CN102447364A - 永磁式旋转电机及使用了该旋转电机的压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在从低速到高速的广阔的范围内发挥高效率且高性能的永磁式旋转电机和使用其的压缩机。永磁式旋转电机的转子具备转子铁心、在该转子铁心上形成的多个插入孔、插入到该插入孔的多个永久磁铁，并且，在内部插入有所述永久磁铁的插入孔按照所述转子的每一极至少分割为两个，并且插入到该插入孔中的所述永久磁铁分别相对于所述转子的磁极中心配置成非对称。由此，电枢磁通引起的去磁磁场的影响降低，通过同一电流时的转矩上升，永久磁铁的涡电流损耗降低，并且通过小的电流能够进行削弱励磁运转，由此提供一种适合于高效率且高速旋转的高性能的永磁式旋转电机。

Description

永磁式旋转电机及使用了该旋转电机的压缩机

技术领域

本发明涉及在转子上具备励磁用的永久磁铁的永磁式旋转电机，尤其涉及适合在空调器、电冰箱、冷库等的压缩机中使用的永磁式旋转电机及使用了该永磁式旋转电机的压缩机。

背景技术

在转子铁心内埋入有永久磁铁的埋入磁铁式的转子中，当将永久磁铁配置在外径侧时，产生的转矩提高，但另一方面，存在永久磁铁的减磁成为问题的情况。这是由于在永磁式旋转电机中，在转子的永久磁铁产生的磁场和定子形成的旋转磁场之间由于吸引力及排斥力而产生转矩，因此，在因该排斥力而产生转矩的部位会对永久磁铁施加去磁磁场。与此相对，若将永久磁铁配置在内径侧，则能够防止永久磁铁的减磁，但在通上同一电流的情况下，与将永久磁铁配置在外径侧的情况相比，存在产生的转矩降低这样的问题。

因此，例如，在以下的专利文献1所记载的永磁式旋转电机(尤其是图10)中，已经提出有如下这样的结构，即，将构成各极的永久磁铁相对于圆周方向配置成非对称，具体而言，将构成各极的永久磁铁倾斜配置，由此提高特定旋转方向的转矩，防止永久磁铁的减磁。

另外，为了永磁式旋转电机的高效率化，只要提高通上同一电流时的产生转矩即可。因此，在以下的专利文献2所记载的永磁式旋转电机中，已经提出有如下这样的结构，即，在转子铁心的极间设置凹部来防止磁通的短路，由此，防止永久磁铁的磁通在转子铁心内发生短路的情况，从而有效地利用于转矩的产生。

【专利文献1】日本专利第3403690公报

【专利文献2】日本特开2004-7875号公报

然而，上述现有技术是以提高通上同一电流时的转矩及防止永久磁铁的减磁为目的而提出的方案，这样的转矩提高对策产生的铜损降低尤其是在不进行削弱励磁运转的情况下，即，对电动机的中·低速区域的运转中的效率提高具有效果，然而，在进行上述的削弱励磁运转的高速区域中，从通过尽可能地降低为了削弱永久磁铁的磁通所需的电枢电流来提高效率的观点出发，存在问题。并且，为了实现永磁式旋转电机的高效率化，永久磁铁的涡电流损耗的降低也很重要，其解决对策也很重要。

发明内容

即，在本发明中，其目的在于提供一种不仅是中·低速区域，而且在从低速到高速的广阔的区域中都具有高效率和高性能的永磁式旋转电机及使用了该永磁式旋转电机的压缩机。

为了实现上述目的，根据本发明，首先提供一种永磁式旋转电机，其具有：圆筒状的定子；在该定子的内部隔着间隙与定子对置配置并被支承为能够转动的转子，其中，所述定子具备定子铁心、在该定子铁心上形成的多个定子槽、与该槽相邻而形成的齿、设置在所述定子槽内的由多相构成的电枢绕组，所述转子具备转子铁心、在该转子铁心上形成的多个插入孔、插入到该插入孔中的多个永久磁铁，并且，在内部插入有所述永久磁铁的插入孔在所述转子的每一极至少分割为两个，并且插入到该插入孔中的所述永久磁铁分别相对于所述转子的磁极中心配置成非对称。

另外，在本发明中，在上述记载的永磁式旋转电机中，优选，在所述转子的每一极至少分割为两个的永久磁铁和插入孔沿着所述转子的外周面配置，并且，相对于所述转子的旋转方向位于超前的位置上的所述永久磁铁和所述插入孔配置在比滞后的位置上的所述永久磁铁和所述插入孔靠外周侧，更优选在所述转子的每一极至少分割为两个的永久磁铁具有弧状的截面形状或矩形形状的截面形状。

