CN102386699A - 电动机、具备其的密闭型压缩机和具备其的冰箱 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供实现高效率化、抑制了噪音的电动机、具备其的密闭型压缩机和具备其的冰箱。电动机具备磁铁埋入型的转子，所述转子在层叠圆盘状的电磁钢板而构成的转子铁芯内等间隔地埋入多个永磁铁，所述电动机的特征在于，所述永磁铁为三轴各向异性形状，上述转子沿轴向划分为多个区间，并且，在外周具有与该多个区间的每一个产生的齿槽转矩的相位差对应的宽度的槽。

Description

电动机、具备其的密闭型压缩机和具备其的冰箱
技术领域
本发明涉及电动机、具备其的密闭型压缩机和具备其的冰箱。
背景技术
在永磁铁式电动机中，作为用于实现高效率化的一个手段，有使永磁铁的剩余磁通密度提高、使间隙磁通密度增加的方法。一直以来，为了以铁氧体磁铁所代表的廉价且磁通密度低的永磁铁实现高效率化，例如提出了日本特开2002-44889号公报(专利文献1)那样的构造。根据图2，通过将25a～25d所示的具有三轴各向异性的弧形状的永磁铁使用于转子，来自上述永磁铁的磁力线沿M1、M2、M3方向产生，它们聚集在转子的外周面上，通过形成一个磁极来提高有效磁通量。
专利文献1：日本特开2002-44889号公报
可是，在这种构造中在实现高效率化的情况下，由于间隙中的磁通密度的高低差增加，所以这导致转矩的最大值与最小值的差分(脉动转矩)的增加而成为从电动机产生的噪音的原因。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供实现高效率化、抑制了噪音的电动机、具备其的密闭型压缩机和具备其的冰箱。
为了解决上述的问题，采用例如权利要求书记载的结构。本申请发明虽然包含多个解决上述问题的方案，但如果例举一例的话，则为一种电动机，具备磁铁埋入型的转子，所述转子在层叠圆盘状的电磁钢板而构成的转子铁芯内等间隔地埋入多个永磁铁，所述电动机的特征在于，所述永磁铁为三轴各向异性形状，上述转子沿轴向划分为多个区间以使齿槽转矩的振幅成为规定的大小，并且，在外周具有与该多个区间的每一个所产生的齿槽转矩的相位差对应的宽度的槽。
发明的效果如下。
根据本发明，能够提供实现高效率化、抑制了噪音的电动机、具备其的密闭型压缩机和具备其的冰箱。
附图说明
图1是本发明的实施方式的永磁铁式电动机的径向剖面图。
图2是表示三轴各向异性形状磁铁的现有例的图。
图3是本发明的实施方式的转子铁芯的径向剖面图。
图4是本发明的实施方式的转子铁芯的外观图和转子的分割图。
图5a是本发明的实施方式的转子电磁钢板的详细图。
图5b是本发明的实施方式的转子电磁钢板的详细图。
图6是从本发明的实施方式的电动机产生的转矩。
图7是本发明的实施方式的密闭型压缩机的剖面图。
图8是本发明的实施方式的冰箱的剖面。
图中，1-永磁铁式电动机；2-定子；3-转子；4-齿；5-槽；6-定子铁芯；7-电枢绕线；8-永磁铁插入孔；9-转子铁芯；10-三轴各向异性磁铁；11-轴孔；12-电磁钢板；13-转子电磁钢板；14a、14b-槽；50-密闭型压缩机；100-冰箱。
具体实施方式
关于本发明的实施方式，参照图1、图3、图4及图5进行说明。图1是永磁铁式电动机的径向剖面图。图3是转子的放大图。图4是转子的立体图。图5是转子铁芯外周部的放大图。
图1的六极九槽形状的永磁铁式电动机1由定子2和转子3构成。定子2由具有齿4和槽5的定子铁芯6、和以集中卷绕在齿4的周围的电枢绕线7构成。
如图3所示，转子3在具有三轴各向异性形状的永磁铁插入孔8的圆盘状的转子铁芯9插入三轴各向异性磁铁10，在转子3的中心具有用于嵌合轴的轴孔11。
如图4所示，转子3沿轴向划分为三个区间(从转子上面开始分别为区间A、区间B、区间C)。
区间A的转子3层叠有多片图5a所示的圆盘状的转子电磁钢板13。电磁钢板12的外周形成圆弧。
区间B的转子3层叠有多片图5b所示的转子电磁钢板13。转子电磁钢板13除了具有电磁钢板12的外周形状以外，在永磁铁插入孔8附近的外周部以相对于磁极中心大致对称的方式分别设置有各两个的槽14a、14b。
区间C的转子3呈与区间A的转子3同样的结构(参照图5)。
