CN117897884A - 转子、马达、压缩机以及制冷循环装置 - Google Patents

Abstract

转子具有：转子铁芯，其具有磁铁插入孔；以及至少3个永磁铁，它们被配置在磁铁插入孔中。磁铁插入孔具有：第1孔部，其位于磁铁插入孔的周向的中央；以及2个第2孔部，它们从第1孔部的周向的两端朝向外周延伸。在第1孔部中配置有第1永磁铁，在各第2孔部中配置有第2永磁铁。第1孔部在与通过磁铁插入孔的周向的中心的径向的直线即磁极中心线垂直的方向上延伸。转子铁芯具有：第1缝，其形成于各第2孔部与磁极中心线之间，且在周向上具有长度；以及第2缝，其形成于第1缝与磁极中心线之间，且在径向上具有长度。从第1缝到磁铁插入孔的最短距离C[mm]与从第1缝到外周的最短距离S[mm]满足S≤‑0.7517C²+0.2021C+1.1395。

Description

转子、马达、压缩机以及制冷循环装置

技术领域

本公开涉及转子、马达、压缩机以及制冷循环装置。

背景技术

永磁铁埋入型的转子具有：转子铁芯，其具有磁铁插入孔；以及永磁铁，其被配置在磁铁插入孔内。永磁铁为平板状，在厚度方向上被磁化。也有时在1个磁铁插入孔中配置2个以上的永磁铁。例如，也有时在V字状的磁铁插入孔中配置2个永磁铁。

永磁铁的表面积越大，则产生越多的磁通，马达的输出提高。近年来，提出了在磁铁插入孔中配置3个永磁铁以增大永磁铁的表面积的方案。3个永磁铁中的两侧的永磁铁以相互面对的方式相对于中央的永磁铁倾斜地配置。这样的配置也称为浴缸状配置。

另一方面，提出了一种为了将从永磁铁出来的磁通集中到极中心而与V字状的磁铁插入孔的端部相邻地形成在周向上较长的缝的方案(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开2017-203618号公报(参照图2)

发明内容

发明要解决的课题

然而，当在磁铁插入孔中配置有3个永磁铁的情况下，流入最靠近转子铁芯的外周的永磁铁的端部的磁通的方向接近永磁铁的厚度方向(即，磁化方向)。因此，仅凭设置如上所述的缝，无法充分地抑制永磁铁的退磁。

本公开是为了解决上述课题而完成的，其目的在于抑制永磁铁的退磁。

用于解决课题的手段

本公开的转子具有：转子铁芯，其具有在以轴线为中心的周向上延伸的外周、以及在以轴线为中心的径向上位于外周的内侧的磁铁插入孔；以及至少3个永磁铁，它们被配置在磁铁插入孔中。磁铁插入孔具有：第1孔部，其位于该磁铁插入孔的周向的中央；以及2个第2孔部，它们从第1孔部的周向的两端朝向外周延伸。该至少3个永磁铁具有：第1永磁铁，其被配置在第1孔部中；以及第2永磁铁，其被配置在各个第2孔部中。第1孔部在与通过磁铁插入孔的周向的中心的径向的直线即磁极中心线垂直的方向上延伸。转子铁芯具有：第1缝，其形成于各个第2孔部与磁极中心线之间，且在周向上具有长度；以及第2缝，其形成于第1缝与磁极中心线之间，且在径向上具有长度。从第1缝到磁铁插入孔的最短距离C[mm]与从第1缝到外周的最短距离S[mm]满足S≤-0.7517C²+0.2021C+1.1395。

发明效果

根据本公开，能够减少通过第2永磁铁的外周侧角部的磁通的量，由此能够抑制第2永磁铁的退磁。

附图说明

图1是示出实施方式1的马达的剖视图。

图2是示出实施方式1的转子的剖视图。

图3是放大示出实施方式1的转子的一部分的剖视图。

图4是放大示出实施方式1的转子的相当于1个磁极的区域的剖视图。

图5是示出比较例的转子铁芯内的磁通的流动的示意图。

图6是示出定子电流与永磁铁的退磁率之间的关系的曲线图。

图7是示出比较例(A)和实施方式1(B)中的转子铁芯内的磁通的流动的示意图。

图8是放大示出实施方式1的转子的包含磁铁插入孔和侧缝的部分的剖视图。

图9是示出从侧缝到转子铁芯外周的最短距离S与退磁率之间的关系的曲线图(A)、(B)。

图10是示出从侧缝到转子铁芯外周的最短距离S与退磁率之间的关系的曲线图(A)、(B)。

图11是示出从侧缝到转子铁芯外周的最短距离S与从侧缝到磁铁插入孔的最短距离C之间的关系的曲线图。

图12是示出缝的长度L2与侧缝的长度L1之比与退磁率之间的关系的曲线图。

图13是放大示出实施方式2的转子的一部分的剖视图。

图14是示出永磁铁的宽度W1与从磁极中心线到缝的最短距离B之比与感应电压的降低率之间的关系的表。

图15是放大示出实施方式3的转子的一部分的剖视图。

图16是放大示出实施方式3的转子的相当于1个磁极的区域的剖视图。

图17是示出缝的端边与通过该端边的径向内侧端点和侧缝的极中心侧的点的直线所成的角度与Vf比之间的关系的曲线图。

图18是示出能够应用各实施方式的马达的压缩机的剖视图。

图19是示出具有图18的压缩机的制冷循环装置的图。

具体实施方式

实施方式1.

