CN112055928A - 电动机、压缩机、送风机及制冷空调装置 - Google Patents

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Abstract

电动机(1)具备转子(2)和定子(3)，所述转子具有第一转子铁芯(21)及第二转子铁芯(22)。从第一转子铁芯(21)到定子(3)的最短距离(G1)比从第二转子铁芯(22)到定子(3)的最短距离(G2)短。第一转子铁芯(21)的最大半径(Ra)比第二转子铁芯(22)的最大半径(Rb)长。第一转子铁芯(21)的第一薄壁部(205a)的形状及第二转子铁芯(22)的第二薄壁部(205b)的形状彼此相同。

Description

电动机、压缩机、送风机及制冷空调装置
技术领域
本发明涉及具有永久磁铁的电动机。
背景技术
一般使用具备如下转子的电动机，所述转子的轴仅在轴向上的一方被支承。在这样的电动机中，在电动机的驱动期间，支承轴的轴承成为支点，轴有时会挠曲。由于当轴挠曲时转子的位置在径向上移动，所以转子有时会与定子接触。因此，提出了将自由端侧的气隙设定为较宽且将支承侧的气隙设定为比自由端侧的气隙窄的电动机(例如专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本实开平2-68645号公报
发明内容
发明要解决的课题
在现有的技术中，当为了缩窄气隙而增大转子铁芯的外径时，转子铁芯的极间部处的宽度例如薄壁部变大。由此，容易产生极间部附近的漏磁通。另一方面，当为了降低极间部附近的漏磁通而减小转子铁芯的外径时，存在如下问题：气隙变宽，电动机中的磁力降低。
本发明的目的在于降低转子中的漏磁通，并且使电动机中的磁力提高。
用于解决课题的手段
本发明的电动机具备：定子；及转子，所述转子具有轴、固定于轴向上的所述轴的第一侧的第一转子铁芯及固定于所述轴的第二侧的第二转子铁芯，并配置在所述定子的内侧，所述轴的第二侧是在所述轴向上所述第一侧的相反侧，所述轴仅在所述第一侧被支承，径向上的从所述第一转子铁芯到所述定子的最短距离比所述径向上的从所述第二转子铁芯到所述定子的最短距离短，所述第一转子铁芯的最大半径比所述第二转子铁芯的最大半径长，所述第一转子铁芯具有第一孔和位于所述径向上的所述第一孔的外侧的第一薄壁部，所述第二转子铁芯具有第二孔和位于所述径向上的所述第二孔的外侧的第二薄壁部，所述第一薄壁部的形状及所述第二薄壁部的形状彼此相同。
发明的效果
根据本发明，能够降低转子中的漏磁通，并且使电动机中的磁力提高。
附图说明
图1是概略地示出本发明的实施方式1的电动机的第一侧的构造的俯视图。
图2是概略地示出电动机的第二侧的构造的俯视图。
图3是概略地示出电动机的构造的剖视图。
图4是概略地示出转子的第一侧的构造的剖视图。
图5是概略地示出转子的第二侧的构造的剖视图。
图6是示出xy平面中的第一转子铁芯与定子铁芯的位置关系的图。
图7是示出电动机的驱动期间的转子的状态的一例的图。
图8是示出第一转子铁芯的构造的另一例的俯视图。
图9是示出第一转子铁芯的构造的再一例的俯视图。
图10是示出第一转子铁芯的构造的再一例的俯视图。
图11是示出通过周向上的外周面的两端和第一转子铁芯的旋转中心的两条直线形成的角度[度]与感应电压的增加率[％]的关系的图表。
图12是概略地示出实施方式2的压缩机的构造的剖视图。
图13是概略地示出实施方式3的空气调节机的结构的图。
具体实施方式
实施方式1.
