CN112585843A - 转子、马达和压缩机 - Google Patents

转子、马达和压缩机 Download PDF

Info

Publication number
CN112585843A
CN112585843A CN201980054645.4A CN201980054645A CN112585843A CN 112585843 A CN112585843 A CN 112585843A CN 201980054645 A CN201980054645 A CN 201980054645A CN 112585843 A CN112585843 A CN 112585843A
Authority
CN
China
Prior art keywords
arc portion
rotor
arc
rotor core
straight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201980054645.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112585843B (zh
Inventor
西岛清隆
石嵜明宣
住友久人
堀敬宪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daikin Industries Ltd filed Critical Daikin Industries Ltd
Publication of CN112585843A publication Critical patent/CN112585843A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112585843B publication Critical patent/CN112585843B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/272Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/272Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • H02K1/2766Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • F25B1/005Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle of the single unit type
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/14Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
    • H02K21/16Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures having annular armature cores with salient poles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2201/00Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
    • H02K2201/03Machines characterised by aspects of the air-gap between rotor and stator
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2213/00Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/03Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/03Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with a magnetic circuit specially adapted for avoiding torque ripples or self-starting problems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

转子具有转子芯(11),该转子芯(11)呈具有以下部分的外形形状:第1圆弧部(40),其以与d轴交叉的方式设置;直线部(41),其以与q轴交叉的方式设置;以及弯曲部(42),其将第1圆弧部(40)与直线部(41)之间连接。第1圆弧部(40)为以转子芯(11)的轴心(O1)为中心的圆弧状,弯曲部(42)包含向转子芯(11)的半径方向外侧膨出的圆弧状的第2圆弧部(43),第2圆弧部(43)的曲率半径(CR2)比第1圆弧部(40)的曲率半径(CR1)小。

