CN107925284B

CN107925284B - 旋转电机以及空气调节装置

Info

Publication number: CN107925284B
Application number: CN201580082475.2A
Authority: CN
Inventors: 矢部浩二; 马场和彦
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2015-08-21
Filing date: 2015-08-21
Publication date: 2020-03-31
Anticipated expiration: 2035-08-21
Also published as: JP6509347B2; GB201800141D0; GB2556245B; DE112015006824T5; JPWO2017033239A1; WO2017033239A1; US10630123B2; GB2556245A; CN107925284A; KR20180019687A; US20190068015A1

Abstract

旋转电机包括：转子芯，以旋转轴为中心旋转；多个第1磁铁，在所述转子芯的周向上排列地配置，并且嵌入于所述转子芯；第2磁铁，具有在所述转子芯的周向上排列的多个磁极，配置于在所述轴延伸的方向上所述转子芯的端面，并且配置于在与所述轴正交的方向上与所述多个第1磁铁不同的位置；以及定子，设置于在与所述旋转轴正交的方向上所述转子芯的外侧。

Description

旋转电机以及空气调节装置

技术领域

本发明涉及永磁铁嵌入于转子芯的旋转电机以及空气调节装置。

背景技术

旋转电机被用作装置的动力源。关于旋转电机，有根据转子的位置而被控制的旋转电机。在这样的旋转电机中，如专利文献1以及专利文献2所示，有具备用于检测转子的位置的传感器以及检测用的磁铁的旋转电机。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-333428号公报

专利文献2：日本特开2012-205355号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

在专利文献1所记载的技术中，当从旋转轴的方向观察时，嵌入于转子的永磁铁与位置检测用的磁铁重叠，所以位置检测用的磁铁受到永磁铁的漏磁通的影响，传感器的检测精度有可能下降。在专利文献2所记载的技术中，当从转子的径向外侧观察时，嵌入于转子的永磁铁与位置检测用的磁铁重叠，所以位置检测用的磁铁受到永磁铁的磁通的影响，传感器的检测精度有可能下降。

本发明的目的在于得到能够抑制检测具备永磁铁的转子的位置时的精度下降的旋转电机。

解决技术问题的技术方案

为了解决上述课题并达到目的，本发明的旋转电机包括转子芯、多个第1磁铁、第2磁铁以及定子。转子芯以旋转轴为中心旋转。第1磁铁在转子芯的周向上排列地配置，并且嵌入于转子芯。第2磁铁具有在转子芯的周向上排列的多个磁极，配置于在轴延伸的方向上转子芯的端面，并且配置于在与旋转轴正交的方向上与多个第1磁铁不同的位置。定子设置于在与旋转轴正交的方向上转子芯的外侧。

发明效果

根据本发明，起到如下效果：能够得到能够抑制检测具备永磁铁的转子的位置时的精度下降的旋转电机。

附图说明

图1是实施方式1的旋转电机的立体图。

图2是示出沿与旋转轴平行且通过旋转轴的平面截断实施方式1的旋转电机的状态的剖视图。

图3是实施方式1的旋转电机所具备的转子的立体图。

图4是从位置检测用磁铁侧观察实施方式1的转子时的俯视图。

图5是从第2端面侧观察实施方式1的转子芯时的俯视图。

图6是实施方式1的位置检测用磁铁的俯视图。

图7是实施方式1的位置检测用磁铁的立体图。

图8是沿图4的A－A箭头的视图。

图9是示出传感器检测到的位置检测用磁铁的磁通密度的波形的图。

图10是示出位置检测用磁铁的磁通和驱动用永磁铁的磁通的图。

图11是示出位置检测用磁铁的磁通和驱动用永磁铁的磁通的图。

图12是从位置检测用磁铁侧观察实施方式1的变形例的转子时的俯视图。

图13是从位置检测用磁铁侧观察实施方式2的转子时的俯视图。

图14是示出实施方式2的位置检测用磁铁的俯视图。

图15是示出位置检测用磁铁的磁通密度的波形的图。

图16是示出实施方式3的空气调节装置的图。

附图标记

1：旋转电机；2：框体；3：轴；5、5a：转子芯；5S：侧面；5TT：第1端面；5TB：第2端面；6：定子；6T：齿；6TI：面；7：驱动用永磁铁；8、8a：位置检测用磁铁；8a1：第1位置检测用磁铁；8a2：第2位置检测用磁铁；8a3：第3位置检测用磁铁；8PD、8PH：端面；8T：突起；9：传感器；10、10a、10b：转子；11：第1通孔；12、12A、12B：第2通孔；12E、12I：内壁；13：孔；20：控制装置；50：空气调节装置；53：压缩机；54：冷凝器；55：蒸发器；C：周向；CL1：第1圆；CL2：第2圆；CM：磁极中心；DR：径向；GP：间隙；IMD、IMR：极间(interpolar portion)；MLC、MLD：磁通；MLL：漏磁通；Zr：旋转轴。

具体实施方式

以下，根据附图，详细地说明本发明的实施方式的旋转电机用转子、旋转电机以及空气调节装置。本发明并不被以下所示的实施方式限定。在以下的实施方式中，旋转电机具备电线卷绕于定子芯的定子即可，种类并不被限定。另外，旋转电机并不限定于马达、即产生动力的装置，也可以是产生电力的发电机。

实施方式1.