接着，图6表示在转子3上产生的转矩。分别为，(1)用全部外周部无槽的电磁钢板12层叠转子的情况；(2)用全部带槽的转子电磁钢板13层叠的情况；及(3)使电磁钢板12和转子电磁钢板13的轴向长度层叠为从各自产生的齿槽转矩的振幅为同样的大小。
为了使在图4中由区间A和区间C的转子3产生的齿槽转矩、和由区间B产生的齿槽转矩为相反相位，而将槽的宽度调整为约6°。
另外，相邻的槽的间隔从磁铁中心作成约10°，由此使从永磁铁产生的磁通集中在磁极中心方向，并且成为不产生磁通饱和的构造。由此，提高马达的转矩而实现高效率，并且，能降低成为噪音的原因的脉动转矩约30％。
接着，图8表示本实施方式的密闭型压缩机50的纵剖面图。
本实施方式的密闭型压缩机50为这样的往复型压缩机：将压缩元件30和电动元件40上下配置于密闭容器15内，并且，通过曲轴16连结。压缩元件30和电动元件40被弹性地支撑于密闭容器15。
压缩元件30具备形成缸室的气缸17、在缸室内往复运动的活塞18、驱动该活塞18的连杆19、以及组装于气缸端面的多个部件而构成。气缸17一体地成形有轴承部17a和支架17b。活塞18通过连杆19而连结于曲柄销16a，通过曲柄销16a的偏心旋转而在气缸17内往复运动。
电动元件40配置于支架17b的下方，具备定子2和转子3而构成。定子2被固定于支架17b，转子3被固定于曲轴16。在曲轴16的上端部设置有偏离旋转中心的曲柄销16a。
曲轴16贯穿轴承部17a而从支架17b的下方向上方延伸，曲柄销16a以位于支架17b上方侧的方式设置。曲轴16的下部与转子3直接连结，曲轴16通过电动元件40的动力而旋转。曲柄销16a和活塞18之间通过连杆19而连结，成为活塞18通过曲柄销16a和连杆19而往复运动的结构。
被供给至气缸17内的气体冷媒，通过活塞18的往复运动而被压缩。被压缩了的气体冷媒，经由设置于阀门板的排出孔而向排出管输送。向排出管输送的冷媒，经由冷凝器、减压机构、蒸发器，再次返回压缩机内。通过压缩机、冷凝器、减压机构和蒸发器而形成冷冻循环。在该冷冻循环中使用异丁烷(R600a)等的碳化氢系列的冷媒(HC冷媒)。
在密闭容器15内蓄积有冷冻机油(润滑油)，通过曲轴16的旋转运动引起的泵作用而被升起，成为向压缩元件30的滑动部输送的构造。
另外，如图8所示，通过在冰箱100设置上述的密闭型压缩机50而能够在降低噪音的同时提高冷却效率，能够降低冰箱100的消耗电力。
如以上，根据本发明，电动机具备磁铁埋入型的转子，所述转子在层叠圆盘状的电磁钢板而构成的转子铁芯内等间隔地埋入多个永磁铁，所述永磁铁为三轴各向异性形状，上述转子沿轴向划分为多个区间，并且，在外周具有与该多个区间的每一个产生的齿槽转矩的相位差对应的宽度的槽。即，通过使划分了的转子的轴向长度调整为在各区间产生的齿槽转矩的振幅的大小相同，并且，调整上述槽的宽度以使从各区间产生的齿槽转矩的相位差为180°，由此能够衰减齿槽转矩。
另外，调整槽的位置、和深度以使从永磁铁产生的磁通向磁极一侧集中。即，槽的轴向长度设置为齿槽转矩为规定的振幅宽度。另外，设置间隔以使从永磁铁产生朝向定子的电枢绕线的励磁磁通不会磁饱和。由此，能作成抑制磁通短路，损失少的电动机。
因而，在由实施了电枢绕线的定子和插入了如图1所示的三轴各向异性形状的永磁铁的转子构成的永磁铁式电动机中，实现间隙磁通密度的增加而产生的高效率化、能够消除随之产生的转矩脉动、降低噪音。

Claims (5)

1.一种电动机，具备磁铁埋入型的转子，所述转子在层叠圆盘状的电磁钢板而构成的转子铁芯内等间隔地埋入多个永磁铁，所述电动机的特征在于，
所述永磁铁为三轴各向异性形状，上述转子沿轴向划分为多个区间以使齿槽转矩的振幅成为规定的大小，并且，在外周具有与该多个区间的每一个所产生的齿槽转矩的相位差对应的宽度的槽。
2.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，
上述槽的轴向长度设置为上述齿槽转矩为规定的振幅。
3.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，
设置间隔以使从上述永磁铁产生而朝向上述定子的电枢绕线的励磁磁通不会磁饱和。
4.一种密闭型压缩机，其特征在于，
具备权利要求1至3任何一项所述的电动机。
5.一种冰箱，其特征在于，
具备权利要求4所述的密闭型压缩机。
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