Description

转子、马达和压缩机
技术领域
本发明涉及转子、马达和压缩机。
背景技术
作为现有的转子,为了增大输出扭矩并减少电感,存在利用双曲线余弦函数的曲线构成转子的一极的外形形状的转子(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-10541号公报
发明内容
发明要解决的课题
在上述现有的转子中,随着从转子的一极的外形中央部向转子的周向分离,转子与定子之间的气隙以指数函数的方式增加,因此,在转子的一极的外形末端部,转子与定子之间产生的电磁力急剧变化,产生高阶的电磁力。其结果是,有时产生由于上述高阶的电磁力而引起的振动。但是,在专利文献1中,没有考虑由于转子与定子之间产生的电磁力而引起的振动。
本发明提出能够抑制旋转时的振动的转子、使用该转子的马达、以及使用该马达的压缩机。
用于解决课题的手段
本发明的转子的特征在于,上述转子具有转子芯,该转子芯呈具有以下部分的外形形状:第1圆弧部,其以与d轴交叉的方式设置;直线部,其以与q轴交叉的方式设置;以及弯曲部,其将上述第1圆弧部与上述直线部之间连接,上述第1圆弧部为以上述转子芯的中心为中心的圆弧状,上述弯曲部包含向上述转子芯的半径方向外侧膨出的圆弧状的第2圆弧部,上述第2圆弧部的曲率半径比上述第1圆弧部的曲率半径小。
根据本发明,第2圆弧部的曲率半径比第1圆弧部的曲率半径小,因此,能够通过包含第2圆弧部的弯曲部平滑地连接第1圆弧部和直线部。因此,抑制与转子的旋转相伴的转子与定子之间的气隙的急剧变化,由此,抑制转子与定子之间产生的电磁力的急剧变化,因此,能够有效地抑制由于电磁力而引起的振动。
一个方式的转子的特征在于,从上述转子芯的上述轴心观察,上述直线部的周向的角度范围比上述第1圆弧部的周向的角度范围大。
一个方式的转子的特征在于,从上述转子芯的上述轴心观察,上述弯曲部的周向的角度范围比上述直线部的周向的角度范围大。
一个方式的转子的特征在于,上述第1圆弧部和上述第2圆弧部直接连接,上述第2圆弧部的与上述第1圆弧部连接的端点处的上述第2圆弧部的切线的倾斜度和上述第1圆弧部的与上述第2圆弧部连接的端点处的上述第1圆弧部的切线的倾斜度实质上一致。
根据上述方式,第1圆弧部和第2圆弧部实质上平滑地连接,因此,能够有效地抑制振动,并且,能够减少转子旋转时对在转子周围流动的流体的阻力(搅拌损失)。
一个方式的转子的特征在于,上述第1圆弧部和上述第2圆弧部直接连接,上述第2圆弧部的与上述第1圆弧部连接的端点处的上述第2圆弧部的切线和上述第1圆弧部的与上述第2圆弧部连接的端点处的上述第1圆弧部的切线一致。
根据上述方式,第1圆弧部和第2圆弧部平滑地连接,因此,能够有效地抑制振动,并且,能够减少转子旋转时对在转子周围流动的流体的阻力(搅拌损失)。
一个方式的转子的特征在于,上述第2圆弧部和上述直线部直接连接,上述第2圆弧部的与上述直线部连接的端点处的上述第2圆弧部的切线在上述直线部延伸的方向上延伸。
根据上述方式,第2圆弧部和直线部平滑地连接,因此,能够有效地抑制振动,并且,能够减少转子旋转时对在转子周围流动的流体的阻力(搅拌损失)。
本发明的一个方式的马达的特征在于,该马达具有:上述一个方式中的一个转子;以及定子,其以包围上述转子的外周面的方式配置。
本发明的一个方式的压缩机的特征在于,该压缩机具有:密闭容器;压缩机构部,其配置于上述密闭容器内;以及上述一个方式的马达,其配置于上述密闭容器内,经由旋转轴驱动上述压缩机构部。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的压缩机的示意性纵剖视图。
图2是从马达的轴向观察本发明的第1实施方式的马达的图。
图3是从转子的轴向观察第1实施方式的转子的图。
图4是图2的马达的主要部分放大图。
图5是示出第1实施方式的转子芯的外形形状的示意图。
图6是示出第1实施方式的转子的周向位置与电磁力的关系的图。
图7是示出第2实施方式的转子芯的外形形状的示意图。
图8是示出第3实施方式的转子芯的外形形状的示意图。
图9是示出第4实施方式的转子芯的外形形状的示意图。
图10是示出第5实施方式的转子芯的外形形状的示意图。
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的实施方式的转子、马达和压缩机进行说明。
[第1实施方式]
图1示意地示出沿铅垂面切断本实施方式的压缩机时的剖视图。
压缩机1具有密闭容器2、配置于该密闭容器2内的压缩机构部3、以及配置于密闭容器2内且经由轴4驱动压缩机构部3的马达5。该压缩机1例如能够用于空调机。
压缩机1是所谓的立式的高压圆顶型的旋转式压缩机,在密闭容器2内的下侧配置压缩机构部3,在该压缩机构部3的上侧配置马达5。借助该马达5的转子10,经由轴4驱动压缩机构部3。轴4是本发明的旋转轴的一例。
在压缩机1用于空调机时,压缩机构部3从气液分离器6通过吸入管7吸入制冷剂气体。通过对构成作为冷冻系统的一例的空调机的未图示的冷凝器、膨胀机构和蒸发器与压缩机1一起进行控制,由此得到该制冷剂气体。
此外,压缩机1将压缩后的高温高压的制冷剂气体从压缩机构部3排出并充满密闭容器2的内部。该制冷剂气体通过马达5的转子10与定子20之间的间隙等,从设置于马达5的上侧的排出管8向外部排出。此外,在密闭容器2内的高压区域的下部形成有积存了润滑油的存油部9。
压缩机构部3具有安装于密闭容器2的内表面的缸体3a、以及分别安装于该缸体3a的上下的开口端的上侧的端板部件3b和下侧的端板部件3c。通过缸体3a、上侧的端板部件3b和下侧的端板部件3c形成缸体室3d。
图2是从马达的轴向观察本实施方式的马达的图。
参照图2,本实施方式的马达5为所谓的6极9槽的内转子型。马达5具有转子10、以及以包围转子10的外周面的方式配置的定子20。在定子20与转子10之间,在转子10的周向上设置有不均匀的气隙(所谓的不等气隙)。此外,转子10和定子20以转子10的中心和定子20的中心一致的方式配置。
定子20具有定子芯21、以及卷绕于定子芯21的后述的齿部23的定子线圈(未图示)。当在上述定子线圈中流过电流时,借助定子20中产生的电磁力,转子10与轴4(图1所示)一起旋转。
本实施方式的定子芯21具有环状的轭部22、以及从轭部22的内周面向定子芯21的半径方向内侧突出的9个齿部23。
齿部23沿着定子芯21的周向等间隔地配置。具体而言,齿部23以定子芯21的轴心为中心,沿着定子芯21的周向以40度间隔进行配置。换言之,9个齿部23配置于相对于定子芯21的轴心九次对称的位置。此外,齿部23从轭部22的内周面朝向定子芯21的轴心延伸。
此外,在沿定子芯21的周向相邻的2个齿部23之间形成有槽24。换言之,定子芯21具有沿着定子芯21的周向等间隔地配置的9个槽24。具体而言,槽24以轴心为中心,在定子芯21的周向上以40度间隔进行配置。即,9个槽24配置于相对于定子芯21的轴心九次对称的位置。
图3是从转子10的轴向观察本实施方式的转子10的图。
转子10具有圆柱状的转子芯11、以及分别插入到转子芯11的6个磁体贯穿插入孔15(后述)中的6个永磁体30。
本实施方式的转子芯11具有轴孔12、6个通风孔13、6个铆钉孔14、以及6个磁体贯穿插入孔15。轴孔12、通风孔13、铆钉孔14和磁体贯穿插入孔15在转子芯11的轴向上贯通转子芯11。
轴孔12设置于转子芯11的中心部分。此外,轴孔12构成为能够插入马达5的轴4(图1所示)。
通风孔13沿着转子芯11的周向等间隔地配置。具体而言,通风孔13以转子芯11的轴心O1为中心,沿着转子芯11的周向以60度间隔进行设置。换言之,6个通风孔13配置于相对于转子芯11的轴心O1六次对称的位置。
铆钉孔14沿着转子芯11的周向等间隔地配置。具体而言,铆钉孔14以转子芯11的轴心O1为中心,沿着转子芯11的周向以60度间隔进行设置。换言之,6个铆钉孔14配置于相对于转子芯11的轴心O1六次对称的位置。铆钉孔14构成为能够插入铆钉(未图示)。
从转子芯11的轴向观察,磁体贯穿插入孔15为以与转子芯11的半径方向正交的方式延伸的大致长方形,构成为能够插入永磁体30。磁体贯穿插入孔15相对于通风孔13设置于转子芯11的半径方向的外侧,沿着转子芯11的周向等间隔地配置。具体而言,磁体贯穿插入孔15以转子芯11的轴心O1为中心,沿着转子芯11的周向以60度间隔进行配置。换言之,6个磁体贯穿插入孔15配置于相对于转子芯11的轴心O1六次对称的位置。从转子芯11的轴向观察,磁体贯穿插入孔15以描绘六边形的方式设置。
此外,磁体贯穿插入孔15在延伸方向的两端部处具有防止永磁体30的磁通短路的磁通短路防止部15a。磁通短路防止部15a是磁体贯穿插入孔15内未配置永磁体30的空间。
从转子芯11的轴向观察,永磁体30为长方形,贯穿插入到磁体贯穿插入孔15中。永磁体30沿着转子芯11的周向等间隔地配置。具体而言,永磁体30以转子芯11的轴心O1为中心,沿着转子芯11的周向以60度间隔进行配置。换言之,6个永磁体30配置于相对于转子芯11的轴心O1六次对称的位置。永磁体30贯穿插入到磁体贯穿插入孔15中,由此,从转子芯11的轴向观察,以描绘六边形的方式设置。
此外,转子芯11具有d轴,该d轴相当于将永磁体30的长度方向的中点和转子芯11的轴心O1连结起来的线。从转子芯11的轴向观察,d轴是对永磁体30进行二等分的线。此外,d轴延伸的方向是磁通不容易流动的方向。d轴在相对于后述的q轴形成30度的机械角的方向上延伸。
此外,转子芯11具有q轴,该q轴相当于将沿转子芯11的周向相邻的2个磁体贯穿插入孔15的彼此对置的端部之间的中点和转子芯11的轴心O1连结起来的线。q轴延伸的方向是磁通容易流动的方向。如上所述,q轴在相对于d轴形成30度的机械角的方向上延伸。
(转子芯的外形形状)
下面,对本实施方式的转子芯11的一极的外形形状进行说明。图4是本实施方式的马达5的主要部分放大图。在图4中,省略轴孔12、通风孔13和铆钉孔14。
参照图4,本实施方式的转子芯11具有以与d轴交叉的方式设置的第1圆弧部40、以与q轴正交的方式设置的直线部41、以及连接第1圆弧部40和直线部41的弯曲部42。直线部41和弯曲部42配置于比假想圆VC1靠半径方向的内侧处,其中,所述假想圆VC1一部分包含第1圆弧部40。
第1圆弧部40为以转子芯11的轴心O1为中心的曲率半径CR1的圆弧状。此外,第1圆弧部40在第1圆弧部40的周向的中央处与d轴交叉。第1圆弧部40相对于永磁体30配置于转子芯11的半径方向的外侧。
转子10与定子20之间的气隙G在第1圆弧部40处固定且最小。
直线部41为直线状,以在直线部41的延伸方向的中央处与q轴正交的方式延伸。此外,直线部41相对于磁体贯穿插入孔15的磁通短路防止部15a配置于转子芯11的半径方向外侧。在从转子芯11的轴向观察时,直线部41的延伸方向与转子芯11的半径方向正交。
此外,如上所述,直线部41配置于比一部分包含第1圆弧部40的假想圆VC1靠半径方向的内侧处。换言之,转子芯11的轴心O1与直线部41的延伸方向的中央之间的距离d比第1圆弧部40的曲率半径CR1小。具体而言,从转子10旋转时的流体阻力(搅拌损失)的观点来看,如果转子芯11的轴心O1与直线部41的延伸方向的中央之间的距离d为第1圆弧部40的曲率半径CR1的0.97倍以上,则是优选的。由此,转子芯11的外形形状在直线部41处成为向转子芯11的半径方向的内侧凹陷的形状。另外,例如在空调机的压缩机中使用马达5的情况下,包含制冷剂、雾状的润滑油等的流体与转子芯11之间产生的阻力相当于上述流体阻力。