图1是实施方式1的旋转电机的立体图。图2是示出沿与旋转轴平行且通过旋转轴的平面截断实施方式1的旋转电机的状态的剖视图。如图1所示，旋转电机1具备框体2以及轴3。如图2所示，框体2容纳支承轴3的一对轴承4T、4B、定子6、作为旋转电机用转子的转子10以及传感器9。转子10包括安装有轴3的转子芯5、作为嵌入于转子芯5的第1磁铁的驱动用永磁铁7以及作为配置于转子芯5的端面的第2磁铁的位置检测用磁铁8。轴3以及转子10以旋转轴Zr为中心旋转。以下，将轴Zr适当地称为旋转轴Zr。

框体2具有筒状的侧部2S、安装于侧部2S的一端的第1法兰2T以及安装于侧部2S的另一端的第2法兰2B。如图2所示，侧部2S具有沿与轴3以及转子10的旋转轴Zr平行的方向贯通的通孔2SH。在实施方式1中，侧部2S为圆柱形状，但侧部2S的形状不限定于圆柱形状。

在侧部2S，定子6安装于内面2SI。沿与旋转轴Zr正交的平面截断侧部2S的内面2SI时的剖面为圆形。定子6配置于侧部2S的通孔2SH。定子6在与旋转轴Zr正交的方向DR上设置于转子10所具有的转子芯5的外侧。转子10在与旋转轴Zr正交的方向DR上配置于定子6的内侧。侧部2S的通孔2SH被安装于侧部2S的一方的端部的第1法兰2T和安装于另一方的端部的第2法兰2B闭合。由于这样的构造，定子6以及转子10容纳于被侧部2S、第1法兰2T、第2法兰2B包围的空间、即通孔2SH内。

第1法兰2T具有供安装有转子芯5的轴3贯通的通孔2TH。在第1法兰2T的通孔2TH安装有轴承4T。在第2法兰2B安装有轴承4B。如前所述，因为轴3的一端部和另一端部被一对轴承4T、4B支承，所以轴3以及转子10经由一对轴承4T、4B而被第1法兰2T和第2法兰2B支承。在实施方式1中，一对轴承4T、4B是滚珠轴承，但不限定于此。

第1法兰2T为旋转电机1的轴3突出的一侧的部件。在第2法兰2B安装有用于对旋转电机1的定子6供给电力的端子以及用于将传感器9的输出取出到旋转电机1的外部的端子。

传感器9安装于第2法兰2B的与转子10对置的一侧。传感器9为磁传感器，在实施方式1中为霍尔元件。传感器9不限定于霍尔元件。传感器9检测来自位置检测用磁铁8的磁通。

旋转电机1的转子10为永磁铁嵌入式(Interior Permanent Magnet：IPM)。即，转子10为驱动用永磁铁7嵌入于转子芯5的形式。转子10利用来自驱动用永磁铁7的磁通以及来自定子6的磁通产生转矩，绕着旋转轴Zr旋转。位置检测用磁铁8被用于检测转子10的位置。控制装置20控制旋转电机1。控制装置20使用由传感器9检测到的来自位置检测用磁铁8的磁通来控制旋转电机1。

图3是实施方式1的旋转电机所具备的转子的立体图。转子10的转子芯5为具有圆筒形状的侧面5S、圆形的第1端面5TT和圆形的第2端面5TB的圆柱形状的构造体。如图2所示，第1端面5TT与第1法兰2T对置，第2端面5TB与第2法兰2B对置。在实施方式1中，转子芯5是层叠多个圆板形状的电磁钢板而形成的，但不限定于这样的构造。转子芯5也可以是塑造磁性材料的粉末而得的构造体。

旋转轴Zr通过转子芯5的第1端面5TT的中心和第2端面5TB的中心。位置检测用磁铁8在旋转轴Zr延伸的方向上配置于转子芯5的端面、更具体而言配置于第2端面5TB。以下，将旋转轴Zr延伸的方向适当地称为轴向。位置检测用磁铁8在与旋转轴Zr正交的方向DR、即转子芯5的径向DR上配置于与多个驱动用永磁铁7不同的位置。在实施方式1中，位置检测用磁铁8在转子芯5的径向DR上配置于多个驱动用永磁铁7的外侧。位置检测用磁铁8在转子芯5的径向DR上处于与多个驱动用永磁铁7不重叠的位置即可，也可以在径向DR上配置于多个驱动用永磁铁7的内侧。

图4是从位置检测用磁铁侧观察实施方式1的转子时的俯视图。图5是从第2端面侧观察实施方式1的转子芯时的俯视图。图6是实施方式1的位置检测用磁铁的俯视图。图7是实施方式1的位置检测用磁铁的立体图。图8是沿图4的A－A箭头的视图。图5所示的转子芯5示出卸下了多个驱动用永磁铁7的状态。

