CN101765961A - 感应电动机以及密闭型压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供不使用特别驱动电路也可以得到高起动转矩、而且通常运行时的效率良好的感应电动机。本发明的感应电动机具有形成双层笼形二次导体的转子(11)，其中，转子(11)具备：层积多片电磁钢板而形成的转子铁芯(11a)、沿转子铁芯(11a)的外周边设置并填充导电性材料的外层狭槽(40a)、配置在外层狭槽(40a)的半径方向内侧并填充导电性材料的内层狭槽(40b)、设置在外层狭槽(40a)和内层狭槽(40b)之间并由电磁钢板构成的内周薄壁部(82)。

Description

感应电动机以及密闭型压缩机

技术领域

本发明涉及具有形成双层笼形二次导体的转子的感应电动机以及具有感应电动机的密闭型压缩机。

背景技术

为了不在模铸转子狭槽的铝而形成笼形导体的转子中产生涡电流损失，提出了以下感应电机转子的方案(例如参照专利文献1)，即在转子芯的半径方向配置内周侧转子狭槽以及外周侧转子狭槽各两个的转子狭槽，只在内周侧转子狭槽内填充铝或铝合金而形成构成笼形导体的转子条，外周侧转子狭槽形成不填充任何材料的空的空间，由于转子表面附近不存在电阻低的物质，所以不产生涡电流，可大幅度降低由PWM(脉冲宽度调制)产生的损失，提高PWM驱动感应电机的效率、特别是低负荷时的效率。

另外，提出了以下感应电动机的转子提案(例如参照专利文献2)，即在该笼形感应电动机的转子中，其狭槽部由外侧狭槽组和内侧狭槽组构成，该外侧狭槽组大小为两种且数量相同并沿转子外周边同心地交替且按等间隔平行于旋转轴配置，该内侧狭槽组是与外侧狭槽组中的小的狭槽的半径方向内侧端连接并向半径方向内方延伸设置的内侧狭槽组，各个内侧狭槽的半径方向中间部在圆周方向放大而截面面积增大。

专利文献1：日本特开平8-140319号公报

专利文献2：日本特开平1-129738号公报

发明内容

但是，在上述专利文献1中所述的感应电动机，因为在转子的外周侧转子狭槽内不填充铝，所以存在在没有变换器等特别的驱动电路的感应电动机起动时不能得到充分的起动转矩的问题。

另外，上述专利文献2中所述的感应电动机，因为与内侧狭槽不连结的大的外侧狭槽配置在妨碍主磁路的部位，所以有运行时感应电动机的电流增加而效率恶化的问题。

本发明是为解决上述问题而提出的，其目的是提供不使用特别驱动电路也可以得到高的起动转矩、同时在通常运行时效率良好的感应电动机及使用它的密闭型压缩机。

本发明的感应电动机，其具有形成双层笼形二次导体的转子，其特征在于，转子具有：

层积多片电磁钢板而形成的转子铁芯，

沿转子铁芯的外周边设置、填充导电性材料的外层狭槽，

配置在外层狭槽的半径方向内侧、填充导电性材料的内层狭槽，和

设置在外层狭槽和内层狭槽之间、由电磁钢板构成的内周薄壁部。

本发明的感应电动机，其特征在于，外层狭槽是圆周方向的尺寸比半径方向的尺寸长的横长形状。

本发明的感应电动机，其特征在于，内周薄壁部的半径方向的厚度在转子的圆周方向大致一定。

本发明的感应电动机，其特征在于，在外层狭槽的转子铁芯的外周侧设置外周薄壁部，外周薄壁部的半径方向的厚度在转子的圆周方向大致一定。

本发明的感应电动机，其特征在于，在外周薄壁部设置与外部连通的开口部，外层狭槽形成为开口狭槽。

本发明的感应电动机，其特征在于，双层笼形二次导体在转子铁芯的层积方向两端面具有端环，在端环的纵向剖面形状设置台阶部。

本发明的感应电动机，其特征在于，双层笼形二次导体具有形成于外层狭槽内的外层导体条和形成于内层狭槽内的内层导体条，与外层导体条连结的部分的端环的高度低，与内层导体条连结的部分的端环的高度高。

本发明的感应电动机，其特征在于，双层笼形二次导体具有形成于外层狭槽内的外层导体条和形成于内层狭槽内的内层导体条，设置外层导体条用的外层端环和内层导体条用的内层端环。

