CN1104081C - 磁阻电机及压缩机驱动用的磁阻电机 - Google Patents
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Abstract
本发明旨在提供能容易保持绕组且可靠地增大占有率、并且能减低铁损的磁阻电机。本发明的技术方案是在定子的磁极凸起5的轴向两端部分别设置对绕组6进行定位的绕组保持装置,其设置在磁极凸起的内周侧。
Description
本发明涉及例如空调装置、冷藏库等的压缩机驱动用的磁阻电机。
作为以往所知的典型的磁阻电机的构造,有如图18所示的形式。下面,根据图18来说明磁阻电机的构造。
图18为表示普通磁阻电机的断面图,图中1为转子轴,2为转子,3a、3b、3c、3d为转子的磁极凸起,4为定子,5a、5b…5f为定子的磁极凸起,6为定子绕组(线圈),7为定子4与转子2之间的间隙,12为设置在定子4上的沟部,13为环绕沟部12的绝缘部。
转子2由转子轴1方向上叠层的叠片钢板构成,在转子轴1的周围具有多个、例如4个等间隔及同样形状的磁性凸起3a、3b、3c、3d。定子4与转子2同样地由转子轴1方向上叠层的叠片钢板构成,在转子2的周围隔有间隙7而配置多个、例如6个等间隔且同样形状的磁极凸起5a、5b…5f。定子的各磁极凸起5a、5b…5f周围绕有定子绕组6。通常,定子的各磁极凸起5a、5b…5f以具有平行笔直侧面的磁极形状构成。
下面,用图19来说明这样构成的磁阻电机的驱动原理。图中,步骤1、步骤2、步骤3表示转子2与定子4之间相对位置关系不同的状态,步骤1为定子的磁极凸起5a离开转子的磁极凸起3a的状态,步骤2、步骤3为表示定子的磁极凸起5a靠近转子的磁极凸起3a的状态。当定子的磁极凸起5a与转子的磁极凸起3a位于步骤1的状态时,使A相绕组向图示方向励磁,磁力线从定子的磁极凸起5a的齿角指向转子的磁极凸起3a的齿角、沿着图中虚线路径弯曲地流动。这时,磁力线为磁性不稳定状态,通过向磁力线笔直地流动的磁性稳定方向作用磁性吸引力,转子2就沿箭头方向移动。
当转子2到达磁性最稳定的步骤2的位置时,磁性吸引力不作用在圆周方向而只作用在径向,因此不产生转矩。那么,通过将通电相从A相切换到B相,由于定子的磁极凸起5f与转子的磁极凸起3d成为离开的状态而再次形成磁性不稳定状态,从而产生转矩。这样,转子2向步骤3所示的箭头方向移动。
如上所述,通过使对应于转子2的磁极凸起3的位置的绕组的通电相顺次地切换,可使转子2回转驱动。这时,设绕组电流为i、绕组匝数为N、绕组(线圈)感应系数为L、转子位置为θ,则在不发生磁性饱和的范围内所产生的转矩T由公式(1)表示。
T=1/2·(N·i)2·dL/dθ …(1)
即转矩与绕组电流的二次方及绕组对应于转子位置的感应系数的变化成比例。特别是,感应系数的变化是转子的磁极凸起3与定子的磁极凸起5的齿形增大的起因项。即,为了增大转矩,对于通电相来说,希望当转子的磁极凸起3与定子的磁极凸起5的齿为一致的位置时的感应系数(最大感应系数;Lmax)与当转子的磁极凸起3与定子的磁极凸起5的齿为最离开的位置时的感应系数(最小感应系数;Lmin)之比Lmax/Lmin(凸极比)增大,这样,从提高凸极比的观点来看,以往的磁阻电机的磁极凸起3、5的齿形具有平行笔直的侧面。
此外,图20、2 1表示了实开平2-65056号公报所记载的可变磁阻电机。图20为概略地表示以往的可变磁阻电机的侧面图,图21为定子的剖开斜视图。图中,1为转子轴,2为转子,3a、3b、3c、3d为转子的磁极凸起,4为定子,5a、5b、5c为定子的磁极凸起,6为绕组,19a、19b为突出部,20为止动部件,21为止动部。
如图所示,定子4的内周侧上具有多个磁极凸起5,各磁极凸起5上绕有绕组(线圈)6。在定子4的内周侧配设有转子2,转子2的外周侧设有多个磁极凸起3。由绝缘材料构成的止动部件20跨过定子4的各磁极凸起5而分别对其止动,同时与绕在各磁极凸起上的绕组6相接,防止绕组6从磁极凸起5上脱离。
此外,图22为概略地表示以往的压缩机驱动用电动机的断面图。图中,1为转子轴,2为转子,4为定子,6为绕组,22为切口部。
以往的压缩机驱动用电动机由感应电动机、永磁电机等构成,其转子如图22所示,具有真正圆形断面构造。这样,在用作压缩机驱动用电动机的情况下,为了确保压缩机中的传热介质用的冷却气体通道,定子4的外周部不是完全的圆形,而是具有切口部22。
上述结构的以往磁阻电机中存在以下的问题。
图18所示的磁阻电机由于设定其定子的磁极凸起5的齿形为具有平行笔直的侧面形状,因此难以保持绕组6,当增大绕组6的占有率(占空因数)时,会产生绕组6向定子4内周侧滑落等问题,从而妨碍了占有率的提高。此外,当硬要过度地增大占有率时,绕组6就会向定子4内周侧胀出,从而产生转子2不能装配到定子4的内周侧等的问题。因此,以往的具有笔直侧面的定子4必需减小其绕组6的占有率。即必需减小绕组6的(铜)线直径、减少绕组匝数。这样,就会招致绕组电阻的增大和绕组电流的增大,带来使铜损上升、效率降低的问题。
此外,图20、21所示的磁阻电机,在其定子的磁极凸起5的内周侧端部上设有沿周向突出的突出部19a、19b,由该突出部19a、19b防止绕组6滑落,使得容易保持绕组6。该突出部19a、19b沿轴向全长设置在定子磁极凸起5的整个内周侧的端部上。
如前所述,磁阻电机设定为定子4与转子2双方都具有磁极凸起的双重凸极构造,为了最有效地产生转矩,将定子的磁极凸起5的齿宽与定子4的沟宽设计成大致相等的尺寸,并且将定子的磁极凸起5的齿宽与转子的磁极凸起3的齿宽也设置成大致相等的尺寸,以期提高凸极比,这是可通过试验、磁场分析等得知的。但是,沿该轴向全长设置的突出部19a、19b的构造相对于定子4的沟宽来说,增大了定子的磁极凸起5的齿宽,结果降低了有效产生转矩所必需的凸极比。因此,为了获得同一转矩,必需有比较大的电流,这就招致铜损增大、效率恶化。
此外,在压缩机驱动用电机的定子中,为了确保图22所示的定子外周部的冷却气体通道,设有切口部22,由于该切口部22,使得定子铁芯后部变薄。这样,铁芯后部的磁通密度上升,招致磁气特性恶化、铁损增加。
本发明旨在解决上述问题,其目的是获得一种可容易保持绕组、提高占有率并且凸极比不至于降低的高效率的磁阻电机。
另一目的是,在压缩机用的电机中,获得通过在定子的外周部设有切口部而减低铁损且具有高效率的磁阻电机。
本发明的第一种结构的磁阻电机是,在具有定子和转子的电机中,其中在定子的内周侧具有磁极凸起,带有设置了多个并分别卷绕在各磁极凸起上的绕组,在转子的外周侧上具有多个磁性凸起,在所述定子的磁极凸起的轴向两端部上分别设有绕组保持装置,用于将卷绕在该磁极凸起上的绕组保持在所述磁极凸起的内周侧。
本发明的第二种结构的磁阻电机是,在第一种结构中,在定子的磁极凸起的轴向两端部之间,设有与在所述磁极凸起的轴向两端部上分别设置的绕组保持装置独立的绕组保持装置。
本发明的第三种结构的磁阻电机是,在第一或第二种结构中,其绕组保持装置是由设置在定子的磁极凸起内周侧端部的侧面上的止动部构成。
本发明的第四种结构的磁阻电机是,在第三种结构中,设有定位在相邻的磁极凸起的内周侧端部上所设置的止动部上的、由绕组的内周侧来保持前述绕组的绕组保持部件。
本发明的第五种结构的磁阻电机是,在第四种结构中,把轴向端部的绕组保持部件从轴向端部侧插入定子的相邻的磁极凸起之间,该绕组保持部件具有表示定位在前述轴向端部上、插入结束了的止动部,还具有滑动部,该滑动部的插入侧前端的径向厚度变薄地倾斜。
