CN109155551A - 转子、电动机、压缩机、送风机和空气调节机 - Google Patents

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Abstract

转子(2)具有电磁钢板(210)和永磁铁(220)。电磁钢板(210)具有磁铁插入孔(201)、狭缝(202)、第1端部(21)、第2端部(22)、第3端部(23)、第4端部(24)和第5端部(25)。在使从第1端部(21)到磁铁插入孔(201)为止的距离为L1，使从第1端部(21)与第2端部(22)之间的第1交界(P1)到磁铁插入孔(201)为止的距离为L2，使从第2端部(22)与第3端部(23)之间的第2交界(P2)到磁铁插入孔(201)为止的距离为L3时，满足L1＞L2且L3≥L2的式子。

Description

转子、电动机、压缩机、送风机和空气调节机
技术领域
本发明涉及具备永磁铁的转子。
背景技术
为了降低电动机的噪音，使用通过层叠形成有狭缝的多个电磁钢板而获得的转子。在电动机中，若从定子产生的磁通(朝向转子的磁通)的量多，则来自配置于转子的永磁铁的磁通的量降低。一般而言，这样的现象被称为减磁(以下也称为“减磁特性的劣化”。)。若由于减磁而来自永磁铁的磁通的量降低，则电动机的效率降低。因此，为了降低噪音并且抑制减磁，提出有电磁钢板的狭缝的倾斜被调整的转子(例如参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2013/114542号
发明内容
发明要解决的课题
可是，根据电磁钢板的狭缝的位置或形状不同，存在无法改善减磁，电动机的效率降低这样的问题。
因此，本发明的目的在于，改善转子所具备的永磁铁的减磁。
用于解决课题的技术方案
本发明的转子具备：电磁钢板，具有磁铁插入孔和形成于径向上的比上述磁铁插入孔靠外侧的位置的狭缝；以及第1永磁铁，被插入上述磁铁插入孔，上述电磁钢板具有划分出上述狭缝的、第1端部、与上述第1端部相邻的第2端部、与上述第2端部相邻的第3端部、与上述第3端部相邻的第4端部和与上述第4端部相邻的第5端部，在使从上述第1端部到上述磁铁插入孔为止的距离为L1，使从上述第1端部与上述第2端部之间的第1交界到上述磁铁插入孔为止的距离为L2，使从上述第2端部与上述第3端部之间的第2交界到上述磁铁插入孔为止的距离为L3时，满足L1＞L2且L3≥L2的式子。
根据本发明，能够改善转子所具备的永磁铁的减磁。
附图说明
图1是概略地表示本发明的实施方式1的电动机的构造的局部剖视图。
图2是概略地表示配置有永磁铁的转子芯和定子芯的构造的俯视图。
图3(a)是概略地表示转子芯的构造的俯视图，(b)是表示在(a)中以点线所示的区域C1的放大图。
图4(a)和(b)是表示在图3(b)中以点线所示的区域C2的放大图。
图5是概略地表示变形例1的电动机的转子芯的一部分的构造的俯视图。
图6是概略地表示变形例2的电动机的转子芯的构造的主视图。
图7是概略地表示转子芯的多个电磁钢板中的一个电磁钢板的一部分的构造的俯视图。
图8是概略地表示转子芯的多个电磁钢板中的一个电磁钢板的一部分的构造的俯视图。
图9是表示在定子的线圈中流动的电流与来自永磁铁的磁通量的比率[％]的关系的图。
图10(a)是概略地表示作为比较例的电动机的电磁钢板的一部分的构造的俯视图，(b)是表示在(a)中以点线所示的区域C7的放大图。
图11是概略地表示本发明的实施方式2的空气调节机的结构的图。
具体实施方式
实施方式1
以下说明本发明的实施方式1的电动机1。
在各图所示的xyz正交坐标系中，z轴方向(z轴)表示与电动机1的轴26的轴线A1(轴心)平行的方向(以下称为“轴向”。)，x轴方向(x轴)表示与z轴方向(z轴)正交的方向，y轴方向表示与z轴方向和x轴方向双方正交的方向。
图1是概略地表示本发明的实施方式1的电动机1的构造的局部剖视图。
图2是概略地表示配置有永磁铁220的转子芯20和定子芯31的构造的俯视图。箭头标记D1表示沿着转子芯20、转子2和定子芯31的外周的方向(以下称为“周向”)。
电动机1具有转子2、定子3、电路基板4、检测转子2的旋转位置的磁传感器5、支架6和轴承7a以及7b。电动机1例如是永磁铁埋入型电动机。在电路基板4上安装有控制电路和磁传感器5等电子部件。
转子2具有转子芯20、至少一个永磁铁220、和轴26。转子2的旋转轴与轴线A1重合。
定子3具有定子芯31、线圈32和绝缘体33。定子芯31例如通过层叠多个电磁钢板而形成。定子芯31形成为环状。线圈32例如通过经由绝缘体33将导线卷绕于定子芯31的齿部31a而形成。线圈32被绝缘体33绝缘。在本实施方式中，定子芯31、线圈32和绝缘体33由不饱和聚酯树脂那样的热塑性树脂(模制树脂)覆盖。