本发明的感应电动机，其特征在于，构成内层导体条的导电性材料是比构成外层导体条的导电性材料电阻低的材料。

本发明的感应电动机，其具有形成双层笼形二次导体的转子，其特征在于，转子具有：

层积多片电磁钢板而形成的转子铁芯，

沿转子铁芯的外周边设置、填充导电材料的外层狭槽，

配置在外层狭槽的半径方向内侧、填充导电材料的内层狭槽，和

设置在外层狭槽和内层狭槽之间、由电磁钢板构成的内周薄壁部；

外层狭槽的两侧面与转子的中心所成的角度比相邻的外层狭槽的接近侧侧面与转子的中心所成的角度大。

本发明的感应电动机，其具有形成双层笼形二次导体的转子，其特征在于，转子具有：

层积多片电磁钢板而形成的转子铁芯，

沿转子铁芯的外周边设置、填充导电材料的外层狭槽，

配置在外层狭槽的半径方向内侧、填充导电材料的内层狭槽，和

设置在外层狭槽和内层狭槽之间、由电磁钢板构成的内周薄壁部；

在外层狭槽的两侧面与转子的中心所成的角度的内侧配置内层狭槽。

本发明的感应电动机，其特征在于，外层狭槽的数量比内层狭槽的数量多。

本发明的密闭型压缩机，其特征在于，具有上述的感应电动机。

本发明的感应电动机，通过上述构成可得到提高起动转矩、并且在通常运行时效率高的感应电动机。

附图说明

图1是表示实施方式1的图，是感应电动机100的横剖视图。

图2是表示实施方式1的图，是感应电动机100的转子11的横剖视图。

图3是表示实施方式1的图，是感应电动机100的转子11的立体图。

图4是表示实施方式1的图，是感应电动机100的转子11的转子狭槽40的放大图。

图5是表示实施方式1的图，是感应电动机100的转子11的转子狭槽40的放大图。

图6是表示实施方式1的图，是感应电动机100的转子11的转子狭槽40的放大图。

图7是表示实施方式2的图，是感应电动机100的转子11的转子狭槽40的放大图。

图8是表示实施方式3的图，是感应电动机100的转子11的横剖视图。

图9是表示实施方式3的图，是感应电动机100的转子11的转子狭槽40的放大图。

图10是表示实施方式4的图，是感应电动机100的转子11的局部纵剖视图。

图11是表示实施方式4的图，是感应电动机100的转子11的局部纵剖视图。

图12是表示实施方式4的图，是感应电动机100的转子11的局部纵剖视图。

附图标记说明

11...转子，11a...转子铁芯，12...定子，12a...定子铁芯，12b...定子狭槽，12c...切口，20...线圈，20a...辅助线圈，20b...主线圈，30...铝条，30a...外层铝条，30b...内层铝条，30c...外层铝条，31...轴孔，32...端环，40...转子狭槽，40a...外层狭槽，40a-1...开口部，40b...内层狭槽，40c...外层狭槽，81...外周薄壁部，82...内周薄壁部，100...感应电动机，101...外层端环，102...内层端环。

具体实施方式

实施方式1.

以下，参照附图同时对实施方式1进行说明。图1至图6是表示实施方式1的图，图1是感应电动机100的横剖视图，图2是感应电动机100的转子11的横剖视图，图3是感应电动机100的转子11的立体图，图4至图6是感应电动机100的转子11的转子狭槽40的放大图。

在图1中所示的感应电动机100是两极单相感应电动机。感应电动机100具有定子12和转子11。

定子12具有定子铁芯12a和插入到定子铁芯12a的定子狭槽12b中的主线圈20b及辅助线圈20a。另外，虽在定子狭槽12b中为了保证线圈(主线圈20b及辅助线圈20a)与定子铁芯12a之间的绝缘而插入绝缘材料(例如狭缝垫片、楔块等)，但在此省略。

把板厚0.1～1.5mm的电磁钢板冲压成规定的形状，在轴向层积规定片数，由铆接或焊接等固定，从而制成定子铁芯12a。

在定子铁芯12a中沿内周边形成定子狭槽12b。定子狭槽12b在周向按等间隔配置。定子狭槽12b在半径方向延伸。定子狭槽12b在内周边开口。从该开口部插入线圈(主线圈20b及辅助线圈20a)。在图1的例子中，定子铁芯12a具有二十四个定子狭槽12b。

在定子铁芯12a的外周面的四个部位设置把外周圆形状切成大致直线状的构成大致直线部的切口12c。四个部位的切口12c中相邻的切口彼此配置成大致直角。

在密闭型压缩机中使用图1的感应电动机100的情况下，定子12被热套在密闭型压缩机的圆筒状的密闭容器的内周。在密闭型压缩机的内部，冷媒通过感应电动机100。为此，在感应电动机100中需要有冷媒通路。通过设置切口12c，在定子12和密闭容器之间形成冷媒通路。在感应电动机100的冷媒通路中，除了该定子铁芯12a的外周面的切口12d所形成的部分以外，例如还有转子11的风孔、定子12和转子11之间的空隙。

在定子狭槽12b中插入线圈20。线圈20由主线圈20b和辅助线圈20a构成。

主线圈20b是同心缠绕方式的线圈。在图1的例子中，在定子狭槽12b内的内侧(转子11侧)配置主线圈20b。在此，同心缠绕方式的主线圈20b由尺寸(特别是周向长度)不同的五个线圈构成。另外，以这五个线圈的中心成为相同位置的方式插入到定子狭槽12b。为此，称为同心缠绕方式。

主线圈20b配置在定子狭槽12b内的内侧、外侧的任何一方均可。当把主线圈20b配置在定子狭槽12b内的内侧时，与配置在定子狭槽12b内的外侧时相比，线圈的长度短。另外，当把主线圈20b配置在定子狭槽12b内的内侧时，与配置在定子狭槽12b内的外侧时相比，漏磁少。这样，当把主线圈20b配置在定子狭槽12b内的内侧时，与配置在定子狭槽12b内的外侧时相比，主线圈20b的阻抗(电阻值、漏电抗)小。为此，感应电动机100的特性良好。

通过在主线圈20b中流过电流，从而生成主线圈磁通。该主线圈磁通的朝向是图1的上下方向。以使该主线圈磁通的波形尽量成为正弦波的方式，选择主线圈20b的五个线圈的匝数。因为流过主线圈20b的电流是交流电，所以主线圈磁通也根据电流改变大小、朝向。

另外，在定子狭槽12b中插入与主线圈20b同样的同心缠绕方式的辅助线圈20a。在图1中，辅助线圈20a配置在定子狭槽12b内的外侧。通过在辅助线圈20a中流过电流，生成辅助线圈磁通。该辅助线圈磁通的朝向与主线圈磁通的朝向垂直(图1的左右方向)。因为在辅助线圈20a中流过的电流是交流电，所以辅助线圈磁通也根据电流改变大小、朝向。

在一般情况下，以主线圈磁通和辅助线圈磁通所成的角度成为90度的电角度(在此因为极数为两极，所以机械角也为90度)的方式，将主线圈20b和辅助线圈20a插入到定子狭槽12b。

在图1的例子中，辅助线圈20a由大小(特别是周向的长度)不同的三个线圈构成。另外，以这三个线圈的中心成为相同位置的方式插入到定子狭槽12b。

以辅助线圈磁通的波形尽量成为正弦波的方式，选择辅助线圈20a的三个线圈的匝数。

在与辅助线圈20a串联连接运行电容器(未图示)的线路上并列连接主线圈20b。其两端与单相交流电源连接。通过把运行电容器与辅助线圈20a串联连接，可以使流过辅助线圈20a的电流的相位比流过主线圈20b的电流的相位提前。

把主线圈20b和辅助线圈20a在定子铁芯12a中的位置错开90度的电角度，且使主线圈20b和辅助线圈20a的电流的相位不同，由此产生两极的旋转磁场。

另外，转子11具有转子铁芯11a和笼形二次导体。与定子铁芯12a同样，把板厚为0.1～1.5mm的电磁钢板冲压成规定的形状，在轴向层积，从而制作转子铁芯11a。

在一般的情况下，转子铁芯11a多由与定子铁芯12a相同的材料冲压而成，但转子铁芯11a也可以改变材料与定子铁芯12a不同。

在转子铁芯11a的半径方向外周侧，具有双层笼形状的转子狭槽40(参照图2)，其由沿转子铁芯11a的外周边设置的外层狭槽40a和设于外层狭槽40a的内侧的内层狭槽40b构成。

在外层狭槽40a及内层狭槽40b中都铸入作为导电性材料的铝，与设于转子11的层积方向端面的端环32(参照图3)共同形成双层笼形二次导体。在外层狭槽40a铸入铝而形成外层铝条30a(外层导体条的一例)。而在内层狭槽40b铸入铝而形成内层铝条30b(内层导体条的一例)。铝条30由外层铝条30a和内层铝条30b构成。在一般的情况下，铝条30和端环32同时利用模铸铸入铝而进行制作。

在图1中所示的转子11中，构成双层笼形状的外层狭槽40a和内层狭槽40b通过由电磁钢板构成的内周薄壁部82(参照图4)而分开。转子狭槽40内部的外层铝条30a和内层铝条30b利用端环32电连结。

作为具有双层笼形状的转子11的感应电动机100的一般特征，在起动时滑差频率(旋转磁场的频率和转子11的转速之差)变高。内层铝条30b的泄漏磁通比外层铝条30a的泄漏磁通多。在滑差频率大的起动时，由电抗量确定电流分布，二次电流主要在外层铝条30a中流动。为此，起动特性得到改善。

另外，在通常运行时，由于滑差频率低，所以二次电流在外层铝条30a和内层铝条30b双方流动，因而二次电阻变小。因此，通过二次铜损降低，具有可实现高效率化的特性。另外，由单相交流电源驱动的单相感应电动机与由三相交流电源驱动的三相感应电动机相比的话，有起动转矩变低的倾向。

在本实施方式中，外层狭槽40a和内层狭槽40b由内周薄壁部82分离。为此，因为在起动时磁通容易在内周薄壁部82流动，二次电流仅能在外层铝条30a流动，所以可得到更高的起动转矩。

所谓起动转矩变高，是指以低电源电压得到相同的起动转矩。也就是，即使在由任何原因而使电源电压降低的情况下，都可以得到所谓可起动的可靠性高的感应电动机。

作为提高起动转矩的其它方式，有增大与单相感应电动机的辅助线圈20a串联连接的运行电容器的容量的方式。另外，有由与运行电容器并联设置起动电容器和继电器等的单相感应电动机的外设电路进行应对的方式。但是，在任何方式中都会伴随成本提高。在本实施方式中，因为不使用特别的外设电路，所以作为包含运行电容器等电路的运行系统可以得到低成本的单相感应电动机。

另外，外层狭槽40a为圆周方向的尺寸比半径方向的尺寸长的横长形状。另外，在外层狭槽40a的外周部的转子铁芯11a上形成大致一定厚度(半径方向)的外周薄壁部81。当把外层狭槽40a做成圆形状时，可以把外周薄壁部81的一部分(圆中心的外侧部分)做细，但是离开圆中心的部分的外周薄壁部81变厚。在感应电动机起动时，因为在转子外周表面流通有磁通，所以当外周薄壁部81增厚时，漏向外周薄壁部81的磁通增加，与外层狭槽40a交链的磁通减少，二次电流不能有效地在外层狭槽40a流动，存在起动转矩减小的问题。

在此，使外层狭槽40a在周向形成为横长形状，同时把外周薄壁部81以大致一定的厚度变窄。由此，在起动时向外周薄壁部81的泄漏磁通减少，磁通在内周薄壁部82流动，向外层狭槽40a的交链磁通增加，二次电流在外层狭槽40a有效地流动，由此可得到高的起动转矩。

外周薄壁部81的厚度需要保证相对旋转中的离心力的强度。另外，当考虑到在可制造的范围内变窄会得到大的起动转矩时，优选的是构成转子铁芯11a的电磁钢板的厚度为(0.1～1.5mm)程度。

如图4所示，把外层狭槽40a的两侧面与转子中心所成的角度设为θ1，把相邻的外层狭槽40a的接近侧的侧面所成的角度设为θ2。在本实施方式中，构成为θ1＞θ2，另外，内层狭槽40b构成为收纳于外层狭槽40a所成的角度θ1的内侧。由此，在保证起动转矩的同时，实现通常运行时的感应电动机100的高效率化。

为了增大起动转矩，减小外层狭槽40a的截面面积、增大二次电阻是有效的，但为了进行通常运行时的高效率化，需要降低由外层狭槽40a和内层狭槽40b二者构成的二次电阻、降低二次铜损。

通过减小θ1、减小外层狭槽40a的截面面积，起动转矩提高。但是，当外层狭槽40a的截面面积减小时，通常运行时的二次电阻变高。若在转子中心方向加长内层狭槽40b的话，则可以增大内层狭槽40b的截面面积。但是，因为中心方向的槽的宽度变窄，所以为了得到理想的截面面积，有时内层狭槽40b会接近轴孔31。内层狭槽40b变长的话，因为转子11中的磁通密度高的齿部的长度加长，有时效率会恶化。另外，在把转子11搭载在密闭型压缩机中时，在旋转轴附近设置冷媒流路用的风孔，但当内层狭槽40b靠近风孔时，磁通密度变高，存在效率恶化的问题。

进而因为转子11的中心方向的槽的宽度变窄，所以在由模铸铸入铝的情况下，铝很难流入内层狭槽40b的转子11中心侧。结果不能降低二次电阻，也存在效率变差的可能性。

作为其它手段通过增大内层狭槽40b的横向宽度(周向)可得到理想的截面面积。但是，内层狭槽40b的横向宽度增大的话，作为通常运行时的磁通通路的齿宽度c(参照图4)变窄。因为当齿宽度c变窄时磁性电阻增加，所以，为了得到通常运行时的转矩所需要的电流增加，存在感应电动机100的效率恶化的问题。

在本实施方式中，相对于内层狭槽40b，增大了外层狭槽40a的横向宽度。因为外层狭槽40a位于转子铁芯11a的外侧，所以只要稍微增大横向宽度的尺寸，就可使狭槽面积增大，可降低通常运行时的二次电阻。在此，因为起动时的二次电阻也变低，起动转矩也会减少，所以，在此通过在外层狭槽40a和内层狭槽40b之间设置内周薄壁部82，在起动时可以在外层狭槽40a中有效地流动二次电流，具有改善起动转矩、同时也提高通常运行时的电动机的效率的效果。

如图4所示，在把内周薄壁部82的半径方向的宽度尺寸设为a、把从外层狭槽40a的转子外周侧端部到内层狭槽40b的转子内周侧端部的尺寸设为b的情况下，通过使b＞5a，可以提高起动转矩，同时可提高通常运行时的感应电动机100的效率。

另外，如图5所示，与外周薄壁部81同样，优选的是内周薄壁部82也按大致一定的厚度(半径方向)变窄。通过起动时在内周薄壁部82流过磁通，从而可改善起动转矩。但是，若在通常运行时内周薄壁部82发生磁通泄漏的话，则磁通主要与外层狭槽40a交链，与内层狭槽40b交链的磁通变少。作为结果，由二次电阻增加导致效率下降。使内周薄壁部82的半径方向的宽度尺寸a过厚并不是好办法。

在此因为使内周薄壁部82的半径方向的宽度尺寸a变窄，所以可减少通常运行时向内周薄壁部82的泄漏磁通。其结果可得到高效率的感应电动机。内周薄壁部82的半径方向的宽度尺寸a在可制造的范围变窄是好的，但过窄的话，则在起动时的滑差频率高的状况时也有磁通在外层狭槽40a不交链的可能性。为此，内周薄壁部82的半径方向的宽度尺寸a优选设为构成转子铁芯11a的电磁钢板的厚度的1～3倍程度。

另外，在此，把通过外周薄壁部81的半径方向的大致中心的圆和通过内周薄壁部82的半径方向的大致中心的圆设为同心，但也可以如图6所示构成为使内周薄壁部82相对于转子铁芯11a的圆周方向倾斜。在使内周薄壁部82倾斜的情况下，若转子11的旋转方向是一个方向(在图6中是逆时针方向)，则起动时泄漏磁通可更有效地流入内周薄壁部82，可进一步改善起动转矩。

在本实施方式中，作为二次导体的材质使用铝，但只要是导电性材料，也可以使用铜等。或者也可在把棒状的铜材放进内层狭槽40b以后，利用模铸法铸入铝。另外，也可以在端环32部配置打了孔的圆板状的铜以后，利用模铸法在外层狭槽40a及内层狭槽40b中铸入铝。

插入到定子狭槽12b的线圈20(主线圈20b、辅助线圈20a)表示了同心缠绕方式的线圈，但利用重合缠绕方式或波状缠绕方式也可得到同样的效果。

另外，已对由单相交流电源驱动的单相感应电动机进行了说明，但对于在定子狭槽12b中插入三相线圈、由三相交流电源驱动的三相感应电动机也可得到同样的效果。

在此对定子铁芯12a的外周面的切口12c为四个部位的情况进行了说明，但也可以设在四个以上的部位，另外也可以采用不设切口12c的圆形的定子铁芯12a。

根据以上的本实施方式，起到以下效果。

(1)因为外层狭槽40a和内层狭槽40b由内周薄壁部82分开，所以在起动时磁通容易在内周薄壁部82流动，因为二次电流只在外层铝条30a流动，所以可得到更高的起动转矩。

(2)通过把外层狭槽40a在周向形成为横长形状，同时把外周薄壁部81按大致一定的厚度变窄，起动时磁通在内周薄壁部82流动，向外层狭槽40a的交链磁通增加，二次电流在外层狭槽40a有效地流动，从而可得到高的起动转矩。

(3)通过把外层狭槽40a的两侧面与转子中心所成的角度θ1和相邻的外层狭槽40a的接近侧的侧面所成的角度θ2构成为θ1＞θ2的关系，另外内层狭槽40b构成为置于外层狭槽40a所成的角度θ1的内侧，可保证起动转矩，同时实现通常运行时的感应电动机100的高效率。

(4)通过把内周薄壁部82的半径方向的宽度尺寸a和从外层狭槽40a的转子外周侧端部到内层狭槽40b的转子内周侧端部的尺寸b的关系设为b＞5a，从而可提高起动转矩，同时可提高通常运行时的感应电动机100的效率。

(5)内周薄壁部82的半径方向的宽度尺寸a在可制造的范围内变窄是好的，但变得过窄的话，则在起动时的滑差频率高的状况中，也有磁通变得在外层狭槽40a不交链的可能性，所以内周薄壁部82的半径方向的宽度尺寸a优选为构成转子铁芯11a的电磁钢板的厚度的1～3倍程度。

(6)通过把内周薄壁部82构成为相对于转子铁芯11a的圆周方向倾斜，若转子11的旋转方向是一个方向的话，则起动时泄漏磁通可更有效地流入内周薄壁部82，可进一步改善起动转矩。

实施方式2.

以下，参照附图对实施方式2进行说明。图7是表示实施方式2的图，是感应电动机100的转子11的转子狭槽40的放大图。

如图7所示，对外层狭槽40a的外侧的外周薄壁部81的一部分开口，设置开口部40a-1，把外层狭槽40a做成开口狭槽。

在感应电动机100起动时，磁通在转子11的外周表面流动，但若设置外周薄壁部81的话，则泄漏磁通的一部分在外周薄壁部81流动。通过把外层狭槽40a做成开口狭槽，可大幅度降低向外周薄壁部81的泄漏磁通，更多的磁通流向内周薄壁部82。为此，起动时流向外层狭槽40a的二次电流增加，可增大起动转矩。

在开口部40a-1中可以装入铝，也可以不装入。在开口部40a-1中不装入铝的情况下，有在层积了设有外周薄壁部81的转子铁芯11a后利用模铸法铸入铝、其后进行机械加工以形成开口部40a-1的方法。

在开口部40a-1中放入铝的情况下，最初层积作为开口狭槽形状的转子铁芯11a后进行模铸，在开口部40a-1放入铝。但在该情况下，因为模铸时铝从开口部40a-1漏出，所以有把圆筒状的壳安装在转子铁芯11a的外周部后进行模铸的方法。在即使这样仍有铝漏出的情况下，也可在模铸后对转子11的外周进行切削等加工。

在开口部40a-1中不放入铝的情况下，具有在模铸时不需要圆筒状的壳的效果。另外，在开口部40a-1中放入铝的情况下，可等效地扩大外层狭槽40a的截面面积。由此，通常运行时的二次电阻降低，具有可实现高效率化的效果。

根据以上的本实施方式，得到以下的效果。

(1)通过把外周薄壁部81的一部分做成开口部40a-1，从而可大幅度降低向外周薄壁部81的泄漏磁通，更多的磁通可流向内周薄壁部82，起动时流到外层狭槽40a的二次电流增加，可增大起动转矩。

(2)在把铝放入开口部40a-1的情况下，通过等效地扩大外层狭槽40a的截面面积，降低通常运行时的二次电阻，具有可实现高效率化的效果。

实施方式3.

以下，参照附图同时对实施方式3进行说明。图8、图9是表示实施方式3的图，图8是感应电动机100的转子11的横剖视图，图9是感应电动机100的转子11的转子狭槽40的放大图。

如图8、图9所示，相对于内层狭槽40b的数量，更多地配置外层狭槽40c。在此所示的例子中，外层狭槽40c的数量是内层狭槽40b的数量的两倍。

在感应电动机100起动时，如上所述因为滑差频率高，所以更多的磁通在转子11的外周表面流动。通过使流过外周表面的磁通更有效地与外层狭槽40c交链，可增大起动转矩。

在本实施方式中，通过使外层狭槽40c的数量成为内层狭槽40b的数量的两倍，可以使起动时流过转子11的外周表面的泄漏磁通有效地与内层狭槽40b交链，可增大起动转矩。

增加了狭槽数量的外层狭槽40c可相对圆周方向按等间隔配置，但当把外层狭槽40c配置在齿宽度中心时，在通常运行时妨碍主磁通的流动，有时由电流增加导致效率降低。在这种情况下，通过把外层狭槽40c的位置从齿宽度中心线上错开配置，从而可防止主磁通流动的妨碍，可得到高效率的感应电动机100。

在此对外层狭槽40c的数量是内层狭槽40b的两倍的情况进行了说明，但只要外层狭槽40c的数量比内层狭槽40b的数量多，就可得到同样的效果。在此对把外层狭槽40c全部做成相同大小的情况进行了说明，但即使改变尺寸也可得到同样的效果。

进而，通过以使外层狭槽40c的数量和内层狭槽40b的数量的最小公倍数成为高数值的方式设定各自数量，还可得到能够降低由狭槽组合产生的振动、噪音的效果。

根据以上的本实施方式，得到以下效果。

(1)通过使外层狭槽40c的数量成为内层狭槽40b的数量的两倍，在起动时可使在转子11的外周表面流动的泄漏磁通有效地与内层狭槽40b交链，可增大起动转矩。

(2)通过把外层狭槽40c的位置从齿宽度中心线错开配置，可防止主磁通的流动的妨碍，可得到高效率的感应电动机100。

(3)通过以使外层狭槽40c的数量和内层狭槽40b的数量的最小公倍数成为高数值的方式设定各自数量，也可以得到能够降低由狭槽组合产生的振动、噪音的效果。

实施方式4.

以下，参照附图对实施方式4进行说明。图10至图12是表示实施方式4的图，是感应电动机100的转子11的局部纵剖视图。

本实施方式的转子11的特征是，在端环32的剖面形状设置台阶部。

具有双层笼形状的转子11的感应电动机100的特征是，通过使起动时和通常运行时的二次电阻变化，可在增大起动转矩的同时提高通常运行时的效率。

即使由外层狭槽40a和内层狭槽40b的形状、即外层铝条30a和内层铝条30b的形状设置二次电阻的差，各自的铝条(槽外层铝条30a、内层铝条30b)也由端环32连结。为此，起动时的二次电阻变低，有可能得不到高的起动转矩。

在本实施方式中，因为把端环32的形状设为带台阶部的形状，所以可提高起动时的二次电阻，可得到起动转矩增大的感应电动机100。

作为带台阶部的形状，如图10所示，与外层铝条30a连结的部分的端环32的高度低、而与内层铝条30b连结的部分的端环32的高度高的形状，可发挥更好的效果。

另外，如图11所示，也可以设置使与内层铝条30b连结的端环32的外侧高度缓缓升高的倾斜。可进一步发挥效果。

另外，如图12所示，在作为外层铝条30a和内层铝条30b的边界的外周薄壁部81的部分使端环32分离。即，通过分别设置外层铝条30a用的外层端环101和内层铝条30b用的内层端环102，可进一步改善起动转矩。

在图12的情况下，因为外层铝条30a和内层铝条30b未由端环32相互连结，所以在进行模铸时，需要在外层狭槽40a和内层狭槽40b分别铸入导电性材料。虽然可使用相同材料，但为了更好地发挥效果，在外层铝条30a中使用作为高电阻的材料的、例如铝，在内层铝条30b中使用作为低电阻的材料的、例如铜，通过改变外层铝条30a和内层铝条30b的材料，可同时实现进一步的起动转矩的改善以及通常运行时的高效率化。

根据以上的本实施方式，得到以下的效果。

(1)因为把端环32的形状做成带台阶部的形状，所以可提高起动时的二次电阻，得到增大起动转矩的感应电动机100。

(2)连结于外层铝条30a的部分的端环32的高度低、而连结于内层铝条30b的部分的端环32的高度高的形状，可更好地发挥效果。

(3)也可以设置倾斜以缓缓提高连结于内层铝条30b的端环32的外侧高度，可进一步发挥效果。

(4)通过分别设置外层铝条30a用的外层端环101和内层铝条30b用的内层端环102，可进一步改善起动转矩。

(5)在外层铝条30a使用电阻率高的材料例如铝，在内层铝条30b使用电阻率低的材料例如铜，通过改变外层铝条30a和内层铝条30b的材料，可同时实现进一步的起动转矩的增加和通常运行时的高效率化。

Claims (19)

1.一种感应电动机，该感应电动机具有形成有双层笼形二次导体的转子，其特征在于，所述转子具备：

层积多片电磁钢板而形成的转子铁芯，

沿所述转子铁芯的外周边设置、填充有导电性材料的外层狭槽，

配置在所述外层狭槽的半径方向内侧、填充有导电性材料的内层狭槽，和

设置在所述外层狭槽和所述内层狭槽之间、由电磁钢板构成的内周薄壁部。

2.如权利要求1所述的感应电动机，其特征在于，所述外层狭槽是圆周方向的尺寸比半径方向的尺寸长的横长形状。

3.如权利要求1所述的感应电动机，其特征在于，所述内周薄壁部的半径方向的厚度在所述转子的圆周方向大致一定。

4.如权利要求2所述的感应电动机，其特征在于，所述内周薄壁部的半径方向的厚度在所述转子的圆周方向大致一定。

5.如权利要求1所述的感应电动机，其特征在于，在所述外层狭槽的所述转子铁芯的外周侧设置外周薄壁部，所述外周薄壁部的半径方向的厚度在所述转子的圆周方向大致一定。

6.如权利要求2所述的感应电动机，其特征在于，在所述外层狭槽的所述转子铁芯的外周侧设置外周薄壁部，所述外周薄壁部的半径方向的厚度在所述转子的圆周方向大致一定。

7.如权利要求3所述的感应电动机，其特征在于，在所述外层狭槽的所述转子铁芯的外周侧设置外周薄壁部，所述外周薄壁部的半径方向的厚度在所述转子的圆周方向大致一定。

8.如权利要求4所述的感应电动机，其特征在于，在所述外层狭槽的所述转子铁芯的外周侧设置外周薄壁部，所述外周薄壁部的半径方向的厚度在所述转子的圆周方向大致一定。

9.如权利要求5所述的感应电动机，其特征在于，在所述外周薄壁部设置与外部连通的开口部，将所述外层狭槽形成为开口狭槽。

10.如权利要求1所述的感应电动机，其特征在于，所述双层笼形二次导体在所述转子铁芯的层积方向两端面具有端环，在所述端环的纵向剖面形状中设置台阶部。

11.如权利要求10所述的感应电动机，其特征在于，所述双层笼形二次导体具有形成于所述外层狭槽内的外层导体条和形成于所述内层狭槽内的内层导体条，与所述外层导体条连结的部分的所述端环的高度低，与所述内层导体条连结的部分的所述端环的高度高。

12.如权利要求1所述的感应电动机，其特征在于，所述双层笼形二次导体具有形成于所述外层狭槽内的外层导体条和形成于所述内层狭槽内的内层导体条，设置所述外层导体条用的外层端环和所述内层导体条用的内层端环。

13.如权利要求12所述的感应电动机，其特征在于，构成所述内层导体条的导电性材料是比构成所述外层导体条的导电性材料电阻低的材料。

14.一种感应电动机，该感应电动机具有形成有双层笼形二次导体的转子，其特征在于，所述转子具备：

层积多片电磁钢板而形成的转子铁芯，

沿所述转子铁芯的外周边设置、填充有导电材料的外层狭槽，

配置在所述外层狭槽的半径方向内侧、填充有导电材料的内层狭槽，和

设置在所述外层狭槽和所述内层狭槽之间、由电磁钢板构成的内周薄壁部；

所述外层狭槽的两侧面与所述转子的中心所成的角度比相邻的所述外层狭槽的接近侧侧面与所述转子的中心所成的角度大。

15.一种感应电动机，该感应电动机具有形成有双层笼形二次导体的转子，其特征在于，所述转子具备：

层积多片电磁钢板而形成的转子铁芯，

沿所述转子铁芯的外周边设置、填充有导电材料的外层狭槽，

配置在所述外层狭槽的半径方向内侧、填充有导电材料的内层狭槽，和

设置在所述外层狭槽和所述内层狭槽之间、由电磁钢板构成的内周薄壁部；

在所述外层狭槽的两侧面与所述转子的中心所成的角度的内侧配置所述内层狭槽。

16.如权利要求1所述的感应电动机，其特征在于，所述外层狭槽的数量比所述内层狭槽的数量多。

17.一种密闭型压缩机，其特征在于，具备权利要求1所述的感应电动机。

18.一种密闭型压缩机，其特征在于，具备权利要求14所述的感应电动机。

19.一种密闭型压缩机，其特征在于，具备权利要求15所述的感应电动机。

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