CN103339835B - 定子齿、定子、旋转电机、及旋转电机的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够通过一个电机来发挥多个驱动特性从而实现输出范围的扩大的电机。在各个定子齿（A～F）上，分别缠绕三个线圈，并设置有能够在各个定子齿（A～F）中将三个线圈串联连接而形成集中绕组的状态的开关、以及能够在相邻的定子齿（A～F）间将任意组的线圈串联连接而形成分布绕组状态的开关。根据转速、转矩等来切换线圈的集中绕组状态与分布绕组状态。

Description

定子齿、定子、旋转电机、及旋转电机的控制方法

技术领域

本发明涉及定子齿、定子、具有该定子的旋转电机、和该旋转电机的控制方法。

背景技术

永久磁铁同步电机因在转子中使用永久磁铁，因而成为与感应电机以及其他电机相比为高输出、高效率的电机。在定子中以层叠的方式使用穿洞的硅钢板，并在硅钢板上缠绕线圈。从转子的永久磁铁上产生的磁通与线圈进行交链，由此在线圈中将产生感应电压，并通过由与线圈相连接的逆变器来向线圈施加比感应电压更高的电压，以使同步于旋转而产生的电流在线圈中流通，从而使转子产生转矩。

此时，由于感应电压以与转速成比例的方式而变大，因此如果感应电压变为高于逆变器的电压则电流将无法向线圈通电，从而电机将无法产生转矩，由此导致转速上限被决定。因此，已知一种如下的现有技术，在该现有技术中，为了增大转速上限，从而弱化磁铁的磁通，或者减少与线圈进行交链的磁通。

通常情况下，被称为弱励磁控制的控制为，通过使线圈中产生与磁铁所产生的磁通相对置的磁通，从而避免磁铁的磁通与线圈进行交链的控制。根据弱励磁控制，由于磁铁的磁通看上去被弱化，因此感应电机电压将降低，转速将增加。

被称为可变励磁结构的结构为，将对磁铁的磁通进行保持的力（保磁力）有所不同的两种磁铁配置于转子上，并使保磁力较弱的磁铁的磁通方向因来自外部的电流而成为与保磁力较强的磁铁的反向的结构。通过形成这样的结构，以使保磁力较弱的磁铁的极性发生反转，且使保磁力较强的磁铁所发出的磁通进入保磁力较弱的磁铁中，由此使与线圈进行交链的磁通变少。

在专利文献1、专利文献2中，将缠绕于定子上的线圈分离成两个，当转速较慢时将两个线圈串联连接而使用，当转速较快时将两个线圈断开而仅使用一半，由此能够使与线圈进行交链的磁通降为一半。

在专利文献3中公开了如下的技术，即，通过将缠绕于定子上的线圈分离成两个，且当转速较快时并且为低转矩时将绕组并联连接，而当转速较慢时并且为高转矩时将绕组串联连接，从而将与线圈进行交链的磁通降为一半。

在专利文献4中公开了如下技术，即，通过使配置于转子上的磁铁能够旋转，从而在转速慢时以与线圈对置的朝向而配置磁铁，而在转速较快时以与线圈平行的朝向而配置磁铁。由于以平行于线圈的朝向而配置的磁铁从线圈观察时磁铁的面积较小，因此能够减少与线圈进行交链的磁通。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第3596711号

专利文献2：日本特许第3968673号

专利文献3：日本特开2005-354807号公报

专利文献4：日本特许第3695344号

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在弱励磁控制中，由于使弱励磁电流流通，因而存在通电电流值增加，从而产生铜损而使效率降低的问题。另外，由于对磁铁的磁通进行抵消的磁场对于磁铁而言为反磁场，因此存在磁铁的动作点降低，从而容易形成热减磁的问题。

在可变励磁结构中，为了维持保磁力较弱的磁铁的极性，需要使连续的电流流通，从而存在效率降低的问题。另外，在转子上需要有供保磁力较弱的磁铁配置的空间，从而存在与全部采用保磁力较强的磁铁的电机相比输出将下降的问题。另外，为使保磁力较弱的磁铁的极性反转，需要瞬间性地使大电流流通，从而存在需要增大逆变器容量、提高线圈的绝缘耐力的问题。

在专利文献1、专利文献2、专利文献3所公开的技术中，由于当仅使用一半的线圈时，无法使电流增加，因此存在与将两个线圈连接在一起而使用时相比转矩成为一半的问题。

在专利文献4所公开的技术中，需要用于使磁铁旋转的外部机构，从而存在导致装置趋于大型化的问题。

本发明是鉴于上述的情况而形成的，其所解决的课题在于，在永久磁铁同步电机的技术领域中，在不招致装置大型化的条件下，通过一个电机而发挥多个驱动特性，并实现输出范围的扩大的课题。

用于解决课题的方法

为了解决上述课题，本发明所涉及的定子齿定子被安装于定子磁轭上，其特征在于，具备：至少两个绕组，其被缠绕在所述定子齿的周围；至少一个开关，其被连接于所述两个绕组中的一个绕组的端部以及另一个绕组的端部，所述开关与缠绕于另一个定子齿周围的另一个绕组的端部也可自由连接（第一种方式）。

另外，本发明所涉及的定子具有定子磁轭、和与所述定子磁轭一体形成或被安装于所述定子磁轭上的定子齿，所述定子的特征在于，具备：至少两个绕组，其被缠绕在所述定子齿的周围；至少一个开关，其被连接于所述两个绕组中的一个绕组的端部以及另一组的绕组的端部，所述开关与缠绕于另一个定子齿周围的另一个绕组的端部也可自由连接（第二种方式）。

另外，本发明所涉及的旋转电机的特征在于，具备：转子，其具有永久磁铁；定子齿，其与定子磁轭一体形成，或被安装于所述定子磁轭上，所述定子齿对应于所述永久磁铁的一个极对而至少被设置三个以上；绕组，其在所述定子齿中的每一个的周围至少各缠绕有两个；开关，其被连接于所述各两个绕组中的一个绕组的端部以及另一个绕组的端部，且在所述定子齿中的每一个上至少被设置一个，所述开关还被连接于缠绕在另一个定子齿周围的另一个绕组的端部（第三种方式）。

而且，根据本发明所涉及的旋转电机的控制方法，所述旋转电机具备：转子，其具有永久磁铁；定子齿，其与定子磁轭一体形成，或被安装于所述定子磁轭上，该定子齿对应于所述永久磁铁的一个极对而至少被设置三个以上；绕组，其在所述定子齿中的每一个的周围至少各缠绕有两个；开关，其被连接于所述各两个绕组中的一个绕组的端部以及另一个绕组的端部，且在所述定子齿中的每一个上至少被设置一个，所述开关还被连接于缠绕在另一个定子齿周围的另一个绕组的端部，所述旋转电机的控制方法的特征在于，在所述旋转电机所需的转速低于预定的基准速度的情况下，将所述开关切换为，使所述各两个绕组中的一个绕组的端部与另一个绕组的端部相连接，在所述旋转电机所需的转速高于预定的基准速度的情况下，将所述开关切换为，使所述各两个绕组中的一个绕组的端部与缠绕于所述另一个定子齿周围的另一个绕组的端部相连接（第四种方式）。

根据第一种方式的定子齿、第二种方式的定子、第三种方式的旋转电机、第四方式的旋转电机的控制方法，由于能够通过开关的切换而使缠绕于定子齿周围的绕组的连接状态根据转速而在集中绕组与分布绕组间自由地进行变更，因此能够在不会招致装置大型化的条件下通过一个电机来发挥多个驱动特性，从而实现输出范围的扩大。

在第四种方式的旋转电机的控制方法中，也可以代替转速而根据转矩在集中绕组与分布绕组间自由地变化（第五种方式）。

在该情况下，也能够在不会招致装置大型化的条件下通过一个电机来发挥多个驱动特性，从而实现输出范围的扩大。

作为本发明的第六种方式，也可以采用如下方式，即，通过在对各相中应当施加正电压的绕组间的连接以预定的比例间歇性地进行切换的情况下，将应当施加负电压的绕组间的连接设为始终连接，而在对各相中应当施加负电压的绕组间的连接以预定的比例间歇性地进行切换的情况下，将应当施加正电压的绕组间的连接设为始终连接，从而使施加于绕组上的电压从直流电压变为交流电压（第六种方式）。

根据第六种方式的控制方法，无需在外部连接逆变器，从而能够实现***的小型化。

作为本发明的第七种方式，可以采用如下方式，即，对所述开关以如下方式进行切换，从而使感应电压成为正弦波，所述方式为，按照电压目标值，在时间上精细地将各相中的绕组的连接状态切换为，所述各两个绕组中的一个绕组的端部与另一个绕组的端部相连接的集中绕组状态、或所述各两个绕组中的一个绕组的端部与缠绕于所述另一个定子齿周围的另一个绕组的端部相连接的分布绕组状态这两个状态（第七种方式）。

根据第七种方式的控制方法，能够减少转矩脉动，从而能够实现铁损的减少。

作为本发明的第八种方式，可以采用如下方式，即一种旋转电机的控制方法，在所述旋转电机中，所述开关还被连接于缠绕在另一个定子齿周围的另一个绕组的端部，在所述旋转电机的控制方法中，在将所述开关切换为所述各两个绕组中的一个绕组的端部与缠绕于所述另一个定子齿周围的另一个绕组的端部相连接的情况下，将所述开关切换为，与各个定子齿中不同绕组相连接，并且将所述开关切换为，使各相所含的各绕组的数目相等（第八种方式）。

根据第八种方式的控制方法，通过使转子侧的线圈数与磁轭侧的线圈数相等，能够消除各相间的不平衡。

作为本发明的第九种方式，其特征在于，在上述第三方式中，所述定子齿对应于所述永久磁铁的一个极对而至少被设置六个以上，所述绕组在所述定子齿中的每一个的周围至少各缠绕有三个，所述开关具备将所述至少各缠绕有三个的绕组串联连接或切断的开关、和将缠绕于一个定子齿上的一个绕组与缠绕于另一个定子齿上的一个绕组连接或切断的开关，在缠绕于各定子齿上的绕组之中，连接于电流供给端上的端部的绕组的相反侧的端部的绕组，和与该定子齿成对的定子齿上连接于电流供给端上的端部的绕组的相反侧的端部的绕组相连接，且所述开关具备对各个定子齿的连接于电流供给端上的端部的绕组和与该定子齿成对的定子齿的连接于电流供给端上的端部的绕组进行连接或者切断的开关（第九种方式）。