以下，参照附图，详细说明本发明的实施方式。
在各图所示的xyz正交坐标系中，z轴方向(z轴)示出与电动机1的轴线Ax平行的方向，x轴方向(x轴)示出与z轴方向(z轴)正交的方向，y轴方向(y轴)示出与z轴方向及x轴方向双方正交的方向。轴线Ax是转子2的旋转中心。与轴线Ax平行的方向也称为“转子2的轴向”或仅称为“轴向”。径向是与轴线Ax正交的方向。
图1是概略地示出本发明的实施方式1的电动机1的第一侧的构造的俯视图。在图1所示的电动机1中，从轴26拆下轴承4。箭头C1示出以轴线Ax为中心的定子3的周向。箭头C1也示出以轴线Ax为中心的转子2的周向。转子2及定子3的周向也仅称为“周向”。
图2是概略地示出电动机1的第二侧的构造的俯视图。
图3是概略地示出电动机1的构造的剖视图。在图3中，下侧(即+z侧)为第一侧，上侧(即-z侧)为第二侧。在本实施方式中，也将第一侧称为轴承侧，也将第二侧称为轴承相反侧。
电动机1具有转子2、定子3及轴承4。电动机1例如是永久磁铁嵌入型电动机等永磁同步电动机(也称为无刷DC电机)。电动机1例如作为在制冷循环装置中使用的高效率密闭型压缩机内的电动机使用。
如图1及图2所示，定子3具有定子铁芯31。如图3所示，定子3还具有卷绕于定子铁芯31的绕组32。在图1及图2所示的定子3中，从定子铁芯31拆下绕组32。例如，在定子铁芯31与绕组32之间配置有绝缘件。当电动机1驱动时，向绕组32供给电流，由此，转子2旋转。
如图1及图2所示，定子铁芯31具有在径向上延伸的至少一个齿311和在周向上延伸的磁轭312。在图1所示的例子中，定子铁芯31具有多个齿311(具体而言为六个齿311)。
定子铁芯31形成为环状。通过在轴向上层叠多块电磁钢板，从而形成定子铁芯31。多块电磁钢板中的每一块被冲裁为预先确定的形状。定子3的内周面(具体而言为定子铁芯31的内周面)的曲率半径恒定。即，在xy平面中，从轴线Ax到齿311的距离在周向上恒定。
转子2能够旋转地配置在径向上的定子3的内侧。转子2具有第一转子铁芯21、第二转子铁芯22、至少一个永久磁铁220及轴26。在图1至3所示的例子中，转子2的旋转轴与轴线Ax一致。
如图3所示，第一转子铁芯21固定于轴向上的轴26的第一侧。第二转子铁芯22固定于在轴向上作为第一侧的相反侧的轴26的第二侧。
轴承4支承轴26的第一侧。由此，轴26仅在第一侧被支承。
距离L1是从轴向上的轴26的第二侧的端部到轴承4的最短距离。距离D1是从第一转子铁芯21到轴承4的最短距离。厚度T1是轴向上的第一转子铁芯21的厚度。距离G1是在与轴向正交的平面中转子2的旋转中心与定子3的中心一致时的从第一转子铁芯21到定子3的最短距离。距离G2是在xy平面中转子2的旋转中心与定子3的中心一致时的从第二转子铁芯22到定子3的最短距离。当在与轴向正交的平面中转子2的旋转中心与定子3的中心一致时，转子2的旋转中心与轴线Ax一致。即，轴线Ax也是示出定子3的中心的线。
当轴26在zx平面中倾斜时，转子2的第一侧具体而言为第一转子铁芯21的径向上的最大移动距离用G2×(D1+T1)/L1近似。因此，需要将转子2的第一侧具体而言为第一转子铁芯21与定子3之间的气隙设为比G2×(D1+T1)/L1大。因此，需要将距离G1设为比G2×(D1+T1)/L1大。因此，在图3所示的例子中，电动机1满足G1>G2×(D1+T1)/L1。
图4是概略地示出转子2的第一侧的构造的剖视图。
第一转子铁芯21具有在轴向上层叠的多块电磁钢板201a、至少一个孔202a(也称为第一孔)、轴孔203a、至少一个孔204a及至少一个第一薄壁部205a。第一转子铁芯21为大致圆筒形状。
多块电磁钢板201a中的每一块的厚度为0.1mm以上且0.25mm以下。各电磁钢板201a通过冲裁而形成为预先确定的形状。至少一个孔202a、轴孔203a、至少一个孔204a及至少一个第一薄壁部205a形成于多块电磁钢板201a。轴孔203a形成于与轴向正交的平面即xy平面中的电磁钢板201a的中心。
在本实施方式中，孔202a是在与轴向正交的平面即xy平面中形成于电磁钢板201a的孔(除去轴孔203a)中的最接近极间部的孔。
在图4所示的例子中，多个孔202a(具体而言为四个孔202a)在周向上排列。在图4所示的例子中，孔202a的数量与转子2的磁极的数量相同。
在图4所示的例子中，永久磁铁220被插入到孔202a中。永久磁铁220例如为稀土类磁铁。但是，永久磁铁220不限定于稀土类磁铁。径向上的永久磁铁220的宽度比径向上的孔202a的宽度小。
如图4所示，在孔202a内，永久磁铁220位于径向上的内侧。因此，在孔202a的内壁与径向上的永久磁铁220的外侧的表面之间形成有空隙。在该空隙中可以存在油或制冷剂。
至少一个第一薄壁部205a位于径向上的孔202a的外侧。具体而言，至少一个第一薄壁部205a形成于孔202a与第一转子铁芯21的外缘之间。在图4所示的例子中，多个第一薄壁部205a(具体而言为八个第一薄壁部205a)形成于第一转子铁芯21。各第一薄壁部205a在周向上延伸。
如图4所示，第一转子铁芯21还具有位于转子2的磁极中心部的第一部分21a、位于转子2的极间部的第二部分22a、包括第一部分21a在内的外周面23a(也称为第一外周面)及包括第二部分22a在内的外周面24a(也称为第二外周面)。
在xy平面中，第一部分21a是径向上的第一转子铁芯21的端部。同样地，在xy平面中，第二部分22a是径向上的第一转子铁芯21的端部。第一部分21a及第二部分22a形成第一转子铁芯21的外缘的一部分。
转子2的磁极中心部是在转子2中磁极中心线B1通过的部分。用虚线示出的磁极中心线B1是在xy平面中通过永久磁铁220的中心及转子2的旋转中心的直线。
转子2的极间部是在转子2中极间线B2通过的部分。用虚线示出的极间线B2是在xy平面中通过彼此相邻的两个永久磁铁220的中间点及转子2的旋转中心的直线。
外周面23a与外周面24a相比在径向上向外侧突出。在xy平面中，从转子2的旋转中心到第一部分21a的距离Ra(也称为半径Ra)比从转子2的旋转中心到第二部分22a的距离Wa(也称为半径Wa)长。换句话说，磁极中心部处的第一转子铁芯21的半径Ra大于极间部处的第一转子铁芯21的半径Wa。因此，从第二部分22a到定子铁芯31的最短距离比从第一部分21a到定子铁芯31的最短距离长。换句话说，极间部处的第一转子铁芯21与定子铁芯31之间的气隙大于磁极中心部处的第一转子铁芯21与定子铁芯31之间的气隙。
图5是概略地示出转子2的第二侧的构造的剖视图。
第二转子铁芯22具有在轴向上层叠的多块电磁钢板201b、至少一个孔202b(也称为第二孔)、轴孔203b、至少一个孔204b及至少一个第二薄壁部205b。第二转子铁芯22为大致圆筒形状。
关于多块电磁钢板201b中的每一块的厚度，大多使用0.1mm以上且1mm以下。各电磁钢板201b通过冲裁而形成为预先确定的形状。至少一个孔202b、轴孔203b、至少一个孔204b及至少一个第二薄壁部205b形成于多块电磁钢板201b。轴孔203b形成于与轴向正交的平面即xy平面中的电磁钢板201b的中心。
在本实施方式中，孔202b是在与轴向正交的平面即xy平面中形成于电磁钢板201b的孔(除去轴孔203b)中的最接近极间部的孔。在图5所示的例子中，永久磁铁220被插入到孔202b中。孔202b的形状与孔202a的形状相同。但是，孔202b的形状也可以与孔202a的形状不同。
在图5所示的例子中，多个孔202b(具体而言为四个孔202b)在周向上排列。在图5所示的例子中，孔202b的数量与转子2的磁极的数量相同。
在图5所示的例子中，永久磁铁220被插入到孔202b中。即，一个永久磁铁220被插入到第一转子铁芯21的孔202a及第二转子铁芯22的孔202b中。即，孔202b与孔202a连通。径向上的永久磁铁220的宽度比径向上的孔202b的宽度小。
如图5所示，在孔202b内，永久磁铁220位于径向上的内侧。因此，在孔202b的内壁与径向上的永久磁铁220的外侧的表面之间形成有空隙。在该空隙中可以存在油或制冷剂。
至少一个第二薄壁部205b位于径向上的孔202b的外侧。具体而言，至少一个第二薄壁部205b形成于孔202b与第二转子铁芯22的外缘之间。在图5所示的例子中，多个第二薄壁部205b(具体而言为八个第二薄壁部205b)形成于第二转子铁芯22。各第二薄壁部205b在周向上延伸。
第一薄壁部205a的形状及第二薄壁部205b的形状彼此相同。例如，在xy平面中，径向上的第一薄壁部205a及第二薄壁部205b的宽度彼此相同。并且，在xy平面中，周向上的第一薄壁部205a及第二薄壁部205b的长度彼此相同。
从转子2的旋转中心(在图4中为轴线Ax)到第一薄壁部205a的距离与从转子2的旋转中心(在图5中为轴线Ax)到第二薄壁部205b的距离相同。并且，在xy平面中通过转子2的旋转中心和第一薄壁部205a(例如第一薄壁部205a的重心)的直线相对于磁极中心部(例如在图4中为通过转子2的旋转中心和第一部分21a的直线)形成的角度、在xy平面中通过转子2的旋转中心和第二薄壁部205b(例如第二薄壁部205b的重心)的直线相对于磁极中心部(例如在图5中为通过转子2的旋转中心和第一部分21b的直线)形成的角度彼此相同。即，在xy平面中，转子2中的第一薄壁部205a及第二薄壁部205b的位置彼此相同。换句话说，在xy平面中，第一薄壁部205a及第二薄壁部205b的位置相互重叠。
第二转子铁芯22的轴孔203b与第一转子铁芯21的轴孔203a连通。轴26被插入到形成于xy平面中的转子2的中心部的轴孔203a及203b中。轴26固定于第一转子铁芯21(具体而言为轴孔203a)及第二转子铁芯22(具体而言为轴孔203b)，并且仅在第一侧能够旋转地被支承。具体而言，轴26在第一侧由轴承4支承为能够旋转。
如图5所示，第二转子铁芯22还具有位于转子2的磁极中心部的第一部分21b、位于转子2的极间部的第二部分22b、包括第一部分21b在内的外周面23b(也称为第一外周面)及包括第二部分22b在内的外周面24b(也称为第二外周面)。
在xy平面中，第一部分21b是径向上的第二转子铁芯22的端部。同样地，在xy平面中，第二部分22b是径向上的第二转子铁芯22的端部。第一部分21b及第二部分22b形成第二转子铁芯22的外缘的一部分。
第二转子铁芯22的外周面即外周面23b及24b的曲率与第一转子铁芯21的外周面24a相同。
如图3所示，径向上的从第一转子铁芯21到定子3的最短距离G1比径向上的从第二转子铁芯22到定子3的最短距离G2短。最短距离G1是第一转子铁芯21与定子3之间的气隙的最短距离。最短距离G2是第二转子铁芯22与定子3之间的气隙的最短距离。
如图4所示，第一转子铁芯21的最大半径是xy平面中的从转子2的旋转中心到第一部分21a的距离Ra。即，第一转子铁芯21的最大半径是xy平面中的磁极中心部处的第一转子铁芯21的半径Ra。xy平面中的从转子2的旋转中心到第二部分22a的距离Wa是极间部处的第一转子铁芯21的半径Wa。
如图5所示，第二转子铁芯22的最大半径是xy平面中的从转子2的旋转中心到第一部分21b的距离Rb(也称为半径Rb)，也是xy平面中的磁极中心部处的第二转子铁芯22的半径。并且，第二转子铁芯22的最大半径也是xy平面中的从转子2的旋转中心到第二部分22b的距离Rb。即，在xy平面中，磁极中心部处的第二转子铁芯22的半径与极间部处的第二转子铁芯22的半径相同。
如图3所示，第一转子铁芯21的最大半径Ra比第二转子铁芯22的最大半径Rb长。即，第一转子铁芯21的最大外径(即2×Ra)比第二转子铁芯22的最大外径(即2×Rb)长。
第一转子铁芯21的极间部处的第一转子铁芯21的半径Wa与第二转子铁芯22的极间部处的第二转子铁芯22的半径Rb彼此相同(即Wa＝Rb)。即，第一转子铁芯21的极间部处的第一转子铁芯21的外径(即2×Wa)与第二转子铁芯22的极间部处的第二转子铁芯22的外径(即2×Rb)彼此相同(即Wa＝Rb)。
第一转子铁芯21的磁极数为N2(N2>2)，第二转子铁芯22的磁极数也为N2。即，转子2的磁极数也为N2。在本实施方式中，N2＝4。当将第一转子铁芯21的极对数设为N1时，N1＝N2/2，第二转子铁芯22的极对数也为N2/2。即，转子2的极对数也为N2/2。
图6是示出xy平面中的第一转子铁芯21与定子铁芯31的位置关系的图。在图6中示出第一转子铁芯21的一部分及定子铁芯31的一部分。
齿311具有主体部311a和齿前端部311b。主体部311a在径向上延伸。齿前端部311b在周向上延伸，并面向转子2(具体而言为第一转子铁芯21)。
在与轴向正交的平面中，在将通过周向上的外周面23a的两端和第一转子铁芯21的旋转中心的两条直线L2形成的角度(机械角)设为A1[度]时，电动机1满足87<A1×N1<130。换句话说，两条直线L2形成的角度的电气角大于87度且小于130度。
图7是示出电动机1的驱动期间的转子2的状态的一例的图。轴线Ax'示出图7所示的轴26的中心。在图7所示的例子中，作为转子2的旋转中心的轴线Ax'从初始设定的轴线Ax偏移。
当在zx平面中轴26的倾斜为θ1时，转子2的第一侧具体而言为第一转子铁芯21的径向上的最大移动距离用(D1+T1)×sinθ1表示。因此，需要将距离G1(图3)设为大于(D1+T1)×sinθ1。因此，电动机1满足G1>(D1+T1)×sinθ1。由此，能够防止转子2的第一侧具体而言为第一转子铁芯21与定子3接触。
距离D1是从第一转子铁芯21到轴承4的最短距离。厚度T1是轴向上的第一转子铁芯21的厚度。倾斜θ1是与轴向平行的平面即zx平面中的轴26的最大倾斜。即，倾斜θ1是zx平面中的轴26从轴线Ax的最大倾斜。换句话说，倾斜θ1是转子2的第二侧具体而言为第二转子铁芯与定子3接触的情况下的角度。距离G1是在xy平面中转子2的旋转中心与定子3的中心一致时的从第一转子铁芯21到定子3的最短距离。
变形例.
图8、图9及图10是示出第一转子铁芯21的构造的另一例的俯视图。在第二转子铁芯22中，外缘以外的构造能够与图8、图9及图10所示的第一转子铁芯21的构造同样地形成。
在图8所示的例子中，孔202a的形状与在实施方式1中说明的孔202a的形状不同。具体而言，图8所示的孔202a的两端侧具体而言为xy平面中的孔202a的长度方向上的两端侧在径向上延伸。孔202a的长度方向是在xy平面中与磁极中心线B1正交的方向。在该情况下，第二转子铁芯22的孔202b的形状也与孔202a相同。第二转子铁芯22的薄壁部的位置及形状与第一薄壁部205a相同。
在图9所示的例子中，第一转子铁芯21还具有至少一个孔206a。在xy平面中，孔206a形成于孔202a的长度方向上的外侧。孔202a的长度方向是在xy平面中与磁极中心线B1正交的方向。在图9所示的例子中，孔206a是在与轴向正交的平面即xy平面中形成于电磁钢板201a的孔(除去轴孔203a)中的最接近极间部的孔。在图9所示的例子中，第一薄壁部205a形成于孔206a与第一转子铁芯21的外缘之间。在该情况下，第二转子铁芯22也具有与第一转子铁芯21的孔206a相同的孔。第二转子铁芯22的薄壁部的位置及形状与第一薄壁部205a相同。
在图10所示的例子中，第一转子铁芯21还具有至少一个孔206a。在xy平面中，孔206a形成于孔202a的长度方向上的外侧且孔202a与第一转子铁芯21的外缘之间。孔202a的长度方向是在xy平面中与磁极中心线B1正交的方向。在图10所示的例子中，孔206a是在与轴向正交的平面即xy平面中形成于电磁钢板201a的孔(除去轴孔203a)中的最接近极间部的孔。在图10所示的例子中，第一薄壁部205a形成于孔206a与第一转子铁芯21的外缘之间。在该情况下，第二转子铁芯22也具有与第一转子铁芯21的孔206a相同的孔。第二转子铁芯22的薄壁部的位置及形状与第一薄壁部205a相同。
以下说明本实施方式的电动机1的效果。
一般来说，将定子与转子之间的气隙设计为较窄。由此，能够减小电动机中的磁阻，能够防止磁力的降低。然而，在转子的轴仅在轴向上的一方能够旋转地被支承的情况下，转子受到径向上的磁力，转子的轴有时会挠曲。因此，在转子的轴仅在轴向上的一方能够旋转地被支承的情况下，优选将定子与转子之间的气隙设计为较宽。然而，气隙变得越大，则磁力越会降低。
在使用永久磁铁的电动机中，由于径向上的永久磁铁的磁力较大，所以转子的轴容易挠曲。因此，在转子的轴仅由轴向上的一方的轴承能够旋转地支承的情况下，轴的轴承侧成为支点，轴有时会挠曲。在该情况下，轴承相反侧的气隙比轴承侧的气隙窄。因此，在以往的电动机中，为了防止转子铁芯的轴承相反侧与定子接触，需要减小转子铁芯的外径。然而，当减小转子铁芯的外径时，会产生气隙较宽的部分，引起磁力的降低。
在本实施方式的电动机1中，径向上的从第一转子铁芯21到定子3的最短距离G1比径向上的从第二转子铁芯22到定子3的最短距离G2短。由此，能够考虑轴26的挠曲并适当地设定定子3与转子2之间的气隙。即，在使用永久磁铁220的电动机1中，由于径向上的永久磁铁220的磁力较大，所以转子2的轴26容易挠曲。即使在转子2的轴26挠曲的情况下，也将第二侧的气隙(例如最短距离G2)维持为较窄且转子2的第二侧不与定子3接触。并且，由于第一侧的最短距离G1比第二侧的最短距离G2短，所以也能够将第一侧的气隙(例如最短距离G1)维持为较窄。结果，能够防止电动机1中的磁力的降低。
电动机1具有第一转子铁芯21及第二转子铁芯22，所述第一转子铁芯21及第二转子铁芯22具有相互不同的最大外径。即，转子2具有两种转子铁芯。具体而言，为了将第一侧的气隙设定为比第二侧的气隙小，优选以最小限度的结构适当地维持电动机1中的气隙。通常来说，形成转子铁芯的电磁钢板通过冲压加工形成。当转子铁芯的设计例如第一转子铁芯21及第二转子铁芯22的形状相互不同的部分较多时，需要用于加工第一转子铁芯21及第二转子铁芯22中的每一个的电磁钢板的模具，且变得昂贵。与此相对，在本实施方式的电动机1中，由于针对两种转子铁芯即第一转子铁芯21及第二转子铁芯22，仅在使第一侧的气隙比第二侧的气隙小的部位变更形状即可，所以能够降低加工成本及模具费。
定子3(具体而言为定子铁芯31)的内周面的曲率半径恒定。即，在xy平面中，从轴线Ax到齿311的距离在周向上恒定。由此，通过分别设定第一转子铁芯21及第二转子铁芯22的半径，从而能够调整两种气隙(即最短距离G1及G2)的大小。并且，由于定子3的内周面的曲率半径恒定，所以绕组32的卷绕变容易。并且，在电动机1的制造工序中，能够使用定子3的内周面(例如齿前端部311b的表面)搬送定子3。
在本实施方式的电动机1中，第一转子铁芯21的最大半径(具体而言为半径Ra)比第二转子铁芯22的最大半径(具体而言为半径Rb)长。由此，能够减小转子2的第一侧的气隙。通常来说，当为了减小气隙而增大转子铁芯的外径时，径向上的薄壁部的宽度变大。当薄壁部的宽度变大时，相对于在转子铁芯产生的离心力的强度增大。另一方面，当薄壁部的宽度变大时，容易产生极间部附近的漏磁通。
在电动机1中，第一薄壁部205a的形状及第二薄壁部205b的形状彼此相同。从转子2的旋转中心(在图4中为轴线Ax)到第一薄壁部205a的距离与从转子2的旋转中心(在图5中为轴线Ax)到第二薄壁部205b的距离相同。并且，在xy平面中通过转子2的旋转中心和第一薄壁部205a的直线相对于磁极中心部形成的角度、在xy平面中通过转子2的旋转中心和第二薄壁部205b的直线相对于磁极中心部形成的角度彼此相同。即，在xy平面中，转子2中的第一薄壁部205a及第二薄壁部205b的位置彼此相同。由此，与第二薄壁部205b同样地，由于能够减小第一薄壁部205a的径向上的宽度，所以能够降低极间部附近的漏磁通。并且，在该状态下，磁极中心部处的第一转子铁芯21的半径大于磁极中心部处的第二转子铁芯22的半径。因此，能够减小转子2的第一侧的气隙。结果，能够降低转子2的极间部附近的漏磁通，并且使电动机1中的磁力特别是转子2的第一侧的磁力提高。
优选的是，第一转子铁芯21的孔202a的形状与第二转子铁芯22的孔202b的形状相同，且第一转子铁芯21的外周面24a的曲率与第二转子铁芯22的外周面23b及24b的曲率相同。由此，能够将第一薄壁部205a形成为与第二薄壁部205b相同的形状。
当第一转子铁芯21的孔202a的形状与第二转子铁芯22的孔202b的形状相同时，能够在第一侧和第二侧将永久磁铁220的形状设为相同。因此，由于能够将一个永久磁铁220配置于转子2的第一侧及第二侧即孔202a及202b内，所以能够减少永久磁铁220的数量，能够使永久磁铁220的插入工序变容易，能够降低电动机1的制造成本。
当第一转子铁芯21的孔202a的形状与第二转子铁芯22的孔202b的形状相同时，由于能够用共用的模具形成孔202a及202b，所以能够降低模具的成本。
图11是示出通过周向上的外周面23a的两端和第一转子铁芯21的旋转中心的两条直线L2形成的角度[度]与感应电压的增加率[％]的关系的图表。纵轴示出以具备xy平面中的转子铁芯的外缘为正圆的转子的电动机为基准时的电动机1中的感应电压的增加率。横轴示出电气角。
如图11所示，当两条直线L2形成的角度为0度至87度时，感应电压增加，当两条直线L2形成的角度超过130度时，感应电压降低。具体而言，当两条直线L2形成的角度为0度至87度时，外周面23a在周向上变得越长，则感应电压越会增加。即，气隙较小的区域在周向上变得越长，则感应电压越会增加。当两条直线L2形成的角度超过130度时，外周面23a到达第一薄壁部205a。即，第一薄壁部205a的宽度与径向上的外周面23a的宽度对应地增加，漏磁通增加。
因此，通过使电动机1满足87<A1×N1<130，从而能够降低漏磁通，并使感应电压增加。并且，通过使电动机1满足90<A1×N1<130，从而能够有效地使感应电压增加。并且，通过使电动机1满足106<A1×N1<111，从而能够更有效地使感应电压增加。
优选使电动机1满足G1>(D1+T1)×sinθ1，并设为G2>G1。同样地，优选使电动机1满足G1>G2×(D1+T1)/L1×sinθ1，并设为G2>G1。由此，即使在转子2倾斜的情况下，也能够防止转子2的第一侧具体而言为第一转子铁芯21与定子3接触。
如以上说明的那样，由于电动机1具有上述构造，所以能够降低转子2中的漏磁通，并且使电动机1中的磁力提高。
实施方式2.
对本发明的实施方式2的压缩机6进行说明。
图12是概略地示出实施方式2的压缩机6的构造的剖视图。
压缩机6具有作为电动元件的电动机60、作为壳体的密闭容器61及作为压缩元件的压缩机构62。在本实施方式中，压缩机6是旋转压缩机。但是，压缩机6不限定于旋转压缩机。
电动机60是实施方式1的电动机1。在本实施方式中，电动机60是永久磁铁嵌入型电动机，但不限定于此。
密闭容器61覆盖电动机60及压缩机构62。在密闭容器61的底部积存有对压缩机构62的滑动部分进行润滑的冷冻机油。
压缩机6还具有固定于密闭容器61的玻璃端子63、储液器64、吸入管65及排出管66。
压缩机构62具有缸62a、活塞62b、上部框架62c(第一框架)、下部框架62d(第二框架)以及分别安装于上部框架62c及下部框架62d的多个消音器62e。压缩机构62还具有将缸62a内划分为吸入侧和压缩侧的叶片。压缩机构62由电动机60驱动。
电动机60通过压入或热装而固定在密闭容器61内。也可以代替压入及热装，通过焊接将定子3直接安装于密闭容器61。
经由玻璃端子63向电动机60的定子3的绕组供给电力。
电动机60的转子(具体而言为轴26的一端侧)由分别设置于上部框架62c及下部框架62d的轴承支承为旋转自如。
在活塞62b插通有轴26。在上部框架62c及下部框架62d旋转自如地插通有轴26。上部框架62c及下部框架62d堵塞缸62a的端面。储液器64经由吸入管65向缸62a供给制冷剂(例如制冷剂气体)。
接着，说明压缩机6的工作。从储液器64供给的制冷剂从固定于密闭容器61的吸入管65被吸入到缸62a内。通过利用逆变器的通电而使电动机60旋转，从而使与轴26嵌合的活塞62b在缸62a内旋转。由此，在缸62a内进行制冷剂的压缩。
制冷剂通过消音器62e，在密闭容器61内上升。在压缩后的制冷剂中混入有冷冻机油。当制冷剂与冷冻机油的混合物通过形成于转子铁芯的通风孔36时，促进制冷剂与冷冻机油的分离，由此，能够防止冷冻机油流入排出管66。这样，压缩后的制冷剂通过排出管66供给到制冷循环的高压侧。
能够使用R410A、R407C或R22等作为压缩机6的制冷剂。但是，压缩机6的制冷剂不限于这些。例如，能够使用GWP(全球变暖系数)较小的制冷剂等作为压缩机6的制冷剂。
作为GWP较小的制冷剂的代表例，有以下的制冷剂。
(1)在组成中具有碳的双键的卤化烃例如是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。HFO-1234yf的GWP为4。
(2)在组成中具有碳的双键的烃例如是R1270(丙烯)。R1270的GWP为3，比HFO-1234yf的GWP小，但R1270的可燃性比HFO-1234yf的可燃性好。
(3)包含在组成中具有碳的双键的卤化烃及在组成中具有碳的双键的烃中的至少一种的混合物例如是HFO-1234yf与R32的混合物。由于HFO-1234yf是低压制冷剂，所以压力损失较大，制冷循环(特别是在蒸发器中)的性能容易降低。因此，优选使用与作为高压制冷剂的R32或R41等的混合物。
根据实施方式2的压缩机6，具有在实施方式1中说明的效果。
并且，通过使用实施方式1的电动机1作为电动机60，从而能够改善电动机60的效率，结果，能够改善压缩机6的效率。
实施方式3.
对本发明的实施方式3的空气调节机50(也称为制冷空调装置或制冷循环装置)进行说明。
图13是概略地示出实施方式3的空气调节机50的结构的图。
实施方式3的空气调节机50具备作为送风机(第一送风机)的室内机51、制冷剂配管52及经由制冷剂配管52与室内机51连接的作为送风机(第二送风机)的室外机53。
室内机51具有电动机51a(例如实施方式1的电动机1)、通过由电动机51a驱动而进行送风的送风部51b以及覆盖电动机51a及送风部51b的壳体51c。送风部51b例如具有由电动机51a驱动的叶片51d。例如，叶片51d固定于电动机51a的轴(例如轴26)，并生成气流。
室外机53具有电动机53a(例如实施方式1的电动机1)、送风部53b、压缩机54及热交换器(未图示)。送风部53b通过由电动机53a驱动而进行送风。送风部53b例如具有由电动机53a驱动的叶片53d。例如，叶片53d固定于电动机53a的轴(例如轴26)，并生成气流。压缩机54具有电动机54a(例如实施方式1的电动机1)、由电动机54a驱动的压缩机构54b(例如制冷剂回路)以及覆盖电动机54a及压缩机构54b的壳体54c。压缩机54例如是在实施方式2中说明的压缩机6。
在空气调节机50中，室内机51及室外机53中的至少一个具有在实施方式1中说明的电动机1。具体而言，作为送风部的驱动源，在实施方式1中说明的电动机1应用于电动机51a及53a中的至少一方。并且，也可以使用在实施方式1中说明的电动机1作为压缩机54的电动机54a。
空气调节机50例如能够进行从室内机51吹送冷的空气的制冷运转或吹送热的空气的制热运转等运转。在室内机51中，电动机51a是用于驱动送风部51b的驱动源。送风部51b能够吹送调整后的空气。
根据实施方式3的空气调节机50，由于在实施方式1中说明的电动机1应用于电动机51a及53a中的至少一方，所以能够得到与在实施方式1中说明的效果相同的效果。由此，能够改善空气调节机50的效率。
并且，通过使用实施方式1的电动机1作为送风机(例如室内机51)的驱动源，从而能够得到与在实施方式1中说明的效果相同的效果。由此，能够改善送风机的效率。具有实施方式1的电动机1和利用电动机1驱动的叶片(例如叶片51d或53d)的送风机能够作为送风的装置单独地使用。该送风机也能够应用于空气调节机50以外的设备。
并且，通过使用实施方式1的电动机1作为压缩机54的驱动源，从而能够得到与在实施方式1中说明的效果相同的效果。由此，能够改善压缩机54的效率。
在实施方式1中说明的电动机1除了空气调节机50以外，还能够搭载于换气扇、家电设备或机床等具有驱动源的设备。
以上说明的各实施方式中的特征能够相互适当地组合。
附图标记的说明
1、51a、53a、54a、60电动机，2转子，3定子，4轴承，6压缩机，21第一转子铁芯，21a、21b第一部分，22a、22b第二部分，23a、23b外周面(第一外周面)，24a、24b外周面(第二外周面)，22第二转子铁芯，26轴，31定子铁芯，50空气调节机，51室内机(送风机)，53室外机(送风机)，201a、201b电磁钢板，202a、202b孔，205a第一薄壁部，205b第二薄壁部，220永久磁铁，311齿。

Claims (11)

1.一种电动机，其中，具备：
定子；及
转子，所述转子具有轴、固定于轴向上的所述轴的第一侧的第一转子铁芯及固定于所述轴的第二侧的第二转子铁芯，并配置在所述定子的内侧，所述轴的第二侧是在所述轴向上所述第一侧的相反侧，
所述轴仅在所述第一侧被支承，
径向上的从所述第一转子铁芯到所述定子的最短距离比所述径向上的从所述第二转子铁芯到所述定子的最短距离短，
所述第一转子铁芯的最大半径比所述第二转子铁芯的最大半径长，
所述第一转子铁芯具有第一孔和位于所述径向上的所述第一孔的外侧的第一薄壁部，
所述第二转子铁芯具有第二孔和位于所述径向上的所述第二孔的外侧的第二薄壁部，
所述第一薄壁部的形状及所述第二薄壁部的形状彼此相同。
2.根据权利要求1所述的电动机，其中，
所述第一转子铁芯具有：作为径向上的所述第一转子铁芯的端部且位于所述转子的磁极中心部的第一部分、作为径向上的所述第一转子铁芯的端部且位于所述转子的极间部的第二部分、包括所述第一部分在内的第一外周面及包括所述第二部分在内的第二外周面，
所述第一外周面与所述第二外周面相比在径向上向外侧突出。
3.根据权利要求2所述的电动机，其中，
当将所述第一转子铁芯的极对数设为N1、将在与所述轴向正交的平面中通过周向上的所述第一外周面的两端和所述第一转子铁芯的旋转中心的两条直线形成的角度设为A1[度]时，
所述电动机满足87<A1×N1<130。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电动机，其中，
所述第一转子铁芯的极间部处的所述第一转子铁芯的半径与所述第二转子铁芯的极间部处的所述第二转子铁芯的半径彼此相同。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电动机，其中，
所述电动机还具备支承所述轴的所述第一侧的轴承，
当将所述轴向上的从所述轴的所述第二侧的端部到所述轴承的最短距离设为L1、将从所述第一转子铁芯到所述轴承的最短距离设为D1、将所述轴向上的所述第一转子铁芯的厚度设为T1、将在与所述轴向正交的平面中所述转子的旋转中心与所述定子的中心一致时的从所述第一转子铁芯到所述定子的最短距离设为G1、将在所述平面中所述转子的旋转中心与所述定子的中心一致时的从所述第二转子铁芯到所述定子的最短距离设为G2时，
所述电动机满足G1>G2×(D1+T1)/L1。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的电动机，其中，
所述电动机还具备支承所述轴的所述第一侧的轴承，
当将从所述第一转子铁芯到所述轴承的最短距离设为D1、将所述轴向上的所述第一转子铁芯的厚度设为T1、将在与所述轴向平行的平面中所述轴的最大倾斜设为θ1、将在与所述轴向正交的平面中所述转子的旋转中心与所述定子的中心一致时的从所述第一转子铁芯到所述定子的最短距离设为G1时，
所述电动机满足G1>(D1+T1)×sinθ1。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电动机，其中，
从所述转子的旋转中心到所述第一薄壁部的距离与从所述转子的旋转中心到所述第二薄壁部的距离相同。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的电动机，其中，
在与所述轴向正交的平面中通过所述转子的旋转中心和所述第一薄壁部的直线相对于所述转子的磁极中心部形成的角度、在与所述轴向正交的平面中通过所述转子的旋转中心和所述第二薄壁部的直线相对于所述磁极中心部形成的角度彼此相同。
9.一种压缩机，其中，具备：
电动机；
压缩机构，所述压缩机构由所述电动机驱动；及
壳体，所述壳体覆盖所述电动机及所述压缩机构，
所述电动机具有：
定子；及
转子，所述转子具有轴、固定于轴向上的所述轴的第一侧的第一转子铁芯及固定于所述轴的第二侧的第二转子铁芯，并配置在所述定子的内侧，所述轴的第二侧是在所述轴向上所述第一侧的相反侧，
所述轴仅在所述第一侧被支承，
径向上的从所述第一转子铁芯到所述定子的最短距离比所述径向上的从所述第二转子铁芯到所述定子的最短距离短，
所述第一转子铁芯的最大半径比所述第二转子铁芯的最大半径长，
所述第一转子铁芯具有第一孔和位于所述径向上的所述第一孔的外侧的第一薄壁部，
所述第二转子铁芯具有第二孔和位于所述径向上的所述第二孔的外侧的第二薄壁部，
所述第一薄壁部的形状及所述第二薄壁部的形状彼此相同。
10.一种送风机，其中，具备：
电动机；及
叶片，所述叶片由所述电动机驱动，
所述电动机具有：
定子；及
转子，所述转子具有轴、固定于轴向上的所述轴的第一侧的第一转子铁芯及固定于所述轴的第二侧的第二转子铁芯，并配置在所述定子的内侧，所述轴的第二侧是在所述轴向上所述第一侧的相反侧，
所述轴仅在所述第一侧被支承，
径向上的从所述第一转子铁芯到所述定子的最短距离比所述径向上的从所述第二转子铁芯到所述定子的最短距离短，
所述第一转子铁芯的最大半径比所述第二转子铁芯的最大半径长，
所述第一转子铁芯具有第一孔和位于所述径向上的所述第一孔的外侧的第一薄壁部，
所述第二转子铁芯具有第二孔和位于所述径向上的所述第二孔的外侧的第二薄壁部，
所述第一薄壁部的形状及所述第二薄壁部的形状彼此相同。
11.一种制冷空调装置，其中，具备：
室内机；及
室外机，所述室外机与所述室内机连接，
所述室内机及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；及
转子，所述转子具有轴、固定于轴向上的所述轴的第一侧的第一转子铁芯及固定于所述轴的第二侧的第二转子铁芯，并配置在所述定子的内侧，所述轴的第二侧是在所述轴向上所述第一侧的相反侧，
所述轴仅在所述第一侧被支承，
径向上的从所述第一转子铁芯到所述定子的最短距离比所述径向上的从所述第二转子铁芯到所述定子的最短距离短，
所述第一转子铁芯的最大半径比所述第二转子铁芯的最大半径长，
所述第一转子铁芯具有第一孔和位于所述径向上的所述第一孔的外侧的第一薄壁部，
所述第二转子铁芯具有第二孔和位于所述径向上的所述第二孔的外侧的第二薄壁部，
所述第一薄壁部的形状及所述第二薄壁部的形状彼此相同。
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