CN105637732B - 永久磁铁嵌入式电动机、压缩机和制冷空调装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种永久磁铁嵌入式电动机，该永久磁铁嵌入式电动机包括：定子铁芯（8），其配置在壳体（6）内部，具有背轭（8c）和多个磁极齿（8d）；转子（22），其配置在多个磁极齿（8d）的内径侧；以及多个压缩部，其因壳体（6）与背轭（8c）之间产生的按压力而产生比在背轭（8c）产生的压缩应力高的压缩应力，其中，在与多个磁极齿（8d）中的各磁极齿（8d）对应的背轭（8c）的外周部即定子铁芯外周部（8a）上，配置有将多个压缩部中的2个以上的压缩部（18‑1、18‑2）作为一组的压缩部组（180），构成压缩部组（180）的多个压缩部（18‑1、18‑2）的、旋转方向上宽度A1、A2的总和小于壳体（6）的径向厚度B。

Description

永久磁铁嵌入式电动机、压缩机和制冷空调装置
技术领域
本发明涉及包括壳体、配置于壳体内部的定子铁芯及配置于定子铁芯的内径侧的转子的永久磁铁嵌入式电动机、以及压缩机和制冷空调装置。
背景技术
在以永久磁铁嵌入式电动机作为驱动源的压缩机中，通常通过热装或压入将电动机的定子铁芯固定在圆筒状的壳体的内周部。在下述专利文献1所记载的以往的电动机的定子铁芯包括背轭和从背轭向电动机的中心方向延伸的多个磁极齿，背轭外周部中的与多个磁极齿的各磁极齿对应的背轭外周部不与壳体内周部接触、并且与磁极齿对应的位置以外的背轭外周部与壳体内周部接触的状态下被热装固定。通过这样使背轭外周部的一部分为不与壳体内周部接触的状态，防止因定子铁芯发生变形而定子铁芯与转子之间的间隙变得不均匀。此外，在下述专利文献2所记载的现有技术中，在与分割定子铁芯对应的分割轭部的外周部形成多个应力缓和缝隙，通过使设置于各应力缓和缝隙的应力承受部产生变形，减少在分割轭部中的磁通区域产生的压缩应力，从而改善分割定子铁芯的铁损特性。
专利文献1：日本特开2001-78375号公报
专利文献2：日本特开2005-51941号公报
发明内容
然而，在上述专利文献1所示的现有技术中，由于是在背轭外周部的大部分与壳体内周部接触的状态下进行固定，所以无法通过背轭的内周侧的磁通经由背轭外周部与壳体内周部的接触部泄漏到壳体。因泄漏到壳体的漏磁通而在壳体产生较大的铁损，因此存在电动机的性能因漏磁通而下降的可能性。特别是，在使用稀土类磁铁这种磁通密度较高的磁铁的电动机中，由于泄漏到壳体的漏磁通更多，所以电动机的效率下降成为问题。另一方面，在上述专利文献2所示的现有技术中，多个应力承受部的径向外侧的前端面的、旋转方向宽度的总和大于铁芯壳体的厚度，因此在通过热装将分割定子铁芯收纳于铁芯壳体时，按压应力承受部组的力被铁芯壳体吸收，与应力承受部组相比，铁芯壳体更容易变形。此时，大的压缩应力并不作用于压力承受部组，压力承受部组的导磁率保持较高的值。因此，磁通沿分割定子铁芯、应力承受部组、铁芯壳体的路径泄露，在铁芯壳体因漏磁通而产生的铁损增大，存在电动机的效率降低的问题。
本发明鉴于上述情况而完成，其目的在于提供一种能够提高电动机效率的永久磁铁嵌入式电动机、压缩机和制冷空调装置。
为了解决上述问题而实现目的，本发明的永久磁铁嵌入式电动机包括：定子铁芯，其配置在壳体内部，具有背轭和从上述背轭朝向上述背轭的中心方向延伸的多个磁极齿；转子，其配置在上述多个磁极齿的内径侧；以及多个压缩部，其形成在上述背轭的外周部与上述壳体的内周部之间，配置于与上述多个磁极齿中的各个磁极齿对应的上述背轭的外周部上，以至少2个作为一组，在各个磁极齿上所配置的多个压缩部在旋转方向上宽度的总和小于所述壳体的径向厚度，上述多个压缩部中的各个压缩部因上述壳体与上述背轭之间产生的按压力而发生变形，而产生比因上述按压力在上述背轭产生的压缩应力高的压缩应力。
根据本发明，起到能够提高电动机效率的效果。
附图说明
图1是具有本发明实施方式涉及的永久磁铁嵌入式电动机的旋转式压缩机的纵截面图。
图2是图1所示的A-A线的截面图。
图3是图2所示的永久磁铁嵌入式电动机的主要部分详细图。
图4是表示热装后的永久磁铁嵌入式电动机中的压缩应力的分布的图。
图5是表示本实施方式涉及的永久磁铁嵌入式电动机中的磁通流动的图。
图6是表示以往的电动机中的磁通流动的图。
图7是表示变更了叠铆部位置的背轭的图。