如图4所示，多个驱动用永磁铁7在转子芯5的周向C上排列地配置。在实施方式1中，多个驱动用永磁铁7在以旋转轴Zr为中心的第1圆CL1上排列地配置。第1圆CL1是直径小于转子芯5的圆。在实施方式1中，驱动用永磁铁7设置于图4以及图5所示的、沿转子芯5的旋转轴Zr延伸的方向、即轴向贯通转子芯5的通孔11。以下，将通孔11适当地称为第1通孔11。在实施方式1中，多个驱动用永磁铁7以及多个第1通孔11配置于第1圆CL1的圆周上。

在实施方式1中，驱动用永磁铁7为板状且长方形形状的磁铁。即，驱动用永磁铁7是由6个长方形的平面围成的立方体形状的磁铁。驱动用永磁铁7的6个平面中的最大的两个平面对置地配置，剩余的4个平面连接最大的两个平面。与驱动用永磁铁7的最大的两个平面正交的方向为驱动用永磁铁7的厚度方向。驱动用永磁铁7的厚度方向与转子芯5的径向DR平行。因此，在与旋转轴Zr正交的剖面，驱动用永磁铁7以及第1通孔11延伸的方向与第1圆CL1的切线平行。在实施方式1中，设为驱动用永磁铁7为板状且长方形形状，但驱动用永磁铁7不限定于这样的形状，也可以是圆柱形状。

如图4所示，转子芯5在邻接的驱动用永磁铁7、7之间具有两个通孔12、12。如图5所示，两个通孔12、12沿轴向贯通转子芯5，并且在转子芯5的周向C上排列地配置。以下，将通孔12适当地称为第2通孔12。在实施方式1中，第2通孔12的数量并不限定于两个，既可以是1个，也可以是3个以上。在第2通孔12为1个的情况下，第2通孔12既可以与邻接的第1通孔11连接，也可以与第1通孔11分开。

驱动用永磁铁7的漏磁通有时会流到邻接的驱动用永磁铁7。由于该漏磁通流过位置检测用磁铁8，所以对位置检测用磁铁8的磁通造成影响。因为设置于邻接的驱动用永磁铁7、7之间的第2通孔12成为磁阻，所以能够减小驱动用永磁铁7的漏磁通。其结果是，第2通孔12能够降低驱动用永磁铁7的漏磁通对位置检测用磁铁8的磁通造成的影响。

第2通孔12沿着与转子芯5的径向DR平行的方向延伸。由于这样的构造，在与旋转轴Zr正交的剖面，第2通孔12相对于第1通孔11倾斜。在实施方式1中，第2通孔12与第1通孔11连结，但也可以与第1通孔11不连结而分开。以下，在转子芯5的周向C上，将与第1通孔11的一方的端部连接的第2通孔12适当地称为第2通孔12A，将与第1通孔11的另一方的端部连接的第2通孔12适当地称为第2通孔12B。

多个驱动用永磁铁7的磁极在转子芯5的侧面5S侧、即图2所示的定子6侧，在转子芯5的周向C上排列而交替地配置有N极和S极。邻接的驱动用永磁铁7、7之间为转子10的极间IMR。以下，将转子10的极间IMR适当地称为第1极间IMR。在实施方式1中，转子10具有6个驱动用永磁铁7，所以N极与S极的磁极对为3个。即，转子10为6极。在该情况下，第1极间IMR也为6个。转子10所具有的驱动用永磁铁7的数量并不限定于6个。接下来，对位置检测用磁铁8进行说明。

位置检测用磁铁8具有在转子芯5的周向C上排列的多个磁极，该多个磁极为N极以及S极。在实施方式1中，多个磁极在以旋转轴Zr为中心的第2圆CL2上排列地配置。第2圆CL2是直径小于转子芯5且直径大于第1圆CL1的圆。如图4、图6以及图7所示，在实施方式1中，位置检测用磁铁8是沿着转子芯5的周向C延伸的环形的磁铁。通过将位置检测用磁铁8设为环形的磁铁，从而位置检测用磁铁8在转子芯5的第2端面5TB上的占有面积变小。因此，环形的位置检测用磁铁8能够在转子芯5的径向DR上容易地配置于与多个驱动用永磁铁7不同的位置。

如图4以及图6所示，在位置检测用磁铁8中，N极和S极在周向上排列而交替地配置。N极与S极之间为位置检测用磁铁8的极间IMD。以下，将极间IMD适当地称为第2极间IMD。第2极间IMD是位置检测用磁铁8的磁通密度为0的部分。邻接的第2极间IMD、IMD为磁极中心CM。图2所示的传感器9利用位置检测用磁铁8的第2极间IMD检测转子10的位置。位置检测用磁铁8的磁化方向为轴向。即，在位置检测用磁铁8中，向从与传感器9对置的端面8PD朝向转子芯5侧的端面8PH的方向被磁化的部分与向从端面8PH朝向端面8PD的方向被磁化的部分在位置检测用磁铁8的周向上排列而交替重复。通过将位置检测用磁铁8的磁化的方向设为轴向，从而传感器9能够从与转子芯5的第2端面5TB侧对置的位置检测位置检测用磁铁8的第2极间IMD。

如图7所示，位置检测用磁铁8具有沿轴向突出的突起8T。突起8T是从位置检测用磁铁8的转子芯5侧的端面8PH朝向轴向突出的、圆柱形状的部分。突起8T的形状不限定于圆柱形状，也可以是如四棱柱或者六棱柱那样的多棱柱形状。在实施方式1中，位置检测用磁铁8具有在周向上排列的多个、具体而言6个突起8T。突起8T对转子芯5和位置检测用磁铁8进行定位。为了进行定位，位置检测用磁铁8至少具有两个突起即可，所以如果满足该条件，突起8T的数量就不被限定。

如图5所示，转子芯5具有插入位置检测用磁铁8所具有的突起8T的孔13。在实施方式1中，转子芯5具有与突起8T相同数量的孔13。在实施方式1中，因为突起8T为6个，所以孔13也为6个。如图8所示，在实施方式1中，各个孔13沿着转子芯5的轴向从第1端面5TT贯通至第2端面5TB，但也可以是不贯通的有底的孔。在该情况下，孔13在第2端面5TB开口并且比突起8T的高度深即可。

在实施方式1中，位置检测用磁铁8在转子芯5的径向DR上配置于多个驱动用永磁铁7的外侧。因此，孔13在转子芯5的径向DR上设置于驱动用永磁铁7的外侧。当在转子芯5的径向DR上位置检测用磁铁8配置于多个驱动用永磁铁7的内侧的情况下，各个孔13在转子芯5的径向DR上设置于驱动用永磁铁7的内侧。

位置检测用磁铁8的突起8T插入于转子芯5的孔13，从而位置检测用磁铁8安装于转子芯5的第2端面5TB。通过使用突起8T和孔13，从而位置检测用磁铁8以简单的构造安装于转子芯5，并且能够实现位置检测用磁铁8和转子芯5的定位。为了可靠地固定位置检测用磁铁8和转子芯5，还可以并用粘接剂或者螺钉来将两者结合。

由于转子芯5所具有的孔13是空隙，所以对驱动用永磁铁7的磁通造成影响。在实施方式1中，因为孔13在相对于驱动用永磁铁7的在转子芯5的周向C上的中心而在驱动用永磁铁7的径向DR的外侧配置，所以各个孔13相对于旋转轴Zr对称地配置。另外，在转子芯5的端面5TB中，从驱动用永磁铁7的在转子芯5的周向C上的中心到驱动用永磁铁7的径向DR外侧的长度大于从周向C上的驱动用永磁铁7的端部到径向DR的外侧的长度。因此，孔13在相对于驱动用永磁铁7的在转子芯5的周向C上的中心而在径向DR的外侧配置，从而对驱动用永磁铁7的磁通造成的影响被降低。

在实施方式1中，如图4所示，邻接的驱动用永磁铁7、7之间的第1极间IMR与位置检测用磁铁8的邻接的磁极即N极与S极之间的第2极间IMD在转子芯5的周向C上配置于相同的位置。在该情况下，如图4所示，在转子芯5的径向DR上，避开位置检测用磁铁8的邻接的磁极之间、即第2极间IMD的内侧来配置驱动用永磁铁7。

在位置检测用磁铁8中，因为图2所示的传感器9读取第2极间IMD，所以提高传感器9检测第2极间IMD的精度则会提高转子10的位置的检测精度。在实施方式1中，位置检测用磁铁8在转子芯5的径向DR上配置于驱动用永磁铁7的外侧。由于这样的配置，传感器9检测极间IMD时的分辨率提高，所以传感器9对转子10的位置的检测精度提高。

在永磁铁嵌入式的旋转电机1中，当在转子芯5的径向DR上在驱动用永磁铁7的内侧配置位置检测用磁铁8的情况下，有时由于轴3的存在而无法确保用于配置位置检测用磁铁8的空间。另外，当在轴3的附近配置位置检测用磁铁8时，由于支承轴3的轴承4B的存在，还有可能难以将传感器9设置于在轴向上与位置检测用磁铁8对置的位置。当在转子芯5的径向DR上在驱动用永磁铁7的外侧配置位置检测用磁铁8时，位置检测用磁铁8配置于离开轴3以及轴承4B的位置。由于前述位置检测用磁铁8的配置，即使是永磁铁嵌入式的旋转电机1，也具有变得易于确保配置位置检测用磁铁8以及传感器9的空间这样的优点。

在实施方式1中，转子10的第1极间IMR与位置检测用磁铁8的第2极间IMD在转子芯5的周向C上配置于相同的位置。由于这样的构造，在转子10中，能够提高传感器9对第2极间IMD的检测精度。另外，在转子芯5的径向DR上，避开位置检测用磁铁8的第2极间IMD的内侧来配置驱动用永磁铁7，从而第2极间IMD与驱动用永磁铁7为相互不重叠的位置关系。由于这样的构造，能够减小驱动用永磁铁7对位置检测用磁铁8的磁通造成的影响，所以转子10能够提高传感器9对第2极间IMD的检测精度。

