永磁马达及洗涤机.pdf

本发明的永磁马达(1)具备在转子(3)的转子芯(8)内部形成多个磁极的永久磁铁(9)，上述永久磁铁(9)由顽磁力不同的多个种类永久磁铁(9a、9b)构成，这些多个种类的永久磁铁(9a、9b)被配置为：使每1个磁极为一个种类。

1、  一种永磁马达，其特征在于，
具备在转子的芯内部形成多个磁极的永久磁铁；
上述永久磁铁具有顽磁力不同的多个种类的永久磁铁；
这些多个种类的永久磁铁被配置为：使每1个磁极为一个种类。

2、  如权利要求1所述的永磁马达，其特征在于，
上述永久磁铁被配置为大致环状。

3、  如权利要求1所述的永磁马达，其特征在于，
上述永久磁铁具有顽磁力不同的两个种类的永久磁铁；
这些永久磁铁以每1个磁极为一个种类而交替地配置。

4、  如权利要求3所述的永磁马达，其特征在于，
上述两个种类的永久磁铁的顽磁力相差2倍以上。

5、  如权利要求1所述的永磁马达，其特征在于，
上述永久磁铁中的顽磁力相对较小的永久磁铁的磁通密度与磁场强度的关系被设定为：使得在使用的温度范围内转折点存在于第2象限中。

6、  如权利要求5所述的永磁马达，其特征在于，
上述转折点的磁场强度是500kA/m以下。

7、  如权利要求5所述的永磁马达，其特征在于，
上述永久磁铁由稀土类磁铁构成。

8、  如权利要求1所述的永磁马达，其特征在于，
上述永久磁铁中的顽磁力相对较小的永久磁铁具有以下的磁特性：
如果从在表示磁极化与磁场强度的关系的磁滞曲线中存在于第2象限的点作用增磁磁场、则到该增磁时的磁化率的拐点为止磁化率大致为0，并且如果向增磁侧超过上述增磁时的磁化率的拐点、则在第1象限中进入到渐近于上述磁滞曲线的曲线的磁特性；
如果从在上述磁滞曲线中存在于第1象限的点作用减磁磁场、则到该减磁时的磁化率的拐点为止磁化率大致为0，并且如果向减磁侧超过上述减磁时的磁化率的拐点、则在第2象限中进入到渐近于上述磁滞曲线的曲线的磁特性。

9、  如权利要求8所述的永磁马达，其特征在于，上述增磁时的磁化率的拐点被设定为：存在于第1象限。

10、  如权利要求8所述的永磁马达，其特征在于，
上述增磁时的磁化率的拐点的磁场强度被设定为：与在上述磁滞曲线中存在于第4象限的磁化率的拐点的磁场强度大致相同或较大；
上述减磁时的磁化率的拐点的磁场强度被设定为：与在上述磁滞曲线中存在于第2象限的磁化率的拐点的磁场强度大致相同或较小。

11、  一种洗涤机，具备：
永磁马达；以及
控制部，控制该永磁马达的驱动；
其特征在于，
上述永磁马达具备在转子的芯内部形成多个磁极的永久磁铁；上述永久磁铁包括顽磁力不同的多个种类的永久磁铁；这些永久磁铁被配置为：使每1个磁极为一个种类；
上述控制部被构成为：使其能切换上述永久磁铁中顽磁力相对较小的永久磁铁的磁化状态。