并且，在本发明中，在上述记载的永磁式旋转电机中，优选，在所述转子的每一极至少分割为两个的永久磁铁和插入孔在各磁极配置成直线状，并且，相对于所述转子的旋转方向位于超前的位置上的所述永久磁铁和所述插入孔配置在比滞后的位置上的所述永久磁铁和所述插入孔靠外周侧，更优选，在所述转子的每一极至少分割为两个的永久磁铁具有矩形形状的截面形状。此外，所述超前的位置上的所述永久磁铁的厚度也可以小于所述滞后的位置上的所述永久磁铁的厚度。

并且，在本发明中，在上述记载的永磁式旋转电机中，优选，在所述转子的每一极至少分割为两个的永久磁铁和插入孔在各磁极配置成台阶状，并且，相对于所述转子的旋转方向位于超前的位置上的所述永久磁铁和所述插入孔配置在比滞后的位置上的所述永久磁铁和所述插入孔靠外周侧，并且，优选在所述转子的每一极至少分割为两个的永久磁铁具有矩形形状的截面形状。

或者，在本发明中，在上述记载的永磁式旋转电机中，也可以是，在所述转子的每一极至少分割为两个的永久磁铁和插入孔在各磁极配置成V字状，并且，相对于所述转子的旋转方向位于超前的位置上的所述永久磁铁和所述插入孔配置在比滞后的位置上的所述永久磁铁和所述插入孔靠外周侧。

此外，在上述记载的永磁式旋转电机中，优选，在所述转子上形成的所述插入孔的端部形成有弯曲部，或者，优选在所述转子的多个磁极间形成凹部。或者，也可以在所述转子的各磁极的外周附近形成狭缝。

并且，根据本发明，还提供一种压缩机，其组合多个涡旋状卷板而形成压缩室，并经由回旋涡盘构件对该涡旋状卷板进行旋转驱动，从而在该压缩室内进行流体的压缩，并且具备经由曲轴对所述压缩机的回旋涡盘构件进行旋转驱动的驱动机构，所述压缩机的特征在于，使用上述记载的永磁式旋转电机作为该驱动机构。

[发明效果]

根据以上的本发明，能够防止永久磁铁的减磁，并且能够降低为了得到所希望的转矩所需的电流和削弱励磁运转所需的电流，并且，由于能够抑制永久磁铁的涡电流损耗，因此能够提供一种从低速到高速运转都具有高效率和高性能的永磁式旋转电机。并且能够提供一种缓和旋转时的应力集中而适合于高速旋转的永磁式旋转电机。

附图说明

图1是表示本发明的永磁式旋转电机的整体结构的剖视图。

图2是表示用于说明本发明的原理的实施例1的永磁式旋转电机、尤其是其转子的详细结构的剖视图。

图3是表示本发明的实施例2的永磁式旋转电机的转子的详细结构的剖视图。

图4是表示本发明的实施例3的永磁式旋转电机的转子的详细结构的剖视图。

图5是表示具备上述实施例3的转子的永磁式旋转电机所进行的实际运转时的效率的测定结果的图。

图6是表示本发明的实施例4的永磁式旋转电机的转子的详细结构的剖视图。

图7是表示本发明的实施例5的永磁式旋转电机的转子的详细结构的剖视图。

图8是表示本发明的实施例6的永磁式旋转电机的转子的详细结构的剖视图。

图9是表示本发明的实施例7的永磁式旋转电机的转子的详细结构的剖视图。

图10是表示本发明的实施例8的永磁式旋转电机的转子的详细结构的剖视图。

图11是表示本发明的实施例9的永磁式旋转电机的转子的详细结构的剖视图。

图12是表示本发明的实施例10的永磁式旋转电机的转子的详细结构的剖视图。

图13是表示本发明的实施例11的永磁式旋转电机的转子的详细结构的剖视图。

图14是表示采用了上述的本发明的永磁式旋转电机的压缩机的内部结构的剖视图。

符号说明：

1…永磁式旋转电机

2…定子

3…转子

4…齿

5…铁心支承件(日语原文：コアバツク)