图9是示出传感器检测到的位置检测用磁铁的磁通密度的波形的图。图9的纵轴为磁通密度B，横轴为位置检测用磁铁8的电气角θe。电气角θe为0度的位置是图6所示的位置检测用磁铁8的磁极中心CM。第2极间IMD是磁通密度B为0的部分、即电气角θe为－90度以及90度的位置。位置检测用磁铁8的磁通密度B在第2极间IMD的附近、更具体而言在电气角θe为－90度±10度以及电气角θe为90度±10度处急剧变化。在传感器9检测位置检测用磁铁8的第2极间IMD的位置时，优选为不受到来自驱动用永磁铁7的漏磁通的影响。因此，优选为在转子芯5的径向DR上在位置检测用磁铁8的第2极间IMD的内侧、即转子芯5的径向DR内侧，避开电气角θe为－90度±10度以及电气角θe为90度±10度的范围来配置驱动用永磁铁7。由此，能够将来自驱动用永磁铁7的漏磁通对位置检测用磁铁8的第2极间IMD造成的影响减到极小，所以能够提高传感器9对第2极间IMD的检测精度。

另外，位置检测用磁铁8在转子芯5的径向DR上在多个驱动用永磁铁7的外侧，以与这些驱动用永磁铁7不重叠的位置关系被配置，所以驱动用永磁铁7的漏磁通对位置检测用磁铁8造成的影响被降低。其结果是，传感器9检测到的磁通密度B的波形的紊乱被抑制，所以能够提高传感器9对第2极间IMD的检测精度。进而，仅在多个驱动用永磁铁7的径向DR的外侧配置位置检测用磁铁8，从而不需要径向DR的内侧的位置检测用磁铁8。结果是，能够减小转子10所具备的位置检测用磁铁8的体积，所以实现了减少位置检测用磁铁8的材料以及位置检测磁铁8的小型化。

在实施方式1中，如图4以及图5所示，转子芯5的周向C上的第2通孔12的尺寸W优选设为转子芯5与定子6的间隙的大小的1.5倍以上。如图5所示，第2通孔12的尺寸W为在转子芯5的周向C上对置的内壁12I与内壁12E的距离。内壁12I是第1通孔11侧的第2通孔12的壁，内壁12E是邻接的第2通孔12侧的第2通孔12的壁。转子芯5与定子6的间隙是图4所示的、转子芯5的侧面5S与定子6所具有的齿6T的转子10侧的面6TI的间隙GP。以下，将该间隙GP的大小设为t。

驱动用永磁铁7的磁通有通过间隙GP而流到定子6侧的磁通和通过第2通孔12而流到邻接的驱动用永磁铁7的漏磁通。由于漏磁通的一部分流经位置检测用磁铁8，所以对位置检测用磁铁8的磁通造成影响。在实施方式1中，转子10在邻接的驱动用永磁铁7、7之间具有两个第2通孔12。如前所述，由于第2通孔12成为磁阻，所以当将第2通孔12的尺寸W设为间隙GP的大小t的1.5倍以上时，基于第2通孔12的磁阻为间隙GP的磁阻的3倍。通过将第2通孔12的磁阻设为大于间隙GP的磁阻，能够减小驱动用永磁铁7的漏磁通。其结果是，驱动用永磁铁7的漏磁通对位置检测用磁铁8的磁通造成的影响被降低，所以转子10能够提高传感器9对第2极间IMD的检测精度。

当过度加大第2通孔12的尺寸W时，有可能无法充分地确保驱动用永磁铁7的大小。因此，第2通孔12的尺寸W优选设为间隙GP的大小t的2.0倍以下。由此，能够确保驱动用永磁铁7的大小，并且确保第2通孔12的磁阻而提高传感器9对第2极间IMD的检测精度。

将与邻接的驱动用永磁铁7、7中的一方接近的第2通孔12A的内壁12IA、旋转轴Zr以及与邻接的驱动用永磁铁7、7中的另一方接近的第2通孔12B的内壁12IB所成的角度设为角度θa。当规定角度θa时，以传感器9的检测位置处的通孔12A的内壁12IA的位置PIA和传感器9的检测位置处的通孔12B的内壁12IB的位置PIB为基准。因而，角度θa是位置PIA、旋转轴Zr以及位置PIB所成的角度。在实施方式1中，传感器9的检测位置在第2圆CL2的圆周上，但只要在与传感器9对置的位置检测用磁铁8的端面上，就不限定于第2圆CL2的圆周上。

在实施方式1中，角度θa优选为位置检测用磁铁8的电气角θe20度以上。位置检测用磁铁8为6极，N极与S极的磁极对为3个，所以当将角度θa换算为以旋转轴Zr为中心的转子芯5的中心角时，角度θa优选设为6.67度以上。