图8是表示形成有间隙来取代叠铆部的背轭的图。
图9是表示压缩部中使用的磁体的BH曲线的图。
图10是表示漏磁通的比率的图。
图11是表示铁损的比率的图。
符号说明
1 回转式压缩机
2 储液器
3 吸入管
4 玻璃端子
5 排出管
6 壳体
6a 壳体内周部
7 永久磁铁嵌入式电动机
7A 以往的电动机
8 定子铁芯
8a 定子铁芯外周部
8b 槽部
8c 背轭
8c1 内径面
8d 磁极齿
8e 齿前端部
8f 齿槽
8g、8g1 叠铆部
8g2 间隙
9 绝缘部
10 旋转轴
11 上部排出消音器
12 气缸
13 活塞
14 压缩机构
15 下部排出消音器
16 下部壳体
17 上部壳体
18-1、18-2 压缩部
19 中心轴
20 磁铁插入孔
21 轴孔
22 转子
23 转子铁芯
24 永久磁铁
25 通气孔
26、27 间隙
29 绕组
30 定子
31、31a、31b 磁通
32 线
180 压缩部组
具体实施方式
下面，基于附图，对本发明涉及的永久磁铁嵌入式电动机、压缩机和制冷空调装置的实施方式进行详细说明。此外，本发明不限定于该实施方式。
实施方式
图1是具有本发明的实施方式涉及的永久磁铁嵌入式电动机7的回转式压缩机10的纵截面图。图2是图1所示的A-A线的截面图。图3是图2所示的永久磁铁嵌入式电动机7的主要部分详细图。图4是表示热装后的永久磁铁嵌入式电动机7中的压缩应力的分布的图。图5是表示本实施方式涉及的永久磁铁嵌入式电动机7中的磁通流动的图。图6是表示以往的电动机7A中的磁通流动的图。图7是表示变更了叠铆部8g的位置的背轭8c的图。图8是表示形成有间隙8g2来取代叠铆部8g的背轭8c的图。图9是表示压缩部组180中使用的磁体的BH曲线的图。图10是表示漏磁通的比率的图。图11是表示铁损的比率的图。
在图1所示的回转式压缩机1的壳体6中，设置有永久磁铁嵌入式电动机7和压缩机构14。以下，永久磁铁嵌入式电动机7称为“电动机7”。电动机7由定子30、转子22和旋转轴10构成，其是无刷直流电动机。定子30由定子铁芯8和绕组29构成，在定子铁芯8的中心附近配置有旋转轴10。在本实施方式中，使用电动机7作为密闭型回转式压缩机1的电动机构，不过电动机7也能够作为除回转式压缩机1以外的所有装置的电动机构而应用。
压缩机构14包括：设置成上下层叠状态的气缸12；通过电动机7进行旋转的旋转轴10；插入有旋转轴10的活塞13；将气缸12内分隔成吸入侧和压缩侧的未图示的叶片；插入有旋转轴10并封闭气缸12的轴向端面的上下一对壳体、即上部壳体17和下部壳体16；安装于上部壳体17的上部排出消音器11；以及安装于下部壳体16的下部排出消音器15。
壳体6通过对厚度为3mm左右的钢板进行挤压加工而形成为圆筒形状，在壳体6的底部贮存有对压缩机构14的各滑动部进行润滑的未图示的制冷机油。转子22隔着间隙26配置在定子铁芯8的内径侧。旋转轴10由设置在回转式压缩机1的下部的轴承部、即上部壳体17和下部壳体16保持为旋转自如的状态。定子铁芯8通过热装而保持在壳体内周部6a。从固定于壳体6的玻璃端子4对卷绕在定子铁芯8上的绕组29供电。
热装是指以使定子铁芯8的外径在常温下比壳体6的内径稍大的方式制作定子铁芯8，在将该壳体6加热到高温、作为一示例300℃、使其膨胀后，将定子铁芯8嵌入到膨胀的壳体6中。然后，由于壳体6的温度下降时壳体6会收缩，使得定子铁芯8固定于壳体6。
图2中示出了配置在壳体6内部的定子铁芯8、配置在定子铁芯8的内径侧的转子22、以及以由磁体形成的2个压缩部18-1和18-2为一组的压缩部组180。在图中表示的定子铁芯8上设置有合计18个压缩部18-1和18-2。在转子铁芯23的外周侧呈六边形状地形成有6个磁铁插入孔20，在各磁铁插入孔20中插入有以交替地形成N极和S极的方式被磁化的6片平板形状的永久磁铁24、以钕、铁、硼等为主要成分的稀土类磁铁。在转子铁芯23的中心侧形成有轴孔21，通过热装或压入等方式将用于传递旋转能量的旋转轴10与轴孔21连结。在各磁铁插入孔20与轴孔21之间设置有多个作为制冷剂流路的通气孔25。
在转子铁芯23的外周面与定子铁芯8的内周面之间形成有间隙26。该间隙26的宽度是0.3mm～1.0mm。通过使频率与指令转速同步的电流在定子铁芯8内流过来产生旋转磁场，从而使转子铁芯23旋转。定子铁芯8是通过将例如厚度为0.30mm以下的电磁钢板冲压成特定形状，并将冲压后的多片电磁钢板层叠铆合而形成的。此外，通过对一体地设置有压缩部组180的定子铁芯8实施退火处理，能够缓和冲压时的变形，并且在压缩部组180和定子铁芯外周部8a形成氧化皮膜层。由于压缩部组180的磁阻因氧化皮膜层而增加，所以能够提高压缩部组180处抑制漏磁通的效果。压缩部组180的结构和效果的细节将在后文中描述。
定子铁芯8包括背轭8c、从背轭8c朝向背轭8c的中心方向延伸的多个磁极齿8d、以及形成在多个磁极齿8d的各磁极齿8d的内径侧的齿前端部8e。在示例图中，背轭8c上形成有9个磁极齿8d。此外，在定子铁芯8中形成有由背轭8c、磁极齿8d和齿前端部8e划分出的空间即齿槽8f。在图中所示的定子铁芯8中，形成有沿旋转方向配置的9个齿槽8f。
磁极齿8d形成为从背轭8c起至齿前端部8e为止其旋转方向宽度相同。在磁极齿8d上卷绕有产生旋转磁场的绕组29。齿前端部8e形成为两侧沿旋转方向扩展的伞状。
绕组29是将未图示的磁线隔着绝缘部9直接卷绕在磁极齿8d上而形成的。这种绕线方式称为集中绕组。并且，将绕组29接线成三相Y形连接。绕组29的匝数和线径取决于所要求的特性即转速和转矩、电压规格、齿槽的截面积。
槽部8b在生产定子铁芯8时用于保持定子铁芯8，其设置在连结定子铁芯8的中心位置G与磁极齿8d的中心的中心轴19上且背轭8c的外径侧。图中所示的槽部8b形成为八字形。
在与9个磁极齿8d的各磁极齿8d对应的背轭8c的外周部、即定子铁芯外周部8a上，如图3所示，配置有以多个压缩部中的2个压缩部18-1、18-2为一组的压缩部组180。压缩部18-1、18-2具有如下结构，即，在壳体6通过热装而收缩时，由于从壳体6朝向定子铁芯8的按压力而发生变形，由此产生比因该按压力而在定子铁芯8产生的压缩应力高的压缩应力。在图示例中，2个压缩部18-1、18-2设置在跨过槽部8b且在旋转方向上相对于中心轴19对称的位置。通过将2个压缩部18-1、18-2配置在旋转方向上相对于中心轴19对称的位置上，在壳体6因热装而收缩时施加于2个压缩部18-1、18-2的按压力被均等化，因此能够使得在2个压缩部18-1、18-2产生的压缩应力的值相等。此外，2个压缩部18-1、18-2既可以是从定子铁芯8的轴向的一端至另一端连续地形成，也可以是分开地设置在从定子铁芯8的轴向的一端至另一端之间的数个部位上。
设构成压缩部组180的2个压缩部18-1、18-2各自的旋转方向宽度A1、A2的总和为A、壳体6的径向厚度为B、各压缩部18-1、18-2的径向厚度为C，图中所示的压缩部组180的形状满足B＞A＞C的关系。由于径向厚度B的尺寸越大于总和A的尺寸，则压缩部组180的刚性、即尺寸难以变化的程度越低于壳体6的刚性，所以图中所示的压缩部组180比壳体6更容易变形。并且，在该压缩部组180变形时产生的压缩应力比在B≤A的关系﹑即使B为A以下而形成的压缩部组180变形时产生的压缩应力大。这是由于，在形状为B≤A的压缩部组180中，壳体6比压缩部组180更容易变形，因此按压压缩部组180的力被壳体6吸收。
上述专利文献2所示的现有技术中，多个应力承受部的径向外侧的前端面的旋转方向宽度的总和大于铁芯壳体的厚度。也就是说，设多个应力承受部组的径向外侧的前端面的旋转方向宽度的总和为A、铁芯壳体的径向厚度为B，其满足B≤A的关系。因此在通过热装将分割定子铁芯收纳于铁芯壳体时，按压应力承受部组的力被铁芯壳体吸收，与应力承受部组相比，铁芯壳体更容易变形。此时，大的压缩应力并不作用于压力承受部组，压力承受部组的导磁率保持较高的值。因此，磁通沿分割定子铁芯、应力承受部组、铁芯壳体的路径泄露，在铁芯壳体因漏磁通而产生的铁损增大，存在电动机的效率降低的问题。
在本实施方式中，形成为在常温时包含压缩部组180的定子铁芯8的外径比壳体6的内径大100μm左右，而且旋转方向宽度A1、A2为径向厚度B的1/2左右。并且，在通过热装将定子铁芯8固定于壳体6时，壳体6的按压力施加于压缩部组180，所以在各压缩部18-1、18-2局部性地产生超过100MPa的较大的压缩应力，而同时在背轭8c的外周侧仅产生50MPa左右的压缩应力。