12、  如权利要求11所述的洗涤机，其特征在于，上述控制部被构成为：使其能够按照每个运转行程切换上述永久磁铁中顽磁力相对较小的永久磁铁的磁化状态。

13、  如权利要求12所述的洗涤机，其特征在于，上述运转行程是洗涤、脱水或干燥的任一个。

永磁马达及洗涤机
技术领域
本发明涉及在转子的芯内部具备多个永久磁铁的永磁马达、以及具备该永磁马达的洗涤机。
背景技术
在这种永磁马达中，优选地对应于由该永磁马达驱动的载荷(例如滚筒式洗涤干燥机的滚筒)来适当地调节与定子线圈交链的永久磁铁的磁通量(交链磁通量)。
但是，在永磁马达中具备的永久磁铁一般由一种构成。因而，永久磁铁的磁通量总为一定。在此情况下，例如如果仅由顽磁力较大的永久磁铁构成永磁马达，则高速旋转时的永久磁铁的感应电压变得很高，有可能导致电子部件的绝缘破坏等。另一方面，如果仅由顽磁力较小的永久磁铁构成永磁马达，则低速旋转时的输出降低。
例如，在日本公开特许公报2006-280195号公报(现有技术文献1)中记载的永久磁铁在转子的芯内部配设有顽磁力不同的两个种类的永久磁铁。该永磁马达中的顽磁力较小的永久磁铁的磁化状态在电枢反作用带来的外部磁场(通过流到定子线圈中的电流产生的磁场)的作用下被减磁或增磁。由此，永久磁铁的磁通量被调节。
但是，记载在现有技术文献1中的永磁马达在转子的芯内部中，在构成1个磁极的部分中，配设有顽磁力较大的永久磁铁和较小的永久磁铁两者。即，该永磁马达是通过多个种类永久磁铁形成1个磁极的结构。因此，永久磁铁变为多个，并且需要减小各个永久磁铁的体积，构造变得复杂。
发明内容
本发明的目的是提供一种不会导致高速旋转时的绝缘破坏及低速旋转时的输出下降等、并且能够以简单的结构实现对应于驱动载荷的永久磁铁的磁通量的调节的永磁马达、以及具备该永磁马达的洗涤机。
本发明的永磁马达的特征在于，具备在转子的芯内部形成多个磁极的永久磁铁；上述永久磁铁具有顽磁力不同的多个种类的永久磁铁；这些多个种类的永久磁铁被配置为：使每1个磁极为一个种类。
根据这样的结构，能够防止高速旋转时的绝缘破坏及低速旋转时的输出下降等。
并且，能够以简单的结构实现对应于驱动的载荷的永久磁铁的磁通量的调节。
本发明的洗涤机具备永磁马达、和控制该永磁马达的驱动的控制部，其特征在于以下的点。
上述永久磁铁具备在转子的芯内部中形成多个磁极的永久磁铁；上述永久磁铁具有顽磁力不同的多个种类的永久磁铁；这些永久磁铁被配置为：使每1个磁极为一个种类。
上述控制部被构成为：使其能够切换上述永久磁铁中顽磁力相对较小的永久磁铁的磁化状态。
根据这样的结构，能够高效率地调节永久磁铁的磁通量。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的图，是概略地表示永磁马达的整体结构的立体图。
图2是概略地表示定子的结构的立体图。
图3是概略地表示转子的结构的立体图。
图4是将转子的一部分放大表示的局部放大图。
图5是表示永久磁铁的磁通密度与磁场强度的关系的图。
图6是概略地表示滚筒式洗涤干燥机的内部结构的纵剖侧视图。
图7是概略地表示滚筒式洗涤干燥机的电气结构的框图。
图8是表示本发明的第2实施方式的对应于图4的图。
图9是对应于图5的图。
图10是表示本发明的第3实施方式的对应于图4的图。
图11是表示本发明的第4实施方式的图，是表示减磁时的永久磁铁的磁极化与磁场强度的关系的图。
图12是增磁时的对应于图11的图。
具体实施方式
(第1实施方式)
以下，参照图1至图7说明本发明的第1实施方式。图1是概略地表示永磁马达1(外转子型无刷马达)的整体结构的立体图。永磁马达1由定子2、和设在该定子2的外周上的转子3构成。
也如图2所示，定子2包括定子芯4和定子线圈5。定子芯4是通过将冲裁形成的作为软磁性体的硅钢板层叠多片并铆接(敛缝)而构成的。定子芯4具有环状的磁轭部4a、和从该磁轭部4a的外周部以放射状突出的多个齿部4b。定子芯4的表面除了在与转子3的内周面之间形成空隙的外周面4c(各齿部4b的前端面)以外，被PET树脂(模制树脂)覆盖。此外，由该PET树脂构成的多个安装部6被一体地成形在定子2的内周部。在这些安装部6上设有多个螺纹孔6a。通过将这些安装部6螺钉固定，将定子2在此情况下固接在滚筒式洗涤干燥机21的水槽25(参照图6)的背面上。定子线圈5由三相构成，被卷装在各齿部4b上。
