CN203859662U - 永久磁铁嵌入式电动机、压缩机及制冷空调装置 - Google Patents
永久磁铁嵌入式电动机、压缩机及制冷空调装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203859662U CN203859662U CN201420077207.4U CN201420077207U CN203859662U CN 203859662 U CN203859662 U CN 203859662U CN 201420077207 U CN201420077207 U CN 201420077207U CN 203859662 U CN203859662 U CN 203859662U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- framework
- permanent magnet
- iron core
- segmentation iron
- stator core
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 title abstract description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 123
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 claims abstract description 73
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 50
- 230000008450 motivation Effects 0.000 claims description 35
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 claims description 32
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 claims description 10
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 4
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims description 3
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N dysprosium atom Chemical compound [Dy] KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 abstract description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 29
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 29
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 24
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 13
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- FXRLMCRCYDHQFW-UHFFFAOYSA-N 2,3,3,3-tetrafluoropropene Chemical compound FC(=C)C(F)(F)F FXRLMCRCYDHQFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 239000010721 machine oil Substances 0.000 description 5
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 5
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 150000008282 halocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 229910001172 neodymium magnet Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 2
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 230000003584 silencer Effects 0.000 description 2
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000005347 demagnetization Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000002687 intercalation Effects 0.000 description 1
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
- H02K1/14—Stator cores with salient poles