＜马达的结构＞

首先，对实施方式1的马达100进行说明。图1是示出实施方式1的马达100的横向剖视图。马达100是在转子1中埋入有永磁铁20的永磁铁埋入型马达。

马达100具有能够旋转的转子1、以及被设置为包围转子1的定子5。在定子5与转子1之间形成有例如0.3～1.0mm的气隙。定子5被固定于后述的压缩机500的密闭容器502(图19)的内侧。

在以下内容中，将转子1的旋转轴即轴线Ax的方向称为“轴向”。将以轴线Ax为中心的周向称为“周向”。将以轴线Ax为中心的半径方向称为“径向”。

＜定子的结构＞

定子5具有定子铁芯50、以及卷绕于定子铁芯50的线圈55。定子铁芯50是通过沿轴向层叠电磁钢板并通过铆接等固定而成的。电磁钢板的板厚例如为0.1～0.7mm。定子铁芯50具有：以轴线Ax为中心的环状的磁轭51；以及从磁轭51向径向内侧延伸的多个齿52。

齿52在周向上以固定间隔形成。齿52的数量这里为18，但只要是2以上即可。在相邻的齿52之间形成有收纳线圈55的槽53。在槽53与线圈55之间，设有由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等树脂形成的绝缘部。

线圈55由电磁线构成，通过集中卷绕方式或分布卷绕方式被卷绕于齿52。线圈55的线径例如为0.8mm。线圈55具有U相、V相以及W相这3相的绕组部，以Y形接线方式或三角形接线方式连接。

＜转子的结构＞

图2是示出转子1的剖视图。转子1具有圆筒状的转子铁芯10、安装于转子铁芯10的永磁铁20、以及固定于转子铁芯10的中央部的轴30。轴30的中心轴线是上述的轴线Ax。转子铁芯10具有外周10a和内周10b。外周10a和内周10b均为以轴线Ax为中心的圆形。

转子铁芯10是通过沿轴向层叠电磁钢板并通过铆接等一体化而成的。电磁钢板的板厚例如为0.1～0.7mm，这里为0.35mm。轴30通过热套或压入而被固定于转子铁芯10的内周10b。

沿着转子铁芯10的外周10a形成有多个磁铁插入孔11。多个磁铁插入孔11在周向上等间隔地形成。磁铁插入孔11从转子铁芯10的轴向一端到达另一端。

1个磁铁插入孔11与1个磁极对应。磁铁插入孔11的数量这里为6，因此，极数为6。但是，极数不限于6，只要是2以上即可。在相邻的磁极之间、即相邻的磁铁插入孔11之间形成有极间部M。

在各磁铁插入孔11中配置有3个永磁铁20。3个永磁铁20包含位于周向中心的作为第1永磁铁的永磁铁21、以及位于永磁铁21的两侧的作为第2永磁铁的2个永磁铁22。永磁铁21、22均为例如包含钕(Nd)、铁(Fe)以及硼(B)的稀土类磁铁。

图3是示出转子1的一部分、更具体来说是相当于2个磁极的区域的图。磁铁插入孔11的周向中心相当于极中心。将通过极中心的径向直线称为磁极中心线P。

磁铁插入孔11具有位于周向中心的第1孔部11a、以及位于第1孔部11a的周向两侧的2个第2孔部11b。磁铁插入孔11的第1孔部11a在与磁极中心线P垂直的方向上延伸。

磁铁插入孔11的各第2孔部11b从第1孔部11a的长度方向端部朝向外周10a延伸。此外，各第2孔部11b以距磁极中心线P的距离随着去往径向外侧而增加的方式相对于磁极中心线P倾斜地延伸。第1孔部11a与第2孔部11b之间的角度例如为120度，但不限于此。

在磁铁插入孔11的第1孔部11a中配置有永磁铁21。此外，在2个第2孔部11b中分别配置有永磁铁22。因此，两侧的永磁铁22相对于中央的永磁铁21倾斜地配置。将这样的永磁铁21以及2个永磁铁22的配置称为浴缸状配置。

永磁铁21在与磁极中心线P垂直的方向上具有宽度W1，并在磁极中心线P的方向上具有厚度。各永磁铁22在相对于磁极中心线P倾斜的方向上具有宽度W2，并在与宽度方向垂直的方向上具有厚度。

永磁铁21的宽度W1与各永磁铁22的宽度W2相同(W1＝W2)。此外，永磁铁21的厚度与各永磁铁22的厚度相同。即，永磁铁21与各永磁铁22具有相同形状、相同尺寸。作为一例，永磁铁21的宽度W1为20mm，厚度为2mm。各永磁铁22的宽度W2以及厚度也是同样的。

图4是放大示出转子1的相当于1个磁极的部分的图。永磁铁21具有外周10a侧的外侧表面21a、内周10b侧的内侧表面21b以及宽度方向两端的端面21c。上述的宽度W1是2个端面21c之间的距离。

各永磁铁22具有磁极中心线P侧的外侧表面22a、极间部M侧的内侧表面22b以及宽度方向两端的端面22c。上述的宽度W2是2个端面22c之间的距离。

在磁铁插入孔11的第1孔部11a形成有与永磁铁21的两端面21c抵接的2个定位部111。定位部111是从第1孔部11a的内周10b侧的边突出的凸部。

此外，在第1孔部11a，与2个定位部111相邻地形成有与永磁铁21的内侧表面21b对置的凹部112。凹部112是为了容易进行定位部111的加工并且减少应力集中而形成的。

在磁铁插入孔11的各第2孔部11b形成有与永磁铁22的两端面22c抵接的2个定位部113。定位部113是从第2孔部11b的极间部M侧的边突出的凸部。

此外，在各第2孔部11b，与2个定位部113相邻地形成有与永磁铁22的内侧表面22b对置的凹部114。凹部114是为了容易进行定位部113的加工并且减少应力集中而形成的。

磁铁插入孔11在各第2孔部11b的外周10a侧具有磁通屏障12。磁通屏障12是用于减少相邻的磁极间的漏磁通的空隙。在磁通屏障12与转子铁芯10的外周10a之间形成有薄壁部13。优选的是，薄壁部13的径向宽度与构成转子铁芯10的电磁钢板的板厚相同。

在磁铁插入孔11与磁极中心线P之间，更具体来说，在磁通屏障12与磁极中心线P之间形成有侧缝14。侧缝14沿着转子铁芯10的外周10a在周向上延伸。侧缝14在周向上具有长度L1，在径向上具有宽度H1。长度L1比宽度H1长。侧缝14也称为第1缝或周向缝。

侧缝14具有与转子铁芯10的外周10a对置的端边14a、与端边14a相反的一侧的端边14b、与磁极中心线P对置的端边14c、以及与磁铁插入孔11对置的端边14d。

在侧缝14的端边14a与转子铁芯10的外周10a之间形成有薄壁部16。此外，在侧缝14的端边14d与磁铁插入孔11之间形成有薄壁部17。另外，侧缝14的端边14d这里与磁通屏障12对置，但只要与磁铁插入孔11对置即可。

在侧缝14与磁极中心线P之间形成有缝15。各缝15与磁极中心线P平行地延伸。缝15在径向上具有长度L2，在周向上具有宽度H2。长度L2比宽度H2长。缝15也称为第2缝或径向缝。

缝15具有与磁极中心线P对置的端边15a、与端边15a相反的一侧的端边15b、径向外侧的端边15c以及径向内侧的端边15d。端边15c与转子铁芯10的外周10a对置，端边15d与磁铁插入孔11的第2孔部11b对置。

优选的是，在缝15的端边15c与转子铁芯10的外周10a之间形成有具有与电磁钢板的板厚相同的径向宽度的薄壁部。此外，优选的是，在缝15与磁铁插入孔11之间也形成有具有与电磁钢板的板厚相同的径向宽度的薄壁部。

缝15这里与磁极中心线P平行地延伸，但也可以相对于磁极中心线P倾斜。在该情况下，优选的是，缝15以距磁极中心线P的距离随着去往径向外侧而增加的方式倾斜(参照后述的图15)。

＜用于抑制退磁的结构＞

接下来，对用于抑制实施方式1的永磁铁22的退磁的结构进行说明。将由在定子5的线圈55中流动的电流产生的磁通称为定子磁通。定子磁通从定子5的齿52流入转子铁芯10。

图5是示出不具有缝15的比较例的转子1C中的磁通的流动的示意图。在比较例的转子1C中，与实施方式1的转子1同样，永磁铁21、22在磁铁插入孔11中被配置成浴缸状。

在永磁铁21、22被配置成浴缸状的情况下，磁通容易以与永磁铁22的磁化方向(即，厚度方向)接近平行的角度流入永磁铁22的外周10a侧的角部22e。

特别是，在比较例的转子1C中设有侧缝14，所述侧缝14用于对永磁铁21、22的磁通朝向极中心进行整流。因此，如图5中箭头F1所示，定子磁通中的一部分通过侧缝14与磁铁插入孔11之间的薄壁部17而朝向转子铁芯10的外周10a。

这样，当磁通通过侧缝14与磁铁插入孔11之间的薄壁部17时，该磁通中的一部分也流到永磁铁22的外周10a侧且侧缝14侧的角部22e。其结果是，永磁铁22的角部22e有可能产生退磁。

为了抑制永磁铁22的退磁，可以考虑增加永磁铁22的厚度。然而，由于永磁铁22是由高成本的稀土类磁铁构成的，因此，永磁铁22的厚度的增加会导致制造成本的增加。

图6是示出包含比较例的转子1C的马达中的定子电流与永磁铁22的退磁率之间的关系的曲线图。横轴表示定子电流，纵轴表示退磁率。定子电流是在定子5的线圈55中流动的电流。退磁率D是根据以下的式(1)，由永磁铁22退磁前的磁通φf_pre[Wb]和退磁后的磁通φf_aft[Wb]求出的。

[算式1]

如图6所示，当定子电流达到48A(安培)时，退磁率达到-1％，当定子电流进一步增大时，退磁进一步加重。将退磁率达到-1％时的电流值称为基准电流。

为了减少磁通向永磁铁22的角部22e流动，可以考虑如图7的(A)所示的转子1D那样地将侧缝14配置于比磁通屏障12靠径向内侧的位置。

在该转子1D中，侧缝14与转子铁芯10的外周10a之间的薄壁部16的径向宽度扩大。因此，从定子铁芯50流入转子铁芯10的极间部M的磁通容易如箭头F2所示那样通过薄壁部16沿着转子铁芯10的外周10a流动，以取代在极间部M中向径向内侧流动。

这样，当产生从极间部M沿着转子铁芯10的外周10a的磁通流时，会产生如箭头F3所示那样地通过永磁铁22的角部22e的磁通流，该角部22e有可能产生退磁。

因此，在实施方式1中，如图7的(B)所示，在侧缝14与磁极中心线P之间形成有缝15。由此，能够利用缝15来阻碍如箭头F1所示那样地从极中心侧朝向永磁铁22的角部22e的磁通流。其结果是，能够抑制永磁铁22的退磁。

此外，由此能够使侧缝14与转子铁芯10的外周10a之间的薄壁部16的径向宽度变窄。因此，从定子铁芯50流入转子铁芯10的极间部M的磁通容易如箭头F4所示那样地朝向径向内侧流动。其结果是，磁通沿着转子铁芯10的外周10a的流动减少，能够抑制图7的(A)所示的情况那样的永磁铁22的退磁。

接下来，对从侧缝14到磁铁插入孔11的最短距离C、以及从侧缝14到转子铁芯10的外周10a的最短距离S进行说明。

图8是放大示出转子1的包含侧缝14和磁铁插入孔11的部分的示意图。最短距离C是从侧缝14的磁铁插入孔11侧的端边14d到磁铁插入孔11的第2孔部11b的侧缝14侧的端边116的最短距离。最短距离S是从侧缝14的外周10a侧的端边14a到转子铁芯10的外周10a的最短距离。

另外，最短距离C是上述的薄壁部17的最小宽度，最短距离S是上述的薄壁部16的最小宽度。薄壁部17的宽度沿着侧缝14的端边14d是固定的，但也可以不必固定。同样，薄壁部16的宽度沿着侧缝14的端边14a是固定的，但也可以不必固定。

这里，对改变了最短距离C和最短距离S的情况下的退磁率的变化进行说明。图9的(A)是示出设最短距离C为0.38mm的情况下的最短距离S与退磁率之间的关系的曲线图。图9的(B)是示出设最短距离C为0.75mm的情况下的最短距离S与退磁率之间的关系的曲线图。

图10的(A)是示出设最短距离C为1.00mm的情况下的最短距离S与退磁率之间的关系的曲线图。图10的(B)是示出设最短距离C为1.20mm的情况下的最短距离S与退磁率之间的关系的曲线图。

在图9的(A)～图10的(B)中，横轴均表示最短距离S，纵轴均表示退磁率。退磁率的定义如参照式(1)所说明的那样。退磁率的值为负，绝对值越大则退磁越严重。此外，在定子5的线圈55中流过上述的基准电流。标号A表示实施方式1的数据，标号B表示比较例(图5)的数据。

如图9的(A)所示，在最短距离C为0.38mm的情况下，在最短距离S为1.1mm以下的范围内，实施方式1的退磁率的绝对值为比较例的退磁率的绝对值以下。换言之，在最短距离S为1.1mm以下的范围内，与比较例相比，退磁率得到改善。

此外，如图9的(B)所示，在最短距离C为0.75mm的情况下，在最短距离S为0.9mm以下的范围内，与比较例相比，退磁率得到改善。如图10的(A)所示，在最短距离C为1.0mm的情况下，在最短距离S为0.6mm以下的范围内，与比较例相比，退磁率得到改善。

根据这些结果可以理解为，如果最短距离C固定，则最短距离S越短，则退磁率越得到改善。

另一方面，如图10的(B)所示，在最短距离C为1.20mm的情况下，相对于比较例观察不到退磁率的改善效果。认为这是因为，在最短距离C为1.20mm的情况下，侧缝14与磁铁插入孔11之间的薄壁部17的宽度超过电磁钢板的板厚(例如0.35mm)的3倍，因此，磁通容易通过薄壁部17，无法获得减少在永磁铁22的角部22e处流动的磁通的效果。

图11是根据图9的(A)～图10的(B)的结果求取最短距离C与相对于比较例能够观察到退磁率的改善时的最短距离S之间的关系而得到的曲线图。

图11所示的曲线由S＝-0.7517C²+0.2021C+1.1395来表示。如上所述，如果最短距离C固定，则最短距离S越短，则退磁率越得到改善，因此，优选最短距离C与最短距离S满足以下的式(2)。

S≤-0.7517C²+0.2021C+1.1395 …(2)

即，在转子铁芯10中形成侧缝14和缝15，使得从侧缝14到磁铁插入孔11的最短距离C与从侧缝14到转子铁芯10的外周10a的最短距离S满足式(2)，由此，能够抑制永磁铁22的退磁。

如果这样构成，则无需扩大从侧缝14到转子铁芯10的外周10a的最短距离S、即薄壁部16的宽度，因此，能够抑制相邻的磁极间的磁通泄漏并实现退磁的抑制。

此外，因电磁钢板的加工上的限制，优选的是，从侧缝14到转子铁芯10的外周10a的最短距离S为构成转子铁芯10的电磁钢板的板厚T以上。因此，更优选的是，最短距离C与最短距离S满足以下的式(3)。另外，板厚T例如为0.35mm。

T≤S≤-0.7517C²+0.2021C+1.1395 …(3)

此外，关于从侧缝14到磁铁插入孔11的最短距离C，因电磁钢板的加工上的限制，优选为电磁钢板的板厚T以上，根据图11所示的结果，优选为1.0mm以下。即，优选满足T≤C≤1.0。

接下来，对侧缝14的长度L1与缝15的长度L2之间的关系进行说明。侧缝14的长度L1是周向长度。缝15的长度L2是径向长度，更具体来说是与磁极中心线P平行的方向上的长度。

这里，改变缝15的长度L2与侧缝14的长度L1之比L2/L1，并通过分析求出了由此引起的永磁铁22的退磁率的变化。图12是示出长度之比L2/L1与退磁率之间的关系的曲线图。

在分析时，使侧缝14的长度L1固定，并改变了缝15的长度L2。此外，使缝15的径向外侧端部与转子铁芯10的外周10a的间隔固定(这里相当于电磁钢板的板厚T)，并改变缝15的径向内侧端部的位置，由此改变了缝15的长度L2。

如图12所示，比L2/L1越大、即缝15的长度L2相对于侧缝14的长度L1越长，则退磁率越得到改善。特别是，如果比L2/L1为0.426以上，则能够将退磁率的绝对值抑制为小于1.0％。

因此，优选的是，缝15的长度L2与侧缝14的长度L1之比L2/L1为0.426以上。

另外，缝15只要配置于侧缝14与磁极中心线P之间即可，但优选的是如图3所示那样，从磁极中心线P到缝15的最短距离B为永磁铁21的宽度W1的一半以上(即，B≥W1×1/2)。这是因为，能够使从永磁铁21朝向定子5的磁通不被缝15阻碍。

另外，这里，对在磁铁插入孔11的第1孔部11a中配置有1个永磁铁21，在各第2孔部11b中配置有1个永磁铁22的例子进行了说明，但也可以在第1孔部11a和第2孔部11b中分别配置2个以上的永磁铁。此外，说明了永磁铁21、22具有相同形状、相同尺寸，但也可以不必具有相同形状、相同尺寸。

＜实施方式的效果＞

如以上进行了说明的那样，实施方式1的转子1的磁铁插入孔11具有第1孔部11a和2个第2孔部11b，永磁铁21、22被配置成浴缸状。在各第2孔部11b与磁极中心线P之间形成有在周向上较长的侧缝14，在侧缝14与磁极中心线P之间形成有在径向上较长的缝15。从侧缝14到磁铁插入孔11的最短距离C[mm]与从侧缝14到转子铁芯10的外周10a的最短距离S[mm]满足S≤-0.7517C²+0.2021C+1.1395

由于这样构成，因此能够减少流到永磁铁22的角部22e的磁通，抑制永磁铁22的退磁。此外，由于不需要扩大薄壁部16的宽度，因此，能够抑制相邻的磁极间的磁通泄漏，并实现抑制永磁铁22的退磁的效果。

此外，由于最短距离S为构成转子铁芯10的电磁钢板的板厚T以上，因此，能够在不使转子1的制造工序复杂化的情况下实现抑制永磁铁22的退磁的效果。

此外，使缝15的长度L2与侧缝14的长度L1之比L2/L1为0.426以上，从而能够利用缝15来阻挡磁通朝向永磁铁22的角部22e侧的流动，提高抑制永磁铁22的退磁的效果。

此外，从磁极中心线P到缝15的最短距离B与永磁铁21的宽度W1满足B≥W1×1/2，从而能够有效地利用从永磁铁21朝向定子5的磁通，能够提高马达效率。

此外，由于在缝15与转子铁芯10的外周10a之间形成有具有与电磁钢板的板厚T相同的径向宽度的薄壁部，因此，能够减少从定子5流入转子铁芯10并朝向永磁铁22的角部22e侧的磁通。由此，能够提高抑制永磁铁22的退磁的效果。

实施方式2.

接下来，对实施方式2进行说明。图13是示出实施方式2的转子1A的一部分的剖视图。实施方式2的转子1A的缝15的配置与实施方式1的转子1不同。

转子1A的各磁极区域在与磁极中心线P垂直的方向上被划分为3个区域。将永磁铁21的两端面21c中的一个端面21c设为第1端部E1，另一个端面21c设为第2端部E2。将通过第1端部E1且与磁极中心线P平行的直线设为直线N1。将通过第2端部E2且与磁极中心线P平行的直线设为直线N2。直线N1也称为第1直线，直线N2也称为第2直线。

将在周向上由直线N1和直线N2夹着的区域设为第1区域A1。第1区域A1具有与永磁铁21相同的宽度W1。另一方面，将直线N1与极间部M之间的区域、以及直线N2与极间部M之间的区域分别设为第2区域A2。

第1区域A1是由永磁铁21和转子铁芯10的外周10a夹着的区域。第2区域A2是在周向上位于第1区域A1的外侧的区域。

在实施方式2中，缝15被配置在第1区域A1内。因此，配置于磁铁插入孔11的第2孔部11b中的永磁铁22与缝15之间的区域变大，不易由于从永磁铁22出来的磁通而使该区域产生磁饱和。

缝15这里与磁极中心线P平行。设从磁极中心线P到缝15的端边15a的最短距离为B。由于缝15被配置在第1区域A1内，因此，最短距离B小于永磁铁21的宽度W1的1/2(即，B＜W1/2)。

设从磁铁插入孔11到缝15的最短距离为G。最短距离G是从磁铁插入孔11的第1孔部11a到缝15的端边15d的最短距离。

这里，对从磁极中心线P到缝15的最短距离B与永磁铁21的宽度W1之比B/W1的优选范围进行说明。图14是示出改变了比B/W1的情况下的感应电压的变化的分析结果的表。

感应电压是永磁铁21、22的磁通与定子5的线圈55交链而产生的电压。感应电压越高，则马达输出越高。在图14中，以不具有缝15的比较例的转子1C(图5)的感应电压作为基准值，示出了感应电压从该基准值降低的量。

在图14中，使比B/W1改变为3.6％、7.3％、14.6％、21.9％、29.2％、36.5％、43.8％。在图14中，对于从磁铁插入孔11到缝15的最短距离G，也使其改变为0.375mm、0.5mm、1.0mm、2.0mm、3.0mm、4.0mm。

如图14所示，在使最短距离G固定的情况下，B/W1的值越大，则感应电压的降低量越大。这是因为，缝15越远离磁极中心线P，则缝15越接近磁铁插入孔11的第2孔部11b，两者之间的区域变窄而产生磁通集中，从而产生磁饱和。

另一方面，在使B/W1的值固定的情况下，从磁铁插入孔11到缝15的最短距离G越大，则感应电压的降低越能够得到抑制。这是因为，当在磁铁插入孔11的第2孔部11b与缝15之间的区域中产生了磁通集中的情况下，磁通能够通过磁铁插入孔11的第1孔部11a与缝15的间隙而逃逸。

根据图14，如果B/W1为21.9％以下，则能够将感应电压的降低量与从磁铁插入孔11到缝15的最短距离G的值无关地抑制为0.2％以内。这是因为，如果B/W1为21.9％以下，则不易在磁铁插入孔11的第2孔部11b与缝15之间的区域中产生磁饱和。

因此，优选的是，从磁极中心线P到缝15的最短距离B为永磁铁21的宽度W1的21.9％以下。另外，从磁铁插入孔11到缝15的最短距离G只要为构成转子铁芯10的电磁钢板的板厚以上即可。

另外，当在磁铁插入孔11的第1孔部11a中配置有2个永磁铁21的情况下，由在该2个永磁铁21的相互远离的一侧的端部处通过的直线N1、N2限定出第1区域A1。

此外，缝15这里与磁极中心线P平行地延伸，但也可以相对于磁极中心线P倾斜。在该情况下，优选的是，缝15的至少径向内侧端部位于第1区域A1，且从磁极中心线P到缝15的最短距离B为永磁铁21的宽度W1的21.9％以下。

除以上的方面外，实施方式2的转子1A与实施方式1的转子1同样地构成。

如以上进行了说明的那样，在实施方式2中，由于从磁极中心线P到缝15的最短距离B为永磁铁21的宽度W1的21.9％以下，因此，在磁铁插入孔11的第2孔部11b与缝15之间不易产生磁饱和。因此，能够在不降低马达输出的情况下抑制永磁铁22的退磁。

实施方式3.

接下来，对实施方式3进行说明。图15是示出实施方式3的转子1B的一部分的剖视图。实施方式3的转子1B的缝15的配置与实施方式1的转子1不同。

如在实施方式2中进行了说明的那样，转子1B的各磁极被划分为第1区域A1、以及第1区域A1两侧的第2区域A2。但是，在实施方式3中，缝15形成于第2区域A2。

这里，缝15整体配置于第2区域A2。但是，不限于这样的配置，只要缝15的至少径向内侧端部配置于第2区域A2即可。

在实施方式3中，缝15相对于磁极中心线P倾斜地延伸。更具体来说，缝15以距磁极中心线P的距离随着去往径向外侧而增加的方式倾斜地延伸。

图16是放大示出转子1B的相当于1个磁极的部分的图。如上所述，缝15具有与第2孔部11b对置的端边15b。将该端边15b的径向内侧端点设为点15e。

将侧缝14中的在周向上最向磁极中心线P侧突出的点设为点14e。将通过侧缝14的点14e和缝15的点15e的直线设为直线L0。将缝15的端边15b与直线L0所成的角度设为角度α。

图17是示出改变了角度α的情况下的Vf比的变化的曲线图。Vf比是输出电压(V)与频率(f)之比(V/f)。与线圈55交链的磁通的量越多，则感应电压越高，由此，Vf比变高。在图17中，以不具有缝15的比较例的转子1C(图5)的Vf比作为基准值，示出了Vf比从该基准值降低的量。

如图17所示，在角度α为29～56度的范围内，Vf比的降低量被抑制为0.8％以下。这是因为，如果将缝15形成为角度α为29～56度，则能够尽可能使得从永磁铁21、22朝向定子5的磁通不被缝15阻挡，能够使磁通的流动顺畅。因此，通过将角度α的范围设为29～56度，能够提高马达输出。

这里，对转子1B的极数为6的情况进行了说明，但转子1B的极数不限于6。随着转子1B的极数的增加，每1个磁极的磁通的扩展角度变窄。因此，若将上述的结果应用于极数N(N为自然数)的转子1B，则缝15的端边15b与直线L0所成的角度α的优选范围为29×N/6≤α≤56×N/6。

如以上进行了说明的那样，在实施方式3中，缝15的与第2孔部11b对置的端边15b与通过该端边15b的径向内侧端点(点15e)和侧缝14的最靠磁极中心线P侧的点14e的直线L0所成的角度α处于29×N/6≤α≤56×N/6的范围内。因此，能够使从永磁铁21、22朝向定子5的磁通的流动顺畅，能够提高马达输出。

＜压缩机＞

接下来，对能够应用实施方式1～实施方式3的马达的压缩机500进行说明。图18是示出能够应用实施方式1～实施方式3的马达的压缩机500的纵剖视图。压缩机500这里为涡旋式压缩机，但不限于此。

压缩机500具备：马达100；压缩机构501，其与马达100的轴30的一端部连结；副框架503，其支承轴30的另一端部；以及收纳它们的密闭容器502。在密闭容器502的底部的储油室505中储存有冷冻机油504。

压缩机构501具备固定涡旋件511和摆动涡旋件512、十字环513、顺应性框架514以及引导框架515。固定涡旋件511和摆动涡旋件512均具有板状涡旋齿，被组合起来以形成压缩室516。

固定涡旋件511具有排出由压缩室516进行压缩后的制冷剂的排出口511a。此外，贯通密闭容器502的吸入管506被压入于固定涡旋件511。此外，以贯通密闭容器502的方式设有排出管507，该排出管507将从固定涡旋件511的排出口511a排出的高压的制冷剂气体排出至外部。

马达100通过热套而被组装于密闭容器502的内侧。此外，用于将马达100的定子5与驱动电路电连接的玻璃端子508通过焊接而被固定于密闭容器502。

压缩机500的动作如下所述。当马达100旋转时，轴30与转子1一起旋转。当轴30旋转时，摆动涡旋件512摆动，改变固定涡旋件511与摆动涡旋件512之间的压缩室516的容积。由此，从吸入管506将制冷剂气体吸入压缩室516并进行压缩。

在压缩室516内被压缩后的高压的制冷剂气体从固定涡旋件511的排出口511a被排出至密闭容器502内，并从排出管507被排出至外部。此外，从压缩室516被排出至密闭容器502内的制冷剂气体的一部分通过设置于马达100的孔部，对马达100进行冷却。

在各实施方式中进行了说明的马达100由于抑制了永磁铁22的退磁而具有较高的马达效率。因此，通过对压缩机500的驱动源使用马达100，能够提高压缩机500的运转效率。

＜制冷循环装置＞

接下来，对具备图18的压缩机500的制冷循环装置400进行说明。图19是示出制冷循环装置400的结构的图。制冷循环装置400具备：压缩机401；冷凝器402；节流装置(减压装置)403；以及蒸发器404。

压缩机401、冷凝器402、节流装置403以及蒸发器404通过制冷剂配管407连结起来而构成制冷循环。即，制冷剂按照压缩机401、冷凝器402、节流装置403以及蒸发器404的顺序循环。

压缩机401、冷凝器402以及节流装置403设置于室外机410。压缩机401由图18所示的压缩机500构成。在室外机410设有向冷凝器402供给室外空气的室外送风机405。蒸发器404设置于室内机420。在室内机420设有向室内供给由蒸发器404冷却后的空气的室内送风机406。

制冷循环装置400的动作如下所述。压缩机401将吸入的制冷剂压缩并送出。冷凝器402进行从压缩机401流入的制冷剂与室外空气之间的热交换，使制冷剂冷凝而液化并向制冷剂配管407送出。室外送风机405向冷凝器402供给室外空气。节流装置403对在制冷剂配管407中流动的制冷剂进行减压，使其成为低压状态。

蒸发器404进行由节流装置403减压后的制冷剂与室内空气之间的热交换，使制冷剂蒸发并向制冷剂配管407送出。通过在蒸发器404中的热交换而被冷却的冷风由室内送风机406供给至室内。

制冷循环装置400具有通过应用在各实施方式中进行了说明的马达100而提高了运转效率的压缩机401。因此，能够提高制冷循环装置400的运转效率。

以上，对优选的实施方式具体地进行了说明，但能够根据上述的实施方式进行各种改良或变形。

标号说明

1、1A、1B：转子；5：定子；10：转子铁芯；10a：外周；10b：内周；11：磁铁插入孔；11a：第1孔部；11b：第2孔部；12：磁通屏障；13：薄壁部；14：侧缝(第1缝)；14a、14b、14c、14d：端边；15：缝(第2缝)；15a、15b、15c、15d：端边；16：外周区域；20：永磁铁；21：永磁铁(第1永磁铁)；21c：端面；22：永磁铁(第2永磁铁)；22c：端面；22e：角部；30：轴；50：定子铁芯；51：磁轭；52：齿；53：槽；55：线圈；100：马达；111、113：定位部；112、114：凹部；400：制冷循环装置；401：压缩机；402：冷凝器；403：节流装置；404：蒸发器；410：室外机；420：室内机；500：压缩机；501：压缩机构；502：密闭容器。

Claims (12)

1.一种转子，其中，所述转子具有：

转子铁芯，其具有在以轴线为中心的周向上延伸的外周、以及在以所述轴线为中心的径向上位于所述外周的内侧的磁铁插入孔；以及

至少3个永磁铁，它们被配置在所述磁铁插入孔中，

所述磁铁插入孔具有：第1孔部，其位于该磁铁插入孔的所述周向的中央；以及2个第2孔部，它们从所述第1孔部的所述周向的两端朝向所述外周延伸，

所述至少3个永磁铁具有：第1永磁铁，其被配置在所述第1孔部中；以及第2永磁铁，其被配置在各个所述第2孔部中，

所述第1孔部在与通过所述磁铁插入孔的所述周向的中心的所述径向的直线即磁极中心线垂直的方向上延伸，

所述转子铁芯具有：

第1缝，其形成于各个所述第2孔部与所述磁极中心线之间，且在所述周向上具有长度；以及

第2缝，其形成于所述第1缝与所述磁极中心线之间，且在所述径向上具有长度，

从所述第1缝到所述磁铁插入孔的最短距离C[mm]与从所述第1缝到所述外周的最短距离S[mm]满足S≤-0.7517C²+0.2021C+1.1395。

2.根据权利要求1所述的转子，其中，

所述转子铁芯通过沿所述轴线的方向层叠多块电磁钢板而构成，

所述最短距离S为所述电磁钢板的板厚T以上。

3.根据权利要求1或2所述的转子，其中，

从所述磁极中心线到所述第2缝的最短距离B与所述第1永磁铁的所述周向的两端的间隔W1满足B≥W1×1/2。

4.根据权利要求1或2所述的转子，其中，

从所述磁极中心线到所述第2缝的最短距离B[mm]与所述第1永磁铁的所述周向的两端的间隔W1[mm]满足B＜0.219×W1。

5.根据权利要求4所述的转子，其中，

将在所述第1永磁铁的所述周向的两端处通过并与所述磁极中心线平行的2条直线设为第1直线和第2直线，

所述转子铁芯具有在所述周向上由所述第1直线和所述第2直线夹着的第1区域、以及在所述周向上位于所述第1区域的外侧的第2区域，

所述第2缝的至少所述径向的内侧的端部配置于所述第2区域，

在设所述第2缝的与所述第2孔部对置的端边与通过该端边的所述径向的内侧的端点和所述第1缝的最接近所述磁极中心线的点的直线所成的角度为α[度]，

设所述转子的极数为N时，

29×N/6≤α≤56×N/6成立。

6.根据权利要求4或5所述的转子，其中，

所述第2缝以距所述磁极中心线的距离随着去往所述径向的外侧而增加的方式相对于所述磁极中心线倾斜地延伸。

7.根据权利要求1至5中的任一项所述的转子，其中，

所述第2缝与所述磁极中心线平行地延伸。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的转子，其中，

所述第1缝的所述长度L1与所述第2缝的所述长度L2满足L2/L1≥0.426。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的转子，其中，

所述转子铁芯通过沿所述轴线的方向层叠多块电磁钢板而构成，

在所述第2缝与所述转子铁芯的所述外周之间形成有薄壁部，

所述薄壁部的所述径向的宽度与所述电磁钢板的板厚相同。

10.一种马达，其中，所述马达具有：

权利要求1至9中的任一项所述的转子；以及

定子，其从所述径向的外侧包围所述转子。

11.一种压缩机，其中，所述压缩机具备：

权利要求10所述的马达；以及

压缩机构，其由所述马达驱动。

12.一种制冷循环装置，其中，所述制冷循环装置具备：

权利要求11所述的压缩机；

冷凝器，其对从所述压缩机送出的制冷剂进行冷凝；

减压装置，其对由所述冷凝器冷凝后的制冷剂进行减压；以及

蒸发器，其使由所述减压装置减压后的制冷剂蒸发。