转子10与定子20之间的气隙G在直线部41处从直线部41的延伸方向的两端部朝向中央逐渐扩大,在直线部41的延伸方向的中央处成为最大。
本实施方式的弯曲部42由第2圆弧部43构成,该第2圆弧部43为向转子芯11的半径方向的外侧膨出的曲率半径CR2(图5所示)的圆弧状。第2圆弧部43的曲率半径CR2比第1圆弧部40的曲率半径CR1小。弯曲部42配置于一部分包含第1圆弧部40的假想圆VC1的半径方向的内侧。
转子10与定子20之间的气隙G在弯曲部42的第2圆弧部43处从第1圆弧部40侧朝向直线部41侧逐渐扩大。
如上所述,转子10与定子20之间的气隙G在第1圆弧部40处最小且固定,在弯曲部42的第2圆弧部43和直线部41处逐渐扩大,在直线部41的中央处成为最大。弯曲部42的第2圆弧部43处的气隙G的变化量比直线部41处的气隙G的变化量大。换言之,与弯曲部42的第2圆弧部43相比,气隙G在直线部41处平缓地扩大。
图5是示出本实施方式的转子芯11的外形形状的示意图。在图5中,省略转子芯11的轴孔12、通风孔13、铆钉孔14和磁体贯穿插入孔15的图示。
参照图5,第2圆弧部43为以中心点O2为中心的圆弧状。中心点O2是线L1与直线L2的交点,其中,线L1连结第1圆弧部40的端点40a和转子芯11的轴心O1,线L2穿过直线部41的端点41a且在与直线部41的延伸方向正交的方向上延伸。通过这样设定第2圆弧部43的中心点O2,第2圆弧部43平滑地连接第1圆弧部40和直线部41。此外,通过这样设定第2圆弧部43的中心点O2,第2圆弧部43的曲率半径CR2比第1圆弧部40的曲率半径CR1小。
从转子芯11的轴心O1观察,第1圆弧部40的角度范围θ1比直线部41的角度范围θ2小。此外,从转子芯11的轴心O1观察,弯曲部42的角度范围θ3比直线部41的角度范围θ2大。即,在第1圆弧部40的角度范围θ1、直线部41的角度范围θ2和弯曲部42的角度范围θ3之间,θ3>θ2>θ1的关系成立。
本实施方式的第1圆弧部40和第2圆弧部43直接连接。具体而言,第1圆弧部40在第1圆弧部40的端点40a处与第2圆弧部43连接,第2圆弧部43在第2圆弧部43的靠第1圆弧部40侧的端点43a处与第1圆弧部40连接。
此外,第1圆弧部40和第2圆弧部43平滑地连接。具体而言,第1圆弧部40的与第2圆弧部43连接的端点40a处的第1圆弧部40的切线T1和第2圆弧部43的与第1圆弧部40连接的端点43a处的第2圆弧部43的切线T2一致。
这里,第1圆弧部40的与第2圆弧部43连接的端点40a处的第1圆弧部40的切线T1是一部分包含第1圆弧部40的假想圆VC1的在第1圆弧部40的靠第2圆弧部43侧的端点40a处的切线。
同样,第2圆弧部43的与第1圆弧部40连接的端点43a处的第2圆弧部43的切线T2是一部分包含第2圆弧部43的假想圆VC2的在第2圆弧部43的靠第1圆弧部40侧的端点43a处的切线。
本实施方式的直线部41和第2圆弧部43直接连接。具体而言,直线部41在直线部41的端点41a处与第2圆弧部43连接,第2圆弧部43在第2圆弧部43的靠直线部41侧的端点43b处与直线部41连接。
此外,直线部41和第2圆弧部43平滑地连接。具体而言,第2圆弧部43的与直线部41连接的端点43b处的第2圆弧部43的切线T3延伸的方向和直线部41延伸的方向一致。
这里,第2圆弧部43的与直线部41连接的端点43b处的第2圆弧部43的切线T3是一部分包含第2圆弧部43的假想圆VC2的在第2圆弧部43的靠直线部41侧的端点43b处的切线。
在本实施方式的转子芯11中,如果决定转子芯11的轴心O1与直线部41的延伸方向的中央之间的距离d(图4所示)、从转子芯11的轴心O1观察的直线部41的角度范围θ2、以及第1圆弧部40的曲率半径CR1,则从转子芯11的轴心O1观察的第1圆弧部40的角度范围θ1、以及平滑地连接第1圆弧部40和直线部41的弯曲部42(第2圆弧部43)有时能够唯一地决定。或者,如果决定转子芯11的轴心O1与直线部41的延伸方向的中央之间的距离d、第1圆弧部40的曲率半径CR1、以及从转子芯11的轴心O1观察的第1圆弧部40的角度范围θ1,则从转子芯11的轴心O1观察的直线部41的角度范围θ2、以及平滑地连接第1圆弧部40和直线部41的弯曲部42(第2圆弧部43)有时能够唯一地决定。
图6是示出本实施方式的转子10的周向位置和转子10与定子20之间产生的电磁力的关系的曲线图。图6的曲线图的横轴的角度[度]是以转子10的d轴为基准的机械角α(-30度≤α≤30度)。即,横轴的α=0度对应于d轴,α=-30度、30度对应于q轴。此外,图6的曲线图的纵轴是转子10与定子20之间产生的电磁力[任意刻度]。转子10与定子20之间产生的电磁力跟转子10与定子20之间的气隙的倒数的平方成比例。
图6所示的曲线图相对于α=0度对称,因此,下面,主要对0度≤α≤30度的范围进行说明。参照图6,转子10与定子20之间产生的电磁力在0度≤α≤30度的范围内单调减少。
在0度≤α≤α1的范围(图6中的区域A1),转子10与定子20之间产生的电磁力是固定的。这里,一并参照图5和图6,α=α1对应于第1圆弧部40的端点40a(或弯曲部42的第2圆弧部43的端点43a),区域A1对应于转子芯11的外形形状中的第1圆弧部40。
区域A1中转子10与定子20之间产生的电磁力固定是因为,第1圆弧部40为以转子芯11的轴心O1为中心的圆弧状,因此,在第1圆弧部40处,转子10与定子20之间的气隙G(图4所示)固定。
此外,参照图6,在α1<α≤α2的范围(图6中的区域A2),转子10与定子20之间产生的电磁力随着以转子10的d轴为基准的机械角α增大而减少。这里,一并参照图5和图6,α=α2对应于弯曲部42的第2圆弧部43的端点43b(或直线部41的端点41a),区域A2对应于转子芯11的外形形状中的弯曲部42的第2圆弧部43。
区域A2中转子10与定子20之间产生的电磁力随着以转子10的d轴为基准的机械角α增大而减少是因为,在弯曲部42的第2圆弧部43处,从第1圆弧部40侧朝向直线部41侧,转子10与定子20之间的气隙G(图4所示)增大。
此外,转子10与定子20之间产生的电磁力在区域A1与区域A2之间平滑地变化。这是因为,第2圆弧部43与第1圆弧部40平滑地连接。
进而,在α2<α≤30度的范围(图6中的区域A3),转子10与定子20之间产生的电磁力随着以转子10的d轴为基准的机械角α增大而减少,在α=30度成为最小。这里,一并参照图5和图6,区域A3对应于转子芯11的外形形状中的直线部41。此外,α=30度对应于转子芯11的外形形状中的直线部41的延伸方向的中央。
区域A3中转子10与定子20之间产生的电磁力随着以转子10的d轴为基准的机械角α增大而减少是因为,在直线部41处,转子10与定子20之间的气隙G(图4所示)从直线部41的延伸方向的两端部朝向中央减小。
此外,区域A3中的转子10与定子20之间产生的电磁力的变化比区域A2中的转子10与定子20之间产生的电磁力的变化平缓。这是因为,与弯曲部42的第2圆弧部43相比,转子10与定子20之间的气隙G(图4所示)在直线部41处平缓地扩大。
此外,转子10与定子20之间产生的电磁力在区域A2与区域A3之间平滑地变化。这是因为,第2圆弧部43与直线部41平滑地连接。
根据上述结构,由于第2圆弧部43的曲率半径CR2比第1圆弧部40的曲率半径CR1小,所以,通过由第2圆弧部43构成的弯曲部42,第1圆弧部40和直线部41平滑地连接。因此,抑制与转子10的旋转相伴的转子10与定子20之间的气隙G的急剧变化,由此,抑制转子10与定子20之间产生的电磁力的急剧变化,因此,高阶的电磁力减小。其结果是,能够有效地抑制由于上述高阶的电磁力而引起的振动。
根据上述实施方式,第1圆弧部40和第2圆弧部43平滑地连接,因此,能够有效地抑制振动,并且,能够减少转子10旋转时的流体阻力(搅拌损失)。
根据上述实施方式,第2圆弧部43和直线部41平滑地连接,因此,能够有效地抑制振动,并且,能够减少转子10旋转时的流体阻力(搅拌损失)。
此外,根据图6可知,在转子芯11的d轴附近的区域(图6中的区域A1),转子10与定子20之间产生的电磁力最大且固定,因此,能够充分地发挥马达5的特性(产生扭矩)。另一方面,在转子芯11的q轴附近的区域(图6中的区域A3),使转子10与定子20之间产生的电磁力降低,因此,能够抑制由于马达5与转子10之间产生的电磁力而引起的振动。即,根据本实施方式的马达5的转子10,抑制马达5的产生扭矩的降低,并且,能够抑制由于马达5与定子20之间产生的电磁力而引起的振动,能够抑制噪音。
[第2实施方式]
除了弯曲部142的结构以外,第2实施方式的转子芯111与上述第1实施方式相同。在第2实施方式中,对与上述第1实施方式相同的结构标注相同的参照标号并省略其说明。
图7是示意地示出第2实施方式的转子芯111的外形形状的图。
参照图7,本实施方式的弯曲部142配置于一部分包含第1圆弧部40的假想圆VC1的半径方向的内侧。此外,本实施方式的弯曲部142由向半径方向的外侧膨出的圆弧状的第2圆弧部143构成。第2圆弧部143的曲率半径比第1圆弧部40的曲率半径CR1小。
本实施方式的第1圆弧部40和第2圆弧部143直接连接。具体而言,第1圆弧部40在第1圆弧部40的端点40a处与第2圆弧部143连接,第2圆弧部143在第2圆弧部143的靠第1圆弧部40侧的端点143a处与第1圆弧部40连接。
此外,第1圆弧部40和第2圆弧部143实质上平滑地连接。具体而言,第1圆弧部40的与第2圆弧部143连接的端点40a处的第1圆弧部40的切线T1的倾斜度和第2圆弧部143的与第1圆弧部40连接的端点143a处的第2圆弧部143的切线T21的倾斜度实质上一致。
这里,第2圆弧部143的与第1圆弧部40连接的端点143a处的第2圆弧部143的切线T21是一部分包含第2圆弧部143的假想圆VC21的在第2圆弧部143的靠第1圆弧部40侧的端点143a处的切线。
第1圆弧部40的上述切线T1的倾斜度与第2圆弧部143的上述切线T21的倾斜度实质上一致是指,上述切线T1和上述切线T21所成的角度β为0度<β≤2度。
根据本实施方式,发挥与上述第1实施方式相同的作用效果。
此外,根据上述实施方式,第1圆弧部40和第2圆弧部143实质上平滑地连接,因此,能够抑制振动,并且,能够减少转子旋转时的流体阻力(搅拌损失)。
[第3实施方式]
除了弯曲部242的结构以外,第3实施方式的转子芯211与上述第1实施方式相同。在第3实施方式中,对与上述第1实施方式相同的结构标注相同的参照标号并省略其说明。
图8是示意地示出第3实施方式的转子芯211的外形形状的图。
参照图8,本实施方式的弯曲部242具有配置于第1圆弧部40侧的第2圆弧部243和配置于直线部41侧的直线部分244。本实施方式的第2圆弧部243为以中心点O2为中心的曲率半径CR2的圆弧状。
本实施方式的第1圆弧部40和第2圆弧部243直接连接。具体而言,第1圆弧部40在第1圆弧部40的端点40a处与第2圆弧部243连接,第2圆弧部243在第2圆弧部243的靠第1圆弧部40侧的端点243a处与第1圆弧部40连接。
此外,第1圆弧部40和第2圆弧部243平滑地连接。具体而言,第1圆弧部40的与第2圆弧部243连接的端点40a处的第1圆弧部40的切线T1和第2圆弧部243的与第1圆弧部40连接的端点243a处的第2圆弧部243的切线T22一致。