作为本发明的第十种方式，本发明的旋转电机的控制方法为，向如下的旋转电机供给三相交流电流的旋转电机的控制方法，所述旋转电机具备：转子，其具有永久磁铁；定子齿，其与定子磁轭一体形成，或被安装于所述定子磁轭上，所述定子齿对应于所述永久磁铁的一个极对而至少被设置六个以上；绕组，其在所述定子齿中的每一个的周围至少各缠绕有三个；第一开关，其将所述至少各缠绕有三个的绕组串联连接或切断；第二开关，其将缠绕于一个定子齿上的一个绕组与缠绕于另一个定子齿上的一个绕组连接或切断，在缠绕于各个定子齿上的绕组之中，连接于电流供给端上的端部的绕组的相反侧的端部的绕组，和与该定子齿成对的定子齿上连接于电流供给端上的端部的绕组的相反侧的端部的绕组相连接，所述电机具备第三开关，所述第三开关对各定子齿上与电流供给端相连接的端部的绕组，和与该定子齿成对的定子齿上与电流供给端相连接的端部的绕组进行连接或切断，所述旋转电机的控制方法的特征在于，具有：第一连接方式，其为在所述旋转电机所需的转速低于预定的基准速度的情况下，将所述第一开关切换为将所述至少各缠绕有三个的绕组串联连接的方式；第二连接方式，其为在所述旋转电机所需的转速高于预定的基准速度的情况下，切断所述第一开关，并将所述第二开关切换为将一个定子齿上的绕组与另一个定子齿相连接的方式，从所述第一连接方式向所述第二连接方式的切换通过如下顺序进行，即，当检测到某一相的交流电流值变为零时，通过所述第三开关，而使供给该相的交流电流的定子齿上的与电流供给端相连接的端部的绕组，和与该定子齿成对的定子齿上的与电流供给端相连接的端部的绕组进行连接，通过所述第一开关，而使供给该相的交流电流的定子齿上的所述至少各缠绕有三个的绕组分别切断，当检测到所述某一相的交流电流值接下来变为零时，通过所述第二开关，而使缠绕于该相的定子齿上的一个绕组与缠绕于另一个定子齿上的一个绕组进行连接，再针对其他多个定子齿，也使缠绕于各个定子齿上的一个绕组与缠绕于另一个定子齿上的一个绕组进行连接，通过所述第三开关，而将被供给该相的交流电流的定子齿上的与电流供给端相连接的端部的绕组、和与该定子齿成对的定子齿上的与电流供给端相连接的端部的绕组切断，对于从所述第二连接方式向所述第一连接方式的切换，在检测到某一相的交流电流值变为零时，按照与上述的顺序相反的顺序来进行各个绕组的连接与切断（第十种方式）。

作为本发明的第十一种方式，本发明的旋转电机的控制方法为，向如下的旋转电机供给三相交流电流的旋转电机的控制方法，所述旋转电机具备：转子，其具有永久磁铁；定子齿，其与定子磁轭一体形成，或被安装于上述定子磁轭上，所述定子齿对应于所述永久磁铁的一个极对而至少被设置六个以上；绕组，其在所述定子齿中的每一个的周围至少各缠绕有三个；第一开关，其将所述至少各缠绕有三个的绕组串联连接或切断；第二开关，其将缠绕于一个定子齿上的一个绕组与缠绕于另一个定子齿上的一个绕组连接或切断，在缠绕于各定子齿上的绕组之中，连接于电流供给端上的端部的绕组的相反侧的端部的绕组，和与该定子齿成对的定子齿上连接于电流供给端上的端部的绕组的相反侧的端部的绕组相连接，所述电机具备第三开关，所述第三开关对各个定子齿上与电流供给端相连接的端部的绕组，和与该定子齿成对的定子齿上与电流供给端相连接的端部的绕组进行连接或切断，所述旋转电机的控制方法的特征在于，具有：第一连接方式，其为在所述旋转电机所需的转矩高于预定的基准速度的情况下，将所述第一开关切换为将所述至少各缠绕有三个的绕组串联连接的方式；第二连接方式，其为在所述旋转电机所需的转矩低于预定的基准速度的情况下，切断所述第一开关，并将所述第二开关切换为将一个定子齿上的绕组与另一个定子齿进行连接，从所述第一连接方式向所述第二连接方式的切换通过如下顺序进行，即，当检测到某一相的交流电流值变为零时，通过所述第三开关，而使被供给该相的交流电流的定子齿上与电流供给端相连接的端部的绕组，和与该定子齿成对的定子齿上与电流供给端相连接的端部的绕组进行连接，通过所述第一开关，而将供给该相的交流电流的定子齿上的所述至少各缠绕有三个的绕组分别切断，当检测到所述某一相的交流电流值接下来变为零时，通过所述第二开关，而使缠绕于该相的定子齿上的一个绕组，与缠绕于另一个定子齿上的一个绕组进行连接，再针对其他多个定子齿，也使缠绕于各个定子齿上的一个绕组与缠绕于另一个定子齿上的一个绕组进行连接，通过所述第三开关，而将被供给该相的交流电流的定子齿上的与电流供给端相连接的端部的绕组，和与该定子齿成对的定子齿上的与电流供给端相连接的端部的绕组切断，对于从所述第二连接方式向所述第一连接方式的切换，在检测到某一相的交流电流值变为零时，按照与上述的顺序相反的顺序来进行各个绕组的连接与切断（第十一种方式）。

根据本发明的第九种方式的旋转电机、第十种方式以及第十一种方式的旋转电机的控制方法，在各相的电流变为0的时刻处，通过将各相的绕组从集中绕组切换为共用绕组的两组串联，从而在从各相的电流为0的期间起到再次成为0的期间为止的期间内，在共用绕组中将流有之前的3倍的电流，由于作为各相的总计的电流而流过与共用绕组的连接前相比无变化的电流，因此不会产生转矩脉动。另外，当各相的电流为0时，通过进行从两组串联向分布绕组的切换，从而在切换时不会产生电压峰值，进而能够无损失地进行绕组的切换。

作为本发明的第十二种方式，其特征在于，在所述第十方式以及第十一方式的旋转电机的控制方法中，以按照电压目标值而在时间上精细地切换所述第一连接方式与所述第二连接方式的方式而对所述开关进行切换，从而将感应电压形成为正弦波（第十二种方式）。

根据第十二种方式，由于在各相的电流变为0的时刻处，切换上述第一连接方式与上述第二连接方式，因此不会产生转矩脉动。另外，在切换时不会产生电压峰值，从而能够无损失地进行绕组的切换。

作为本发明的第十三种方式，其特征在于，在所述第一种方式的定子齿中，所述开关为，对金属氧化物半导体场效应晶体管的源极端子彼此或漏极端子彼此进行连接的双向开关（第十三种方式）。

作为本发明的第十四种方式，其特征在于，在所述第二种方式的定子中，所述开关为，对金属氧化物半导体场效应晶体管的源极端子彼此或漏极端子彼此进行连接的双向开关（第十四种方式）。

作为本发明的第十五种方式，其特征在于，在所述第三种方式或第五种方式的旋转电机中，所述开关为，对金属氧化物半导体场效应晶体管的源极端子彼此或漏极端子彼此进行连接的双向开关（第十五种方式）。

作为本发明的第十六种方式，在所述第四种方式、第六种方式、或第七种方式的旋转电机的控制方法中，所述开关为，对金属氧化物半导体场效应晶体管的源极端子彼此或漏极端子彼此进行连接的双向开关（第十六方式）。

根据本发明的第十三种方式的定子齿、第十四种方式的定子、第十五种方式的旋转电机、第十六种方式的旋转电机的控制方法，由于使用双向开关，因此能够切实地切断应当切断的绕组间的连接。