在定子3的内侧隔着空隙插入有转子2。在定子3的负载侧(电动机1的负载侧)的开口部压入有支架6。在轴承7a插入有轴26，轴承7a在定子3的负载侧被固定。同样地，在轴承7b插入有轴26，轴承7b在定子3的负载相反侧被固定。
以下，对转子芯20的构造进行说明。
图3(a)是概略地表示转子芯20的构造的俯视图。图3(b)是表示在图3(a)中以点线所示的区域C1的放大图。在图3(a)和(b)的转子芯20(具体而言是磁铁插入孔201)配置有永磁铁220。
如图3(a)所示，表示磁极中心的磁极中心线A2穿过永磁铁220(磁铁插入孔201)的长度方向(在图3(a)中为x轴方向)的中心和轴线A1。表示极间部的线A3穿过彼此相邻的永磁铁220(磁铁插入孔201)间和轴线A1。
转子芯20通过层叠多个薄的电磁钢板210而形成。一个电磁钢板210的厚度t0例如是0.1mm～1mm。在本实施方式中，各电磁钢板210被形成为预定的形状。即，在本实施方式中，多个电磁钢板210分别具有彼此相同的构造。但是，在多个电磁钢板210中也可以包括具有不同的构造的电磁钢板。
电磁钢板210具有至少一个磁铁插入孔201、作为贯穿孔(空隙)的至少一个狭缝202、和供轴26插入的轴孔203。而且，电磁钢板210具有划分出狭缝202的第1端部21、第2端部22、第3端部23、第4端部24和第5端部25。
电磁钢板210例如通过使用模具的冲切处理(冲压加工)而形成为任意的构造。在将狭缝202的内侧的角部冲切成锐角时，模具的锐角部分变得容易破损。在狭缝202中优选锐角的角部少。因此，也可以将狭缝202的内侧的角部形成为圆角。在该情况下，例如狭缝202的角部的圆角半径是0.3mm以下。
在本实施方式中，在电磁钢板210形成有多个磁铁插入孔201(例如四个磁铁插入孔201)。各磁铁插入孔201在轴向上贯穿。
在各磁铁插入孔201内插入有永磁铁220。在本实施方式中，由配置于一个磁铁插入孔201的永磁铁220形成转子2的1个磁极。也可以在一个磁铁插入孔201中配置有多个永磁铁220。
永磁铁220例如是以钕、硼和镝中的至少一种为主成分的稀土类磁铁(也称为钕稀土类磁铁。)。在本实施方式中，永磁铁220含有铁、钕、硼和镝。永磁铁220的种类不限定于本实施方式的例子，也可以由其它的材料形成永磁铁220。
为了抑制永磁铁220的成本，永磁铁220的镝的含有量优选是4重量％以下。在镝的含有量少时，永磁铁220的顽磁力降低，变得容易减磁。因此，例如通过在转子2(转子芯20)的径向(以下称为“径向”)上加厚永磁铁220，能够增大导磁率，并能够补偿永磁铁220的减磁。可是，若过于加厚永磁铁220，则会引起成本增加。因此，在本实施方式中，永磁铁220的镝的含有量是4重量％以下，因为在电磁钢板210形成有狭缝202，所以能够在抑制永磁铁220的成本的同时改善减磁特性。
插入于一个磁铁插入孔201的永磁铁220的两端部(与磁极中心线A2正交的方向上的两端部)优选位于从磁极中心线A2起比以电气角计算±30°(以机械角计算±15°)靠外侧(极间部侧)的位置。通过在径向上的比永磁铁220的端部靠外侧的位置形成有沿周向延伸的狭缝202，能够降低感应电压的高次谐波和转矩脉动。
而且，在本实施方式中，在径向上的比磁铁插入孔201(永磁铁220)靠外侧的位置，在电磁钢板210形成有沿周向延伸的多个狭缝202(例如8个狭缝202)。换言之，狭缝202被形成为相对于永磁铁220倾斜。各狭缝202在轴向上贯穿。在图3(a)所示的例子中，相对于一个磁铁插入孔201(即，一个磁极)，在电磁钢板210形成有两个狭缝202。
第1端部21与第2端部22和第5端部25相邻。换言之，第1端部21形成在第2端部22与第5端部25之间。第1端部21与第4端部24相面对。第1端部21形成在从第4端部24起向径向的内侧离开的位置。第1端部21沿周向延伸，且相对于永磁铁220的长度方向(在xy平面上与磁极中心线A2正交的方向)倾斜。在本实施方式中，第1端部21是形成狭缝202的内壁的面(内表面)。
第1端部21与第4端部24一起形成径向的空隙。由此，来自永磁铁220的磁通难以通过该空隙部分(即，狭缝202)，磁通的流动产生变化。第1端部21有助于感应电压的高次谐波的降低、齿槽转矩的降低和转子2旋转时的电动机1的低噪音化。
第2端部22与第1端部21和第3端部23的端部相邻。换言之，第2端部22形成于第1端部21与第3端部23之间。第2端部22形成于从第4端部24起向径向的内侧离开的位置。在图3(a)和(b)所示的例子中，第2端部22与永磁铁220的长度方向平行地延伸。第2端部22也可以相对于永磁铁220的长度方向倾斜地延伸。在本实施方式中，第2端部22是形成狭缝202的内壁的面(内表面)。
第2端部22与第4端部24一起形成与永磁铁220的长度方向正交的方向(在图3(b)中为y轴方向)的空隙。由此，来自永磁铁220的磁通难以通过该空隙部分(即，狭缝202)，磁通的流动产生变化。第2端部22有助于感应电压的高次谐波的降低、齿槽转矩的降低和转子2旋转时的电动机1的低噪音化。
第3端部23与第2端部22和第4端部24相邻。换言之，第3端部23形成于第2端部22与第4端部24之间。在图3(a)和(b)所示的例子中，第3端部23沿与永磁铁220的长度方向正交的方向(与磁极中心线A2平行的方向)延伸。第3端部23也可以相对于磁极中心线A2倾斜地延伸。在本实施方式中，第3端部23是形成狭缝202的内壁的面(内表面)。
在第3端部23未形成在电磁钢板210的情况下，由第2端部22和第4端部24形成狭缝202内侧的角部，该角部形成为锐角。在狭缝202内侧的角部是锐角时，狭缝202的宽度变小，变得难以限制来自永磁铁220的磁通的方向。而且，在狭缝202内侧的角部是锐角时，电磁钢板210的冲切处理用的模具容易破损。因此，优选狭缝202内侧的角部不形成为锐角。换言之，在狭缝202内侧，优选锐角的角部少。
对于第3端部23而言，因为第3端部23被形成于第2端部22与第4端部24之间，所以能够将形成于第2端部22与第3端部23之间的角部(狭缝202内侧的角部)形成为钝角(大于90°)。换言之，能够以在狭缝202的内侧第2端部22与第3端部23所成的角大于90°的方式形成狭缝202。在本实施方式中，在狭缝202的内侧第2端部22与第3端部23所成的角是90°。
同样地，能够将形成于第3端部23与第4端部24之间的角部(狭缝202内侧的角部)形成为钝角(大于90°)。在本实施方式中，在狭缝202的内侧第3端部23与第4端部24所成的角大于90°。
即，能够通过第3端部23，将形成于第2端部22与第4端部24之间的角部(狭缝202内侧的极间部侧的角部)形成为钝角(大于90°)。
如上述说明那样，能够通过第3端部23来改善模具的品质，能够容易限制来自永磁铁220的磁通的方向。而且，第3端部23有助于感应电压的高次谐波的降低、齿槽转矩的降低和转子2旋转时的电动机1的低噪音化。
第4端部24与第3端部23和第5端部25相邻。换言之，第4端部24形成于第3端部23与第5端部25之间。第4端部24沿周向延伸，且相对于永磁铁220的长度方向倾斜。第4端部24与第1端部21相面对。第4端部24形成于从第1端部21起向径向的外侧离开的位置。在本实施方式中，第4端部24是形成狭缝202的内壁的面(内表面)。
第4端部24与第1端部21一起形成径向的空隙。由此，来自永磁铁220的磁通难以通过该空隙部分(即，狭缝202)，磁通的流动产生变化。第4端部24有助于感应电压的高次谐波的降低、齿槽转矩的降低和转子2旋转时的电动机1的低噪音化。
第5端部25与第4端部24和第1端部21相邻。换言之，第5端部25形成于第4端部24与第1端部21之间。第5端部25在狭缝202的磁极中心侧，沿与永磁铁220的长度方向正交的方向(与磁极中心线A2平行的方向)延伸。由此，能够将来自永磁铁220的磁通聚集在磁极中心侧。但是，第5端部25也可以相对于磁极中心线A2倾斜。在本实施方式中，第5端部25是形成狭缝202的内壁的面(内表面)。第5端部25有助于感应电压的高次谐波的降低、齿槽转矩的降低和转子2旋转时的电动机1的低噪音化。
在本实施方式中，狭缝202由第1端部21～第5端部25(即，5个端部)划分出，但是也可以由6个以上的端部划分出狭缝202。
第1端部21、第2端部22、第3端部23、第4端部24和第5端部25也可以是形成磁铁插入孔201的内壁的缘部(与xy平面平行的缘部)。在该情况下，第1端部21、第2端部22、第3端部23、第4端部24和第5端部25在z轴方向的任意的位置，彼此位于相同平面(xy平面)上。
图4(a)和(b)是表示在图3(b)中以点线所示的区域C2的放大图。
图4(a)所示的距离L1是从第1端部21中的任意的位置(不包括交界P1)到磁铁插入孔201(永磁铁220)为止的最短距离。距离L2是从第1端部21与第2端部22之间的交界P1到磁铁插入孔201(永磁铁220)为止的最短距离。距离L3是从第2端部22与第3端部23之间的交界P2到磁铁插入孔201(永磁铁220)为止的最短距离。在图4(a)所示的例子中，距离L1是表示从第1端部21与第5端部25之间的交界(第1端部21中的最接近第5端部25的位置)到磁铁插入孔201(永磁铁220)为止的最短距离。