这里,第2圆弧部243的与第1圆弧部40连接的端点243a处的第2圆弧部243的切线T22是一部分包含第2圆弧部243的假想圆VC22的在第2圆弧部243的靠第1圆弧部40侧的端点243a处的切线。
本实施方式的直线部41和第2圆弧部243经由弯曲部242的直线部分244连接。具体而言,直线部41在直线部41的端点41a处与弯曲部242的直线部分244连接,第2圆弧部243在第2圆弧部243的靠直线部41侧的端点243b处与弯曲部242的直线部分244连接。
根据上述第3实施方式,发挥与上述第1实施方式相同的作用效果。
[第4实施方式]
除了弯曲部342的结构以外,第4实施方式的转子芯311与上述第1实施方式相同。在第4实施方式中,对与上述第1实施方式相同的结构标注相同的参照标号并省略其说明。
图9是示意地示出第3实施方式的转子芯311的外形形状的图。
参照图9,本实施方式的弯曲部342具有配置于直线部41侧的第2圆弧部343和配置于第1圆弧部40侧的直线部分344。本实施方式的第2圆弧部343为以中心点O2为中心的曲率半径CR2的圆弧状。
本实施方式的直线部41和第2圆弧部343直接连接。具体而言,直线部41在直线部41的端点41a处与第2圆弧部343连接,第2圆弧部343在第2圆弧部343的靠直线部41侧的端点343b处与直线部41连接。
此外,直线部41和第2圆弧部343平滑地连接。具体而言,第2圆弧部343的与直线部41连接的端点343b处的第2圆弧部343的切线T33延伸的方向与直线部41延伸的方向一致。
这里,第2圆弧部343的与直线部41连接的端点343b处的第2圆弧部343的切线T33是一部分包含第2圆弧部343的假想圆VC23的在第2圆弧部343的靠直线部41侧的端点343b处的切线。
本实施方式的第1圆弧部40和第2圆弧部343经由弯曲部342的直线部分344连接。具体而言,第1圆弧部40在第1圆弧部40的端点40a处与弯曲部342的直线部分344连接,第2圆弧部343在第2圆弧部343的靠第1圆弧部侧的端点343a处与弯曲部342的直线部分344连接。
根据上述第4实施方式,发挥与上述第1实施方式相同的作用效果。
[第5实施方式]
除了弯曲部442的结构以外,第5实施方式的转子芯411与上述第1实施方式相同。在第5实施方式中,对与上述第1实施方式相同的结构标注相同的参照标号并省略其说明。
图10是示意地示出第5实施方式的转子芯411的外形形状的图。
参照图10,本实施方式的弯曲部442具有配置于第1圆弧部40侧的第2圆弧部443、配置于直线部41侧的第3圆弧部444、以及连接第2圆弧部443和第3圆弧部444的直线部分445。本实施方式的第2圆弧部443为以中心点O2为中心的曲率半径CR2的圆弧状。同样,本实施方式的第3圆弧部444为以中心点O2为中心的曲率半径CR2的圆弧状。
本实施方式的第1圆弧部40和第2圆弧部443直接连接。具体而言,第1圆弧部40在第1圆弧部40的端点40a处与第2圆弧部443连接,第2圆弧部443在第2圆弧部443的靠第1圆弧部40侧的端点443a处与第1圆弧部40连接。
此外,第1圆弧部40和第2圆弧部443平滑地连接。具体而言,第1圆弧部40的与第2圆弧部443连接的端点40a处的第1圆弧部40的切线T1和第2圆弧部443的与第1圆弧部40连接的端点443a处的第2圆弧部443的切线T24一致。
这里,第2圆弧部443的与第1圆弧部40连接的端点443a处的第2圆弧部443的切线T24是一部分包含第2圆弧部443的假想圆VC24的第2圆弧部443的靠第1圆弧部40侧的端点443a处的切线。
本实施方式的直线部41和第3圆弧部444直接连接。具体而言,直线部41在直线部41的端点41a处与第3圆弧部444连接,第3圆弧部444在第3圆弧部444的靠直线部41侧的端点444b处与直线部41连接。
此外,直线部41和第3圆弧部444平滑地连接。具体而言,第3圆弧部444的与直线部41连接的端点444b处的第3圆弧部444的切线T34延伸的方向与直线部41延伸的方向一致。
这里,第3圆弧部444的与直线部41连接的端点444b处的第3圆弧部444的切线T34是一部分包含第3圆弧部444的假想圆VC34的第3圆弧部444的靠直线部41侧的端点444b处的切线。
根据上述第5实施方式,发挥与上述第1实施方式相同的作用效果。
以上说明了实施方式,但是,能够理解到,在不脱离权利要求书的主旨和范围的前提下,能够进行方式和详细情况的多种变更。例如,本发明的转子的极数不限于上述第1~第5实施方式这样的6极,也可以是其他极数(例如4极)。在成为上述其他极数的情况下,可以根据极数比(在将其他极数设为X时为6/X)确定转子的形状。
标号说明
1:压缩机
2:密闭容器
3:压缩机构部
3a:缸体
3b、3c:端板部件
3d:缸体室
4:轴
5:马达
6:气液分离器
7:吸入管
8:排出管
9:存油部
10:转子
11:转子芯
12:轴孔
13:通风孔
14:铆钉孔
15、15A、15B:磁体贯穿插入孔
15a:磁通短路防止部
20:定子
21:定子芯
22:轭部
23:齿部
24:槽
30:永磁体
40:第1圆弧部
40a:端点
41:直线部
41a:端点
42:弯曲部
43:第2圆弧部
43a:端点
43b:端点
111:转子芯
142:弯曲部
143:第2圆弧部
143a:端点
211:转子芯
242:弯曲部
243:第2圆弧部
243a:端点
243b:端点
244:直线部分
311:转子芯
342:弯曲部
343:第2圆弧部
343a:端点
343b:端点
344:直线部分
411:转子芯
442:弯曲部
443:第2圆弧部
443a:端点
444:第3圆弧部
444b:端点
445:直线部分

Claims (8)

1.一种转子(10),其特征在于,
上述转子(10)具有转子芯(11),该转子芯(11)呈具有以下部分的外形形状:
第1圆弧部(40),其以与d轴交叉的方式设置;
直线部(41),其以与q轴交叉的方式设置;以及
弯曲部(42、142、242、342、442),其将上述第1圆弧部(40)与上述直线部(41)之间连接,
上述第1圆弧部(40)为以上述转子芯(11)的轴心(O1)为中心的圆弧状,
上述弯曲部(42、142、242、342、442)包含向上述转子芯(11)的半径方向外侧膨出的圆弧状的第2圆弧部(43、143、243、343、443),
上述第2圆弧部(43、143、243、343、443)的曲率半径(CR2)比上述第1圆弧部(40)的曲率半径(CR1)小。
2.根据权利要求1所述的转子(10),其特征在于,
从上述转子芯(11)的上述轴心(O1)观察,上述直线部(41)的周向的角度范围(θ2)比上述第1圆弧部(40)的周向的角度范围(θ1)大。
3.根据权利要求1或2所述的转子(10),其特征在于,
从上述转子芯(11)的上述轴心(O1)观察,上述弯曲部(42、142、242、342、442)的周向的角度范围(θ3)比上述直线部(41)的周向的角度范围(θ2)大。
4.根据权利要求1~3中的任意一项所述的转子(10),其特征在于,
上述第1圆弧部(40)和上述第2圆弧部(143)直接连接,
上述第2圆弧部(143)的与上述第1圆弧部(40)连接的端点(143a)处的上述第2圆弧部(143)的切线(T21)的倾斜度和上述第1圆弧部(40)的与上述第2圆弧部(143)连接的端点(40a)处的上述第1圆弧部(40)的切线(T1)的倾斜度实质上一致。
5.根据权利要求1~3中的任意一项所述的转子(10),其特征在于,
上述第1圆弧部(40)和上述第2圆弧部(43、243、443)直接连接,
上述第2圆弧部(43、243、443)的与上述第1圆弧部(40)连接的端点(43a、243a、443a)处的上述第2圆弧部(43、143、243、443)的切线(T2、T22、T24)和上述第1圆弧部(40)的与上述第2圆弧部(43、243、443)连接的端点(40a)处的上述第1圆弧部(40)的切线(T1)一致。
6.根据权利要求1~5中的任意一项所述的转子(10),其特征在于,
上述第2圆弧部(43、343)和上述直线部(41)直接连接,
上述第2圆弧部(43、343)的与上述直线部(41)连接的端点(43b、343b)处的上述第2圆弧部(43、343)的切线(T3、T33)在上述直线部(41)延伸的方向上延伸。
7.一种马达(5),其特征在于,该马达(5)具有:
权利要求1~6中的任意一项所述的转子(10);以及
定子(20),其以包围上述转子(10)的外周面的方式配置。
8.一种压缩机(1),其特征在于,该压缩机(1)具有:
密闭容器(2);
压缩机构部(3),其配置于上述密闭容器(2)内;以及
权利要求7所述的马达(5),其配置于上述密闭容器(2)内,经由旋转轴(4)驱动上述压缩机构部(3)。
CN201980054645.4A 2018-09-28 2019-08-20 转子、马达和压缩机 Active CN112585843B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018184111A JP6811222B2 (ja) 2018-09-28 2018-09-28 ロータ、モータ、及び圧縮機
JP2018-184111 2018-09-28
PCT/JP2019/032420 WO2020066368A1 (ja) 2018-09-28 2019-08-20 ロータ、モータ、及び圧縮機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112585843A true CN112585843A (zh) 2021-03-30
CN112585843B CN112585843B (zh) 2024-04-12

Family

ID=69952002

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980054645.4A Active CN112585843B (zh) 2018-09-28 2019-08-20 转子、马达和压缩机

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11936244B2 (zh)
EP (1) EP3832851A4 (zh)
JP (1) JP6811222B2 (zh)
CN (1) CN112585843B (zh)
AU (1) AU2019347290B2 (zh)
WO (1) WO2020066368A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111725923B (zh) * 2020-07-27 2021-07-02 威灵(芜湖)电机制造有限公司 电机及家用电器
CN112968580A (zh) * 2021-02-03 2021-06-15 大连理工大学 一种内置式永磁同步电机的转子结构及设计方法
FR3121799B1 (fr) * 2021-04-08 2023-03-03 Seb Sa Rotor pour moteur synchrone sans balais a aimants permanents inseres

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1715676A (zh) * 2004-06-28 2006-01-04 乐金电子(天津)电器有限公司 密闭型旋转式压缩机的制冷剂通道装置
CN101421905A (zh) * 2006-04-24 2009-04-29 富士通将军股份有限公司 磁铁埋入式转子、采用该转子的电动机以及采用该电动机的压缩机
CN103650293A (zh) * 2011-07-15 2014-03-19 三菱电机株式会社 永久磁铁嵌入式电动机以及使用其的压缩机、送风机和制冷空调装置
JP2014054155A (ja) * 2012-09-10 2014-03-20 Nsk Ltd 電動機及び電動パワーステアリング装置
CN207368762U (zh) * 2017-11-09 2018-05-15 广东威灵电机制造有限公司 电机

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3513467B2 (ja) 2000-06-16 2004-03-31 ファナック株式会社 同期電動機のロータ
JP2007295708A (ja) * 2006-04-24 2007-11-08 Nidec Sankyo Corp 永久磁石埋め込み型モータ
JP5321451B2 (ja) * 2007-05-07 2013-10-23 パナソニック株式会社 永久磁石埋設型電動機
CN206353733U (zh) 2016-10-28 2017-07-25 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 一种电机、电机转子及转子冲片

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1715676A (zh) * 2004-06-28 2006-01-04 乐金电子(天津)电器有限公司 密闭型旋转式压缩机的制冷剂通道装置
CN101421905A (zh) * 2006-04-24 2009-04-29 富士通将军股份有限公司 磁铁埋入式转子、采用该转子的电动机以及采用该电动机的压缩机
CN103650293A (zh) * 2011-07-15 2014-03-19 三菱电机株式会社 永久磁铁嵌入式电动机以及使用其的压缩机、送风机和制冷空调装置
JP2014054155A (ja) * 2012-09-10 2014-03-20 Nsk Ltd 電動機及び電動パワーステアリング装置
CN207368762U (zh) * 2017-11-09 2018-05-15 广东威灵电机制造有限公司 电机

Also Published As

Publication number Publication date
US11936244B2 (en) 2024-03-19
US20210296951A1 (en) 2021-09-23
CN112585843B (zh) 2024-04-12
JP2020054189A (ja) 2020-04-02
EP3832851A1 (en) 2021-06-09
JP6811222B2 (ja) 2021-01-13
AU2019347290A1 (en) 2021-04-29
EP3832851A4 (en) 2021-09-22
WO2020066368A1 (ja) 2020-04-02
AU2019347290B2 (en) 2022-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112585843B (zh) 转子、马达和压缩机
KR101236656B1 (ko) 압축기
JP6479267B2 (ja) 固定子、電動機、圧縮機、及び冷凍空調装置
WO2010016583A1 (ja) ステータ、モータおよび圧縮機
CN112335154B (zh) 电动机、压缩机、送风机以及制冷空调装置
US11996740B2 (en) Rotor, electric motor, compressor, and air conditioner
JP7034328B2 (ja) ロータ、モータ、圧縮機、及び冷凍空調装置
WO2020213081A1 (ja) ロータ、モータ、圧縮機、及び空気調和機
JP6956881B2 (ja) 電動機、圧縮機、及び空気調和機
JP2020162414A (ja) ロータ、モータ、及び圧縮機
JP6407432B2 (ja) 圧縮機及び冷凍サイクル装置
WO2020026431A1 (ja) ステータ、モータ、圧縮機、及び冷凍空調装置
EP3767794A1 (en) Electric motor, compressor, blower, and refrigeration and air-conditioning device
KR102447683B1 (ko) 전동기, 압축기, 송풍기, 및 냉동 공조 장치
JP2008138591A (ja) 圧縮機
CN113994570A (zh) 转子、电动机、压缩机及空调机
JP2007224768A (ja) 圧縮機

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant