CN109155545B - 定子、电动机、压缩机及制冷空调装置 - Google Patents

定子、电动机、压缩机及制冷空调装置 Download PDF

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Abstract

定子(100)具备：第一铁芯(10)，其具有层叠的多个无取向性电磁钢板，并具有在定子的轴向上将多个无取向性电磁钢板贯通的插入孔(11d)；以及第二铁芯(20)，其配置在插入孔(11d)内，具有层叠的多个取向性电磁钢板，第一铁芯(10)具有与第二铁芯(20)邻接的薄壁部(11e)，在将沿轴向观察第一铁芯(10)时的薄壁部(11e)的厚度设为ta、多个无取向性电磁钢板中的一张的无取向性电磁钢板的板厚设为tm时，满足条件式0.5tm≤ta≤2tm。

Description

定子、电动机、压缩机及制冷空调装置
技术领域
本发明涉及定子、电动机、压缩机及制冷空调装置。
背景技术
电动机中使用的定子铁芯具有齿部和轭部，所述齿部卷绕有绕组，所述轭部在齿部的径向外侧与齿部连续地形成。专利文献1所记载的旋转电机用铁芯具有齿部和芯背部(轭部)，齿部由取向性硅钢板(取向性电磁钢板)形成，芯背部(轭部)由无取向性硅钢板(无取向性电磁钢板)形成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-341889号公报(例如权利要求1、段落0031)
发明内容
发明所要解决的课题
然而，取向性电磁钢板具有如下特性：虽然在易磁化方向与磁通流动方向一致的情况下能够得到低铁损的特性，但在易磁化方向与磁通流动方向产生了偏移的情况下，反而铁损会大幅增加。专利文献1所记载的旋转电机用铁芯中，在齿部内径侧的齿前端部，磁通倾斜弯曲地流动，因此，存在由于在齿前端部流动的磁通的方向与取向性电磁钢板的易磁化方向的方向(铁损最小的方向)产生偏移而使铁损增加的问题。
本发明是为了解决上述现有技术的问题而完成的，其目的在于得到一种减少了铁损的高效率的定子、具有该定子的电动机、具有该电动机的压缩机及具有该压缩机的制冷空调装置。
用于解决课题的手段
本发明的一个方式的定子具备：第一铁芯具，其具有层叠的多个无取向性电磁钢板，并具有在定子的轴向上将所述多个无取向性电磁钢板贯通的插入孔；以及第二铁芯，其配置在所述插入孔内，具有层叠的多个取向性电磁钢板，所述第一铁芯具有与所述第二铁芯邻接的薄壁部，在将沿所述轴向观察所述第一铁芯时的所述薄壁部的厚度设为ta、所述多个无取向性电磁钢板中的一张无取向性电磁钢板的板厚设为tm时，满足条件式0.5tm≤ta≤2tm。
本发明的另一方式的电动机具有上述的定子、转子、以及固定所述定子并将所述转子支承为能够旋转的支承部。
本发明的另一方式的压缩机具有上述的电动机。
本发明的另一方式的制冷空调装置具有上述的压缩机。
发明的效果
根据本发明的定子以及电动机，能够得到如下效果，即能够得到减少了铁损的高效率的电动机。另外，根据本发明的压缩机以及制冷空调装置，能够得到如下效果，即通过高效率的电动机的使用，能够抑制电力消耗。
附图说明
图1是表示具备本发明的实施方式1的定子的电动机的概略的结构的剖视图。
图2是表示实施方式1的第一铁芯的概略的结构的剖视图。
图3(a)是表示实施方式1的第二铁芯即第一取向性铁芯的概略的结构的剖视图，图3(b)是第一取向性铁芯的概略的立体图。
图4是表示在实施方式1的定子铁芯(第一取向性铁芯嵌入到第一铁芯的状态)流动的磁通的方向的图。
图5是表示实施方式1的定子铁芯(第一取向性铁芯嵌入到第一铁芯的状态)的概略的结构的剖视图。
图6是表示本发明的实施方式2的定子铁芯(第二铁芯即第一取向性铁芯嵌入到第一铁芯的状态)的概略的结构的剖视图。
图7是表示本发明的实施方式3的定子铁芯(第二铁芯即第二取向性铁芯嵌入到第一铁芯的状态)的概略的结构的剖视图。
图8是表示本发明的实施方式4的定子铁芯(第二铁芯即第二取向性铁芯及第三取向性铁芯嵌入到第一铁芯的状态)的概略的结构的剖视图。
图9是表示本发明的实施方式5的定子铁芯(第二铁芯即第一取向性铁芯及第二取向性铁芯嵌入到第一铁芯的状态)的概略的结构的剖视图。
图10是表示本发明的实施方式6的定子铁芯(第二铁芯即第一取向性铁芯、第二取向性铁芯以及第三取向性铁芯嵌入到第一铁芯的状态)的概略的结构的剖视图。
图11是表示本发明的实施方式7的第一铁芯的概略的结构的立体图。
图12是表示实施方式7的第二铁芯即第一取向性铁芯的概略的结构的立体图。
图13是表示实施方式7的定子铁芯(第二铁芯即第一取向性铁芯嵌入到第一铁芯的状态)的概略的结构的立体图。
图14是表示本发明的实施方式8的第一铁芯的概略的结构的立体图。
图15是表示实施方式8的第二铁芯即第一取向性铁芯、第二取向性铁芯以及第三取向性铁芯的概略的结构的立体图。
图16是表示实施方式8的定子铁芯(第二铁芯即第一取向性铁芯、第二取向性铁芯以及第三取向性铁芯嵌入到第一铁芯的状态)的概略的结构的立体图。
图17是表示本发明的实施方式9的电动机的概略的结构的侧视图。
图18是表示本发明的实施方式10的压缩机的概略的结构的剖视图。
图19是表示本发明的实施方式11的制冷空调装置的概略的结构的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式的定子、电动机、压缩机以及制冷空调装置进行说明。在图中，为了易于理解图相互之间的关系，示出了xyz正交坐标系。在图中，x轴表示为平行于电动机的旋转轴的坐标轴。另外，在图中，y轴表示为平行于图1中的左右方向的坐标轴。另外，在图中，z轴表示为平行于图1中的上下方向的坐标轴。
《1》实施方式1
《1-1》结构
图1是表示具备本发明的实施方式1的定子100的电动机300的概略的结构的剖视图。如图1所示，电动机300具有定子100和转子200。定子100具有将冲裁成特定形状的电磁钢板层叠而成的定子铁芯1、未图示的由绝缘材料制成的绝缘部、以及经由绝缘部卷绕于定子铁芯1的齿部11的绕组2。转子200隔着空隙3能够旋转地插入到定子100的内径侧。电动机300具有包围定子100的壳体4。壳体4例如是圆筒状。在壳体4内通过热装、压入、焊接等保持定子100。另外，在壳体4内，转子200经由轴承被支承为能够旋转。
如图1所示，定子铁芯1具有第一铁芯10和插入到第一铁芯10的铁芯插入孔11d(第一插入孔)的第一取向性铁芯20(第二铁芯)。第一铁芯10具有环形的轭部12和在轭部12的内径侧与轭部12连续地配置的齿部11。齿部11在转子200的旋转方向上以一定间隔配置，在从轭部12朝向定子铁芯1的中心的方向上延伸。在图1所示的例子中，实施方式1的定子100具有九个齿部11。但是，齿部11的数量并不限定于此。在定子铁芯1形成有九个槽19，该九个槽19是由卷绕于齿部11的绕组2划分的空间。
如上所述，在定子铁芯1的齿部11卷绕有产生旋转磁场的绕组2。绕组2例如以将磁导线经由绝缘部直接卷绕于齿部11的集中绕组形成，接线为三相Y接线。绕组2的匝数及线径根据要求的特性(转速及转矩等)、电压规格、槽的截面积而决定。在此，为了易于绕线而以各第一铁芯10包含一个齿部11的方式将轭部12展开为带状，将线径
Figure GDA0001846338060000051
左右的磁导线在各齿部11卷绕80匝左右，在卷绕导线后，将带状的轭部12围成环形，将轭部12的两端焊接，从而构成环形的定子100。
转子200为永久磁铁嵌入型(IPM：Interior Permanent Magnet)，具有转子铁芯部201。如图1所示，转子200在中心具有轴204。在转子铁芯部201的内部设置有沿周向配置且数量与磁极数对应的磁铁插入孔202。在多个磁铁插入孔202中分别插入多个永久磁铁203并固定。永久磁铁203以向平板的宽面的方向磁化的方式着磁，并配置成在各磁极中同一极朝向转子的径向。此外，在图1中例示有转子200的磁极数为六极的情况，但转子200的磁极数只要是两极以上的偶数即可。永久磁铁203能够使用以钕、铁、硼为主要成分的稀土类磁铁。
如图1所示，磁铁插入孔202由空隙构成，在空隙中插入有永久磁铁203。另外，为了减少彼此相邻的不同的磁极间的漏磁通，在磁铁插入孔202的周向两端部设置有磁通屏障205(漏磁通抑制孔)。另外，为了防止在磁通屏障205与转子200的外周之间的邻接的永久磁铁203之间磁通短路，转子铁芯部201具有设计为薄壁以使磁路变窄的转子薄壁部206。转子薄壁部206的宽度是与电磁钢板相同程度的厚度，例如为0.35mm。
图2是表示实施方式1的第一铁芯10的概略的结构的剖视图。图3(a)是表示实施方式1的第二铁芯即第一取向性铁芯20的概略的结构的剖视图，图3(b)是表示实施方式1的第一取向性铁芯20的概略的结构的立体图。图4是表示在实施方式1的定子铁芯1(第一取向性铁芯20嵌入到第一铁芯10的状态)流动的磁通(代表性的磁通)的方向的图。图5是表示实施方式1的定子铁芯1(第一取向性铁芯20嵌入到第一铁芯10的状态)的概略的结构的剖视图。实施方式1的定子铁芯1具有图2所示的第一铁芯10和图3(a)及(b)所示的第二铁芯即第一取向性铁芯20。第一铁芯10例如由层叠的多个无取向性电磁钢板形成。第一取向性铁芯20由取向性电磁钢板(例如层叠的多个取向性电磁钢板)形成。无取向性电磁钢板是指结晶轴的方向无秩序地构成而不会在特定的方向上磁化的电磁钢板。取向性电磁钢板是指结晶轴的方向在特定的方向上一致而具有特定方向的易磁化方向的电磁钢板。