6…定子铁心

7…槽

8…电枢绕组

10…永久磁铁插入孔

11…凹部

12…转子铁心

13…磁极铁心

14…永久磁铁

15…轴孔

16…桥部

17…防磁通短路用孔

18…狭缝

60…固定涡盘构件

61…端板

69…压缩容器

60…固定涡盘构件

62、65…涡旋状卷板

63…回旋涡盘构件

72…曲轴

具体实施方式

以下，参照附图，详细地说明本发明的实施方式。需要说明的是，在以下的各图中，相同的符号表示同一构成要素，另外，在以下的实施例中，主要与四极的永磁式旋转电机相关联而进行说明。

【实施例1】

首先，为了说明本发明的动作原理，对本发明的第一实施例(实施例1)的永磁式旋转电机进行说明。需要说明的是，附图1是实施例1的永磁式旋转电机的剖视图，图2是该实施例1的永磁式旋转电机中的尤其是转子的剖视图。

在该图1中，永磁式旋转电机1具备圆筒状的定子2、能够转动地安装在该圆筒状的定子的内部的转子3。定子2具备：由多个齿4和铁心支承件5构成的定子铁心6；在该多个齿4之间的槽7内以包围齿4的方式卷绕安装的集中绕组的电枢绕组8(三相绕组的U相绕组8a、V相绕组8b、W相绕组8c)。在此，由于永磁式旋转电机1为四极、六槽，其槽距以电角计为120度。

接着，在图2中，圆筒状的转子3具备在中心形成有轴孔15的转子铁心12，在其内部形成有沿着该转子的外周面弯曲的形状的两个磁铁插入孔10(10a、10b)，在所述孔中分别埋设有例如由稀土类的钕构成的具有弧状的截面形状的永久磁铁14(14a、14b)。并且，比所述永久磁铁14靠外径侧的铁心构成磁极铁心13，上述转子铁心12的内径侧与外径侧(即，磁极铁心13)通过所谓的桥部16(16a、16b)结合。在此，沿转子3的磁极中心方向延伸的轴为d轴，沿着相对于磁极中心方向隔开以电角计为90度的磁极间方向延伸的轴为q轴。另外，图中的符号11表示设置在转子铁心12的外周面的极间的凹部。

如上述的图2可知，本发明的特征在于，构成永磁式旋转电机的、尤其是在转子铁心12的转子铁心9内部设置的永久磁铁的插入孔10以及其配置及形状。即，在本发明中，永久磁铁插入孔10a、10b相对于由一对桥部16a、16b划分出的一个磁极分割形成为两个，即，每一极分割形成为两个，在永久磁铁插入孔10a、10b的内部分别埋设有钕永久磁铁14(14a、14b)。并且，相对于转子3的旋转方向位于超前的位置的永久磁铁的插入孔10a配置在比位于滞后的位置的永久磁铁的插入孔10b靠外径侧(D＞d)。换言之，插入到所述的永久磁铁的插入孔10a、10b中的永久磁铁14(14a、14b)在各磁极的圆周方向上相对于各磁极的中心(穿过磁极铁心13的开度α的中心的线)配置成非对称。由此，插入到插入孔10a内的永久磁铁14a与定子铁心6(参照图1)的内周面之间的距离比插入到插入孔10b内的永久磁铁14b与定子铁心6的内周面之间的距离短。

这样构成永磁式旋转电机的情况具有下面的效果。即，尤其在电动机的高速旋转区域中进行上述的削弱励磁运转时，从上述定子铁心侧6朝向转子3的磁通和从该转子3朝向上述定子铁心侧6的磁通分别朝向图中的箭头所示的方向。因此，超前的位置的插入孔10a的永久磁铁14a被该磁通增磁，但另一方面，滞后的位置的插入孔10b的永久磁铁14b被减磁。此时，如上所述，由于与超前的位置的插入孔10a的永久磁铁14a相比，滞后的位置的插入孔10b的永久磁铁14b到定子铁心6的内周面的距离更大，因此能够尽可能降低为了削弱该永久磁铁的磁通所需的电枢电流，由此，能够实现电动机的效率的提高。尤其是若对超前的位置的插入孔10a的永久磁铁14a和滞后的位置的插入孔10b的永久磁铁14b分别进行分割，则能够减小流过该永久磁铁14的涡电流，因此能够降低该涡电流引起的损失，能够提高效率。