图2所示的传感器9由于检测位置检测用磁铁8的第2极间IMD，所以为了降低驱动用永磁铁7的磁通对位置检测用磁铁8的磁通造成的影响，优选为在第2极间IMD的周围不存在转子芯5的电磁钢板。通过将角度θa设为位置检测用磁铁8的电气角θe 20度以上，从而在位置检测用磁铁8的第2极间IMD的周围存在空隙、即第2通孔12。结果是，在转子10中，能够提高传感器9对第2极间IMD的检测精度。

当角度θa变得过大时，有可能无法充分地确保驱动用永磁铁7的大小。因此，角度θa优选设为位置检测用磁铁8的电气角θe 30度以下。在位置检测用磁铁8为6极的情况下，角度θa优选设为10度以下。由此，能够确保驱动用永磁铁7的大小，并提高传感器9对第2极间IMD的检测精度。

图10以及图11是示出位置检测用磁铁的磁通和驱动用永磁铁的磁通的图。图10以及图11示出了包括旋转轴Zr在内且沿与旋转轴Zr平行的平面截断转子10时的剖面。驱动用永磁铁7产生的磁通MLD与来自定子6的磁通作用而使转子10旋转。另外，在转子10中产生来自驱动用永磁铁7的漏磁通MLL。在实施方式1中，在转子10中，在图10中，驱动用永磁铁7的漏磁通MLL的朝向与位置检测用磁铁8的磁通MLC的朝向在漏磁通MLL从第2端面出去时为相同方向。在图11中，驱动用永磁铁7的漏磁通MLL的朝向与位置检测用磁铁8的磁通MLC的朝向在漏磁通MLL进入第2端面时为相同方向。

当将驱动用永磁铁7的漏磁通MLL和位置检测用磁铁8的磁通MLC的朝向设为相同时，即使驱动用永磁铁7的漏磁通MLL对位置检测用磁铁8的磁通MLC造成影响，只要两者的方向相同，则影响也被抑制到最小限度。结果是，在转子10中，传感器9对第2极间IMD的检测精度的下降被抑制。

图10示出了转子芯5的侧面5S侧的驱动用永磁铁7的极性和位置检测用磁铁8的极性都为N极的情况。在该情况下，驱动用永磁铁7的漏磁通MLL从驱动用永磁铁7与转子芯5的侧面5S之间的第2端面5TB泄漏，进入到比驱动用永磁铁7靠径向DR的内侧的位置。位置检测用磁铁8的磁通MLC朝向离开与传感器9对置的端面8PD的方向。图11示出了转子芯5的侧面5S侧的驱动用永磁铁7的极性和位置检测用磁铁8的极性都为S极的情况。在该情况下，驱动用永磁铁7的漏磁通MLL从比驱动用永磁铁7靠径向DR内侧的位置泄漏，进入到驱动用永磁铁7与转子芯5的侧面5S之间。位置检测用磁铁8的磁通MLC朝向与传感器9对置的端面8PD。

这样，在沿包括旋转轴Zr在内且与旋转轴Zr平行的平面截断转子10时的剖面内，将转子芯5的侧面5S侧的驱动用永磁铁7的极性和位置检测用磁铁8的极性设为相同，从而轴向上的驱动用永磁铁7的漏磁通MLL的朝向与位置检测用磁铁8的磁通MLC的朝向为相同方向。即，如果将转子芯5的周向C上的、转子芯5的侧面5S侧的驱动用永磁铁7的极性与位置检测用磁铁8的极性设为相同，则轴向上的驱动用永磁铁7的漏磁通MLL的朝向与位置检测用磁铁8的磁通MLC的朝向成为相同方向。

如图10以及图11所示，位置检测用磁铁8的轴向的尺寸h优选为与旋转轴Zr正交的方向、即转子芯5的径向DR上的驱动用永磁铁7的尺寸即厚度tm以上。驱动用永磁铁7的轴向的漏磁通MLL通过与传感器9对置的端面8PD、即在轴向上与突起8T相反一侧的端面。由于驱动用永磁铁7的轴向上的漏磁通MLL以画圆弧的方式泄漏，所以通过将位置检测用磁铁8的轴向的尺寸h设为驱动用永磁铁7的厚度tm以上，从而驱动用永磁铁7的漏磁通MLL对位置检测用磁铁8的磁通MLC造成的影响被降低。结果是，在转子10中，能够抑制传感器9对第2极间IMD的检测精度的下降。当位置检测用磁铁8的轴向的尺寸h变得过大时，旋转电机1的轴向上的尺寸变大。因此，位置检测用磁铁8的轴向的尺寸h设为驱动用永磁铁7的厚度tm的两倍以下、优选设为1.5倍以下。由此，能够抑制驱动用永磁铁7的漏磁通MLL的影响，并抑制旋转电机1的轴向上的尺寸变得过大。