如图2所示，第一铁芯10具有连续地一体形成的齿部11和轭部12，并划定实施方式1的固定铁芯1的轮廓。如图2所示，齿部11具有绕组部11a和齿前端部11b，该绕组部11a卷绕绕组2，该齿前端部11b形成在各个齿部11的内径侧，包含在周向上扩展的转子相向面。另外，在齿部11形成齿紧固部11c，将电磁钢板沿轴向固定。
如图2所示，轭部12具有轭中央部12d以及轭端部12e。轭中央部12d是指轭部12中的与齿部11连续的连续部分即中央部分。轭端部12e在轭部12中形成于轭中央部12d的周向上的两端侧。在轭部12形成轭紧固部12a，将构成轭部12的电磁钢板沿轴向固定。齿紧固部11c以及轭紧固部12a的数量并不限定于图示的数量。在轭部12的周向上的右端部(+y方向侧的端部)形成有用于将彼此相邻的第一铁芯10的轭部12彼此连结的轭连结部12b。
如图2所示，在第一铁芯10的齿部11和铁芯插入孔11d之间，形成有作为齿部11的侧壁部的薄壁部11e。薄壁部11e是将第一铁芯10的齿部11的侧面形成得薄的部分。薄壁部11e朝向实施方式1的定子铁芯1的轴向(x方向)连续地形成。薄壁部11e的厚度ta(大致为定子的周向的厚度)优选在能够确保强度的范围内尽量薄。通过减薄薄壁部11e的厚度，能够抑制向薄壁部11e流动的磁通，能够使磁通积极地向第二铁芯即第一取向性铁芯20流动。由此，能够减少电动机300的定子100的铁损。在将薄壁部11e的厚度设为ta、构成第一铁芯的电磁钢板的一张的厚度(板厚)设为tm时，优选以下的条件式
0.5tm≤ta≤2tm
成立。薄壁部11e的厚度ta例如是0.2mm～1mm。
另外，齿前端部11b在定子100的径向上的厚度tb构成为比设置于齿部11的薄壁部11e的厚度大。例如，厚度tb是薄壁部11e的厚度ta的5倍左右。通过这样将齿前端部11b的径向上的厚度tb构成为比薄壁部11e的厚度ta大，在齿前端部11b弯曲地流动的磁通会向第一铁芯10流动，因此能够抑制与第二铁芯即第一取向性铁芯20的易磁化方向不同的方向的磁通向第一取向性铁芯20流动。由此，能够得到抑制齿前端部11b的铁损的增加、效率良好的定子100。
如图3(a)及(b)所示，第一取向性铁芯20是具有在径向上长的长方形的上表面的长方体状，易磁化方向c1形成为与定子100的径向(z方向)平行的方向。第一取向性铁芯20的易磁化方向c1由虚线的箭头图示。
如图4所示，从转子200产生的磁通以从齿前端部11b的外侧朝向齿部11的内侧绕入的方式流入第一铁芯内(磁通d1)，在齿部11的中央部分处朝向径向(+z方向)流动(磁通d2)，在轭部12的中央部分处从齿部的中央部分朝向轭部的两端部弯曲地流动(磁通d3)，在轭部12的两端部处朝向周向(+y方向及-y方向)流动(磁通d4)。关于该磁通流动的方向(磁通d1、d2、d3、d4)，对实施方式1的第一铁芯10进行了说明，后述的实施方式2之后的实施方式也相同。
如图5所示，在第一铁芯10的齿部11形成铁芯插入孔11d，第一取向性铁芯20通过间隙配合(clearance fit)、过盈配合(interference fit)、过渡配合(transition fit)等配合而嵌入到铁芯插入孔11d内。在图5中，从转子200产生且在第一取向性铁芯20流动的磁通的方向由点划线的箭头(磁通d2)图示。如图5所示，第二铁芯即第一取向性铁芯20的易磁化方向c1和在第一取向性铁芯20流动的磁通d2的方向一致。在此，“一致”包含第一取向性铁芯20的主要的(代表性的)易磁化方向c1和在第一取向性铁芯20流动的主要的(代表性的)磁通的方向相同(大致一致或者几乎相同)的情况。
《1-2》效果
根据实施方式1的定子100，定子铁芯1具备由层叠的多个无取向性电磁钢板形成的第一铁芯10和由取向性电磁钢板形成的第二铁芯即第一取向性铁芯20，第一取向性铁芯20插入到形成于第一铁芯10的齿部11的铁芯插入孔11d中。另外，第一取向性铁芯20的易磁化方向c1和在第一取向性铁芯20流动的磁通d2的方向大致一致。由此，能够减少在定子铁芯1产生的铁损，能够得到效率良好的定子100。
根据实施方式1的定子100，在第一铁芯10的齿部11与铁芯插入孔11d之间形成有薄壁部11e。在将薄壁部11e的厚度设为ta、电磁钢板的一张的厚度设为tm时，薄壁部11e以0.5tm≤ta≤2tm的关系成立的厚度形成。由此，能够抑制向第一铁芯10即薄壁部11e流动的磁通，能够使磁通积极地向由取向性电磁钢板构成的第二铁芯即第一取向性铁芯20流动。因此，能够得到能够减少铁损的高效率的定子100。
根据实施方式1的定子100，齿前端部11b的径向上的厚度tb构成为比设置于齿部11的薄壁部11e的厚度ta大。通过这样使齿前端部11b的径向上的厚度tb构成为比薄壁部11e的厚度大，在齿前端部弯曲地流动的磁通d1向由无取向性电磁钢板形成的第一铁芯10流动，因此，能够抑制与由取向性电磁钢板形成的第一取向性铁芯20的易磁化方向c1不同的方向的磁通向第一取向性铁芯20流动。由此，能够得到抑制齿前端部11b的铁损的增加、高效率的定子100。
《2》实施方式2
图6是表示本发明的实施方式2的定子铁芯1a(第二铁芯即第一取向性铁芯20a嵌入到第一铁芯10a的状态)的概略的结构的剖视图。在图6中，对与图5所示的构成部件相同或对应的构成部件标注与图5所示的附图标记相同的附图标记。实施方式2的定子铁芯1a在将第一铁芯10a和第一取向性铁芯20a之间在径向(z方向)上分开的交界部设置有用于将第一铁芯10a和第一取向性铁芯20a嵌合的凸部21a以及凹部21b这一点上，与实施方式1的定子100的定子铁芯1不同。
如图6所示，在第一铁芯10a与第一取向性铁芯20a之间的交界部设置有凹部和凸部，该凹部和凸部是用于使第一铁芯10a和第一取向性铁芯20a嵌合的嵌合部。在图6中，第一取向性铁芯20a在径向外侧具有凸部21a，在径向内侧具有凹部21b。另外，第一取向性铁芯20a的径向(z方向)的长度设定得比第一铁芯10a的铁芯插入孔的径向(z方向)的长度短。
根据实施方式2的定子100，在第一铁芯10a与第一取向性铁芯20a之间的交界部设置凸部和凹部，第一铁芯10a和第一取向性铁芯20a通过压入等嵌合。由此，能够提高定子铁芯1a的刚性，能够抑制电动机300的振动以及噪音的增加。
根据实施方式2的定子100，第一取向性铁芯20a的径向(z方向)的长度设定得比第一铁芯10a的铁芯插入孔的径向(z方向)的长度稍短。由此，在使第一铁芯与第一取向性铁芯嵌合时，能够向第一取向性铁芯20a施加与易磁化方向c1相同方向的拉伸载荷。通过在与第一取向性铁芯20a的易磁化方向c1相同的方向上施加拉伸载荷，第一取向性铁芯20a的磁特性改善，能够进一步减少第一取向性铁芯20a的铁损。
《3》实施方式3
图7是表示本发明的实施方式3的定子铁芯1b(第二铁芯即第二取向性铁芯30嵌入到第一铁芯10b的状态)的概略的结构的剖视图。在图7中，对与图5所示的构成部件相同或对应的构成部件标注与图5所示的附图标记相同的附图标记。实施方式3的定子铁芯1b在代替第一取向性铁芯20而在第一铁芯10b的轭部12e设置有第二取向性铁芯30(第二铁芯)这一点上，与实施方式1的定子铁芯1不同。
如图7所示，在实施方式3的定子铁芯1b的轭端部12e嵌入有第二取向性铁芯30。第二取向性铁芯30与第一取向性铁芯20同样地由取向性电磁钢板形成。在此，在定子铁芯1b的轭端部12e流动的磁通的方向由点划线的箭头(磁通d4)表示。如点划线的箭头所示，在定子铁芯的轭部，磁通沿周向流动。第二取向性铁芯的易磁化方向c2由虚线的箭头表示。如图7所示，在定子铁芯1b的轭端部12e流动的磁通d4的方向和第二取向性铁芯30的易磁化方向c2大致一致。
另外，在第一铁芯10b的供第二取向性铁芯30插入的铁芯插入孔12c(第二插入孔)的内径侧，形成有第一铁芯的薄壁部12f。在将薄壁部12f的厚度设为tc、构成第一铁芯的多个电磁钢板中的一张电磁钢板的厚度(板厚)设为tm时，优选0.5tm≤tc≤2tm的关系成立。薄壁部12f的厚度tc例如是0.2mm～1mm。另外，厚度tc与实施方式1及2的厚度ta相当，也可以标记为ta。
根据实施方式3的定子100，定子铁芯1b具有作为第二铁芯的第二取向性铁芯30，在定子铁芯1b的轭端部12e流动的磁通d4的方向和第二取向性铁芯30的易磁化方向c2大致一致。由此，能够得到抑制了铁损的高效率的定子。
根据实施方式3的定子100，在第一铁芯10b的、供作为第二铁芯的第二取向性铁芯30插入的铁芯插入孔12c的内径侧，形成有作为第一铁芯的侧壁部的薄壁部12f。在将薄壁部12f的厚度设为tc、电磁钢板的一张的厚度(板厚)设为tm时，0.5tm≤tc≤2tm的关系成立。由此，能够减少向作为第一铁芯的一部分的薄壁部12f流动的磁通，向由取向性电磁钢板构成的第二取向性铁芯30积极地增加磁通。因此，能够得到减少了铁损的高效率的定子100。