- H02K1/146—Stator cores with salient poles consisting of a generally annular yoke with salient poles
- H02K1/148—Sectional cores
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
- H02K1/18—Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures
- H02K1/185—Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures to outer stators
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
- H02K2213/03—Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
一种永久磁铁嵌入式电动机、压缩机及制冷空调装置，包括：在分割铁芯（8A）的外周部上，形成有突起部（8c），在形成有突起部（8c）以外的位置，形成有从框架内周部向分割铁芯（8A）的外周部的方向突出即呈凹陷状的多个凹陷部（8b），在框架与分割铁芯（8A）之间形成有固定部（28），该固定部（28）是在通过框架使突起部（8c）与框架的内周部嵌合而固定后，将框架向凹陷部（8b）压入而形成的，用于将分割铁芯（8A）与框架固定在一起。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种永久磁铁嵌入式电动机、压缩机及制冷空调装置。
背景技术
永久磁铁嵌入式电动机作为驱动压缩机的电动机被使用。在压缩机中，多是通过热装将电动机的定子铁芯固定于圆筒状的密闭容器（框架）的内周部。即，制造内径略小于定子铁芯的外径的框架，加热该框架使框架内径热膨胀，从而变得大于定子铁芯的外径。接着，将定子铁芯插入框架内径部，然后冷却至常温。这样，框架内径缩小，借助框架的紧固力定子铁芯被保持于框架。
在通过热装将定子铁芯固定于框架的情况下，从框架的内周面（框架内周部）向轴中心方向的按压力作用于定子铁芯的外周面（定子外周部）。此时，若整个定子外周部与框架内周部相接，上述按压力就施加于定子外周部的全周，定子外周部在周向上大致全区域受到压缩应力。在定子外周部受到压缩应力的情况下，构成定子铁芯的电磁钢板的导磁率降低，流过电磁钢板（即定子铁芯）的磁通量减少，电动机的转矩就减少。为了补偿转矩的减少，需要通过增加流入定子绕组的电流，来增大流过定子铁芯的磁通量，这样铜损及逆变器的通电损失就增加。此外，在受到压缩应力的情况下，电磁钢板的铁损密度增加，电动机驱动时的铁损增大，因而电动机的效率降低。
在下述专利文献1中记载的现有技术中，在定子外周部与框架内周部之间，形成有定子外周部与框架内周部抵接的抵接面、以及定子外周部与框架内周部之间的空隙（非抵接面），抵接面的中心角度设定在130度的范围内。基于该结构，虽然通过热装将定子铁芯固定于框架，但是能够抑制效率降低。
另外，在下述专利文献2中记载的现有技术中，框架内周部的轴向长度形成为小于定子铁芯的轴向长度。而且，该现有技术具有嵌合部，该嵌合部使框架的内径尺寸形成为小于定子铁芯的外径尺寸。接着，定子外周部的与嵌合部对置的部分与该嵌合部嵌合，而在定子外周部的与嵌合部对置的部分以外的部分（定子外周部的非对置部）形成有间隙，进而，定子外周部的一部分通过定子保持部（电弧点焊部等）保持于框架。
专利文献1：日本特开2006-191702号公报
专利文献2：日本特开2010-248991号公报
实用新型内容
但是，在上述专利文献1中记载的现有技术中，通过定子外周部与框架内周部之间的空隙，作用于定子铁芯的紧固力虽然缓和，但是存在框架保持定子铁芯的力度降低的问题。
此外，在上述专利文献2中记载的现有技术中，通过嵌合部的形成，能够抑制压缩应力的产生，获得高效的电动机。但是，在该现有技术中，因为定子外周部的非对置部与框架不接触，因此在将由分割铁芯构成的定子铁芯组装于框架的情况下，如果施加局部外力，局部紧固力就会作用于该定子铁芯。其结果是，在构成该定子铁芯的分割铁芯的一部分发生变形的状态下被固定，定子铁芯的正圆度与现有接触结构的定子铁芯（借助热装的定子铁芯）相比变差，而成为噪音振动的要因。
本实用新型鉴于上述问题而完成，目的在于提供一种能够确保由分割铁芯构成的定子铁芯的拔出载荷且可靠性高的永久磁铁嵌入式电动机、压缩机、及制冷空调装置。
为了解决上述问题而达成目的，本实用新型的一种永久磁铁嵌入式电动机，具备：定子铁芯，其由分割铁芯配设成环状而形成；转子，其配置于上述定子铁芯的内径部；以及框架，其内包分割铁芯，该永久磁铁嵌入式电动机的特征在于：在上述各分割铁芯的外周部上，形成有从上述外周部向上述框架的内周部呈突出状的多个突起部，在上述分割铁芯的外周部上、形成有上述突起部以外的位置，形成有从上述框架的内周部向上述分割铁芯的外周部方向突出即呈凹陷状的多个凹陷部，在上述框架与上述分割铁芯之间形成有固定部，该固定部是在通过上述框架使上述突起部与上述框架的内周部嵌合而固定后，将上述框架向上述凹陷部压入而形成的，用于将上述分割铁芯与上述框架固定在一起。
根据该实用新型，能够确保由分割铁芯构成的定子铁芯的拔出载荷并提高可靠性。
附图说明
图1是具备本实用新型的实施方式所涉及的永久磁铁嵌入式电动机的旋转压缩机的纵截面图。
图2是图1所示的A-A箭头方向的截面图。
图3是图2所示的永久磁铁嵌入式电动机的要部详图。
图4是图1所示的A-A箭头方向的截面图（除框架以外的永久磁铁嵌入式电动机的截面图）。
图5是图1所示的B-B箭头方向的截面图。
图6是图1所示的B-B箭头方向的截面图（除框架以外的永久磁铁嵌入式电动机的截面图）。