图9示出了与在压缩部组180产生的压缩应力对应的BH曲线，横轴是磁场强度H，纵轴是磁通密度B。3个BH曲线是压缩应力为0MPa、50MPa、100MPa时的BH曲线。由于磁通密度B能够由导磁率μ与磁场强度H之积表示，所以在磁场强度H为固定不变的值的情况下，压缩部组180处的压缩应力越增大，压缩部组180的导磁率、即磁通密度B越减小。因此，在产生比在背轭8c的外周侧产生的压缩应力高的压缩应力的压缩部组180中，从定子铁芯8泄漏到壳体6的漏磁通减少。其中，在背轭8c的外周侧产生的压缩应力作为一示例为50MPa,比该压缩应力高的压缩应力作为一示例为100MPa。其结果是，抑制了在壳体6因漏磁通而产生的铁损。
图4示出了在本实施方式涉及的电动机7中当进行热装时在定子铁芯8和压缩部组180产生的压缩应力的分布。带括号的数字表示压缩应力的大小，数字的值越大的区域，受到越大的压缩应力作用。在本实施方式涉及的电动机7中，由于热装，由(7)示出的较大的压缩应力、作为一示例100MPa、就作用在压缩部组180上。虽然也有由(5)、(6)示出的压缩应力作用在背轭8c上，但是在背轭8c的外周侧产生的压缩应力的值比在压缩部组180产生的压缩应力的值低。此外，也有较大的压缩应力作用在V形叠铆部的周围。以下V形叠铆部称为“叠铆部8g”。
图5中示出了在如图4那样分布有压缩应力的定子铁芯8中流动的磁通31。驱动期间的电动机7构成旋转磁场流过磁阻较小的部位的磁路，由于背轭8c的内径侧的磁阻比外径侧的磁阻低，所以内径侧的磁通密度较高。此时，通过了磁极齿8d的磁通31中的大部分磁通31a会通过背轭8c的内周侧。另一方面，不能通过背轭8c的内周侧的一部分磁通31b会通过背轭8c的外周侧。具体而言，在设置于背轭8c的叠铆部8g与压缩部组180之间，存在其压缩应力比在压缩部组180产生的压缩应力低的区域，因此磁通31b会通过该区域。压缩应力比在压缩部组180产生的压缩应力低的区域是图4中的(5)表示的区域。
图6中示出了在以往的电动机7A的背轭8c中流动的磁通31。当对以往的电动机7A进行热装时，以定子铁芯外周部8a的大部分与壳体内周部6a接触的状态被固定。如果以高负载驱动以往的电动机7A而背轭8c的磁通密度增大，则不能通过背轭8c的内周侧的磁通31b会经由定子铁芯外周部8a与壳体内周部6a的接触部，泄漏到壳体6。这样，因泄漏到壳体6的漏磁通而在壳体6产生较大的铁损，因此存在以往的电动机7A的性能因漏磁通而下降的可能性。与此相对，在本实施方式涉及的电动机7中，由于压缩部组180发生变形，使压缩部组180的压缩应力比在背轭8c的外周侧产生的压缩应力高，并且压缩部组180的导磁率下降。其结果是，抑制流向壳体6的漏磁通，并且抑制电动机7的效率因漏磁通而下降。
图10示出了本实施方式涉及的电动机7中的漏磁通相对于以往电动机7A中的漏磁通的比率。从图10中明确可知，在本实施方式涉及的电动机7中，泄漏到壳体6的漏磁通与以往的电动机7A相比减少了69％。此外，图11中示出了在本实施方式涉及的电动机7的壳体6产生的铁损相对于在以往电动机7A的壳体6产生的铁损的比率。从图11中明确可知，在本实施方式涉及的电动机7中，在壳体6产生的铁损与以往的电动机7A相比减少了82％。
此外，由于背轭8c的中心轴19附近的外周侧部分为磁通难以流过的部位，所以优选压缩部18-1和压缩部18-2设置在接近中心轴19的位置。此外，由于压缩部18-1和压缩部18-2不能作为定子铁芯8的磁路有效地加以利用，所以优选压缩部18-1和压缩部18-2的径向厚度C较薄，为1mm以下。
此外，设图3中背轭8c的径向宽度中的最窄宽度为D、从压缩部18-1或压缩部18-2与背轭8c接触的部分到背轭8c的内径面8c1之间的径向宽度为D1，背轭8c的形状满足D1＞D的关系。由于定子铁芯外周部8a弯曲，所以背轭8c的从定子铁芯外周部8a到内径面8c1之间的宽度不均等。与线32的内径侧的区域相比，磁通更难以流过线32的外径侧的区域，该线32位于从内径面8c1起朝向外径侧间隔固定距离D的位置。因此，通过以满足D1＞D的关系的方式形成背轭8c，使磁通难以流过压缩部18-1和压缩部18-2，能够进一步抑制漏磁通。
此外，优选图3所示的背轭8c的叠铆部8g设置在背轭8c的外周侧。在设压缩部18-1或压缩部18-2与叠铆部8g之间的距离为E、从叠铆部8g至内径面8c1的距离为F的情况下，背轭8c的叠铆部8g的形状满足F＞E的关系。图7中示出了距离E比图3的结构示例形成得更窄的叠铆部8g1的一个示例。这样，通过将叠铆部8g1设置在压缩部18-1或压缩部18-2的附近，在背轭8c的外周侧形成压缩应力较高的区域，并且该区域的导磁率下降。因此，图5所示的磁通31b难以流过该区域，能够提高对泄漏到壳体6的漏磁通的抑制效果。