《4》实施方式4
图8是表示本发明的实施方式4的定子铁芯1c(作为第二铁芯的第二取向性铁芯30以及作为第二铁芯的第三取向性铁芯40嵌入到第一铁芯10c的状态)的概略的结构的剖视图。在图8中，对与图7所示的构成部件相同或对应的构成部件标注与图7所示的附图标记相同的附图标记。实施方式4的定子铁芯1c在第三取向性铁芯40(第二铁芯)设置在第一铁芯10c的轭中央部12d这一点上，与实施方式3的定子铁芯1b不同。
如图8所示，在实施方式4的定子铁芯1c的轭中央部12d，具有大致直角三角形的上表面的三棱柱状的第三取向性铁芯40嵌入到两处铁芯插入孔中。作为第二铁芯的第三取向性铁芯40与第一取向性铁芯20同样地由取向性电磁钢板形成。在此，在定子铁芯1c的轭中央部12d流动的磁通d3的方向由点划线的箭头表示。
如图8所示，在实施方式4的定子铁芯1c的轭中央部12d流动的磁通d3的方向是从第一铁芯插入孔11d的中央部分朝向第二铁芯插入孔12c的中央部分弯曲的方向。第三取向性铁芯40的易磁化方向c3由虚线的箭头表示。如图8所示，第三取向性铁芯40的易磁化方向c3是从第一铁芯插入孔11d的中央部分朝向第二铁芯插入孔12c的中央部分的倾斜的方向。如图8所示，在实施方式4的定子铁芯1c的第三取向性铁芯40部分流动的磁通d3的方向与第三取向性铁芯40的易磁化方向c3大致一致。
根据实施方式4的定子100，定子铁芯1c具有第三取向性铁芯40，在定子铁芯1c的第三取向性铁芯40部分流动的磁通的方向d3与第三取向性铁芯40的易磁化方向c3大致一致。由此，能够得到抑制了铁损的高效率的定子100。
《5》实施方式5
图9是表示本发明的实施方式5的定子铁芯1d(第一取向性铁芯20以及第二取向性铁芯30嵌入到第一铁芯10d的状态)的概略的结构的剖视图。在图9中，对与图5以及图7所示的构成部件相同或对应的构成部件标注与图5以及图7所示的附图标记相同的附图标记。实施方式5的定子铁芯1d在除了第一铁芯10d以及第一取向性铁芯20之外还具有第二取向性铁芯30这一点上，与实施方式1的定子铁芯1不同。换言之，实施方式5的定子铁芯1d示出了将实施方式1的定子铁芯1和实施方式3的定子铁芯1b组合的方式。
根据实施方式5的定子铁芯1d，定子铁芯1d具有第一铁芯10d、第一取向性铁芯20以及第二取向性铁芯30，在定子铁芯1d的齿部11以及轭端部12e流动的磁通d2、d4的方向与第一取向性铁芯20以及第二取向性铁芯30的易磁化方向c1、c2大致一致。由此，能够得到与使用了实施方式1的定子铁芯1以及实施方式3的定子铁芯1b的定子100相比进一步抑制了铁损的高效率的定子100。
《6》实施方式6
图10是表示本发明的实施方式6的定子铁芯1e(第一取向性铁芯20、第二取向性铁芯30以及第三取向性铁芯40嵌入到第一铁芯10e的状态)的概略的结构的剖视图。在图10中，对与图5以及图8所示的构成部件相同或对应的构成部件标注与图5以及图8所示的附图标记相同的附图标记。实施方式6的定子铁芯1e在除了第一铁芯10e以及第一取向性铁芯20之外还具有第二取向性铁芯30以及第三取向性铁芯40这一点上，与实施方式1的定子铁芯1不同。换言之，实施方式6的定子铁芯1e示出了将实施方式1的定子铁芯1和实施方式4的定子铁芯1c组合的方式。
根据实施方式6的定子铁芯1e，定子铁芯1e具有第一铁芯10e、第一取向性铁芯20、第二取向性铁芯30以及第三取向性铁芯40，在定子铁芯1e的齿部11以及轭部12流动的磁通d2、d3、d4的方向与第一取向性铁芯20、第二取向性铁芯30以及第三取向性铁芯40的易磁化方向c1、c2、c3大致一致。由此，能够得到与使用了实施方式1的定子铁芯1、实施方式3的定子铁芯1b以及实施方式4的定子铁芯1c的定子100相比进一步抑制了铁损的高效率的定子100。
《7》实施方式7
图11是表示本发明的实施方式7的第一铁芯10f的概略的结构的立体图。图12是表示实施方式7的第一取向性铁芯20的概略的结构的立体图。图13是表示实施方式7的定子铁芯1f(第二铁芯即第一取向性铁芯20嵌入到第一铁芯10f的状态)的概略的结构的立体图。在图11中，对与图2所示的构成部件相同或对应的构成部件标注与图2所示的附图标记相同的附图标记。在图12中，对与图3所示的构成部件相同或对应的构成部件标注与图3所示的附图标记相同的附图标记。在图13中，对与图5所示的构成部件相同或对应的构成部件标注与图5所示的附图标记相同的附图标记。实施方式7的定子的定子铁芯1f在第一铁芯10f的薄壁部11f的轴向的侧面形成有开口部120f、121f这一点上，与实施方式1的定子铁芯1不同。在图13中，在定子铁芯1f流动的磁通的方向与图4所示的方向相同，因此省略记载。
如上所述，实施方式1的第一铁芯10的薄壁部11e朝向定子100的轴向(x方向)连续地形成。与此相对，实施方式7的第一铁芯10f的薄壁部11f在薄壁部11f的轴向的侧面形成有开口部120f、121f。如图11所示，实施方式7的第一铁芯10f的薄壁部11f具有分割成上部、中部、下部而形成的上部的薄壁部110f、中部的薄壁部111f以及下部的薄壁部112f。换言之，实施方式7的第一铁芯10f的齿部11的侧面不具有连续的形状。
根据实施方式7的定子铁芯1f，第一铁芯10f的薄壁部11f在薄壁部11f的轴向的侧面具有开口部120f、121f，具有分割成上部、中部、下部而形成的上部的薄壁部110f、中部的薄壁部111f以及下部的薄壁部112f。由此，与使用了实施方式1的定子铁芯1的定子100相比，能够进一步抑制流入薄壁部11f的磁通，能够使磁通积极地向第一取向性铁芯20流动。因此，能够得到进一步抑制了铁损的高效率的定子100。
《8》实施方式8
图14是表示本发明的实施方式8的第一铁芯10g的概略的结构的立体图。图15是表示实施方式8的第二铁芯即第一取向性铁芯20、第二取向性铁芯30以及第三取向性铁芯40的概略的结构的立体图。图16是表示实施方式8的定子铁芯1g(第一取向性铁芯20、第二取向性铁芯30以及第三取向性铁芯40嵌入到第一铁芯10g的状态)的概略的结构的立体图。在图14中，对与图11所示的构成部件相同或对应的构成部件标注与图11所示的附图标记相同的附图标记。在图15中，对与图12所示的构成部件相同或对应的构成部件标注与图12所示的附图标记相同的附图标记。在图16中，对与图13所示的构成部件相同或对应的构成部件标注与图13所示的附图标记相同的附图标记。实施方式8的定子100的定子铁芯1g在除了第一铁芯10g以及第一取向性铁芯20以外还具有第二取向性铁芯30以及第三取向性铁芯40这一点上，与实施方式7的定子铁芯1f不同。换言之，实施方式8的定子铁芯1g示出了将实施方式6的定子铁芯1e和实施方式7的定子铁芯1f组合的方式。
如图14及图16所示，实施方式8的第一铁芯10g的轭部12的薄壁部11g在薄壁部11g的轴向(x方向)的侧面具有开口部120g、121g。另外，轭部12的薄壁部11g具有分割成上部、中部、下部而形成的上部的薄壁部110g、中部的薄壁部111g以及下部的薄壁部112g。另外，如图15及图16所示，实施方式8的定子铁芯1g除了第一铁芯10g以及第一取向性铁芯20以外，还具有第二取向性铁芯30以及第三取向性铁芯40。在图15中，第一取向性铁芯20、第二取向性铁芯30以及第三取向性铁芯40的易磁化方向与图10所示的易磁化方向相同，因此省略记载。另外，对于在定子铁芯1g流动的磁通的方向，由于与图4所示的方向相同，因此也省略记载。
根据实施方式8的定子铁芯1g，定子铁芯1g具有第一铁芯10g、第一取向性铁芯20、第二取向性铁芯30以及第三取向性铁芯40，在定子铁芯1g的齿部11以及轭部12流动的磁通的方向d2、d3、d4与第一取向性铁芯20、第二取向性铁芯30以及第三取向性铁芯40的易磁化方向c1、c2、c3大致一致。由此，能够得到与使用了实施方式7的定子铁芯1f的定子100相比进一步抑制了铁损的高效率的定子100。
根据实施方式8的定子铁芯1g，第一铁芯10g的薄壁部11g在薄壁部11g的轴向的侧面具有开口部120g、121g，具有分割成上部、中部、下部而形成的上部的薄壁部110g、中部的薄壁部111g以及下部的薄壁部112g。由此，与使用了实施方式7的定子铁芯1f的定子100相比，能够进一步抑制流入薄壁部11g的磁通，能够使磁通积极地向第一取向性铁芯20流动。因此，能够得到进一步抑制了铁损的高效率的定子100。
《9》实施方式9
图17是表示本发明的实施方式9的电动机300的概略的结构的侧视图。如图17所示，实施方式9的电动机300具有实施方式1至实施方式8中任一个的定子100、转子200、固定定子100并将转子200能够旋转地(例如通过轴承而能够旋转地)支承的支承部。转子200以轴线AX为中心旋转。支承部例如由将转子200支承为能够旋转的托架111和框架(主体框)构成。电动机300具有抑制水浸入轴承等的防水盖112。