作为其理由，尤其是在削弱励磁运转中，将永久磁铁14的磁通削弱，而在定子2侧形成与该永久磁铁14的磁通方向反向的磁通(去磁磁场)。因此，为了以尽可能小的电流形成该反向磁通，而需要使d轴方向的磁通容易流动。因此，通过将永久磁铁的插入孔10分割成多个、优选分割成两个，而d轴方向的磁通容易经由插入孔10之间的桥部16b(该桥部16b为导磁性的铁)流动，因此能够利用比现有结构的电流小的电流来削弱上述的永久磁铁14的磁通。并且，通过将永久磁铁的插入孔10分割成两个，还能够降低插入到其内部的永久磁铁14的涡电流损耗，因此推断为效率进一步提高。

另外，若如上述那样利用在永久磁铁的插入孔10之间形成的桥部16b将永久磁铁的插入孔10分割成每一极形成有两个，则能够使尤其是因高速旋转时的离心力而作用在该桥部16a上的应力分散。并且，若在永久磁铁的插入孔10的端部设置R部(弯曲部)，则能够使应力最集中的插入孔10的端部的应力分散，能够抑制高速旋转时的转子铁心12的变形，因此，能够进一步提高永磁式旋转电机1的可驱动的最高转速。

需要说明的是，在此，如上所述，尤其是插入到滞后位置的插入孔10b中的永久磁铁14b比另一方的永久磁铁14a受到的去磁磁场的影响多，因而容易减磁。因此，尤其是通过将滞后位置的永久磁铁14b形成为比另一永久磁铁14a的顽磁力高的材料，而能够形成难以引起永久磁铁的减磁的结构。

鉴于以上叙述的结果，在永磁式旋转电机中，通过形成为上述的图2所示的本发明的结构的转子，在低速运转时能够降低为了得到所希望的转矩所需的电流和永久磁铁的涡电流损耗，并且还能够防止永久磁铁的减磁。此外，在高速运转时，能够降低削弱励磁运转所需的电流和永久磁铁的涡电流损耗，进而能够防止永久磁铁的减磁，并且，能够使因高速旋转时的离心力而作用在桥部上的应力分散。即，根据本发明的永磁式旋转电机，提供一种能够在从低速到高速区域的广阔的范围中实现电动机的高效率化和其最高转速的提高，并且还能够防止永久磁铁的减磁的永磁式旋转电机，换言之，提供一种高效率且高性能的永磁式旋转电机。

需要说明的是，在上述的实施例中，示出了四极的永磁式旋转电机。并对其转子的极数与定子的槽数的比为2∶3进行了说明，但本发明不局限于此，其它的极数与槽数的比也能够得到与上述大致同样的效果。

另外，在上述的实施例中，在转子铁心12的外周面的极间设置凹部11，并将磁极铁心13的开度α设定成以电角计为120度左右，由此将永久磁铁14的磁通集中在磁极的中心。然而，若使磁极铁心13的开度α与绕组节距大致一致，则能够更有效地利用永久磁铁14的磁通，这种情况下，其它的极数与槽数的比也发生变化，这对于本领域技术人员来说是不言自明的。

接着，以下，除了与上述本发明的原理一起进行了详细说明的本发明的永磁式旋转电机(实施例1)以外，还示出包括利用该本发明的原理并在实际的永磁式旋转电机中也容易适用的结构等的各种实施例。

【实施例2】

图3是表示本发明的实施例2的永磁式旋转电机的转子的详细情况的剖视图，其中，对于与上述图2相同的构成要素标注同一符号，避免其重复说明。

该图3所示的永磁式旋转电机的转子与上述图2的不同点在于，取代上述的弯曲(弧状的截面形状)的永久磁铁14a、14b，利用平板状且其截面为矩形的永久磁铁，伴随于此，其插入孔10a、10b的截面也形成为矩形。需要说明的是，上述的两片永久磁铁14a、14b以它们的对置部分相对于转子3的外周面突出的方式配置成所谓的倒“V”字状，并且，配置成在相对于转子的旋转方向位于超前的位置的永久磁铁14a与位于滞后的位置的永久磁铁14b之间产生高低差(D＞d)。

若这样构成，则与上述的图2所示的转子同样地，就永久磁铁14的径向高度而言，相对于转子2的旋转方向位于超前的位置的永久磁铁14a比位于滞后侧的永久磁铁14b低，因此能够得到与上述的实施方式1同样的效果。并且，永久磁铁插入孔10a和永久磁铁插入孔10b也可以不是弯曲孔，而形成矩形形状即可，其制作变得容易。另外，在所述永久磁铁的插入孔10a、10b的周向端部也设有R部(弯曲部)的情况下，能够使桥部16b的宽度形成得更均匀，因此发挥能够进一步缓和应力集中这样的效果。

【实施例3】

接着，附图4是表示本发明的实施例3的永磁式旋转电机的转子的详细情况的剖视图，其中，在此，也同样对与上述图2相同的构成要素标注同一符号，避免其重复说明。

在该图4所示的永磁式旋转电机的转子中，与上述的实施例的不同点在于，由图明确可知，上述的分割成两个的永久磁铁是截面为矩形形状的永久磁铁14a和14b，并且永久磁铁的插入孔10a、10b不沿着磁极铁心13的外周面，而呈直线状且相对于各磁极的中心线(穿过磁极铁心13的开度α的中心的线)的垂线倾斜地排列成直线状。需要说明的是，所述的分割成两个的久磁铁14a和14b也与上述同样地，在各磁极的圆周方向上相对于各磁极的中心配置成非对称。即，相对于转子3的旋转方向位于超前的位置的永久磁铁的插入孔10a配置在比位于滞后的位置的永久磁铁的插入孔10b靠外径侧(D＞d)。

通过如此构成也与上述实施例同样地，就永久磁铁14的径向高度而言，相对于转子2的旋转方向位于超前的位置的永久磁铁14a比位于滞后侧的永久磁铁14b低，因此能够得到与上述同样的效果。另外，在本实施例中，永久磁铁插入孔10a和永久磁铁插入孔10形成为矩形形状即可，其制作变得容易。另外，在所述的永久磁铁的插入孔10a、10b的周向端部设有R部(弯曲部)的情况下，能够使桥部16b的宽度形成得更均匀，因此发挥能够进一步缓和应力集中这样的效果。

附图5(a)、(b)是将通过上述的本发明的永磁式旋转电机得到的效率与现有的结构的永磁式旋转电机的效率进行比较而示出的效率测定结果，在此，以现有结构的情况的效率为基准(1.000)而通过其相对值进行表示。需要说明的是，图5(a)是电动机的高速旋转时以外(中·低速旋转时)的测定结果，并且，图5(b)是削弱励磁运转时(高速旋转时)的测定结果。

尤其如图5(a)所示，可知通过将永久磁铁14和其插入孔10分割成两个(14a、14b)(10a、10b)，而提高效率。推断为这是由于通过将永久磁铁插入孔10分割成两个，能够减小流过永久磁铁14的涡电流，能够使涡电流损耗降低。

并且，图5(b)是电动机的高速旋转时、即进行削弱励磁运转的情况的效率的测定结果，由该结果明确可知，通过将永久磁铁14和其插入孔10分割成两个，能够进一步提高其效率。

【实施例4】

图6是表示本发明的实施例4的永磁式旋转电机的转子的详细情况的剖视图，是上述图4所示的实施例3的变形例。需要说明的是，在此也同样对与上述相同的构成要素标注同一符号，避免其重复说明。

本实施例与上述图4的不同点在于，尤其是相对于转子2的旋转方向位于滞后的位置的永久磁铁14b的厚度比位于超前的位置的永久磁铁14a厚。需要说明的是，通过这样的结构也能够得到与上述所示同样的效果，并且与上述图2所示的结构相比，滞后的位置的永久磁铁14b难以受到去磁磁场的影响，因此能够得到比上述实施例2更能够抑制永久磁铁14b的减磁的效果。

【实施例5】

图7是表示本发明的实施例5的永磁式旋转电机的转子的详细情况的剖视图，是上述图4所示的实施例3的另一变形例。需要说明的是，在此也同样对与上述相同的构成要素标注同一符号，避免其重复说明。

需要说明的是，本实施例与上述图4的不同点在于，尤其是将滞后的位置的永久磁铁14b更靠内径侧配置，以便于在超前的位置的永久磁铁14a与滞后的位置的永久磁铁14b之间产生高低差。需要说明的是，通过这样的转子的结构也能够得到与上述图2所示的实施方式2同样的效果，并且由于比上述图4所示的结构更难以受到去磁磁场的影响，因此与上述实施例2相比，能够抑制滞后的位置的永久磁铁14b的减磁。并且，通过在永久磁铁的插入孔10a、10b的周向的端部设置R部(弯曲部)，能够使桥部16b的宽度形成得均匀，因此能够进一步缓和应力的集中。

【实施例6】

图8是表示本发明的实施例6的永磁式旋转电机的转子的详细情况的剖视图，是上述图4所示的实施例3的另一变形例。需要说明的是，在此也同样地对与上述相同的构成要素标注同一符号，避免其重复说明。

需要说明的是，该实施例的结构与上述图4的不同点在于，尤其是两个永久磁铁14a和14b相对于各磁极的中心线(穿过磁极铁心13的开度α的中心的线)的垂线不倾斜而配置成台阶状，即，由图明确可知，超前的位置的永久磁铁14a配置在比滞后的位置的永久磁铁14b靠内径侧。

通过这样的结构，虽然在永久磁铁的配置上与上述图4不同，但在各磁极铁心13中，相对于转子的旋转方向位于超前的位置的永久磁铁14a比位于滞后侧的永久磁铁14b低(D＞d)，因此能够得到与上述的实施例同样的效果。另外，通过在永久磁铁的插入孔10a、10b的周向端部设置R部(弯曲部)，能够使桥部16b的宽度形成得均匀，因此与上述同样地能够进一步缓和应力的集中。

【实施例7】

图9是表示本发明的实施例7的永磁式旋转电机的转子的详细情况的剖视图，尤其是上述图8所示的实施例6的变形例。需要说明的是，在此也同样对与上述相同的构成要素标注同一符号，避免其重复说明。

本实施例与上述实施例7的结构不同点在于，由图明确可知，尤其是使超前的位置的永久磁铁14a与滞后的位置永久磁铁14b之间的高低差更大，即，将滞后侧的永久磁铁14b配置在比超前侧的永久磁铁14a更靠内径侧，从而使超前侧永久磁铁的插入孔10a与滞后侧永久磁铁的插入孔10b在径向上重合，由此将永久磁铁14a与永久磁铁14b之间的桥部16b设置在周向上。

若这样构成，则超前侧永久磁铁14a与滞后侧永久磁铁14b的配置、进一步而言所述永久磁铁的插入孔10a、10b、桥部16b的配置尤其与上述图4的结构不同，但在各磁极铁心13中，由于相对于转子的旋转方向位于超前的位置的这一方比滞后侧低，且在永久磁铁14a与永久磁铁14b之间存在铁(桥部16b)，因此还是能够得到与上述的实施例同样的效果。

【实施例8】

图10是表示本发明的实施例8的永磁式旋转电机的转子的详细情况的剖视图，尤其是上述图4所示的实施例2的另一变形例。需要说明的是，在此也同样地对与上述相同的构成要素标注同一符号，避免其重复说明。

在该实施例8的结构中，尤其与上述图4的结构不同，通过取代上述的凹部11而在转子铁心12的外周面的极间(q轴侧)设置防磁通短路用孔17，来防止磁通的短路，并且通过该防磁通短路用孔17使磁极铁心13的开度在以电角计为120度左右，由此使永久磁铁14的磁通集中于磁极中心。需要说明的是，通过这样的结构，虽然与转子铁心12的极间的形状不同，但能够得到与上述的实施例同样的效果。

【实施例9】

图11是表示本发明的实施例9的永磁式旋转电机中的转子的详细情况的剖视图，尤其是上述图4所示的实施例2的另一变形例。需要说明的是，在此也同样地对与上述相同的构成要素标注同一符号，避免其重复说明。

本实施例的结构的特征在于，由图明确可知，构成各磁极的永久磁铁14从两个变为三个，即，每一极分割为三个，并且，与上述的实施例同样地，相对于转子3的旋转方向越是位于超前侧的永久磁铁，越比滞后侧靠外径侧配置。即，以从转子3的外径侧靠近的顺序配置永久磁铁14a、永久磁铁14b、永久磁铁14c。

通过这样构成，能够得到与上述图4所示的实施例同样的效果，并且，与上述图4所示的结构相比，d轴方向的磁通更容易流动。若为该情况，则能够利用更小的电流来削弱永久磁铁14的磁通，并且尤其是能够使因高速旋转时的离心力而作用在桥部16上的应力分散，因此转子能够以更高速旋转。

【实施例10】

图12是表示本发明的实施例10的永磁式旋转电机的详细情况的剖视图，是本发明的另一变形例。需要说明的是，在此也同样地对与上述相同的构成要素标注同一符号，避免其重复说明。

在本实施例的结构中，尤其是与上述图3不同点在于，将两片永久磁铁14a和14b以它们的对置部分相对于转子3的外周面形成凹陷的方式配置成所谓的“V”字状，并且，配置成在相对于转子的旋转方向位于超前的位置的永久磁铁14a与位于滞后的位置的永久磁铁14b之间产生高低差(D＞d)。

