同。因此，当沿周向相邻的同相的电枢绕组分别同时与第一磁体相对时，第一磁体的磁通的 一部分被抵消，从而使第一磁体的磁通量下降。其结果是，会降低旋转电机的转矩增强效 果。为了解决上述问题，在第B4的发明中，设为满足条件“0＜θa≤2π/S”，使磁体部的与一磁 极对应的电角度范围中的表面磁通波形集中于2π/S的电角度范围内而成为凸形状。由此， 12 CN 111557069 A 说　明　书 5/66 页 抑制了磁体部的磁通量的下降。因此，条件“0＜θa≤2π/S”有助于旋转电机的转矩增强效 果。 另一方面，磁体部的表面磁通波形包含基波分量(一阶分量)和谐波分量。谐波分 量主要是三阶谐波分量和五阶谐波分量。此处，当设为“0＜θa＜2π/3”时，在基波分量的极 性为第一极性(例如N极)的0°～180°的电角度范围中，第一极性的三阶谐波分量的总计值 大于与第一极性不同的第二极性(例如S极)的三阶谐波分量的总计值。其结果是，0°～180° 的磁体部的磁通量的有效值增加。此外，当设为“0＜θa＜2π/3”时，在基波分量的极性为第 二极性的180°～360°的电角度范围中，第二极性的三阶谐波分量的总计值大于第一极性的 三阶谐波分量的总计值。其结果是，180°～360°的磁体部的磁通量的有效值增加。 这样，通过增加0°～360°的一电角度周期中的磁通量的有效值，能提高旋转电机 的转矩。因此，条件“0＜θa＜2π/S”有助于旋转电机的转矩增强效果。 根据以上说明的第B4的发明，通过设为0＜θa≤2π/S且0＜θa≤2π/3，能提高旋转 电机的转矩的增强效果。 根据第B5的发明，在第B1至B3的发明的任意一个发明中，设为0＜θa＜2π/5。 当设为“0＜θa＜2π/5”时，在基波分量的极性为第一极性的0°～180°的电角度范 围中，与第一极性不同的第二极性的五阶谐波分量的总计值大于第一极性的五阶谐波分量 的总计值。其结果是，0°～180°的磁体部的磁通量的有效值减少。此外，当设为“0＜θa＜2π/ 5”时，在基波分量的极性为第二极性的180°～360°的电角度范围中，与第二极性不同的第 一极性的五阶谐波分量的总计值大于第二极性的五阶谐波分量的总计值。其结果是，180° ～360°的磁体部的磁通量的有效值减少。 这样，通过使0°～360°的一电角度周期的磁通量的有效值减少，能得到弱励磁的 效果，从而能使伴随转子的旋转在电枢绕组中产生的反电动势减少。其结果是，能提高转子 的最高旋转速度。因此，条件“0＜θa＜2π/5”有助于旋转电机的高速旋转化。 此外，根据第B5的发明，满足三阶谐波分量有助于转矩增强效果的条件“0＜θa＜2 π/3”中的“0＜θa≤2π/5”。由此，还能得到旋转电机的转矩的增强效果。 根据以上说明的第B5的发明，能提供实现高速旋转化且高转矩的旋转电机。 根据第B6的发明，在第B5的发明中，设为“0＜θa≤2π/S且0＜θa＜2π/5”。 根据第B6的发明，满足了有助于转矩增强效果的“0＜θa＜2π/m”。因此，能进一步 提高旋转电机的转矩。 根据第B7的发明，在第B1至B3的发明的任意一个发明中，设为0＜θa≤2π/S且2π/5 ＜θa＜2π/3。 当设为“2π/5＜θa＜4π/5”时，在基波分量的极性为第一极性的0°～180°的电角度 范围中，第一极性的五阶谐波分量的总计值大于与第一极性不同的第二极性的五阶谐波分 量的总计值。其结果是，0°～180°的磁体部的磁通量的有效值增加。此外，当设为“2π/5＜θa ＜4π/5”时，在基波分量的极性为第二极性的180°～360°的电角度范围中，第二极性的五阶 谐波分量的总计值大于第一极性的五阶谐波分量的总计值。其结果是，180°～360°的磁体 部的磁通量的有效值增加。因此，条件“2π/5＜θa＜4π/5”有助于旋转电机的转矩增强效果。 根据第B7的发明，设为“2π/5＜θa＜2π/3”，以满足三阶谐波分量有助于转矩增强 效果的“0＜θa＜2π/3”和五阶谐波分量有助于转矩增强效果的“2π/5＜θa＜4π/5”这两者。 13 CN 111557069 A 说　明　书 6/66 页 因此，能进一步提高旋转电机的转矩。 根据第B8的发明，在第B1至B3的发明的任意一个发明中，设为0＜θa≤2π/S且θa＝ 2π/3。 当设为“2π/5＜θa＜4π/5”时，五阶谐波分量有助于转矩增强效果。因此，根据主磁 极角θa处于上述范围内的2π/3且满足有助于转矩增强效果的条件“0＜θa≤2π/S”的第B8的 发明，能进一步提高旋转电机的转矩。 根据第B9的发明，在第B1至B3的发明的任意一个发明中，设为2π/3＜θa＜4π/5。 当设为“2π/5＜θa＜4π/5”时，五阶谐波分量有助于转矩增强效果。另一方面，当设 为“2π/3＜θa＜π”时，三阶谐波分量有助于高速旋转化。因此，根据满足上述两者来设定主 磁极角θa的第B9的发明，能实现高速旋转化，并且提高旋转电机的转矩。 根据第B10的发明，在第B1至B3的发明的任意一个发明中，设为0＜θa≤2π/S且θa ＝2π/5。 当设为“0＜θa＜2π/3”时，三阶谐波分量有助于转矩增强效果。因此，根据主磁极 角θa处于上述范围内的2π/5且满足有助于转矩增强效果的条件“0＜θa≤2π/S”的第B10的 发明，能进一步提高旋转电机的转矩。 根据第B11的发明，在第B1至B3的发明的任意一个发明中，设为θa＝4π/5。 根据第B11的发明，主磁极角θa设定成三阶谐波分量有助于高速旋转化的“2π/3＜ θa＜π”中的“4π/5”。因此，能实现旋转电机的高速旋转化。 根据第B12的发明，在第B1至B3的发明的任意一个发明中，设为4π/5＜θa＜π。 根据第B12的发明，设为“4π/5＜θa＜π”，以满足三阶谐波分量有助于高速旋转化 的“2π/3＜θa＜π”和五阶谐波分量有助于高速旋转化的“4π/5＜θa＜π”这两者。因此，能进 一步实现高速旋转化。 根据第B13的发明，在第B4至B12的发明中的任一个发明中，所述电枢绕组具有导 线部，该导线部在与所述励磁元件相对的位置以规定间隔沿周向配置， 在所述电枢中， 构成为在周向的各所述导线部之间设置导线间构件，并且作为所述导线间构件，使用 当将一磁极的所述导线间构件的周向的宽度尺寸设为Wt，将所述导线间构件的饱和磁通密 度设为Bs，将一磁极的所述磁体部的周向的宽度尺寸设为Wm，将所述磁体部的残留磁通密 度设为Br时，满足Wt×Bs≤Wm×Br的关系的磁性材料或者非磁性材料， 或者构成为，在周向的各所述导线部之间不设置导线间构件。 以往，作为电枢存在这样一种结构，具有从轭部以规定间隔沿径向延伸的多个极 齿，在沿周向相邻的极齿之间形成有切槽，并在切槽内收容有电枢绕组。在上述电枢中，磁 体部的磁体磁通的大部分经由极齿流过轭部。因此，实际上与电枢绕组交链的磁体磁通波 形相对于用于实现高转矩化、高速旋转化的磁体部的磁体磁通波形较大程度地扭斜。其结 果是，会降低旋转电机的高转矩化、高速旋转化的效果。 关于这点，第B13的发明不包括极齿或者相当于极齿的结构。因此，能使实际上与 电枢绕组交链的磁体磁通波形接近用于实现高转矩化、高速旋转化的磁体部的磁体磁通波 形。其结果是，能提高利用磁体磁通的谐波分量实现的高转矩化、高速旋转化的效果。 根据第B14的发明，在第B13的发明中，所述导线间构件是弧状部，该弧状部从所述 14 CN 111557069 A 说　明　书 7/66 页 电枢的铁芯(52)沿径向延伸，并且前端部在径向上比所述导线部向所述励磁元件侧突出并 且所述前端部呈向所述励磁元件侧凸出的圆弧状。 根据第B14的发明的弧状部，能使导线部从磁体部接收的磁体磁通的变化平缓。由 此，能抑制导线部中的涡电流损耗。 根据第B15的发明，在第B1至B14的发明中的任一个发明中，所述电枢绕组具有导 线部，该导线部在与所述励磁元件相对的位置以规定间隔沿周向配置， 所述导线部的径向的厚度尺寸小于一磁极内的与一相对应的周向的宽度尺寸。 根据第B15的发明，能提高旋转电机的转矩增强效果，并能抑制导线部中的涡电流 损耗。 根据第B16的发明，在第B1至B15的发明中的任一个发明中，所述第一磁体和所述 第二磁体的内禀矫顽力为400[kA/m]以上且残留磁通密度为1.0[T]以上。 根据第B16的发明，能提高旋转电机的转矩增强效果。 作为旋转电机，进行以下说明。 例如如专利文献3所公开的那样，存在一种技术，通过极性各向异性取向来将构成 旋转电机的励磁元件的磁体的表面磁通波形控制成SIN波状。 还存在构成励磁元件的与一磁极对应的电角度范围中的磁体由一个磁体构成的 情况。在这种情况下，为了将各磁体的表面磁通波形控制成SIN波状，需要特殊的取向技术， 存在难以比当前流通的磁体(例如钕磁体)提高其残留磁通密度和矫顽力的倾向。其结果 是，会产生无法提高旋转电机的转矩这样的问题。 本发明是鉴于上述情况作出的，其目的在于提供一种尽量不使用特殊的取向技术 就能提高旋转电机的转矩的旋转电机。 本说明书公开的多个方式采用互相不同的技术手段来实现各个目的。参照后续详 细的说明和附图，可以更明确本说明书公开的目的、特征和效果。 根据第C1的发明，一种旋转电机包括： 励磁元件，该励磁元件包括磁体部，所述磁体部具有极性在周向上交替的多个磁极；以 及 电枢，该电枢具有多相的电枢绕组，所述励磁元件和所述电枢中的任意一个为转子， 所述磁体部具有： 第一磁体，该第一磁体针对各所述磁极以规定间隔沿周向配置；以及 第二磁体，该第二磁体配置于沿周向相邻的所述第一磁体之间且横跨q轴的位置， 所述第一磁体进行取向以形成如下磁体磁路：易磁化轴在d轴侧为与d轴平行的方向或 者为接近与d轴平行的方向的方向，并且易磁化轴在q轴侧为与q轴正交的方向或者为接近 与q轴正交的方向的方向， 所述第二磁体中，与所述第一磁体相对的相对面是供磁通流入或者流出的磁通作用 面，并且进行取向以形成向电枢相反侧凸出的磁体磁路， 当所述电枢绕组的相数设为S，穿过所述第一磁体的周向上的q轴侧两端中的一端和所 述转子的轴心的直线、与穿过所述第一磁体的周向上的q轴侧两端中的另一端和所述转子 的轴心的直线所成的角度即主磁极角设为θa时，0＜θa≤2π/S且2π/5＜θa＜2π/3， 所述电枢绕组具有导线部，该导线部在与所述励磁元件相对的位置以规定间隔沿周向 15 CN 111557069 A 说　明　书 8/66 页 配置， 在所述电枢中， 构成为在周向的各所述导线部之间设置导线间构件，并且作为所述导线间构件，使用 当将一磁极的所述导线间构件的周向的宽度尺寸设为Wt，将所述导线间构件的饱和磁通密 度设为Bs，将一磁极的所述磁体部的周向的宽度尺寸设为Wm，将所述磁体部的残留磁通密 度设为Br时，满足Wt×Bs≤Wm×Br的关系的磁性材料或者非磁性材料， 或者构成为，在周向的各所述导线部之间不设置导线间构件。 根据第C1的发明，与一磁极对应的电角度范围中的磁体由第一磁体和第二磁体构 成。根据上述结构，与一磁极所对应的电角度范围中的磁体由一个磁体构成的情况相比，尽 量不使用特殊的取向技术就能使磁体的表面磁通波形接近SIN波。因此，根据第C1的发明， 尽量不使用特殊的取向技术就能提高旋转电机的转矩。 此外，根据第C1的发明，与包括了进行取向以形成方向与d轴平行的磁体磁路的第 一磁体和进行取向以形成方向与q轴正交的磁体磁路的第二磁体的结构相比，能增长各磁 体的磁体磁路。其结果是，能增大磁体部的磁通量，并能强化d轴处的磁体磁通。由此，能进 一步提高旋转电机的转矩的增强效果，并能使各磁体难以退磁。 此外，在第C1的发明中，特征在于主磁极角θa的设定。以下，对该设定方法进行说 明。 当主磁极角θa超过2π/S时，沿周向相邻的同相的电枢绕组分别同时与第一磁体相 对。伴随电枢绕组的通电而产生的磁通的极性在沿周向相邻的同相的电枢绕组处分别不 同。因此，当沿周向相邻的同相的电枢绕组分别同时与第一磁体相对时，第一磁体的磁通的 一部分被抵消，从而使第一磁体的磁通量下降。其结果是，会降低旋转电机的转矩增强效 果。为了解决上述问题，在第C1的发明中，设为满足条件“0＜θa≤2π/S”，从而使磁体部的与 一磁极对应的电角度范围中的表面磁通波形集中于2π/S的电角度范围内而成为凸形状。由 此，抑制了磁体部的磁通量的下降。因此，条件“0＜θa≤2π/S”有助于旋转电机的转矩增强 效果。 另一方面，磁体部的表面磁通波形包含基波分量(一阶分量)和谐波分量。谐波分 量主要是三阶谐波分量和五阶谐波分量。此处，当设为“0＜θa＜2π/3”时，在基波分量的极 性为第一极性(例如N极)的0°～180°的电角度范围中，第一极性的三阶谐波分量的总计值 大于与第一极性不同的第二极性(例如S极)的三阶谐波分量的总计值。其结果是，0°～180° 的磁体部的磁通量的有效值增加。此外，当设为“0＜θa＜2π/3”时，在基波分量的极性为第 二极性的180°～360°的电角度范围中，第二极性的三阶谐波分量的总计值大于第一极性的 三阶谐波分量的总计值。其结果是，180°～360°的磁体部的磁通量的有效值增加。 这样，通过增加0°～360°的一电角度周期中的磁通量的有效值，能提高旋转电机 的转矩。因此，条件“0＜θa＜2π/3”有助于旋转电机的转矩增强效果。 另一方面，当设为“2π/5＜θa＜4π/5”时，在基波分量的极性为第一极性的0°～ 180°的电角度范围中，第一极性的五阶谐波分量的总计值大于与第一极性不同的第二极性 的五阶谐波分量的总计值。其结果是，0°～180°的磁体部的磁通量的有效值增加。此外，当 设为“2π/5＜θa＜4π/5”时，在基波分量的极性为第二极性的180°～360°的电角度范围中， 第二极性的五阶谐波分量的总计值大于第一极性的五阶谐波分量的总计值。其结果是， 16 CN 111557069 A 说　明　书 9/66 页 180°～360°的磁体部的磁通量的有效值增加。因此，条件“2π/5＜θa＜4π/5”有助于旋转电 机的转矩增强效果。 根据第C1的发明，对于三阶谐波分量有助于转矩增强效果的条件“0＜θa＜2π/3”、 五阶谐波分量有助于转矩增强效果的条件“2π/5＜θa＜4π/5”、以及有助于转矩增强效果的 条件“0＜θa≤2π/S”全部满足。即，在第C1的发明中，设为“2π/5＜θa＜2π/3”且“0＜θa≤2π/ S”。因此，根据第C1的发明，能进一步提高旋转电机的转矩。 此外，在第C1的发明中，不包括极齿或者相当于极齿的结构。以往，作为电枢存在 这样一种结构，具有从轭部以规定间隔沿径向延伸的多个极齿，在沿周向相邻的极齿之间 形成有切槽，并在切槽内收容有电枢绕组。在上述电枢中，磁体部的磁体磁通的大部分经由 极齿流过轭部。因此，实际上与电枢绕组交链的磁体磁通波形相对于用于实现高转矩化的 磁体部的磁体磁通波形较大程度地扭斜。其结果是，会降低旋转电机的转矩增强效果。 关于这点，第C1的发明不包括极齿或者相当于极齿的结构。因此，能使实际上与电 枢绕组交链的磁体磁通波形接近用于实现高转矩化的磁体部的磁体磁通波形。其结果是， 能提高利用磁体磁通的谐波分量实现的转矩增强效果。 根据第C2的发明，一种旋转电机包括： 励磁元件，该励磁元件包括磁体部，所述磁体部具有极性在周向上交替的多个磁极；以 及 电枢，该电枢具有多相的电枢绕组，所述励磁元件和所述电枢中的任意一个为转子， 所述磁体部具有： 第一磁体，该第一磁体针对各所述磁极以规定间隔沿周向配置；以及 第二磁体，该第二磁体配置于沿周向相邻的所述第一磁体之间且横跨q轴的位置， 所述第一磁体进行取向以形成方向与d轴平行的磁体磁路， 所述第二磁体进行取向以形成方向与q轴正交的磁体磁路， 当所述电枢绕组的相数设为S，穿过所述第一磁体的周向上的q轴侧两端中的一端和所 述转子的轴心的直线、与穿过所述第一磁体的周向上的q轴侧两端中的另一端和所述转子 的轴心的直线所成的角度即主磁极角设为θa时，0＜θa≤2π/S且2π/5＜θa＜2π/3， 所述电枢绕组具有导线部，该导线部在与所述励磁元件相对的位置以规定间隔沿周向 配置， 在所述电枢中， 构成为在周向的各所述导线部之间设置导线间构件，并且作为所述导线间构件，使用 当将一磁极的所述导线间构件的周向的宽度尺寸设为Wt，将所述导线间构件的饱和磁通密 度设为Bs，将一磁极的所述磁体部的周向的宽度尺寸设为Wm，将所述磁体部的残留磁通密 度设为Br时，满足Wt×Bs≤Wm×Br的关系的磁性材料或者非磁性材料， 或者构成为，在周向的各所述导线部之间不设置导线间构件。 在第C2的发明中，磁体部的结构与第C1的发明不同。根据第C2的发明，能起到与第 C1的发明的效果类似的效果。 根据第C3的发明，在第C1或者C2的发明中，所述导线部的径向的厚度尺寸比一磁 极内与一相对应的周向的宽度尺寸小。 根据第C3的发明，能提高旋转电机的转矩增强效果，并能抑制导线部中的涡电流 17 CN 111557069 A 说　明　书 10/66 页 损耗。 根据第C4的发明，在第C1至C3的发明中的任一个发明中，所述第一磁体和所述第 二磁体的内禀矫顽力为400[kA/m]以上且残留磁通密度为1.0[T]以上。 根据第C4的发明，能提高旋转电机的转矩增强效果。 作为旋转电机，进行以下说明。 例如如专利文献3所公开的那样，存在这样一种技术，通过极性各向异性取向来将 构成旋转电机的励磁元件的磁体的表面磁通波形控制成SIN波状。 还存在构成励磁元件的与一磁极对应的电角度范围中的磁体由一个磁体构成的 情况。在这种情况下，为了将各磁体的表面磁通波形控制成SIN波状，需要特殊的取向技术， 存在难以比当前流通的磁体(例如钕磁体)提高其残留磁通密度和矫顽力的倾向。其结果 是，会产生这样的问题：即使为了使构成旋转电机的电枢的电枢绕组通电，对与电枢绕组电 连接的电力转换器进行了控制，也无法提高旋转电机的转矩。 本发明是鉴于上述情况作出的，其目的在于提供一种尽量不使用特殊的取向技术 就能提高旋转电机的转矩的旋转电机。 本说明书公开的多个方式采用互相不同的技术手段来实现各个目的。参照后续详 细的说明和附图，可以更明确本说明书公开的目的、特征和效果。 根据第D1的发明，一种旋转电机包括： 励磁元件，该励磁元件包括磁体部，所述磁体部具有极性在周向上交替的多个磁极； 电枢，该电枢具有多相的电枢绕组； 电力转换器，该电力转换器与所述电枢绕组电连接；以及 控制部，该控制部控制所述电力转换器以使所述电枢绕组通电，所述励磁元件和所述 电枢中的任意一个为转子， 所述磁体部具有： 第一磁体，该第一磁体针对各所述磁极以规定间隔沿周向配置；以及 第二磁体，该第二磁体配置于沿周向相邻的所述第一磁体之间且横跨q轴的位置， 所述第一磁体进行取向以形成如下磁体磁路：易磁化轴在d轴侧为与d轴平行的方向或 者为接近与d轴平行的方向的方向，并且易磁化轴在q轴侧为与q轴正交的方向或者为接近 与q轴正交的方向的方向， 所述第二磁体中，与所述第一磁体相对的相对面是供磁通流入或者流出的磁通作用 面，并且进行取向以形成向电枢相反侧凸出的磁体磁路。 根据第D1的发明，与一磁极对应的电角度范围中的磁体由第一磁体和第二磁体构 成。根据上述结构，与一磁极所对应的电角度范围中的磁体由一个磁体构成的情况相比，尽 量不使用特殊的取向技术就能使磁体的表面磁通波形接近SIN波。因此，根据第D1的发明， 尽量不使用特殊的取向技术就能提高旋转电机的转矩。 此外，根据第D1的发明，与包括了进行取向以形成方向与d轴平行的磁体磁路的第 一磁体和进行取向以形成方向与q轴正交的磁体磁路的第二磁体的结构相比，能增长各磁 体的磁体磁路。其结果是，能增大磁体部的磁通量，并能强化d轴处的磁体磁通。由此，能进 一步提高旋转电机的转矩的增强效果，并能使各磁体难以退磁。 根据第D2的发明，一种旋转电机包括： 18 CN 111557069 A 说　明　书 11/66 页 励磁元件，该励磁元件包括磁体部，所述磁体部具有极性在周向上交替的多个磁极； 电枢，该电枢具有多相的电枢绕组； 电力转换器，该电力转换器与所述电枢绕组电连接；以及 控制部，该控制部控制所述电力转换器以使所述电枢绕组通电，所述励磁元件和所述 电枢中的任意一个为转子， 所述磁体部具有： 第一磁体，该第一磁体针对各所述磁极以规定间隔沿周向配置；以及 第二磁体，该第二磁体配置于沿周向相邻的所述第一磁体之间且横跨q轴的位置， 所述第一磁体进行取向以形成方向与d轴平行的磁体磁路， 所述第二磁体进行取向以形成方向与q轴正交的磁体磁路。 根据第D2的发明，与一磁极对应的电角度范围中的磁体由第一磁体和第二磁体构 成。根据上述结构，与一磁极所对应的电角度范围中的磁体由一个磁体构成的情况相比，能 使用利用简单的取向技术进行取向的磁体来使磁体的表面磁通波形接近SIN波。因此，根据 第D2的发明，尽量不使用特殊的取向技术就能提高旋转电机的转矩。 根据第D3的发明，在第D1或者D2的发明中，当所述电枢绕组的相数设为S，穿过所 述第一磁体的周向上的q轴侧两端中的一端和所述转子的轴心的直线、与穿过所述第一磁 体的周向上的q轴侧两端中的另一端和所述转子的轴心的直线所成的角度即主磁极角设为 θa时，0＜θa≤2π/S且0＜θa≤2π/3。 当主磁极角θa超过2π/S时，沿周向相邻的同相的电枢绕组分别同时与第一磁体相 对。伴随电枢绕组的通电而产生的磁通的极性在沿周向相邻的同相的电枢绕组处分别不 同。因此，当沿周向相邻的同相的电枢绕组分别同时与第一磁体相对时，第一磁体的磁通的 一部分被抵消，从而使第一磁体的磁通量下降。其结果是，会降低旋转电机的转矩增强效 果。为了解决上述问题，在第D3的发明中，设为满足条件“0＜θa≤2π/S”，从而使磁体部的与 一磁极对应的电角度范围中的表面磁通波形集中于2π/S的电角度范围内而成为凸形状。由 此，抑制了磁体部的磁通量的下降。因此，条件“0＜θa≤2π/S”有助于旋转电机的转矩增强 效果。 另一方面，磁体部的表面磁通波形包含基波分量(一阶分量)和谐波分量。谐波分 量主要是三阶谐波分量和五阶谐波分量。此处，当设为“0＜θa＜2π/3”时，在基波分量的极 性为第一极性(例如N极)的0°～180°的电角度范围中，第一极性的三阶谐波分量的总计值 大于与第一极性不同的第二极性(例如S极)的三阶谐波分量的总计值。其结果是，0°～180° 的磁体部的磁通量的有效值增加。此外，当设为“0＜θa＜2π/3”时，在基波分量的极性为第 二极性的180°～360°的电角度范围中，第二极性的三阶谐波分量的总计值大于第一极性的 三阶谐波分量的总计值。其结果是，180°～360°的磁体部的磁通量的有效值增加。 这样，通过增加0°～360°的一电角度周期中的磁通量的有效值，能提高旋转电机 的转矩。因此，条件“0＜θa＜2π/3”有助于旋转电机的转矩增强效果。 根据以上说明的第D3的发明，通过设为0＜θa≤2π/S且0＜θa≤2π/3，能提高旋转 电机的转矩的增强效果。 根据第D4的发明，在第D1或者D2的发明中，设为0＜θa＜2π/5。 当设为“0＜θa＜2π/5”时，在基波分量的极性为第一极性的0°～180°的电角度范 19 CN 111557069 A 说　明　书 12/66 页 围中，与第一极性不同的第二极性的五阶谐波分量的总计值大于第一极性的五阶谐波分量 的总计值。其结果是，0°～180°的磁体部的磁通量的有效值减少。此外，当设为“0＜θa＜2π/ 5”时，在基波分量的极性为第二极性的180°～360°的电角度范围中，与第二极性不同的第 一极性的五阶谐波分量的总计值大于第二极性的五阶谐波分量的总计值。其结果是，180° ～360°中的磁体部的磁通量的有效值减少。 这样，通过使0°～360°的一电角度周期的磁通量的有效值减少，能得到弱励磁的 效果，从而能使伴随转子的旋转在电枢绕组中产生的反电动势减少。其结果是，能提高转子 的最高旋转速度。因此，条件“0＜θa＜2π/5”有助于旋转电机的高速旋转化。 此外，根据第D4的发明，满足三阶谐波分量有助于转矩增强效果的条件“0＜θa＜2 π/3”中的“0＜θa≤2π/5”。由此，还能得到旋转电机的转矩的增强效果。 根据以上说明的第D4的发明，能提供实现高速旋转化且高转矩的旋转电机。 根据第D5的发明，在第D4的发明中，设为“0＜θa≤2π/S且0＜θa＜2π/5”。 根据第D5的发明，满足了有助于转矩增强效果的“0＜θa＜2π/m”。因此，能进一步 提高旋转电机的转矩。 根据第D6的发明，在第D1的发明中，设为“0＜θa≤2π/S且2π/5＜θa＜2π/3”。 当设为“2π/5＜θa＜4π/5”时，在基波分量的极性为第一极性的0°～180°的电角度 范围中，第一极性的五阶谐波分量的总计值大于与第一极性不同的第二极性的五阶谐波分 量的总计值。其结果是，0°～180°的磁体部的磁通量的有效值增加。此外，当设为“2π/5＜θa ＜4π/5”时，在基波分量的极性为第二极性的180°～360°的电角度范围中，第二极性的五阶 谐波分量的总计值大于第一极性的五阶谐波分量的总计值。其结果是，180°～360°的磁体 部的磁通量的有效值增加。因此，条件“2π/5＜θa＜4π/5”有助于旋转电机的转矩增强效果。 根据第D6的发明，满足三阶谐波分量有助于转矩增强效果的“0＜θa＜2π/3”和五 阶谐波分量有助于转矩增强效果的“2π/5＜θa＜4π/5”这两者，即设为“2π/5＜θa＜2π/3”。 因此，能进一步提高旋转电机的转矩。 根据第D7的发明，在第D1的发明中，设为“0＜θa≤2π/S且θa＝2π/3”。 当设为“2π/5＜θa＜4π/5”时，五阶谐波分量有助于转矩增强效果。因此，根据主磁 极角θa处于上述范围内的2π/3且满足有助于转矩增强效果的条件“0＜θa≤2π/S”的第D7的 发明，能进一步提高旋转电机的转矩。 根据第D8的发明，在第D1的发明中，设为2π/3＜θa＜4π/5。 当设为“2π/5＜θa＜4π/5”时，五阶谐波分量有助于转矩增强效果。另一方面，当设 为“2π/3＜θa＜π”时，三阶谐波分量有助于高速旋转化。因此，根据以满足上述两者的方式 来设定主磁极角θa的第D8的发明，能实现高速旋转化，并且提高旋转电机的转矩。 根据第D9的发明，在第D1的发明中，设为“0＜θa≤2π/S且θa＝2π/5”。 当设为“0＜θa＜2π/3”时，三阶谐波分量有助于转矩增强效果。因此，根据主磁极 角θa处于上述范围内的2π/5且满足有助于转矩增强效果的条件“0＜θa≤2π/S”的第D9的发 明，能进一步提高旋转电机的转矩。 根据第D10的发明，在第D1的发明中，设为θa＝4π/5。 根据第D10的发明，主磁极角θa设定成三阶谐波分量有助于高速旋转化的“2π/3＜ θa＜π”中的“4π/5”。因此，能实现旋转电机的高速旋转化。 20 CN 111557069 A 说　明　书 13/66 页 根据第D11的发明，在第D1的发明中，设为4π/5＜θa＜π。 根据第D11的发明，设为“4π/5＜θa＜π”，以满足三阶谐波分量有助于高速旋转化 的“2π/3＜θa＜π”和五阶谐波分量有助于高速旋转化的“4π/5＜θa＜π”这两者。因此，能进 一步实现高速旋转化。 根据第D12的发明，在第D3至D11的发明中的任意一个发明中，所述电枢绕组的相 数是三相，所述控制部通过120°矩形波通电控制对所述电力转换器进行控制，以使所述电 枢绕组通电。 电角度范围为120°的矩形波不包括三阶谐波分量。因此，使电枢绕组通电时产生 的磁通所包含的三阶谐波分量和磁体部的磁体磁通所包含的三阶谐波分量不会产生不良 影响。其结果是，能抑制旋转电机的高转矩化、高速旋转化被妨碍的情况。 根据第D13的发明，在第D3至D11的发明中的任意一个发明中，所述控制部控制所 述电力转换器，以使与所述磁体部的磁体磁通所包含的基波分量同相位的基波电流和与所 述磁体磁通所包含的谐波分量同相位的谐波电流重叠而得到的电流流过所述电枢绕组。 根据第D13的发明，能使与用于实现旋转电机的高转矩化、高速旋转化的磁体磁通 的谐波分量同相位的谐波电流流过电枢绕组。因此，可以通过谐波电流使能利用磁体磁通 实现的旋转电机的高转矩化、高速旋转化的效果进一步提高。 根据第D14的发明，在第D3至D13的发明中的任一个发明中，所述电枢绕组具有导 线部，该导线部在与所述励磁元件相对的位置以规定间隔沿周向配置， 在所述电枢中， 构成为在周向的各所述导线部之间设置导线间构件，并且作为所述导线间构件，使用 当将一磁极的所述导线间构件的周向的宽度尺寸设为Wt，将所述导线间构件的饱和磁通密 度设为Bs，将一磁极的所述磁体部的周向的宽度尺寸设为Wm，将所述磁体部的残留磁通密 度设为Br时，满足Wt×Bs≤Wm×Br的关系的磁性材料或者非磁性材料， 或者构成为，在周向的各所述导线部之间不设置导线间构件。 以往，作为电枢存在这样一种结构，具有从轭部以规定间隔沿径向延伸的多个极 齿，在沿周向相邻的极齿之间形成有切槽，并在切槽内收容有电枢绕组。在上述电枢中，磁 体部的磁体磁通的大部分经由极齿流过轭部。因此，实际上与电枢绕组交链的磁体磁通波 形相对于用于实现高转矩化、高速旋转化的磁体部的磁体磁通波形较大程度地扭斜。其结 果是，会降低旋转电机的高转矩化、高速旋转化的效果。 关于这点，第D14的发明不包括极齿或者相当于极齿的结构。因此，能使实际上与 电枢绕组交链的磁体磁通波形接近用于实现高转矩化、高速旋转化的磁体部的磁体磁通波 形。其结果是，能提高利用磁体磁通的谐波分量实现的高转矩化、高速旋转化的效果。 根据第D15的发明，在第D1至D14的发明中的任意一个发明中，所述电枢绕组具有 导线部，该导线部在与所述励磁元件相对的位置以规定间隔沿周向配置， 所述导线部的径向的厚度尺寸小于一磁极内的与一相对应的周向的宽度尺寸。 根据第D15的发明，能提高旋转电机的转矩增强效果，并能抑制导线部中的涡电流 损耗。 根据第D16的发明，在第D1至D15的发明中的任意一个发明中，所述第一磁体和所 述第二磁体的内禀矫顽力为400[kA/m]以上且残留磁通密度为1.0[T]以上。 21 CN 111557069 A 说　明　书 14/66 页 根据第D16的发明，能提高旋转电机的转矩增强效果。 附图说明 参照附图和以下详细的记述，可以更明确本发明的上述目的、其他目的、特征和优 点。附图如下所述。 图1是旋转电机的纵剖立体图。 图2是旋转电机的纵剖视图。 图3是图2的III-III线剖视图。 图4是放大表示图3的一部分的剖视图。 图5是旋转电机的分解图。 图6是逆变器单元的分解图。 图7是表示定子绕组的安培匝数与转矩密度之间的关系的转矩线图。 图8是转子和定子的横剖视图。 图9是放大表示图8的一部分的图。 图10是定子的横剖视图。 图11是定子的纵剖视图。 图12是定子绕组的立体图。 图13是表示导线的结构的立体图。 图14是表示线材的结构的示意图。 图15是表示第n层的各导线的形态的图。 图16是表示第n层和第n 1层的各导线的侧视图。 图17是表示实施方式的磁体的电角度与磁通密度之间的关系的图。 图18是表示比较例的磁体的电角度与磁通密度之间的关系的图。 图19是旋转电机的控制系统的电路图。 图20是表示控制装置的电流反馈控制处理的功能框图。 图21是表示控制装置的转矩反馈控制处理的功能框图。 图22是第二实施方式的转子和定子的横剖视图。 图23是放大表示图22的一部分的图。 图24是具体表示磁体单元的磁通的流动的图。 图25是变形例1的定子的剖视图。 图26是变形例1的定子的剖视图。 图27是变形例2的定子的剖视图。 图28是变形例3的定子的剖视图。 图29是变形例4的定子的剖视图。 图30是变形例7的转子和定子的横剖视图。 图31是变形例8的磁体单元的一部分的剖视图。 图32是表示取向方法的一例的图。 图33是表示磁体单元的磁通密度波形的图。 图34是表示磁体的磁通集中部分与定子绕组之间的关系的图。 22 CN 111557069 A 说　明　书 15/66 页 图35是表示120°矩形波通电控制的时序图。 图36是表示磁体单元的磁通密度波形与相电流的推移的时序图。 图37是磁体单元的一部分的剖视图。 图38是变形例9的磁体单元的一部分的剖视图。 图39是表示变形例10中的操作信号生成部的处理的一部分的功能框图。 图40是表示载波频率变更处理的步骤的流程图。 图41是表示变形例11中的构成导线组的各导线的连接方式的图。 图42是表示变形例11中的层叠配置有四对导线的结构的图。 图43是变形例12的内转子式的转子和定子的横剖视图。 图44是放大表示图43的一部分的图。 图45是内转子式的旋转电机的纵剖视图。 图46是表示内转子式的旋转电机的示意结构的纵剖视图。 图47是表示变形例13中的内转子结构的旋转电机的结构的图。 图48是表示变形例13中的内转子结构的旋转电机的结构的图。 图49是表示变形例14中的旋转电枢式的旋转电机的结构的图。 图50是表示变形例16的导线的结构的剖视图。 图51是变形例17的转子和定子的横剖视图。 图52是放大表示图51的一部分的图。 图53是沿周向展开表示第一磁体、第二磁体的图。 图54是表示0°＜θa＜120°时的一阶、三阶磁通密度波形的图。 图55是表示120°＜θa＜180°时的一阶、三阶磁通密度波形的图。 图56是表示主磁极角θa与三阶谐波的振幅之间的关系的图。 图57是表示0°＜θa＜72°、144°＜θa＜180°时的一阶、五阶磁通密度波形的图。 图58是表示72°＜θa＜144°时的一阶、五阶磁通密度波形的图。 图59是表示主磁极角θa与五阶谐波的振幅之间的关系的图。 图60是表示主磁极角θa的范围与定子绕组51之间的关系的图。 图61是表示与结构1～9对应的主磁极角θa的图。 图62是表示120°矩形波通电控制的时序图。 图63是电枢绕组中仅流过d轴电流、q轴电流中的q轴电流时的dq坐标系的矢量图。 图64是表示磁体部的磁通密度波形与相电流的推移的时序图。 图65是放大表示变形例18的转子和定子的横截面的一部分的图。 图66是表示变形例18的第一磁体的取向方向的图。 图67是放大表示变形例19的转子和定子的横截面的一部分的图。 图68是放大表示变形例20的转子和定子的横截面的一部分的图。 图69是放大表示变形例21的转子和定子的横截面的一部分的图。 图70是放大表示变形例22的转子和定子的横截面的一部分的图。 图71是变形例23的定子的剖视图。 图72是变形例24的转子和定子的横剖视图。 图73是放大表示图72的一部分的图。 23 CN 111557069 A 说　明　书 16/66 页 图74是沿周向展开表示第一磁体、第二磁体的图。 图75是表示0°＜θa＜120°时的一阶、三阶磁通密度波形的图。 图76是表示120°＜θa＜180°时的一阶、三阶磁通密度波形的图。 图77是表示主磁极角θa与三阶谐波的振幅之间的关系的图。 图78是表示0°＜θa＜72°、144°＜θa＜180°时的一阶、五阶磁通密度波形的图。 图79是表示72°＜θa＜144°时的一阶、五阶磁通密度波形的图。 图80是表示主磁极角θa与五阶谐波的振幅之间的关系的图。 图81是表示主磁极角θa的范围与定子绕组51之间的关系的图。 图82是表示与结构1～9对应的主磁极角θa的图。 图83是表示120°矩形波通电控制的时序图。 图84是电枢绕组中仅流过d轴电流、q轴电流中的q轴电流时的dq坐标系的矢量图。 图85是表示磁体部的磁通密度波形与相电流的推移的时序图。 图86是放大表示变形例25的转子和定子的横截面的一部分的图。 图87是表示磁阻转矩、磁体转矩与DM之间的关系的图。 图88是表示极齿的图。