CN115136457A - 电动机、风扇以及空气调节机 - Google Patents

电动机、风扇以及空气调节机 Download PDF

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CN115136457A CN202080096950.2A CN202080096950A CN115136457A CN 115136457 A CN115136457 A CN 115136457A CN 202080096950 A CN202080096950 A CN 202080096950A CN 115136457 A CN115136457 A CN 115136457A
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麻生洋树
土田和庆
下川贵也
高桥谅伍
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Abstract

电动机(1)具有转子(2)和定子(3)。在与转子(2)的轴向正交的平面中，设永久磁铁(22)的表面(22a)的宽度为M1，设第1磁铁插入孔(21a)的内壁(211a)中的与表面(22a)接触的部分的最大宽度为W1，设从第1磁铁插入孔(21a)到第2磁铁插入孔(21a)为止的最小宽度为W2，设第1齿(311)的第1前端面(311a)的宽度为T1，设从第1前端面(311a)到第2齿(312)的第2前端面(312a)为止的宽度为T2，此时，电动机(1)满足W2<W1<M1且T1<W1<T1+2×T2。

Description

电动机、风扇以及空气调节机
技术领域
本公开涉及电动机。
背景技术
为了减少电动机用的转子中的永久磁铁的使用量，使用包括具有第1极性的第1磁极部和具有第2极性的虚拟磁极即第2磁极部的交替极型转子。例如，在专利文献1记载的交替极型转子中，为了增加定子和转子之间的平均磁通密度，设定了具有第1极性的第1磁极部的占有角和具有第2极性的虚拟磁极即第2磁极部的占有角。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004－201406号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在专利文献1公开的技术中，配置了永久磁铁的孔与跟该孔相邻的空隙连通。根据该结构，在配置了永久磁铁的孔和空隙之间的区域通过的漏磁通降低。即，从永久磁铁的N极向该永久磁铁的S极流入的漏磁通降低。但是，在以往的技术中，并没有考虑从交替极型转子向定子的对象齿流入的有效磁通以外的漏磁通。即，没有考虑向与对象齿相邻的齿流入的漏磁通。为此，在以往的技术中，即使在交替极型转子中配置大的永久磁铁，也不能有效地使用来自该永久磁铁的磁通。
本公开的目的是能够使从交替极型转子的永久磁铁向定子的对象齿流入的有效磁通增加，降低流入与对象齿相邻的齿的漏磁通。
用于解决课题的手段
有关本公开的一个方式的电动机具备交替极型转子和定子，
所述交替极型转子包括：具有第1磁铁插入孔以及与所述第1磁铁插入孔相邻的第2磁铁插入孔的转子芯；配置在所述第1磁铁插入孔中的永久磁铁；作为第1磁极发挥功能的第1磁极区域；以及由所述第1磁铁插入孔和所述第2磁铁插入孔之间的所述转子芯的一部分形成的作为虚拟磁极即第2磁极发挥功能的第2磁极区域，
所述定子包括：在周向延展的芯背部；从所述芯背部起在所述交替极型转子的第1径向延展的第1齿；以及与所述第1齿相邻的第2齿，所述定子配置在所述交替极型转子的外侧，
面向所述第1径向的内侧的所述第1磁铁插入孔的内壁与面向所述第1径向的外侧的所述永久磁铁的表面接触，
将在与所述交替极型转子的轴向正交的平面中所述永久磁铁的长边方向上的所述表面的宽度设为M1，
将在所述平面中所述第1磁铁插入孔的所述内壁之中的与所述永久磁铁的所述表面接触的部分的最大宽度设为W1，
将在所述平面中从所述第1磁铁插入孔到所述第2磁铁插入孔为止的最小宽度设为W2，
将所述第1齿之中的面向所述转子芯的第1前端面的在所述平面中与所述第1径向正交的第1方向上的宽度设为T1，
将从所述第1前端面到所述第2齿之中的面向所述转子芯的第2前端面为止的所述第1方向上的宽度设为T2，此时，满足：
W2<W1<M1且T1<W1<T1+2×T2。
有关本公开的其它方式的电动机具备交替极型转子和定子，
所述交替极型转子包括：具有第1磁铁插入孔以及与所述第1磁铁插入孔相邻的第2磁铁插入孔的转子芯；配置在所述第1磁铁插入孔中的永久磁铁；作为第1磁极发挥功能的第1磁极区域；以及由所述第1磁铁插入孔和所述第2磁铁插入孔之间的所述转子芯的一部分形成的作为虚拟磁极即第2磁极发挥功能的第2磁极区域，
所述定子包括：在周向延展的芯背部；从所述芯背部起在所述交替极型转子的第1径向延展的第1齿；以及与所述第1齿相邻的第2齿，所述定子配置在所述交替极型转子的外侧，
面向所述第1径向的内侧的所述第1磁铁插入孔的内壁与面向所述第1径向的外侧的所述永久磁铁的表面接触，
将在与所述交替极型转子的轴向正交的平面中所述永久磁铁的长边方向上的所述表面的宽度设为M1，
将在所述平面中所述第1磁铁插入孔的所述内壁之中的与所述永久磁铁的所述表面接触的部分的最大宽度设为W1，
将在所述平面中从所述第1磁铁插入孔到所述第2磁铁插入孔为止的最小宽度设为W2，
将所述第1齿之中的面向所述转子芯的第1前端面的在所述平面中与所述第1径向正交的第1方向上的宽度设为T1，
将从所述第1前端面到所述第2齿之中的面向所述转子芯的第2前端面为止的所述第1方向上的宽度设为T2，
将在所述平面中分别经过形成所述最大宽度W1的两个点的两条直线在所述交替极型转子的旋转中心交叉的角度设为θW1，
将在所述平面中分别经过形成所述最小宽度W2的两个点的两条直线在所述旋转中心交叉的角度设为θW2，
将在所述平面中分别经过形成所述宽度M1的两个点的两条直线在所述旋转中心交叉的角度设为θM1，
将在所述平面中分别经过形成所述宽度T1的两个点的两条直线在所述旋转中心交叉的角度设为θT1，
将在所述平面中分别经过形成所述宽度T2的两个点的两条直线在所述旋转中心交叉的角度设为θT2，此时，满足：
θW2<θW1<θM1且θT1<θW1<θT1+2×θT2。
有关本公开的其它方式的风扇具备：
叶片；以及
驱动所述叶片的所述电动机。
有关本公开的其它方式的空气调节机具备：
室内机；以及
与所述室内机连接的室外机，
所述室内机、所述室外机或者所述室内机以及所述室外机这两者具有所述电动机。
发明的效果
根据本公开，能够使从交替极型转子的永久磁铁向定子的对象齿流入的有效磁通增加，降低流入与对象齿相邻的齿的漏磁通。
附图说明
图1是概略地表示有关实施方式1的电动机的结构的局部剖视图。
图2是概略地表示电动机的结构的剖视图。
图3是概略地表示转子的结构的剖视图。
图4是概略地表示转子的结构的剖视图。
图5是表示图2所示的电动机的一部分的图。
图6是表示图5所示的电动机的图。
图7是表示有关比较例的电动机的剖视图。
图8是表示与第2前端面相向的空隙的宽度相对于第1前端面的宽度的比率和在电动机产生的齿槽转矩的关系的曲线图。
图9是表示与第2前端面相向的空隙的宽度相对于第1前端面的宽度的比率和齿槽转矩的关系、以及与第2前端面相向的空隙的宽度相对于第1前端面的宽度的比率和电动机的转矩的关系的曲线图。
图10是表示与宽度FB2对应的角度θFB2相对于与宽度T1对应的角度θT1的比率θFB2/θT1和齿槽转矩的关系、以及与宽度FB2对应的角度θFB2相对于与宽度T1对应的角度θT1的比率θFB2/θT1和电动机1的转矩的关系的曲线图。
图11是概略地表示有关实施方式2的风扇的结构的图。
图12是概略地表示有关实施方式3的空气调节机的结构的图。
图13是概略地表示作为空气调节机的送风机的室外机内的主要构成要素的图。
具体实施方式
实施方式1.
对有关实施方式1的电动机1进行说明。
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的轴线Ax平行的方向，x轴方向(x轴)表示与z轴方向(z轴)正交的方向，y轴方向(y轴)表示与z轴方向以及x轴方向这两者正交的方向。轴线Ax是转子2的旋转中心即转子2的旋转轴。也将与轴线Ax平行的方向称为“转子2的轴向”或者简称为“轴向”。径向是转子2或者定子3的半径方向，是与轴线Ax正交的方向。xy平面是与轴向正交的平面。箭头D1表示以轴线Ax为中心的周向。也将转子2或者定子3的周向简称为“周向”。
〈电动机1〉
图1是概略地表示有关实施方式1的电动机1的结构的局部剖视图。
图2是概略地表示电动机1的结构的剖视图。
电动机1具有转子2、定子3、电路基板4、模制树脂5和可旋转地保持转子2的轴承7a以及7b。电动机1例如是永久磁铁埋入型电动机(IPM马达)等永久磁铁同步电动机。
〈定子3〉
定子3配置在转子2的外侧。定子3具有定子芯31、线圈32和绝缘体33。定子芯31是具有在周向延展的芯背部31a和从芯背部31a起在径向延展的多个齿31b的环状芯。
定子芯31例如由具有磁性的多个薄铁板构成。在本实施方式中，定子芯31由在轴向层叠的多个电磁钢板构成。定子芯31的各电磁钢板的厚度例如是0.2mm到0.5mm。
线圈32(即绕组)被卷绕于安装在定子芯31上的绝缘体33。线圈32被绝缘体33绝缘。线圈32例如由含有铜或者铝的材料制作。
绝缘体33例如由聚对苯二甲酸丁二醇酯(Poly Butylene Terephthalate：PBT)、聚苯硫醚(Poly Phenylene Sulfide：PPS)、液晶聚合物(Liquid Crystal Polymer：LCP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(Poly Ethylene Terephthalate：PET)这样的绝缘性的树脂制作。由树脂制作的绝缘体33例如是厚度为0.035mm到0.4mm的绝缘性薄膜。
例如，绝缘体33与定子芯31一体地成型。但是，绝缘体33也可以与定子芯31分体地成型。在这种情况下，在成型了绝缘体33后，将绝缘体33嵌装于定子芯31。
在本实施方式中，定子芯31、线圈32以及绝缘体33由模制树脂5覆盖。定子芯31、线圈32以及绝缘体33也可以通过例如由含有铁的材料制作的圆筒状外壳而固定。在这种情况下，例如，定子3与转子2一起通过热套而由圆筒状外壳覆盖。
电路基板4与定子3一起被模制树脂5固定。电路基板4具有用于控制电动机1的驱动元件。
模制树脂5使电路基板4与定子3一体化。模制树脂5例如是不饱和聚酯树脂(BMC)、环氧树脂等热固性树脂。
〈转子2〉
图3以及图4是概略地表示转子2的结构的剖视图。图3所示的“N”表示转子2的N极(具体是相对于定子3发挥功能的N极)，“S”表示转子2的S极(具体是相对于定子3发挥功能的S极)。
转子2具有转子芯21、多个永久磁铁22、轴23和非磁性构件24。转子2可旋转地配置在定子3的内侧。具体地说，转子2配置在定子3的内侧，以便各永久磁铁22面向定子3。转子2的旋转轴与轴线Ax一致。气隙设置在转子芯21和定子3之间。
转子芯21由在轴向层叠的多个芯210构成。转子芯21(即多个芯210)固定在非磁性构件24上。转子芯21也可以固定在轴23上。轴23由轴承7a以及7b可旋转地保持。若电动机1驱动，则转子芯21与轴23一起旋转。
在轴向上，转子芯21也可以比定子芯31长。由此，来自转子2(具体是各永久磁铁22)的磁通高效地流入定子芯31。
转子芯21(即多个芯210)具有多个磁铁插入孔21a和轴插入孔21b。
在本实施方式中，转子芯21具有多个磁铁插入孔21a，在各磁铁插入孔21a配置至少一个永久磁铁22。
转子芯21例如由多个电磁钢板构成。在这种情况下，多个芯210的每一个是电磁钢板。但是，多个芯210也可以包括电磁钢板以外的芯。例如，转子芯21也可以由具有预定形状的多个铁芯构成，还可以由软磁性材料以及树脂的混合物构成。
转子芯21的各芯210例如具有0.2mm到0.5mm的厚度。转子芯21的芯210在轴向层叠。
多个磁铁插入孔21a在转子芯21的周向等间隔地形成。在本实施方式中，五个磁铁插入孔21a设置在转子芯21。各磁铁插入孔21a包括配置了至少一个永久磁铁22的磁铁配置部21c和在永久磁铁22的长边方向与磁铁配置部21c连通的两个空隙21d。
轴插入孔21b设置在转子芯21的中央部。轴插入孔21b在轴向贯通转子芯21。在轴插入孔21b中配置轴23。
转子2是交替极型转子。即，转子2具有由各永久磁铁22形成的第1磁极和由相互相邻的两个磁铁插入孔21a之间的转子芯21的一部分形成的虚拟磁极即第2磁极。即，第2磁极是由在转子芯21的周向与各磁铁插入孔21a相邻的转子芯21的一部分形成的虚拟磁极。
如图4所示，转子2具有多个第1磁极区域N1和多个第2磁极区域S1。各第1磁极区域N1是在xy平面中包括永久磁铁22的至少一部分以及磁铁插入孔21a的至少一部分的区域。具体地说，各第1磁极区域N1是在xy平面中位于经过与面向径向的内侧的磁铁插入孔21a的内壁211a接触的永久磁铁22的表面22a的两端和转子2的旋转中心的两条直线之间的区域。各第2磁极区域S1是在xy平面中位于经过相互相邻的两个磁铁插入孔21a各自的一端和转子2的旋转中心的两条直线之间的区域。即，各第2磁极区域S1是不包括磁铁插入孔21a以及永久磁铁22的区域。
各第1磁极区域N1和各第2磁极区域S1之间的区域是极间区域。
各永久磁铁22形成作为转子2的第1磁极的N极。在转子芯21的周向与各磁铁插入孔21a相邻的转子芯21的一部分形成作为转子2的虚拟磁极即第2磁极的S极。在这种情况下，各第1磁极区域N1作为第1磁极(在本实施方式中是相对于定子3发挥N极的作用的磁极)发挥功能，各第2磁极区域S1作为第2磁极(在本实施方式中是相对于定子3发挥S极的作用的虚拟磁极)发挥功能。换言之，各第1磁极区域N1作为第1极性发挥功能，各第2磁极区域S1作为与第1极性不同的第2极性发挥功能。
永久磁铁22的数量是转子2的磁极的数量n(n是4以上的偶数)的一半。转子2的磁极的数量n是相对于定子3作为N极发挥功能的磁极和相对于定子3作为S极发挥功能的磁极的数量的总和。转子2的N极以及S极交替地位于转子2的周向。在本实施方式中，n＝10。
轴23例如由非磁性构件24固定在转子芯21。非磁性构件24配置在轴插入孔21b中。非磁性构件24将轴23连结在转子芯21。
非磁性构件24例如由奥氏体类不锈钢、铝、不饱和聚酯树脂(Bulk MoldingCompound：BMC)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(Poly Butylene Terephthalate：PBT)、聚苯硫醚(Poly Phenylene Sulfide：PPS)、液晶聚合物(Liquid Crystal Polymer：LCP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(Poly Ethylene Terephthalate：PET)这样的非磁性材料制作。
非磁性构件24例如是树脂。在这种情况下，非磁性构件24例如由不饱和聚酯树脂(BMC)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯硫醚(PPS)、液晶聚合物(LCP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)这样的非磁性树脂制作。
各永久磁铁22例如是平板状的永久磁铁。各永久磁铁22例如是含有钕或者钐的稀土类磁铁。永久磁铁22也可以是含有铁的铁素体磁铁。永久磁铁22的种类并不局限于本实施方式的例子，也可以由其它的材料形成永久磁铁22。
各磁铁插入孔21a内的永久磁铁22在径向被磁化，由此，来自各永久磁铁22的磁通流入定子3。
图5是表示图2所示的电动机1的一部分的图。
在图5中，将三个磁铁插入孔中的正中间的磁铁插入孔称为“第1磁铁插入孔211”，将右侧的磁铁插入孔称为“第2磁铁插入孔212”，将左侧的磁铁插入孔称为“第3磁铁插入孔213”。即，在xy平面中，第2磁铁插入孔212以及第3磁铁插入孔213与第1磁铁插入孔211相邻。
如参照图4所说明的那样，在图5所示的转子芯21中，与永久磁铁22接触的区域是作为第1磁极发挥功能的第1磁极区域N1。在图5所示的转子芯21中，第1磁铁插入孔211和第2磁铁插入孔212之间的区域是作为虚拟磁极即第2磁极发挥功能的第2磁极区域S1。
在图5中，将与第1磁铁插入孔211相向的齿称为“第1齿311”，将位于第1齿311的右侧的齿称为“第2齿312”，将位于第1齿311的左侧的齿称为“第3齿313”。即，在xy平面中，第2齿312以及第3齿313与第1齿311相邻。
各齿31b具有面向转子芯21的前端面。在图5所示的例子中，第1齿311具有面向转子芯21的前端面311a，第2齿312具有面向转子芯21的前端面312a，第3齿313具有面向转子芯21的前端面313a。也将第1齿311的前端面311a称为“第1前端面311a”，也将第2齿312的前端面312a称为“第2前端面312a”，也将第3齿313的前端面313a称为“第3前端面313a”。
在图5所示的xy平面中，将第1齿311延展的方向称为“第1径向”，将第2齿312延展的方向称为“第2径向”，将第3齿313延展的方向称为“第3径向”。
在xy平面中，表示第1磁极的中心的磁极中心线C1经过永久磁铁22的中心。如图5所示，在xy平面中，在第1磁极的磁极中心经过的磁极中心线C1和第1径向一致。在这种情况下，第1磁铁插入孔211与第1齿311相向。
各磁铁插入孔21a的两个空隙21d中的一个与第2齿312相向，另一个与第3齿313相向。
面向第1径向的内侧的第1磁铁插入孔211的内壁211a与面向第1径向的外侧的永久磁铁22的表面22a接触。
宽度M1是在xy平面中永久磁铁22的长边方向上的表面22a的宽度。在图5所示的例子中，宽度M1是与磁极中心线C1正交的第1方向上的表面22a的宽度。
宽度W1是在xy平面中第1磁铁插入孔211的内壁211a中的与永久磁铁22的表面22a接触的部分的最大宽度。在本实施方式中，宽度M1和宽度W1的关系为W1<M1。
宽度W2是在xy平面中从第1磁铁插入孔211到第2磁铁插入孔212为止的最小宽度。
宽度T1是第1齿311中的第1前端面311a的、在xy平面中与第1径向正交的第1方向上的宽度。如上所述，在图5中，第1方向还是与磁极中心线C1正交的方向。
宽度T2是从第1前端面311a到第2前端面312a为止的第1方向上的宽度。宽度T3是从第1前端面311a到第3前端面313a为止的第1方向上的宽度。在本实施方式中，T2＝T3。从第2前端面312a到第3前端面313a为止的第1方向上的宽度为T2+T1+T3＝T1+2×T2。
在图5所示的例子中，电动机1满足W2<W1<M1，且T1<W1<T1+2×T2。
就与第2齿312相向的空隙21d而言，宽度FB1是在xy平面中与第2径向正交的第2方向上的该空隙21d的宽度。就与第2齿312相向的空隙21d而言，宽度FB2是在xy平面中与第2径向正交的第2方向上的该空隙21d中的与第2前端面312a相向的部分的宽度。在图5所示的例子中，就与第2齿312相向的空隙21d而言，宽度FB1以及宽度FB2的关系为FB1>FB2。
同样，就与第3齿313相向的空隙21d而言，宽度FB3是在xy平面中与第3径向正交的第3方向上的该空隙21d的宽度。就与第3齿313相向的空隙21d而言，宽度FB4是在xy平面中与第3径向正交的第3方向上的该空隙21d中的与第3前端面313a相向的部分的宽度。在图5所示的例子中，就与第3齿313相向的空隙21d而言，宽度FB3以及宽度FB4的关系为FB3>FB4。
在本实施方式中，与第2齿312相向的空隙21d的宽度FB1和与第3齿313相向的空隙21d的宽度FB3相等，与第2前端面312a相向的空隙21d的宽度FB2和与第3前端面313a相向的空隙21d的宽度FB4相等。
图6是表示图5所示的电动机1的图。
在图6所示的例子中，电动机1满足θW2<θW1<θM1，且θT1<θW1<θT1+2×θT2。
角度θW2、θW1、θM1、θT1、θT2表示分别与图5所示的宽度W2、W1、M1、T1、T2对应的角度。
具体地说，角度θW2是在xy平面中分别经过形成宽度W2的两个点(宽度W2的两端)的两条直线在转子2的旋转中心交叉的角度。即，角度θW2是在xy平面中在宽度W2的一端以及转子2的旋转中心经过的直线和在宽度W2的另一端以及转子2的旋转中心经过的直线所形成的角度。
角度θW1是在xy平面中分别经过形成宽度W1的两个点的两条直线在转子2的旋转中心交叉的角度。即，角度θW1是在xy平面中经过宽度W1的一端以及转子2的旋转中心的直线和经过宽度W1的另一端以及转子2的旋转中心的直线所形成的角度。
角度θM1是在xy平面中分别经过形成宽度M1的两个点的两条直线在转子2的旋转中心交叉的角度。即，角度θM1是在xy平面中经过宽度M1的一端以及转子2的旋转中心的直线和经过宽度M1的另一端以及转子2的旋转中心的直线所形成的角度。
角度θT1是在xy平面中分别经过形成宽度T1的两个点的两条直线在转子2的旋转中心交叉的角度。即，角度θT1是在xy平面中经过宽度T1的一端以及转子2的旋转中心的直线和经过宽度T1的另一端以及转子2的旋转中心的直线所形成的角度。
角度θT2是在xy平面中分别经过形成宽度T2的两个点的两条直线在转子2的旋转中心交叉的角度。即，角度θT2是在xy平面中经过宽度T2的一端以及转子2的旋转中心的直线和经过宽度T2的另一端以及转子2的旋转中心的直线所形成的角度。
同样，角度θFB2表示与图5所示的宽度FB2对应的角度。具体地说，角度θFB2是在xy平面中分别经过形成宽度FB2的两个点的两条直线在转子2的旋转中心交叉的角度。即，角度θFB2是在xy平面中经过宽度FB2的一端以及转子2的旋转中心的直线和经过宽度FB2的另一端以及转子2的旋转中心的直线所形成的角度。
〈电动机1的优点〉
图7是表示有关比较例的电动机1a的剖视图。
在有关比较例的电动机1a中，转子2a与有关本实施方式的电动机1的转子2不同。具体地说，有关比较例的电动机1a的转子2a不是交替极型转子，而是通常的IPM(InteriorPermanent Magnet即内置永久磁铁)转子。即，在有关比较例的电动机1a的转子2a中，相对于定子3作为第1磁极(例如N极)发挥功能的永久磁铁22和相对于定子3作为第2磁极(例如S极)发挥功能的永久磁铁22在周向交替地排列。
通常，在IPM转子中，各永久磁铁的长边方向的宽度M1越大，则永久磁铁的磁力越增加，转子的输出越增加。但是，在不是交替极型转子的通常的转子中，各永久磁铁的长边方向的宽度M1具体是周向上的各永久磁铁的宽度最大被限制在L/n(L：转子芯的圆周，n：磁极数)。
与此相对，有关本实施方式的电动机1的转子2如图5所示，满足W2<W1<M1。因此，在有关本实施方式的电动机1的转子2中，与比较例相比，能够增大形成第1磁极的永久磁铁22的宽度M1。其结果，能够以比比较例少的永久磁铁22来改进转子2的效率。
有关本实施方式的电动机1如图5所示，满足T1<W1。因此，在图5所示的例子中，能够使从各永久磁铁22向作为对象齿的第1齿311流入的有效磁通增加。
在宽度W1比T1+2×T2大的情况下，来自永久磁铁22的磁通流入并非是对象齿的齿，漏磁通增加。在宽度W1比T1+2×T2大的情况下，例如，在图5中，来自永久磁铁22的磁通流入第2齿312以及第3齿313，漏磁通增加。有关本实施方式的电动机1如图5所示，满足W1<T1+2×T2。因此，在图5所示的例子中，能够降低流入与作为对象齿的第1齿311相邻的第2齿312以及第3齿313的漏磁通。
有关本实施方式的电动机1满足W2<W1<M1，且T1<W1<T1+2×T2。因此，能够增加从各永久磁铁22向对象齿流入的有效磁通，降低流入与对象齿相邻的齿的漏磁通。
在宽度FB1以及宽度FB2的关系为FB1>FB2的情况下，能够降低从配置在第1磁铁插入孔211的永久磁铁22向第2齿312流入的漏磁通。因此，能够增加从各永久磁铁22向对象齿流入的有效磁通，降低流入与对象齿相邻的齿的漏磁通。
图8是表示与第2前端面312a相向的空隙21d的宽度FB2相对于第1前端面311a的宽度T1的比率FB2/T1和在电动机1产生的齿槽转矩的关系的曲线图。
如图8所示，优选的是电动机1满足0.14<FB2/T1<0.34。根据该结构，能够降低电动机1中的齿槽转矩。其结果，能够降低电动机1中的因齿槽转矩导致的振动以及噪音。
图9是表示与第2前端面312a相向的空隙21d的宽度FB2相对于第1前端面311a的宽度T1的比率FB2/T1和齿槽转矩的关系、以及与第2前端面312a相向的空隙21d的宽度FB2相对于第1前端面311a的宽度T1的比率FB2/T1和电动机1的转矩的关系的曲线图。在图9中，设转矩的最大值为1.000。
如图9所示，优选的是电动机1满足0.165<FB2/T1<0.285。根据该结构，能够一面维持电动机1的最大转矩，一面降低电动机1中的齿槽转矩。其结果，能够一面维持电动机1的最大转矩，一面降低电动机1中的因齿槽转矩造成的振动以及噪音。
如图9所示，更优选的是电动机1满足0.175<FB2/T1<0.24。根据该结构，能够抑制电动机1的最大转矩的降低，能够有效地降低电动机1中的齿槽转矩。其结果，能够抑制电动机1的最大转矩的降低，能够有效地降低电动机1中的因齿槽转矩造成的振动以及噪音。
有关本实施方式的电动机1如图6所示，满足θW2<θW1<θM1，且θT1<θW1<θT1+2×θT2。因此，在图6所示的例子中，能够增加从各永久磁铁22向对象齿流入的有效磁通，降低流入与作为对象齿的第1齿311相邻的第2齿312以及第3齿313的漏磁通。
图10是表示与宽度FB2对应的角度θFB2相对于与宽度T1对应的角度θT1的比率θFB2/θT1和齿槽转矩的关系、以及与宽度FB2对应的角度θFB2相对于与宽度T1对应的角度θT1的比率θFB2/θT1和电动机1的转矩的关系的曲线图。在图10中，设转矩的最大值为1.000。
如图10所示，优选的是电动机1满足0.14<θFB2/θT1<0.34。根据该结构，能够降低电动机1中的齿槽转矩。其结果，能够降低电动机1中的因齿槽转矩造成的振动以及噪音。
如图10所示，优选的是电动机1满足0.165<θFB2/θT1<0.285。根据该结构，能够一面维持电动机1的最大转矩，一面降低电动机1中的齿槽转矩。其结果，能够一面维持电动机1的最大转矩，一面降低电动机1中的因齿槽转矩造成的振动以及噪音。
如图10所示，更优选的是电动机1满足0.175<θFB2/θT1<0.24。根据该结构，能够抑制电动机1的最大转矩的降低，能够有效地降低电动机1中的齿槽转矩。其结果，能够抑制电动机1的最大转矩的降低，能够有效地降低电动机1中的因齿槽转矩造成的振动以及噪音。
实施方式2.
图11是概略地表示有关实施方式2的风扇60的结构的图。
风扇60具有叶片61和电动机62。也将风扇60称为送风机。电动机62是有关实施方式1的电动机1。叶片61固定在电动机62的轴上。电动机62驱动叶片61。具体地说，电动机62使叶片61旋转。若电动机62进行驱动，则叶片61旋转，产生气流。由此，风扇60能够进行送风。
在有关实施方式2的风扇60中，因为在电动机62应用了通过实施方式1说明的电动机1，所以，能够得到与通过实施方式1说明的优点相同的优点。进而，能够防止风扇60的效率降低。
实施方式3.
对有关实施方式3的空气调节机50(也称为制冷空调装置或者制冷循环装置)进行说明。
图12是概略地表示有关实施方式3的空气调节机50的结构的图。
图13是概略地表示作为空气调节机50的送风机的室外机53内的主要构成要素的图。
有关实施方式3的空气调节机50具备作为送风机(第1送风机)的室内机51、制冷剂配管52和与室内机51连接的作为送风机(第2送风机)的室外机53。例如，室外机53通过制冷剂配管52与室内机51连接。
室内机51具有电动机51a(例如有关实施方式1的电动机1)、通过由电动机51a驱动来进行送风的送风部51b、以及覆盖电动机51a及送风部51b的外壳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固定在电动机51a的轴上，生成气流。
室外机53具有电动机53a(例如有关实施方式1的电动机1)、送风部53b、压缩机54、热交换器(未图示出)、以及覆盖送风部53b、压缩机54及热交换器的外壳53c。送风部53b通过由电动机53a驱动来进行送风。送风部53b例如具有由电动机53a驱动的叶片53d。例如，叶片53d固定在电动机53a的轴上，生成气流。压缩机54具有电动机54a(例如有关实施方式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的外壳54c。
在空气调节机50中，室内机51以及室外机53中的至少一个具有通过实施方式1说明的电动机1。即，室内机51、室外机53或者这两者具有通过实施方式1说明的电动机1。具体地说，作为送风部的驱动源，在电动机51a以及53a中的至少一个应用通过实施方式1说明的电动机1。即，在室内机51、室外机53或者这两者应用通过实施方式1说明的电动机1。也可以在压缩机54的电动机54a应用通过实施方式1说明的电动机1。
空气调节机50例如能够进行从室内机51送出冷空气的制冷运转、送出热空气的制热运转等空气调节。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能够送出经过了调节的空气。
如图13所示，在室外机53中，电动机53a例如由螺钉53e固定在室外机53的外壳53c。
在有关实施方式3的空气调节机50中，因为在电动机51a以及53a中的至少一个应用通过实施方式1说明的电动机1，所以，能够得到与通过实施方式1说明的优点相同的优点。其结果，能够防止空气调节机50的效率降低。
进而，在作为送风机(例如室内机51)的驱动源使用有关实施方式1的电动机1的情况下，能够得到与通过实施方式1说明的优点相同的优点。其结果，能够防止送风机的效率降低。具有有关实施方式1的电动机1和由电动机1驱动的叶片(例如叶片51d或者53d)的送风机能够作为进行送风的装置被单独使用。该送风机也可以应用在空气调节机50以外的设备。
进而，在作为压缩机54的驱动源使用有关实施方式1的电动机1的情况下，能够得到与通过实施方式1说明的优点相同的优点。其结果，能够防止压缩机54的效率降低。
通过实施方式1说明的电动机1除空气调节机50以外，还能够搭载于换气扇、家电设备或者工作机等具有驱动源的设备。
上面说明的各实施方式中的特征能够相互适当地组合。
附图标记说明
1、51a、53a、62：电动机；2：转子；3：定子；21：转子芯；21a：磁铁插入孔；21b：轴插入孔；22：永久磁铁；24：非磁性构件；50：空气调节机；51：室内机；53：室外机；60：风扇；61：叶片；210：芯；311：第1齿；312：第2齿；313：第3齿；311a、312a、313a：前端面；N1：第1磁极区域；S1：第2磁极区域。

Claims (11)

1.一种电动机，其中，
所述电动机具备交替极型转子和定子，
所述交替极型转子包括：具有第1磁铁插入孔以及与所述第1磁铁插入孔相邻的第2磁铁插入孔的转子芯；配置在所述第1磁铁插入孔中的永久磁铁；作为第1磁极发挥功能的第1磁极区域；以及由所述第1磁铁插入孔和所述第2磁铁插入孔之间的所述转子芯的一部分形成的作为虚拟磁极即第2磁极发挥功能的第2磁极区域，
所述定子包括：在周向延展的芯背部；从所述芯背部起在所述交替极型转子的第1径向延展的第1齿；以及与所述第1齿相邻的第2齿，所述定子配置在所述交替极型转子的外侧，
面向所述第1径向的内侧的所述第1磁铁插入孔的内壁与面向所述第1径向的外侧的所述永久磁铁的表面接触，
将在与所述交替极型转子的轴向正交的平面中所述永久磁铁的长边方向上的所述表面的宽度设为M1，
将在所述平面中所述第1磁铁插入孔的所述内壁之中的与所述永久磁铁的所述表面接触的部分的最大宽度设为W1，
将在所述平面中从所述第1磁铁插入孔到所述第2磁铁插入孔为止的最小宽度设为W2，
将所述第1齿之中的面向所述转子芯的第1前端面的在所述平面中与所述第1径向正交的第1方向上的宽度设为T1，
将从所述第1前端面到所述第2齿之中的面向所述转子芯的第2前端面为止的所述第1方向上的宽度设为T2，此时，满足：
W2<W1<M1且T1<W1<T1+2×T2。
2.如权利要求1所述的电动机，其中，
所述第1磁铁插入孔包括：配置有所述永久磁铁的磁铁配置部；以及在所述永久磁铁的所述长边方向与所述磁铁配置部连通并与所述第2齿相向的空隙，
当在所述平面中经过所述第1磁极的磁极中心的磁极中心线和所述第1径向一致的情况下，
将在所述平面中所述空隙之中的与所述第2前端面相向的部分的与所述第2齿从所述芯背部起延展的第2径向正交的方向上的宽度设为FB2，此时，满足：
0.14<FB2/T1<0.34。
3.如权利要求1所述的电动机，其中，
所述第1磁铁插入孔包括：配置有所述永久磁铁的磁铁配置部；以及在所述永久磁铁的所述长边方向与所述磁铁配置部连通的空隙，
当在所述平面中经过所述第1磁极的磁极中心的磁极中心线和所述第1径向一致的情况下，
将在所述平面中所述空隙之中的与所述第2前端面相向的部分的与所述第2齿从所述芯背部起延展的第2径向正交的方向上的宽度设为FB2，此时，满足：
0.165<FB2/T1<0.285。
4.如权利要求1所述的电动机，其中，
所述第1磁铁插入孔包括：配置有所述永久磁铁的磁铁配置部；以及在所述永久磁铁的所述长边方向与所述磁铁配置部连通的空隙，
当在所述平面中经过所述第1磁极的磁极中心的磁极中心线和所述第1径向一致的情况下，
将在所述平面中所述空隙之中的与所述第2前端面相向的部分的与所述第2齿从所述芯背部起延展的第2径向正交的方向上的宽度设为FB2，此时，满足：
0.175<FB2/T1<0.24。
5.一种电动机，其中，
所述电动机具备交替极型转子和定子，
所述交替极型转子包括：具有第1磁铁插入孔以及与所述第1磁铁插入孔相邻的第2磁铁插入孔的转子芯；配置在所述第1磁铁插入孔中的永久磁铁；作为第1磁极发挥功能的第1磁极区域；以及由所述第1磁铁插入孔和所述第2磁铁插入孔之间的所述转子芯的一部分形成的作为虚拟磁极即第2磁极发挥功能的第2磁极区域，
所述定子包括：在周向延展的芯背部；从所述芯背部起在所述交替极型转子的第1径向延展的第1齿；以及与所述第1齿相邻的第2齿，所述定子配置在所述交替极型转子的外侧，
面向所述第1径向的内侧的所述第1磁铁插入孔的内壁与面向所述第1径向的外侧的所述永久磁铁的表面接触，
将在与所述交替极型转子的轴向正交的平面中所述永久磁铁的长边方向上的所述表面的宽度设为M1，
将在所述平面中所述第1磁铁插入孔的所述内壁之中的与所述永久磁铁的所述表面接触的部分的最大宽度设为W1，
将在所述平面中从所述第1磁铁插入孔到所述第2磁铁插入孔为止的最小宽度设为W2，
将所述第1齿之中的面向所述转子芯的第1前端面的在所述平面中与所述第1径向正交的第1方向上的宽度设为T1，
将从所述第1前端面到所述第2齿之中的面向所述转子芯的第2前端面为止的所述第1方向上的宽度设为T2，
将在所述平面中分别经过形成所述最大宽度W1的两个点的两条直线在所述交替极型转子的旋转中心交叉的角度设为θW1，
将在所述平面中分别经过形成所述最小宽度W2的两个点的两条直线在所述旋转中心交叉的角度设为θW2，
将在所述平面中分别经过形成所述宽度M1的两个点的两条直线在所述旋转中心交叉的角度设为θM1，
将在所述平面中分别经过形成所述宽度T1的两个点的两条直线在所述旋转中心交叉的角度设为θT1，
将在所述平面中分别经过形成所述宽度T2的两个点的两条直线在所述旋转中心交叉的角度设为θT2，此时，满足：
θW2<θW1<θM1且θT1<θW1<θT1+2×θT2。
6.如权利要求5所述的电动机，其中，
所述第1磁铁插入孔包括：配置有所述永久磁铁的磁铁配置部；以及在所述永久磁铁的所述长边方向与所述磁铁配置部连通并与所述第2齿相向的空隙，
当在所述平面中经过所述第1磁极的磁极中心的磁极中心线和所述第1径向一致的情况下，
将在所述平面中所述空隙之中的与所述第2前端面相向的部分的与所述第2齿从所述芯背部起延展的第2径向正交的方向上的宽度设为FB2，
将在所述平面中分别经过形成所述宽度FB2的两个点的两条直线在所述旋转中心交叉的角度设为θFB2，此时，满足：
0.14<θFB2/θT1<0.34。
7.如权利要求5所述的电动机，其中，
所述第1磁铁插入孔包括：配置有所述永久磁铁的磁铁配置部；以及在所述永久磁铁的所述长边方向与所述磁铁配置部连通的空隙，
当在所述平面中经过所述第1磁极的磁极中心的磁极中心线和所述第1径向一致的情况下，
将在所述平面中所述空隙之中的与所述第2前端面相向的部分的与所述第2齿从所述芯背部起延展的第2径向正交的方向上的宽度设为FB2，
将在所述平面中分别经过形成所述宽度FB2的两个点的两条直线在所述旋转中心交叉的角度设为θFB2，此时，满足：
0.165<θFB2/θT1<0.285。
8.如权利要求5所述的电动机，其中，
所述第1磁铁插入孔包括：配置有所述永久磁铁的磁铁配置部；以及在所述永久磁铁的所述长边方向与所述磁铁配置部连通的空隙，
当在所述平面中经过所述第1磁极的磁极中心的磁极中心线和所述第1径向一致的情况下，
将在所述平面中所述空隙之中的与所述第2前端面相向的部分的与所述第2齿从所述芯背部起延展的第2径向正交的方向上的宽度设为FB2，
将在所述平面中分别经过形成所述宽度FB2的两个点的两条直线在所述旋转中心交叉的角度设为θFB2，此时，满足：
0.175<θFB2/θT1<0.24。
9.如权利要求1至8中任一项所述的电动机，其中，
所述第1磁铁插入孔包括：配置有所述永久磁铁的磁铁配置部；以及在所述永久磁铁的所述长边方向与所述磁铁配置部连通并与所述第2齿相向的空隙，
当在所述平面中经过所述第1磁极的磁极中心的磁极中心线和所述第1径向一致的情况下，
将在所述平面中所述空隙之中的与所述第2前端面相向的部分的与所述第2齿从所述芯背部起延展的第2径向正交的方向上的宽度设为FB2，将在所述平面中与所述第2径向正交的所述方向上的与所述第2齿相向的所述空隙的宽度设为FB1，此时，满足：
FB1>FB2。
10.一种风扇，其中，
所述风扇具备：
叶片；以及
驱动所述叶片的权利要求1至9中任一项所述的电动机。
11.一种空气调节机，其中，
所述空气调节机具备：
室内机；以及
与所述室内机连接的室外机，
所述室内机、所述室外机或者所述室内机以及所述室外机这两者具有权利要求1至9中任一项所述的电动机。
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