此外，图7的叠铆部8g1形成为叠铆部8g1的长度方向的宽度大于压缩部18-1、18-2的旋转方向宽度A1、A2，并且叠铆部8g1的长度方向的面与压缩部18的长度方向的面平行。通过采用这样的结构，能够进一步提高对泄漏到壳体6的漏磁通的抑制效果。此外，使用图8所示的间隙8g2来取代图中所示的V形叠铆部即叠铆部8g、8g1也能够获得同样的效果。
此外，在对壳体6施加退火处理的情况下，在壳体内周部6a形成氧化皮膜层，壳体6的磁阻因氧化皮膜层而增大。因此，能够提高对从定子铁芯8流入壳体6的磁通的抑制效果。
此外，优选使用稀土类磁铁作为本实施方式涉及的转子22的永久磁铁24。由于稀土类磁铁的残留磁通密度较高，所以在使用稀土类磁铁的电动机7中定子铁芯8的磁通密度较高，磁通容易泄露到壳体6，但是通过设置压缩部组180，能够有效地抑制漏磁通，使效率改善的效果增大。此外，由于性能改善还能够相应地削减磁铁使用量。
此外，优选在本实施方式涉及的定子30中使用集中绕组方式的绕组29。与分布绕组的情况相比，在集中绕组式电动机7中会形成磁通局部集中的磁通分布。这样，虽然定子铁芯8的磁通密度增大并且磁通容易泄露到壳体6，但是，通过设置压缩部组180能够有效地抑制漏磁通，使效率改善的效果增大。
接着，对旋转压缩机1的动作进行说明。从储液器2供给的制冷剂气体，通过固定于壳体6的吸入管3被吸入到气缸12内。通过逆变器通电使电动机7旋转，与旋转轴10嵌合的活塞13在气缸12内旋转。由此，在气缸12内进行制冷剂的压缩。制冷剂在经过消音器后，穿过电动机7的通气孔25和间隙26在壳体6内上升。此时，在被压缩的制冷剂中混入有制冷机油。在制冷剂与制冷机油的混合物穿过设置于转子铁芯的通气孔25时，促进制冷剂与制冷机油的分离，能够防止制冷机油流入排出管5。这样，被压缩的制冷剂穿过设置于壳体6的排出管5，被供给到制冷循环的高压侧。
此外，作为回转式压缩机1的制冷剂，以往使用R410A、R407C、R22等,不过低GWP、即低全球变暖系数的任何制冷剂也适用。从防止全球变暖的观点出发，优选低GWP制冷剂。以下的制冷剂为低GWP制冷剂的代表例。
(1)在组分中含有碳碳双键的卤代烃的一示例即HFO-1234yf(CF3CF＝CH2)。HFO是氢氟烯烃(Hydro-Fluoro-Olefin)的简称，烯烃是含有1个双键的不饱和烃。此外，HFO-1234yf的GWP是4。
(2)在组分中含有碳碳双键的烃的一示例即R1270(丙烯)。其GWP是3，比HFO-1234yf小，而可燃性比HFO-1234yf大。
(3)包含在组分中含有碳的双键的卤化烃和在组分中含有碳的双键的烃中的任一方的混合物的一示例即HFO-1234yf和R32的混合物。HFO-1234yf由于是低压制冷剂，因而压力损失较大，制冷循环的性能、特别是在蒸发器中的性能容易下降。因此，HFO-1234yf与比它高压的制冷剂R32或R41的混合物在实际使用中更有效。
通过在如上述那样构成的回转式压缩机1中使用电动机7，能够得到高效率且可靠性高的压缩机。此外，通过在制冷空调装置中使用回转式压缩机1，能够得到高效率、低噪音并且可靠性高的制冷空调装置。
此外，在本实施方式中，对通过热装将定子铁芯8固定于壳体6的示例进行了说明，但是也可以应用将定子铁芯8冷却的方法即冷装或压入。此外，在本实施方式中，对将无刷直流电动机作为电动机7的示例进行了说明，但是本实施方式涉及的定子铁芯8的固定方法，也能够应用于无刷直流电动机以外的电动机、作为一示例也能够应用于感应电动机的不使用永久磁铁的电动机，在这些电动机中都能够获得同样的效果。
此外，转子22的磁极数可以是2极以上的任意极数，在本实施方式中作为一示例使用转子22的磁极数为6极的电动机7。此外，在本实施方式中，虽然使用Nd-Fe-B(钕-铁-硼)类的稀土类磁铁作为永久磁铁，但是永久磁铁的种类不限于此。在压缩机用的电动机7的转子22所使用的稀土类磁铁中，为了抑制在高温时矫顽力下降且退磁特性下降，添加作为重稀土类元素的Dy(镝)。如果在稀土类磁铁中添加Dy，则具有矫顽力提高、而残留磁通密度却下降的特性，这里使用Dy含量为2％的稀土类磁铁。此外，本实施方式的使用转子22的电动机7，通过由未图示的驱动电路的逆变器的PWM控制进行可变速驱动，从而进行符合所要求的产品负载条件的高效率的运转。此外，如果本实施方式的使用转子22的电动机7作为一示例搭载在空调机的压缩机中，则能够保证在100℃以上的高温环境中使用。