附图说明

图1为表示本发明的第一实施方式所涉及的永久磁铁同步电机1的结构的图。

图2为表示永久磁铁同步电机1的定子齿A的结构的图。

图3为表示定子齿A～F的各组的线圈与开关的连接状态的图。

图4为表示使定子齿A～F的各个线圈形成为集中绕组的情况下的线圈与开关的连接状态的图。

图5为对定子齿A～F的各个线圈成为集中绕组的情况进行说明的图。

图6为表示使定子齿A～F的各个线圈形成为分布绕组的情况下的线圈与开关的连接状态的图。

图7为对定子齿A～F的各个线圈成为分布绕组的情况进行说明的图。

图8为表示永久磁铁同步电机1的控制装置的结构的框图。

图9为表示将定子齿A～F的各个线圈形成为集中绕组的情况下的特性的图。

图10为表示将定子齿A～F的各个线圈形成为分布绕组的情况下的特性的图。

图11为在永久磁铁同步电机1的旋转中将线圈从集中绕组切换为分布绕组的情况下的感应电压的变化的图。

图12为本发明的第二实施方式所涉及的集中绕组并联连接时的连接图。

图13为用于对在本发明的第三实施方式中的电机驱动用三相逆变器进行说明的图。

图14为表示逆变器的驱动例的图。

图15为表示本发明的第三实施方式所涉及的电机1的控制装置的结构的框图。

图16为表示本发明的第三实施方式所涉及的线圈与开关的连接状态的图。

图17为表示本发明的第四实施方式所涉及的线圈与开关的连接状态的图。

图18为表示本发明的第五实施方式所涉及的与驱动范围相应的线圈连接状态的切换的图。

图19为表示本发明的第六实施方式所涉及的线圈与开关的连接状态的图。

图20为表示使各相所包含的各组的线圈数不等的连接状态的图。

图21为以图20的方式进行连接的情况下的、缠绕于定子齿的转子侧的线圈与缠绕于定子磁轭侧的线圈的、漏泄磁通的影响的差异的图。

图22为表示本发明的第七实施方式中的线圈与开关的图。

图23为表示本发明的第七实施方式中的双向开关的图。

图24为表示本发明的第七实施方式中的双向开关的控制电路的图。

图25为表示本发明的第八实施方式中的向旋转电机供给的三相交流电流的波形的图。

图26为表示本发明的第八实施方式中的旋转电机的电路图。

图27为表示本发明的第八实施方式中的集中绕组驱动时的各相的线圈的连接状态的图。

图28为表示本发明的第八实施方式中的W相的电流为零时将W相的绕组从集中绕组驱动切换为共用绕组的两个串联时的状态的图。

图29为表示本发明的第八实施方式中的V相的电流为零时将V相的绕组从集中绕组驱动切换为共用绕组的两个串联时的状态的图。

图30为表示本发明的第八实施方式中的U相的电流为零时将U相的绕组从集中绕组驱动切换为共用绕组的两个串联时的状态的图。

图31为表示本发明的第八实施方式中的W相的电流为零时将W相的绕组从共用绕组的两个串联切换为分布绕组驱动时的状态的图。

图32为表示本发明的第八实施方式中的V相的电流为零时将V相的绕组从共用绕组的两个串联切换为分布绕组驱动时的状态的图。

图33为表示本发明的第八实施方式中的U相的电流为零时将U相的绕组从共用绕组的两个串联切换为分布绕组驱动时的状态的图。

图34为表示本发明的第八实施方式中将各相的绕组从集中绕组驱动切换为共用绕组的两个串联为止的处理的流程图。

图35为表示本发明的第八实施方式中将各相的绕组从共用绕组的两个串联切换为分布绕组驱动为止的处理的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的优选的实施方式进行详细说明。其中，在各图中，适当地使各部分的尺寸以及比例尺与实际的情况不同。另外，以下所描述的实施方式为本发明的优选的具体例，虽然在技术方面附加了优选的各种限定，但在以下的说明中只要没有表明特别对本发明进行限定的含义的记载，则本发明的范围并不局限于下述的方式。

第一实施方式

图1为表示本发明的第一实施方式所涉及的两极（一极对）六插槽（定子齿数：六个）的永久磁铁同步电机的结构的图。如图1所示，永久磁铁同步电机1具有定子4，该定子4包括：由硅钢板等形成的定子磁轭2；和同样由硅钢板等形成且与定子磁轭2一体构成或以能够固定于定子磁轭2上的方式构成的六个定子齿A、B、C、D、E、F。另外，在六个定子齿A～F的内侧，以可旋转的方式设置有转子7，该转子7在外周部处具有N极5与S极6的永久磁铁。

在六个定子齿A～F上分别缠绕有三个线圈3。图2是表示一个定子齿A的结构的图。如图2所示，在一个定子齿A上，每个线圈3都被缠绕预定次数，各个线圈3经由开关8而被连接在一起。

开关8能够使用功率晶体管、固态继电器等的半导体开关元件。另外，也可以使用半导体开关元件以外的开关。另外，虽然在图2的示例中，将开关8设置于定子齿上，但本发明并不局限于该示例，而也可以在电机1的外部设置开关8。

另外，在本实施方式中，一个定子齿的一个线圈3经由开关8与相邻的一个定子齿中的某一线圈3连接。图3是表示本实施方式中的各定子齿A～F的各线圈3与开关8的连接状态的图。

如图3所示，在本实施方式中，在各个定子齿的第一（图3中最上部）线圈的端部连接有两个开关。另外，在第二（图3中从最上部起第二个）线圈的端部连接有两个开关。换句话说，一个定子齿的线圈连接有共计四个开关。图2中示出了四个开关8的情况，是与该连接状态相对应的情况。但是，如上所述，开关8的安装位置并不局限于图2所示的位置。

例如，如图4所示，将各个定子齿A～F的第一线圈3与第二线圈3之间的开关8置于导通状态，将各个定子齿A～F的第二线圈3与第三线圈3之间的开关8置于导通状态。其他开关8置于断开状态。此时，如图5所示，线圈3为被缠绕成集中绕组的状态。

另外，如图6所示，将各个定子齿A～F的第二线圈3与在逆时针方向上与之相邻的定子齿的第一线圈3之间的开关8置于导通状态，并将各个定子齿A～F的第三线圈3与在逆时针方向上与之相邻的定子齿的第二线圈3之间的开关8置于导通状态。其他开关8置于断开状态。此时，如图7所示，线圈3为被缠绕成分布绕组（全节绕组）的状态。

如上所述，本实施方式的电机1通过开关8的导通/断开的切换，从而能够对各个定子齿A～F的线圈3的连接状态进行控制。在本实施方式中，通过图8所示的控制装置，来对线圈3的连接状态进行控制。

如图8所示，在各个开关8上连接有开关控制装置9，在开关控制装置9上连接有电机控制装置10。电机控制装置10将与各个开关8的导通/断开的图谱相对应的数据输出至开关控制装置9，开关控制装置9基于该数据来进行对各个开关8的导通/断开的切换。

另外，在电机控制装置10上连接有逆变器11，逆变器11的输出部与各个定子齿A～F的线圈3的输入端相连接。本实施方式的逆变器11为使用了六个开关元件的三相输出逆变器。逆变器11基于来自电机控制装置10的控制信号而进行PWM开关，将由电池12供给的直流电流转换为三相交流电并向线圈3供给。其结果为，将进行电机1的转速的调节、输出转矩的调节。

此外，虽然在本实施方式中，为了使用三相的电机1，从而对于逆变器11也使用三相输出的逆变器，但本发明并不局限于该示例，当使用三相以上的电机时，只要使用适宜的逆变器即可。

作为示例，对于将各个定子齿A～F的线圈3的连接状态切换为集中绕组和分布绕组的同时，进行电机1的转速的调节、输出转矩的调节的情况进行说明。首先，从电机控制装置10向开关控制装置9输出数据，将连接于各个定子齿A～F的各线圈3之间的开关8全部置于导通，并将各个定子齿A～F的各组的线圈3以如图4所示的方式全部串联连接。将其他开关8置于断开。

此时，由于各定子齿A～F的三个线圈3成为串联连接的集中绕组的状态，因此交链磁通为一个线圈的3倍，从而能够实现图9所示高转矩。但是，由于感应电压也变大，因此在转速上将受到限制。

接下来，从电机控制装置10向开关控制装置9输出数据，如图6所示，将相邻的定子齿的线圈3间的开关8置于导通，并将相邻的定子齿的线圈3串联连接。将连接于各个定子齿A～F的各个线圈3之间的开关8全部置于断开。

此时，成为分布绕组的状态，在例如U相中，由于将定子齿A、定子齿B与定子齿C的线圈3以一个接一个的方式串联连接在一起，因此U相的磁通为定子齿A、定子齿B与定子齿C的磁通之和。

其结果为，由于一个线圈和与之相互邻接的定子齿的线圈连接在一起，因此虽然与图4的情况相比绕组数为1／3，但提高了绕组的利用率（绕组系数），利用率达到2倍。因此，如图10所示，形成集中绕组的2／3倍的转矩，并且由于感应电压减少，从而能够提高速度上限。图11是表示在旋转中将线圈的连接状态从集中绕组切换为分布绕组时感应电压减少的状态的图。

根据以上内容，在本实施方式的电机控制装置中，通过将线圈的缠绕状态切换为图4所示的集中绕组的状态和图6所示的分布绕组的状态，从而能够利用图9所示的特性与图10所示的特性的双方的特性。换句话说，能够作为一个电机而具有多个驱动特性，并提高输出范围。另外，通过在两者所能覆盖的运转区域中选择效率较高的驱动方法，从而能够提高效率。

在进行实际控制的情况下，只要根据电机等的特性而对转速或者转矩设定预定的基准值，并以该基准值为阈值，将线圈的缠绕状态切换为集中绕组的状态和分布绕组的状态即可。

此外，虽然在本实施方式中，对在各个定子齿的第一线圈和第二线圈的一个端部处分别设置两个开关的示例进行了说明，但本发明并不局限于该示例。也可以在各组的两端分别设置开关，或者在第一线圈与第二线圈的上述一个端部处设置一个开关，并在第二线圈的另一个端部与第三线圈的端部处也设置一个开关。换句话说，只要能够实现如上所述的线圈的连接状态的切换即可，并不局限于开关的个数、安装位置。

第二实施方式

图12为本发明的第二实施方式所涉及的集中绕组并联连接时的连接图。作为一个示例，示出了只有U相的连接。在该示例中，在各个定子齿A～F的三个线圈3的两端部设置开关8，并将三个线圈3的两端部全部连接。其结果为，线圈3成为并联连接的集中绕组的状态。

这样，在将线圈3设为并联连接的集中绕组的状态的情况下，与图4所示的串联连接的集中绕组的情况相比，感应电压变为1／6，从而能够实现更高速运转。另外，线圈中流通的电流由线圈的直径来决定，但该情况下，由于能够使图4所示的串联连接的集中绕组的6倍的电流流通，因此不会存在像专利文献1、专利文献2那样的浪费的线圈，且不会发生转矩的降低。而且，与图4所示的串联连接的集中绕组的情况相比，电阻值也变为1／6，从而能够减少铜损，使效率提高。

此外，为了实现本实施方式的线圈的连接状态，可以在各个定子齿的线圈的两端分别设置两个开关，也可以变更第一实施方式的开关相对于各个线圈的连接状态，以便能够进行并联连接。此时，需要在图3中未与开关相连接的线圈的端部处连接新设置的开关。

第三实施方式

图13图示了电机驱动用三相逆变器的结构，在图14中，作为该逆变器的简单的驱动示例，图示了120度通电方式的开关图谱。本发明的第三实施方式如图15所示，是不在电机1的外部设置逆变器而通过开关8的导通/断开来实现该逆变器的功能的实施方式。

具体地说，如图16所示，将由定子齿A的第三线圈3、定子齿B的第二线圈3、定子齿C的第一线圈3构成的U相的片端连接于正端子。另外，将定子齿C的第一线圈3的方端连接于中性点。另外，将由定子齿E的第三线圈3、定子齿F的第二线圈3、定子齿A的第一线圈3形成的V相的片端连接于负端子。