图12是从位置检测用磁铁侧观察实施方式1的变形例的转子时的俯视图。在变形例中，位置检测用磁铁8的突起8T被插入到转子芯5a的第2通孔12。位置检测用磁铁8被突起8T和第2通孔12定位于转子芯5a。之前说明的转子芯5具有插入突起8T的孔13，但孔13为空隙，所以对驱动用永磁铁7的磁通MLD造成影响。由于将突起8T插入到第2通孔12，从而变形例的转子10a不需要孔13。结果是，在转子10a中，能够将对驱动用永磁铁7的磁通MLD造成的影响抑制到最小限度，能够将位置检测用磁铁8定位于转子芯5a。因此，转子10a能够有效地利用驱动用永磁铁7的磁通MLD。

在实施方式1及其变形例中，在转子10、10a中，位置检测用磁铁8配置于转子芯5的轴向上的第2端面5TB、且在径向DR上与多个驱动用永磁铁7不同的位置。由于这样的构造，位置检测用磁铁8在转子芯5的轴向以及径向DR这两个方向上，不与多个驱动用永磁铁7重叠。因此，位置检测用磁铁8与驱动用永磁铁7的漏磁通MLL以及定子6的磁通作用而使转子10旋转，驱动用永磁铁7的磁通MLD的影响被抑制。结果是，在转子10、10a中，能够抑制传感器9检测转子10、10a的位置时的精度下降。

具备实施方式1及其变形例的转子10、10a的旋转电机1能够提高传感器9检测转子10、10a的位置时的精度，所以故障被抑制，并且能够实现高效率的运行。因为具备转子10、10a的旋转电机1的效率提高，所以旋转电机1的能耗被抑制。因为具备转子10、10a的旋转电机1的故障被抑制，所以故障所引起的耐久性降低被抑制。实施方式1及其变形例的结构能够适当地应用于以下的实施方式。

实施方式2.

图13是从位置检测用磁铁侧观察实施方式2的转子时的俯视图。图14是示出实施方式2的位置检测用磁铁的俯视图。实施方式2的位置检测用磁铁8a是将实施方式1及其变形例的环形的位置检测用磁铁8分割为3份而成的。实施方式2的其它结构与实施方式1及其变形例相同。

当将分割前的位置检测用磁铁8a的极数设为P、将N设为自然数时，分割数满足P/N的关系即可，所以分割数不限定于3。在实施方式2中，分割前的位置检测用磁铁8a的极数P为6，N为2。在N＝1时为分割成1份，所以位置检测用磁铁8a不被分割。即，在N＝1的情况下，为实施方式1的位置检测用磁铁8。

转子10b的位置检测用磁铁8a包括第1位置检测用磁铁8a1、第2位置检测用磁铁8a2以及第3位置检测用磁铁8a3。第1位置检测用磁铁8a1、第2位置检测用磁铁8a2以及第3位置检测用磁铁8a3在从旋转轴Zr延伸的方向观察时的形状为圆弧形状，它们被组合而成为环形的位置检测用磁铁8a。

关于实施方式1的位置检测用磁铁8，为了提高传感器9的检测精度，优选径向的尺寸尽可能大。但是，当径向的尺寸大时，用于塑造位置检测用磁铁8的模具变大，生产率有可能下降。因此，在实施方式2中，1个环形的位置检测用磁铁8a是组合多个第1位置检测用磁铁8a1、第2位置检测用磁铁8a2以及第3位置检测用磁铁8a3而成的。由于这样的构造，能够将用于塑造第1位置检测用磁铁8a1、第2位置检测用磁铁8a2以及第3位置检测用磁铁8a3的模具变小且设为共用。结果是，能够抑制位置检测用磁铁8a的生产率下降，并且还能够降低模具的制造成本。

图15是示出位置检测用磁铁的磁通密度的波形的图。图15的纵轴为磁通密度B，横轴为分割前的位置检测用磁铁8a的电气角θe。电气角θe为0度以及±180度的位置是位置检测用磁铁8a、即实施方式1的位置检测用磁铁8的磁极中心CM。当位置检测用磁铁8被分割时，被分割的部分PS的磁通密度B下降。因此，位置检测用磁铁8a优选为在磁通密度B相对高的部分被分割。

分割前的位置检测用磁铁8a的电气角θe为30度以上且70度以下的范围RS1、电气角θe为110度以上且150度以下的范围RS2、电气角θe为－150度以上且－110度以下的范围RS3以及电气角θe为－70度以上且－30度以下的范围RS4的磁通密度B的绝对值相对高。范围RS1、RS2、RS3、RS4都在磁极中心CM与第2极间IMD之间。分割前的位置检测用磁铁8a在范围RS1、RS2、RS3、RS4中的任意一个范围被分割，从而被分割的部分PS设置于范围RS1、RS2、RS3、RS4中的任意一个范围。结果是，在位置检测用磁铁8a中，被分割的部分PS的磁通密度B的绝对值的下降被抑制。另外，被分割的部分PS设置于磁通密度B的绝对值相对高的范围RS1、RS2、RS3、RS4中的任意一个范围。因此，被分割的部分PS配置于离开磁通密度B为0的第2极间IMD的位置。传感器9检测位置检测用磁铁8a的第2极间IMD的位置时的精度下降被抑制。

实施方式3.

图16是示出实施方式3的空气调节装置的图。空气调节装置50具备室外机51和室内机52。室外机51包括：压缩机53，由旋转电机1驱动而压缩制冷剂；以及冷凝器54，使被压缩机53压缩的制冷剂冷凝。室外机51还包括对冷凝器54送风的送风机58。送风机58包括旋转电机1以及由旋转电机1驱动的叶轮58B。压缩机53与冷凝器54由使制冷剂通过的配管57A连接。

室内机52包括使被冷凝器54冷凝的制冷剂蒸发的蒸发器55。室内机52还包括对蒸发器55送风的送风机59以及使被冷凝器54冷凝的液相制冷剂膨胀而流入到蒸发器55的膨胀阀56。送风机59包括旋转电机1以及由旋转电机1驱动的叶轮59B。冷凝器54与蒸发器55由使制冷剂通过的配管57B连接。膨胀阀56安装于配管57B的中途。蒸发器55与压缩机53由使制冷剂通过的配管57C连接。

驱动压缩机53、送风机58的叶轮58B以及送风机59的叶轮59B的旋转电机1具备实施方式1的转子10、实施方式1的变形例的转子10a或者实施方式2的转子10b中的任意一个转子。因此，在旋转电机1中，能够提高传感器9检测转子10、10a、10b的位置时的精度，所以能够实现旋转电机1的故障的抑制以及效率的提高。在具备这样的旋转电机1的空气调节装置50中，故障被抑制，并且能够实现高效率的运行。

以上的实施方式所示的结构示出了本发明的内容的一个例子，既能够与其它的公知技术组合，还能够在不脱离本发明的要旨的范围内对结构的一部分进行省略、变更。

Claims

1.一种旋转电机，包括：

转子芯，以旋转轴为中心旋转；

多个第1磁铁，在所述转子芯的周向上排列地配置，并且嵌入于所述转子芯；

第2磁铁，具有在所述转子芯的周向上排列的多个磁极，配置于在所述旋转轴延伸的方向上所述转子芯的端面，并且所述多个磁极的整个区域配置于在与所述旋转轴正交的方向上比所述多个第1磁铁的整个区域靠外侧的位置；以及

定子，设置于在与所述旋转轴正交的方向上所述转子芯的外侧。

2.根据权利要求1所述的旋转电机，其中，

在邻接的所述第1磁铁之间的第1极间与在邻接的所述磁极之间的第2极间配置于在所述周向上相同的位置。

3.根据权利要求1或2所述的旋转电机，其中，

所述旋转轴延伸的方向上的所述第1磁铁的漏磁通的朝向与所述第2磁铁的磁通的朝向为相同方向。

4.根据权利要求3所述的旋转电机，其中，

所述第2磁铁在所述旋转轴延伸的方向上的尺寸为与所述旋转轴正交的方向上的所述第1磁铁的尺寸以上且2倍以下。

5.根据权利要求1或2所述的旋转电机，其中，

所述转子芯在邻接的所述第1磁铁之间具有沿所述旋转轴延伸的方向贯通所述转子芯且在所述周向上排列地配置的两个通孔，

所述周向上的所述通孔的尺寸在与所述旋转轴正交的方向上为所述转子芯与所述定子的间隙的大小的1.5倍以上。

6.根据权利要求1或2所述的旋转电机，其中，

所述第2磁铁的电气角在所述第2磁铁的所述磁极的中心处为0度，在该磁极与邻接的磁极之间的第2极间为-90度或90度，

与邻接的所述第1磁铁中的一个所述第1磁铁近的所述通孔的内壁、所述旋转轴以及与邻接的所述第1磁铁中的另一个所述第1磁铁近的所述通孔的内壁所成的角度相当于所述第2磁铁的电气角20度以上。

7.根据权利要求1或2所述的旋转电机，其中，

所述转子芯在邻接的所述第1磁铁之间具有沿所述旋转轴延伸的方向贯通所述转子芯且在所述转子芯的周向上排列地配置的两个通孔，

所述第2磁铁具有突起，该突起沿所述旋转轴延伸的方向突出，被插入于所述通孔。

8.根据权利要求1或2所述的旋转电机，其中，

所述第2磁铁具有沿所述旋转轴延伸的方向突出的突起，

所述转子芯在与所述旋转轴正交的方向上在所述第1磁铁的外侧具有插入所述突起的孔。

9.根据权利要求1或2所述的旋转电机，其中，

所述第2磁铁在所述旋转轴延伸的方向上的尺寸为与所述旋转轴正交的方向上的所述第1磁铁的尺寸以上。

10.一种空气调节装置，包括：

权利要求1或2所述的旋转电机；

压缩机，被所述旋转电机驱动而压缩制冷剂；

冷凝器，使由所述压缩机压缩的所述制冷剂冷凝；以及

蒸发器，使由所述冷凝器冷凝的所述制冷剂蒸发。