此外，本实施方式的压缩部组180与定子铁芯8一体地、从定子铁芯外周部8a朝向壳体内周部6a呈突出状地形成，但是压缩部组180的结构不限于此。也可以与壳体6一体地、从壳体内周部6a朝向定子铁芯外周部8a呈突出状地形成。此外，也可以将与定子铁芯8和壳体6分别制造的压缩部组180设置在定子铁芯8与壳体6之间。采用这样的结构也能够抑制流向壳体6的漏磁通。
此外，在压缩部组180与定子铁芯8形成为一体的情况下，优选构成定子铁芯8的电磁钢板的板厚为0.30mm以下。电磁钢板的板厚越薄，电磁钢板的变形量越大，并且相应地在电磁钢板产生的压缩应力增大。在与通过层叠板厚为0.30mm的电磁钢板而成的定子铁芯8形成为一体的压缩部组180上产生的压缩应力，显示出比在与通过层叠板厚为0.35mm的电磁钢板而成的定子铁芯8形成为一体的压缩部组180上产生的压缩应力高的值。因此，能够进一步提高对流入壳体6的磁通的抑制效果。
另外，本实施方式中，压缩部组180由2个压缩部18-1、18-2构成，但是构成压缩部组180的压缩部的数量不限于2个。只要构成压缩部组180的多个压缩部的旋转方向宽度的总和A与壳体6的径向厚度B满足B＞A的关系，构成压缩部组180的压缩部的数量就可以是3个以上。此外，在本实施方式中，构成压缩部组180的2个压缩部18-1、18-2设置在隔着槽部8b且在旋转方向上相对于中心轴19对称的位置，但是构成压缩部组180的多个压缩部的配置位置不限于此，只要上述的总和A和径向厚度B满足B＞A的关系，就可以设置在隔着槽部8b且在旋转方向上相对于中心轴19不对称的位置。另外，本实施方式的电动机7不限于无刷直流电动机，也可以是无刷直流电动机以外的电动机。
如上所述，本实施方式涉及的电动机7包括：定子铁芯8，其配置在壳体6的内部，具有背轭8c和多个磁极齿8d；转子22，其配置在多个磁极齿8d的内径侧；以及多个压缩部，其因壳体6与背轭8c之间产生的按压力而产生比在定子铁芯8产生的压缩应力高的压缩应力，在与多个磁极齿中的各磁极齿8d对应的背轭8c的外周部即定子铁芯外周部8a上，配置有将多个压缩部中的2个以上的压缩部18-1、18-2作为一组的压缩部组180，构成所述压缩部组180的多个压缩部18-1、18-2的、旋转方向上宽度A1、A2的总和A小于壳体6的径向厚度B。根据这种结构，变形后的压缩部18-1、18-2的导磁率下降，从定子铁芯8泄漏到壳体6的磁通减少。因此，抑制在壳体6因漏磁通而产生的铁损，所以能够得到效率比现有技术高的电动机7。在磁通密度较高的节省稀土型电动机的效率改善方面有很大效果，由于性能改善还能够相应地削减磁铁使用量。
此外，本发明的实施方式是本发明的内容的一个示例，当然还可以与其他公知技术组合，在不脱离本发明的要旨的范围内，也可以省略、变更一部分来构成。

Claims (37)

1.一种永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于，包括：
定子铁芯，其配置在壳体内部，具有背轭和从所述背轭朝向所述背轭的中心方向延伸的多个磁极齿；
转子，其配置在所述多个磁极齿的内径侧；以及
多个压缩部，其在所述背轭的外周部与所述壳体的内周部之间，配置于与所述多个磁极齿中的各个磁极齿对应的所述背轭的外周部上，以至少2个作为一组，
在各个磁极齿上所配置的多个压缩部在旋转方向上宽度的总和小于所述壳体的径向厚度，
所述多个压缩部中的各个压缩部因所述壳体与所述背轭之间产生的按压力而发生变形，而产生比因所述按压力在所述背轭产生的压缩应力高的压缩应力，
在所述背轭的外周部设有槽部，所述一组压缩部以跨过所述槽部的方式被配置，
在磁场强度H为固定不变的值的情况下，所述多个压缩部中的各个压缩部的压缩应力越增大，导磁率越减小，
一组叠铆部或一组间隙与所述一组压缩部对应地设置于所述背轭，所述一组叠铆部的叠铆部间的距离或所述一组间隙的间隙间的距离比所述一组压缩部的压缩部间的距离大。
2.根据权利要求1所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
设所述背轭的径向宽度中的最窄宽度为D、从所述多个压缩部中的各个压缩部与所述背轭接触的部分起至所述背轭的内径面为止的径向宽度为D1，所述背轭的形状满足D1＞D的关系。
3.根据权利要求2所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
设所述压缩部与同其对应的所述叠铆部之间的距离为E、从所述叠铆部起至所述内径面为止的距离为F，所述叠铆部的形状满足F＞E的关系。
4.根据权利要求1所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
对所述定子铁芯进行了退火处理。
5.根据权利要求2所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
对所述定子铁芯进行了退火处理。
6.根据权利要求3所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
对所述定子铁芯进行了退火处理。
7.根据权利要求1所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
对所述壳体进行了退火处理。
8.根据权利要求2所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
对所述壳体进行了退火处理。
9.根据权利要求3所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
对所述壳体进行了退火处理。
10.根据权利要求4所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
对所述壳体进行了退火处理。
11.根据权利要求5所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
对所述壳体进行了退火处理。
12.根据权利要求6所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
对所述壳体进行了退火处理。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
嵌入在所述转子中的永久磁铁是稀土类磁铁。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
所述定子铁芯上卷绕有集中绕组方式的绕组。
15.根据权利要求13所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
所述定子铁芯上卷绕有集中绕组方式的绕组。
16.根据权利要求1至12中任一项所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
所述多个压缩部中的各个压缩部与所述定子铁芯一体地、从所述背轭的外周部朝向所述壳体的内周部呈突出状地形成。
17.根据权利要求13所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
所述多个压缩部中的各个压缩部与所述定子铁芯一体地、从所述背轭的外周部朝向所述壳体的内周部呈突出状地形成。
18.根据权利要求14所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
所述多个压缩部中的各个压缩部与所述定子铁芯一体地、从所述背轭的外周部朝向所述壳体的内周部呈突出状地形成。
19.根据权利要求15所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
所述多个压缩部中的各个压缩部与所述定子铁芯一体地、从所述背轭的外周部朝向所述壳体的内周部呈突出状地形成。
20.根据权利要求16所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
构成所述定子铁芯的电磁钢板的板厚为0.30mm以下，所述定子铁芯上一体地形成有所述多个压缩部中的各个压缩部。
21.根据权利要求17所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