交界P1(第1交界)例如区分第1端部21与第2端部22。在交界P1不明确时，也可以将狭缝202的内壁的、第1端部21和第2端部22间的中心看作为交界P1。例如在第1端部21与第2端部22之间的区域(内壁)形成为圆弧状时，也可以将圆弧状部分的xy平面上的中心看作为交界P1。
交界P2(第2交界)例如区分第2端部22与第3端部23。在交界P2不明确时，也可以将狭缝202的内壁的、第2端部22和第3端部23间的中心看作为交界P2。例如在第2端部22与第3端部23之间的区域(内表面)形成为圆弧状时，也可以将圆弧状部分的xy平面上的中心看作为交界P2。
转子2(具体而言是电磁钢板210)满足下述的式(1)。
L1＞L2且L3≥L2(1)
在图4(a)所示的例子中，在转子2(具体而言是电磁钢板210)中，距离L2与距离L3相等。但是，距离L2和L3的关系也可以是L3＞L2。在距离L2和L3的关系满足L3＞L2时，第2端部22相对于永磁铁220的长度方向倾斜。
一般而言，在狭缝与永磁铁之间的距离窄时，永磁铁的导磁率降低，变得容易减磁。在本实施方式中，因为电动机1的转子2(具体而言是电磁钢板210)满足L3≥L2的式子，所以能够增大狭缝202(例如第2端部22)与永磁铁220之间的距离，能够改善减磁特性。
转子2(具体而言是电磁钢板210)满足L1＞L3的式子。由此，能够将狭缝202形成为沿周向延伸。
在使从第2端部22到第4端部为止的最短距离(例如从交界P2到第3端部23与第4端部24之间的交界P3为止的距离)为t1，使从第1端部21到第4端部24为止的最短距离为t2时，转子2(具体而言是电磁钢板210)满足t2＞t1的式子。通过转子2(具体而言是电磁钢板210)满足t2＞t1的式子，能够获得满足上述式(1)的转子2(具体而言是电磁钢板210)。
交界P3例如区分第3端部23与第4端部24。在交界P3不明确时，也可以将狭缝202的内壁的、第3端部23和第4端部24间的中心看作为交界P3。例如在第3端部23与第4端部24之间的区域(内表面)被形成为圆弧状时，也可以将圆弧状部分的xy平面上的中心看作为交界P3。
距离t1和电磁钢板210的厚度t0满足t1≥t0的式子。由此，容易进行电磁钢板210的冲切处理。而且，通过满足t1≥t0的关系，能够获得为了限制来自永磁铁220的磁通的流动而所需的空隙(即，狭缝202的宽度)。
图4(b)所示的距离t4是从第4端部24中的任意的位置到转子芯20(电磁钢板210)的外周面为止的最短距离(电磁钢板210的宽度)。距离t4和电磁钢板210的厚度t0满足t4＞t0的式子。由此，容易进行电磁钢板210的冲切处理。而且，通过满足上述的t2＞t1的式子，能够获得从第4端部24到转子芯20(电磁钢板210)的外周面为止的充分的电磁钢板210的宽度(即，距离t4)。
一般而言，由于通过冲压加工形成电磁钢板，所以减磁特性劣化。具体而言，与通过冲压加工形成的电磁钢板的厚度相对应，减磁特性从电磁钢板的端部起劣化。即，分别从狭缝的内壁和电磁钢板的外周面起，产生与电磁钢板的厚度相对应的宽度的减磁特性的劣化。因而，优选转子2(具体而言是电磁钢板210)满足t4≥2×t0的式子。由此，能够降低减磁特性的劣化，并降低感应电压的高次谐波。
一般而言，若狭缝与永磁铁之间的区域磁饱和，则透磁率降低，永磁铁的导磁率降低。由此，减磁特性劣化。一般而言，电磁钢板的饱和磁通密度B2从超过1.6[T]～1.8[T]的范围时起，透磁率急剧地降低。
在使永磁铁220的残留磁通密度为B1[T：特斯拉]，使与磁极中心线A2正交的方向上的交界P1与交界P2之间的距离为t3时，在狭缝202与永磁铁220之间流动的磁通量由B1×t3表示。
在使电磁钢板210的饱和磁通密度为B2[T：特斯拉]时，转子2(具体而言是电磁钢板210)优选满足B2≥B1×t3/L2且1.6≤B2[T]≤1.8的式子。由此，能够抑制减磁特性的劣化。
而且，转子2(具体而言是电磁钢板210)优选满足B2≥B1×t3/L3且1.6≤B2[T]≤1.8的式子。由此，能够抑制减磁特性的劣化。
特别是通过转子2(具体而言是电磁钢板210)满足1.6≥B1×t3/L2的式子，能够有效地抑制减磁特性的劣化。
同样地，通过转子2(具体而言是电磁钢板210)满足1.6≥B1×t3/L3的式子，能够有效地抑制减磁特性的劣化。