在这样的连接状态下，在图14所示的60度至120度的区间内，以一定比例重复进行相当于图12的开关U＋的开关8的导通/断开，从而进行PWM开关。另外，将相当于图13的开关V-的开关8置于导通。

换句话说，以一定比例重复进行连接定子齿A的第三线圈3与定子齿B的第二线圈3的开关8、以及连接定子齿B的第二线圈3与定子齿C的第一线圈3的开关8的导通/断开，从而进行PWM开关。

将连接定子齿E的第三线圈3与定子齿F的第二线圈3的开关8以及连接定子齿F的第二线圈3与定子齿A的第一线圈3的开关8置于导通。

通过进行这样的控制，从而在图14所示的从60度到120度的区间内，电流会从直流电源正端子起，按照U＋、定子齿A的第三线圈3、定子齿B的第二线圈3、定子齿C的第一线圈3、中性点、定子齿A的第一线圈3、定子齿F的第二线圈3、定子齿E的第三线圈3、V-、负端子的顺序流动。

如此，根据本实施方式，能够在不在电机1的外部设置逆变器的条件下，通过在预定的区间内对预定的开关8进行PWM开关以及将其置于导通状态，从而实现逆变器的功能。因此，能够实现***的小型化。

第四实施方式

图17中图示了在各相中将线圈3设为不同连接状态的本发明的第四实施方式。例如，当意欲减小V相的感应电压的情况下，通过图17所示的连接方法，在V相中，磁通仅与六个线圈中的定子齿C的第三线圈3和定子齿F的第三线圈3这两个线圈进行交链。

另外，在图16的示例中，在U相中，磁通与定子齿A的第三线圈3以及第二线圈3和定子齿D的第二线圈3以及第三线圈3这四个线圈进行交链。

另外，在W相中，磁通与定子齿E的全部的线圈3和定子齿B的全部的线圈3这六个线圈进行交链。

这样，通过根据要求在时间上精细地切换线圈的连接方法，从而能够使感应电压形成为正弦波。

通过使感应电压形成为正弦波，从而能够利用正弦波电流的通电实现转矩脉动的减少、和铁损的减少。另外，相反由于还能够在各相中独立地产生高次谐波，因此例如还能够提高转矩的峰值。

此外，为了实现本实施方式的线圈的连接状态，可以以如下的方式改变开关的连接状态或增设开关，所述方式为，各定子齿的第二线圈的端部中的与相邻的另一个定子齿的第一线圈的端部相连接的端部，被连接于该另一个定子齿的第一线圈的对应的端部。另外，同样，也可以以如下方式改变开关的连接状态或增设开关，所述方式为，各定子齿的第三线圈的端部中的与相邻的另一个定子齿的第三线圈的端部相连接的端部，被连接于该另一个定子齿的第一线圈的对应的端部。

第五实施方式

根据以上内容，示出了能够通过任意的线圈连接状态来输出任意的特性的情况。图18中图示了根据驱动范围而切换了线圈连接状态的本发明的第五实施方式的结构例。

如图18所示，在本实施方式中，以在低速高转矩区域中采用全节绕组（分布绕组）、在高速低转矩区域中采用集中绕组的方式，在二者之间切换实施分布绕组的串联、并联。其结果为，能够输出无法通过一个电机而实现的输出范围。切换方式并不局限于图17的示例，可通过各个电机构成而适当地选择。

第六实施方式

图19以及图20中图示了本发明的第六的实施方式的线圈的连接结构。当进行图20所示的线圈的连接时，如图21所示，缠绕于定子齿的转子侧的线圈3与缠绕于定子磁轭侧的线圈3相比，漏泄磁通的影响较大。其结果为，各相间将出现不平衡。

因此，本实施方式如图19所示，在与相邻的定子齿的线圈进行连接的情况下，与彼此不同线圈进行连接，使各相所含的各组的线圈数相等。

在图19所示的示例中，相邻的定子齿间的线圈彼此不同，在各相中，第一线圈、第二线圈、第三线圈数目均为两个。

根据本实施方式，由于能使转子侧的线圈数与定子磁轭侧的线圈数相等，因此能够消除各相间的不平衡。

此外，在上述的各实施方式中，当利用开关来进行一个定子齿的线圈与其他定子齿的线圈的连接的情况下，仅就进行与相邻的定子齿的线圈的连接的情况进行了说明。然而，本发明并不局限于这样的情况，还可以设置更多的开关而用各种组合来对线圈进行连接。

另外，虽然在上述的各个实施方式中，对于一个定子齿上缠绕有三个线圈的情况进行了说明，但本发明并不局限于这样的情况。只要在一个定子齿上至少缠绕两个线圈即可，也可以为三个以上。

另外，虽然在上述的各个实施方式中，对于在各线圈之间设置一个开关的情况进行了说明，但本发明并不局限于这样的情况。可以在各线圈的两端设置开关，并进行适当变更。

另外，在本发明中，可以在定子磁轭与定子齿成为一体的定子的定子齿上缠绕线圈，也可以在将线圈缠绕在定子齿上后，使定子齿与定子磁轭结合。换句话说，本发明可以实现为，如上述那样缠绕有线圈并具有上述的开关的定子齿、或具有这样的定子齿的定子，还可以实现为具有这样的定子的电机。

第七实施方式

接下来，基于图22至图24对本发明的第七实施方式进行说明。

本实施方式是利用由MOSFET（Metallic Oxide Semiconductor FieldEffect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管）构成的双向开关（Bi-directional Switch）来构成对缠绕于一个定子齿上的相邻的线圈间的连接状态进行切换的开关、或者对分别缠绕于相邻的定子齿上的线圈间的连接状态进行切换的开关的示例。

图22所示的线圈3a与线圈3b表示缠绕于一个定子齿上的相邻的两个线圈、或者缠绕于一个定子齿上的线圈与缠绕于与该定子齿相邻的定子齿上的线圈。双向开关8′的一端与线圈3a的一端相连接，双向开关8′的另一端与线圈3b的一端相连接。

图23是表示双向开关8′的结构的图。如图23所示，本实施方式的双向开关8′由N型的MOSFET20和另一个N型的MOSFET21构成。N型的MOSFET20的源极端子S与N型的MOSFET21的源极端子S相互连接。另外，N型的MOSFET20的漏极端子D与线圈3a的一端相连接，N型的MOSFET21的漏极端子D与线圈3b的一端相连接。

另外，如图23所示，在N型的MOSFET20上形成有寄生二极管20a，在N型的MOSFET21上形成有寄生二极管21a。

图24是表示双向开关8′、8″的控制电路的图。如图24所示，双向开关8′的MOSFET20与MOSFET21的栅极端子经由栅极电阻Rg与开关控制装置9相连接。MOSFET20与MOSFET21的源极端子经由电流阻断电阻Rb而被接地。同样，双向开关8″的MOSFET20′与MOSFET21′的栅极端子经由栅极电阻Rg与开关控制装置9相连接。MOSFET20′与MOSFET21′的源极端子经由电流阻断电阻Rb而被接地。

此外，虽然省略了图24的图示，但开关控制装置9与如图8或者图15所示这样的电机控制装置10相连接，基于从电机控制装置10输出的控制数据来对MOSFET的导通/断开进行切换。

接下来，基于图22至图24对本实施方式的电路的动作进行说明。作为一个示例，对将双向开关8′置于导通状态，并将双向开关8″置于断开状态的情况进行说明。

利用开关控制装置9对MOSFET20与MOSFET21的栅极端子施加高电平的电压，对MOSFET20′和MOSFET21′的栅极端子施加低电平的电压。

其结果为，MOSFET20与MOSFET21成为导通状态，MOSFET20′与MOSFET21′成为断开状态。

在各线圈中流通有交流电流，首先，当电流从线圈3a向线圈3b的方向流动的情况下，电流从线圈3a被输入至MOSFET20的漏极端子，并穿过形成于导通状态下的MOSFET20上的沟道而到达MOSFET20的源极端子。

并且，电流向MOSFET21的源极端子输入，并经由MOSFET21的寄生二极管21a而流向线圈3b。

接下来，在电流从线圈3b向线圈3a的方向流动的情况下，电流从线圈3b被输入至MOSFET21的漏极端子，并穿过形成于导通状态下的MOSFET21上的沟道而到达MOSFET21的源极端子。

并且，电流被输入至MOSFET20的源极端子，并经由MOSFET20的寄生二极管20a而流向线圈3a。

对于断开状态下的MOSFET20′与MOSFET21′而言，由于在各个MOSFET上未形成沟道，因此电流不会在线圈中流动。另外，由于形成于MOSFET20′和MOSFET21′上的寄生二极管以无论对于任何一方的线圈均为逆向的方式被形成，因此在线圈中不会有电流流动。

假设在不使用双向开关而由单个的MOSFET来构成该线圈间的开关的情况下，则无论MOSFET是否为断开状态，都会因形成于MOSFET上的寄生二极管而在某方向上有电流流动。

然而，在本实施方式中，如上所述，由于作为线圈间的开关而使用了双向开关，因此能够切实地控制线圈的连接与切断。

此外，栅极电阻Rg是用于对MOSFET20′与MOSFET21′的导通/断开的开关速度进行调节的电阻，且可根据所使用的MOSFET的特性来设定电阻值。具体地说，为几Ω左右。

电流阻断电阻Rb是为了防止如下的现象而设置的元件，所述现象为，来自处于导通状态下的双向开关的电流，经由接地线而流向处于断开状态下的双向开关，进而流向与该处于断开状态下的双向开关相连接的线圈的现象。

例如，考虑双向开关8′的MOSFET20与MOSFET21处于导通状态，电流从线圈3a经由MOSFET20以及MOSFET21而流向线圈3b的情况。

在这种情况下，如果没有电流阻断电阻Rb，则电流不仅会从MOSFET20的源极端子流向MOSFET21的源极端子，还会经由接地线而流向处于断开状态下的双向开关8′的MOSFET21′的寄生二极管，并流向与MOSFET21′相连接的线圈。

然而，通过设置电流阻断电阻Rb，从而能够切断从MOSFET20的源极端子向接地线流动的电流，进而能够防止上述的不良情况发生。

对于电流阻断电阻Rb，由于出于这样的目的而被使用，因此使用几MΩ的电阻。

作为MOSFET，可使用硅（Si）基底的结构，而如果使用碳化硅（SiC）基底或氮化镓（GaN）基底的结构，则电阻将下降，从而能够流过更大的电流。

另外，本实施方式的双向开关能够应于上述的任一实施方式的开关中。

另外，虽然在本实施方式中对使用了N型的MOSFET的示例进行了说明，但也可以使用P型的MOSFET。

第八实施方式

接下来，基于图25至图35对本发明的第八实施方式进行说明。本实施方式涉及在各相的电流为0的期间以外的期间内，在不会产生在定子齿的任何线圈中均没有电流流过的期间的条件下，将本发明的电机从集中绕组驱动切换为分布绕组驱动的方法。

图25是表示在120度通电驱动时向本发明的电机的各相供给的电流的波形的图。在图25中，由虚线表示的波形为在U相中流动的电流Iu。另外，由粗实线表示的波形为在V相中流动的电流Iv。此外，由细实线表示的波形为在W相中流动的电流Iw。

如图25所示，各相的电流在电气角的一周期内存在I～VI的六次的电流0期间。因此，在本实施方式中，在I～III的准备期间内，将构成了集中绕组的各个线圈间的连接切断，并且对作为被集中绕组与分布绕组所共用的绕组的共用绕组进行连接，在IV～VI的切换期间内，以构成分布绕组的方式对各个线圈进行连接，并且切断上述共用绕组。

图26为本实施方式的电机的电路图。如图26所示，在U相的电流流动的定子齿A与定子齿D上，分别缠绕有线圈3A-1、3A-2、3A-3，以及线圈3D-1、3D-2、3D-3、即每个定子齿上缠绕有三个线圈。

线圈3A-1与线圈3A-2间的连接与切断是通过开关8A-1来进行的，线圈3A-2与线圈3A-3间的连接与切断是通过开关8A-2来进行的。

同样，线圈3D-1与线圈3D-2间的连接与切断是通过开关8D-1来进行的，线圈3D-2与线圈3D-3间的连接与切断是通过开关8D-2来进行的。

另外，在V相的电流流动的定子齿C与定子齿F上，分别缠绕有线圈3C-1、3C-2、3C-3，以及线圈3F-1、3F-2、3F-3，即每个定子齿上缠绕有三个线圈。

线圈3C-1与线圈3C-2间的连接与切断是通过8C-1来进行的，线圈3C-2与线圈3C-3间的连接与切断是通过开关8C-2来进行的。

同样，线圈3F-1与线圈3F-2间的连接与切断是通过开关8F-1来进行的，线圈3F-2与线圈3F-3间的连接与切断是通过开关8F-2来进行的。

另外，在W相的电流流动的定子齿E与定子齿B上，分别缠绕有线圈3E-1、3E-2、3E-3，以及线圈3B-1、3B-2、3B-3，即每个定子齿上缠绕有三个线圈。

线圈3E-1与线圈3E-2间的连接与切断是通过开关8E-1来进行的，线圈3E-2与线圈3E-3间的连接与切断是通过开关8E-2来进行的。

同样，线圈3B-1与线圈3B-2间的连接与切断是通过开关8B-1来进行的，线圈3B-2与线圈3B-3间的连接与切断是通过开关8B-2来进行的。

另外，定子齿A的线圈与定子齿B的线圈间的连接与切断是通过开关8AB-1与开关8AB-2来进行的。

定子齿B的线圈与定子齿C的线圈间的连接与切断是通过开关8BC-1与开关8BC-2来进行的。

定子齿C的线圈与定子齿D的线圈间的连接与切断是通过开关8CD-1与开关8CD-2来进行的。

定子齿D的线圈与定子齿E的线圈间的连接与切断是通过开关8DE-1与开关8DE-2来进行的。

定子齿E的线圈与定子齿F的线圈间的连接与切断是通过开关8EF-1与开关8EF-2来进行的。

此外，虽然在图26中省略了图示，但定子齿F的线圈与定子齿G的线圈间的连接与切断也同样是通过两个开关来进行的。

在本实施方式中，在被集中绕组与分布绕组所共用的共用绕组之间，设有开关Sc1、Sc2、Sc3，以进行共用绕组的连接与切断。

具体地说，作为公用绕组的开关3A-1与开关3D-1间的连接与切断通过开关Sc1来进行。另外，作为公用绕组的开关3B-1与开关3E-1的连接与切断通过开关Sc2来进行。而且，作为公用绕组的开关3C-1与开关3F-1的连接与切断通过开关Sc3来进行。

如图26所示，将各个定子齿的线圈串联连接而成的集中绕组的状态为本实施方式的切换前的状态，电流以标注了阴影的箭头所示的方式流动。在图26中图示了在U相中流动的电流的示例。

在U相中流动的电流如图25所示，在准备期间的III的期间内为电流0期间。因此，在本实施方式中，在该电流0期间，将开关8A-1、8A-2、8D-2、8D-1置于断开状态，将串联连接的六个线圈3A-1、3A-2、3A-3、3D-3、3D-2、3D-1切断。

另外，通过将开关Sc1置于导通状态，从而连接共用绕组3A-1与3D-1。通过以此种方式连接共用绕组，使得在图25所示的III的期间以后的流过负电流的期间内，在共用绕组中流过III的期间前的3倍的电流。

接下来，如图25所示，U相的电流在切换期间的VI的期间内为电流0期间。因此，在该期间内，为了将定子齿A、B、C、F、E、D的各个线圈连接在一起，将开关8AB-1、8BC-1、8EF-1、8DE-1置于导通状态。

然后，通过将开关Sc1置于断开状态，从而切断共用绕组3A-1与3D-1。

如此，连接各个定子齿的线圈的状态为分布绕组的状态，电流会如图26中由麻点所示的箭头那样流动。

以下，同样在各相中进行从集中绕组向分布绕组的切换。

在本实施方式中，如上所述，由于在各相的电流为0时，进行从集中绕组向分布绕组的切换，因此在切换时不会产生电压峰值，能够无损失地进行绕组的切换。

另外，由于采用了在切换前对共用绕组进行连接的方式，因此在从各相的电为0的期间起到再次变为0的期间为止的期间内，会在共用绕组中流过之前3倍的电流，由于作为各相的合计的电流，将有与共用绕组的连接前相比无变化的电流流动，因此不会产生转矩脉动。

以下，基于表示图27～图33的绕组的连接状态的图、和图34与图35的流程图，对本实施方式的从集中绕组向分布绕组的切换方法进行详细说明。

[将三相中所有相的绕组切换为两组串联的步骤：例1]

首先，如图27所示，对进行集中绕组驱动（Conecentrated WindingDrive：CWD）、并从图8或者图15所示的电机控制装置10输出切换指令的情况进行说明。此外，在进行图27所示的集中绕组驱动的情况下，各相的电流以如图27中箭头所示的方式流动。

首先，当输入切换指令时（步骤S1），对U相的电流是否为0（步骤S2）、V相的电流是否为0（步骤S3）或W相的电流是否为0进行判断（步骤S4）。

例如，当如图25所示的t0的时刻那样，W相的电流为0的情况下（步骤S4：是），将开关8B-1与开关8B-2以及开关8E-2与开关8E-1置于断开状态，并且将开关Sc2置于导通状态，从而将W相的绕组从集中绕组驱动切换为共用绕组的线圈3B-1与线圈3E-1的两个串联（步骤S5）。

在该状态下，各相的绕组的连接状态成为如图28所示那样，电流以如图28中箭头所示的方式流动。

接下来，对U相的电流是否为0（步骤S10）、或V相的电流是否为0进行判断（步骤S6）。例如，当如图25所示的t1的时刻那样，V相的电流变为0的情况下（步骤S6：是），将开关8C-1与开关8C-2以及开关8F-2与开关8F-1置于断开状态，并且将开关Sc3置于导通状态，从而将V相的绕组从集中绕阻驱动切换为共用绕组的线圈3C-1与线圈3F-1的两个串联（步骤S7）。

在该状态下，各相的绕组的连接状态如图29所示，电流以如图29中箭头所示的方式流动。

接下来，对U相的电流是否为0进行判断（步骤S8），在例如如图25所示的t2的时刻那样U相的电流为0的情况下（步骤S8：是），将开关8A-1与开关8A-2以及开关8D-2与开关8D-1置于断开状态，并且将开关Sc1置于导通状态，从而将U相的绕组从集中绕组驱动切换为共用绕组的线圈3A-1与线圈3D-1的两个串联（步骤S9）。

如上所述，在各相的电流变为0的时刻处，将各相的绕组从集中绕组切换为共用绕组的两个串联。在该状态下，各相的绕组的连接状态成为如图30所示那样，电流以图30中箭头所示的方式流动。

[将三相中所有相的绕组切换为两个串联的步骤：例2]

另外，在将W相的绕组从集中绕组驱动切换为共用绕组的两个串联后（步骤S5），当U相的电流变为0的情况下（步骤S10：是），将开关8A-1与开关8A-2以及开关8D-2与开关8D-1置于断开状态，并且将开关Sc1置于导通状态，从而将U相的绕组从集中绕组驱动切换为共用绕组的线圈3A-1与线圈3D-1的两个串联（步骤S11）。

接下来，对V相的电流是否为0进行判断（步骤S12），当V相的电流变为0的情况下（步骤S12：是），将开关8C-1与开关8C-2以及开关8F-2与开关8F-1置于断开状态，并且将开关Sc3置于导通状态，从而将V相的绕组从集中绕组驱动切换为共用绕组的线圈3C-1与线圈3F-1的两个串联（步骤S13）。

如上所述，在各相的电流变为0的时刻处，将各相的绕组从集中绕组切换为共用绕组的两个串联。

[将三相中所有相的绕组切换为两组串联的步骤：例3]

在输入切换指令后（步骤S1），在例如在图25所示的t1的时刻处V相的电流变为0的情况下（步骤S3：是），将开关8C-1与开关8C-2以及开关8F-2与开关8F-1置于断开状态，并将开关Sc3置于导通状态，从而将V相的绕组从集中绕阻驱动切换为共用绕组的线圈3C-1与线圈3F-1的两组串联（步骤S14）。

接下来，对U相的电流是否为0（步骤S15）、或者W相的电流是否为0进行判断（步骤19），在于图25所示的t2的时刻处U相的电流变为0的情况下（步骤S15：是），将开关8A-1与开关8A-2以及开关8D-2与开关8D-1置于断开状态，并且将开关Sc1置于导通状态，从而将U相的绕组从集中绕组驱动切换为共用绕组的线圈3A-1与线圈3D-1的两组串联（步骤S16）。

然后，对W相的电流是否变为0（步骤S17），在W相的电流变为0的情况下（步骤S17：是），将开关8B-1与开关8B-2以及开关8E-2与开关8E-1置于断开状态，并且将开关Sc2置于导通状态，从而将W相的绕组从集中绕组驱动切换为共用绕组的线圈3B-1与线圈3E-1的两组串联（步骤S18）。

如上所述，在各相的电流变为0的时刻处，将各相的绕组从集中绕组切换为共用绕组的两组串联。

[将三相中所有相的绕组切换为两组串联的步骤：例4]

另外，在将V相的绕组从集中绕组驱动切换为共用绕组的两组串联后（步骤S14），W相的电流变为0的情况下（步骤S19：是），将开关8B-1与开关8B-2以及开关8E-2与开关8E-1置于断开状态，并且将开关Sc2置于导通状态，从而将W相的绕组从集中绕组驱动切换为共用绕组的线圈3B-1与线圈3E-1的两组串联（步骤S20）。

然后，对U相的电流是否变为0进行判断（步骤S21），在U相的电流变为0的情况下（步骤S21：是），将开关8A-1与开关8A-2以及开关8D-2与开关8D-1置于断开状态，并且将开关Sc1置于导通状态，从而将U相的绕组从集中绕组驱动切换为共用绕组的线圈3A-1与线圈3D-1的两组串联（步骤S22）。

如上所述，在各相的电流变为0的时刻处，将各相的绕组从集中绕组切换为共用绕组的两组串联。

[将三相中所有相的绕组切换为两组串联步骤：例5]

在输入切换指令后（步骤S1），当例如在图25所示的t2的时刻处U相的电流变为0的情况下（步骤S2：是），将开关8A-1与开关8A-2以及开关8D-2与开关8D-1置于断开状态，并且将开关Sc1置于导通状态，从而将U相的绕组从集中绕组驱动切换为共用绕组的线圈3A-1与线圈3D-1的两组串联（步骤S23）。

接下来，对W相的电流是否为0（步骤S24）、V相的电流是否为0进行判断（步骤S28），在W相的电流变为0的情况下（步骤S24：是），将开关8B-1与开关8B-2以及开关8E-2与开关8E-1置于断开状态，并且将开关Sc2置于导通状态，从而将W相的绕组从集中绕组驱动切换为共用绕组的线圈3B-1与线圈3E-1的两组串联（步骤S25）。

然后，对V相的电流是否为0进行判断（步骤S26），在V相的电流变为0的情况下（步骤S26：是），将开关8C-1与开关8C-2以及开关8F-2与开关8F-1置于断开状态，并且将开关Sc3置于导通状态，从而将V相的绕组从集中绕组驱动切换为共用绕组的线圈3C-1与线圈3F-1的两组串联（步骤S27）。

通过以上方式，在各相的电流变为0的时刻处将各相的绕组从集中绕组切换为共用绕组的两组串联。

[将三相中所有相的绕组切换为两组串联步骤：例6]

在将U相的绕组从集中绕组驱动切换为共用绕组的两组串联驱动后（步骤S23），V相的电流变为0的情况下（步骤S28：是），将开关8C-1与开关8C-2以及开关8F-2与开关8F-1置于断开状态，并且将开关Sc3置于导通状态，从而将V相的绕组从集中绕组驱动切换为共用绕组的线圈3C-1与线圈3F-1的两组串联（步骤S29）。

然后，对W相的电流是否为0进行判断（步骤S30），在W相的电流变为0的情况下（步骤S30：是），将开关8B-1与开关8B-2以及开关8E-2与开关8E-1置于断开状态，并且将开关Sc2置于导通状态，从而将W相的绕组从集中绕组驱动切换为共用绕组的线圈3B-1与线圈3E-1的两组串联（步骤S31）。

如上所述，在各相的电流变为0的时刻处，将各相的绕组从集中绕组切换为共用绕组的两组串联。

[将三相中所有相的绕组切换为分布绕组驱动的步骤：例1]

如以上所说明的任一个示例那样，在将三相中所有相的绕组切换为共用绕组的两组串联后，对U相电流是否为0（步骤S40）、V相电流是否为0（步骤S41）、或者W相电流是否为0进行判断（步骤S42）。

当判断为如图25所示的时刻t3那样W相的电流变为0时（步骤S42：是），将开关Sc2置于断开状态，从而切断共用绕组的线圈3B-1与线圈3E-1的两组串联。然后，将开关8BC-1与开关8CD-2以及开关8FA-2（图25中未图示）与8EF-1置于导通状态，从而将W相形成为分布绕组驱动（步骤S43）。

该状态下的各相的绕组的连接状态如图31所示，电流以图31中箭头所示的方式流动。

接下来，对U相的电流是否为0（步骤S48）或者V相的电流是否为0进行判断（步骤S44），在如图25所示的时刻t4那样V相的电流变为0的情况下（步骤S44：是），将开关Sc3置于断开状态，从而切断共用绕组的线圈3C-1与线圈3F-1的两组串联。然后，将开关8CD-1与开关8DE-2以及开关8AB-2与8FA-1（图25中未图示）置于导通状态，从而将V相形成为分布绕组驱动（步骤S45）。

该状态下的各相的绕组的连接状态成为如图32所示那样，电流以图32中箭头所示的方式流动。

接下来，对U相的电流是否为0进行判断（步骤S46），在如图25所示的时刻t5那样U相的电流为0的情况下（步骤S46：是），将开关Sc1置于断开状态，从而切断共用绕组的线圈3A-1与线圈3D-1的两组串联。然后，将开关8AB-1与开关8BC-2以及开关8EF-2与8DE-1置于导通状态，从而使U相形成为分布绕组驱动（步骤S47）。

如上所述，在各相的电流为0时，进行从两组串联向分布绕组的切换。该状态下的各相的绕组的连接状态成为如图33所示那样，电流以图33中箭头所示的方式流动。

如上所述，根据本实施方式，在各相的电流变为0的时刻处，将各相的绕组从集中绕组切换为共用绕组的两组串联，因此在从各相的电流为0的期间起到再次变为0的期间为止的期间内，在共用绕组中会有之前的3倍的电流流动，由于作为各相的总计的电流，将流过与共用绕组的连接前相比没有变化的电流，因此不会产生转矩脉动。

另外，在本实施方式中，如上所述，由于当各相的电流为0时，进行从两组串联向分布绕组的切换，因此在切换时不会产生电压峰值，从而能够无损失地进行绕组的切换。

[将三相中所有相的绕组切换为分布绕组驱动的步骤：例2]

在将W相的绕组从两组串联切换为分布绕组驱动后（步骤S43），在U相的电流变为0的情况下（步骤S48：是），将开关Sc1置于断开状态，从而切断共用绕组的线圈3A-1与线圈3D-1的两组串联。然后，将开关8AB-1与开关8BC-2以及开关8EF-2与8DE-1置于导通状态，从而将U相形成为分布绕组驱动（步骤S49）。

接下来，判断V相的电流是否变为0（步骤S50），在V相的电流变为0的情况下（步骤S50：是），将开关Sc3置于断开状态，从而切断共用绕组的线圈3C-1与线圈3F-1的两组串联。然后，将开关8CD-1与开关8DE-2以及开关8AB-2与8FA-1（图25中未图示）置于导通状态，从而将V相形成为分布绕组驱动（步骤S51）。

如上所述，当各相的电流为0时，进行从两组串联向分布绕组的切换。

[将三相中所有相的绕组切换为分布绕组驱动的步骤：例3]

在将三相中所有相的绕组切换为两组串联后，在如图25所示的t4的时刻那样V相的电流变为0的情况下（步骤S41：是），将开关Sc3置于断开状态，从而切断共用绕组的线圈3C-1与线圈3F-1的两组串联。然后，将开关8CD-1与开关8DE-2以及开关8AB-2与8FA-1（图25中未图示）置于导通状态，从而使V相形成为分布绕组驱动（步骤S52）。

接下来，对U相的电流是否为0（步骤S53）或者W相的电流是否为0进行判断（步骤S57），在如图25所示的时刻t5那样U相的电流变为0的情况下（步骤S53：是），将开关Sc1置于断开状态，从而切断共用绕组的线圈3A-1与线圈3D-1的两组串联。然后，将开关8AB-1与开关8BC-2以及开关8EF-2与8DE-1置于导通状态，从而使U相形成为分布绕组驱动（步骤S54）。

然后，对W相的电流是否为0进行判断（步骤S55），在W相的电流变为0的情况下（步骤S55：是），将开关Sc2置于断开状态，从而切断共用绕组的线圈3B-1与线圈3E-1的两组串联。然后，将开关8BC-1与开关8CD-2以及开关8FA-2（图25中未图示）与8EF-1置于导通状态，从而使W相形成为分布绕组驱动（步骤S56）。

如上所述，当各相的电流为0时，进行从两组串联向分布绕组的切换。

[将三相中所有相的绕组切换为分布绕组驱动的步骤：例4]

在将V相的绕组从两组串联切换为分布绕组驱动后（步骤S52），在W相的电流变为0的情况下（步骤S57：是），将开关Sc2置于断开状态，从而切断共用绕组的线圈3B-1与线圈3E-1的两组串联。然后，将开关8BC-1与开关8CD-2以及开关8FA-2（图25中未图示）与8EF-1置于导通状态，从而使W相形成为分布绕组驱动（步骤S58）。

接下来，对U相的电流是否为0进行判断（步骤S59），在U相的电流变为0的情况下（步骤S59：是），将开关Sc1置于断开状态，从而切断共用绕组的线圈3A-1与线圈3D-1的两组串联。然后，将开关8AB-1与开关8BC-2以及开关8EF-2与8DE-1置于导通状态，从而使U相形成为分布绕组驱动（步骤S60）。

如上所述，当各相的电流为0时，进行从两组串联向分布绕组的切换。

[将三相全部的绕组切换为分布绕组驱动的步骤：例5]

在将三相中所有相的绕组切换为两组串联后，在如图25所示的时刻t5那样U相的电流变为0的情况下（步骤S40：是），将开关Sc1置于断开状态，从而切断共用绕组的线圈3A-1与线圈3D-1的两组串联。然后，将开关8AB-1与开关8BC-2以及开关8EF-2与8DE-1置于导通状态，从而使U相形成为分布绕组驱动（步骤S61）。

接下来，对V相的电流是否为0（步骤S66）或者W相的电流是否为0进行判断（步骤S62），在W相的电流变为0的情况下（步骤S62：是），将开关Sc2置于断开状态，从而切断共用绕组的线圈3B-1与线圈3E-1的两组串联。然后，将开关8BC-1与开关8CD-2以及开关8FA-2（图25中未图示）与8EF-1置于导通状态，从而将W相形成为分布绕组驱动（步骤S63）。

接下来，对V相的电流是否变为0进行判断（步骤S64），在V相的电流变为0的情况下（步骤S64：是），将开关Sc3置于断开状态，从而切断共用绕组的线圈3C-1与线圈3F-1的两组串联。然后，将开关8CD-1与开关8DE-2以及开关8AB-2与8FA-1（图25中未图示）置于导通状态，从而使V相形成为分布绕组驱动（步骤S65）。

以上述方式，当各相的电流为0时，进行从两组串联向分布绕组的切换。

[将三相中所有相的绕组切换为分布绕组驱动的步骤：例6]

在将U相的绕组从两组串联切换为分布绕组驱动后（步骤S61），V相的电流为0的情况下（步骤S66：是），将开关Sc3置于断开状态，从而切断共用绕组的线圈3C-1与线圈3F-1的两组串联。然后，将开关8CD-1与开关8DE-2以及开关8AB-2与8FA-1（图25中未图示）置于导通状态，从而使V相形成为分布绕组驱动（步骤S67）。

然后，对W相的电流是否为0进行判断（步骤S68），当W相的电流变为0的情况下（步骤S68：是），将开关Sc2置于断开状态，从而切断共用绕组的线圈3B-1与线圈3E-1的两组串联。然后，将开关8BC-1与开关8CD-2以及开关8FA-2（图25中未图示）与8EF-1置于导通状态，从而使W相形成为分布绕组驱动（步骤S69）。

以上述方式，当各相的电流为0时，进行从两组串联向分布绕组的切换。

如上所述，根据本实施方式，由于在各相的电流变为0的时刻处将各相的绕组从集中绕组切换为共用绕组的两组串联，因此在从各相的电流为0的期间起到再次变为0的期间为止的期间内，在共用绕组中将有之前的3倍的电流流过，作为各相的总计的电流，将流过与共用绕组连接前相比没有变化的电流，因此不会产生转矩脉动。

另外，在本实施方式中，如上所述，由于当各相的电流为0时，进行从两组串联向分布绕组的切换，因此在切换时不会产生电压峰值，从而能够无损失地进行绕组的切换。

此外，虽然本实施方式中，针对在120度通电驱动时将各相的绕组从集中绕组驱动切换为分布绕组驱动的示例进行了说明，但是在进行120度通电驱动时以外的角度的通电驱动的情况下也能够应用。

另外，对于进行各线圈的连接与切断的开关，只要使用第七实施方式中所说明的双向开关即可。

另外，虽然在本实施方式中，对将各相的绕组从集中绕组驱动切换为分布绕组驱动的示例进行了说明，但在将各相的绕组从分布绕组驱动切换为集中绕组驱动的情况下，可以在检测到各相的电流值变为零时，以与上述的顺序相反的顺序从分布绕组驱动切换向两组串联切换，并且在检测到各相的电流值为零时，从两组串联切换为集中绕组驱动。

产业上的可利用性

通过根据转速而在集中绕组与分布绕组间自由地改变缠绕于定子齿的周围的绕组的连接状态，从而能够应用于如下用途，即，在不会招致装置大型化的条件下，通过一个电机来发挥多个驱动特性，并实现输出范围的扩大。

符号说明

1…电机（旋转电机），2…定子磁轭、3、3a、3b…线圈（绕组）、3A-1、3A-2、3A-3、3B-1、3B-2、3B-3、3C-1、3C-2、3C-3、3D-1、3D-2、3D-3、3E-1、3E-2、3E-3、3F-1、3F-2、3F-3…线圈（绕组），4…定子，5，6…永久磁铁，7…转子、8…开关、8A-1、8A-2、8B-1、8B-2、8C-1、8C-2、8D-1、8D-2、8E-1、8E-2、8F-1、8F-2、8AB-1、8AB-2、8BC-1、8BC-2、8CD-1、8CD-2、8DE-1、8DE-2、8EF-1、8EF-2、8FA-1、8FA-2…开关、8′、8″…双向开关，9…开关控制装置，10…电机控制装置，20，20′，21，21′…MOSFET，20a，21a…寄生二极管，A～F…定子齿，Rb…电流阻断电阻，Rg…栅极电阻。

Claims (15)

1.一种定子齿，至少三个被安装于定子磁轭上，其特征在于，具备：

至少两个绕组，其被缠绕在所述至少三个定子齿中的每一个的周围；

至少一个开关，其被连接于所述两个绕组中的一个绕组的端部以及另一个绕组的端部，

在所述两个绕组的至少一个上，设置有在该绕组的一个端部设置的开关和在另一个端部设置的开关，所述在该绕组的一个端部设置的开关与缠绕在邻接所述一个端部侧的定子齿上的其他绕组以能够通电的状态自由连接，所述在另一个端部设置的开关与缠绕在邻接所述另一个端部侧的定子齿上的其他绕组以能够通电的状态自由连接。

2.一种定子，具有定子磁轭、和与所述定子磁轭一体形成或被安装于所述定子磁轭上的至少三个定子齿，所述定子的特征在于，具备：

至少两个绕组，其被缠绕在所述至少三个定子齿中的每一个的周围；

至少一个开关，其被连接于所述两个绕组中的一个绕组的端部以及另一组的绕组的端部，

在所述两个绕组的至少一个上，设置有在该绕组的一个端部设置的开关和在另一个端部设置的开关，所述在该绕组的一个端部设置的开关与缠绕在邻接所述一个端部侧的定子齿上的其他绕组以能够通电的状态自由连接，所述在另一个端部设置的开关与缠绕在邻接所述另一个端部侧的定子齿上的其他绕组以能够通电的状态自由连接。

3.一种旋转电机，其特征在于，具备：

转子，其具有永久磁铁；

定子齿，其与定子磁轭一体形成，或被安装于所述定子磁轭上，所述定子齿对应于所述永久磁铁的一个极对而至少被设置三个以上；

绕组，其在所述定子齿中的每一个的周围至少各缠绕有两个；

开关，其被连接于所述各两个绕组中的一个绕组的端部以及另一个绕组的端部，且在所述定子齿中的每一个上至少被设置一个，

在所述两个绕组的至少一个上，设置有在该绕组的一个端部设置的开关和在另一个端部设置的开关，所述在该绕组的一个端部设置的开关与缠绕在邻接所述一个端部侧的定子齿上的其他绕组以能够通电的状态自由连接，所述在另一个端部设置的开关与缠绕在邻接所述另一个端部侧的定子齿上的其他绕组以能够通电的状态自由连接。

4.如权利要求3所述的旋转电机，其特征在于，

所述开关以将所述至少两个绕组并联连接或串联连接的方式而被连接于各个绕组的端部。

5.如权利要求3所述的旋转电机，其特征在于，

所述开关以将所述至少两个绕组并联连接或串联连接的方式而被连接于各个绕组的端部。

6.如权利要求3所述的旋转电机，其特征在于，

所述定子齿对应于所述永久磁铁的一个极对而至少被设置有六个以上，

所述绕组在所述定子齿中的每一个的周围至少各缠绕有三个，

所述开关具备，将所述至少各缠绕有三个的绕组串联连接或切断的开关、和将缠绕于一个定子齿上的一个绕组与缠绕于另一个定子齿上的一个绕组连接或切断的开关，

在缠绕于各定子齿上的绕组之中，连接于电流供给端上的端部的绕组的相反侧的端部的绕组，和与该定子齿成对的定子齿上连接于电流供给端上的端部的绕组的相反侧的端部的绕组相连接，

且所述开关具备，对各个定子齿的连接于电流供给端上的端部的绕组和与该定子齿成对的定子齿的连接于电流供给端上的端部的绕组进行连接或切断的开关。

7.一种旋转电机的控制方法，所述旋转电机具备：

转子，其具有永久磁铁；

定子齿，其与定子磁轭一体形成，或被安装于所述定子磁轭上，该定子齿对应于所述永久磁铁的一个极对而至少被设置三个以上；

绕组，其在所述定子齿中的每一个的周围至少各缠绕有两个；

开关，其被连接于所述各两个绕组中的一个绕组的端部以及另一个绕组的端部，且在所述定子齿中的每一个上至少被设置一个，

所述开关还被连接于缠绕在另一个定子齿周围的另一个绕组的端部，

所述旋转电机的控制方法的特征在于，

在所述旋转电机所需的转速低于预定的基准速度的情况下，将所述开关切换为，使所述各两个绕组中的一个绕组的端部与另一个绕组的端部相连接，

在所述旋转电机所需的转速高于预定的基准速度的情况下，将所述开关切换为，使所述各两个绕组中的一个绕组的端部与缠绕于所述另一个定子齿周围的另一个绕组的端部相连接。

8.如权利要求7所述的旋转电机的控制方法，其特征在于，

所述开关以将所述至少两个绕组并联连接或串联连接的方式而被连接于各个绕组的端部，

在所述旋转电机所需的转速低于预定的基准速度的情况下，将所述开关切换为，使所述各两个绕组成为串联连接。

9.一种旋转电机的控制方法，所述旋转电机具备：

转子，其具有永久磁铁；

定子齿，其与定子磁轭一体形成，或被安装于所述定子磁轭上，所述定子齿对应于所述永久磁铁的一个极对而至少被设置三个以上；

绕组，其在所述定子齿中的每一个的周围至少各缠绕有两个；

开关，其被连接于所述各两个绕组中的一个绕组的端部以及另一个绕组的端部，且在所述定子齿中的每一个上至少被设置一个，

所述开关还被连接于缠绕在另一个定子齿周围的另一个绕组的端部，

所述旋转电机的控制方法的特征在于，

在所述旋转电机所需的转矩高于预定的基准转矩的情况下，将所述开关切换为，使所述各两个绕组中的一个绕组的端部与另一个组的绕组的端部相连接，

在所述旋转电机所需的转矩低于预定的基准转矩的情况下，将所述开关切换为，使所述各两个绕组中的一个绕组的端部与缠绕于所述另一个定子齿周围的另一个绕组的端部相连接。

10.如权利要求9所述的旋转电机的控制方法，其特征在于，

所述开关以将所述各两个绕组并联连接或串联连接的方式而被连接于各个绕组的端部，

在所述旋转电机所需的转矩高于预定的基准转矩的情况下，将所述开关切换为，使所述各两个绕组成为串联连接。

11.一种旋转电机的控制方法，所述旋转电机具备：

转子，其具有永久磁铁；

定子齿，其与定子磁轭一体形成，或被安装于所述定子磁轭上，所述定子齿对应于所述永久磁铁的一个极对而至少被设置三个以上；

绕组，其在所述定子齿中的每一个的周围至少各缠绕有两个；

开关，其被连接于所述各两个绕组中的一个绕组的端部以及另一个绕组的端部，且在所述定子齿中的每一个上至少被设置一个，

所述开关还被连接于缠绕在另一个定子齿周围的另一个绕组的端部，

所述旋转电机的控制方法的特征在于，

在对各相中应当施加正电压的绕组间的连接以预定的比例间歇性地进行切换的情况下，将应当施加负电压的绕组间的连接设为始终连接，在对各相中应当施加负电压的绕组间的连接以预定的比例间歇性地进行切换的情况下，将应当施加正电压的绕组间的连接设为始终连接，从而使施加于绕组上的电压从直流电压变为交流电压。

12.一种旋转电机的控制方法，所述旋转电机具备：

转子，其具有永久磁铁；

定子齿，其与定子磁轭一体形成，或被安装于上述定子磁轭上，所述定子齿对应于所述永久磁铁的一个极对而至少被设置三个以上；

绕组，其在所述定子齿中的每一个的周围至少各缠绕有两个；

开关，其被连接于所述各两个绕组中的一个绕组的端部以及另一个绕组的端部，且在所述定子齿中的每一个上至少被设置一个，

所述开关还被连接于缠绕在另一个定子齿周围的另一个绕组的端部，

所述旋转电机的控制方法的特征在于，

对所述开关以如下方式进行切换，从而使感应电压成为正弦波，所述方式为，按照电压目标值，在时间上精细地将各相中的绕组的连接状态切换为，所述各两个绕组中的一个绕组的端部与另一个绕组的端部相连接的集中绕组状态，或所述各两个绕组中的一个绕组的端部与缠绕于所述另一个定子齿周围的另一个绕组的端部相连接的分布绕组状态这两个状态。

13.一种旋转电机的控制方法，所述旋转电机具备：

转子，其具有永久磁铁；

定子齿，其与定子磁轭一体形成，或被安装于所述定子磁轭上，所述定子齿对应于所述永久磁铁的一个极对而至少被设置三个以上；

绕组，其在所述定子齿中的每一个的周围至少各缠绕有两个；

开关，其被连接于所述各两个绕组中的一个绕组的端部以及另一个绕组的端部，且在所述定子齿中的每一个上至少被设置有一个，

所述开关还被连接于缠绕在另一个定子齿周围的另一个绕组的端部，

所述旋转电机的控制方法的特征在于，

在将所述开关切换为使所述各两个绕组中的一个绕组的端部与缠绕于所述另一个定子齿周围的另一个绕组的端部相连接的情况下，将所述开关切换为，与各个定子齿中不同绕组相连接，并且将所述开关切换为，使各相所含的各绕组的数目相等。

14.一种旋转电机的控制方法，其为向如下的旋转电机供给三相交流电流的旋转电机的控制方法，所述旋转电机具备：

转子，其具有永久磁铁；

定子齿，其与定子磁轭一体形成，或被安装于所述定子磁轭上，所述定子齿对应于所述永久磁铁的一个极对而至少被设置六个以上；

绕组，其在所述定子齿中的每一个的周围至少各缠绕有三个；

第一开关，其将所述至少各缠绕有三个的绕组串联连接或切断；

第二开关，其将缠绕于一个定子齿上的一个绕组与缠绕于另一个定子齿上的一个绕组连接或切断，

在缠绕于各个定子齿上的绕组之中，连接于电流供给端上的端部的绕组的相反侧的端部的绕组，和与该定子齿成对的定子齿上连接于电流供给端上的端部的绕组的相反侧的端部的绕组相连接，

所述电机具备第三开关，所述第三开关对各定子齿上与电流供给端相连接的端部的绕组，和与该定子齿成对的定子齿上与电流供给端相连接的端部的绕组进行连接或切断，

所述旋转电机的控制方法的特征在于，具有：

第一连接方式，其为在所述旋转电机所需的转速低于预定的基准速度的情况下，将所述第一开关切换为将所述至少各缠绕有三个的绕组串联连接的方式；

第二连接方式，其为在所述旋转电机所需的转速高于预定的基准速度的情况下，切断所述第一开关，并将所述第二开关切换为将一个定子齿上的绕组与另一个定子齿相连接的方式，

从所述第一连接方式向所述第二连接方式的切换通过如下顺序进行，即，

当检测到某一相的交流电流值变为零时，通过所述第三开关，而使被供给该相的交流电流的定子齿上的与电流供给端相连接的端部的绕组，和与该定子齿成对的定子齿上的与电流供给端相连接的端部的绕组进行连接，

通过所述第一开关，而使被供给该相的交流电流的定子齿上的所述至少各缠绕有三个的绕组分别切断，

当检测到所述某一相的交流电流值接下来变为零时，通过所述第二开关，而使缠绕于该相的定子齿上的一个绕组与缠绕于另一个定子齿上的一个绕组进行连接，再针对其他多个定子齿，也使缠绕于各个定子齿上的一个绕组与缠绕于另一个定子齿上的一个绕组进行连接，

通过所述第三开关，而将被供给该相的交流电流的定子齿上的与电流供给端相连接的端部的绕组、和与该定子齿成对的定子齿上的与电流供给端相连接的端部的绕组切断，

对于从所述第二连接方式向所述第一连接方式的切换，在检测到某一相的交流电流值变为零时，按照与上述的顺序相反的顺序来进行各个绕组的连接与切断。

15.一种旋转电机的控制方法，其为向如下的旋转电机供给三相交流电流的旋转电机的控制方法，所述旋转电机具备：

转子，其具有永久磁铁；

定子齿，其与定子磁轭一体形成，或被安装于上述定子磁轭上，所述定子齿对应于所述永久磁铁的一个极对而至少被设置六个以上；

绕组，其在所述定子齿中的每一个的周围至少各缠绕有三个；

第一开关，其将所述至少各缠绕有三个的绕组串联连接或切断；

第二开关，其将缠绕于一个定子齿上的一个绕组与缠绕于另一个定子齿上的一个绕组连接或切断，

在缠绕于各定子齿上的绕组之中，连接于电流供给端上的端部的绕组的相反侧的端部的绕组，和与该定子齿成对的定子齿上连接于电流供给端上的端部的绕组的相反侧的端部的绕组相连接，

所述电机具备第三开关，所述第三开关对各个定子齿上与电流供给端相连接的端部的绕组，和与该定子齿成对的定子齿上与电流供给端相连接的端部的绕组进行连接或切断，

所述旋转电机的控制方法的特征在于，具有：

第一连接方式，其为在所述旋转电机所需的转矩高于预定的基准转矩的情况下，将所述第一开关切换为将所述至少各缠绕有三个的绕组串联连接的方式；

第二连接方式，其为在所述旋转电机所需的转矩低于预定的基准转矩的情况下，切断所述第一开关，并将所述第二开关切换为将一个定子齿上的绕组与另一个定子齿进行连接的方式，

从所述第一连接方式向所述第二连接方式的切换通过如下顺序进行，即，

当检测到某一相的交流电流值变为零时，通过所述第三开关，而使被供给该相的交流电流的定子齿上与电流供给端相连接的端部的绕组，和与该定子齿成对的定子齿上与电流供给端相连接的端部的绕组进行连接，

通过所述第一开关，而将被供给该相的交流电流的定子齿上的所述至少各缠绕有三个的绕组分别切断，

当检测到所述某一相的交流电流值接下来变为零时，通过所述第二开关，而使缠绕于该相的定子齿上的一个绕组，与缠绕于另一个定子齿上的一个绕组进行连接，再针对其他多个定子齿，也使缠绕于各个定子齿上的一个绕组与缠绕于另一个定子齿上的一个绕组进行连接，

通过所述第三开关，而将被供给该相的交流电流的定子齿上的与电流供给端相连接的端部的绕组、和与该定子齿成对的定子齿上的与电流供给端相连接的端部的绕组切断，

对于从所述第二连接方式向所述第一连接方式的切换，在检测到某一相的交流电流值变为零时，按照与上述的顺序相反的顺序来进行各个绕组的连接与切断。