构成所述定子铁芯的电磁钢板的板厚为0.30mm以下，所述定子铁芯上一体地形成有所述多个压缩部中的各个压缩部。
22.根据权利要求18所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
构成所述定子铁芯的电磁钢板的板厚为0.30mm以下，所述定子铁芯上一体地形成有所述多个压缩部中的各个压缩部。
23.根据权利要求19所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
构成所述定子铁芯的电磁钢板的板厚为0.30mm以下，所述定子铁芯上一体地形成有所述多个压缩部中的各个压缩部。
24.根据权利要求1至12中任一项所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
所述多个压缩部中的各个压缩部与所述壳体一体地、从所述壳体的内周部朝向所述背轭的外周部呈突出状地形成。
25.根据权利要求13所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
所述多个压缩部中的各个压缩部与所述壳体一体地、从所述壳体的内周部朝向所述背轭的外周部呈突出状地形成。
26.根据权利要求14所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
所述多个压缩部中的各个压缩部与所述壳体一体地、从所述壳体的内周部朝向所述背轭的外周部呈突出状地形成。
27.根据权利要求15所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
所述多个压缩部中的各个压缩部与所述壳体一体地、从所述壳体的内周部朝向所述背轭的外周部呈突出状地形成。
28.根据权利要求16所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
所述多个压缩部中的各个压缩部与所述壳体一体地、从所述壳体的内周部朝向所述背轭的外周部呈突出状地形成。
29.根据权利要求17所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
所述多个压缩部中的各个压缩部与所述壳体一体地、从所述壳体的内周部朝向所述背轭的外周部呈突出状地形成。
30.根据权利要求18所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
所述多个压缩部中的各个压缩部与所述壳体一体地、从所述壳体的内周部朝向所述背轭的外周部呈突出状地形成。
31.根据权利要求19所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
所述多个压缩部中的各个压缩部与所述壳体一体地、从所述壳体的内周部朝向所述背轭的外周部呈突出状地形成。
32.根据权利要求20所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
所述多个压缩部中的各个压缩部与所述壳体一体地、从所述壳体的内周部朝向所述背轭的外周部呈突出状地形成。
33.根据权利要求21所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
所述多个压缩部中的各个压缩部与所述壳体一体地、从所述壳体的内周部朝向所述背轭的外周部呈突出状地形成。
34.根据权利要求22所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
所述多个压缩部中的各个压缩部与所述壳体一体地、从所述壳体的内周部朝向所述背轭的外周部呈突出状地形成。
35.根据权利要求23所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
所述多个压缩部中的各个压缩部与所述壳体一体地、从所述壳体的内周部朝向所述背轭的外周部呈突出状地形成。
36.一种压缩机，其特征在于：
搭载有权利要求1至35中任一项所述的永久磁铁嵌入式电动机。
37.一种制冷空调装置，其特征在于：
搭载有权利要求36所述的压缩机。
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