图7是定子铁芯的详图。
图8是表示热装过盈量与铁损的关系的图。
图9是表示现有永久磁铁嵌入式电动机驱动时的铁损率与本实用新型的实施方式所涉及的永久磁铁嵌入式电动机驱动时的铁损率的比较结果的图。
图10是定子铁芯的第一侧视图。
图11是定子铁芯的第二侧视图。
符号的说明
1 旋转压缩机
2 储液器
3 吸入管
4 玻璃端子
5 排出管
6 框架
6a 框架外周部
6b 框架内周部
6c 凹部
6d 突部
6e 按压部
7 永久磁铁嵌入式电动机
8 定子铁芯
8a 外周部
8b 凹陷部
8c 突起部
8d 底部
8A 分割铁芯
8A1 轭铁
8A2 磁极齿
8A3 齿前端部
8B 槽
9 绝缘部
10 旋转轴
11 上部排出消音器
12 气缸
13 活塞
14 压缩部件
15 下部排出消音器
16 下部框架
17 上部框架
21 轴孔
22 转子
23 转子铁芯
24 按压工具
25 风孔
26 空隙
27 连结部
28 固定部
29 定子绕组
30 齿中心轴
80 定子
具体实施方式
下面基于附图，详细说明本实用新型所涉及的永久磁铁嵌入式电动机、压缩机及制冷空调装置的实施方式。此外，本实用新型并不局限于该实施方式。
实施方式
图1是具备本实用新型的实施方式所涉及的永久磁铁嵌入式电动机7的旋转压缩机1的纵截面图。图2是图1所示的A-A箭头方向的截面图。图3是图2所示的永久磁铁嵌入式电动机7的要部详图。图4是图1所示的A-A箭头方向的截面图（除框架6以外的永久磁铁嵌入式电动机7的截面图）。图5是图1所示的B-B箭头方向的截面图。图6是图1所示的B-B箭头方向的截面图（除框架6以外的永久磁铁嵌入式电动机7的截面图）。图7是定子铁芯的详图。图8是表示热装过盈量与铁损的关系的图。图9是表示现有永久磁铁嵌入式电动机驱动时的铁损率与本实用新型的实施方式所涉及的永久磁铁嵌入式电动机7驱动时的铁损率的比较结果的图。图10是定子铁芯的第一侧视图。图11是定子铁芯的第二侧视图。
在旋转压缩机1的框架6中，设置有永久磁铁嵌入式电动机7（以下称“电动机7”）和压缩部件14。电动机7由定子80、转子22及旋转轴10构成，例如为无刷DC电动机。定子80由定子铁芯8和定子绕组29构成，在定子铁芯8的中心附近配置有旋转轴10。此外，在本实施方式中，作为密闭式旋转压缩机1的电动部件使用的是电动机7，不过电动机7还能够作为旋转压缩机1以外的各种装置的电动部件来使用。
压缩部件14作为主要部件具备：设置为上下层叠状态的气缸12、借助电动机7旋转的旋转轴10、嵌插于旋转轴10的活塞13、将气缸12内分为吸入侧和压缩侧的叶片（未图示）、使旋转轴10旋转自如地嵌插并闭塞气缸12的轴向端面的上下一对框架（上部框架17和下部框架16）、安装于上部框架17的上部排出消音器11以及安装于下部框架16的下部排出消音器15。框架6是通过拉伸加工使厚度3mm左右的钢板而形成的圆筒形状，在框架6的底部储存对压缩部件14的各滑动部进行润滑的制冷机油（未图示）。
转子22隔着定子铁芯8的内径侧的空隙26（参照图2）被配置。旋转轴10通过设置于旋转压缩机1的下部的轴承部（上部框架17和下部框架16）以旋转自如的状态被保持。定子铁芯8例如通过热装保持于框架内周部6b（参照图3）。并且，由固定于框架6的玻璃端子4向卷绕在定子铁芯8的定子绕组29供给电力。
下面说明热装。在常温下，定子铁芯8的外径被设定为大于框架6的内径。通过将该框架6加热至高温（例如，300℃），使框架6膨胀，膨胀后的框架6的内径尺寸大于常温时的定子铁芯8的外径尺寸。在该状态下，将常温的定子铁芯8插入高温的框架6中。之后，框架6温度下降框架6就会收缩，这样定子铁芯8被固定于框架6。这种方法称为热装。在热装后的定子铁芯8上，会因为框架6的紧固力产生压缩应力。由于该压缩应力，构成定子铁芯8的电磁钢板的导磁率降低，且铁损增加。
图8示出了常温下的框架6的内径尺寸与定子铁芯8的外径尺寸之差（热装过盈量）与铁损的关系。定子铁芯8是其外径尺寸略大于框架6的内径尺寸的环状形状。常温下的热装过盈量因定子铁芯8的重量而异，定子铁芯8的重量越大，热装过盈量越大，大致从数十到数百μm。在定子铁芯8的外周部例如产生与热装时的框架6收缩所产生的紧固力相对应的压缩应力。
该紧固力基于热装过盈量而增大，所以热装过盈量越大，压缩应力越大。而且，通过该压缩应力，构成定子铁芯8的电磁钢板的铁损如图8所示增加。即，压缩应力导致的铁损具有如下特性（饱和特性），即在压缩应力到达70MPa左右为止，压缩应力导致的铁损相对于压缩应力的增加而大幅增加，但相对于此大小以上的压缩应力反而变小。因此，与热装过盈量相对应的铁损在热装过盈量为60μm以下的区域大幅增加，在60μm以上的区域饱和。
下面说明降低该压缩应力的结构例。
图2示出了由以分割铁芯8A构成的定子铁芯8和转子22组成的电动机7。在转子22的转子铁芯23上，其外周部附近形成有大致构成正六边形的6个磁铁插入孔，在各磁铁插入孔中以N极和Ｓ极交替的方式插入有磁化的6片平板形状的稀土类永久磁铁（以钕、铁、硼为主要成分）。此外，在转子铁芯23，在其中心形成有轴孔21，用于传递旋转能量的旋转轴10（参照图1）通过热装、压入等与轴孔21连结。在磁铁插入孔与轴孔21之间，设置有多个作为制冷剂流路的风孔25。
此外，转子22的磁极数只要为2极以上即可，可以是任意数量，此处例举转子22的磁极数为6极的情况。另外，在本实施方式中，作为永久磁铁，使用了Nd-Fe-B（钕-铁-硼）类稀土类磁铁，但是永久磁铁的种类并不局限于此。另外，在压缩机用电动机7的转子22所使用的稀土类磁铁中，为了抑制在高温时保磁力降低引起的退磁特性下降，而添加重稀土类元素亦即Dy（镝）。如果在稀土类磁铁中添加Dy，则具有提高保磁力却降低残留磁通密度的特性，此处，使用稀土类磁铁的Dy含量为2%的磁铁。另外，使用本实施方式的转子22的电动机7通过使驱动电路（未图示）的逆变器进行PWM控制来实施可变速驱动，由此实施符合所要求的产品负载条件的高效运转。此外，使用本实施方式的转子22的电动机7，例如，搭载于空调的压缩机，能够保证在100℃以上的高温环境中使用。
在转子铁芯23的外周面与定子铁芯8的内周面之间形成有空隙26。该空隙26为0.3mm到1mm。向定子铁芯8通入与指令转速同步频率的电流，从而产生旋转磁场，转子铁芯23旋转。
定子铁芯8是将环状体层叠多片而成的，该环状体是将厚度0.1mm到0.7mm左右的电磁钢板冲压成规定形状，并将冲压后的多个分割铁芯片以连结部27连结，由此排列成环状而成的。连结部27例如由搭接接头或较薄的连结部件构成。此处，使用板厚为0.35mm的电磁钢板。定子铁芯8在层叠电磁钢板后，为了减少冲压时的变形而实施退火处理。
构成定子铁芯8的各分割铁芯8A是将分割铁芯片层叠多片而成的，形成为大致T字形。分割铁芯8A具有轭铁8A1、磁极齿8A2和齿前端部8A3。由轭铁8A1、磁极齿8A2和齿前端部8A3划分出的空间形成槽8B。
在图示例中，在周向上大致等间隔地配置的9个槽8B形成为放射状。磁极齿8A2从轭铁8A1向电动机7的中心方向延伸，其周向宽度形成为从轭铁8A1到齿前端部8A3大致相等。在磁极齿8A2卷绕有产生旋转磁场的定子绕组29（参照图1）。齿前端部8A3形成为两侧向周向扩展的伞状。
定子绕组29是将磁线隔着绝缘部9（参照图1）直接卷绕于磁极齿8A2而形成的。该绕组方式为集中绕组。而且，定子绕组29以3相Ｙ接线的方式接线。定子绕组29的圈数和线径根据所要求的特性（转速、转矩等）、电压规格及槽的截面积决定。在本实施方式中，为了便于卷绕定子绕组29，将分割铁芯8A展开为带状，将线径φ0.8mm左右的磁线在各磁极齿8A2上卷绕100匝左右，之后将分割铁芯8A连成环状并焊接，由此构成定子铁芯8。
在分割铁芯8A的外周部8a设置有2个突起部8c。在图7中，例如设定子铁芯8的中心位置为C，设轭铁8A1在周向上的中心位置为D，设连接中心位置C与中心位置D的线为齿中心轴30。此时，在各分割铁芯8A上、关于齿中心轴30在周向上对称的位置，设置有2个突起部8c。此外，如图10所示，各突起部8c设置成从定子铁芯8的轴向的一端跨至另一端。
此外，突起部8c无法作为电动机7驱动时的磁路被有效利用，因此突起部8c的前端到外周部8a的高度（阶差）优选较小。在本实施方式中，阶差形成为热装过盈量的2倍左右的距离，以使在分割铁芯8A的外周部8a中未设置突起部8c的部分在热装时不与框架6接触。
在将定子铁芯8组装于框架6时，首先借助框架6通过热装临时固定定子铁芯8，以使突起部8c与框架内周部6b（参照图3）嵌合。在构成定子铁芯8的分割铁芯8A上、关于齿中心轴30在周向上对称的位置，设置有2个突起部8c。因此，各分割铁芯8A通过本工序，以从外周侧朝向轴中心的均匀的力进行热装，相邻分割铁芯8A间的间隙（分割间隙）缩小，从而能够确保正圆度。
另外，将突起部8c在周向上均匀地分散设置多个，就能够提高定子铁芯8的正圆度。在图2所示的定子铁芯8中，作为一个示例设置有18个突起部8c，从提高正圆度的观点出发，优选均匀地分散设置更多突起部8c。
此外，作为临时固定的热装，不是施加防止定子铁芯8脱落的大小的力，而是向定子铁芯8施加消除分割间隙程度的力。这样，在定子铁芯8内部，就不会产生现有热装时那样大的压缩应力。为了不对定子铁芯8施加大的压缩应力，突起部8c优选形成为其在框架内周部6b侧（突起部8c与框架内周部6b相接触的部分）的面积为各分割铁芯8A的外周部8a的总面积的20%以下。
另外，为了不对定子铁芯8施加大的压缩应力，优选热装过盈量为60μm以下。这是因为如图8所示，如果热装过盈量超过60μm，则相对于压缩应力的铁损增加饱和。即，如果构成为框架6的内径尺寸与定子铁芯8的外径尺寸之差（热装过盈量）为60μm以下，则能够大幅降低热装后的铁损增加。
下面说明凹陷部8b。在图2中，在分割铁芯8A的外周部8a设置有多个凹陷部8b。形成凹陷部8b的位置例如是，在所有分割铁芯8A中，以360除以分割铁芯8A的总数的约数n（n为3以上的整数）后所得的值的角度在周向上等间隔地设置的分割铁芯8A的外周部8a。分割铁芯8A的总数为9个的情况下，约数n为3或9。在本实施方式中，设约数n为3，在图2中，标注了符号a、b、c的3个分割铁芯8A以120度的中心角在周向上等间隔地设置。在这些分割铁芯8A上分别设置有2个凹陷部8b。凹陷部8b在分割铁芯8A的外周部8a上、关于齿中心轴30在周向上对称的位置设置。
此外，如图10所示，凹陷部8b仅设置于分割铁芯8A在轴向上的一端与另一端之间的中心附近。另外，凹陷部8b是使定子铁芯8的磁路变窄并使电动机7的磁特性恶化的要因，因此优选为形成得较小。凹陷部8b例如形成为，周向宽度约4mm，轴向长度约5mm，径向深度约2mm。径向深度为凹陷部8b的底部8d（参照图3）到外周部8a的长度。
另外，图示例的凹陷部8b设置于在分割铁芯8A形成的2个突起部8c之间以外的部分，但也可以设置于2个突起部8c之间。
在热装后固定定子铁芯8的情况下，如图3所示，将与凹陷部8b尺寸大致相同或略小于凹陷部8b且前端为平面形状的按压工具24从框架6的外侧向凹陷部8b的底部8d按压。由此，由按压工具24按压后的框架外周部6a与凹陷部8b之间的框架6发生塑性变形，该变形的部分（按压部6e）嵌入凹陷部8b。其结果，在框架外周部6a形成凹部6c，而被推压出的部分形成圆柱状的突部6d（即固定部28）与凹陷部8b紧密卡合，由此形成将框架6与定子铁芯8相互固定的固定部28。
本实施方式的结构为通过突起部8c使分割铁芯8A与框架内周部6b相接。因此，用于将定子铁芯8局部固定于框架6的凹陷部8b不必形成于构成定子铁芯8的全部分割铁芯8A。即，能够使局部固定的数量少于分割铁芯8A的总数。
另外，从基于局部固定的保持力的观点出发，如图11所示，凹陷部8b可以设置在定子铁芯8在轴向上的两端部附近（一端附近和另一端附近的双方）。通过该结构，定子铁芯8很难在轴向上偏位，能够获得较高的可靠性。
此外，如图7所示，突起部8c的周向位置优选设置为相对于齿中心轴30的中心角为3度到10度（图中的A度）。另外，凹陷部8b的周向位置优选设置为相对于齿中心轴30的中心角为10度到15度（图中的B度）。通过该结构，能够对分割铁芯8A施加均匀的紧固力，不影响正圆度就能够进行局部固定。
如此构成的定子铁芯8以从外周侧朝向轴中心的均匀的力被热装，在确保正圆度的状态下，进行局部固定。因此，能够抑制因局部固定时的局部紧固力而使得分割铁芯8A在发生大幅变形的状态下被固定，定子铁芯8能够保持较为正圆度的状态被固定于框架内周部6b。
此外，在定子铁芯8的内周部，产生的压缩应力小于因热装导致的现有压缩应力。另外，因局部固定导致的应力也是局部性的。因此，与现有固定方法相比，施加在电动机整体的压缩应力变小，因而由定子铁芯8固定引起的铁损增加变小。
另外，本实施方式所涉及的电动机7因为正圆度良好，因此能够实现低振动化。进而，通过实施局部固定，还能充分确保将定子铁芯8固定于框架6所需的保持力。此外，作为局部固定的方法，例如，可以使用通过电弧点焊将定子铁芯8固定于框架6的方法。
图9示出了现有电动机驱动时的铁损率和本实用新型的实施方式所涉及的电动机7驱动时的铁损率。此外，本实施方式所涉及的电动机7的结构除定子铁芯8外，与现有电动机的结构相同。如图9的比较结果所示，可见本实施方式所涉及的电动机7与现有电动机相比，能够使铁损降低19%，大幅改善电动机7的效率。另外，磁通密度越高，铁损的应力劣化就越大。在采用绕组密度高的集中绕组且对转子使用稀土类永久磁铁的电动部件中，因为磁通密度高，因此降低因热装导致的压缩应力所带来的铁损降低效果特别大。尤其是，在使用Dy含量为3%以下的稀土类磁铁的电动机中，磁通密度高，因此通过使用本实施方式所涉及的定子铁芯8，效率改善效果将特别增大。此外，由于性能的改善而能够相应地减少磁铁使用量。
下面说明所涉及的旋转压缩机1的动作。从储液器2供给的制冷剂气体经由固定于框架6的吸入管3吸入气缸12内。通过逆变器的通电，使电动机7旋转，由此使与旋转轴10嵌合的活塞13在气缸12内旋转。从而，在气缸12内实施制冷剂压缩。制冷剂经过消音器后，经由电动机7的风孔等沿框架6内上升。此时，在压缩后的制冷剂中混入制冷机油。该制冷剂与制冷机油的混合物在经过设置于转子铁芯的风孔时，能够促进制冷剂与制冷机油的分离，防止制冷机油流入排出管5。如此，压缩后的制冷剂经由设置于框架6的排出管5向制冷循环的高压侧供给。
另外，旋转压缩机1的制冷剂，以往都使用R410A、R407C、R22等，但也能使用低GＷP（地球变暖潜力）的制冷剂等任意制冷剂。从防止地球温室化的观点出发，优选使用低GＷP制冷剂。作为低GＷP制冷剂的代表例，有以下制冷剂。
（1）在组成中具有碳碳双键的卤代烃：例如为HFO-1234yf（CF3CF＝CH2）。HFO是Hydro-Fluoro-Olefin的略称，Olefin是具有一个双键的不饱和烃。此外，HFO-1234yf的GＷP为4。
（2）在组成中具有碳碳双键的碳氢化合物：例如为R1270（丙烯）。另外，GＷP为3，小于HFO-1234yf，但可燃性大于HFO-1234yf。
（3）含有组成中具有碳碳双键的卤代烃或组成中具有碳碳双键的碳氢化合物中至少任一个的混合物：例如为HFO-1234yf与R32的混合物等。HFO-1234yf因为是低压制冷剂，因此压力损失增大，制冷循环（特别是在蒸发器中）的性能容易降低。故而，相比于HFO-1234yf，其与高压制冷剂亦即R32或R41等的混合物在实用上更有效。
通过在如上结构的旋转压缩机1中使用电动机7，能够获得高效且高可靠性的压缩机。此外，在制冷空调装置中使用该旋转压缩机1，由此能够获得高效、低噪音、高可靠性的制冷空调装置。
另外，在本实施方式中，说明了通过热装将定子铁芯8固定于框架6的示例，但也可适用热装以外的方法，例如，冷装（冷却定子8的方法）、或压入等方法。此外，在本实施方式中，作为电动机7，例举了无刷DC电动机加以说明，但本实施方式所涉及的定子铁芯8的固定方法也能够适用于无刷DC电动机以外的电动机，例如，不使用感应电动机中的永久磁铁的电动机，对于这些电动机也能获得相同的效果。
如上说明，本实施方式所涉及的电动机7是一种永久磁铁嵌入式电动机，其具备：定子铁芯8，其由分割铁芯8A配设成环状而形成；转子22，其配置于定子铁芯8的内径部；以及框架6，其内包分割铁芯8A，在各分割铁芯8A的外周部8a上，形成有从外周部8a向框架内周部6b呈突出状的多个突起部8c，在分割铁芯8A的外周部8a上、形成有突起部8c以外的位置，形成有从框架内周部6b向外周部8a的方向突出即呈凹陷状的多个凹陷部8b，在框架6与分割铁芯8A之间形成有固定部28，该固定部28是在通过框架6使突起部8c与框架内周部6b嵌合而固定后，将框架6向凹陷部8b压入而形成的，用于将分割铁芯8A与框架6固定在一起。具有这种结构的定子铁芯8通过热装被临时固定于框架内周部6b，因此与现有技术相比，定子铁芯8的正圆度提高。并且，在热装后，将定子8局部固定于框架内周部6b，由此能够确保定子8的拔出载荷，且能够将铁芯内部的压缩应力发生部位限制在最小限度内。因此，与现有技术相比，能够抑制电动机7的效率降低，获得高效且高可靠性的电动机7。特别是，对于高磁通密度的省稀土电动机来说效率改善效果很大，由于性能的改善而能够相应地减少磁铁使用量。通过使用上述电动机7，能够构成高效、低噪音且高可靠性的压缩机、制冷空调机。
另外，突起部8c与相邻分割铁芯8A的连结部27相比，设置地靠分割铁芯的周向中央（中心位置D附近），所以在通过热装将定子铁芯8临时固定时，各分割铁芯8A以从外周侧朝向轴中心的均匀的力进行热装，相邻的分割铁芯8A间的间隙（分割间隙）缩小，从而能够确保正圆度。此外，框架6的突起6d嵌入凹陷部8b，从而将分割铁芯8A固定在框架6上，由此能够确保将定子铁芯8固定于框架6所需要的保持力。此外，在本实施方式中，定子铁芯8由彼此以相等的中心角配置的三个以上分割铁芯8A构成，但各分割铁芯8A也可以以彼此不相等的中心角配置。此外，在本实施方式中，突起部8c在关于连接定子铁芯8的中心与分割铁芯8A的中心的中心轴在周向上对称的位置形成，但突起部8c也可以设置于该位置以外的部分。此外，本实施方式所涉及的凹陷部8b的位置并非限定于图示例的位置，只要形成在形成有突起部8c以外的位置即可。本实用新型的实施方式示出了本实用新型内容的一个示例，自然也可以进一步与其他公知技术组合，在不脱离本实用新型的要旨的范围内，可以省略一部分等进行变更构成。
如上所述，本实用新型能够应用于永久磁铁嵌入式电动机、压缩机及制冷空调装置，特别是作为能够确保定子铁芯的拔出载荷且提高可靠性的实用新型而很有用。
Claims (15)
1.一种永久磁铁嵌入式电动机，其具备：定子铁芯，其由分割铁芯配设成环状而形成；转子，其配置于所述定子铁芯的内径部；以及框架，其内包分割铁芯，该永久磁铁嵌入式电动机的特征在于：
在所述各分割铁芯的外周部上，形成有从所述外周部向所述框架的内周部呈突出状的多个突起部，
在所述分割铁芯的外周部上、形成有所述突起部以外的位置，形成有从所述框架的内周部向所述分割铁芯的外周部方向突出即呈凹陷状的多个凹陷部，
在所述框架与所述分割铁芯之间形成有固定部，该固定部是在通过所述框架使所述突起部与所述框架的内周部嵌合而固定之后，将所述框架向所述凹陷部压入而形成的，用于将所述分割铁芯与所述框架固定在一起。
2.根据权利要求1所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
所述突起部与相邻所述分割铁芯的连结部相比，设置地靠所述分割铁芯的周向中央。
3.根据权利要求1所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
所述固定部被压入所述凹陷部，由此所述分割铁芯与所述框架固定在一起。
4.根据权利要求1所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
所述突起部设置成从所述定子铁芯的轴向一端跨至另一端，
所述凹陷部仅设置在所述一端到所述另一端之间的中心附近。
5.根据权利要求1所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
所述突起部设置成从所述定子铁芯的轴向一端跨至另一端，
所述凹陷部设置在所述一端附近和所述另一端附近。
6.根据权利要求1所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
所述突起部形成为其在所述框架的内周部侧的面积为所述各分割铁芯的外周部的总面积的20%以下。
7.根据权利要求1所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
所述框架的内径尺寸与所述定子铁芯的外径尺寸之差为60μm以下。
8.根据权利要求1所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
设置于所述定子铁芯的外周部的所述突起部的数量为18个以上。
9.根据权利要求1所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
所述突起部在周向上的位置设置在相对于连接所述定子铁芯的中心和所述分割铁芯的中心的中心轴形成的中心角为3度到10度。
10.根据权利要求1所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
所述凹陷部在周向上的位置设置在相对于连接所述定子铁芯的中心和所述分割铁芯的中心的中心轴形成的中心角为0度到15度。
11.根据权利要求1所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
所述定子铁芯与所述框架以电弧点焊固定。
12.根据权利要求1所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
所述定子铁芯通过搭接接头连结所述各分割铁芯而形成。
13.根据权利要求1所述的永久磁铁嵌入式电动机，其特征在于：
构成所述转子的稀土类磁铁的Dy（镝）含量为3%以下。
14.一种压缩机，其特征在于：
搭载有权利要求1到13中的任一项所述的永久磁铁嵌入式电动机。
15.一种制冷空调装置，其特征在于：
搭载有权利要求14所述的压缩机。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| WOPCT/JP2013/054610 | 2013-02-22 | ||
| PCT/JP2013/054610 WO2014128938A1 (ja) | 2013-02-22 | 2013-02-22 | 永久磁石埋込型電動機、圧縮機、および冷凍空調装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203859662U true CN203859662U (zh) | 2014-10-01 |
Family
ID=51390761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201420077207.4U Expired - Lifetime CN203859662U (zh) | 2013-02-22 | 2014-02-21 | 永久磁铁嵌入式电动机、压缩机及制冷空调装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6053910B2 (zh) |
| CN (1) | CN203859662U (zh) |
| WO (1) | WO2014128938A1 (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105553137A (zh) * | 2014-10-22 | 2016-05-04 | 三菱电机株式会社 | 压缩机以及压缩机制造方法 |
| CN107112817A (zh) * | 2014-10-20 | 2017-08-29 | 法雷奥电机控制系统公司 | 被构造为限制声音滋扰的电机 |
| CN107112823A (zh) * | 2014-11-11 | 2017-08-29 | 株式会社美姿把 | 无刷雨刷电机 |
| CN108028560A (zh) * | 2015-09-30 | 2018-05-11 | 日本电产三协株式会社 | 定子、马达以及泵装置 |
| CN111684684A (zh) * | 2018-02-01 | 2020-09-18 | 日立汽车系统株式会社 | 旋转电机、定子 |
| CN113783388A (zh) * | 2021-10-14 | 2021-12-10 | 奇瑞安川电驱动系统有限公司 | 新能源汽车电机结构及新能源汽车电机装配方法 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102013219535A1 (de) * | 2013-09-27 | 2015-04-02 | Mahle International Gmbh | Statoranordnung für einen Elektromotor |
| WO2015063871A1 (ja) | 2013-10-29 | 2015-05-07 | 三菱電機株式会社 | 永久磁石埋込型電動機、圧縮機、および冷凍空調装置 |
| JP6290065B2 (ja) * | 2014-10-23 | 2018-03-07 | 三菱電機株式会社 | 圧縮機製造装置及び圧縮機製造方法 |
| JP6201959B2 (ja) | 2014-11-04 | 2017-09-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 加工後の無方向性電磁鋼板の鉄損予測方法 |
| WO2017149593A1 (ja) * | 2016-02-29 | 2017-09-08 | 株式会社安川電機 | 回転電機及び回転電機の製造方法 |
| JP2018023232A (ja) * | 2016-08-04 | 2018-02-08 | 三菱電機株式会社 | 回転電機および回転電機の製造方法 |
| JP7209480B2 (ja) * | 2018-06-18 | 2023-01-20 | 三菱電機株式会社 | 回転電機および回転電機の製造方法 |
| EP3920374A4 (en) | 2019-07-02 | 2022-03-16 | Samsung Electronics Co., Ltd. | ENGINE AND COMPRESSOR WITH SUCH ENGINE |
| JPWO2022064706A1 (zh) * | 2020-09-28 | 2022-03-31 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02131340A (ja) * | 1988-11-08 | 1990-05-21 | Hitachi Ltd | 固定子の固定構造および固定方法 |
| JPH0614482A (ja) * | 1992-06-22 | 1994-01-21 | Fuji Electric Co Ltd | 回転電機の固定子鉄心 |
| JPH11341717A (ja) * | 1998-05-28 | 1999-12-10 | Matsushita Seiko Co Ltd | 電動機の固定子とその製造方法 |
| JP2002238192A (ja) * | 2001-02-13 | 2002-08-23 | Sanyo Electric Co Ltd | 車載用コンプレッサモータ |
| JP2004293446A (ja) * | 2003-03-27 | 2004-10-21 | Mitsubishi Electric Corp | 密閉型圧縮機 |
| JP2005080451A (ja) * | 2003-09-02 | 2005-03-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電動機 |
| JP2007043845A (ja) * | 2005-08-04 | 2007-02-15 | Toyota Motor Corp | ステータ構造およびステータの製造方法 |
| JP5155623B2 (ja) * | 2007-08-28 | 2013-03-06 | 東芝キヤリア株式会社 | 密閉型圧縮機の製造方法 |
| JP5282592B2 (ja) * | 2009-02-02 | 2013-09-04 | マツダ株式会社 | 回転電機 |
| JP2011259661A (ja) * | 2010-06-11 | 2011-12-22 | Nippon Soken Inc | ステータコア |
-
2013
- 2013-02-22 WO PCT/JP2013/054610 patent/WO2014128938A1/ja active Application Filing
- 2013-02-22 JP JP2015501201A patent/JP6053910B2/ja active Active
-
2014
- 2014-02-21 CN CN201420077207.4U patent/CN203859662U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107112817A (zh) * | 2014-10-20 | 2017-08-29 | 法雷奥电机控制系统公司 | 被构造为限制声音滋扰的电机 |
| CN105553137A (zh) * | 2014-10-22 | 2016-05-04 | 三菱电机株式会社 | 压缩机以及压缩机制造方法 |
| CN105553137B (zh) * | 2014-10-22 | 2018-07-27 | 三菱电机株式会社 | 压缩机以及压缩机制造方法 |
| CN107112823A (zh) * | 2014-11-11 | 2017-08-29 | 株式会社美姿把 | 无刷雨刷电机 |
| US10336299B2 (en) | 2014-11-11 | 2019-07-02 | Mitsuba Corporation | Brushless wiper motor |
| CN107112823B (zh) * | 2014-11-11 | 2020-02-07 | 株式会社美姿把 | 无刷雨刷电机 |
| CN108028560A (zh) * | 2015-09-30 | 2018-05-11 | 日本电产三协株式会社 | 定子、马达以及泵装置 |
| CN111684684A (zh) * | 2018-02-01 | 2020-09-18 | 日立汽车系统株式会社 | 旋转电机、定子 |
| CN113783388A (zh) * | 2021-10-14 | 2021-12-10 | 奇瑞安川电驱动系统有限公司 | 新能源汽车电机结构及新能源汽车电机装配方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPWO2014128938A1 (ja) | 2017-02-02 |
| JP6053910B2 (ja) | 2016-12-27 |
| WO2014128938A1 (ja) | 2014-08-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN203859662U (zh) | 永久磁铁嵌入式电动机、压缩机及制冷空调装置 | |
| JP6667591B2 (ja) | 永久磁石埋込型電動機、圧縮機、および冷凍空調装置 | |
| CN204615531U (zh) | 永磁铁埋入型电动机、压缩机以及制冷空调装置 | |
| CN108141091B (zh) | 定子、电动机、压缩机以及制冷空调装置 | |
| KR102051823B1 (ko) | 전동기, 로터, 압축기 및 냉동 공조 장치 | |
| CN109155545B (zh) | 定子、电动机、压缩机及制冷空调装置 | |
| US11018535B2 (en) | Motor, rotor, compressor, and refrigeration and air conditioning apparatus | |
| US10020699B2 (en) | Embedded permanent magnet type electric motor, compressor, and refrigeration air-conditioning device | |
| CN105518975B (zh) | 永久磁铁埋设式电动机、压缩机以及制冷空调装置 | |
| CN105075079A (zh) | 永磁铁埋入式电动机、压缩机和冷冻空调装置 | |
| JP6494871B2 (ja) | 固定子、電動機、圧縮機、及び冷凍空調装置 | |
| CN105580244A (zh) | 永磁铁埋入型电动机、压缩机以及制冷空调装置 | |
| JP6339103B2 (ja) | 永久磁石埋込型電動機、圧縮機及び冷凍空調装置 | |
| EP3324515A1 (en) | Rotor, electric motor, compressor, and refrigerator/air conditioning equipment | |
| CN113812069A (zh) | 电动机、压缩机、空调装置及电动机的制造方法 | |
| WO2015198444A1 (ja) | 永久磁石埋込型電動機、圧縮機、冷凍空調装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20141001 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |