CN204615531U - 永磁铁埋入型电动机、压缩机以及制冷空调装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及永磁铁埋入型电动机、压缩机以及制冷空调装置,能够几乎不改变使由定子磁通产生的磁吸引力减少的效果,抑制转子外周表面的磁通密度的失衡并且减小振动。所述永磁铁埋入型电动机(1)具备转子(5)以及定子(3),转子(5)具有多个永磁铁(19),转子具备转子铁芯(11),转子铁芯具有多个磁铁插入孔(21)以及多条狭缝(31a),在转子铁芯中磁铁插入孔各自的径向外侧的部分配置有多条狭缝,磁铁插入孔分别弯曲成圆弧状,该圆弧形的凸部侧配置于转子的中心侧,磁铁插入孔的孔外侧线(55)分别包含圆弧面以及一对凹部(61),一对凹部位于圆弧面的两侧。

Description

永磁铁埋入型电动机、压缩机以及制冷空调装置
技术领域
本实用新型涉及永磁铁埋入型电动机、压缩机以及制冷空调装置。
背景技术
在专利文献1的电动机中,通过在转子的永磁铁的径向外侧的铁芯部分,设置从磁铁插入孔的径向外侧朝向转子的外周面延伸的狭缝,从而使得q轴相位的定子磁通难以与永磁铁的径向外侧的铁芯部分交链,由此减小转子磁吸引力的失衡,进而减少振动和噪声。
另外,在电动机中,将装入转子的各永磁铁形成为剖面呈弧状,并使上述各永磁铁以凸部侧朝向径向内侧的方式配置于转子铁芯。
通过这样地进行配置,能够将磁铁表面的面积设计得较大,并能够增加永磁铁的磁通而增大马达的驱动转矩,由此能够实现小型化或者提高驱动效率。
专利文献1:日本特开2001-37186号
在使用圆弧形状的永磁铁的情况下,一般像专利文献1那样以使圆弧向径向内侧凸出的方式进行配置,从而磁铁以及磁铁插入孔的圆弧侧面配置为接近转子外周面。转子外周的磁铁以及磁铁插入孔的圆弧侧面部相对于磁极中心的铁芯部透磁率较低,因此由定子线圈产生的磁通难以交链。因此,定子通电时的磁通集中于与磁铁插入孔的圆弧侧面部邻接的磁铁插入孔圆弧表面端部的铁芯部分,并且在设置狭缝的情况下,磁通的路径会被切断,因此会产生磁通的局部集中。由此,在转子外周表面产生磁通密度的失衡,因磁通密度的失衡而产生电磁激振力,从而形成为振动的原因。另外,存在如下课题:若由定子线圈产生的磁通变大,则永磁铁与圆弧表面端部的铁芯部分接近的表面端部容易退磁。
实用新型内容
本实用新型是鉴于上述状况而提出的,其目的在于提供一种永磁铁埋入型电动机,所述永磁铁埋入型电动机具有用于减小转子磁吸引力失衡的狭缝,并且能够抑制转子外周表面磁通密度的失衡,从而减小振动,其中,所述转子外周表面磁通密度的失衡由以马达驱动时的旋转方向为起因的磁通分布所引起。
为了实现上述目的,本实用新型的永磁铁埋入型电动机具备转子以及定子,上述转子具有多个永磁铁,在上述永磁铁埋入型电动机中,上述转子具备转子铁芯,上述转子铁芯具有多个磁铁插入孔以及多条狭缝,上述永磁铁被分别插入于对应的一个上述磁铁插入孔,上述多条狭缝被配置于上述转子铁芯中上述磁铁插入孔各自的径向外侧的部分,上述磁铁插入孔分别弯曲为圆弧状,该圆弧状的凸部侧配置于上述转子的中心侧,上述磁铁插入孔分别具有孔内侧线、孔外侧线以及一对孔边侧线,上述孔外侧线分别包含圆弧面以及一对凹部,上述一对凹部位于上述圆弧面的两侧。
也可以构成为,上述狭缝设置于比磁极中心线接近对应的上述孔边侧线的位置。
也可以构成为,在上述狭缝与上述磁铁插入孔之间以及该狭缝与上述转子外周面之间,分别设置有铁芯薄壁部。
也可以构成为,在上述磁铁插入孔插入了上述永磁铁的状态下,在上述凹部与上述永磁铁之间产生空隙。
也可以构成为,上述凹部的深度在上述永磁铁的厚度的30%以下。
也可以构成为,上述永磁铁是铁氧体磁铁或者稀土类磁铁。
并且,本实用新型用于实现相同目的压缩机在封闭容器内具备电动机以及压缩单元,在上述压缩机中,上述电动机是本实用新型的上述永磁铁埋入型电动机。
并且,本实用新型用于实现相同目的的制冷空调装置包含本实用新型的上述压缩机作为制冷回路的构成单元。
根据本实用新型,能够几乎不改变使由定子磁通产生的磁吸引力减少的效果,抑制转子外周表面的磁通密度的失衡并且减小振动。
附图说明
图1是表示与本实用新型实施方式1的永磁铁埋入型电动机的旋转中心线正交的剖面的图。
图2是放大表示图1中的转子的图。
图3是放大表示图2中磁铁插入孔以及多条狭缝的图。
图4是表示图3中在磁铁插入孔未插入永磁铁的状态的图。
图5是与图3同方式的图,是对磁铁插入孔的各部分的尺寸进行说明的图。
图6是在磁铁插入孔不具有凹部的相关技术的与图2对应的图。
图7是在磁铁插入孔不具有凹部的相关技术的与图3对应的图。
图8是表示对在将电流施加于相关技术的马达并进行了驱动时的线圈产生的感应电压进行解析并进行FFT处理的结果的图表。
图9是表示对相关技术的感应电压解析结果的21次分量、与本实施方式1的感应电压解析结果的21次分量进行比较后的结果的图表。
图10是关于本实用新型的实施方式2的与图3同方式的图。
图11是本实用新型的实施方式3的旋转式压缩机的纵剖视图。
图12是表示本实用新型的实施方式4的制冷空调装置的图。
附图标记说明
1...永磁铁埋入型电动机;3...定子;5...转子;5a...转子外周面;11...转子铁芯;19...永磁铁;21...磁铁插入孔;31a...狭缝;53...孔内侧线;55...孔外侧线;57...孔边侧线;61...凹部;260...旋转式压缩机;261...封闭容器;380...制冷空调装置。
具体实施方式
以下,根据附图对本实用新型的实施方式进行说明。此外,在附图中,相同的附图标记表示相同或者对应的部分。
实施方式1.
图1是表示与本实施方式1所涉及的永磁铁埋入型电动机的旋转中心线正交的剖面的图。图2是放大表示图1中转子的图。图3是放大表示图2中磁铁插入孔以及多条狭缝的图。图4是表示图3中在磁铁插入孔未插入永磁铁的状态的图。
如图1~图4所示,永磁铁埋入型电动机1具备:定子3;以及转子5,与该定子3对置,并设置成能够旋转。定子3具有多个齿部7。多个齿部7分别经由对应的插槽部9,而与其它齿部7相邻。多个齿部7与多个插槽部9以沿周向交替且等间隔地排列的方式配置。在多个齿部7,分别以公知的方式卷绕省略图示的公知的定子绕组。
转子5具有转子铁芯11以及转轴13。转轴13通过烧嵌或压入等而与转子铁芯11的轴心部连结,从而向转子铁芯11传递旋转能量。在转子的外周面与定子的内周面之间确保有气隙15。
在这样的结构中,转子5在隔着气隙15的定子3的内侧,以旋转中心线(转子的旋转中心)CL为中心而被保持为自由旋转。具体而言,通过对定子3通电频率与指令转速同步的电流,从而产生旋转磁场,由此使转子5旋转。定子3与转子5之间的气隙15为0.3~1mm的空隙。
接下来,对定子3与转子5的结构进行详细的说明。定子3具有定子铁芯17。定子铁芯17是通过将每张厚度为0.1~0.7mm左右的电磁钢板冲裁为规定形状,并借助铆接将规定张数的电磁钢板紧固并层叠从而构成的。这里,使用板厚为0.35mm的电磁钢板。
在定子铁芯17,在其径向内侧形成有沿周向近似等间隔地排列的9个齿部7。齿部7形成为放射状。而且,在定子铁芯17中相邻的齿部7之间的区域,形成有对应的插槽部9。
齿部7分别在径向延伸,并朝向旋转中心线CL突出。另外,齿部7的大部分在从径向外侧到径向内侧具有近似相等的周向宽度,但在齿部7的最靠径向内侧的前端部形成有齿顶部7a。齿顶部7a分别形成为其两侧部沿周向扩开的伞状形状。
在齿部7卷绕有构成产生旋转磁场的线圈(未图示)的定子绕组(未图示)。线圈通过将磁线经由绝缘体直接卷绕于齿部而形成。将该绕组方式称为集中绕组。而且,线圈结线为3相Y形连接。线圈的匝数、线径根据所要求的特性(转速或转矩等)、电压规格、插槽剖面积来决定。这里,为了容易绕组而将分割齿展开为带状,将线径φ1.0mm左右的磁线以80匝左右卷绕于各磁极的齿部,在绕组后,将分割齿倒圆为环状并进行焊接,从而构成定子。
在定子3的中心附近,配置有能够旋转地被保持的转轴13。而且,在该转轴13嵌合有转子5。转子5具有转子铁芯11,该转子铁芯11也与定子铁芯17相同地,通过将厚度0.1~0.7mm左右的电磁钢板冲裁为规定形状,借助铆接将规定张数的电磁钢板紧固并层叠从而构成。这里,使用板厚为0.35mm的电磁钢板。
转子5是磁铁埋入型,在转子铁芯11的内部,设置有以N极与S极交替地方式被磁化的多个(在本具体例中为6个)永磁铁19。在以转子5的旋转中心线CL为垂线的剖面观察时,永磁铁19分别弯曲为圆弧状,并且上述圆弧状的凸部侧配置于转子5的中心侧。另外,永磁铁19分别以相对于所对应的磁极中心线MC线对称的方式弯曲。
更详细而言,在转子铁芯11形成有数量与多个永磁铁19对应的磁铁插入孔21,在多个磁铁插入孔21分别插入对应的永磁铁19。在一个磁铁插入孔21插入一个永磁铁19。另外,由此可知,凹部61和磁铁插入孔21分别以相对于所对应的磁极中心线MC线对称的方式弯曲。
此外,转子5的磁极数只要是2极以上即可,可以是任意的,但在本例中,例示出了6极的情况。这里,永磁铁19使用铁氧体磁铁,将铁氧体磁铁的内周面与外周面形成为固定的同心圆弧状,将铁氧体磁铁的弯曲径向的厚度一样地维持在6mm左右。
另外,对永磁铁19使用如图3的箭头MD所示那样从同心圆弧的中心施加了取向磁场的磁铁,并且针对沿着该磁铁的形状的磁铁插入孔插入磁铁。
此外,磁铁的种类例如可以使用以钕、铁、硼为主要成分的稀土类磁铁,同样地,针对磁铁的形状,不限定于圆弧形状,也可以平板状的磁铁,或配置多个平板状的磁铁来构成磁极的形式。
在转子铁芯11的磁铁插入孔21各自的径向外侧的部分,设置有多条狭缝31a。多条狭缝31a分别是从对应的磁铁插入孔21的径向外侧的孔划分部(后述孔外侧线55)的附近延伸到转子外周面5a附近的空隙部分。
转子铁芯11针对一个磁极设有两条狭缝31a。狭缝31a分别以其长轴方向朝向相对于所对应的磁极中心线MC近似平行的方向的方式延伸,两条狭缝31a形成为相对于磁极中心线MC线对称。另外,两条狭缝31a设置于比磁极中心线ML接近后述孔边侧线57的位置。
在磁极中心线MC上设置有铆接部33,由此,固定转子5中磁铁插入孔21的径向外侧的铁芯部分的层叠,从而抑制制造时的变形。
在磁铁插入孔21的径向内侧,设置有沿周向交替且等间隔地排列的多个风孔35与多个铆钉孔37,铆接部33也设置在对应的铆钉孔37与对应的一对磁铁插入孔21之间。
此外,对狭缝的作用进行说明。永磁铁埋入型电动机1在转子5的永磁铁19的径向外侧具有铁芯部分,因此,存在如附图标记Md所示那样定子磁通难以交链的磁极中心线方向的d轴方向、以及如附图标记Mq所示那样定子磁通容易交链的与磁极中心线垂直的方向的q轴方向。具有如下优点:能够借助其磁阻的突极差来利用磁阻转矩,能够通过使d轴相位的电流流动来进行弱磁运转。
但是,在转子5的旋转中心相对于定子3的旋转中心偏离的情况、旋转磁场产生失衡的情况下,q轴相位的定子磁通与转子永磁铁的径向外侧的铁芯部分进行交链时转子磁吸引力产生失衡、使振动变大,会存在着这样的课题。
具体而言,本例中使用6极的转子,从而存在6个部位的永磁铁的径向外侧的铁芯部分。在该情况下,q轴相位的定子磁通与永磁铁的径向外侧的铁芯部分进行交链时转子磁吸引力的失衡在转子的1旋转中产生6次,并且产生转速的6倍次数分量的振动。另外,若举出不同的例子,则在使用4块磁铁的永磁铁埋入型电动机中,在转子的旋转中心相对于定子的旋转中心偏离的情况或旋转磁场产生失衡的情况下,产生转速的4倍次数分量的振动。
因此,为了抑制上述振动,在转子的永磁铁的径向外侧的铁芯部分设置从磁铁插入孔的径向外侧朝向转子的外周面延伸的狭缝(空隙部),由此q轴相位的定子磁通难以与永磁铁的径向外侧的铁芯部分交链,使得转子磁吸引力的失衡变小,从而减少了振动。为了减少由定子磁通引起的转子的磁吸引力的失衡,优选q轴相位的定子磁通难以交链的狭缝形状,具体而言,狭缝为如下形状是有效的:在从磁铁插入孔的径向外侧到转子外周面的附近,沿相对于对应的磁极中心线MC近似平行的方向(长轴方向)延伸,并且短轴方向(与长轴方向正交的方向)的宽度较宽。
另外,在狭缝31a与磁铁插入孔21之间设置有铁芯薄壁部39,在狭缝31a与转子外周面5a之间也设置有铁芯薄壁部39。为了使q轴相位的定子磁通难以交链,优选铁芯薄壁部39分别尽可能地窄,这里,将铁芯薄壁部的最小宽度(狭缝与磁铁插入孔的最小间隔、或者狭缝与转子外周面的最小间隔)设定为能够进行冲压的最小宽度亦即电磁钢板的板厚0.35mm左右。由此,狭缝31a在从转子外周面5a的附近到磁铁插入孔21的附近长长地延伸。
另外,对于狭缝的宽度(短轴方向),最宽部分的宽度为0.5~3mm左右。即,对于狭缝的宽度和配置而言,形成为使由定子磁通引起的转子的磁吸引力的失衡(6次分量的振动)变小那样的结构。
另外优选,狭缝具有限制永磁铁磁通朝向的作用,转子外周面的磁通密度分布成为在转子的磁极中心线凸出的正弦波状的分布。因此,现有的狭缝一般以在狭缝的长轴方向的朝向相对于磁极中心线近似平行的方向、或者在狭缝的转子外周侧的前端朝向磁极中心线侧的方向,相对于磁极中心线线对称的形式形成。即,邻接的狭缝间的铁芯部分的宽度一般形成为从磁铁插入孔侧朝向转子外周面是固定的,或者从磁铁插入孔侧朝向转子外周面变窄。这样,转子外周面附近的铁芯的磁通密度构成为在磁极中心线附近变高,利用狭缝使转子外周面的磁通密度分布形成为在转子的磁极中心线凸出的正弦波状的分布,由此也具有减少振动的效果。
接下来,对永磁铁19以及磁铁插入孔21进行详细的说明。在以转子5的旋转中心线CL为垂线的剖面观察时,永磁铁19以及磁铁插入孔21分别形成为相对于对应的磁极中心线ML线对称。
在以转子5的旋转中心线CL为垂线的剖面观察时,永磁铁19分别具有内侧外表面43、外侧外表面45以及一对边侧外表面47。此外,在以旋转中心线CL为垂线的面观察时,内侧外表面以及外侧外表面中的外侧以及内侧表示相对比较靠径向的内侧以及外侧中的哪一方。
另外,在以转子5的旋转中心线CL为垂线的剖面观察时,磁铁插入孔21分别具有孔内侧线53、孔外侧线55以及一对孔边侧线57作为孔的轮廓。此外,在以旋转中心线CL为垂线的面观察时,孔内侧线以及孔外侧线中的外侧以及内侧也表示相对比较靠径向的内侧以及外侧中的哪一方。
外侧外表面45的大部分由基于第1圆弧半径的第1圆弧面构成,孔外侧线55的大部分也由基于第1圆弧半径的第1圆弧面55a构成。另一方面,内侧外表面43由基于比第1圆弧半径大的第2圆弧半径的第2圆弧面43a以及直线型面49构成,同样地,孔内侧线53由基于第2圆弧半径的第2圆弧面53a以及直线型面59构成。
此外,由于处于将永磁铁19插入磁铁插入孔21内的关系,所以与磁铁插入孔21有关的第1圆弧半径以及第2圆弧半径、和与永磁铁19有关的第1圆弧半径以及第2圆弧半径极为严格来说是不同的,但是永磁铁19处于紧密地嵌入于磁铁插入孔21的关系,并且为了便于理解说明,在永磁铁侧与磁铁插入孔侧使用共用的语句。
第1圆弧半径与第2圆弧半径具有共用的半径中心,该共用的半径中心存在于比永磁铁19以及磁铁插入孔21更靠径向外侧的位置,并且在对应的磁极中心线ML上。换言之,内侧外表面43(孔内侧线53)与外侧外表面45(孔外侧线55)构成为同心圆状,并且第1圆弧面的中心与第2圆弧面的中心与永磁铁的取向中心(取向焦点)一致。此外,图3中的附图标记MD的箭头示意地表示取向的方向。
在以转子5的旋转中心线CL为垂线的剖面观察时,直线型面49以及直线型面59沿与磁极中心线ML正交的方向延伸。
另外,一对边侧外表面47分别将内侧外表面43以及外侧外表面45的对应的端部彼此连结,一对孔边侧线57分别将孔内侧线53以及孔外侧线55的对应的端部彼此连结。
磁铁插入孔21的孔外侧线55分别包含占据孔外侧线55大部分的第1圆弧面55a以及一对凹部61。一对凹部61位于孔外侧线55的第1圆弧面55a的两侧,即位于孔外侧线55中对应的孔边侧线57侧的端部。凹部61分别朝向周向的对应的磁极中心线ML延伸。凹部61的底部分别形成为圆弧状。
如图5所示,在磁铁插入孔21插入了永磁铁19的状态下,磁铁插入孔21的凹部61与永磁铁19的外侧外表面45大幅度地分离,在凹部61与外侧外表面45之间产生作为非磁性区域的空隙61a。凹部61的深度D(凹部61的底部与永磁铁19的外侧外表面45的距离)与永磁铁19的厚度T相比非常小,例如为1mm左右。
磁铁插入孔21的孔边侧线57以与转子外周面5a接近的方式配置。磁铁插入孔21的孔边侧线57与转子外周面5a之间存在壁厚相同的侧端薄壁部11a。上述侧端薄壁部11a分别成为邻接的磁极间的短路磁通的路径,因此优选为尽可能地薄。这里,作为能够进行冲压的最小宽度而设定为电磁钢板的板厚程度0.35mm。
接下来,参照图6以及图7所示的相关技术,对本实施方式1的永磁铁埋入型电动机的作用进行说明。图6以及图7分别是在磁铁插入孔不具有上述凹部61的相关技术的与图2以及图3对应的图。
上述磁铁插入孔的孔边侧线与转子外周面之间的侧端薄壁部因邻接的磁极间的短路磁通而产生磁饱和,从而具有抑制流过磁饱和以上磁通的作用。因此,侧端薄壁部成为相对于磁极中心的铁芯部透磁率较低、且由定子线圈产生的磁通难以交链的区域。因此,定子通电时的磁通MS避开磁铁插入孔的孔边侧线,集中在磁铁插入孔的孔外侧线的靠近孔边侧线的端部与狭缝之间的区域A。而且,在如图6以及图7所示的相关技术那样在磁铁插入孔未设置凹部的转子中,通过比较处于一个磁极的一对区域A来看,可知由于马达驱动时的旋转方向所引起的磁通分布,使得一个铁芯部A比另一方的铁芯部A更加集中磁通。由此,在转子外周表面产生磁通密度的失衡,因磁通密度的失衡而产生的电磁激振力,由此形成为振动的原因。
图8是对在将电流施加于相关技术的马达并使其驱动时的线圈产生的感应电压进行解析并进行FFT处理的结果。以作为感应电压的基波分量的3次分量(机械角)为基准(100%),表示高次分量的含有率。在高次分量之中,21次分量的含有率较大,这是由上述所记载的转子外周表面的磁通密度的失衡引起的。由此,产生电磁激振力,而成为振动的原因。
与此相对,在本实施方式1中,在磁铁插入孔的孔外侧线的靠孔边侧线侧的端部形成凹部。由此,能够抑制马达驱动时转子外周表面的磁通密度的失衡。图9表示其结果,并表示对相关技术的感应电压解析结果的21次分量、与本实施方式1的感应电压解析结果的21次分量进行比较后的结果。由图9可知,根据本实施方式1,与相关技术相比,使21次分量减少至33%,由此,抑制电磁激振力的产生,从而能够减少振动。
另外,如图2~图5所示构成为,在磁铁插入孔的径向外侧的铁芯部分,狭缝形成于远离磁极中心线的位置的情况下,即在狭缝形成于与磁铁插入孔的孔边侧线接近的位置的情况下,磁通的路径容易被狭缝切断,因此容易产生磁通的局部集中,从而如本实施方式1那样通过设置凹部而产生的效果变得更大。
并且,作为基于本实施方式1的其他作用,存在如下优点。在永磁铁以及磁铁插入孔弯曲为圆弧状,并且该圆弧状的凸部侧配置于转子中心侧的方式中,为了扩大磁铁表面积,优选以使磁铁的边侧外表面与转子外周面尽可能接近的方式进行配置。但是,在上述相关技术的结构中,可知永磁铁的外侧外表面的靠近边侧外表面的端部容易退磁,从而需要在永磁铁的边侧外表面与磁铁插入孔的孔边侧线之间设置空隙等对策,因此,无法充分地扩大磁铁表面。
与此相对,在本实施方式1中,由于上述凹部的存在,从而使得磁铁插入孔的孔外侧线的靠近孔边侧线的部分远离永磁铁的外侧外表面,因此定子磁通难以与永磁铁交链,能够构成难以退磁的马达。因此,能够以使永磁铁的边侧外表面本身与磁铁插入孔的孔边侧线接近或者抵接的方式配置永磁铁,因此能够将磁铁表面的面积设计得较广,并能够增加永磁铁的磁通而增大马达的驱动转矩,由此能够实现小型化或者提高驱动效率。此外,由凹部产生的空隙成为非磁性体的部分,因此优选凹部的深度D在永磁铁的厚度T的30%以下,从而成为由磁铁产生的磁通量难以减少的结构。
如以上说明那样,根据本实施方式1,具有用于减小转子磁吸引力的失衡的狭缝,并且抑制以马达驱动时的旋转方向为起因的磁通分布所引起的转子外周表面的磁通密度的失衡,从而能够减少振动。
实施方式2.
接下来,对本实用新型的实施方式2进行说明。图10是关于本实施方式2的与图3同方式的图。此外,本实施方式2除了以下说明的部分外,与上述实施方式1相同。
在本实施方式2的转子105中,在各磁极中,形成有相对于磁极中心线MC线对称的5条狭缝31a、31b、31c。5条狭缝31a、31b、31c的长轴方向朝向相对于对应的磁极中心线MC近似平行的方向,在磁极中心线MC上形成有1条狭缝31b,在相对于磁极中心线MC线对称的位置上形成有4条狭缝31a、31c。
一对狭缝31a与实施方式1的方式相同,设置于比磁极中心线ML更接近对应的孔边侧线57的位置。磁极中心线MC上的狭缝31b位于铆接部33的径向外侧。一对狭缝31c位于磁极中心线MC上的狭缝31b与对应的狭缝31a的中间(与磁极中心线MC正交的方向上的中间)。
在这样构成的本实施方式2中,也可得到与上述实施方式1相同的优点。
实施方式3.
接下来,对搭载了上述实施方式的永磁铁埋入型电动机的旋转式压缩机进行说明。此外,本实用新型包含搭载了上述实施方式中的任一个的永磁铁埋入型电动机的压缩机,但是压缩机的种类并不限定于旋转式压缩机。
图11是搭载了永磁铁埋入型电动机的旋转式压缩机的纵剖视图。旋转式压缩机260在封闭容器261内,具备上述实施方式1或2的永磁铁埋入型电动机(电动单元)1、以及压缩单元262。虽未图示,但在封闭容器261的底部存积有对压缩单元各个滑动部进行润滑的冷冻机油。
压缩单元262中作为主要单元,包括:缸体263,在上下层叠状态下设置;旋转轴264,是借助永磁铁埋入型电动机1而旋转的转轴13;活塞265,嵌插于旋转轴264;叶片(未图示),将缸体263内部分为吸入侧与压缩侧;上下一对上部框266及下部框267,供旋转轴264旋转自如地嵌插,封闭缸体263的轴向端面;以及消声器268,分别安装于上部框266及下部框267。
永磁铁埋入型电动机1的定子3通过烧嵌或者焊接等方法而直接安装并保持于封闭容器261。从固定于封闭容器261的玻璃端子269向定子3的线圈供给电力。
转子5隔着空隙(气隙15)而配置于定子3的内径侧,并且经由转子5的中心部的旋转轴264,在旋转自如的状态下被压缩单元262的轴承部(上部框以及下部框)保持。
接下来,对上述旋转式压缩机的动作进行说明。从存储器270供给的制冷剂气体自固定于封闭容器261的吸入管271被吸入缸体263内。通过逆变器的通电使永磁铁埋入型电动机1旋转,由此使与旋转轴264嵌合的活塞265在缸体263内旋转。由此,在缸体263内进行制冷剂的压缩。
制冷剂在经过消声器后,在封闭容器261内上升。此时,在被压缩的制冷剂中混入冷冻机油。该制冷剂与冷冻机油的混合物在通过设置于转子铁芯的风孔时,被促进制冷剂与冷冻机油的分离,从而能够防止冷冻机油流入排出管272。这样,被压缩的制冷剂通过设置于封闭容器264的排出管272,而向制冷循环的高压侧供给。
此外,在旋转式压缩机的制冷剂中,也可以使用以往以来存在的R410A、R407C、R22等,但是也能够应用低GWP(地球温室化系数)的制冷剂等任意制冷剂。从防止地球温室化的观点来看,优选低GWP制冷剂。作为低GWP制冷剂的代表例,存在以下的制冷剂。
(1)在组成中具有碳的双键的卤化烃:例如HFO-1234yf(CF3CF=CH2)。HFO是Hydro-Fluoro-Olefin的简写,Olefin是具有一个双键的不饱和烃。此外,HFO-1234yf的GWP为4。
(2)在组成中具有碳的双键的烃:例如R1270(丙烯)。此外,GWP为3,比HFO-1234yf小,但可燃性比HFO-1234yf大。
(3)包含在组成中具有碳的双键的卤化烃或者在组成中具有碳的双键的烃的至少一个在内的混合物:例如HFO-1234yf与R32的混合物等。HFO-1234yf是低压制冷剂,因此压损变大,制冷循环(特别是在蒸发器中)的性能容易降低。因此,与HFO-1234yf相比为高压制冷剂的R32或者R41等的混合物在实用上变得有利。
在以上构成的旋转式压缩机中,通过使用上述永磁铁埋入型电动机,从而具有用于减小转子磁吸引力失衡的狭缝,并且抑制以马达驱动时的旋转方向为起因的磁通分布所引起的转子外周表面的磁通密度的失衡,由此能够减小振动。
实施方式4.
另外,如图12所例示的那样,本实用新型也能够作为制冷空调装置380来实施,上述制冷空调装置380包含上述压缩机260作为制冷回路的构成单元。此外,在制冷空调装置380的制冷回路中,至少包含冷凝器381、蒸发器382以及膨胀装置383,但是包含上述冷凝器381、蒸发器382、以及膨胀装置383在内的压缩机之外的构成单元的结构没有特别的限定。
以上,参照优选的实施方式对本实用新型的内容进行了具体的说明,但显而易见的是,基于本实用新型的基本的技术思想以及启示,本领域技术人员能够采用各种变更的实施方式。

Claims (8)

1.一种永磁铁埋入型电动机,具备转子以及定子,所述转子具有多个永磁铁,
所述永磁铁埋入型电动机的特征在于,
所述转子具备转子铁芯,
所述转子铁芯具有多个磁铁插入孔以及多条狭缝,
所述永磁铁被分别插入于对应的一个所述磁铁插入孔,
所述多条狭缝被配置于所述转子铁芯中所述磁铁插入孔各自的径向外侧的部分,
所述磁铁插入孔分别弯曲成圆弧状,该圆弧状的凸部侧配置于所述转子的中心侧,
所述磁铁插入孔分别具有孔内侧线、孔外侧线以及一对孔边侧线,
所述孔外侧线分别包含圆弧面以及一对凹部,
所述一对凹部位于所述圆弧面的两侧。
2.根据权利要求1所述的永磁铁埋入型电动机,其特征在于,
所述狭缝设置于比磁极中心线接近对应的所述孔边侧线的位置。
3.根据权利要求1所述的永磁铁埋入型电动机,其特征在于,
在所述狭缝与所述磁铁插入孔之间以及该狭缝与所述转子外周面之间,分别设置有铁芯薄壁部。
4.根据权利要求1所述的永磁铁埋入型电动机,其特征在于,
在所述磁铁插入孔插入了所述永磁铁的状态下,在所述凹部与所述永磁铁之间产生空隙。
5.根据权利要求1所述的永磁铁埋入型电动机,其特征在于,
所述凹部的深度在所述永磁铁的厚度的30%以下。
6.根据权利要求1所述的永磁铁埋入型电动机,其特征在于,
所述永磁铁是铁氧体磁铁或者稀土类磁铁。
7.一种压缩机,在封闭容器内具备电动机以及压缩单元,所述压缩机的特征在于,
所述电动机是权利要求1~6中任一项所述的永磁铁埋入型电动机。
8.一种制冷空调装置,其特征在于,
包含权利要求7的压缩机作为制冷回路的构成单元。
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