根据实施方式9的电动机300，除了通过实施方式1至实施方式8中任一项记载的定子100得到的效果之外，还能够得到提高电动机300的效率的效果。
《10》实施方式10
图18是表示本发明的实施方式10的压缩机400的概略的结构的剖视图。实施方式10的压缩机400是搭载有上述的实施方式9的电动机300的旋转式压缩机。此外，本发明包含搭载有上述的实施方式中任一个的永久磁铁嵌入型电动机的压缩机，但压缩机的种类并不限定于旋转式压缩机。另外，对于电动机300也不限定于永久磁铁嵌入型电动机。此外，在图18中，对与图1至图17中记载的结构相同或对应的结构标注相同的附图标记。
压缩机400在密闭容器408内具备电动机300(永久磁铁嵌入型电动机)和压缩机构401。虽然未图示，但在密闭容器的底部贮存有润滑压缩机构各滑动部的冷冻机油。压缩机构401包含如下构件作为主要要素：气缸402，其设置成上下层叠状态；旋转轴403，其是通过电动机300(永久磁铁嵌入型电动机)而旋转的轴；活塞404，其嵌插于旋转轴403；叶片(未图示)，其将气缸内分成吸入侧和压缩侧；上下一对的上部框架405及下部框架406，其供旋转轴403旋转自如地嵌插，封闭气缸402的轴向端面；以及消音器407，其分别安装于上部框架405以及下部框架406。
电动机300的定子100通过热装或焊接等方法直接安装并保持于密闭容器408。从固定于密闭容器408的玻璃端子向定子100的线圈供给电力。转子200在定子100的内径侧隔着空隙3配置，经由转子200的中心部的旋转轴204(轴)由压缩机构401的轴承部(上部框架405以及下部框架406)以旋转自如的状态保持。
接着，对该压缩机400的动作进行说明。从储液器409供给的制冷剂气体通过固定于密闭容器408的吸入管410吸入到气缸内。通过变换器的通电而使电动机300旋转，从而嵌合于旋转轴204的活塞404在气缸402内旋转。由此，在气缸402内进行制冷剂的压缩。制冷剂经过了消音器407后，在密闭容器408内上升。此时，在压缩后的制冷剂中混入有冷冻机油。该制冷剂和冷冻机油的混合物在通过设置于转子铁芯的风孔时，被促进制冷剂和冷冻机油的分离，能够防止冷冻机油向排出管411流入。这样，压缩后的制冷剂通过设置于密闭容器408的排出管411向制冷循环的高压侧供给。
此外，压缩机400的制冷剂可以使用已知的制冷剂即作为HFC(氢氟烃类)的R410A以及R407C、作为HCFC(氢氯氟烃)的R22等，但低GWP(全球变暖系数)的制冷剂等任何制冷剂都能够适用。从防止全球变暖的观点来看，优选低GWP制冷剂。作为低GWP制冷剂的代表例，有以下的制冷剂。
(1)组成中具有碳的双键的卤代烃：例如，HFO-1234yf(CF3CF＝CH2)。HFO是Hydro-Fluoro-Olefin的简称，Olefin是具有一个双键的不饱和烃。此外，HFO-1234yf的GWP为4。
(2)组成中具有碳的双键的烃：例如R1270(丙烯)。此外，GWP为3，比HFO-1234yf小，但可燃性比HFO-1234yf大。
(3)包含组成中具有碳的双键的卤代烃或组成中具有碳的双键的烃的至少任一个的混合物：例如，HFO-1234yf和R32的混合物等。HFO-1234yf由于是低压制冷剂因此压损变大，制冷循环(特别是在蒸发器中)的性能容易下降。因此，与相比于HFO-1234yf作为高压制冷剂的R32或R41等混合的混合物在实用上是有力的。
通过这样将电动机300装入压缩机400地构成，能够提供效率、可靠性优异的压缩机400。
《11》实施方式11
图19是表示本发明的实施方式11的制冷空调装置500的概略的结构的图。本发明也能够作为包含上述的压缩机400作为制冷回路的构成要素的制冷空调装置500来实施。以下，对搭载有压缩机400的制冷空调装置500进行说明。
制冷空调装置500由以下构件作为主要要素构成：压缩机400；四通阀501；将由压缩机压缩后的高温高压的制冷剂气体的热与空气进行热交换并使制冷剂冷凝而成为液体制冷剂的冷凝器502；使液体制冷剂膨胀而成为低温低压的液体制冷剂的膨胀器503；使低温低压的液体制冷剂吸热而成为低温低压的气体制冷剂的蒸发器504；以及控制压缩机400、膨胀器503以及四通阀501的控制部506。压缩机400、四通阀501、冷凝器502、膨胀器503以及蒸发器504由各个制冷剂配管505连接而构成制冷循环。
通过这样将压缩机400装入制冷空调装置500地构成，能够提供效率及可靠性优异的制冷空调装置500。此外，制冷空调装置500的制冷回路中的压缩机400以外的构成要素的结构没有特别限定。
以上，参照优选的实施方式具体地说明了本发明的内容，但显而易见，如果是本领域技术人员，能够基于本发明的基本技术思想以及启示而采取各种改变方式。另外，以上的实施方式示出的结构表示的是本发明的内容的一例，也能够将上述的实施方式彼此组合，也能够将其与其他公知技术组合，也能够在不脱离本发明的主旨的范围内省略、变更结构的一部分。
附图标记说明
1定子铁芯；2绕组；3空隙；4壳体；10、10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g第一铁芯；11齿部；11a绕组部；11b齿前端部；11c齿紧固部；11d铁芯插入孔；11e薄壁部；12轭部；12a轭紧固部；12b轭连结部；20、20a、20b第一取向性铁芯(第二铁芯)；30第二取向性铁芯(第二铁芯)；40第三取向性铁芯(第二铁芯)；100定子；111托架；112防水盖；200转子；201转子铁芯部(轭部)；202磁铁插入孔；203永久磁铁；204旋转轴(轴)；205磁通屏障(漏磁通抑制孔)；206转子薄壁部；300电动机；400压缩机；401压缩机构；402气缸；403旋转轴；404活塞；405上部框架；406下部框架；407消音器；408密闭容器；500制冷空调装置；501四通阀；502冷凝器；503膨胀器；504蒸发器；505制冷剂配管。

Claims (9)

1.一种定子，其中，所述定子具备：
第一铁芯，其具有层叠的多个无取向性电磁钢板，并具有在定子的轴向上将所述多个无取向性电磁钢板贯通的插入孔；以及
第二铁芯，其配置在所述插入孔内，具有层叠的多个取向性电磁钢板，
所述第一铁芯具有齿部和轭部，所述轭部包含轭中央部和轭端部，
所述插入孔具有形成于所述齿部的第一插入孔和形成于所述轭端部的第二插入孔，
所述第二铁芯具有设置于所述第一插入孔内的第一取向性铁芯和设置于所述第二插入孔内的第二取向性铁芯，
所述第一取向性铁芯的所述取向性电磁钢板的易磁化方向平行于通过所述第一插入孔的所述定子的径向，
所述第二取向性铁芯的所述取向性电磁钢板的易磁化方向平行于与通过所述第一插入孔的所述定子的径向正交的方向，
所述第一铁芯具有与所述第一取向性铁芯邻接的第一薄壁部，
在将沿所述轴向观察所述第一铁芯时的所述第一薄壁部的厚度设为ta、所述多个无取向性电磁钢板中的一张无取向性电磁钢板的板厚设为tm时，
满足条件式0.5tm≤ta≤2tm，
所述第一铁芯具有与所述第二取向性铁芯的所述径向的内侧邻接并沿与所述径向正交的所述方向延伸的第二薄壁部，
在将沿所述轴向观察所述第一铁芯时的所述第二薄壁部的厚度设为tc时，
满足条件式0.5tm≤tc≤2tm。
2.根据权利要求1所述的定子，其中，
在所述第一插入孔与所述第一取向性铁芯的所述径向的交界部，设置有将所述第一铁芯和所述第一取向性铁芯嵌合的嵌合部。
3.根据权利要求1所述的定子，其中，
所述插入孔还具有形成于所述轭中央部的第三插入孔，
所述第二铁芯还具有设置于所述轭中央部的所述第三插入孔内的第三取向性铁芯，所述第三取向性铁芯的所述取向性电磁钢板的易磁化方向与连结所述第一插入孔的中心和所述第二插入孔的中心的直线的方向平行。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的定子，其中，
所述第一铁芯具有形成于所述齿部的内径侧的齿前端部，在沿所述轴向观察所述第一铁芯时的所述齿前端部的所述径向上的厚度比所述第一薄壁部的厚度ta大。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的定子，其中，
所述第一薄壁部在所述第一薄壁部中的所述定子的轴向的侧面具有使所述第一取向性铁芯的侧面露出的开口部。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的定子，其中，
所述定子还具有：
覆盖所述第一铁芯的所述齿部的绝缘部；以及
经由所述绝缘部卷绕于所述齿部的绕组。
7.一种电动机，其中，所述电动机具有：
权利要求1～6中任一项所述的定子；
转子；以及
固定所述定子并将所述转子支承为能够旋转的支承部。
8.一种压缩机，其中，
所述压缩机具备权利要求7所述的电动机。
9.一种制冷空调装置，其中，
所述制冷空调装置具备权利要求8所述的压缩机。
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