本发明的第六种结构的磁阻电机是,在第四或第五种结构中,由切口部来构成止动部。
本发明的第七种结构的磁阻电机是,在第一至第六种结构的任一种中,在相邻的绕组的相位之间设置由绝缘物构成的绕组保持部件。
本发明的第八种结构的磁阻电机是,在第三至第七种结构的任一种中,使定子由轴向叠层的多个叠片板构成,轴向两端部的叠片板是把在内周侧端部的侧面上设有止动部的叠片板与把笔直侧面的叠片板每次各一片或多片相互交叉地叠层成绕组保持装置。
本发明的第九种结构的压缩机驱动用的磁阻电机是,该结构包括一种磁阻电机,它具有在内周侧设有多个磁极凸起的定子和配置在该定子内周侧的转子,其中绕组分别卷绕在定子的磁极凸起上,在转子的外周侧设有多个磁极凸起;容纳该电机的一壳体;设置在该壳体上、用于导入传热介质的吸气管;以及从所述壳体导出所述传热介质的排气管;所述磁阻电机的定子的外周部大致为完全的圆形;由所述吸气管导入的所述传热介质可流过定子与转子之间的空隙,从所述排气管导出。
下面,根据附图说明本发明的实施例。各图中,同一符号表示同一或者相当的结构元件。其中:
图1是表示本发明的实施例1的磁阻电机的断面图;
图2是从内周侧看实施例1的定子的磁极凸起的部分侧面图;
图3是从内周侧看实施例2的定子的磁极凸起的部分侧面图;
图4是表示本发明的实施例3的定子的断面图;
图5是从内周侧看实施例3的定子的磁极凸起的部分侧面图;
图6是表示本发明的实施例4的定子的顶面图;
图7是从内周侧看实施例4的定子的磁极凸起的部分侧面图;
图8是表示实施例4的绕组保持部件的斜视图;
图9是从内周侧看实施例5的定子的磁极凸起的部分侧面图;
图10是从内周侧看实施例6的定子的磁极凸起的部分侧面图;
图11是从内周侧看实施例7的定子的磁极凸起的部分侧面图;
图12是表示本发明的实施例8的定子的顶面图;
图13是表示本发明的实施例9的定子的顶面图;
图14是表示本发明的实施例9的定子的局部放大顶面图;
图15是从内周侧看实施例9的定子的磁极凸起的部分侧面图;
图16是从内周侧看本发明的实施例10的定子的磁极凸起的部分侧面图;
图17是概略地表示本发明的实施例11的压缩机驱动用磁阻电机的构成图;
图18是表示以往的磁阻电机的断面图;
图19是表示磁阻电机的驱动原理的说明图;
图20是表示以往的磁阻电机的概略结构的侧面图;
图21是表示以往的磁阻电机的结构的部分剖开斜视图;
图22是表示以往的压缩机驱动用电机的定子的断面图。
实施例1
下面,说明本发明的实施例1所述的磁阻电机。图1及图2为表示实施例1所述的磁阻电机的示意图,图1为表示本实施例所述的磁阻电机的断面图,图2为从内周侧看实施例1的定子的磁极凸起的部分侧视图。
图中,1为转子轴,2为转子,3a、3b、3c、3d为转子的磁极凸起,4为定子,5a、5b、5c…5f为定子的磁极凸起,6为分别卷绕在定子的磁极凸起5的绕组(线圈),7为定子4与转子2之间的间隙,8为绕组保持装置例如绕组保持部,12为设置在定子4上的沟部,13为环绕沟部12的绝缘部。
在该实施例所述的磁阻电机中,转子2具有在其外周侧上的例如4个等间隔及同样形状的磁性凸起3a、3b、3c、3d,它们配置在转子轴1的周围。定子4具有在其内周侧上的例如6个等间隔及同样形状的磁极凸起5a、5b、5c…5f,它们隔着间隙7地配置在转子2的外周侧。此外,在与定子的磁极凸起5a、5b、5c…5f邻接的沟部12的周围,设有例如由绝缘纸构成的绝缘部13。而且,绕组6卷绕在定子的磁极凸起5a、5b、5c…5f周围。此外,转子2及定子4分别由沿轴向叠层的叠片钢板构成。
如图2所示,在定子的磁极凸起5的轴向两端部分别设有绕组保持部8,该保持部8将各磁极凸起上卷绕的绕组保持在磁极凸起的内周侧。该绕组保持部8是设置在磁极凸起5的内周侧端部的两侧面上的止动部,例如磁极凸起5的前端部构成沿周向凸起的凸形状。卷绕在磁极凸起5上的绕组由止动部8来止动,防止其从磁极凸起5的前端部滑落。另外,由磁极凸起的内周侧两侧面上设置的凸形状形成的绕组保持部8的轴向厚度,最好是具有能承受作用在绕组6的内周侧的压力的强度。此外,轴向两端部以外的部分的定子的磁极凸起5的两侧面由与以往相同的笔直形状构成。
如上所述,在本实施例所述的磁阻电机中,在定子的磁极凸起的轴向两端部上分别设有绕组保持部8。由这种简单的结构可容易保持绕组6,在进行绕组操作时,绕组不会从定子的磁极凸起5上滑落,而且可防止绕组6向定子内周侧胀出,使绕组操作容易。
此外,绕组保持部8不是沿磁极凸起5的轴向全长设置,定子的磁极凸起5的轴向两端部以外的部分的磁极凸起的形状是由与以往相同的笔直形状构成。因此,未设有该绕组保持部8的部分,由于是由其定子的磁极凸起5的齿宽与定子的沟宽具有大致相等的尺寸、并且定子的磁极凸起5的齿宽与转子的磁极凸起3的齿宽具有大致相等的尺寸地构成的,因此成为可有效地产生转矩的非常希望的结构。因此,凸极比不会降低,可实现效率良好的磁阻电机。与此同时,由于可容易保持绕组6,因此可提高绕组6的占有率,实现降低铜损、高效率的磁阻电机。
此外,在压缩机驱动用磁阻电机的情况下,由于以往的定子具有图22所示的真正圆形断面,通过在定子的外周部设置多个切口部,以确保传热介质用的冷却气体通道。但是,在将本实施例的磁阻电机用作压缩机驱动用的电机的情况下,在定子4的内周侧所配置的转子2中,由于采用在例如磁极凸起3a与相邻的磁极凸起3b之间设有大的空间的结构,该空间可用作冷却气体通道。这样,不需以往的切口部。因此,可抑制定子铁芯后部的磁通密度的上升,实现具有良好磁气特性的低铁损的磁阻电机。
实施例2
下面,说明本发明的实施例2所述的磁阻电机。图3为从内周侧看本实施例的定子的磁极凸起的部分侧视图。实施例1的结构是只在定子的磁极凸起的轴向两端部上分别设置绕组保持部,而本实施例的特征是在定子轴向两端部的中央也设置绕组保持装置。例如在磁极凸起5的轴向两端部上分别设置绕组保持部8a、8b,同时在磁极凸起5的轴向中央部也设置与此独立的绕组保持部8c。
如上所述,在本实施例所述的磁阻电机中,在定子的磁极凸起的轴向两端部及中央部上分别设置绕组保持部8a、8b、8c。这样,可容易保持绕组6,在绕组操作时,绕组6不会从磁极凸起5上滑落,并且可防止绕组6向定子内周侧胀出,使得绕组操作容易。特别是由于本实施例所述的磁阻电机还由绕组保持部8c将绕组6保持在轴向中央部,因此,比轴向的堆积厚度大的电机、即绕组的周长长的电机更有效。
由于采用在对应于堆积厚度的长度在定子的轴向两端部之间也设有适宜的绕组保持部8的结构,因此可确实获得与实施例1同样的效果。
此外,在本实施例中,绕组保持部也不沿磁极凸起5的轴向全长设置,定子的磁极凸起5的轴向两端部及中央部以外的部分的磁极凸起的形状由与以往一样的笔直形状构成。这样,在未设有绕组保持部8的部分,由于是由其定子的磁极凸起5的齿宽与定子的沟宽具有大致相等的尺寸、并且定子的磁极凸起5的齿宽与转子的磁极凸起3的齿宽具有大致相等的尺寸地构成的,因此成为可有效地产生转矩的非常希望的结构。因此,凸极比不会降低,可实现效率良好的磁阻电机。与此同时,由于可容易保持绕组6,因此可提高绕组6的占有率,实现降低铜损、高效率的磁阻电机。
此外,本实施例分别在定子轴向两端部设有绕组保持部8a、8b,而且还在两者之间的中央部设有一个绕组保持部8c,但当在定子轴向两端部之间设有多个绕组保持部时,从绕组的保持这方面来说,不用说也可获得与实施例1同样的效果。不过,从凸极比方面来说,希望最低限度地设置保持绕组的绕组保持部8。
实施例3
下面,说明本发明的实施例3所述的磁阻电机。图4及图5是表示实施例3所述的磁阻电机的示意图,其中图4表示定子的断面图,图5是从内周侧看定子的磁极凸起的部分侧面图。
图中,4为定子,5a、5b、5c…5f为定子的磁极凸起,6为绕组,7为间隙,8为绕组保持部,9、9a、9b为由绝缘物构成的绕组保持部件,12为沟部,13为绝缘部。
本实施例所述的磁阻电机是,具有例如6个等间隔与相同形状的定子磁极凸起5a、5b、5c…5f,在所述磁极凸起的内周侧前端部的两侧面上,设有形成为周向凸形状的绕组保持部8。该绕组保持部8如图5所示是分别设置在定子磁极凸起5的轴向两端部地构成的。这时,轴向两端部以外的部分的磁极凸起5的形状是平行笔直的形状。而且,绕组保持部件9a、9b是由绝缘物、例如树脂等非磁性体构成,并由设置在相邻的磁极凸起、例如磁极凸起5a与5f的内周侧端部上的绕组保持部8限位在止动部上。而且,是配置在绕组6与绕组保持部8之间,从内周侧保持绕组6。此外,绝缘部13配置在与定子的磁极凸起5a、5b、5c…5f相邻的沟部12的周围。
绕组保持部件9a、9b与绕组保持部8同样地,分别配置在定子的磁极凸起5的轴向两端部上。
在上述结构的本实施例的磁阻电机中,是将绕组保持部件9a、9b分别设置在定子的磁极凸起5的轴向两端部上而构成的,其中在定子的磁极凸起5的轴向两端部上作用有绕组6的最大应力。这样可容易保持绕组6,绕组6不会从定子的磁极凸起5上滑落,并且可防止绕组6向定子内周侧胀出,使绕组操作容易。
此外,由于定子的磁极凸起5的轴向两端部以外的部分的磁极凸起形状是由平行笔直的形状构成,因此不会因为凸极比低而使效率减少。而且,可提高绕组6的占有率,实现铜损减低、高效率的磁阻电机,再者,由于绕组6的保持坚固,通过定子4的刚性的增大而可实现低振动的磁阻电机。
实施例4
下面,说明本发明实施例4所述的磁阻电机。图6、图7及图8是表示实施例4所述的磁阻电机的示意图。图6为定子的切去其绕组端部时的顶面图,图7为从内周侧看定子的磁极凸起的部分侧面图,图8为表示绕组保持部件9的斜视图。
在本实施例中,轴向端部的绕组保持部件9a、9b跨过定子的相邻的磁极凸起之间,从轴向端部侧插入绕组保持部8与绕组6之间。而且,其具有止动部10和滑动部11,其中止动部10表示已定位在轴向端部上、停止插入,滑动部11的插入侧前端的径向厚度变薄地倾斜。滑动部11上形成的倾斜可设置在内周侧、也可设置在外周侧、或者设置在内外两侧。
由于构成了这样的绕组保持部件9a、9b,可得到与实施例3同样的效果。并且,通过具有倾斜的滑动部11,可容易地从绕组保持部件9a、9b的轴向端部侧插入,同时由于止动部10而稳定地确定的位置能确实将绕组保持部件9固定,实现绕组6的保持牢固的磁阻电机。这样,提高了定子4的刚性,获得低振动的磁阻电机。
此外,虽然图7的结构是绕组保持部8设置的轴向长度与绕组保持部件9a、9b的轴向长度相同,但不局限于此,绕组保持部8设置的部分的轴向长度可以比绕组保持部件9a、9b的轴向长度长,也可比其短。
实施例5
下面,说明本发明的实施例5所述的磁阻电机。图9是从内周侧看本实施例的定子磁极凸起的部分侧面图。
实施例4通过两个绕组保持部件9a、9b将绕组6分别保持在定子4的轴向两端部,但本实施例是设有连续的一个绕组保持部件9。但是,同凸极比有关的绕组保持部8仍然分别设置在定子的磁极凸起5的轴向两端部,因此不会因凸极比而使效率减少。此外,与实施例4同样地,可提高绕组6的占有率,实现铜损减低、高效率的磁阻电机。再有,由于绕组部件9是由一个构成,在定子4的轴向一端至另一端是由绕组保持部件9来保持绕组6。这样,可容易保持绕组6,在未设绕组保持部8的部分,绕组6也不会从定子的磁极凸起5滑落,并且可防止绕组6向定子内周侧胀出,使绕组操作容易。而且,由于绕组6的保持牢固,由于定子4的刚性提高,因此可实现低振动的磁阻电机。此外,绕组保持部件9的插入操作是从一方的轴向端进行的,更加提高了操作性。
实施例6
下面说明本发明的实施例所述的磁阻电机。图10是从内周侧看实施例6的定子的磁极凸起的部分侧面图。本实施例表示定子的磁极凸起5的轴向两端部上分别设有绕组保持装置的变型例。定子4是由轴向叠层的多个叠片板构成,轴向两端部的叠片板是由在内周侧端部的侧面上设有止动部的叠片板与笔直侧面的叠片板每次各一片相互交叉地叠层成绕组保持装置、例如构成绕组保持部8。与实施例4不同之处是,在定子的磁极凸起的内周侧前端部的两侧面上,将具有构成周向凸形状的绕组保持部8的磁极凸起与具有平行笔直形状的磁极凸起交叉重叠地构成。
在上述结构的磁阻电机中,由于采用将具有绕组保持部8的定子磁极凸起与具有平行笔直侧面的定子磁极凸起交叉地叠层的结构,具有绕组保持部8的定子的磁极凸起5的轴向长度比可减少,可提高凸极比。这样,可实现更高效率的磁阻电机。
实施例7
下面说明本实施例所述的磁阻电机。图11是从内周侧看实施例7的定子磁极凸起的部分侧面图。本实施例是表示在定子的磁极凸起5的轴向两端部分别设有绕组保持装置的变型例。定子4由轴向叠层的多个叠片板构成,轴向两端部的叠片板是把在内周侧端部的侧面上设有止动部的叠片板与把笔直侧面的叠片板每次二片相互交叉地叠层成绕组保持装置、例如构成绕组保持部8。与实施例6不同之处是,在定子的磁极凸起的轴向两端部上,分别将具有绕组保持部的磁极凸起与具有平行笔直形状的磁极凸起不是每次各一片而是每次各二片地交叉重叠构成。
上述结构的磁阻电机中也与实施例6同样地,具有绕组保持部8的定子的磁极凸起5的轴向长度比可减少,可提高凸极比。这样,可实现更高效率的磁阻电机。
此外,本实施例的结构虽然是将在定子的磁极凸起的轴向两端上具有绕组保持部的磁极凸起与具有平行笔直形状的磁极凸起每二片地接触重叠地构成,但不局限于二片,不用说,采用每次叠层二片以上的多片的结构也可获得同样的效果。
实施例8
下面说明本发明的实施例8所述的磁阻电机。图12是表示实施例8所述磁阻电机的定子的顶面图,其中切断了绕组的端部。本实施例是,在邻接的磁极凸起的绕组保特部8之间以及同一沟内的不同相位的绕组6之间设有由作为绝缘物的非磁性体构成的绕组保持部件9。该绕组保持部件9是例如一体地形成的,其断面构成T字形。
在这样的沟部l2中,可更加强化绕组6的保持,减低因绕组6的电磁振动所造成的噪声。
此外,由于绕组保持部件9是一体地形成的,因此在电机装配时安装容易,也具有由各个部件构成的同样的效果。
此外,在邻接的磁极凸起的绕组保持部8之间设有绕组保持部件9,但对于实施例1所示的由绕组保持部8来保持绕组6这种结构的磁阻电机,在沟部12的不同相位的绕组6之间设置绕组保持部件9,也可减低因绕组6的电磁振动而造成的噪声。
实施例9
下面说明本发明的实施例9所述的磁阻电机。图13、图14及图15是表示本实施例9的磁阻电机的示意图。图13表示本实施例的定子的顶面图,其中切断了绕组端部。此外,图14表示本实施例的定子的一部分的放大的顶面图,图15是从内周侧看本实施例的定子的磁极凸起的部分侧面图。
图中,4为定子,5a、5b、5c、…5f为定子的磁极凸起,6为绕组,7为间隙,9、9a、9b为由树脂等非磁性体构成的绕组保持部件,12为沟部,13为绝缘部,14为利用绕组保持装置对绕组保持部件9定位的止动部,例如是沿轴向全长设置在定子的磁极凸起5的内周侧端部的两侧面上的切口部。
本实施例所述的磁阻电机是,例如具有6个等间隔与相同形状的定子磁极凸起5a、5b、5c、…5f,在定子的磁极凸起5的内周侧端部的两侧面上设有切口部14。绕组保持部件9a、9b跨过定子的相邻磁极凸起之间、由绕组保持部8安装在切口部与绕组6之间。该绕组保持部件9a、9b分别配置在定子的磁极凸起5的轴向两端部上。
此外,绝缘部13配置在与定子的磁极凸起5a、5b、5c、…5f相邻的沟部12的周围。
在上述结构的磁阻电机中,由于是将绕组保持部件9只设置在轴向两端部上的结构,其中在该两端部上作用有最大应力,因此可强化绕组的保持。此外,与沿轴向全长配置绕组保持部件的绕组保持方法相比,由于绕组保持部件9是作为必要的最小限度的形状,因此可削减绕组保持部件的材料费,获得廉价的磁阻电机。
实施例10
下面说明本发明的实施例10所述的磁阻电机。图16为从内周侧看实施例10的定子的磁极凸起的部分侧视图。
实施例9是沿轴向全长在定子的磁极凸起5的两侧面上设置切口部,但在本实施例中,其特征是只在定子的磁极凸起5的轴向两端部附近分别设置切口部14。
上述结构的磁阻电机也可取得与实施例9同样的效果。
此外,在本实施例的情况中,当从轴向端部插入绕组保持部件9a、9b时,由于通过未设置切口部14的磁极凸起5而使绕组保持部件9a、9b相碰,因此不能进行进一步的插入,于是使得插入停止。这样,不必在绕组保持部件9a、9b上专门设置止动部,也可将绕组保持部件9a、9b固定在恒定的预定位置。
实施例11
下面说明本发明的实施例11所述的磁阻电机。图17是概略地表示实施例11的压缩机驱动用磁阻电机的结构图。图中,1为转子轴,2为转,3a、3b、3c分别为转子的磁极凸起,4为定子,6为绕组,7为间隙,15为进气管,16为排气管,17为压缩机壳体部,18为压缩元件部。此外,本实施例的磁阻电机的断面图如图1所示。
在本实施例所述的磁阻电机中,定子4配置在压缩机壳体部17的内部,其外周部几乎构成完全的圆形。该定子如图1所示,在内周侧上具有多个磁极凸起5,绕组6卷绕在各个磁极凸起5上。在该定子4的内周侧,从该内周隔着一定间隙7地配置着转子2。该转子2也如图1所示地在外周侧上具有多个磁极凸起3,在相邻的磁极凸起3相互之间存在着传热介质、例如冷却气体可流通的间隙。转子轴1可使转子2转动自如地支持着并连接在该转子轴1上,其配备有对冷却气体进行吸气的、用于压缩的压缩元件部18。
当电机驱动运转时,作为传热介质的冷却气体通过吸气管15、传送到压缩元件部18,由该压缩元件部18进行压缩。此后,被压缩的冷却气体通过设置在转子2的磁极凸起3a、3b、3c之间的空间部,再通过设置在压缩机壳体部17的上部的排气管16而排出。
当将上述结构的压缩机驱动用磁阻电机做成上述结构时,不必象以往的装置那样为确保冷却气体通道而在定子的外周部设置多个切口部。这是由于在相邻的转子的磁极凸起3之间具有大的间隙,将该间隙用作冷却气体的通道,因此可得到不需切口部的圆形定子。这样,定子铁芯后部的宽度较为充裕,通过抑制前述定子的铁芯后部的磁通密度的上升,可获得磁气特性良好的、低铁损的磁阻电机。
此外,此处所采用磁阻电机,可以是实施例1至实施例10中的任一磁阻电机,各个实施例的效果都可在压缩机用的电机中得以发挥。
如上所述,按照本发明的第一种结构,在具有定子与转子的磁阻电机中,其中在定子的内周侧设有多个磁极凸起,其上分别卷绕有绕组,转子配置在定子的内周侧,在转子的外周侧上具有多个磁极凸起,在所述定子的磁极凸起的轴向两端部上,通过分别设置的绕组保持装置,该保持装置用于将卷绕在该磁极凸起上的绕组保持在所述磁极凸起的内周侧,可以保持绕组,这样绕组操作简单并且可提高绕组占有率,减低铜损,此外,定子的磁极凸起的两端部以外的磁极凸起形状构成为笔直的形状,使凸极比不至于降低,这样具有能实现高效率的磁阻电机的效果。
此外,按照本发明的第二种结构,在第一种结构中,通过在定子的磁极凸起的轴向两端部之间设置与在前述磁极凸起的轴向两端部上分别设置的绕组保持装置独立的绕组包装装置,可增加第一种结构所述的效果,取得对轴向叠层厚度大的电机、即绕组的周长长的电机可靠地保持绕组的效果。
此外,按照本发明的第三种结构,在第一种结构或第二种结构中,通过由设置在定子的磁极凸起的内周侧端部侧面的止动部来构成绕组保持装置,可增加第一种或第二种结构所述的效果,通过简单的结构而容易地保持绕组,实现高效率的磁阻电机。
此外,按照本发明的第四种结构,在第三种结构中,通过设置定位在相邻的磁极凸起的内周侧端部上所设置的止动部上的、由绕组的内周侧来保持前述绕组的绕组保持部件,可增加第三种结构所述的效果,容易且可靠地保持绕组,实现高效率的磁阻电机。
此外,按照本发明的第五种结构,在第四种结构中,通过这样的结构,即把轴向端部的绕组保持部件从轴向端部侧插入定子的相邻的磁极凸起之间,该绕组保持部件具有表示定位在前述轴向端部上、插入结束了的止动部,还具有滑动部,该滑动部的插入侧前端的径向厚度变薄地倾斜,可以增加第四种结构所述的效果,容易插入绕组保持部件、同时通过止动部可将绕组保持部件固定在恒定的预定位置,实现可强化绕组保持的磁阻电机。
此外,按照本发明的第六种结构,在第五种结构中,通过由切口部来构成止动部,可增加第四种结构所述的效果,凸极比全然不会降低,实现高效率的磁阻电机。
此外,按照本发明的第七种结构,在第一至第六种结构中,通过在相邻的绕组的相位之间设置由绝缘物构成的绕组保持部件,可增加第一至第六种结构所述的效果,更加强化绕组的保持,获得可降低因绕组的电磁振动而引起的噪声的磁阻电机。
此外,按照本发明的第八种结构,在第三至第七种结构中,通过下述结构,即定子由轴向叠层的多个叠片板构成,轴向两端部的叠片板是把在内周侧端部的侧面上设有止动部的叠片板与把笔直侧面的叠片板每次各一片或多片相互交叉地叠层成绕组保持装置,可增加第三种至第七种结构所述的效果,可减少具有绕组保持部8的定子的磁极凸起5的轴向长度比,提高凸极比,这样,实现更高效率的磁阻电机。
此外,按照本发明的第九种结构,该结构包括一种磁阻电机,它具有在内周侧设有多个磁极凸起的定子和配置在该定子内周侧的转子,其中绕组分别卷绕在定子的磁极凸起上,在转子的外周侧设有多个磁极凸起;容纳该电机的一壳体;设置在该壳体上、用于导入传热介质的吸气管;以及从所述壳体导出所述传热介质的排气管;所述磁阻电机的定子的外周部大致为完全的圆形;由所述吸气管导入的所述传热介质可流过定子与转子之间的空隙,从所述排气管导出,通过这样的结构,可抑制定子铁芯后部的磁通密度的上升,实现磁气特性良好、低铁损的压缩机驱动用的磁阻电机。
Claims (2)
1.一种磁阻电机,它包括定子和转子,其中在定子的内周侧上设有多个磁极凸起,绕组分别卷绕在这些磁极凸起上,转子配置在该定子的内周侧,在转子的外周侧上设有多个磁极凸起,其特征是:
在所述定子的磁极凸起的轴向两端部上,分别设置有绕组保持装置,用于将磁极凸起上卷绕的绕组保持在所述磁极凸起的内周侧。
2.一种压缩机驱动用的磁阻电机,它具有在内周侧设有多个磁极凸起的定子和配置在该定子内周侧的转子,其中绕组分别卷绕在定子的磁极凸起上,在转子的外周侧设有多个磁极凸起,其特征是还具有容纳该电机的一壳体;设置在该壳体上、用于导入传热介质的吸气管;以及从所述壳体导出所述传热介质的排气管;所述磁阻电机的定子的外周部大致为完全的圆形;由所述吸气管导入的所述传热介质可流过定子与转子之间的空隙,从所述排气管导出。
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C06 | Publication | ||
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CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20030326 Termination date: 20170731 |