一般而言，若考虑电磁钢板的冲切应变，则电磁钢板的透磁率以与电磁钢板的厚度相同的宽度降低。因此，在本实施方式中，若考虑透磁率降低电磁钢板210的厚度t0的宽度，则在以距离L2所示的范围内透磁率高的部分(范围)由L2－2×t0表示，在以距离L3所示的范围内透磁率高的部分(范围)由L3－2×t0表示。
因而，转子2(具体而言是电磁钢板210)优选满足B2≥B1×t3/(L2－2×t0)且1.6≤B2[T]≤1.8的式子。由此，能够进一步有效地抑制减磁特性的劣化。
而且，转子2(具体而言是电磁钢板210)优选满足B2≥B1×t3/(L3－2×t0)且1.6≤B2[T]≤1.8的式子。由此，能够进一步有效地抑制减磁特性的劣化。
由此，满足1.6≥B1×t3/(L2－2×t0)的式子的转子2(具体而言是电磁钢板210)是关于本实施方式中最优选的距离L2的方式。
同样地，满足1.6≥B1×t3/(L3－2×t0)的式子的转子2(具体而言是电磁钢板210)是关于本实施方式中最优选的距离L3的方式。
变形例1
图5是概略地表示变形例1的电动机的转子芯20a的一部分的构造的俯视图。在图5中以点线所示的区域C3与在图3(a)中以点线所示的区域C1对应。
转子芯20a相对于实施方式1中的转子2的转子芯20，电磁钢板210a(具体而言是磁铁插入孔211)的构造不同，而且，在一个磁铁插入孔211插入有多个永磁铁220这一点上是不同的。其它的点与转子芯20相同。转子芯20a也能够代替转子芯20地应用于实施方式1的电动机1的转子2。
电磁钢板210a具有决定插入到磁铁插入孔211内的永磁铁220的位置的定位部204(第1定位部)和定位部205(第2定位部)。定位部204和定位部205例如是突起。在图5所示的例子中，相对于一个磁铁插入孔211，在电磁钢板210a形成有两个定位部204和一个定位部205。
在图5所示的例子中，在一个磁铁插入孔211内插入有两个永磁铁220(第1和第2永磁铁)。通过形成于两个永磁铁220的两侧的定位部204和形成于两个永磁铁220之间的定位部205，两个永磁铁220被固定。由此，能够防止两个永磁铁220碰撞。
一般而言，因为来自定子的磁通容易通过定位部(突起)，所以有时会使减磁特性劣化。因而，在针对一个磁极(一个磁铁插入孔)使用两个以上的永磁铁时，通过增大永磁铁的厚度(例如径向的厚度)或通过使用具有高的磁力的永磁铁，能够改善减磁特性的劣化。可是，在该情况下，永磁铁的成本增加。
因此，在变形例1中，即使在针对一个磁极使用两个永磁铁220的情况下，通过满足在实施方式1中说明了的上述式(1)，也能够改善减磁特性的劣化，并获得高效率的转子2(转子芯20a)。
变形例2
图6是概略地表示变形例2的电动机的转子芯20b的构造的主视图。
图7是概略地表示转子芯20b的多个电磁钢板中的一个电磁钢板210b的一部分的构造的俯视图。在图7中以点线所示的区域C4与在图3(a)中以点线所示的区域C1对应。
图8是概略地表示转子芯20b的多个电磁钢板中的一个电磁钢板210c的一部分的构造的俯视图。在图8中以点线所示的区域C5与在图3(a)中以点线所示的区域C1对应。
转子芯20b相对于实施方式1的转子2的转子芯20，电磁钢板210b(具体而言是磁铁插入孔212a)和电磁钢板210c(具体而言是磁铁插入孔212b)的构造不同，而且，在一个磁铁插入孔212插入有多个永磁铁220这一点是不同的。其它的点与转子芯20相同。转子芯20b能够代替转子芯20应用于实施方式1的电动机1的转子2。
图7所示的电磁钢板210b在不具有定位部205这一点上与变形例1的电磁钢板210a不同，其它的点与变形例1相同。图8所示的电磁钢板210c在不具有定位部204和205这一点上与变形例1的电磁钢板210a不同，其它的点与变形例1相同。
如图6所示，转子芯20b通过层叠电磁钢板210b和与电磁钢板210b不同的电磁钢板210c而形成。电磁钢板210b和210c的组合(层叠数量和层叠顺序)不被限定。在图6所示的例子中，由多个电磁钢板210b形成有转子芯20b的上部层和下部层，由多个电磁钢板210c形成有转子芯20b的中间层。插入于一个磁铁插入孔212的永磁铁220的数量也可以是一个。
以下说明实施方式1的电动机1和转子2(包括各变形例)的效果。
图9是表示在定子的线圈中流动的电流与来自永磁铁的磁通量的比率[％]的关系的图。在图9中，以往的电动机中的磁通量的比率与电流的关系以m0表示，与以往的电动机比较的情况下的、实施方式1的电动机1中的磁通量的比率与电流的关系以m1表示。形成于以往的电动机(图9中的m0)的电磁钢板的狭缝被形成为满足L1＞L2且L2＞L3。形成于实施方式1的电动机1(图9中的m1)的电磁钢板210的狭缝202被形成为满足L1＞L2且L3≥L2的式子。
如图9所示，任一电动机均随着电流增大，产生永磁铁的减磁，磁通量降低。但是，实施方式1的电动机1(图9中的m1)与以往的电动机(图9中的m0)相比，来自永磁铁220的磁通量被维持得高，永磁铁220的减磁特性得到改善。即，因为实施方式1的电动机1的转子2(包括各变形例)满足上述式(1)，所以与具备以往的电磁钢板的转子相比，能够改善永磁铁220的减磁特性。
即，因为实施方式1的电动机1的转子2(包括各变形例)满足上述式(1)，所以能够增大划分出狭缝202的多个端部中的永磁铁220侧的端部即第1端部21以及第2端部22与永磁铁220之间的距离。因而，狭缝202与永磁铁220之间的距离增大，永磁铁220的导磁率得到改善，能够改善减磁。
图10(a)是概略地表示作为比较例的电动机的电磁钢板300的一部分的构造的俯视图。图10(b)是表示在图10(a)中以点线所示的区域C7的放大图。在图10(a)中以点线所示的区域C6与在图3(a)中以点线所示的区域C1对应。
图10(b)所示的交界P4与图4(a)所示的交界P1对应，交界P5与图4(a)所示的交界P2对应。图10(b)所示的端部41与图4(a)所示的第1端部21对应，端部42与图4(a)所示的第2端部22对应。
如图10(b)所示，例如在利用四个端部41、42、43和44，以满足L1＞L2且L3≥L2的式子的方式设定沿周向延伸的狭缝301的位置和形状的情况下，狭缝301的内侧的角部(例如由端部42和43形成的角部)形成为锐角。在该情况下，狭缝301的宽度变小，变得难以限制来自永磁铁220的磁通的方向。而且，在狭缝内侧的角部是锐角时，电磁钢板的冲切处理用的模具容易破损。
在本实施方式中，因为利用至少5个端部(例如第1端部21～第5端部25)以满足L1＞L2且L3≥L2的式子的方式设定沿周向延伸的狭缝202的位置和形成，所以能够获得改善减磁特性并且能够防止电磁钢板210的冲切处理用的模具的破损的电磁钢板210。
通过转子2(具体而言是电磁钢板210)满足L1＞L3的式子，能够将狭缝202形成为沿周向延伸，能够降低转子2的旋转时的噪音。
通过转子2(具体而言是电磁钢板210)满足t2＞t1的式子，能够获得从第4端部24到转子芯20(电磁钢板210)的外周面为止的充分的电磁钢板210的宽度(即，距离t4)，容易进行电磁钢板210的冲切处理。
通过转子2(具体而言是电磁钢板210)满足t1≥t0的式子，容易进行电磁钢板210的冲切处理。而且，通过满足t1≥t0的关系，能够获得为了限制来自永磁铁220的磁通的流动而所需的空隙(即，狭缝202的宽度)。
通过转子2(具体而言是电磁钢板210)满足B2≥B1×t3/L2且1.6≤B2[T]≤1.8的式子，能够抑制减磁特性的劣化。
而且，通过转子2(具体而言是电磁钢板210)满足B2≥B1×t3/(L2－2×t0)且1.6≤B2[T]≤1.8的式子，能够有效地抑制减磁特性的劣化。
一般而言，在转子旋转的期间，在定子的齿部中心与转子的磁极中心线重合，且定子的槽开口(齿部间的区域)位于狭缝的径向侧时，感应电压的高次谐波增加。例如在径向上的比永磁铁靠外侧的位置形成有沿周向延伸的狭缝时，感应电压的高次谐波容易增加。特别是在从狭缝到转子的外周面为止的距离短时，电磁钢板的透磁率降低，穿过转子表面的磁通紊乱，感应电压的高次谐波增加。因此，在本实施方式中，通过转子2(具体而言是电磁钢板210)满足t4≥2×t0的式子，能够加长从狭缝202到转子2的外周面为止的距离，能够降低感应电压的高次谐波。
根据变形例1，即使在针对一个磁极使用两个永磁铁220的情况下，通过满足在实施方式1中说明了的上述式(1)，也能够改善减磁特性的劣化，获得高效率的转子2(转子芯20a)。
根据变形例2，通过组合具有定位部204的电磁钢板210b与不具有定位部204的电磁钢板210c，能够改善减磁特性的劣化，能够抑制转子芯20b的成本。而且，通过满足在实施方式1中说明了的上述式(1)，能够改善减磁特性的劣化，获得高效率的转子2(转子芯20b)。
如上述说明那样，因为电动机1具有转子2，所以能够在降低感应电压的高次谐波和转矩脉动的同时，抑制减磁特性的劣化。而且，能够抑制转子2和电动机1的制造成本。
实施方式2
对本发明的实施方式2的空气调节机10进行说明。
图11是概略地表示本发明的实施方式2的空气调节机10的结构的图。
实施方式2的空气调节机10(例如制冷空调装置)具备：作为送风机(第1送风机)的室内机11；制冷剂配管12；以及利用制冷剂配管12与室内机11连接的作为送风机(第2送风机)的室外机13。
室内机11具有电动机11a(例如实施方式1的电动机1)和通过由电动机11a驱动而送风的送风部11b。送风部11b具有例如由电动机11a驱动的叶片。
室外机13具有电动机13a(例如实施方式1的电动机1)、送风部13b、压缩机13c和热交换器(未图示)。送风部13b通过由电动机13a驱动而送风。送风部13b具有例如由电动机13a驱动的叶片。压缩机13c具有电动机13d(例如实施方式1的电动机1)、由电动机13d驱动的压缩机构13e(例如制冷剂回路)、和覆盖电动机13d以及压缩机构13e的外壳13f。
在实施方式2的空气调节机10中，室内机11和室外机13中的至少一个具有在实施方式1中说明了的电动机1(包括各变形例)。具体而言，作为送风部的驱动源，电动机11a和13a的至少一方应用在实施方式1中说明了的电动机1(包括变形例)。而且，作为压缩机13c的电动机13d，也可以使用在实施方式1中说明了的电动机1(包括各变形例)。
空气调节机10例如能够进行从室内机11输送冷的空气的制冷运转、或输送暖的空气的制热运转等运转。在室内机11中，电动机11a是用于驱动送风部11b的驱动源。送风部11b能够输送调整了的空气。
在实施方式1中说明了的电动机1(包括各变形例)除了装载于空气调节机10以外，还能够装载于换气扇、家电设备或机床等具有驱动源的设备。
根据实施方式2的空气调节机10，因为电动机11a和13a的至少一方应用在实施方式1中说明了的电动机1(包括各变形例)，所以能够获得与在实施方式1中说明了的效果同样的效果。
而且，根据实施方式2，通过使用在实施方式1中说明了的电动机1(包括各变形例)，能够获得运转效率良好的送风机(室内机11和室外机13)、压缩机13c和空气调节机10。
一般而言，由于压缩机的电动机大多在100℃以上的温度环境下使用，所以需要防止减磁特性劣化。因此，作为电动机13d，通过使用在实施方式1中说明了的电动机1，能够抑制压缩机13c的成本，抑制减磁特性的劣化。
一般而言，若送风机混入异物或送风机受到逆风，则会产生电动机的急剧的转矩的变化或电动机的锁定状态。由此，由于流向电动机的电流急剧地上升，所以需要防止减磁特性劣化。因此，作为送风机(例如送风部11b或13b)的电动机(例如电动机11a或13a)，通过使用在实施方式1中说明了的电动机1，能够抑制送风机的成本且抑制减磁特性的劣化。
以上说明了的各实施方式的特征和各变形例的特征能够彼此适当地组合。
附图标记的说明
1，11a，13a，13d电动机、2转子、3定子、4电路基板、5磁传感器、6支架、7a，7b轴承、10空气调节机、11室内机(第1送风机)、11b，13b送风部、12制冷剂配管、13室外机(第2送风机)、13c压缩机、13e压缩机构、13f外壳、20，20a，20b转子芯、21第1端部、22第2端部、23第3端部、24第4端部、25第5端部、26轴、31定子芯、31a齿部、32线圈、33绝缘体、201，211，212a，212b磁铁插入孔、202狭缝、203轴孔、204，205定位部、210，210a，210b，210c电磁钢板、220永磁铁。

Claims (15)

1.一种转子，其中，
该转子具备：
电磁钢板，具有磁铁插入孔和形成于径向上的比所述磁铁插入孔靠外侧的位置的狭缝；以及
第1永磁铁，被插入所述磁铁插入孔，
所述电磁钢板具有划分出所述狭缝的、第1端部、与所述第1端部相邻的第2端部、与所述第2端部相邻的第3端部、与所述第3端部相邻的第4端部和与所述第4端部相邻的第5端部，
在使从所述第1端部到所述磁铁插入孔为止的距离为L1，使从所述第1端部与所述第2端部之间的第1交界到所述磁铁插入孔为止的距离为L2，使从所述第2端部与所述第3端部之间的第2交界到所述磁铁插入孔为止的距离为L3时，满足L1＞L2且L3≥L2的式子。
2.根据权利要求1所述的转子，其中，
所述第1端部与所述第5端部相邻，所述距离L1是从所述第1端部中的最接近所述第5端部的位置到所述磁铁插入孔为止的距离。
3.根据权利要求1或2所述的转子，其中，
满足L1＞L3的式子。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的转子，其中，
在使从所述第2端部到所述第4端部为止的最短距离为t1，使从所述第1端部到所述4端部为止的最短距离为t2时，满足t2＞t1的式子。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的转子，其中，
在使所述电磁钢板的厚度为t0时，满足t1≥t0的式子。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的转子，其中，
在使所述电磁钢板的厚度为t0，使从所述第1交界到所述第2交界为止的距离为t3，使所述第1永磁铁的残留磁通密度为B1，使所述电磁钢板的饱和磁通密度为B2时，满足B2≥B1×t3/(L2－2×t0)的式子。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的转子，其中，
在使所述第1永磁铁的残留磁通密度为B1，使所述电磁钢板的饱和磁通密度为B2，使从所述第1交界到所述第2交界为止的距离为t3时，满足B2≥B1×t3/L2的式子。
8.根据权利要求6或7所述的转子，其中，
所述电磁钢板的所述饱和磁通密度是1.6T以上且1.8T以下。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的转子，其中，
该转子还具有插入所述磁铁插入孔的第2永磁铁。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的转子，其中，
所述电磁钢板具有决定所述第1永磁铁的位置的定位部。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的转子，其中，
所述第1永磁铁是以钕、硼和镝中的至少一种为主成分的稀土类磁铁，所述镝的含有量是4重量％以下。
12.一种电动机，其中，
该电动机具备：
定子；以及
转子，
所述转子具有：
电磁钢板，具有磁铁插入孔和形成于径向上的比所述磁铁插入孔靠外侧的位置的狭缝；以及
第1永磁铁，被插入所述磁铁插入孔，
所述电磁钢板具有划分出所述狭缝的、第1端部、与所述第1端部相邻的第2端部、与所述第2端部相邻的第3端部、与所述第3端部相邻的第4端部和与所述第4端部相邻的第5端部，
在使从所述第1端部到所述磁铁插入孔为止的距离为L1，使从所述第1端部与所述第2端部之间的第1交界到所述磁铁插入孔为止的距离为L2，使从所述第2端部与所述第3端部之间的第2交界到所述磁铁插入孔为止的距离为L3时，满足L1＞L2且L3≥L2的式子。
13.一种压缩机，其中，
该压缩机具备：
电动机；
压缩机构，由所述电动机驱动；以及
外壳，覆盖所述电动机和所述压缩机构，
所述电动机具有：
定子；以及
转子，
所述转子具有：
电磁钢板，具有磁铁插入孔和形成于径向上的比所述磁铁插入孔靠外侧的位置的狭缝；以及
第1永磁铁，被插入所述磁铁插入孔，
所述电磁钢板具有划分出所述狭缝的、第1端部、与所述第1端部相邻的第2端部、与所述第2端部相邻的第3端部、与所述第3端部相邻的第4端部和与所述第4端部相邻的第5端部，
在使从所述第1端部到所述磁铁插入孔为止的距离为L1，使从所述第1端部与所述第2端部之间的第1交界到所述磁铁插入孔为止的距离为L2，使从所述第2端部与所述第3端部之间的第2交界到所述磁铁插入孔为止的距离为L3时，满足L1＞L2且L3≥L2的式子。
14.一种送风机，其中，
该送风机具备：
电动机；以及
送风部，由所述电动机驱动，
所述电动机具有：
定子；以及
转子，
所述转子具有：
电磁钢板，具有磁铁插入孔和形成于径向上的比所述磁铁插入孔靠外侧的位置的狭缝；以及
第1永磁铁，被插入所述磁铁插入孔，
所述电磁钢板具有划分出所述狭缝的、第1端部、与所述第1端部相邻的第2端部、与所述第2端部相邻的第3端部、与所述第3端部相邻的第4端部和与所述第4端部相邻的第5端部，
在使从所述第1端部到所述磁铁插入孔为止的距离为L1，使从所述第1端部与所述第2端部之间的第1交界到所述磁铁插入孔为止的距离为L2，使从所述第2端部与所述第3端部之间的第2交界到所述磁铁插入孔为止的距离为L3时，满足L1＞L2且L3≥L2的式子。
15.一种空气调节机，其中，
该空气调节机具备：
室内机；以及
室外机，连接于所述室内机，
所述室内机和所述室外机中的至少一个具有电动机，
所述电动机具有：
定子；以及
转子，
所述转子具有：
电磁钢板，具有磁铁插入孔和形成于径向上的比所述磁铁插入孔靠外侧的位置的狭缝；以及
第1永磁铁，被插入所述磁铁插入孔，
所述电磁钢板具有划分出所述狭缝的、第1端部、与所述第1端部相邻的第2端部、与所述第2端部相邻的第3端部、与所述第3端部相邻的第4端部和与所述第4端部相邻的第5端部，
在使从所述第1端部到所述磁铁插入孔为止的距离为L1，使从所述第1端部与所述第2端部之间的第1交界到所述磁铁插入孔为止的距离为L2，使从所述第2端部与所述第3端部之间的第2交界到所述磁铁插入孔为止的距离为L3时，满足L1＞L2且L3≥L2的式子。
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