也如图3所示，转子3是通过未图示的模制树脂将框架7、转子芯8和多个永久磁铁9一体化的结构。框架7是通过将作为磁性体的例如铁板冲压加工而形成为扁平的有底圆筒状的结构。框架7具有圆形的主板部7a、和从该主板部7a的外周部经由阶部7b竖立的环状的周侧壁7c。在主板部7a的中心部，设有用来安装旋转轴26(参照图6)的轴安装部10。在该轴安装部10与阶部7b之间，以轴安装部10为中心放射状形成有多个通风孔11及肋板12。
转子芯8是通过将冲裁形成为大致环状的作为软磁性体的硅钢板层叠多片且铆接而构成的。转子芯8配置在框架7的周侧壁7c的内周部。该转子芯8的内周面(与定子2的外周面(定子芯4的外周面4c)对置而在与该定子2之间形成空隙的面)形成为具有朝向内侧以圆弧状突出的多个凸部8a的凹凸状。
也如图4所示，在这些多个凸部8a的内部，形成有沿轴向(硅钢板的层叠方向)贯通转子芯8的矩形状的插入孔13。这些多个插入孔13为以环状配置在转子芯8上的结构。此外，这些多个插入孔13由短边的长度不同的两个种类插入孔13a、13b构成。在此情况下，插入孔13a的短边的长度为2.1mm，插入孔13b的短边的长度为4.1mm。这些插入孔13a、13b沿着转子芯8的周向一个个交替地配置。
永久磁铁9由插入在插入孔13a中的矩形状的钕磁铁9a(Neodymiummagnet)、和插入在插入孔13b中的矩形状的钐钴磁铁9b(钐-钴磁铁＝samarium-cobalt magnet)构成。即，永久磁铁9a由作为稀土类磁铁的钕磁铁构成，永久磁铁9b由作为稀土类磁铁的钐钴磁铁构成。在此情况下，钕磁铁9a的顽磁力是900kA/m，钐钴磁铁9b的顽磁力为约200～500kA/m，顽磁力相差1.8～4.5倍左右。即，永久磁铁9由顽磁力不同的两个种类永久磁铁9a、9b构成。这些永久磁铁9a、9b在转子芯8内部中以大致环状并且一个个交替地配置着。
此外，这些两个种类的永久磁铁9a、9b分别由一个种类形成1个磁极，配设为，使其磁化方向沿着永磁马达1的径向(从永磁马达1的外周部朝向定子2与转子3之间的空隙的方向)。通过这样将两个种类的永久磁铁9a、9b交替地且使其磁化方向沿着径向而配置，由此彼此相邻配置的永久磁铁9a、9b成为相互在相反方向上具有磁极的状态(一个的N极为内侧、另一个的N极为外侧的状态)。由此，在这些钕磁铁9a与钐钴磁铁9b之间沿例如箭头B(参照图4)所示的方向产生磁路径(磁通)。另外，在图4中，由上方的虚线表示的箭头是经由转子芯8的磁通。通过这样的结构，形成通过顽磁力较大的钕磁铁9a和顽磁力较小的钐钴磁铁9b两者的磁路径。
接着，参照图5说明钐钴磁铁9b的磁特性。图5是表示永久磁铁的磁通密度与磁场强度的关系的图，磁通密度>0、磁场强度<0的区域是第2象限，磁通密度<0、磁场强度<0的区域是第3象限。此外，在图5中，虚线P表示钕磁铁9a的磁特性，实线Q表示钐钴磁铁9b的磁特性。
钐钴磁铁9b的磁特性(磁通密度与磁场强度的关系)被设定为：使其在使用的温度范围(是对应于使用的马达的温度范围，在此情况下例如是0℃～40℃)中转折点q存在于第2象限中。此外，该转折点q的磁场强度Hb的绝对值是500kA/m(图5中用标号H表示)以下。
如果转折点在第2象限中，则该转折点的磁场强度Hb和永久磁铁的顽磁力Hcb为大致相同。顽磁力Hcb与产生的永久磁铁的磁场强度成比例。因此，顽磁力Hcb的绝对值(|Hcb|)优选为较大。此外，转折点的磁场强度Hb与为了使永久磁铁的强度(磁通)变更(增磁或减磁)而需要的外部磁场的强度成比例。这里，在磁通的变更中需要的外部磁场的强度与磁通变更时的线圈电流(流过定子线圈5的电流)成比例。因此，为了使磁通的变更所需要的外部磁场的强度尽量变小，转折点的磁场强度Hb的绝对值(|Hb|)优选为较小。
使顽磁力Hcb的绝对值(|Hcb|)变大的特性与使转折点的磁场强度Hb的绝对值(|Hb|)变小的特性处于相反关系。如果将这样的处于相反关系的两个特性综合，则顽磁力Hcb与转折点的磁场强度Hb的比的绝对值(|Hcb/Hb|)优选为较大。另外，在此情况下，顽磁力Hcb与转折点的磁场强度Hb是负值。