通过这样构成，也与上述的实施例的转子同样地，就永久磁铁14的径方向高度而言，整体上，相对于转子2的旋转方向位于超前的位置的永久磁铁14a比位于滞后侧的永久磁铁14b低，因此能够得到与上述的实施方式1同样的效果。另外，永久磁铁插入孔10a和永久磁铁插入孔10b也可以不为弯曲孔，而形成为矩形形状即可，其制作变得容易。另外，在所述永久磁铁的插入孔10a、10b的周向端部也设有R部(弯曲部)的情况下，能够使桥部16b的宽度形成得更均匀，因此能够进一步缓和应力的集中。

【实施例11】

图13是表示本发明的实施例11的永磁式旋转电机中的转子的详细情况的剖视图，尤其是上述图4所示的实施例的另一变形例。需要说明的是，在此也同样地对与上述相同的构成要素标注同一符号，避免其重复说明。

由图明确可知，本实施例的结构与上述图4的不同点在于，还在各磁极的外周附近的磁极铁心13处设置狭缝18，由此使永久磁铁14的磁通集中于磁极铁心13的磁极中心。

需要说明的是，根据这样的结构，能够减轻磁极铁心13的重量，因此能够使作用在桥部16上的应力减小，能够使永久磁铁14产生的磁通的分布接近正弦波。这样，使磁通分布接近正弦波的情况会使高次谐波成分减少，由此增加有助于产生转矩的基波成分。因此，能够提供一种能够得到与上述图4所示的实施例3同样的效果，并且能够比上述实施方式3更高速地旋转且具有高效率的永磁式旋转电机。

最后，附图14是表示采用以上详细说明的本发明的永磁式旋转电机作为旋转驱动源的尤其是在空调器、电冰箱、冷库等中使用的压缩机的内部结构的截面。

在图14中，在圆筒状的压缩容器69内，直立于固定涡盘构件60的端板61上的涡旋状卷板62和直立于回旋涡盘构件63的端板64上的涡旋状卷板65以啮合的方式形成，并且，利用上述示出了结构的永磁式旋转电机1，经由曲轴72使该回旋涡盘构件63进行回旋运动，从而进行压缩动作。

在通过固定涡盘构件60及回旋涡盘构件63形成的压缩室66(66a、66b…)中，位于最外径侧的压缩室伴随回旋运动而朝向两涡盘构件63、60的中心移动，容积逐渐缩小。当压缩室66a、66b到达两涡盘构件60、63的中心附近时，两压缩室66内的压缩气体从与压缩室66连通的喷出口67喷出。

喷出的压缩气体通过在固定涡盘构件60及框架68上设置的气体通路(未图示)而到达框架68下部的压缩容器69内，并从设置在压缩容器69的侧壁上的喷出管70向电动压缩机的外部排出。

另外，驱动电动压缩机的永磁式旋转电机1由另外设置的逆变器(未图示)控制，而以适合压缩动作的旋转速度进行旋转。

在此，上述的永磁式旋转电机1由定子2和转子3构成，设置在转子3上的曲轴72的上部成为曲轴。在该曲轴72的内部形成有油孔74，伴随曲轴72的旋转，在压缩容器69的下部设置的储油部73内的润滑油经由油孔74向滑动轴承75供给。

该压缩机例如在空调器、电冰箱或冷库等的制冷剂循环中作为制冷剂的驱动源使用，通常整年运转，因此从地球变暖的观点出发，尤其是为了实现节能化而该压缩机成为最重要的产品。即，由于该压缩机能够进行可变速运转，因此在从低速旋转到高速旋转的广阔的区域中提高其效率对于为了实现节能非常重要。因此，用于驱动该压缩机的永磁式旋转电机1追求从低速到高速的广阔的转速区域中的高效率化。

因此，作为提高低速运转时的效率的方法，考虑通过增大电枢绕组8的卷数，而增大感应电动势，减少逆变器的载频的影响，由此实现损失的降低。然而，若这样构成永磁式旋转电机1，则感应电动势变大，因此高速旋转时成为削弱励磁运转。在该削弱励磁运转中，由于为了削弱永久磁铁的磁通而对电枢绕组通上电流，因此从永久磁铁的磁通来看，成为去磁磁场的电枢磁通变大，永久磁铁的减磁成为问题。

另外，为了使压缩机小形化，需要使永磁式旋转电机1进行高速运转，然而，越是高速旋转，则离心力越大，因此转子铁心12的最大集中应力成为问题。

对于上述的问题点，在将上述的本发明的永磁式旋转电机作为驱动源的情况下，能够提供一种在从低速到高速运转的广阔的范围内能够以高速运转的压缩机。即，根据以上叙述的本发明，能够防止永久磁铁的减磁，并且能够降低为了得到所希望的转矩所需的电流和削弱励磁运转所需的电流，能够进一步抑制永久磁铁的涡电流损耗。因此，能够提供一种在从低速到高速运转的广阔的范围内具有高效率、高性能的永磁式旋转电机，并且，由于能够缓和旋转时的应力的集中，因此能够提供一种适合于高速旋转的永磁式旋转电机。

Claims (13)

1.一种永磁式旋转电机，其具有：圆筒状的定子；在该定子的内部隔开间隙与该定子对置配置并被支承为能够转动的转子，所述永磁式旋转电机的特征在于，

所述定子具备定子铁心、在该定子铁心上形成的多个定子槽、与该槽相邻而形成的齿、设置在所述定子槽内的由多相构成的电枢绕组，

所述转子具备转子铁心、在该转子铁心上形成的多个插入孔、插入到该插入孔中的多个永久磁铁，并且，

在内部插入有所述永久磁铁的插入孔在所述转子的每一极至少分割为两个，并且插入到该插入孔中的所述永久磁铁分别相对于所述转子的磁极中心配置成非对称。

2.根据权利要求1所述的永磁式旋转电机，其特征在于，

在所述转子的每一极至少分割为两个的永久磁铁和插入孔沿着所述转子的外周面配置，并且，相对于所述转子的旋转方向位于超前的位置上的所述永久磁铁和所述插入孔配置在比滞后的位置上的所述永久磁铁和所述插入孔靠外周侧。

3.根据权利要求2所述的永磁式旋转电机，其特征在于，

在所述转子的每一极至少分割为两个的永久磁铁具有弧状的截面形状或矩形形状的截面形状。

4.根据权利要求1所述的永磁式旋转电机，其特征在于，

在所述转子的每一极至少分割为两个的永久磁铁和插入孔在各磁极配置成直线状，并且，相对于所述转子的旋转方向位于超前的位置上的所述永久磁铁和所述插入孔配置在比滞后的位置上的所述永久磁铁和所述插入孔靠外周侧。

5.根据权利要求4所述的永磁式旋转电机，其特征在于，

在所述转子的每一极至少分割为两个的永久磁铁具有矩形形状的截面形状。

6.根据权利要求5所述的永磁式旋转电机，其特征在于，

所述超前的位置上的所述永久磁铁的厚度比所述滞后的位置上的所述永久磁铁的厚度小。

7.根据权利要求1所述的永磁式旋转电机，其特征在于，

在所述转子的每一极至少分割为两个的永久磁铁和插入孔在各磁极配置成台阶状，并且，相对于所述转子的旋转方向位于超前的位置上的所述永久磁铁和所述插入孔配置在比滞后的位置上的所述永久磁铁和所述插入孔靠外周侧。

8.根据权利要求7所述的永磁式旋转电机，其特征在于，

在所述转子的每一极至少分割为两个的永久磁铁具有矩形形状的截面形状。

9.根据权利要求1所述的永磁式旋转电机，其特征在于，

在所述转子的每一极至少分割为两个的永久磁铁和插入孔在各磁极配置成V字状，并且，相对于所述转子的旋转方向位于超前的位置上的所述永久磁铁和所述插入孔配置在比滞后的位置上的所述永久磁铁和所述插入孔靠外周侧。

10.根据权利要求1所述的永磁式旋转电机，其特征在于，

在所述转子上形成的所述插入孔的端部形成有弯曲部。

11.根据权利要求1所述的永磁式旋转电机，其特征在于，

在所述转子的多个磁极间形成有凹部。

12.根据权利要求1所述的永磁式旋转电机，其特征在于，

在所述转子的各磁极的外周附近形成有狭缝。

13.一种压缩机，其组合多个涡旋状卷板而形成压缩室，并经由回旋涡盘构件对该涡旋状卷板进行旋转驱动，从而在该压缩室内进行流体的压缩，

并且具备经由曲轴对所述压缩机的回旋涡盘构件进行旋转驱动的驱动机构，

所述压缩机的特征在于，

使用所述权利要求1～12中任一项所述的永磁式旋转电机作为该驱动机构。

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