在如钕磁铁9a那样转折点p处于第3象限的情况下(图5中参照虚线P)为|Hcb|<|Hb|，所以上述比的绝对值|Hcb/Hb|为不到1。另一方面，在如钐钴磁铁9b那样转折点p处于第2象限的情况下(图5中参照实线Q)为|Hcb|≥|Hb|，所以上述比的绝对值|Hcb/Hb|为1以上。因而，与转折点处于第3象限中的情况相比，转折点处于第2象限中的情况更优选。在表示磁特性的曲线中，比转折点靠左侧的倾斜接近于垂直。因此，在第2象限中具有转折点q的钐钴磁铁9b中，上述比的绝对值|Hcb/Hb|不大幅地变化。
此外，在如滚筒式洗涤干燥机21那样的家电产品中，能够在家庭用的电源系统中使用的电流一般是每1个系统15A左右。因此，如果考虑这样的电源情况，则马达驱动类元件及控制类电路元件的额定值以15A为上限在经济上是优选的。这些元件的短时间额定值是上述15A的大致成倍的30A。在对马达施加该电流的情况下，根据永久磁铁的磁通的变更所需要的电流反算的转折点的磁场强度大致是500kA/m。因此，转折点的磁场强度优选地如钐钴磁铁9b那样为该值(500kA/m)以下。
此外，如果如钐钴磁铁9b那样转折点q处于第2象限中，则磁通量的变更幅度较大，并且能够使磁通量的变更幅度与磁通量的变更所需要的线圈电流的比最小化。
接着，对具备上述那样构成的永磁马达1的滚筒式洗涤干燥机21的结构进行说明。图6是概略地表示滚筒式洗涤干燥机21的内部结构的纵剖侧视图。
形成滚筒式洗涤干燥机21的外壳的外箱22在前面具有以圆形状开口的洗涤物出入口23。该洗涤物出入口23通过门24被开闭。在外箱22的内部，配置有背面被封闭的有底圆筒状的水槽25。上述永磁马达1(定子2)通过螺钉固定而固定在该水槽25的背面中央部。该永磁马达1的旋转轴26的后端部(在图6中是右侧的端部)被固定在永磁马达1(转子3)的轴安装部10上，前端部(在图6中是左侧的端部)突出到水槽25内。在旋转轴26的前端部上固定着背面被封闭的有底圆筒状的滚筒27，以使其相对于水槽25为同轴状。该滚筒27通过永磁马达1的驱动而与转子3及旋转轴26一体地旋转。另外，在滚筒27上，设有能够使空气及水流通的多个流通孔28、和用来进行滚筒27内的洗涤物的捞起及揉搓的多个挡板29。
在水槽25上连接着供水阀30，如果将该供水阀30开放，则对水槽25内供水。此外，在水槽25上连接着具有排水阀31的排水软管32，如果将该排水阀31开放，则水槽25内的水被排出。
在水槽25的下方，设有向前后方向延伸的通风管道33。该通风管道33的前端部经由前部管道34连接到水槽25内。通风管道33的后端部经由后部管道35连接到水槽25内。在通风管道33的后端部上设有送风风扇36。通过该送风风扇36的送风作用，水槽25内的空气如箭头所示，被从前部管道34送到通风管道33内、通过后部管道35回到水槽25内。
在通风管道33内部的前端侧配置有蒸发器37，在通风管道33内部的后端侧配置有凝结器38。这些蒸发器37及凝结器38与压缩机39及节流阀(未图示)一起构成热泵40。热泵40将在通风管道33内流动的空气通过蒸发器37除湿、通过凝结器38加热，使其在水槽25内循环。
在外箱22的前面，位于门24的上方而设有操作面板41。在该操作面板41上，设有用来设定运转流程等的多个操作开关(未图示)。操作面板41被连接在控制电路部42(对应于控制部)上。控制电路部42以微型计算机为主体构成，控制滚筒式洗涤干燥机21的整个运转。该控制电路部42按照经由操作面板41设定的内容，一边控制永磁马达1、供水阀30、排水阀31、压缩机39、节流阀等的驱动一边执行各种运转流程。
此外，在永磁马达1中，在对置于永久磁铁9的部分上，配置有检测该永久磁铁9的磁的磁传感器43(参照图7)。该磁传感器43组装在安装于定子2侧的电路基板(未图示)上。如图7所示，控制电路部42基于来自该磁传感器43的检测信号运算转子3的旋转位置。并且，通过对应于该运算结果的门极驱动信号G，驱动将6个IGBT44a(在图7中仅图示了两个)三相桥接而成的倒相电路44。由此，控制电路部42一边控制定子线圈5的通电一边使转子3旋转。
接着，对上述那样具备永磁马达1的滚筒式洗涤干燥机21的作用进行说明。
如果控制电路部42经由倒相电路44对定子线圈5通电，则电枢反作用带来的外部磁场(通过流过定子线圈5的电流产生的磁场)作用在转子3的永久磁铁9a、9b上。并且，这些永久磁铁9a、9b中的顽磁力较小的钐钴磁铁9b的磁化状态在该电枢反作用带来的外部磁场的作用下被减磁或增磁。由此，能够增减与定子线圈5交链的磁通量(交链磁通量)。所以，在本实施方式中，控制电路部42通过控制定子线圈5的通电，将钐钴磁铁9b的磁化状态按照运转行程(洗涤行程、脱水行程、干燥行程)切换而执行。这里，对各运转行程中的动作内容依次说明。
首先，在洗涤进程中，控制电路部42将供水阀30开放而对水槽25内进行供水，接着使滚筒27旋转而进行洗涤。在该洗涤行程中，为了将含有水的洗涤物捞起而需要使滚筒27以高转矩旋转，但旋转速度可以是低速。所以，控制电路部42控制倒相电路44对定子线圈5的通电，以使钐钴磁铁9b的磁化状态被增磁。由此，作用在定子线圈5上的磁通量变多(磁力变强)，所以能够使滚筒27以高转矩低速度旋转。
接着，在脱水进程中，控制电路部42将排水阀31开放而将水槽25内的水排出，接着通过使滚筒27高速旋转而将在洗涤物中含有的水分脱水。在该脱水行程中，为了提高脱水效率而需要使滚筒27以高速旋转，但转矩也可以较小。所以，控制电路部42控制倒相电路44对定子线圈5的通电，以使钐钴磁铁9b的磁化状态被减磁。由此，作用在定子线圈5上的磁通量变少(磁力变弱)，所以能够使滚筒27以低转矩高速度旋转。
最后，在干燥进程中，控制电路部42通过驱动送风风扇36及热泵40并使滚筒27旋转，进行洗涤物的干燥。在该干燥行程中，控制电路部42为下次的洗涤行程准备，控制倒相电路44对定子线圈5的通电，以使钐钴磁铁9b的磁化状态被增磁。由此，能够成为作用在定子线圈5上的磁通量变多的状态。因而，在下次的洗涤行程中，能够容易地使滚筒27以高转矩低速度旋转。
如以上说明，根据本实施方式的永磁马达1，能够将顽磁力不同的两个种类永久磁铁9a、9b中的顽磁力较小的钐钴磁铁9b的磁化状态通过电枢反作用带来的外部磁场减磁或增磁。由此，能够进行对应于驱动的载荷(在本实施方式中是滚筒式洗涤干燥机21的滚筒27)的永久磁铁9的磁通量的调节。由此，永久磁铁9的磁通量不总为一定，能够防止高速旋转时的绝缘破坏及低速旋转时的输出下降等。
并且，将顽磁力不同的两个种类永久磁铁9a、9b配置为使其为每1个磁极一个种类且成为大致环状的结构是简单的。通过这样的简单的结构，能够实现对应于驱动的载荷(滚筒27)的永久磁铁9的磁通量的调节。
此外，通过两个种类永久磁铁9a、9b形成的磁路径都通过顽磁力较大的钕磁铁9a和顽磁力较小的钐钴磁铁9b的两者。由此，能够使所有的磁路径的磁通量大致相同，能够通过稳定的磁通量驱动滚筒27。
此外，根据本实施方式的滚筒式洗涤干燥机21，能够对应于运转行程高效率地调节永久磁铁9的磁通量。
(第2实施方式)
接着，参照图8及图9说明本发明的第2实施方式。另外，对于与上述第1实施方式相同部分省略说明，仅对不同的部分进行说明。本实施方式代替在第1实施方式中表示的钐钴磁铁9b而使用钕磁铁9c这一点不同。即，永久磁铁9a、9c分别由作为稀土类磁铁的钕磁铁构成。
如图8所示，永久磁铁9由插入在插入孔13a中的矩形状的钕磁铁9a、和插入在插入孔13b中的矩形状的钕磁铁9c构成。在此情况下，钕磁铁9a的顽磁力为约900kA/m，钕磁铁9c的顽磁力为约200kA/m，顽磁力相差4.5倍左右。即，永久磁铁9由顽磁力不同的两个种类永久磁铁9a、9c构成。这些永久磁铁9a、9c在转子芯8内部中以大致环状并且一个个交替地配置。
此外，这两个种类永久磁铁9a、9c分别由一个种类形成1个磁极，配设为，使其磁化方向沿着永磁马达1的径向(从永磁马达1的外周部朝向定子2与转子3之间的空隙的方向)。通过这样将两个种类永久磁铁9a、9c交替地且使其磁化方向沿着径向而配置，彼此相邻配置的永久磁铁9a、9c成为相互在相反方向上具有磁极的状态(一个的N极为内侧、另一个的N极为外侧的状态)。由此，在这些钕磁铁9a与钕磁铁9c之间沿例如箭头B(参照图8)所示的方向产生磁路径(磁通)。另外，在图8中，由上方的虚线表示的箭头是经由转子芯8的磁通。通过这样的结构，形成通过顽磁力较大的钕磁铁9a和顽磁力较小的钕磁铁9c两者的磁路径。
接着，参照图9说明钕磁铁9c的磁特性。在图9中，虚线P表示钕磁铁9a的磁特性，实线R表示钕磁铁9c的磁特性。
钕磁铁9c的磁特性(磁通密度与磁场强度的关系)被设定为，使其在使用的温度范围(是对应于使用的马达的温度范围，在此情况下例如是0℃～40℃)中转折点q存在于第2象限(磁通密度>0、磁场强度<0的区域)中。此外，该转折点q的磁场强度Hb的绝对值是500kA/m(图9中用标号H表示)以下。
如果转折点在第2象限中，则该转折点的磁场强度Hb和永久磁铁的顽磁力Hcb为大致相同。顽磁力Hcb与产生的永久磁铁的磁场强度成比例。因此，顽磁力Hcb的绝对值(|Hcb|)优选为较大。此外，转折点的磁场强度Hb与为了使永久磁铁的强度(磁通)变更(增磁或减磁)而需要的外部磁场的强度成比例。这里，在磁通的变更中需要的外部磁场的强度与磁通变更时的线圈电流(流过定子线圈5的电流)成比例。因此，为了使磁通的变更所需要的外部磁场的强度尽量变小，转折点的磁场强度Hb的绝对值(|Hb|)优选为较小。
使顽磁力Hcb的绝对值(|Hcb|)变大的特性与使转折点的磁场强度Hb的绝对值(|Hb|)变小的特性处于相反关系。如果将这样的处于相反关系的两个特性综合，则顽磁力Hcb与转折点的磁场强度Hb的比的绝对值(|Hcb/Hb|)优选为较大。另外，在此情况下，顽磁力Hcb与转折点的磁场强度Hb是负值。
在如钕磁铁9a那样转折点p处于第3象限(磁通密度<0、磁场强度<0的区域)的情况下(图9中参照虚线P)为|Hcb|<|Hb|，所以上述比的绝对值|Hcb/Hb|为不到1。另一方面，在如钕磁铁9c那样转折点q处于第2象限的情况下(图9中参照实线R)为|Hcb|≥|Hb|，所以上述比的绝对值|Hcb/Hb|为1以上。因而，与转折点处于第3象限中的情况相比，转折点处于第2象限中的情况更优选。在表示磁特性的曲线中，比转折点靠左侧的倾斜接近于垂直。因此，在第2象限中具有转折点q的钕磁铁9c中，上述比的绝对值|Hcb/Hb|不大幅地变化。
此外，在如滚筒式洗涤干燥机21那样的家电产品中，能够在家庭用的电源系统中使用的电流一般是每1个系统15A左右。因此，如果考虑这样的电源情况，则马达驱动类元件及控制类电路元件的额定值以15A为上限在经济上是优选的。这些元件的短时间额定值是上述15A的大致成倍的30A。在对马达施加该电流的情况下，根据永久磁铁的磁通的变更所需要的电流反算的转折点的磁场强度大致是500kA/m。因此，转折点的磁场强度优选地如钕磁铁9c那样为该值(500kA/m)以下。
此外，如果如钕磁铁9c那样转折点q处于第2象限中，则磁通量的变更幅度较大，并且能够使磁通量的变更幅度与磁通量的变更所需要的线圈电流的比最小化。
(第3实施方式)
接着，参照图10说明本发明的第3实施方式。另外，对于与上述第1实施方式相同部分省略说明，仅对不同的部分进行说明。本实施方式代替在第1实施方式中表示的钐钴磁铁9b而使用铝镍钴磁铁9d(铝-镍-钴磁铁＝aluminium，nickel and cobalt)这一点不同。
如图10所示，永久磁铁9由插入在插入孔13a中的矩形状的钕磁铁9a、和插入在插入孔13b中的矩形状的铝镍钴磁铁9d构成。在此情况下，钕磁铁9a的顽磁力为约900kA/m，铝镍钴磁铁9d的顽磁力为约100kA/m，顽磁力相差9倍左右。即，永久磁铁9由顽磁力不同的两个种类永久磁铁9a、9d构成。这些永久磁铁9a、9d在转子芯8内部中以大致环状并且一个个交替地配置。
此外，这两个种类永久磁铁9a、9d分别由一个种类形成1个磁极，配设为，使其磁化方向沿着永磁马达1的径向(从永磁马达1的外周部朝向定子2与转子3之间的空隙的方向)。通过这样将两个种类永久磁铁9a、9d交替地且使其磁化方向沿着径向而配置，由此彼此相邻配置的永久磁铁9a、9d成为相互在相反方向上具有磁极的状态(一个的N极为内侧、另一个的N极为外侧的状态)。由此，在这些钕磁铁9a与铝镍钴磁铁9d之间沿例如箭头B(参照图10)所示的方向产生磁路径(磁通)。另外，在图10中，由上方的虚线表示的箭头是经由转子芯8的磁通。通过这样的结构，形成通过顽磁力较大的钕磁铁9a和顽磁力较小的铝镍钴磁铁9d两者的磁路径。
铝镍钴磁铁9d具有与上述钐钴磁铁9b、钕磁铁9c近似的磁特性(参照图5的实线Q、图9的实线R)。因而，与使用这些钐钴磁铁9b、钕磁铁9c的情况同样，通过本实施方式的结构，也能够使磁通量的变更幅度变大，并且能够使磁通量的变更幅度与磁通量的变更所需要的线圈电流的比最小化。
(第4实施方式)
接着，参照图11及图12说明本发明的第4实施方式。另外，在本实施方式中，对于与上述第2实施方式同样的结构(代替钐钴磁铁9b而使用钕磁铁9c的结构)，不是参照钕磁铁9c的磁通密度与磁场强度的关系(参照图9)、而是参照钕磁铁9c的磁极化与磁场强度的关系进行说明。
首先，参照图11对将钕磁铁9c减磁的情况的磁特性进行说明。图11是表示钕磁铁9c的磁极化与磁场强度的关系的图。在图11中，实线J是从钕磁铁9c的饱和磁极化(Js)到反极的饱和磁极化(-Js)的磁滞曲线(基准曲线)。在图11中，实线j1是从在基准曲线J中存在于第2象限的点R1经由增磁侧(在图11中是右侧)的点T1到在基准曲线J中存在于第1象限的点S1的磁滞曲线(辅助曲线)。在本实施方式中，在将钕磁铁9c减磁的情况下，该钕磁铁9c的动作点沿着辅助曲线j1在第1象限及第2象限的区域内变位。
这里，点R1在从主曲线J上的点Js(磁场强度＝0，磁极化＝Js)到点H1(磁场强度＝-Hcj(钕磁铁9c的保持力)，磁极化＝0)的区域、即第2象限中的主曲线J上能够设定任意的点。点T1设定为，使其磁场强度成为与主曲线J的第4象限中的磁化率的拐点A1的磁场强度大致相同的大小。点S1是在第1象限中辅助曲线j1渐近于主曲线J的点。
并且，在辅助曲线j1中从点R1到点T1的区域中，钕磁铁9c具有即使作用增磁磁场、磁极化也不增加的特性、即磁化率大致为0的磁特性。此外，钕磁铁9c具有如果超过点T1的增磁磁场作用、磁化率大幅地增加而在点S1处渐近于主曲线J的磁特性。
对于具有这样的磁特性的钕磁铁9c，控制电路部42对定子线圈5通电，以使其产生与该钕磁铁9c的磁化方向反方向的外部磁场(减磁磁场)。于是，通过该减磁磁场的作用，钕磁铁9c的动作点在主曲线J上向减磁侧(在图11中参照箭头A)变位。
接着，在钕磁铁9c的动作点到达点R1时，停止控制电路部42向定子线圈5的通电，停止外部磁场的产生(将外部磁场去除)。于是，钕磁铁9c的动作点在比钕磁铁9c顽磁力大的钕磁铁9a的磁场的作用下，在辅助曲线j1上向增磁侧(在图11中是右侧)变位(在图11中参照箭头B)。
此时，如果钕磁铁9a的增磁磁场绝对值比点T1的磁场强度小，则钕磁铁9c的动作点在辅助曲线j1上的点R1到点T1的区域中停止。在此情况下，钕磁铁9c的动作点停止的点，是在该钕磁铁9c自身中产生的减磁磁场(在与钕磁铁9c的磁化方向相反的方向上产生的磁场)与钕磁铁9a的增磁磁场均衡的点。由此，能够维持钕磁铁9c的磁极化与点R1的磁极化的大小大致相同的状态(钕磁铁9c被减磁的状态)。因而，能够稳定地得到通过减磁而磁通量变少的永久磁铁9c。
但是，如果钕磁铁9a的增磁磁场比点T1的磁场强度绝对值大，则钕磁铁9c的动作点在增磁侧脱离辅助曲线j1，经由点S1而达到主曲线J上(在图11中参照箭头C)。在此情况下，钕磁铁9c的磁极化变得比点R1的磁极化(减磁后的磁极化)大。即，减磁后的钕磁铁9c的磁通量回到减磁前的磁通量(使减磁磁场作用之前的磁通量)。因而，不再能够稳定地得到因减磁而磁通量变少的钕磁铁9c。
因此，在辅助曲线j1中从点R1到点T1的区域(磁化率大致为0的区域)越大越优选。因而，点T1的磁场强度可以设定为如上所述在主曲线J中存在于第4象限的磁化率的拐点A1的磁场强度大致相同的大小、或者比拐点A1的磁场强度大。
接着，参照图12说明将钕磁铁9c增磁的情况的磁特性。图12是表示钕磁铁9c的磁极化与磁场强度的关系的图。在图12中，实线J与图11中所示的磁滞曲线J相同。在图12中，实线j2是从在主曲线J中存在于第1象限的点R2经由减磁侧(在图12中是左侧)的点T2达到在主曲线J中存在于第2象限的点S2的磁滞曲线(辅助曲线)。在本实施方式中，在将钕磁铁9c增磁的情况下，该钕磁铁9c的动作点沿着辅助曲线j2在第1象限及第2象限的区域内变位。
这里，点R2在主曲线J上的点H2(磁场强度＝Hcj(钕磁铁9c的保持力)，磁极化＝0)到点Js(磁场强度＝0，磁极化＝Js)的区域、即在第1象限中的主曲线J上可以设定任意的点。点T2设定为，使其磁场强度为与主曲线J的第2象限中的磁化率的拐点A2的磁场强度大致相同的大小。点S2是在第2象限中辅助曲线j2渐近于主曲线J的点。
并且，在辅助曲线j2上从点R2到点T2的区域中，钕磁铁9c具有即使作用减磁磁场、磁极化也不减少的特性、即磁化率大致为0的磁特性。此外，钕磁铁9c具有如果超过点T2的减磁磁场作用、磁化率大幅地减少而在点S2处渐近于主曲线J的磁特性。
对于具有这样的磁特性的钕磁铁9c，控制电路部42对定子线圈5通电，以使其产生与该钕磁铁9c的磁化方向相同方向的外部磁场(增磁磁场)。于是，通过该增磁磁场的作用，钕磁铁9c的动作点在主曲线J上向增磁侧(在图12中参照箭头D)变位。
接着，在钕磁铁9c的动作点到达点R2时，如果停止控制电路部42向定子线圈5的通电，停止外部磁场的产生(将外部磁场去除)，则钕磁铁9c的动作点在该钕磁铁9c自身中产生的减磁磁场(在与钕磁铁9c的磁化方向相反方向产生的磁场)的作用下，在辅助曲线j2上向减磁侧(在图12中是左侧)变位(在图12中参照箭头E)。
此时，如果在钕磁铁9c自身中产生的减磁磁场绝对值比点T2的磁场强度小，则钕磁铁9c的动作点在辅助曲线j2上的点R2到点T2的区域中停止。在此情况下，钕磁铁9c的动作点停止的点，是在该钕磁铁9c自身中产生的减磁磁场与钕磁铁9a的增磁磁场均衡的点。由此，能够维持钕磁铁9c的磁极化与点R2的磁极化的大小大致相同的状态(钕磁铁9c被增磁的状态)。因而，能够稳定地得到通过增磁而磁通量变多的永久磁铁9c。
但是，如果在钕磁铁9c自身中产生的减磁磁场比点T2的磁场强度绝对值大，则钕磁铁9c的动作点向减磁侧脱离辅助曲线j2，经由点S2而达到主曲线J上(在图12中参照箭头F)。在此情况下，钕磁铁9c的磁极化变得比点R2的磁极化(增磁后的磁极化)小。即，增磁后的钕磁铁9c的磁通量回到增磁前的磁通量(使增磁磁场作用之前的磁通量)。因而，不再能够稳定地得到因增磁而磁通量变多的永久磁铁9c。
因此，在辅助曲线j2中从点R2到点T2的区域(磁化率大致为0的区域)越大越优选。因而，点T2的磁场强度可以设定为如上所述在主曲线J中存在于第2象限的磁化率的拐点A2的磁场强度大致相同的大小、或者比拐点A2的磁场强度小(绝对值大)。
如以上说明，根据本实施方式，能够将减磁或增磁后的钕磁铁9c的磁化状态在该状态下维持。由此，能够稳定地调节永久磁铁9的磁化状态，能够使该永久磁铁9的磁通量的调节范围变大。
此外，根据使用这样的永久磁铁9的永磁马达1，能够高效率地调节永久磁铁9的磁通量，能够抑制为了驱动永磁马达1而消耗的电力。
(其他实施方式)
本发明并不限于上述各实施方式，可以如以下这样变形或扩展。
作为顽磁力不同的两个种类永久磁铁9，并不限于钕磁铁9a与钐钴磁铁9b的组合、钕磁铁9a与钕磁铁9c的组合、以及钕磁铁9a与铝镍钴磁铁9d的组合，也可以使用其他种类的永久磁铁。另外，这两个种类永久磁铁9的顽磁力优选为相差大致2倍以上。
此外，永久磁铁9并不限于两个种类，也可以由顽磁力为大、中、小的3种永久磁铁构成，也可以由4种或5种等的多个种类永久磁铁构成。在此情况下，控制电路部42可以按照运转行程切换这些永久磁铁中的顽磁力相对较小的永久磁铁的磁化状态。
作为调节永久磁铁9的磁通量的手段，并不限于通过倒相电路44控制定子线圈5的结构，例如也可以做成设置与定子线圈5另外设置的线圈、控制该线圈的通电的结构。
本发明的永磁马达1不仅在上述滚筒式洗涤干燥剂21中、在不具有干燥功能的洗涤机、旋转槽的轴向是纵向的纵轴型的洗涤机中也能够使用。此外，本发明不仅在上述那样的外转子型永磁马达1中、在将转子设在定子的内周上的内转子型马达中也能够使用。进而，本发明的永磁马达1在搭载于空调等中的压缩机驱动用的马达等各种马达中能够使用。